【正文】 (D) 它把自己的能量傳給相鄰的一段媒質質元一媒質質元的最大變形量發(fā)生在： 【 C 】(A) 媒質質元離開其平衡位置最大位移處； (B) 媒質質元離開其平衡位置()處；(C) 媒質質元在其平衡位置處； (D)媒質質元離開其平衡位置處(A是振動振幅)。；(C) 大小不同則該簡諧波的波動方程(SI)為： 【 C 】5. 在簡諧波傳播過程中頻率為 (D) 2傳播速度為300m/s的平面簡諧波 (3) 用旋轉矢量圖示(1)、(2)的結果。 (2) 如小物體與振動物體分離，小物體運動的加速度：有： ，兩個物體在振動最高點分離?，F(xiàn)將一物體懸掛在彈簧的下端并在它上面放一小物體，它們的總質量為4kg。(設繩與滑輪間無滑動，軸的摩擦及空氣阻力忽略不計)。在t=，且向x軸負方向運動，求在x=，向x軸負方向運動時，物體的速度和加速度。16. 有兩個彈簧，質量忽略不計，原長都是10cm，第一個彈簧上端固定，下掛一個質量為m的物體后，長11cm，兩第二個彈簧上端固定，下掛一質量為m的物體后，長13cm，現(xiàn)將兩彈簧串聯(lián)，上端固定，下面仍掛一質量為m的物體，則兩彈簧的總長為。11. 兩個同頻率簡諧交流電i1(t)和i2(t)的振動曲線如圖所示，則位相差。 6. 一諧振子作振幅為A的諧振動，它的動能與勢能相等時，它的相位和坐標分別為： 【 C 】 7. 如果外力按簡諧振動的規(guī)律變化，但不等于振子的固有頻率?！洞髮W物理習題集》（下冊） 習題參考解答 共75頁單元一 簡諧振動一、 選擇、填空題1. 對一個作簡諧振動的物體，下面哪種說法是正確的？ 【 C 】(A) 物體處在運動正方向的端點時，速度和加速度都達到最大值；(B) 物體位于平衡位置且向負方向運動時，速度和加速度都為零；(C) 物體位于平衡位置且向正方向運動時，速度最大，加速度為零；(D) 物體處在負方向的端點時，速度最大，加速度為零。那么，關于受迫振動，下列說法正確的是： 【 B 】(A) 在穩(wěn)定狀態(tài)下，受迫振動的頻率等于固有頻率；(B) 在穩(wěn)定狀態(tài)下，受迫振動的頻率等于外力的頻率；(C) 在穩(wěn)定狀態(tài)下，受迫振動的振幅與固有頻率無關；(D) 在穩(wěn)定狀態(tài)下，外力所作的功大于阻尼損耗的功。12. 一簡諧振動用余弦函數(shù)表示，振動曲線如圖所示，則此簡諧振動的三個特征量為：A=10 cm， 13. 一質量為m的質點在力的作用下沿x軸運動(如圖所示)，其運動周期為。17. 兩個同方向同頻率的簡諧振動，振動表達式分別為：，它們的合振動的振幅為，初位相為。* 物體的振動方程：，根據(jù)已知的初始條件得到： 物體的速度：物體的加速度：當：，根據(jù)物體向X軸的負方向運動的條件，所以：，2. 一質點按如下規(guī)律沿X軸作簡諧振動：（SI）(1) 求此振動的周期、振幅、初相、速度最大值和加速度最大值；(2) 分別畫出這振動的xt圖。* 以物體的平衡位置為原點建立如圖所示的坐標。待靜止后再把物體向下拉10cm，然后釋放。5. 兩個同振動方向，同頻率的諧振動，它們的方程為x1=5cospt (cm)和 x2=5cos(pt+p/2) (cm)，如有另一個同振向同頻率的諧振動，使得x1，x2和x3三個諧振動的合振動為零。* (1) x1和x2合振動的振幅：振動的初相位(2) 振動1和振動3疊加，當滿足, 即時合振動的振幅最大。波線上兩點振動的相位差為，則此兩點相距： 【 C 】(A) 2m。. 一平面余弦波在時刻的波形曲線如圖所示波沿x軸正方向傳播沿傳播方向相距為，（l為波長）的兩點的振動速度必定： 【 A 】(A) 大小相同方向相同； (D) 大小不同8. 一平面簡諧波在彈性媒質中傳播其能量逐漸減小勢能最大； (B) 動能為零 二、填空題1. 一平面簡諧波的波動方程為 y=() (SI)t=0時刻的波形曲線如圖所示波長為5. 