沪科版高中物理选修3-4机械振动自测题(全高考真题)
高中物理沪科版选修3-4同步单元练习 第一章 机械振动 Word版含解析
第一章机械振动(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)1.弹簧振子的简谐运动属于下列运动中的()A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀变速直线运动D．非匀变速直线运动解析：选D.从位移方面来看，做简谐运动的振子的位移随时间按正弦规律变化，所以振子不是匀速直线运动也不是匀变速直线运动；从振子的受力情况来看，水平弹簧振子受到的指向平衡位置的力是弹簧的弹力，而弹簧的弹力是与弹簧的形变量成正比的．随着振子的不断运动，弹簧的形变量在不断变化，弹簧对振子的弹力也在不断变化，从而振子的加速度也在变化．因此，振子的简谐运动属于非匀变速直线运动．2.如图所示，竖直立在水平面上的轻弹簧下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端(球与弹簧不连接)，用力向下压球，使弹簧被压缩，并用细线把小球和地面拴牢(图甲)．烧断细线后，发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动(图乙)．那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，下列说法正确的是()A．弹簧的弹性势能先减小后增大B．球刚脱离弹簧时动能最大C．球所受合力的最大值等于重力D．在某一阶段内，小球的动能减小而小球的机械能增加解析：选D.从细线被烧断到球刚脱离弹簧的运动过程中，弹簧的压缩量一直减小，即弹性势能一直减小，A错；运动到平衡位置时速度最大，动能最大，B 错；球所受合力最大的位置在最低点，若小球好脱离弹簧时的速度恰好为零，则由简谐运动的对称性知，在最低点合力的最大值大小等于重力，但由题意知小球脱离弹簧后还继续向上运动，所以在最低点向上的合力大于重力，C错；从平衡位置到刚脱离弹簧的过程中，动能减小，但由于该过程弹簧对小球做正功，小球机械能增加，D正确．3.在实验室可以做“声波碎杯”的实验．用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为500 Hz，将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉．下列说法中正确的是()A．操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大B．操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波C．操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率D．操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz解析：选D.驱动力的周期与固有周期相等，形成共振，共振时振幅最大，操作人员只需将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz ，就能使酒杯碎掉．4.如图甲所示是演示简谐运动图像的装置，当盛沙漏斗下面的薄木板N 被匀速地拉出时，摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系，板上的直线OO 1代表时间轴．图乙是两个摆中的沙在各自木板上形成的曲线，若板N 1和板N 2的速度v 1和v 2的关系为v 2＝2v 1，则板N 1、N 2上曲线所代表的振动的周期T 1和T 2的关系是( )A ．T 2＝T 1B ．T 2＝2T 1C ．T 2＝4T 1D ．T 2＝14T 1解析：选D.由图乙知x 1＝x 2，因此t 1＝x 1v 1，t 2＝x 2v 2，且v 2＝2v 1，则t 1t 2＝v 2v 1＝21，又t 1＝T 1，t 2＝2T 2，故有T 12T 2＝21，则T 1＝4T 2. 5.如图所示为某一质点的振动图像，由图可知，在t 1和t 2两个时刻，|x 1|＞|x 2|，质点速度v 1、v 2与加速度a 1、a 2的关系为( )A ．v 1＜v 2，方向相同B ．v 1＜v 2，方向相反C ．a 1＞a 2，方向相同D ．a 1＞a 2，方向相反解析：选AD.由图像可知，t 1、t 2两时刻，质点都在沿x 轴负方向运动，越靠近平衡位置，速度越大，故选项A 正确．由F ＝－kx 可知F 1＞F 2，对于同一质点来说，a 1＞a 2且方向相反．选项D 正确．6.如图所示，A 、B 分别为单摆做简谐运动时摆球的不同位置．其中，位置A 为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线．以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中( )A ．位于B 处的动能最大B ．位于A 处时势能最大C ．在位置A 的势能大于在位置B 的动能D ．在位置B 的机械能大于在位置A 的机械能解析：选BC.单摆摆动过程中，机械能守恒，在最高点重力势能最大，最低位置时动能最大，故B 正确，A 错误．在B 点E B ＝E k B ＋E p B ＝E p A ，故C 正确，D 错误．7.如图所示为甲、乙两单摆的振动图像，则( )A ．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l 甲∶l 乙＝2∶1B ．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l 甲∶l 乙＝4∶1C ．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g 甲∶g 乙＝4∶1D ．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g 甲∶g 乙＝1∶4解析：选BD.由图像可知T 甲∶T 乙＝2∶1，根据T ＝2πl g ，若两单摆在同一地点，则两摆长之比为l 甲∶l 乙＝4∶1；若两摆长相等，则所在星球的重力加速度之比为g 甲∶g 乙＝1∶4.故B 、D 正确．8.甲、乙两个单摆摆长相等，将两个单摆的摆球由平衡位置拉开，使摆角α甲＞α乙(α甲、α乙都小于10°)，由静止开始释放，则( )A ．甲先到达平衡位置B ．乙先到达平衡位置C ．甲、乙同时到达平衡位置D ．无法判断解析：选C.