振动波动光学.doc

物理（工）振动波动光学

振动波动光学

一、选择题
1. 有一弹簧振子沿轴方向运动，平衡位置在处，周期为，振幅为，时振子过处且向轴负方向运动，其运动方程可以表示为（ ）
A． B．
C． D．
2. 一质点沿轴作简谐振动，振幅为，时，该质点的位移为，且向轴负方向运动。代表该时刻该简谐振动的旋转矢量图为（ ）
A． 　 　　Ｂ．　　 　 Ｃ．　　　 Ｄ．
3. 一质点作简谐振动，其振动方程为。某时刻它在处，且向轴负方向运动，它要重新回到该位置，至少需要经历的时间为（ ）
A．1 　　　B．1.5 　　 C．2 　 　　Ｄ．3
4.波线上两点相距，点的相位比点滞后，波的频率为，则波速为（ ）
A．8 B． C．2 D．
5.已知一平面简谐波的波动方程为，(为正值)，则( )
A.波的频率为 B.波的传播速度为
C.波长为 D.波的周期为

6. 一平面简谐波在均匀弹性媒质中传播，在某一瞬时，媒质中某质元正处于平衡位置，此时该质元的( )
A.动能为零，势能最大 B.动能最大，势能为零
C.动能最大，势能最大 D.动能为零，势能为零
7. 自然光以布儒斯特角入射到透明介质的表面时，下面叙述中，正确的是（ ）
A．反射光线和折射光线互相垂直　　
B.反射光线和入射光线互相垂直　　　
C．折射光线是线偏振光 　 　
D.反射光的光振动平行于入射平面
8．三个偏振片和依次堆叠在一起，和的偏振化方向互相垂直，和的偏振化方向间的夹角为。强度为的自然光垂直入射偏振片、和，若不考虑偏振片的吸收和反射，则通过第三个偏振片的光强为（ ）
A． B． C． D．
9.一竖直悬挂的弹簧振子原来处于静止状态，用力将振子下拉0.02后静止释放，使之作简谐振动，并测得振动周期为0.2s，设向下为轴正方向，则其振动表达式为（ ）
A． B．
C． D．
10.一质点作简谐振动（用余弦函数表达），若将振动速度处于正最大值的某时刻取作，则振动初相为（　　　）
A． B．0 C． D．π
11.有二个弹簧振子系统，都在作振幅相同的简谐振动，二个轻弹簧的劲度系数相同，但振子的质量不同。则二个系统振动的机械能是( )
A.振子质量大的振动的机械能大
B.振子质量小的振动的机械能大
C.二个系统振动的机械能相同
D.不一定

12.一列沿轴正向传播的平面简谐波，周期为0.5s，波长为2。则在原点处质点的振动相位传到=4处所需要的时间为（　　　）
A. 0.5s B. 1s C. 2s D. 4s
13.频率为的波，其波速为，相位差为的两点的波程差为（ ）
A． B． C． D．
14.在光栅的夫琅禾费衍射实验中，一平面单色光垂直入射在光栅常数为的光栅上，第三级明纹出现在处，则此光的波长为
（ ）
A． B． C． D．
15.光强为的自然光依次通过两个偏振片，若的偏振化方向夹角，则透射光的强度为（ ）
A． B． C． D．
16.一质点作简谐振动，周期是，则质点从平衡点运动到振幅一半的位置处所需要的最短时间是（　　　）
A. B. C. D.
17.有两个谐振动（沿轴振动），振动方程分别为、，< 其合振动振幅为（ ）
A． B．
C． D．
18.有两个弹簧振子，它们的质量分别为和，劲度系数分别为和，则其振动的频率一定相等的情况是（　　　）
A. B.
C. D.

