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 12 g 的弦以 60 N 的张力拉紧。求横波在其上的传播速度 v。

L = 1.2 mm = 12 gT = 60 N
v = m/s
2.简单
Pβ = 50 dB

某点的声级为 50 dB。求声强 I。

β = 50 dBI0 = 10⁻¹² W/m²
I = µW/m²
3.中等
S25 m/sO15 m/sf = 300 Hz

频率为 300 Hz、速度为 25 m/s 的声源与速度为 15 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 = 300 Hzv = 343 m/svs = 25 m/svo = 15 m/s
f′ = Hz
4.中等
FFdo​ = 18 cmf = −30 cm

一个物体位于焦距为 30 cm 的薄发散透镜前 18 cm 处。求像距 di。使用符号规定 1/f = 1/do + 1/di(发散透镜 f < 0,虚像 di < 0)。

do = 18 cmf = −30 cm
di = cm
5.困难
f1​ = 12 cmf2​ = 5 cm40 cm50 cm

两个薄透镜共轴,相距 50 cm:透镜 1 的 f₁ = 12 cm,透镜 2 的 f₂ = 5 cm。一个物体位于透镜 1 前 40 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 = 12 cmf2 = 5 cms = 50 cmdo = 40 cm
di2 = cm
6.困难
λ = 532 nmθ

一个衍射光栅每毫米有 300 条刻线。波长为 532 nm 的光垂直照射在它上面。能看到的最高级亮极大是多少级 mmax?

N = 300 mm⁻¹λ = 532 nm
mmax =

答案

  1. 1. v = 77.46 m/s
  2. 2. I = 0.1 µW/m²
  3. 3. f′ = 267.4 Hz
  4. 4. di = −11.25 cm
  5. 5. di2 = 5.897 cm
  6. 6. mmax = 6

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