两个摆长相同的单摆，实际上就是相同的摆，在摆角都小于10°时都做简谐运动并且“步调”相同，即两单摆的振动是同相的．9.下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为fA.f 固＝固C ．50 Hz<f 固<60 Hz D ．以上三个都不对解析：选C.从图所示的共振曲线，可判断出f 驱与f 固相差越大，受迫振动的振幅越小；f 驱与f 固越接近，受迫振动的振幅越大，并从中看出f 驱越接近f 固，振幅的变化越慢，比较各组数据知f 驱在50 Hz ～60 Hz 范围内时振幅变化最小，因此50 Hz<f固<60 Hz ，即C 正确．10.如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A 、B 两点，历时1 s ，质点通过B 点后再经过1 s 又第2次通过B 点，在这2 s 内质点通过的总路程为12 cm.则质点的振动周期和振幅分别为( )A ．3 s ，6 cmB ．4 s ，6 cmC ．4 s ，9 cmD ．2 s ，8 cm解析：选B.因质点通过A 、B 两点时速度相同，说明A 、B 两点关于平衡位置对称，由时间的对称性可知，质点由B 到最大位移，与由A 到最大位移的时间相等，即t 1＝0.5 s ，则T 2＝t AB ＋2t 1＝2 s ，即T ＝4 s ，由过程的对称性可知：质点在这2 s 内通过的路程恰为2A ，即2A ＝12 cm ，A ＝6 cm ，故B 正确．二、实验题(本题共2小题，共12分．按题目要求作答)11.(4分)利用单摆测重力加速度时，测出几组摆长和相应周期T ，并作出T 2－l 图像，如图所示．已知图线与横轴间的夹角为θ，图线上的A 、B 两点的坐标分别为(x 1，y 1)(x 2，y 2)，则可得到重力加速度g ＝________．解析：先根据图线上A 、B 两点的坐标(x 1，y 1)(x 2，y 2)，求出图线斜率k ＝y 2－y 1x 2－x 1，再根据T 2＝4π2g l 知：4π2g ＝k ，所以g ＝4π2k ＝4π2（x 2－x 1）y 2－y 1. 答案：4π2（x 2－x 1）y 2－y 112.(8分)某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为97.50 cm ，摆球直径为2.00 cm ，然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间如图所示，则(1)该摆摆长为______cm ，停表表示的读数为______s.(2)如果测得的g 值偏小，可能的原因是________．A ．测摆线时摆线拉得过紧B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，停表过迟按下D．实验时误将49次全振动数为50次解析：(1)本题要求真正掌握摆长的概念，能应用停表读数，会应用公式g＝4π2l/T2去分析造成实验误差的原因．由摆长的概念，摆长应等于摆线长与摆球半径之和：97.50 cm＋1.00 cm＝98.50 cm停表读数t总＝90 s＋9.78 s＝99.78 s.(2)由公式g＝4π2l/T2，可知：A项是使l变大，测得g值偏大，B项导致周期T 偏大，使g值偏小，C、D项导致周期T偏小，使g值偏大．答案：(1)98.5099.78(2)B三、计算题(本题共4小题，共48分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m的物块．将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期．请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期T.解析：单摆周期公式T＝2πlg，(3分)又因为kl＝mg(3分)解得T＝2πmk.(2分)答案：2πm k14.(12分)弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距20 cm.某时刻振子处于B点，经过0.5 s，振子首次到达C点，求：(1)振动的周期和频率；(2)振子在5 s内通过的路程及位移大小；(3)振子在B点的加速度大小跟它距O点4 cm处P点的加速度大小的比值．解析：(1)设振幅为A，由题意BC＝2A＝20 cm，所以A＝10 cm.振子从B到C所用时间t＝0.5 s，为周期T的一半，所以T＝1.0 s；f＝1/T＝1.0 Hz.(4分)(2)振子在1个周期内通过的路程为4A.故在t＝5 s＝5T内通过的路程s＝t/T×4A＝200 cm.5 s内振子振动了5个周期，5 s末振子仍处在B点，所以它偏离平衡位置的位移大小为10 cm.(4分)(3)振子加速度a＝－km x，a∝x，所以a B∶a P＝x B∶x P＝10∶4＝5∶2.(4分)答案：见解析15.(14分)如图所示，一块涂有炭黑的玻璃板，质量为2 kg，在拉力F作用下由静止开始向上做匀变速直线运动，一个装有指针的频率为5 Hz的电动音叉在玻璃板上画出如图所示的曲线，量得OA＝1 cm，OB＝4 cm，OC＝9 cm，则拉力F的大小为多少？(g取10 m/s2)解析：由振动图线可知，OA 、AB 、AC 三段时间相同，设为T ，有2T ＝1f ＝15 s ＝0.2 s ，解得T ＝0.1 s(4分)对玻璃板匀变速运动过程，由运动学知识可得Δx ＝BC －OA ＝2aT 2(3分)解得a ＝BC －OA 2T 2＝2 m/s 2(3分) 对玻璃板，由牛顿第二定律可得F －mg ＝ma (2分)解得F ＝mg ＋ma ＝24 N ．(2分)答案：24 N16.(14分)有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度．已知该单摆在海平面处的周期是T 0，当气球停在某一高度时，测得单摆周期为T ，求该气球此时离海平面的高度h .(地球可看成质量均匀分布半径为R 的球体)解析：设单摆的摆长为l ，海平面处的重力加速度为g 0，h 高处的重力加速度为g ，根据单摆周期公式，分别有T 0＝2πl g 0(3分)T ＝2πl g (3分)设地球的质量为M ，地球表面附近物体的质量为m ，在地面附近重力近似等于万有引力，分别有mg 0＝G Mm R 2(3分)mg ＝G Mm （R ＋h ）2(3分) 联立以上各式解得h ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫T T 0－1R .(2分) 答案：h ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫T T 0－1R。
