关于相位和初相
简谐振动表达式为x=Acos(ωt+φ)，其中速度
。由上两式可知，当振幅A和角频率ω一定时，描述简谐振动的运动状态的位置和速度与相位(ωt+φ)有一一对应关系，即
简谐振动表达式为x=Acos(ωt+φ)，其中速度
。由上两式可知，当振幅A和角频率ω一定时，描述简谐振动的运动状态的位置和速度与相位(ωt+φ)有一一对应关系，即
问答题
一质点沿x轴按x=Acos(ωt+φ)作简谐运动，其振幅为A，角频率为ω，
今在理述情况上开始计时，试分别求振动的初相：
(1)质点在平衡位置且向负方向运动；
(2)质点在
处向正方向运动；
(3)质点在
处向正方向运动；
(3)质点在
【正确答案】(1)按题设x=Acos(ωt+φ)，且t=0时，x=0，则0=Acosφ，[*]或φ=[*]，又因v=-ωAsin(ωt+φ)，t=0时，v0=-Aωsinφ＜0，因A＞0，ω＞0，因而sinφ＞0，所以取[*]。
(2) t=0时，有[*]，即[*]，亦即[*]。又因t=0时，v0=-Aωsinφ＞0，即sinφ＜0，所以取[*]。
(3) [*]，为什么?
2)用旋转矢量法求解相位和初相
如图2-11所示，自Ox轴的原点作一矢量[*]，矢量的大小等于振幅A，并绕O点在平面内沿逆时针方向均匀转动，其角速度的数值等于振动的角频率ω，该矢量[*]就称为旋转矢量。设在t=0时，矢量[*]与Ox轴之间的夹角为φ，等于简谐振动的初相。经时间t，矢量A与Ox轴之间的夹角为ωt+φ，等于简谐振动在t时刻的相位。这时矢量终端M在Ox轴上的投影P，就以O点为平衡位置所做的简谐振动，即x=Acos(ωt+φ)。
旋转矢量法因其端点作匀速圆周运动，对应的圆周叫参考圆，故旋转矢量法又称参考圆法。现举例说明。
[*]
(2) t=0时，有[*]，即[*]，亦即[*]。又因t=0时，v0=-Aωsinφ＞0，即sinφ＜0，所以取[*]。
(3) [*]，为什么?
2)用旋转矢量法求解相位和初相
如图2-11所示，自Ox轴的原点作一矢量[*]，矢量的大小等于振幅A，并绕O点在平面内沿逆时针方向均匀转动，其角速度的数值等于振动的角频率ω，该矢量[*]就称为旋转矢量。设在t=0时，矢量[*]与Ox轴之间的夹角为φ，等于简谐振动的初相。经时间t，矢量A与Ox轴之间的夹角为ωt+φ，等于简谐振动在t时刻的相位。这时矢量终端M在Ox轴上的投影P，就以O点为平衡位置所做的简谐振动，即x=Acos(ωt+φ)。
旋转矢量法因其端点作匀速圆周运动，对应的圆周叫参考圆，故旋转矢量法又称参考圆法。现举例说明。
[*]
【答案解析】
问答题
一弹簧振子沿Ox轴作简谐振动，已知t=0时弹簧振子P的运动情况如下所述，试用旋转矢量法确定其初相φ。
a.P点在正最大位移处
b.P点在平衡位置时，向负方向运动
c.P点在
处，向负方向运动
d.P点在
处，向负方向运动
e.P点在
处，向负方向运动
d.P点在处，向负方向运动
e.P点在
【正确答案】[解] 如图2-12所示，图(a)为振子P沿Ox轴作简谐振动的示意图和对应的旋转矢量，其初相φ=0。
[*]
[*]
类似地，作出图(b)、图(c)、图(d)和图(e)，分别为振子P作简谐振动的示意图和相应的旋转矢量，如图2-12所示，由图可知，初相分别为[*](亦可表示为[*])。
【答案解析】
单选题
一平面简谐波波动表达式为
【正确答案】
D
【答案解析】已知波动表达式为[*]，则振动质元的速度为
[*]
当x=1cm，t=2s时，v=-10π，故选(D)。
单选题
在双缝实验中，光的波长λ=600mm(1mm=10-9m)，垂直照射到双缝上，双缝间距为0.2mm，双缝与屏的距离为0.8m。在屏上形成的干涉图样的相邻两明条纹间的距离为{{U}}
{{/U}}。
【正确答案】
B
【答案解析】[解析] 由杨氏双缝实验中屏上明条纹的坐标位置[*]，2a为双缝间距，由该式可得相邻两明(或暗)条纹中心相距(条纹间距)为：
[*]
代入题设数据得
[*]
故选(B)。
单选题
“理想气体和单一热源接触做等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外做功。”对此说法，有如下几种讨论，哪种是正确的{{U}}
{{/U}}。
【正确答案】
C
【答案解析】[解析] 按题意，等温膨胀，温度恒定，所以，内能不变△E=0，吸收的热量全部用来做功，Q=A，所以不违反热力学第一定律。
但是在这一过程中却引起了“其他变化”，即气体的体积膨胀，不能自动缩回。需注意，热力学第二定律的开尔文表述中的“其他变化”，是指除了单一热源放热和对外界做功这两者以外的任何其他变化。因此，题意中说法不违反热力学第二定律，所以选(C)。
单选题
在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n，厚度为d的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了{{U}} {{/U}}。
【正确答案】
C
【答案解析】依题意，作出迈克耳孙干涉仪示意图(图2-43)。在平面镜M1和M2严格相互垂直时，按题意，在M2的光路(2)中放入折射率为n，厚度为d的透明薄片，就可以计算该光路中光程的改变。未放入薄片，其光程为2d2，放入薄片后，光程为(2d2-d+nd)，所以光程改变了2(n-1)d，故选(C)。
[*]
[*]