大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版 m242015


第一周 第一周单元检测

1、 一弹簧振子作简谐振动,总能量为E。如果简谐振动振幅增加为原来的两倍,重物的质量增为原来的四倍,则它的总能量变为

答案: 4E

2、 一个质点作简谐振动,振幅为A,在起始时刻质点的位移为A/2,且向x轴的正方向运动,代表此简谐振动的旋转矢量图为

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第1张

3、 弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动时,弹性力在半个周期内所做的功为

答案: 0

4、 一质点沿x轴作简谐振动,振动方程为  x=4×10-2cos(2πt+π/3)(SI).从t=0时刻起,到质点位置在x=-2cm处、且向x轴正方向运动的最短时间间隔为

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第2张

5、 用余弦函数描述一简谐振子的振动.若其速度~时间(v~t)关系曲线如图所示,则振动的初相位为大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第3张

答案: π/6

6、 一质点作简谐振动.其运动速度与时间的曲线如图所示.若质点的振动规律用余弦函数描述.则其初位相应为大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第4张

答案: -5p/6

7、 已知某简谐振动的振动曲线如图所示,位移的单位为厘米,时间单位为秒.则此简谐振动的振动方程为:大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第5张

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第6张

8、 一弹簧振子,当把它水平放置时,它可以作简谐振动.若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上,试判断下面哪种情况是正确的:               大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第7张

答案: 两种情况都可作简谐振动.

9、 一长为l的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平轴上,如图所示.作成一复摆.已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量J=ml 2/3,此摆作微小振动的周期为 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第8张

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第9张

10、 轻弹簧上端固定下系一质量为m1的物体,稳定后在m1下边又系一质量为m2的物体,于是弹簧又伸长了Dx.若将m2移去,并令其振动,则振动周期为

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第10张

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

答案: 15/16

12、 一轻弹簧,上端固定,下端挂有质量为m的重物,其自由振动的周期为T.今已知振子离开平衡位置为x时,其振动速度为v,加速度为a.试判断下列计算该振子倔强系数的公式中,哪个是错误的:

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第11张

13、 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,则该单摆振动的初位相为

答案: 0

14、 当质点以频率n作简谐振动时,它的动能的变化频率为

答案: 2n

15、 对一个作简谐振动的物体,下面哪种说法是正确的?  

答案: 物体位于平衡位置且向正方向运动时,速度最大,加速度为零.

16、 两简谐振动曲线1、2如图所示 。以下说法中正确的是大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第12张

答案: 1振动的相位超前2振动 p/2

17、 一振子做简谐振动,以下说法正确的是

答案: 它运动到平衡位置且沿正方向运动时,速度达到最大值,加速度为零

18、 一质点沿x轴作简谐振动,周期为T。在它由平衡位置O沿x轴正向运动过程中,从平衡位置运动到二分之一最大位移处所需的时间为

答案: T/12

作业第一周 第一周单元作业

1、 一弹簧振子系统具有1.0 J的振动能量,0.10 m的振幅和1.0 m/s的最大速率,则弹簧的劲度系数为__N/m,振子的振动频率为______Hz.
评分规则:  大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第13张1.6

2、 两个同方向的简谐运动曲线如图所示.合振动的振幅为__,合振动的振动方程为__大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第14张
评分规则:  大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第15张大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第16张

第二周 第二周单元检测

1、 一平面简谐波沿x轴正方向传播,t =0 时刻的波形图如图所示,则P处质点的振动在t =0时刻的旋转矢量图是大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第17张

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第18张

2、 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 y=Acos(w t +f0).若波速为u,则此波的波动方程为

答案: y=Acos{w[t-(x0-x)/u]+f0}.

3、 一横波沿绳子传播时的波动方程为  y=0.05cos(4px-10pt)(SI),则

答案: 其波长为0.5m

4、 把一根十分长的绳子拉成水平,用手握其一端.维持拉力恒定,使绳端在垂直于绳子的方向上作简谐振动,则

答案: 振动频率越低,波长越长.

5、 已知一平面简谐波的波动方程为y=Acos(at-bx),(a、b为正值),则  

答案: 波的周期为2p/a .

6、 一简谐横波沿Ox轴传播.若Ox轴上P1和P2两点相距l/8(其中l为该波的波长),则在波的传播过程中,这两点振动速度的

答案: 方向有时相同,有时相反.

7、 一列机械横波在t 时刻的波形曲线如图所示,则该时刻能量为最大值的媒质质元的位置是:大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第19张大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第20张

答案: a,c,e,g.

