一 选择题 (共60分) 1. (本题 3分)(0327) 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.则下列计算该振子劲度系数的公式中,错误的是:
22
/xmax. (B) k=mg/x. (A) k=mvmax
(C) k=4π2m/T2. (D) k=ma/x. [ ]
2. (本题 3分)(3255) 如图所示,在一竖直悬挂的弹簧下系一质
量为m的物体,再用此弹簧改系一质量为4m的物体,最后将此弹簧截断为两个等长的弹簧并联后悬挂质量为m的物体,则这三个系统的周期值之比为
(A) 1∶2∶1/2. (B) 1∶ (C) 1∶2∶
1
∶2 .2
m4mm1
. (D) 1∶2∶1/4 . [ ]2
3. (本题 3分)(3256) 图(a)、(b)、(c)为三个不同的简谐振动系统.组成各系统的各弹簧的原长、各弹簧的劲度系数及重
2
物质量均相同.(a)、(b)、(c)三个振动系统的ω(ω为固有角频率)值之比为
1
(A) 2∶1∶ . (B) 1∶2∶4 .
2
(C) 2∶2∶1 . (D) 1∶1∶2 .
[ ]
4. (本题 3分)(5507) kkkm(a)
(b)kmkm(c) 图中三条曲线分别表示简谐振动中的位移x,速度v,x, v, a
21和加速度a.下列说法中哪一个是正确的?
3t (A) 曲线3,1,2分别表示x,v,a曲线;
O (B) 曲线2,1,3分别表示x,v,a曲线; (C) 曲线1,3,2分别表示x,v,a曲线; (D) 曲线2,3,1分别表示x,v,a曲线;
(E) 曲线1,2,3分别表示x,v,a曲线. [ ]
第 1 页
5. (本题 3分)(5186) 已知某简谐振动的振动曲线如图所示,位移的单位x (cm)为厘米,时间单位为秒.则此简谐振动的振动方程为:
t (s)O(A) x=2cos(2πt+2π).
331-1-2(B) x=2cos(2πt?2π).
33
(C) x=2cos(4πt+2π).
33
(D) x=2cos(4πt?2π).
33
(E) x=2cos(4πt?1π). [ ]
34
6. (本题 3分)(3028) 一弹簧振子作简谐振动,总能量为E1,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E2变为 (A) E1/4. (B) E1/2.
(C) 2E1. (D) 4 E1 . [ ]
7. (本题 3分)(3023) 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:
(A) 竖直放置可作简谐振动,放在光滑斜面上不能作简谐振动.竖直放置放在光滑斜面上 (B) 竖直放置不能作简谐振动,放在光滑斜
面上可作简谐振动.
(C) 两种情况都可作简谐振动.
(D) 两种情况都不能作简谐振动. [ ]
8. (本题 3分)(5181) 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) 2 f . (C) f .
(D) f/2. (E) f /4 [ ]
9. (本题 3分)(3560) 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作的功为
12
(A) kA. (B) kA2.
2
2
(C) (1/4)kA. (D) 0. [ ]
10. (本题 3分)(3066) 机械波的表达式为y = 0.03cos6π(t + 0.01x ) (SI) ,则
1
(A) 其振幅为3 m. (B) 其周期为s.
3
(C) 其波速为10 m/s. (D) 波沿x轴正向传播. [ ]
第 2 页
11. (本题 3分)(5204) 一平面余弦波在t = 0时刻的波形曲线如图所示,则O点的振动初相φ 为:
(A) 0. (B) 1π
2
(C) π (D) 3π(或?1π) [ ]
22
12. (本题 3分)(3151) y
u
x
OBC图中画出一向右传播的简谐波在t时刻的波形图,
为波密介质的反射面,波由P点反射,则反射波在t时刻的波形图为 [ ]
yO-AP(A)yBPO-AxC yxO-AP yO-A(C)P yxO-A(B)xP(D)x13. (本题 3分)(3072) 如图所示,一平面简谐波沿x轴正向传播,已知P点的振动方程为y=Acos(ωt+φ0),则波的表达式为 (A) y=Acos{ω[t?(x?l)/u]+φ0}. (B) y=Acos{ω[t?(x/u)]+φ0}.
(C) y=Acosω(t?x/u).
(D) y=Acos{ω[t+(x?l)/u]+φ0}. [ ]
14. (本题 3分)(3071) ylOPux 一平面简谐波以速度u沿x轴正方向传播,在t = t'时波形曲线如图所示.则坐标原点O的振动方程为 y uπua (A) y=acos[(t?t′)+].b2uπOx (B) y=acos[2π(t?t′)?].b2
buπ
(C) y=acos[π(t+t′)+].
b2uπ
(D) y=acos[π(t?t′)?]. [ ]
b2
15. (本题 3分)(3286) 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. [ ]
第 3 页
16. (本题 3分)(5320) 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:
(A) o',b,d,f. (B) a,c,e,g.
(C) o',d. (D) b,f.
[ ]
17. (本题 3分)(3289) yo'aOb波速u, 时刻tdcefgx 图示一平面简谐机械波在t时刻的波形曲线.若此y时A点处媒质质元的振动动能在增大,则
xB (A) A点处质元的弹性势能在减小.OA (B) 波沿x轴负方向传播.
(C) B点处质元的振动动能在减小.
(D) 各点的波的能量密度都不随时间变化. [ ]
18. (本题 3分)(3090) 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:
(A) 它的动能转换成势能. (B) 它的势能转换成动能.
(C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大.
(D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元,其能量逐渐减小. [ ]
19. (本题 3分)(5321) S1和S2是波长均为λ 的两个相干波的波源,相距3λ /4,S1的相位比S2超前1
π.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2
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
(A) 4I0,4I0. (B) 0,0.
(C) 0,4I0 . (D) 4I0,0. [ ]
20. (本题 3分)(3101) 在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动
(A) 振幅相同,相位相同. (B) 振幅不同,相位相同.
(C) 振幅相同,相位不同. (D) 振幅不同,相位不同. [ ]
第 4 页
二 填空题 (共81分) 21. (本题 4分)(3010) 有两相同的弹簧,其劲度系数均为k.
(1) 把它们串联起来,下面挂一个质量为m的重物,此系统作简谐振动的周
期为___________________;
(2) 把它们并联起来,下面挂一个质量为m的重物,此系统作简谐振动的周
期为___________________________________.
22. (本题 3分)(3041) 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
__________________.
23. (本题 5分)(3398) 6x (cm)t (s)
O1234-6
一质点作简谐振动.其振动曲线如图所示.根据此
图,它的周期T =___________,用余弦函数描述时初相
4O -2x t (s)
2φ =_________________.
24. (本题 5分)(3400)
试在下图中画出简谐振子的动能,振动势能和机械能随时间t而变的三条曲线(设t = 0时物体经过平衡位置).
E
t
0T
T为简谐振动的周期
T/2
25. (本题 3分)(3569) 如图所示的是两个简谐振动的振动曲线,它们合
成的余弦振动的初相为__________________.
AOxx124x2t (s)?12A
第 5 页