波、声与光学练习卷(附答案)

免费可打印的波、声与光学练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
L = 2 m

一根长 2 m、质量 12 g 的弦上,横波的传播速度为 91.29 m/s。求弦中的张力 T。

L = 2 mm = 12 gv = 91.29 m/s
T = N
2.简单
λ = 1.5 mv = ?f = 2 Hz

水波的频率为 2 Hz,波长为 1.5 m。求其速度 v。

f = 2 Hzλ = 1.5 m
v = m/s
3.中等
L = ?n = 3

一端封闭的管的第 3 次谐波必须为 643 Hz。声速为 343 m/s。求管长 L。

v = 343 m/sn = 3f3 = 643 Hz
L = m
4.中等
S30 m/sOf = 400 Hz

频率为 400 Hz 的声源以 30 m/s 的速度朝静止的观察者运动。声速为 343 m/s。求观察者听到的频率 f′。

f = 400 Hzv = 343 m/svs = 30 m/s
f′ = Hz
5.困难
θa​ = ?n1​ = 1.55n2​ = 1.45n0​ = 1.00

一根光纤的纤芯 n₁ = 1.55,包层 n₂ = 1.45。求从空气射入光纤端面且仍能通过全反射被导引的光线与光纤轴所成的最大角 θa。

n1 = 1.55n2 = 1.45n0 = 1.00
θa = °
6.困难
SO20 m/sf = 35 kHz

静止的传感器向以 20 m/s 的速度远离的汽车发射 35 kHz 的超声波,并把回波与发射信号混频。求拍频 fb(声速为 343 m/s)。

f = 35 kHzu = 20 m/sv = 343 m/s
fb = Hz

答案

  1. 1. T = 50 N
  2. 2. v = 3 m/s
  3. 3. L = 0.4001 m
  4. 4. f′ = 438.3 Hz
  5. 5. θa = 33.21 °
  6. 6. fb = 3857 Hz

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