19.平面简谐波方程为中，表示（ ）
A．波源振动位相 B．波源振动初位相
C．处质点振动位相 D．处质点振动初位相
20.两相干波源和，相距为，其初相位相同，且振幅均为,则在波源和连线的中垂线上，任意一点，两列波叠加后的振幅为( )
A.0 B.
C. D.
21.将波长为的平行单色光垂直入射到宽度为的单缝上，若对应于衍射花样的第一级暗条纹中心的衍射角为，缝宽度的大小为（ ）
A． 0.5 B． C． 2 D． 3
22.光线由折射率为的媒介入射到折射率为的媒介，布儒斯特角满足（ ）
A． B．
C． D．
23.一质点做简谐运动,若将振动速度处于正最大值的时刻取作,则振动初相为（ ）
A. B. C. D.
24.对做简谐运动的弹簧振子,下列说法正确的是（ ）
A. 加速度大小与位移成正比,加速度方向与位移方向相同
B. 加速度方向恒指向平衡位置
C. 振幅仅决定于时刻物体的初始位移
D. 振动频率和振动的初始条件有关
25.两波源发出的波相互干涉的必要条件是:两波源（ ）
A. 频率相同、振动方向相同、相位差恒定
B. 频率相同、振幅相同、相位差恒定
C. 发出的波传播方向相同、振动方向相同、振幅相同
D. 发出的波传播方向相同、频率相同、相位差恒定
26.已知一平面简谐波的表达式为是正值，则
（ ）
A.波的频率 B.波的传播速度
C.波长为 D.波的周期
27.在杨氏双缝干涉实验中,若双缝间的距离稍微增大一点,其他条件不变,则干涉条纹将（ ）
A. 变密 B. 变稀 C. 不变 D. 消失
28.在单缝夫琅禾费衍射中,单缝宽度为,入射光的波长为.对于衍射角为的衍射光而言,单缝处波面被划分成半波带的数目为（ ）
A. B. C. D.
29.在照相机镜头的玻璃上均匀涂有一层折射率为小于玻璃的介质膜，以增强某一波长为的透射光强度。假若光线垂直入射，则介质膜最小厚度应为（ ）
A. B. C. D.
30.一质点做简谐运动,其运动方程为.该简谐运动的周期和初相分别为（ ）
A. B. C. D.
31.一物体做简谐运动,振幅为.在起始时刻质点的位移为,且向轴的正向运动.代表起始时刻该简谐运动的旋转矢量图为（ ）
A. B. C. D.

32.下列叙述正确的是（ ）
A. 机械振动一定能产生机械波
B. 波函数中的坐标原点一定要设在波源上
C. 波动传播的是运动状态和能量
D. 振动的速度与波的传播速度大小相等
33.波的能量随平面简谐波传播，下列几种说法正确的是（ ）
A.因简谐波传播道德各介质质元作简谐振动，故能量不变
B.因介质在平衡位置时动能和势能最大，所以其总能量也最大
C.各介质质元在平衡位置处动能最大势能最小
D.各介质质元在最大位移处势能最大，动能最小
34. 用波长为 650 的红光作杨氏双缝干涉实验。已知两狭缝相距,从屏幕上量得两相邻亮纹间距为，则狭缝到屏幕间的距离为（ ）
A. 　 Ｂ.　 　Ｃ.　　 　　Ｄ.
35. 在单缝的夫琅禾弗衍射中。当单缝在单缝所在的平面内沿着单缝的垂直方向做微小移动时，其衍射花样一定会（ ）
A.沿着单缝移动的方向移动　　 Ｂ.逆着单缝移动的方向移动
Ｃ.没有变化　　　 Ｄ.中央不变，衍射花样变化
36.一束平行白光垂直照射到透射光栅上,所得到的一级光谱按衍射角从小到大排列的顺序是（ ）
A. 紫黄红 B. 红紫黄 C. 黄红紫 D. 红黄紫
37.一物体做简谐运动,其运动方程为.在时,物体振动的加速度为（ ）
A. B.
C. D.
38.一质点做简谐运动,周期是,该质点从平衡位置运动到处所需要的最短时间是（ ）
A. B. C. D.

39.一平面简谐波通过两种不同的均匀介质时,不会变化的物理量是（ ）
A. 波长和频率 B. 波速和频率
C. 波长和波速 D. 频率和周期
40.波线上两点相距，点的相位比点滞后，波的频率为，则波速为（ ）
A. B. C. D.
41.如题16图所示,在杨氏双缝干涉实验中,屏幕上的处是明纹.若将缝盖住,并在、 连线的垂直平分面上放一平面反射镜,其它条件不变,则此时（ ）
A. 处仍为明纹;
B. 处为暗纹;
C. 处光强介于明、暗纹之间;
D. 屏幕上无干涉条纹. 题16图
42.波长为的单色光垂直入射到光栅常量为的光栅上,能够观察到的谱线的最高级次为（ ）
A. B. C. D.
43.一物体做简谐运动,其运动方程为.在时,物体振动的速度为（ ）
A. B. C. D.
44.一质点同时参与两个同方向同频率的简谐振动：x1=2×10-2cos(t+)m,x2=4×10-2cos(t+)m.质点合振动的振幅为（　　　）
A．2×10-2m B．4×10-2m C．6×10-2m D．8×10-2m
45.两个质点沿轴做振幅、频率皆相同的简谐运动,当第一个质点处于平衡位置且向 轴负向运动时,第二质点在处且向轴负向运动,则这两个简谐运动的相位差为（ ）
A. B. C. D.

