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1、-大学物理习题02振动波动光学近代物理-第 18 页振动一、选择题：13001：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 23002：两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x1 = 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) 33007：一质量为m的物体挂在劲度系数为k
2、的轻弹簧下面，振动角频率为w。若把此弹簧分割成二等份，将物体m挂在分割后的一根弹簧上，则振动角频率是(A) 2 w (B) (C) (D) w /2 43396：一质点作简谐振动。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，则其初相应为(A) p/6 (B) 5p/6 (C) -5p/6 (D) -p/6(E) -2p/3 53552：一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 65178：一质点沿x轴作简谐振动，振动方程为 (SI)。从t =
3、0时刻起，到质点位置在x = -2 cm处，且向x轴正方向运动的最短时间间隔为(A) (B) (C) (D) (E) 75179：一弹簧振子，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) 85312：一质点在x轴上作简谐振动，振辐A = 4 cm，周期T = 2 s，其平衡位置取作坐标原点。若t = 0时刻质点第一次通过x = -2 cm处，且向x轴负方向运动，则质点第二次通过x = -2 cm处的时刻为(A) 1 s (B) (2/3) s (C) (4/3) s (
4、D) 2 s 95501：一物体作简谐振动，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) 105502：一质点作简谐振动，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) 二、填空题：13009：一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_。23390：一质点作简谐振动，速度最大值vm = 5 cm/s，振幅A = 2 cm。若令速
5、度具有正最大值的那一时刻为t = 0，则振动表达式为_。 33557：一质点沿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 =_。43816：一质点沿x轴以 x = 0 为平衡位置作简谐振动，频率为 0.25 Hz。t = 0时，x = -0.37 cm而速度等于零，则振幅是_，振动的数值表达式为_。53817：一简谐振动的表达式为，已知 t = 0时的初位移为0.04 m，初速度为0.09 m/s，则振幅A =_ ，初相
6、f =_。63818：两个弹簧振子的周期都是0.4 s，设开始时第一个振子从平衡位置向负方向运动，经过0.5 s 后，第二个振子才从正方向的端点开始运动，则这两振动的相位差为_。73819：两质点沿水平x轴线作相同频率和相同振幅的简谐振动，平衡位置都在坐标原点。它们总是沿相反方向经过同一个点，其位移x的绝对值为振幅的一半，则它们之间的相位差为_。83820：将质量为 0.2 kg的物体，系于劲度系数k = 19 N/m的竖直悬挂的弹簧的下端。假定在弹簧不变形的位置将物体由静止释放，然后物体作简谐振动，则振动频率为_，振幅为_。 93033：一简谐振动用余弦函数表示，其振动曲线如图所示，则此简谐
7、振动的三个特征量为A =_；w =_；f =_。 103041：一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_。一、选择题：13001：C；23002：B；33007：B；43396：C；53552：D；65178：E；二、填空题：13009： p ； - p /2； p/323390： 33557： ； 43816： 0.37 cm； 53817： 0.05 m； -0.205p（或-36.9）63818： p 机械波一、选择题：13147：一平面简谐波沿Ox正方向传播，波动表达式为 (SI)，该波在t = 0.5 s时刻的波形图是 23407：横波以波速u沿
8、x轴负方向传播。t时刻波形曲线如图。则该时刻(A) A点振动速度大于零(B) B点静止不动(C) C点向下运动(D) D点振动速度小于零 33411：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 43413：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) 53479：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
9、(C) 大小不同，方向相同 (D) 大小不同，而方向相反 63483：一简谐横波沿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(A) 方向总是相同 (B) 方向总是相反(C) 方向有时相同，有时相反 (D) 大小总是不相等 73841：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(A) 振动频率越高，波长越长 (B) 振动频率越低，波长越长(C) 振动频率越高，波速越大 (D) 振动频率越低，波速越大 83847：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
10、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) (D) 95193：一横波沿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. 105513：频率为 100 Hz，传播速度为300 m/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) 2.86 m (B) 2.19 m (C) 0.5 m (D) 0.25 m 二、填空题：13065：频率为500 Hz的波，其波速为350 m/s，相位差为2p/3 的