高中物理 第1章《机械振动》综合检测 沪科版选修34
综合检测(一)第1章机械振动(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分，共42分．第1～4题只有一项符合题目要求，第5～7题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)1．(2013·烟台高二检测)如图1所示是一做简谐运动物体的振动图像，由图像可知物体速度最大的时刻是( )图1A．t1B．t2C．t3D．t4【解析】根据简谐运动的特点可知，振动的物体在平衡位置时速度最大，振动物体的位移为零，此时对应题图中的t2时刻，B对．【答案】 B2．(2013·淮安高二检测)一单摆做小角度摆动，其振动图像如图2所示，以下说法正确的是( )图2A．t1时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大B．t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大C．t3时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小D．t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小【解析】由图像可知：t1、t3时刻摆球在最大位移处，此时速度为零，由F－mg cos θ＝0可知悬线对它的拉力最小，t2、t4时刻摆球在平衡位置处，此时速度最大，由F－mg＝m v2l可知悬线对它的拉力最大．故C对．【答案】 C3．(2013·江苏高考)如图3所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz.现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为 1 Hz ，则把手转动的频率为 ( )图3A ．1 HzB ．3 HzC ．4 HzD ．5 Hz【解析】 根据受迫振动的频率等于驱动力的频率，A 正确． 【答案】 A4．(2013·西安高新一中检测)一个做简谐运动的质点，它的振幅是4 cm ，频率是 2.5 Hz ，该质点从平衡位置开始经过2.5 s 后，位移的大小和经过的路程分别为( )A ．4 cm,10 cmB ．4 cm,100 cmC ．0,24 cmD ．0,100 cm【解析】 频率f ＝2.5 Hz ，则周期T ＝1f ＝0.4 s ，Δt ＝2.5 s ＝(6＋14)T ，从质点经过平衡位置开始计时，经Δt 后位移大小为4 cm ，经过的路程为6×4×4 cm＋4 cm ＝100 cm.【答案】 B5．(2013·北京朝阳区期末)弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中( )A ．振子所受的回复力逐渐增大B ．振子离开平衡位置的位移逐渐增大C ．振子的速度逐渐增大D ．振子的加速度逐渐减小【解析】 在振子向着平衡位置运动的过程中，振子所受的回复力逐渐减小，振子离开平衡位置的位移逐渐减小，振子的速度逐渐增大，振子的加速度逐渐减小，选项C 、D 正确．【答案】 CD6．(2013·汕头高二检测)如图4所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上，A 是摆球质量较大的摆，让它摆动后带动其他摆运动，下列结论正确的是( )图4A．其他各摆的振动周期与A摆的相同B．其他各摆的振幅都相等C．其他各摆的振幅不同，E摆的振幅最大D．其他各摆的振动周期不同，D摆周期最大【解析】受迫振动的周期都应等于驱动力的周期(A摆的周期)．A、E两摆为双线摆，其等效摆长相等，l A＝l E，A摆振动后迫使水平绳振动，水平绳再迫使其他摆振动，由于E 摆的固有周期与驱动力(A摆)的周期相同，所以E摆的振幅最大，B、C、D三个摆的固有周期偏离驱动力(A摆)的周期，且各不相同，所以它们振动的振幅各不相同．选A、C.【答案】AC7．如图5所示为半径很大的光滑圆弧轨道上的很小一段，小球B静止在圆弧轨道最低点O处，另一小球A自圆弧轨道上C处由静止滑下，经过时间t与小球B发生碰撞，碰撞后两球分别在这段轨道上运动而未离开轨道，当两球第二次相遇时( )图5A．相隔的时间为4tB．相隔的时间为2tC．将仍在O处相碰D．可能在O点以外的其他地方相碰【解析】由于题图中为半径很大的光滑圆弧轨道上的很小一段，所以A、B两球的运动情形可等效看成是两个摆长相等的单摆，所以它们的周期相等，故两球第二次相遇时一定在O点，相隔的时间为半个周期，即2t，所以B、C选项正确．【答案】BC二、非选择题(本大题共5个小题，共58分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)8．(10分)(2013·成都高二检测)某同学在做利用单摆测重力加速度的实验中，先测得摆线长为97.50 cm，摆球直径为2.00 cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.7 s，则：(1)该摆摆长为________ cm，周期为________s.(2)如果测得g值偏小，可能的原因是( )A．测摆线长时摆线拉得过紧B．测量摆线长度作为摆长，没有加上摆球的半径C．开始计时时，秒表过迟按下D ．实验中误将49次全振动次数记为50次 【解析】 (1)摆长L ＝L绳＋d2＝(97.50＋1.00) cm ＝98.50 cm ；由题意可知单摆振动50次所用的时间t ＝99.7 s ，所以单摆的周期T ＝t50＝1.99 s.(2)由单摆的周期公式T ＝2πL g 变形可得g ＝4π2LT2，如果g 值偏小，则可能是L 值的测量偏小或者是T 值的测量偏大造成的，测摆线长时摆线拉得过紧会造成L 值偏大，则g 值应偏大，故A 错；测量摆线长度作为摆长，没有加上摆球的半径，会造成L 值偏小，则g 值应偏小，故B 正确；开始计时时，秒表过迟按下和实验中误将49次全振动次数记为50次都会使T 值偏小，则g 值应偏大，故C 、D 均错．【答案】 (1)98.50 1.99 (2)B9．(10分)(2011·江苏高考)将一劲度系数为k 的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m 的物块．将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期．