已知O點的振動曲線如圖(a)波的傳播過程也是能量傳播過程三、計算題1. 如圖所示* P處質點的振動方程：（, P處質點的振動位相超前）P處質點的速度：P處質點的加速度：2. 某質點作簡諧振動質點恰好處在負向最大位移處已知在傳播路徑上的某點A的振動方程為，另一點D在A點右方9米處。并求出D點的振動方程* X軸方向向左，傳播方向向右。若圖中，求坐標原點O處質點的振動方程。8. 弦線上的駐波方程為，則振動勢能總是為零的點的位置是；振動動能總是為零的位置是。已知x1=9 m和x2=12 m處的兩點是相鄰的兩個因干涉而靜止的點。滿足：兩式相減：。，向左傳播的行波。* 駐波方程：，在處的質點，振幅：振動表達式：該質點的振動速度：，單元四 (一) 振動和波習題課一、填空、選擇題1. 如圖所示一平面簡諧波在t=0時的波形圖，則O點的振動方程，該波的波動方程* 波的標準方程為，將圖中所示的數(shù)據(jù)代入即可得O點和波動方程。則： 【 B 】(A) A的彈性勢能在減少；(B) 波沿x軸負方向傳播；(C) B點振動動能在減少；(D) 各質量元的能量密度都不隨時間變化。P點是兩列波相遇區(qū)域一點，已知S1P=2l， S2P=，兩列波在P點發(fā)生的相消干涉，若S1的振動方程為，則S2的振動方程為： 【 D 】 * 兩列波在P合成振動振幅的最小值條件為兩列波在P點的位相差：兩列波源的初位相差：，所以：6. 如果入射波的方程式是，在x=0處發(fā)生反射后形成駐波，反射點為波腹，設反射后波的強度不變，則反射波的方程式；在處質點合振動的振幅等于A。* 研究對象為倔強系數(shù)為k的彈簧、質量為m的盤子和質量為M的物體。彈簧另一端各固定在墻上，兩端墻之間距離等于彈簧原長二倍，令m沿水平面振動，當m運動到二墻中點時，將一質量為M的質點輕輕地粘在m上(設粘上m前，M的速度為O)。* (1) 處振動方程：, 初位相：(2) 處質點在任意時刻的振動方程：距離原點x處的一點在任意時刻的振動方程：兩各質點的振動狀態(tài)一樣，須滿足：, ，(3) 處質點在任意時刻的振動速度方程：距離原點x處的一點在任意時刻的速度振動方程：如果速度大小一樣，振動方向相反，須滿足：， 單元四 (二) 楊氏雙縫實驗一、填空題1. 相干光滿足的條件是1）頻率相同；2）位相差恒定；3）光矢量振動方向平行，有兩束相干光, 頻率為，初相相同，在空氣中傳播，若在相遇點它們幾何路程差為則相位差。用圖示表明電場強度、磁場強度和傳播速度之間的關系。* 由在楊氏雙縫干涉實驗中，亮條紋的位置由來確定。 2. 如圖，如果SS2 是兩個相干光源，它們到P點的距離分別為rr2和，路徑S1P垂直穿過一塊厚度為t1，折射率為n1的介質板，路徑S2P垂直穿過厚度為t2，折射率為n2的另一介質板，其余部分可看作真空，這兩條路徑的光程差等于： 【 B 】 3. 如圖所示，在雙縫干涉實驗中SS1 = SS2用波長為的光照射雙縫SS2，通過空氣后在屏幕上形成干涉條紋，已知P點處為第三級明條紋，則SS2到P點的光程差為。 7. 如圖所示，一光學平板玻璃A與待測工件B之間形成空氣劈尖，用波長l=500 nm的單色光垂直入射。(C) 不平處為凹槽，最大深度為500 nm；(D) 不平處為凹槽，最大深度為250 nm 8. 如圖所示，用單色光垂直照射在觀察牛頓環(huán)的裝置上，當平凸透鏡向上緩慢平移而遠離平面玻璃時，可以觀察到這些環(huán)狀干涉條紋： 【 B 】(A) 向右平移； (B) 向中心收縮； (C) 向外擴張； (D) 靜止不動； (E) 向左平移 9. 如圖所示，平板玻璃和凸透鏡構成牛頓環(huán)裝置，全部浸入n=，凸透鏡可沿OO’移動，用波長l=500 nm的單色光垂直入射。對于鈉黃光，產(chǎn)生的干涉條紋相鄰兩明紋的角距離（即相鄰兩明紋對雙縫中心處的張角）為。 * 兩縫發(fā)出的光在相遇點的位相差：根據(jù)給出的條件：所以，明條紋滿足：，明條紋的位置：，令，得到零級明條紋的位置：，零級明條紋在O點上方。說明B點是第4級明條紋。 * 在牛頓環(huán)干涉實驗中明環(huán)的光程差滿足：明環(huán)所在處液體的厚度：第十個明環(huán)所在處液體厚度：，由，可以得到第10 個明環(huán)的半徑：，單元六 牛頓環(huán)（續(xù)）單縫衍射， 光學儀器的分辨率一、 選擇、填空題1. 惠更斯引進子波的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用子波相干疊加的思想補充了惠更斯原理，發(fā)展成了惠更斯菲涅耳原理。的方向上，所用單色光波長，則單縫寬度為。8. 波長為的單色平行光，經(jīng)園孔(直徑為D)衍射后，在屏上形成同心圓形狀（或圓環(huán)）的明暗條紋，中央亮班叫愛里斑，根據(jù)瑞利判據(jù)，園孔的最小分辨角。* 對于夫瑯和費單縫衍射，明紋的位置：根據(jù)題意：和， 4. 如圖所示，設有一波長為的單色平面波沿著與縫面的法線成F角的方向入射于寬為a的單狹縫AB上，試求出決定各極小值的衍射角f的條件。(A) 176。 【 B 】3. 波長單色光垂直入射于光柵常數(shù)的平面衍射光柵上，可能觀察到的光譜線的最大級次為： 【 B 】(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 4. 平面衍射光柵寬2cm，共有8000條縫。如果b=2a，缺級8. 一束平行單色光垂直入射在光柵上，當光柵常數(shù)(a+b)為下列哪種情況時，(a代表每條縫的寬度)，k=9等級次的主極大均不出現(xiàn)： 【 B 】(A) a+b=2a (B) a+b=3a (C) a+b=4a (D) a+b=6a 二、計算題 1. 用一束具有兩種波長的平行光垂直入射在光柵上，發(fā)現(xiàn)距中央明紋5cm處，光的第k級主極大和光的第(k+1)級主極大相重合，放置在光柵與屏之間的透鏡的焦距f=50 m，試問：(1) 上述k=?；(2) 光柵常數(shù)d=?* 根據(jù)題意對于兩種波長的光有：和從上面兩式得到：將帶入解得，又，2. 一衍射光柵，每厘米有200條透光縫，每條透光縫寬為，在光柵后放一焦距f=1m的凸透鏡，現(xiàn)以單色平行光垂直照射光柵，求：(1) 透光縫a的單縫衍射中央明條紋寬度為多少? (2) 在該寬度內，有幾個光柵衍射主極大?* 單縫衍射中央明條紋的角寬度：，中央明條紋寬度：，光柵常數(shù)：，單縫衍射的第一級暗紋的位置：，在該方向上光柵衍射主極大的級數(shù)：兩式相比：，將和帶入：即單縫衍射中央明條紋寬度內有5個光柵衍射主極大：＋2，＋1，0，－1，－23. 波長為的單色光垂直入射到光柵上，測得第2級主極大的衍射角為300，且第三級缺級，問： (1) 光柵常數(shù)(a+b)是多少?(2) 透光縫可能的最小寬度a 是多少?(3) 在選定了上述(a+b)與a值后，屏幕上可能出現(xiàn)的全部主極大的級數(shù)。式中I為通過檢偏器的透射光的強度，為入射線偏振光的強度；為入射光矢量的振動方向和檢偏器偏振化方向之間的夾角。6. 一束自然光自空氣射向一塊平玻璃（如圖），設入射角等于布儒斯特角i0，則在界面2的反射光是： 【 B 】(A) 自然光；(B) 完全偏振光且光矢量振動方向垂直于入射面；(C) 完全偏振光且光矢量振動方向平行于入射面；(D) 部分偏振光。最大出射光強與入射光強的比值：2. 將三塊偏振片疊放在一起，第二個與第三個的偏振化方向分別與第一個的偏振化方向成和角。* 右半部份上下兩個面的光程差：，左半部份上下兩個面的光程差：所以在處，和，P處形成的圓斑右半部暗，左半部明。6. 一束光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過一偏振片