8、 频率为 100Hz,传播速度为300 m/s的平面简谐波,波线上两点振动的相位差为p/3,则此两点相距 

答案: 0.5m

9、 图示一简谐波在t=0时刻的波形图,波速u=200m/s,则图中O点的振动加速度的表达式为 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第21张(为看图清楚起见,横轴与纵轴的单位长度不一致)大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第22张

答案: a= -0.4 p 2cos(2pt+p/2)  (SI).

10、 图①表示t=0时的余弦波的波形图,波沿x轴正向传播;图②为一余弦振动曲线.则图①中所表示的x=0处振动的初位相与图②所表示的振动的初位相大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第23张 

答案: 依次分别为π/2与-π/2

11、 一简谐波沿Ox轴正方向传播,t=0时刻波形曲线如图所示。已知波的周期为2s,则P点处质点的振动速度v与时间t的关系曲线为大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第24张

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第25张

12、 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大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第26张

答案: -A,0,A

13、 一平面余弦波在t=0时刻的波形曲线如图所示,则O点的振动初位相f为:大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第27张

答案: p /2 

14、 S1和S 2 是波长均为 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第28张的两个相干波的波源,相距3大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第29张/4,S1 的位相比 S2  超前π/2.若两波单独传播时,在过S1 和S2 的直线上各点的强度相同,不随距离变化,且两波的强度都是I0,则在S1、S2 连线上 S1 外侧和S2  外侧各点,合成波的强度分别是

答案: 4I0,0

15、 一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中:

答案: 它把自己的能量传给相邻的一段质元,其能量逐渐减小.

作业第二周 第二周单元作业

1、 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第30张
评分规则:  大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第31张

2、 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第32张
评分规则:  大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第33张大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第34张

作业第三周 第三周单元作业

1、 平面简谐波沿 x 轴正向传播,  振幅为 A,  频率为 v, 传播速度为 u。(1) t = 0 时,在原点 O 处的质元由平衡位置向 x 轴正向运动,波函数_;(2) 若经反射面反射的波的振幅和入射波振幅相等,写出反射波波函数___,并求在 x 轴上因两波叠加而静止的各点的位置____。大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第35张
评分规则:  大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第36张 
大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第37张
大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第38张
大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第39张

第三周 第三周单元检测

1、 在相同的时间内,一束单色光在空气中和在玻璃中()

答案: 传播的路程不相等,走过的光程相等

2、 在双缝干涉实验中,若单色光源S到两缝S1、S2距离相等,则观察屏上中央明条纹位于图中O处。现将光源S向下移动到示意图中的S’位置,则()。大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第40张

答案: 中央明条纹向上移动,且条纹间距不变。

3、 真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的均匀透明媒质中,从A点沿某一路径传播到B点,路径的长度为L.A、B两点光振动位相差记为Δφ,则

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第41张

4、 在波长为l的驻波中两个相邻波节之间的距离为()。

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第42张

5、 在一根很长的弦线上形成的驻波是()。 

答案: 由两列振幅相等的相干波,沿着反方向传播叠加而形成的。

6、 如图,S1、S2是两个相干光源,它们到P点的距离分别为r1和r2。路径S1P垂直穿过一块厚度为t1,折射率为n1的介质板,路径S2P垂直穿过厚度为t2,折射率为n2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于()。大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第43张

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第44张

7、 在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是()

答案: 使两缝的间距变小 

8、 如图所示,平行单色光垂直照射到薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,若薄膜的厚度为e,并且n1<n2>n3,λ1为入射光在折射率为n1的媒质中的波长,则两束反射光在相遇点的相位差为()。大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第45张

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第46张

9、 在双缝干涉实验中,两条缝的宽度原来是相等的。若其中一缝的宽度略变窄(缝中心位置不变),则()

答案: 干涉条纹的间距不变,但原极小处的强度不再为零

10、 在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点位相差为3p,则此路径AB的光程为 ()。

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第47张

11、 如图所示,两列波长为l的相干波在P点相遇.S1点的初位相是f1,S1到P点的距离是r1;S2点的初位相是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()。大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第48张

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第49张

12、 在波长为l的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为 () 。

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第42张

13、 沿着相反方向传播的两列相干波,其波动方程为y1=Acos2π(vt-x/λ)和 y2=Acos2π(vt+x/λ).  在叠加后形成的驻波中,各处的振幅是

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第51张

14、 在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝,若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ,则屏上原来的明纹处()

答案: 变为暗条纹

15、 把双缝干涉实验装置放在折射率为n的水中,两缝间距离为d,双缝到屏的距离为D(D>>d),所用单色光在真空中的波长为λ,则屏上干涉条纹中相邻的明纹之间的距离是()。

答案: 大学物理—振动、波动与光学(北京理工大学) 中国大学mooc慕课答案2024版  m242015第52张


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