请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期T .【解析】 单摆周期公式T ＝2π lg，且kl ＝mg 解得T ＝2πm k. 【答案】 见解析10．(10分)如图6所示，轻弹簧的下端系着A 、B 两球，m A ＝100 g ，m B ＝500 g ，系统静止时弹簧伸长x ＝15 cm ，未超出弹性限度．若剪断A 、B 间绳，则A 在竖直方向上做简谐运动．求：图6(1)A 的振幅多大？(2)A 球的最大加速度多大？(g 取10 m/s 2) 【解析】 (1)设只挂A 时弹簧伸长量x 1＝m A g k .由(m A ＋m B )g ＝kx ，得k ＝m A ＋m B gx，即x 1＝m Am A ＋m Bx ＝2.5 cm.振幅A ＝x －x 1＝12.5 cm.(2)剪断细绳瞬间，A 受最大弹力，合力最大，加速度最大．F＝(m A＋m B)g－m A g＝m B g＝m A a maxa max＝mB gm A＝5 g＝50 m/s2.【答案】(1)12.5 cm (2)50 m/s211．(12分)一块涂有炭黑的玻璃板质量为 2 kg，在拉力F作用下，由静止开始竖直向上做匀变速运动．一个装有水平振针的振动频率为5 Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了如图7所示曲线，量得OA＝1 cm，OB＝4 cm，OC＝9 cm.求外力F的大小．(g取10 m/s2)图7【解析】题图反映了在拉力F与重力mg的作用下做匀加速运动的玻璃板在连续相等时间内的位移情况．设玻璃板竖直向上的加速度为a，则有s B A－s A O＝aT2①其中T＝152s＝0.1 s②由牛顿第二定律得F－mg＝ma③解①②③式可求得F＝24 N.【答案】24 N12．(16分)(2013·西安高级中学检测)如图8(a)所示是一个单摆振动的情形，O点是它的平衡位置，B、C点是摆球所能到达的最大位移处．设向右为正方向，如图(b)所示是这个单摆的振动图像．根据图像回答以下几个问题：图8(1)单摆的振幅，频率各是多大？(2)开始计时时刻摆球在什么位置？(3)摆球的速度首次具有负向最大值的时刻是多少？此时摆球在什么位置？(4)摆球的加速度首次具有负向最大值的时刻是多少？此时摆球在什么位置？ (5)若当地的重力加速度g 为9.8 m/s 2，试求这个单摆的摆长．【解析】 (1)由题图(b)可知，单摆的振幅A ＝4 cm ，周期T ＝0.8 s ，频率f ＝1T＝1.25Hz.(2)由图(b)可知t ＝0时，摆球位于负向最大位移处，向右为正方向，所以开始计时的时刻摆球位于图(a)中的B 点．(3)摆球的位移为零时，速度最大，所以速度首次具有负向最大值的时刻是t ＝0.6 s ，摆球恰在O 点．(4)位移最大时，加速度也最大，且加速度方向与位移方向相反，所以当位移正向最大的时刻，加速度负向最大，所以加速度首次达到负向最大值的时刻是t ＝0.4 s ，此时摆球处在C 点．(5)由T ＝2πl g 得l ＝g 24π2＝9.8×0.824π2 m≈0.159 m. 【答案】 (1)4 cm 1.25 Hz (2)B 点 (3)0.6 s O 点 (4)0.4 s C 点 (5)0.159 m。
(沪科版)物理选修3-4 第一章 机械振动单元测试题
物理选修3-4 第一章 机械振动单元测试题一、单项选择题(共15题，题分合计45分)1、首先发现单摆等时性的科学家是A ． 牛顿B ． 伽里略 Ｃ． 惠更斯 Ｄ． 阿基米德2、两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz ，乙的固有频率是400Hz ，若它们均在频率是300Hz 的驱动力作用下做受迫振动，则A ．甲的振幅较大，振动频率是100HzB ．乙的振幅较大，振动频率是300HzC ．甲的振幅较大，振动频率是300HzD ．乙的振幅较大，振动频率是400Hz3、一绳长为L 的单摆，在平衡位置正上方（L -L ′）的P 处有一个钉子，如图所示，这个摆的周期是4、振动着的单摆摆球，通过平衡位置时，它受到的回复力A ．指向地面B ．指向悬点C ．数值为零D ．垂直摆线，指向运动方向5、做简谐运动的弹簧振子，下述说法中不正确的是A ．振子通过平衡位置时，速度最大B ．振子在最大位移处时，加速度最大C ．振子在连续两次通过同一位置时，位移相同D ．振子连续两次通过同一位置时，动能相同，动量相同6、下列单摆的周期相对于地面上的固有周期变大的是A ．加速向上的电梯中的单摆B ．在匀速水平方向前进的列车中的单摆C ．减速上升的电梯中的单摆D ．在匀速向上运动的电梯中的单摆7、一弹簧振子作简谐运动，下列说法中正确的有A ．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值B ．振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大C ．振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同D ．振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同8、一单摆在地球表面上频率为f 0, 某一行星半径为地球半径的4倍, 密度为地球密度的1/2, 这个单摆在该行星表面上的频率为A. 20fB. 20fC. 120fD. 120f .9、若要使单摆的周期T 增大为原来的2倍，以下做法正确的是:A.摆球的质量增大为原来的2倍B.摆球的振幅增大为原来的2倍C.摆长增大为原来的4倍D.摆长增大为原来的2倍10、如图表示质点作简谐运动的图象，下述正确的有A 、振动图象是从平衡位置开始计时的B 、2s 末质点的速度最大，加速度也最大C 、3s 末质点的速度最大，且方向为ｘ轴的正方向D 、5s 末质点的位移为0，速度也为11、卡车在行驶时，货物随车厢底板上下振动而不脱离底板，设货物作简谐运动．以竖直向上为正方向，其振动图象如图所示，则在图象上a 、b 、c 、d 四点中货物对车底板压力最小的是A 、a 点B 、b 点C 、c 点D 、d 点12、弹簧振子作简谐运动，在平衡位置O 两侧B 、C 间振动，当时间t=0时，振子位于B 点（如图），若规定向右的方向为正方向，则下图中哪一个图象表示振子相对平衡位置位移随时间变化的关系13、右图为一质点做简谐运动的图象．则在 t 和t ’时刻这个质点相同的物理量是．