大学物理振动与波题库及答案.doc
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大学物理振动与波
一、选择题：
（每题3分）
1、把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开，使摆线与竖直方向成一微小角度q，然后由静止放手任其振动，从放手时开始计时．若用余弦函数表示其运动方程，则该单摆振动的初相为
（A）p．（B）p/2．
（C）0．（D）q．［
2、两个质点各自作简谐振动，它们的振幅相同、周期相同．第一个质点的振动方程为x 1=Acos（wt+a）．当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时，第二个质点正在最大正位移处．则第二个质点的振动方程为
（A）．（B）．
（C）．（D）．［］
3、一个弹簧振子和一个单摆（只考虑小幅度摆动），在地面上的固有振动周期分别为T1和T2．将它们拿到月球上去，相应的周期分别为和．则有
（A）且．（B）且．
（C）且．（D）且．［］
4、一弹簧振子，重物的质量为m，弹簧的劲度系数为k，该振子作振幅为A的简谐振动．当重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时，开始计时．则其振动方程为：
（A）（B）
（C）（D）
（E）［］
5、一物体作简谐振动，振动方程为．在t=T/4（T为周期）时刻，物体的加速度为
（A）．（B）．
（C）．（D）．［］
6、一质点作简谐振动，振动方程为，当时间t=T/2（T为周期）时，质点的速度为
（A）．（B）．
（C）．（D）．［］
7、一质点作简谐振动，周期为T．当它由平衡位置向x轴正方向运动时，从二分之一最大位移处到最大位移处这段路程所需要的时间为
（A）T/12．（B）T/8．
（C）T/6．（D）T/4．［］
t
x
8、两个同周期简谐振动曲线如图所示．x1的相位比x2的相位
O
x1
x2
（A）落后p/2．（B）超前p/2．
（C）落后p．（D）超前p．
［］
9、一质点作简谐振动，已知振动频率为f，则振动动能的变化频率是
（A）4f.（B）2f.（C）f.
（D）.（E）f/4［］
10、一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的
（A）1/4.（B）1/2.（C）.
（D）3/4.（E）.［］
11、一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的
（A）7/16.（B）9/16.（C）11/16.
（D）13/16.（E）15/16.［］
12一质点作简谐振动，已知振动周期为T，则其振动动能变化的周期是
（A）T/4．（B）．（C）T．
（D）2T．（E）4T．［］
13、当质点以频率n作简谐振动时，它的动能的变化频率为
（A）4n．（B）2n．（C）n．（D）．［］
x
t
O
A/2
-A
x1
x2
14、图中所画的是两个简谐振动的振动曲线．若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振动的初相为
（A）．（B）．
（C）．（D）0．［］
15、若一平面简谐波的表达式为，式中A、B、C为正值常量，则
（A）波速为C．（B）周期为1/B．
（C）波长为2p/C．（D）角频率为2p/B．［］
16、下列函数f（x,t）可表示弹性介质中的一维波动，式中A、a和b是正的常量．其中哪个函数表示沿x轴负向传播的行波？
（A）．（B）．
（C）．（D）．［］
17、频率为100Hz，传播速度为300m/s的平面简谐波，波线上距离小于波长的两点振动的相位差为，则此两点相距
（A）2.86m．（B）2.19m．
（C）0.5m．（D）0.25m．［］
18、已知一平面简谐波的表达式为（a、b为正值常量），则
（A）波的频率为a．（B）波的传播速度为b/a．
（C）波长为p/b．（D）波的周期为2p/a．［］
19、一平面简谐波的表达式为（SI），t=0时的波形曲线如图所示，则
（A）O点的振幅为-0.1m．
（B）波长为3m．
（C）a、b两点间相位差为．
（D）波速为9m/s．［］
20、机械波的表达式为y=0.03cos6p（t+0.01x）（SI），则
（A）其振幅为3m．（B）其周期为．
（C）其波速为10m/s．（D）波沿x轴正向传播．［］
21、图为沿x轴负方向传播的平面简谐波在t=0时刻的波形．若波的表达式以余弦函数表示，则O点处质点振动的初相为
（A）0．（B）．
（C）p．（D）．［］
22、一横波沿x轴负方向传播，若t时刻波形曲线如图所示，则在t+T/4时刻x轴上的1、2、3三点的振动位移分别是
（A）A，0，-A.（B）-A，0，A.