11、两点间距离为_。23075：一平面简谐波的表达式为 (SI)，其角频率w =_，波速u =_，波长l = _。33342：一平面简谐波（机械波）沿x轴正方向传播，波动表达式为(SI)，则x = -3 m处媒质质点的振动加速度a的表达式为_。43423：一列平面简谐波沿x轴正向无衰减地传播，波的振幅为 210-3 m，周期为0.01 s，波速为400 m/s. 当t = 0时x轴原点处的质元正通过平衡位置向y轴正方向运动，则该简谐波的表达式为_。53426一声纳装置向海水中发出超声波，其波的表达式为： (SI)则此波的频率n =_，波长l = _，海水中声速u =_。63441：设沿弦线传播的一
12、入射波的表达式为 ，波在x = L处（B点）发生反射，反射点为自由端（如图）。设波在传播和反射过程中振幅不变，则反射波的表达式是 y2 = _73442：设沿弦线传播的一入射波的表达式为：波在x = L处（B点）发生反射，反射点为固定端（如图）。设波在传播和反射过程中振幅不变，则反射波的表达式为y2 = _。83572：已知一平面简谐波的波长l = 1 m，振幅A = 0.1 m，周期T = 0.5 s。选波的传播方向为x轴正方向，并以振动初相为零的点为x轴原点，则波动表达式为y = _(SI)。93576：已知一平面简谐波的表达式为 ，（a、b均为正值常量），则波沿x轴传播的速度为_。 10
13、3852：一横波的表达式是 (SI)， 则振幅是_，波长是_，频率是_，波的传播速度是_。 一、选择题：13147：B；23407：D；33411：C；43413：A；53479：A；63483：C；二、填空题：13065： 0.233m23075： 125 rad/s； 338m/s； 17.0m 33342： (SI) 43423： (SI) 53426： 5.0 104 2.8610-2 m 1.43103 m/s 63441： 73442： 或 83572： 93576： a/b 103852： 2 cm； 2.5 cm； 100 Hz； 250 cm/s光学习题二填空题相对论习题一、
14、选择题14351：宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过Dt(飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 (c表示真空中光速)(A) cDt (B) vDt (C) (D) 24352一火箭的固有长度为L，相对于地面作匀速直线运动的速度为v 1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为v 2的子弹。在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(c表示真空中光速) (A) (B) (C) (D) 38015：有下列几种说法：(1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的；(2) 在真空
15、中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关；(3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同。若问其中哪些说法是正确的，答案是(A) 只有(1)、(2)是正确的 (B) 只有(1)、(3)是正确的 (C) 只有(2)、(3)是正确的 (D) 三种说法都是正确的 44164：在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？(1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速(2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的(3) 在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发生的(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟
16、时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些(A) (1)，(3)，(4) (B) (1)，(2)，(4) (C) (1)，(2)，(3) (D) (2)，(3)，(4) 54169在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s，若相对于甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s，则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中光速)(A) (4/5) c (B) (3/5) c (C) (2/5) c (D) (1/5) c 64356：一宇航员要到离地球为5光年的星球去旅行。如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他所乘的火箭相对于地球的速度应是：(c表示真空中光速) (A) v = (1
17、/2) c (B) v = (3/5) c (C) v = (4/5) c (D) v = (9/10) c 74358：K系与K系是坐标轴相互平行的两个惯性系，K系相对于K系沿Ox轴正方向匀速运动。一根刚性尺静止在K系中，与Ox轴成 30角。今在K系中观测得该尺与Ox轴成 45角，则K系相对于K系的速度是：(A) (2/3)c (B) (1/3)c (C) (2/3)1/2c (D) (1/3)1/2c 84359：(1)对某观察者来说，发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件，对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？(2)在某惯性系中发生于同一时刻、
18、不同地点的两个事件，它们在其它惯性系中是否同时发生？关于上述两个问题的正确答案是：(A) (1)同时，(2)不同时 (B) (1)不同时，(2)同时(C) (1)同时，(2)同时 (D) (1)不同时，(2)不同时 94355：边长为a的正方形薄板静止于惯性系K的Oxy平面内，且两边分别与x，y轴平行。今有惯性系K以 0.8c（c为真空中光速）的速度相对于K系沿x轴作匀速直线运动，则从K系测得薄板的面积为(A) 0.6a2 (B) 0.8 a2 (C) a2 (D) a20.6 105362：一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a，宽为b，质量为m0。由此可算出其面积密度为m0 /ab。假定该