A 加速度B 、速度C 位移D 回复力14、如图所示，一只悬挂着的装满细砂的漏斗，在竖直平面 上来回摆动，砂子从漏斗中不断漏出，经过一段时间，在水平地面上形成一砂堆，砂堆的纵剖面最接近下图中的哪个图形（ ）15、将摆长为L 的单摆球，从平衡位置拉开一小段离，使悬线与竖直方向的摆角小于5º，从静止释放摆球，与此同时，在悬点处有另一相同小球由静止开始自由下落，则（ ）A ．摆球将先经过平衡位置；B ．下落小球与摆球同时到达平衡位置相碰.C ．下落小球将先经过单摆的平衡位置：D ．单摆球经平衡位置时的速度比下落小球经平衡位置时的速度大二、多项选择题(共3题，题分合计12分)16.做简谐运动的物体，当物体的位移为负值时，下面说法正确的是A ．速度一定为正值，加速度一定为负值B ．速度一定为负值，加速度一定为正值C ．速度不一定为正值，加速度一定为正值D ．速度不一定为负值，加速度一定为正值18.在一根张紧的绳上挂着四个单摆，甲丙摆长相等，当甲摆摆动时A ．乙摆与甲摆周期相同B ．丁摆频率最小C ．乙摆振幅最大D ．丙摆振幅最大19．在图所示的装置中，在曲轴AB 上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手C ，让其上下振动，周期为T 1，若使把手C 周期T 2（T 2＞T 1）匀速转动，当运动都稳定后，则（ ）A ．弹簧振子的振动周期为T 1B ．弹簧振子的振动周期为T 2C ．要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小D ．要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增小-xt物理选修3-4 第一章机械振动单元测试题班级_________姓名_________一、单项选择题(共15题，题分合计45分)二、多项选择题(共3题，题分合计12分)三、填空题(19-24小题每空2分，25小题每空1分。
沪科版高中物理选修3-4机械振动检测试题.docx
A O B高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）机械振动检测试题一、选择题1.关于弹簧振子的简谐运动，下列说法中正确的是 ( )A ．位移的方向总是由平衡位置指向振子所在的位置B ．加速度的方向总是由振子所在的位置指向平衡位置C ．振子由位移最大的位置向平衡位置运动时，做的是匀加速运动D ．振子的加速度最大时速度为零，速度最大时加速度为零2.关于简谐运动的有关物理量，下列说法中正确的是 ( )A ．回复力方向总是指向平衡位置B ．向平衡位置运动时，加速度越来越小，速度也越来越小C ．加速度和速度方向总是跟位移方向相反D ．速度方向有时跟位移方向相同，有时相反3.如图，弹簧振子在A 、B 之间做简谐运动，O 为平衡位置，则 ( )A ．当振子从O 向A 运动时，位移变小B ．当振子从A 向O 运动时，速度变大C ．当振子从O 向B 运动时，加速度变小D ．当振子从B 向O 运动时，回复力变大 4.单摆在振动过程中，当摆球的重力势能增大时，摆球的 ( )A ．位移一定减小B ．回复力一定减小C ．速度一定减小D ．加速度一定减小5.一弹簧振子的振动周期为0.25S ，从振子由平衡位置向右运动时开始计时，则经过0.17S ，振子的振动情况是( )A ．正在向右做减速运动B ．正在向右做加速运动C ．正在向左做加速运动D ．正在向左做减速运动6.图示是做简谐运动的质点的位移-时间图象，在t = 4s 时，质点的 ( )A ．加速度为零，速度为正方向的最大值B ．加速度为零，速度为负方向的最大值x/mD CE A BC ．速度为零，加速度为正方向的最大值D ．速度为零，加速度为负方向的最大值7.关于单摆，下列说法中正确的是 ( )A ．摆球运动中的回复力是摆线拉力和重力的合力B ．摆球在运动过程中，经过轨迹上的同一点时，加速度是相同的C ．摆球在运动过程中，加速度的方向始终指向平衡位置D ．摆球经过平衡位置时，加速度为零8.将秒摆（周期为2s ）改装成频率为1Hz 的单摆，应采取的措施是 ( )A ．摆长减为原来的41B ．振幅增为原来的2倍C ．摆长增为原来的4倍D ．摆球质量减为原来的一半9在北京走时准确的摆钟，搬到赤道后走时将 ( )A ．变慢，调准时应增加摆长B ．变快，调准时应增加摆长C ．变慢，调准时应减小摆长D ．变快，调准时应减小摆长10质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A 、B 两点，历时1s ，质点通过B 点后，再经过1s ，第二次通过B 点，在这2s 内，质点的总路程是12cm ，则质点振动的周期和振幅分别为( )A ．2s ，6cm B ．4s ，6cmC ．4s ，9cm D ．2s ，8cm11如图，在一根张紧的绳上挂几个单摆，其中C 、E 两个摆的摆长相等，先使C 摆振动，其余几个摆在C 摆的带动下也发生了振动，则( )A ．只有E 摆的振动周期与C 摆相同B ．B 摆的频率比A 、D 、E 摆的频率小C ．E 摆的振幅比A 、B 、D 摆的振幅大D ．B 摆的振幅比A 、D 、E 摆的振幅大12单摆在振动过程中，摆动幅度越来越小这是因为 ( )A ．能量正在逐渐消灭B ．动能正在转化为势能C ．机械能守恒D ．总能量守恒，减少的动能转化为内能二、填空题13弹簧振子完成一次全振动的时间是0.5s ，它在3s 内通过的路程是72cm ，那么振子的振幅是___________cm ，如果把该振子的振幅减小一半，它的周期是___________s 。
高中物理选修3-4各单元检测试题(完整版)附解答与解析
第一章·机械振动·单元检测一、不定项选择题(共10小题，每小题4分,）1．(2012·青州一中检测)做简谐运动的物体，其加速度a随位移x的变化规律应是下图中的哪一个()2．如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向，从t＝0时刻起，当甲第一次到达右方最大位移处时，乙在平衡位置的()A．左方，向右运动B．左方，向左运动C．右方，向右运动D．右方，向左运动3．关于质点做简谐运动，下列说法中正确的是()A．在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反B．在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同C．在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大D．在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小4．