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
PI = 2.5 × 10⁻⁷ W/m²

教室附近的声强为 2.5 × 10⁻⁷ W/m²。求以分贝为单位的声级 β。

I = 2.5 × 10⁻⁷ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
2.简单
L = 2.5 m

一根长 2.5 m、质量 6 g 的弦以 80 N 的张力拉紧。求横波在其上的传播速度 v。

L = 2.5 mm = 6 gT = 80 N
v = m/s
3.中等
FF1.5 cmdo​ = 4 cmf = −25 cm

一个高 1.5 cm 的物体位于焦距为 25 cm 的薄发散透镜前 4 cm 处。求像高 hi(倒立的像为负)。

ho = 1.5 cmdo = 4 cmf = −25 cm
hi = cm
4.中等
L = ?n = 2

两端固定的弦的第 2 次谐波必须为 375 Hz;波在其上以 300 m/s 传播。求其长度 L。

v = 300 m/sn = 2f2 = 375 Hz
L = m
5.困难
θa​ = ?n1​ = 1.62n2​ = 1.59n0​ = 1.00

一根光纤的纤芯 n₁ = 1.62,包层 n₂ = 1.59。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 = 1.62n2 = 1.59n0 = 1.00
θa = °
6.困难
f1​ = 15 cmf2​ = 10 cm18 cm20 cm

两个薄透镜共轴,相距 20 cm:透镜 1 的 f₁ = 15 cm,透镜 2 的 f₂ = 10 cm。一个物体位于透镜 1 前 18 cm 处。求最终像从透镜 2 量起的位置 di2(透镜 2 之后为正,采用实像为正的规定)。

f1 = 15 cmf2 = 10 cms = 20 cmdo = 18 cm
di2 = cm

答案

  1. 1. β = 53.98 dB
  2. 2. v = 182.6 m/s
  3. 3. hi = 1.293 cm
  4. 4. L = 0.8 m
  5. 5. θa = 18.08 °
  6. 6. di2 = 8.75 cm

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