19、薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度则为 (A) (B) (C) (D) 二、填空题14715：以速度v相对于地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为_。24166一观察者测得一沿米尺长度方向匀速运动着的米尺的长度为 0.5 m。则此米尺以速度v _ms-1接近观察者。34167：m子是一种基本粒子，在相对于m子静止的坐标系中测得其寿命为t0 210-6 s。如果m子相对于地球的速度为0.988c，则在地球坐标系中测出的m子的寿命t_。44171：两个惯性系中的观察者O和O以 0.6 c (c表示真空中光速)的相对速度互相接近。
20、如果O测得两者的初始距离是20 m，则O测得两者经过时间Dt= _s后相遇。54363：牛郎星距离地球约16光年，宇宙飞船若以_的匀速度飞行，将用4年的时间(宇宙飞船上的钟指示的时间)抵达牛郎星。65616：一列高速火车以速度u驶过车站时，固定在站台上的两只机械手在车厢上同时划出两个痕迹，静止在站台上的观察者同时测出两痕迹之间的距离为1 m，则车厢上的观察者应测出这两个痕迹之间的距离为_。74175：设电子静止质量为me，将一个电子从静止加速到速率为 0.6 c (c为真空中光速)，需作功_。84176：当粒子的动能等于它的静止能量时，它的运动速度为_。94240：一电子以0.99 c的速率运
21、动(电子静止质量为9.1110-31 kg，则电子的总能量是_J，电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_。104499：(1) 在速度_情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍。(2) 在速度_情况下粒子的动能等于它的静止能量。一、选择题14351：A 24352：B 38015：D 44164：B 54169：B 64356：C 74358：C 84359：A 94355：A 105362：C 二、填空题14715： c 24166： 2.60108 34167： 1.2910-5 s 44171： 8.8910-854363： 2.91108 ms-1 65616： m74175： 0.2
22、5mec2 84176： 94240： 5.810-13； 8.0410-2 104499： ； 量子力学习题一、选择题14185：已知一单色光照射在钠表面上，测得光电子的最大动能是1.2 eV，而钠的红限波长是5400 ，那么入射光的波长是(A) 5350 (B) 5000 (C) 4350 (D) 3550 24244：在均匀磁场B内放置一极薄的金属片，其红限波长为l0。今用单色光照射，发现有电子放出，有些放出的电子(质量为m，电荷的绝对值为e)在垂直于磁场的平面内作半径为R的圆周运动，那末此照射光光子的能量是： (A) (B) (C) (D) 34383：用频率为n 的单色光照射某种金属
23、时，逸出光电子的最大动能为EK；若改用频率为2n 的单色光照射此种金属时，则逸出光电子的最大动能为：(A) 2 EK (B) 2hn - EK (C) hn - EK (D) hn + EK 44737： 在康普顿效应实验中，若散射光波长是入射光波长的1.2倍，则散射光光子能量e与反冲电子动能EK之比e / EK为(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 54190：要使处于基态的氢原子受激发后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线，至少应向基态氢原子提供的能量是(A) 1.5 eV (B) 3.4 eV (C) 10.2 eV (D) 13.6 eV
24、 64197：由氢原子理论知，当大量氢原子处于n =3的激发态时，原子跃迁将发出：(A) 一种波长的光 (B) 两种波长的光 (C) 三种波长的光 (D) 连续光谱 74748：已知氢原子从基态激发到某一定态所需能量为10.19 eV，当氢原子从能量为0.85 eV的状态跃迁到上述定态时，所发射的光子的能量为(A) 2.56 eV (B) 3.41 eV (C) 4.25 eV (D) 9.95 eV 84750：在气体放电管中，用能量为12.1 eV的电子去轰击处于基态的氢原子，此时氢原子所能发射的光子的能量只能是 (A) 12.1 eV (B) 10.2 eV (C) 12.1 eV，10
25、.2 eV和 1.9 eV (D) 12.1 eV，10.2 eV和 3.4 eV 94241： 若a粒子(电荷为2e)在磁感应强度为B均匀磁场中沿半径为R的圆形轨道运动，则a粒子的德布罗意波长是 (A) (B) (C) (D) 104770：如果两种不同质量的粒子，其德布罗意波长相同，则这两种粒子的(A) 动量相同 (B) 能量相同 (C) 速度相同 (D) 动能相同 二、填空题14179：光子波长为l，则其能量=_；动量的大小 =_；质量=_。24180：当波长为3000 的光照射在某金属表面时，光电子的能量范围从0到4.010-19 J。在作上述光电效应实验时遏止电压为 |Ua| =_V
26、；此金属的红限频率n0 =_Hz。34388：以波长为l= 0.207 mm的紫外光照射金属钯表面产生光电效应，已知钯的红限频率n 0=1.211015赫兹，则其遏止电压|Ua| =_V。44546：若一无线电接收机接收到频率为108 Hz的电磁波的功率为1微瓦，则每秒接收到的光子数为_。54608：钨的红限波长是230 nm，用波长为180 nm的紫外光照射时，从表面逸出的电子的最大动能为_eV。64611：某一波长的X光经物质散射后，其散射光中包含波长_和波长_的两种成分，其中_的散射成分称为康普顿散射。74191：在氢原子发射光谱的巴耳末线系中有一频率为6.151014 Hz的谱线，它是
27、氢原子从能级En =_eV跃迁到能级Ek =_eV而发出的。84192：在氢原子光谱中，赖曼系(由各激发态跃迁到基态所发射的各谱线组成的谱线系)的最短波长的谱线所对应的光子能量为_eV；巴耳末系的最短波长的谱线所对应的光子的能量为_eV。94200：在氢原子光谱中，赖曼系(由各激发态跃迁到基态所发射的各谱线组成的谱线系)的最短波长的谱线所对应的光子能量为_eV；巴耳末系的最短波长的谱线所对应的光子的能量为_eV。104424：欲使氢原子发射赖曼系(由各激发态跃迁到基态所发射的谱线构成）中波长为1216 的谱线，应传给基态氢原子的最小能量是_eV。一、 选择题14185：D 24244：B 34383：D 44737：D 54190：C 64197：C74748：A 84750：C 94241：A 104770：A 二、填空题14179： -1分； -2分； -2分24180： 2.5-2分； 4.01014-2分34388： 0.99-3分44546： 1.51019 -3分54608： 1.5 -3分64611： 不变-1分； 变长-1分； 波长变长-1分74191： 0.85-2分； 3.4-2分84192： 13.6- 2分； 3.4- 2分94200： 6-2分； 973-2分104424： 10.2-3分