下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则()驱动力频率/Hz304050607080受迫振动的10.216.827.1228.116.58.3振幅/cmA.f固＝60 Hz B．60 Hz<f固<70 HzC．50 Hz<f固<70 Hz D．以上三个答案都不对5．有一弹簧振子，振幅为0.8cm，周期为0.5s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是()A ．x ＝8×10－3sin(4πt ＋π2)mB ．x ＝8×10－3sin(4πt －π2)mC ．x ＝8×10－1sin(πt ＋3π2)mD ．x ＝8×10－1sin(π4t ＋π2)m6．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是( )A ．质点振动频率是4HzB ．在10s 内质点经过的路程是20cmC ．第4s 末质点的速度是零D ．在t ＝1s 和t ＝3s 两时刻，质点位移大小相等，方向相同7．做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的( )A ．频率、振幅都不变B ．频率、振幅都改变C ．频率不变、振幅改变D ．频率改变、振幅不变8．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。
高二物理沪科版选修3-4单元检测：第1章 机械振动(含解析)
物理沪科版选修3—4第1章机械振动单元检测（时间：45分钟满分：100分）一、选择题（每小题6分，共48分，每题至少有一个选项符合题意，多选、错选者不得分，选对但是选不全者得3分）1．有一弹簧振子做简谐运动，则（）。
A．加速度最大时，速度为零B．速度最大时，位移最大C．位移最大时，回复力最大D．回复力最大时，加速度最大2．单摆做简谐运动时，下列说法正确的是（）。
A．摆球质量越大、振幅越大，则单摆振动的能量越大B．单摆振动能量与摆球质量无关，与振幅有关C．摆球到达最高点时势能最大，摆线弹力最大D．摆球通过平衡位置时动能最大，摆线弹力最大3．关于做简谐运动的物体的位移、加速度和速度间的关系，下列说法中正确的是（）。
A．位移减小时，加速度减小，速度也减小B．位移的方向总跟加速度的方向相反，跟速度的方向相同C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反D．物体的运动到平衡位置时，加速度为零4．把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛。
不开电动机让这个筛子自由振动时，完成20次全振动用15 s；在某电压下，电动偏心轮的转速是88 r/min。
已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。
为使共振筛的振幅增大，以下做法正确的是（）。
A．降低输入电压B．提高输入电压C．增加筛子质量D．减小筛子质量5．一弹簧振子的振动周期是0.025 s，当振子从平衡位置开始向右运动，经过0.17 s时，振子的运动情况是（）。
A．向右做减速运动B．向右做加速运动C．向左做减速运动D．向左做加速运动6．下列说法正确的是（）。
A．质点做简谐运动，每二分之一周期内回复力做的功都等于零B．质点做平抛运动，每秒内重力所做的功都相同C．质点做匀速圆周运动，每秒内速度的变化都相同D．质点做自由落体运动，每秒内动能的增加量都相同7．甲、乙两弹簧振子，振动图像如图所示，则可知（）。
高中物理 第一章 机械振动单元检测 沪科版选修3-4.doc
第一章 机械振动单元检测一(时间：90分钟 满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律．法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系．已知单摆摆长为l ，引力常量为G ，地球质量为M ，摆球到地心的距离为r ，则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( ) A ．T ＝2πr GMl B ．T＝2πr l GM C ．T ＝2πrGM lD ．T ＝2πlr GM答案 B解析 考虑单摆的周期公式与万有引力定律．根据单摆周期公式T ＝2πl g和GM ＝gr 2可得T ＝2πl GMr 2＝2πr lGM，故选项B 正确． 2.在均匀介质中，一列沿x 轴正向传播的横波，其波源O 在第一个周期内的振动图像如图1所示，则该波在第一个周期末的波形图是( )图1答案 D3．(多选)关于机械波的概念，下列说法中正确的是( ) A ．相隔一个周期的两个时刻，简谐波的图像相同B ．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向C ．任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D ．简谐波沿长绳传播，绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等 答案 AD解析 由机械波空间周期性可知，相隔一个周期两时刻，波的图像相同，A 正确．对于横波，质点的振动方向和波的传播方向垂直，而纵波中质点的振动方向和波的传播方向在同一条直线上，B 错．质点的振动状态经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长，而不是质点本身沿波的传播方向移动一个波长，C 错．绳上相距半个波长的两质点位移总是大小相等、方向相反，D 正确．4．下列物理现象：(1)在春天里一次闪电过后，有时雷声轰鸣不绝；(2)“闻其声而不见其人”；(3)学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音；(4)当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．这些物理现象分别属于波的( ) A ．反射、衍射、干涉、多普勒效应 B ．折射、衍射、多普勒效应、干涉 C ．反射、折射、干涉、多普勒效应 D ．衍射、折射、干涉、多普勒效应 答案 A解析 在春天里一次闪电过后，雷声轰鸣不绝，属于声波的反射；“闻其声而不见其人”属于声波的衍射；学生围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音属于声波的干涉；当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高属于多普勒效应．