题目
1.简谐波在传播过程中能量密度是周期变化的,若波源的振动周期为T,则其能量密-|||-度的周期 '= __-|||-2.波在单位时间内通过介质中垂直于波线的单位面积的平均能量,称为波-|||-的 __ o-|||-3.若波的振幅增加到3倍,则波的强度增加到 __ 倍。-|||-4.一平面简谐波在t时刻的波形如图1所示,若此时点P处-|||-介质质元的振动动能在增长,则该波沿Ox轴 __ 方向传播;-|||-若此时点P`处介质质元的振动势能在增长,则该波沿Ox轴-|||-__ 方向传播。(两空均选"正""负"填写)-|||-y↑-|||-O x-|||-P P-|||-图 1-|||-5.在波的传播过程中,波阵面(波前)上的每一点都可以看作-|||-是发射子波的波源,在以后的任一时刻,这些子波的包络就是新的-|||-波前,上述原理称为 __ 。-|||-6.如图2所示,两相干波源S1和S2相距 3λ/4。 设两波在 S1 S2-|||-S1、S2连线方向上传播时,振幅都是A,并且不随距离变化。已知 3λ-|||--- 4-|||-在连线方向上,在S1左侧的各点的合成强度为其中一个波强度的-|||-4倍,则 (rho )_(20)-(rho )_(10)= __ o-|||-图 2-|||-7.如果入射波的表达式为 _(1)=Acos 2pi (t)T+x/lambda ), 在 x=0 处发生反射,反射后波的-|||-强度不变,入射波与反射波形成的驻波在反射点为波腹,则反射波在反射点 x=0 处的振动-|||-表达式为 (0r)^= __ 反射波的表达式为 _(2)= __ 。
题目解答
答案
解析
简谐波的能量密度周期是波源振动周期的一半，因为能量密度是动能和势能的总和，而动能和势能的周期是波源振动周期的一半。
【答案】
T/2
2. 波在单位时间内通过介质中垂直于波线的单位面积的平均能量,称为波的 __ o
【解析】
波的强度定义为单位时间内通过垂直于波线的单位面积的平均能量。
【答案】
能流密度(或强度)
3. 若波的振幅增加到3倍,则波的强度增加到 __ 倍。
【解析】
波的强度与振幅的平方成正比。若振幅增加到3倍，则强度增加到9倍。
【答案】
9
4. 一平面简谐波在t时刻的波形如图1所示,若此时点P处介质质元的振动动能在增长,则该波沿Ox轴 __ 方向传播;若此时点P'处介质质元的振动势能在增长,则该波沿Ox轴 __ 方向传播。(两空均选"正""负"填写)
【解析】
步骤 1：动能增长意味着质元从平衡位置向最大位移移动，因此波沿正方向传播。
步骤 2：势能增长意味着质元从最大位移向平衡位置移动，因此波沿负方向传播。
【答案】
正;负
5. 在波的传播过程中,波阵面(波前)上的每一点都可以看作是发射子波的波源,在以后的任一时刻,这些子波的包络就是新的波前,上述原理称为 __ o
【解析】
惠更斯原理描述了波的传播过程，其中波阵面上的每一点都可以看作是发射子波的波源。
【答案】
惠更斯原理
6. 如图2所示,两相干波源S1和S2相距 $3\lambda /4$ 。设两波在S1、S2连线方向上传播时,振幅都是A,并且不随距离变化。已知在连线方向上,在S1左侧的各点的合成强度为其中一个波强度的4倍,则 ${\phi }_{20}-{\phi }_{10}=$ __ o
【解析】
步骤 1：合成强度为4倍意味着两波的相位差为 $3\pi /2$ 或 $-\pi /2$ 。
步骤 2：相位差 ${\phi }_{20}-{\phi }_{10}$ 为 $3\pi /2\pm 2k\pi $ ，k=0,1,2,···
【答案】
$3\pi /2\pm 2k\pi $ ,k=0,1,2,···
7. 如果入射波的表达式为 ${y}_{1}=A\cos 2\pi (t/T+x/\lambda )$ ,在 x=0 处发生反射,反射后波的强度不变,入射波与反射波形成的驻波在反射点为波腹,则反射波在反射点 x=0 处的振动表达式为 ${y}_{Or}=$ __ ;反射波的表达式为 ${y}_{2}=$ __ 。
【解析】
步骤 1：反射点为波腹意味着反射波与入射波相位差为 $\pi$ 。
步骤 2：反射波在反射点 x=0 处的振动表达式为 ${y}_{Or}=A\cos 2\pi t/T$ 。
步骤 3：反射波的表达式为 ${y}_{2}=A\cos 2\pi (t/T-x/\lambda )$ 。
【答案】
T/2
2. 波在单位时间内通过介质中垂直于波线的单位面积的平均能量,称为波的 __ o
【解析】
波的强度定义为单位时间内通过垂直于波线的单位面积的平均能量。
【答案】
能流密度(或强度)
3. 若波的振幅增加到3倍,则波的强度增加到 __ 倍。
【解析】
波的强度与振幅的平方成正比。若振幅增加到3倍，则强度增加到9倍。
【答案】
9
4. 一平面简谐波在t时刻的波形如图1所示,若此时点P处介质质元的振动动能在增长,则该波沿Ox轴 __ 方向传播;若此时点P'处介质质元的振动势能在增长,则该波沿Ox轴 __ 方向传播。(两空均选"正""负"填写)
【解析】
步骤 1：动能增长意味着质元从平衡位置向最大位移移动，因此波沿正方向传播。
步骤 2：势能增长意味着质元从最大位移向平衡位置移动，因此波沿负方向传播。
【答案】
正;负
5. 在波的传播过程中,波阵面(波前)上的每一点都可以看作是发射子波的波源,在以后的任一时刻,这些子波的包络就是新的波前,上述原理称为 __ o
【解析】
惠更斯原理描述了波的传播过程，其中波阵面上的每一点都可以看作是发射子波的波源。
【答案】
惠更斯原理
6. 如图2所示,两相干波源S1和S2相距 $3\lambda /4$ 。设两波在S1、S2连线方向上传播时,振幅都是A,并且不随距离变化。已知在连线方向上,在S1左侧的各点的合成强度为其中一个波强度的4倍,则 ${\phi }_{20}-{\phi }_{10}=$ __ o
【解析】
步骤 1：合成强度为4倍意味着两波的相位差为 $3\pi /2$ 或 $-\pi /2$ 。
步骤 2：相位差 ${\phi }_{20}-{\phi }_{10}$ 为 $3\pi /2\pm 2k\pi $ ，k=0,1,2,···
【答案】
$3\pi /2\pm 2k\pi $ ,k=0,1,2,···
7. 如果入射波的表达式为 ${y}_{1}=A\cos 2\pi (t/T+x/\lambda )$ ,在 x=0 处发生反射,反射后波的强度不变,入射波与反射波形成的驻波在反射点为波腹,则反射波在反射点 x=0 处的振动表达式为 ${y}_{Or}=$ __ ;反射波的表达式为 ${y}_{2}=$ __ 。
【解析】
步骤 1：反射点为波腹意味着反射波与入射波相位差为 $\pi$ 。
步骤 2：反射波在反射点 x=0 处的振动表达式为 ${y}_{Or}=A\cos 2\pi t/T$ 。
步骤 3：反射波的表达式为 ${y}_{2}=A\cos 2\pi (t/T-x/\lambda )$ 。