（C）0，A，0.（D）0，-A，0.［］
23一平面简谐波表达式为（SI），则该波的频率n（Hz），波速u（m/s）及波线上各点振动的振幅A（m）依次为
（A），，－0.05．（B），1，－0.05．
（C），，0.05．（D）2，2，0.05．［］
24、在下面几种说法中，正确的说法是：
（A）波源不动时，波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的．
（B）波源振动的速度与波速相同．
（C）在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位滞后（按差值不大于p计）．
（D）在波传播方向上的任一质点的振动相位总是比波源的相位超前．（按差值不大于p计）［］
25、在简谐波传播过程中，沿传播方向相距为（l为波长）的两点的振动速度必定
（A）大小相同，而方向相反．（B）大小和方向均相同．
（C）大小不同，方向相同．（D）大小不同，而方向相反．［］
26、一平面简谐波沿x轴负方向传播．已知x=x0处质点的振动方程为．若波速为u，则此波的表达式为
（A）．
（B）．
（C）．
（D）．［］
27、一平面简谐波，其振幅为A，频率为n．波沿x轴正方向传播．设t=t0时刻波形如图所示．则x=0处质点的振动方程为
（A）．
（B）．
（C）．
（D）．［］
28、一平面简谐波的表达式为．在t=1/n时刻，x1=3l/4与x2=l/4二点处质元速度之比是
（A）-1．（B）．（C）1．（D）3［］
29、在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1/I2=4，则两列波的振幅之比是
（A）A1/A2=16．（B）A1/A2=4．
（C）A1/A2=2．（D）A1/A2=1/4．［］
30、如图所示，两列波长为l的相干波在P点相遇．波在S1点振动的初相是f1，S1到P点的距离是r1；波在S2点的初相是f2，S2到P点的距离是r2，以k代表零或正、负整数，则P点是干涉极大的条件为：
（A）．
（B）．
（C）．
（D）．
［］
31、沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为
和．
叠加后形成的驻波中，波节的位置坐标为
（A）．（B）．
（C）．（D）．
其中的k=0，1，2，3,…．［］
32、有两列沿相反方向传播的相干波，其表达式为
和．
叠加后形成驻波，其波腹位置的坐标为：
（A）x=±kl．（B）．
（C）．（D）．
其中的k=0，1，2，3,…．[]
33某时刻驻波波形曲线如图所示，则a、b两点振动的相位差是
（A）0（B）
（C）p．（D）5p/4．
［］
34、沿着相反方向传播的两列相干波，其表达式为
和．
在叠加后形成的驻波中，各处简谐振动的振幅是
（A）A．（B）2A．
（C）．（D）．［］
35、在波长为l的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为
（A）l/4．（B）l/2．
（C）3l/4．（D）l．［］
36、在波长为l的驻波中两个相邻波节之间的距离为
（A）l．（B）3l/4．
（C）l/2．（D）l/4．［］
37在真空中沿着x轴正方向传播的平面电磁波，其电场强度波的表达式是，则磁场强度波的表达式是：
（A）．
（B）．
（C）．
（D）．［］
38、在真空中沿着z轴负方向传播的平面电磁波，其磁场强度波的表达式为，则电场强度波的表达式为：
（A）．
（B）．
（C）．
（D）．［］
39、电磁波的电场强度、磁场强度和传播速度的关系是：
（A）三者互相垂直，而和位相相差．
（B）三者互相垂直，而且、、构成右旋直角坐标系．
（C）三者中和是同方向的，但都与垂直．
（D）三者中和可以是任意方向的，但都必须与垂直．［］
40、电磁波在自由空间传播时，电场强度和磁场强度
（A）在垂直于传播方向的同一条直线上．
（B）朝互相垂直的两个方向传播．
（C）互相垂直，且都垂直于传播方向．
（D）有相位差．［］
二、填空题：
（每题4分）
41、一弹簧振子作简谐振动，振幅为A，周期为T，其运动方程用余弦函数表示．若t=0时，
（1）振子在负的最大位移处，则初相为______________________；
（2）振子在平衡位置向正方向运动，则初相为________________；
（3）振子在位移为A/2处，且向负方向运动，则初相为______．
42、三个简谐振动方程分别为，和画出它们的旋转矢量图，并在同一坐标上画出它们的振动曲线．
43、一物体作余弦振动，振幅为15×10-2m，角频率为6ps-1，初相为0.5p，则
振动方程为x=________________________（SI）．
44、一质点沿x轴作简谐振动，振动范围的中心点为x轴的原点．已知周期为T，振幅为A．
（1）若t=0时质点过x=0处且朝x轴正方向运动，则振动方程为
x=_____________________________．
（2）若t=0时质点处于处且向x轴负方向运动，则振动方程为
x=_____________________________．
45、一弹簧振子，弹簧的劲度系数为k，重物的质量为m，则此系统的固有振动
周期为______________________．
46、在两个相同的弹簧下各悬一物体，两物体的质量比为4∶1，则二者作简谐振
动的周期之比为_______________________．
47、一简谐振动的表达式为，已知t=0时的初位移为0.04m，初速度为0.09m/s，则振幅A=_____________，初相f=________________．
48、一质点作简谐振动，速度最大值vm=5cm/s，振幅A=2cm．若令速度具有
正最大值的那一时刻为t=0，则振动表达式为_________________________．
x1
t
o
x1
x2
-A
A
49、两个简谐振动曲线如图所示，则两个简谐振动
的频率之比n1∶n2=__________________，加速度最
大值之比a1m∶a2m=__________________________，
初始速率之比v10∶v20=____________________．
50、有简谐振动方程为x=1×10-2cos（pt+f）（SI），初相分别为f1=p/2，f2=p，f3=-p/2的三个振动．试在同一个坐标上画出上述三个振动曲线．
51、一简谐振动曲线如图所示，则由图可确定在t=2s
时刻质点的位移为____________________，速度为
__________________．
2
-2
1
x2
x1
x（cm）
o
t（s）
1
-1
2
3
52、已知两个简谐振动的振动曲线如图所示．两
4
简谐振动的最大速率之比为_________________．
53、一水平弹簧简谐振子的振动曲线如图所示．当振子处在位移为零、速度为-wA、加速度为零和弹性力为零
的状态时，应对应于曲线上的________点．当振子处在位移的绝对值为A、速度为零、加速度为-w2A和弹性力
为-kA的状态时，应对应于曲线上的____________点．
54、一简谐振动用余弦函数表示，其振动曲线如图所示，则此简谐振动的三个特征量为
A=_____________；w=________________；
f=_______________．
O
x
x1
t
x2
55、已知两个简谐振动曲线如图所示．x1的相位比x2
的相位超前_______．
56、两个简谐振动方程分别为
，
在同一坐标上画出两者的x—t曲线．
57、已知一简谐振动曲线如图所示，由图确定振子：
（1）在_____________s时速度为零．
（2）在____________s时动能最大．
（3）在_
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