5．平衡位置处于坐标原点的波源S 在y 轴上振动，产生频率为50 Hz 的简谐横波向x 轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s.平衡位置在x 轴上的P 、Q 两个质点随波源振动着，P 、Q 的x 轴坐标分别为x P ＝3.5 m 、x Q ＝－3 m ．当S 位移为负且向－y 方向运动时，P 、Q 两质点的( )A ．位移方向相同、速度方向相反B ．位移方向相同、速度方向相同C ．位移方向相反、速度方向相反D ．位移方向相反、速度方向相同 答案 D解析 由题意可知，此波的波长为λ＝v f ＝10050 m ＝2 m ，x P ＝3.5 m ＝λ＋34λ，当波源位移为负且向－y 方向运动时，P 质点位移为负，速度沿＋y 方向；|x Q |＝3 m ＝λ＋λ2，故Q 质点位移为正，速度沿＋y 方向，故D 正确．6．在水波槽里放两块挡板，当中留一窄缝，已知窄缝的宽度为0.5 cm ，所用水波的波长为5cm ，则如图所示的衍射图样中正确的是( )答案 C解析 窄缝宽度0.5 cm 明显小于水波波长5 cm ，符合发生明显衍射的条件，且水波是以水中“某点”为中心等间距的弧线，故只有选项C 正确．7．已知一列波某时刻的波的图像和其上一点的振动图像，如图2所示，则有( )图2A ．甲图是振动图像，波速为2×104m/s B ．甲图是波的图像，波速为2×102 m/s C ．乙图是波的图像，波速为5×102 m/s D ．乙图是振动图像，波速为5×103 m/s 答案 D解析 由图像特点可知：甲图为波的图像，波长λ＝10 m ，乙图为振动图像，周期T ＝2× 10－3s ，则波速v ＝λT＝5×103m/s ，D 正确．8．(多选)如图3所示，表示两列同频率相干水波在t ＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷．已知两列波的振幅均为2 cm ，波速为2 m/s ，波长为0.4 m ，E 点是B 、D 连线和A 、C 连线的交点，下列说法正确的是( )图3A ．A 、C 两点是振动的减弱点B ．E 点是振动加强点C ．B 、D 两点在该时刻的竖直高度差为4 cmD ．t ＝0.05 s 时，E 点离平衡位置的位移大小为2 cm 答案 AB解析题图中B、D均为振动加强的点，E位于B、D的连线上，故也是振动加强点，而A、C 两点为波峰与波谷相遇，故是振动减弱点．题图中所示时刻，B点偏离平衡位置－4 cm，而D 点偏离平衡位置4 cm，故二者竖直高度差为8 cm，再过0.05 s，两列波的波峰恰在E点相遇，故E点偏离平衡位置的距离将达到4 cm.9．如图4所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，当Q点在t＝0时刻的振动状态传到P点时，则( )图4A．1 cm<x<3 cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动B．Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向C．Q处的质点此时正在波峰位置D．Q处的质点此时运动到P处答案 B解析由波沿x轴负方向传播知，当Q点在t＝0时的振动状态传到P点时，波形如图中虚线所示，所以此时1 cm<x<2 cm范围内的质点正在向y轴正方向运动，因此选项A错误；Q处质点此时正在波谷位置，加速度沿y轴的正方向，故选项B正确，选项C错误；波传播的是振动的形式和能量，质点并不随波迁移，故选项D错误．10．如图5所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.2 s时刻的波形图．该波的波速为0.8 m/s，则下列说法正确的是( )图5A．这列波的波长是14 cmB．这列波的周期是0.5 sC．这列波可能是沿x轴正方向传播的D．t＝0时，x＝4 cm处的质点速度沿y轴负方向答案 D解析 由波形图读出波长，利用波速求解周期，根据传播时间求出可能的传播距离，或者将时间与周期相比较，就可以判断传播方向． 由题图知该波的波长λ＝12 cm ，故A 项错误．由v ＝λT ，得T ＝0.120.8s ＝1.5×10－1s ，故B 项错误．因t T ＝0.20.15＝43，故该波沿x 轴负方向传播，所以C 项错误．由波沿x 轴负方向传播可判定t ＝0时刻，x ＝4 cm 处质点的振动方向沿y 轴负方向，故D 项正确． 二、实验题(本题共2小题，共16分)11．(9分)(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请你判断是否恰当(选填“是”或“否”)．①把单摆从平衡位置拉开约5°释放：________； ②在摆球经过最低点时启动停表计时：________；③用停表记录摆球一次全振动的时间作为周期：____________.(2)该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见下表．用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图6所示，该球的直径为________mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期随______的增大而增大．图6数据组 编号 摆长/mm 摆球质量/g 周期/s 1 999.3 32.2 2.0 2 999.3 16.5 2.0 3 799.2 32.2 1.8 4 799.2 16.5 1.8 5 501.1 32.2 1.4 6501.116.51.4答案 (1)①是 ②是 ③否 (2)20.685(20.683～20.687) 摆长解析 (1)①单摆在摆角不超过5°时可看做是简谐运动．②摆球经过最低点时速度最大，滞留的时间最短，计时误差最小．③为了减小测量周期时的误差，应测单摆完成30～50次全振动所用的时间来求出周期．(2)螺旋测微器上的固定刻度读数为20.5 mm ，可动部分的读数约为18.5，则测量结果为20.5 mm ＋18.5×0.01 mm＝20.685 mm.分析表中数据可以看出，摆长不变时周期不变，摆长变短时周期变短．12．