46.一平面简谐波在弹性介质中传播,某一时刻介质中一质点正处于平衡位置,此时该质点（ ）
A. 动能为零,势能最大 B. 动能为零,势能为零
C. 动能最大,势能最大 D. 动能最大,势能为零
47.一频率为的驻波,其相邻两波节间的距离为,则形成该驻波的两列波的波长和波速分别是（ ）
A. B.
C. D.
48.真空中波长为的单色光,在折射率为的透明介质中,从点沿某路径传播到点,其相位的变化为,则路径的光程为（ ）
A. B. C. D.
49.两个偏振片叠在一起,它们偏振化方向之间的夹角为.当自然光入射时,出射光强与入射光强之比为（ ）
A. B. C. D.
50.对做简谐运动的物体,下列说法正确的是（ ）
A. 物体位于平衡位置且向轴负向运动时,速度和加速度都为零
B. 物体位于平衡位置且向轴正向运动时,速度最大,加速度为零
C. 物体位于负向最大位移时,速度和加速度都达到最大值
D. 物体位于正向最大位移时,速度最大,加速度为零
51.一弹簧振子做简谐运动.当位移为振幅的一半时,振动系统的势能为总能量的（ ）
A. B. C. D.
52. 一简谐波的波动方程为：，单位统一在“SI”中，则（ ）
A．其振幅为 　 Ｂ．周期为秒　　
Ｃ．波长为 Ｄ．波沿轴正向传播
53.一平面简谐波在弹性介质中传播,介质中某质点从最大位移返回平衡位置的过程中（ ）
A. 它的势能转换成动能 B. 它的动能转换成势能
C. 它的能量逐渐增加 D. 它的能量逐渐减少
54.在驻波中,相邻两个波节之间各质点的振动（ ）
A. 振幅相同,相位相同 B. 振幅相同,相位不同
C. 振幅不同,相位相同 D. 振幅不同,相位不同
55.波长为的平行单色光垂直入射到宽度为的单缝上,衍射图样中第一级暗纹的衍射角为,则单缝宽度的大小为（ ）
A. B. C. D.
56.一束光是自然光和线偏振光的混合光,让它垂直照射到偏振片上,若以入射光为轴旋转偏振片,测得出射光强的最大值是最小值的倍,则在该入射光中,自然光与线偏振光的光强之比为（ ）
A. B. C. D.

二、填空题
1.质点做简谐振动，其振动方程为：, 单位统一在（SI）中，则该振动周期=___________。
2．真空中波长为550的黄绿光射入折射率为1.52的玻璃中。则该光在玻璃中波长为 。

三、计算题
1.用钠光()垂直照射到某光栅上，测得第三级光谱衍射角为60°。
(1) 若换用另一光源测得其第二级光谱的衍射角为30°，求后一光源发光的波长。
(2) 若以白光(400760) 照射在该光栅上，求其第二级光谱的张角。
2.一束平行光垂直入射到某个光栅上，该光束有两种波长的光，，。实验发现，两种波长的谱线(不计中央明纹)第二次重合于衍射角的方向上．求此光栅的光栅常数。
3. 用一束具有两种波长的平行光垂直入射在光栅上，，，发现距中央明纹处光的第级主极大和光的第(k+1)级主极大相重合，放置在光栅与屏之间的透镜的焦距，求：
(1) 上述值；
(2) 光栅常数d。
4.一质量为的物体,在弹性力作用下沿轴做简谐运动,弹簧的劲度系数.求:
(1) 振动的周期和角频率;
(2) 如果振幅,在时物体位于处,且向轴正向运动,求简谐运动方程.
5.三块偏振片叠在一起,第二块偏振片与第一块偏振片偏振化方向之间的夹角为,第三块偏振片与第二块偏振片偏振化方向之间的夹角亦为.一束光强为的自然光垂直入射到第一块偏振片上.求透过每一块偏振片后的光强.
6.波长的绿色平行光,垂直入射到缝宽的单缝上.缝后放一焦距为的透镜.求:
(1) 透镜的焦平面上中央明纹的宽度;
(2) 若缝宽变为,中央明纹宽度减小多少?
7.在单缝夫琅禾费衍射实验中,用波长的平行光垂直入射到单缝上,已知透镜焦距,测得第二级暗纹距中央明纹中心.再用波长为的单色光做实验,测得第三级暗纹距中央明纹中心.求缝宽和波长.
8.一束具有两种波长和的平行光垂直入射到光栅上,在屏上将产生对应上述波长的两组条纹.已知,.求:
(1) 波长为的第级明纹与波长为的第几级明纹重合;
(2) 若重合处对应的衍射角,则光栅常数为多少.

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