期末测试题 (振动和波动、热学)

大 学 物 理 期 末 测 试 题

专业________________班级______________学号____________姓名________________

一、选择题

（一）振动和波动部分

1． 一弹簧振子，当把它水平放置时，它作简谐振动。若把它竖直放置或放在光滑斜面上，试判断下列情况正确的是 （ C ）

（A ）竖直放置作简谐振动，在光滑斜面上不作简谐振动； （B ）竖直放置不作简谐振动，在光滑斜面上作简谐振动； （C ）两种情况都作简谐振动； （D ）两种情况都不作简谐振动。

提示：两种情况都作简谐振动，平衡位置会变化。 2． 两个简谐振动的振动曲线如图所示，则有 （ A ）

（A ）A 超前π/2； （B ）A 落后π/2； （C ）A 超前π； （D ）A 落后π。

3． 一个质点作简谐振动，周期为T ，当质点由平衡位置向x 轴正方向运动时，由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需要的最短时间为： （ B ）

（A ）T /4； （B ）T /12； （C ）T /6； （D ）T /8。

4． 分振动方程分别为)25.050cos(31ππ+=t x 和)75.050cos(42ππ+=t x （SI 制）则它们的合振动表达式为： （ D ）

（A ）)25.050cos(2ππ+=t x ； （B ）)50cos(5t x π=； （C ）)7

1250cos(51

-++

=tg

t x π

π； （D ）()

15cos 507x t tg π-=-。

5． 两个质量相同的物体分别挂在两个不同的弹簧下端，弹簧的伸长分别为1l ∆和2l ∆，且1l ∆=22l ∆，两弹簧振子的周期之比T 1：T 2为 （ B ）

（A ）2； （B ）

2； （C ）

2

1； （D ）2/1。

6． 一个平面简谐波沿x 轴负方向传播，波速ｕ=10m/s 。x =0

处，质点振动曲线如图所示，则该波的表式

为 ( B )

（A ）)2

20

2cos(2π

π

π

++=x t y m ； （B ）)2

20

2

cos(2π

π

π

-+=x t y m ； （C ）)2

20

2

sin(2π

π

π

++=x t y m ； （D ）)2

20

2

sin(

2π

π

π

-

+

=x t y m 。

7． 一个平面简谐波沿x 轴正方向传播，波速为u =160m/s ，t =0时刻的波形图如图所示，则该波的表式为 ( C )

（A ）)2

440cos(3π

π

π-+=x t y m ；

（B ）)2

4

40cos(3π

π

π++=x t y m ； （C ）)2

4

40cos(3π

π

π--=x t y m ； （D ）)2

4

40cos(3π

π

π+

-

=x t y m 。

8．

( C )

（A ）它的势能转化成动能； （B ）它的动能转化成势能；

（C ）它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加； （D ）把自己的能量传给相邻的媒质质元，其能量逐渐减小。

9． 一平面简谐波在弹性媒质中传播时，在传播方向上某质元在某一时刻处于最大位移处，则它的 ( B )

（A ）动能为零，势能最大； （B ）动能为零，势能也为零； （C ）动能最大，势能也最大； （D ）动能最大，势能为零。

10． 电磁波在自由空间传播时，电场强度E 与磁场强度H

( C )

（A ）在垂直于传播方向上的同一条直线上； （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；

2

-)

3

3

-

（D ）有相位差π/2。

11． 在同一媒质中两列相干的平面简谐波强度之比是4:21=I I ，则两列波的振幅之比21:A A 为 （ B ）

（A ） 4； （B ） 2； （C ） 16； （D ） 1/4。

12． 在下面几种说法中，正确的是： （ C ）

（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，任一质点的振动位相总是比波源的位相滞后； （D ）在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相超前。 提示：在波传播方向上，任一质点的振动位相总是比波源的位相滞后

13． 两相干平面简谐波沿不同方向传播，如图所示，波速均为s m u /40.0=，其中一列波在A 点引起的振动方程为)2

2cos(11π

π-

=t A y ，另一列波在B 点引起的振动方程为)2

2cos(22π

π+

=t A y ，它们

在P 点相遇，m AP 80.0=，m BP 00.1=，则两波在P 点的相位差为： （ A ）

（A ）0； （B ）π/2； （C ）π； （D ）3π/2。

14． 两个相干波源的位相相同，它们发出的波叠加后，在下列哪条线上总是加强的？ [ A ]

（A ）两波源连线的垂直平分线上； （B ）以两波源连线为直径的圆周上； （C ）以两波源为焦点的任意一条椭圆上； （D ）以两波源为焦点的任意一条双曲线上。 提示：由波程差产生的相位差：()212r r π

ϕλ

∆=

-

两波源连线的垂直平分线上21r r =，0ϕ∆=

15． 平面简谐波)35sin(4y t x ππ+=与下面哪列波相干可形成驻波？ [ D ]

（A ）)232

5

(2sin 4x t y +=π； （B ）)2325(2sin 4x t y -=π； （C ）)2

325(2sin 4y t x +

=π； （D ）)2325(

2sin 4y t x -

=π。

提示：两列同振幅的相干简谐波分别沿x 轴正方向和沿x 轴负方向传播，在他们的交叠区域可形成驻波，（A ）、（B ）选项不满足。由已知： ()53

4sin 534sin 22

2x t y t y πππ⎛⎫

=+=+

⎪⎝⎭

与（D ）选项A B