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 = 1.2 m

一根长 1.2 m、质量 3 g 的弦上,横波的传播速度为 154.9 m/s。求弦中的张力 T。

L = 1.2 mm = 3 gv = 154.9 m/s
T = N
2.简单
λ = ?

真空中波长为 532 nm 的光进入金刚石(n = 2.42)。求它在材料内部的波长 λ。

n = 2.42λ0 = 532 nm
λ = nm
3.中等
S10 m/sO10 m/sf = 440 Hz

频率为 440 Hz、速度为 10 m/s 的声源与速度为 10 m/s 的观察者相互远离。声速为 343 m/s。求观察者听到的频率 f′。

f = 440 Hzv = 343 m/svs = 10 m/svo = 10 m/s
f′ = Hz
4.中等
L = 1 mn = 3

两端固定的弦长 1 m;波在其上以 240 m/s 传播。求其第 3 次谐波的频率 f3。

v = 240 m/sn = 3L = 1 m
f3 = Hz
5.困难
θa​ = ?n1​ = 1.52n2​ = 1.5n0​ = 1.00

一根光纤的纤芯 n₁ = 1.52,包层 n₂ = 1.5。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 = 1.52n2 = 1.5n0 = 1.00
θa = °
6.困难
f1​ = 8 cmf2​ = 5 cm12 cm50 cm

两个薄透镜共轴,相距 50 cm:透镜 1 的 f₁ = 8 cm,透镜 2 的 f₂ = 5 cm。一个物体位于透镜 1 前 12 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 = 8 cmf2 = 5 cms = 50 cmdo = 12 cm
di2 = cm

答案

  1. 1. T = 59.99 N
  2. 2. λ = 219.8 nm
  3. 3. f′ = 415.1 Hz
  4. 4. f3 = 360 Hz
  5. 5. θa = 14.23 °
  6. 6. di2 = 6.19 cm

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