物理机械振动与波考点考试及答案

物理机械振动与波考点考试及答案

考试时长：120分钟满分：100分

班级：姓名：学号：得分：

单选题（总共10题，每题2分，总分20分）

1.机械振动在弹性介质中传播形成的是（）

A.声波

B.电磁波

C.光波

D.引力波

2.一个质量为m的物体悬挂在劲度系数为k的弹簧下端，弹

簧原长为1。，物体静止时弹簧伸长量为xo,则弹簧伸长量X。等于（）

A.mg/k

B.kl（/mg

C.kl（/m

D.mgk

3.简谐振动的运动方程为x二Asingt+。），其中3表示（）

A.振幅

B.周期

C.角频率

D.初相位

4.波速V、波长X和频率f的关系式为（）

A.v二入f

B.v=X/f

C.v=2nXf

D.v=X2f

5.两列频率相同的波在介质中相遇，若某点振动加强，则该

点满足的条件是（）

A.两波相位相同

B.两波相位相反

C.两波振幅相等

D.两波传播方向相同

6.声波在空气中的传播速度约为340m/s,频率为1000Hz的

声波在空气中的波长约为（）

A.0.34m

B.0.34km

C.3.4m

D.34m

7.机械波传播过程中，介质中各质点的能量（）

A.不断传递，但质点自身不振动

B.仅在波源处传递，其他质点不振动

C.随时间周期性变化

D.保持恒定不变

8.横波的振动方向与波的传播方向（）

A.相同

B.相反

C.垂直

D.成45°角

9.两列波在介质中相遇时，若某点振动始终减弱，则该点满

足的条件是（）

A.两波相位相同

B.两波相位相反

C.两波振幅相等

D.两波传播方向垂直

10.机械波在传播过程中，若介质密度增大，则波速（）

A.增大

B.减小

C.不变

D.无法确定

填空题（总共10题，每题2分，总分20分）

11.简谐振动的特征量包括振幅、周期和o

12.波的干涉现象中，振动加强的点称为,振动减

弱的点称为。

13.机械波传播过程中，波源的振动形式通过传递

给其他质点。

14.声波在空气中的传播速度约为m/so

15.横波的波形特征是，质点振动方向与波传播方

向。

16.机械波的能量包括和两部分。

17.两列频率相同的波在介质中相遇，若相位差为冗，则该

点振动O

18.机械波在传播过程中，若波长减小，则频率

（增大/减小/不变）。

19.简谐振动的运动方程为x=AsinOt+@）,其中4）表示

20.机械波在传播过程中，若介质弹性系数增大，则波速

（增大/'减小/不变）。

判断题（总共10题，每题2分，总分20分）

21.机械振动一定是周期性振动。

22.波速与波的频率无关。

23.声波是纵波，光波是横波。

24.机械波传播过程中，介质中各质点的振幅相同。

25.波的干涉现象中，振动加强的点能量始终最大。

26.机械波在传播过程中，波源的振动形式会消失。

27.横波的波形特征是凸凹相间，质点振动方向与波传播方向

垂直。

28.机械波的能量包括动能和势能两部分。

29.两列频率不同的波在介质中相遇，不会发生干涉现象。

30.机械波在传播过程中，若介质密度增大，则波速减小。

简答题（总共3题，每题4分，总分12分）

31.简述简谐振动的定义及其特征量。

32.解释波的干涉现象，并说明产生干涉的条件。

33.比较横波与纵波的区别，并举例说明实际生活中的横波和

纵波。

应用题（总共2题，每题9分，总分18分）

34.一质量为0.5kg的物体悬挂在劲度系数为200N/m的弹簧

下端，弹簧原长为0.3m。若物体从弹簧原长位置向下拉开0.liri后

释放，求：

（1）物体的振动周期；

（2）物体的振动方程；

（3）物体在振动过程中最大速度的大小。

35.一列频率为500Hz的声波在空气中的传播速度为340m/s,

求：

（1）声波的波长；

（2）若该声波传到水中，水的声速为1500m/s,求声波在水中

的波长；

（3）若该声波传到铁中，铁的声速为5100m/s,求声波在铁中

的波长。

【标准答案及解析】

单选题

1.A

2.A

3.C

4.A

5.A

6.C

7.C

8.C

9.B

10.B

填空题

11.初相位

12.极大值点；极小值点

13.弹性相互作用

14.340

15.凸凹相间；垂直

16.动能；势能

17.减弱

18.增大

19.初相位

20.增大

判断题

21.X（机械振动可以是周期性或非周期性振动）

22.X（波速与波的频率和介质性质有关）

23.V

24.X（介质中各质点的振幅可能不同）

25.X（振动加强的点能量不一定始终最大）

26.X（波源的振动形式不会消失，只是传递给其他质点）

27.J

28.V

29.V

30.X（介质密度增大，波速增大）

简答题

31.简述简谐振动的定义及其特征量

简谐振动是指物体在平衡位置附近做的周期性振动，其回复力与

位移成正比，方向相反。特征量包括：

-振幅（A）：最大位移的大小；

-周期（T）：完成一次全振动所需的时间；

-频率（f）：单位时间内完成的全振动次数，f=l/T；

-角频率（3）：2冗f,表示单位时间内相位的变化量。

32.解释波的干涉现象，并说明产生干涉的条件

波的干涉是指诙列或多列波在介质中相遇时，某些区域的振动加

强，某些区域的振动减弱的现象。产生干涉的条件包括：

-两列波的频率相同；

-两列波的相位差恒定;

-两列波的振幅相近。

33.比较横波与纵波的区别，并举例说明实际生活中的横波和

纵波

-横波：质点振动方向与波传播方向垂直，波形特征是凸凹相间

(如光波、地震中的S波)；

-纵波：质点振动方向与波传播方向相同，波形特征是疏密相间

(如声波、地震中的P波)。

实际生活中的例子：

-横波：光波在真空中的传播；

-纵波：声波在空气中的传播。

应用题

34.一质量为0.5kg的物体悬挂在劲度系数为200N/m的弹簧

下端，弹簧原长为0.3m。若物体从弹簧原长位置向下拉开0.1m后

释放，求：

(1)物体的振动周期；

振动周期T=2JiV(m/k)=2兀V(0.5/200)=0.314s。

(2)物体的振动方程；

振动方程x=Asin(^t+<b),其中A=0.Im,=2/T=20rad/s,

所以x=0.lsin(20t)(单位:m)o

(3)物体在振动过程中最大速度的大小；

最大速度v_max=wA=20X0.l=2m/so

35.一列频率为500Hz的声波在空气中的传播速度为340m/s,

求：