(7分)某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，测量了5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据如下：摆长l /m 0.500 0 0.800 0 0.900 0 1.000 0 1.200 0 周期T /s1.42 1.79 1.902.00 2.20 T 2/s 22.023.203.614.004.84(1)以摆长为横坐标，周期的平方为纵坐标，根据以上数据在图7中画出T 2－l 的图线．图7(2)求出此图线的斜率． (3)由此图线求出重力加速度． 答案 见解析解析 (1)建立T 2－l 坐标系，根据表中数据选取适当标度，然后描点、作图，如图所示．(2)由图线知，直线斜率k ＝4.03. (3)由周期公式T ＝2πl g 可得T 2＝4π2gl 因此直线斜率k ＝4π2g ，即g ＝4π2k ＝4×(3.14)24.03 m/s 2≈9.79 m/s 2.三、计算题(本题共4小题，共44分)13．(10分)如图8所示，两个完全相同的弹性小球A 、B (两球碰后速度交换)，分别挂在长为l 和l /4的细线上，重心在同一水平面上，相互恰好接触．把B 球向右拉开一个不大的距离(摆角小于5°)后自由释放，经多长时间两球发生第10次碰撞？图8答案29π4l g解析 A 球的振动周期：T A ＝2πl gB 球的振动周期：T B ＝πl gA 、B 球组成的系统的振动周期为： T ＝T A 2＋T B 2＝32πl g每个周期两球碰撞2次，故把B 球自由释放后，发生第10次碰撞时，是第五个周期内，A 球向左运动返回后碰B 球的时刻．故t ＝5T －14T B ＝152πl g －π4l g ＝294πl g. 14．(12分)如图9所示的弹簧振子在光滑水平面上以振幅A 做简谐运动，质量为M 的滑块上面放质量为m 的砝码，砝码随滑块一起做简谐运动，已知弹簧的劲度系数为k ，试求：图9(1)使砝码随滑块一起振动的回复力是什么力？它跟位移成正比的比例常数k ′等于多少？ (2)当滑块运动到振幅一半位置时，砝码所受的回复力有多大？方向如何？(3)当砝码与滑块的动摩擦因数为μ时，则要使砝码与滑块不发生相对滑动的最大振幅为多大？答案 (1)静摩擦力，k ′＝mk M ＋m (2)kmA 2(M ＋m )，指向平衡位置 (3)μ(M ＋m )kg 解析 (1)由题意可知，砝码在水平方向上只受到静摩擦力．因此使砝码随滑块一起振动的回复力是由静摩擦力提供的．由kx ＝(M ＋m )a 和k ′x ＝ma ，所以k ′＝mkM ＋m.(2)F ＝ma ＝m kA2M ＋m ＝kmA2(M ＋m )回复力的方向总是指向平衡位置． (3)由μmg ≥kA M ＋m ·m ，所以A ≤μ(M ＋m )kg . 15．(10分)如图10为一列简谐波在t 1＝0时刻的图像．此时波中质点M 的运动方向沿y 轴负方向，且在t 2＝0.55 s 时刻质点M 恰好第3次到达y 轴正方向最大位移处．试求：图10(1)此波沿什么方向传播？ (2)波速是多大？(3)从t 1＝0至t 3＝1.2 s ，波中质点N 走过的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少？ 答案 (1)此波向左传播 (2)2 m/s (3)120 cm 2.5 cm解析 (1)质点M 的运动方向沿y 轴负方向，根据带动法知波向左传播．(2)由题图知λ＝0.4 m ；图中M 质点向下运动，经过234T 恰好第3次到达y 轴正方向最大位移处，t 2＝0.55 s ＝(2＋0.75)T ，得T ＝0.2 s ，所以v ＝λT＝2 m/s.(3)从t 1＝0至t 3＝1.2 s ，经过时间为Δt ＝1.2 s ＝6T ，质点N 走过的路程为s ＝6×4A ＝120 cm ，N 还在图示位置，所以位移y ＝2.5 cm.16．(12分)已知t 1时刻简谐波的波形如图11中实线所示，在t 2时刻该波的波形如图中虚线所示．t 2－t 1＝0.02 s ．求：图11(1)该波可能的传播速度．(2)若已知T <t 2－t 1<2T ，且图中P 质点在t 1时刻的瞬时速度方向向上，求可能的波速． (3)若0.01 s<T <0.02 s ，且从t 1时刻起，图中Q 质点比R 质点先回到平衡位置，求可能的波速．答案 (1)见解析 (2)500 m/s (3)400 m/s解析 (1)如果这列简谐横波是向右传播的，在t 2－t 1内波形向右匀速传播了(n ＋13)λ，所以可能的波速v ＝(n ＋13)λ/(t 2－t 1)＝100(3n ＋1) m/s(n ＝0,1,2，…)；同理可得若该波是向左传播的，可能的波速v ＝100(3n ＋2) m/s(n ＝0,1,2，…)(2)P 质点速度向上，说明波向左传播．T <t 2－t 1<2T ，说明这段时间内波只可能是向左传播了5/3个波长，即n ＝1时，所以速度是唯一的，v ＝500 m/s.(3)Q 比R 先回到平衡位置，说明波只能是向右传播的．而0.01 s<T <0.02 s ，也就是T <0.02 s<2T ，所以这段时间内波只可能是向右传播了4/3个波长，即n ＝1时，速度也是唯一的，v ＝400 m/s.。
2019沪科版高中物理选修3-4第1章《机械振动》测试试题含答案
绝密★启用前2019沪科版高中物理选修3-4第1章《机械振动》测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题，每小题3.0分,共60分)1.利用单摆测定重力加速度的实验中，若测得的g值偏小，可能的原因是()A．单摆振动过程中振幅有减小B．测摆长时，仅测了摆线长度C．测摆长时，将线长加了小球直径D．测周期时，把N次全振动误记为N＋1【答案】B【解析】由T＝2π可知，重力加速度：g＝；重力加速度与振幅无关，故A错误；测摆长时，仅测了摆线长度，摆长偏小，g偏小，故B正确；测摆长时，将线长加了小球直径，摆长偏大，g偏大，故C错误；测周期时，把N次全振动误记为N＋1，所测周期偏小，g偏大，故D错误．2.某同学在用单摆测重力加速度的实验中，用的摆球密度不均匀，无法确定重心位置，他第一次量得悬线长为L1，测得周期为T1，第二次量得悬线长为L2，测得周期为T2，根据上述数据，重力加速度g的值为()A．B．C．D．无法判断【答案】B【解析】设摆球的重心到线与球结点的距离为r，根据单摆周期的公式T＝2π得T1＝2π；T2＝2π；联立解得g＝，故选B.3.甲、乙两个单摆的摆长相等，将两单摆的摆球由平衡位置拉起，使摆角θ甲<θ乙<5°，由静止开始释放，则()A．甲先摆到平衡位置B．乙先摆到平衡位置C．甲、乙两摆同时到达平衡位置D．无法判断【答案】C【解析】两个单摆的摆长相等，则两个单摆的周期相等，单摆从最大位移摆到平衡位置所用的时间相等，选项C正确．4.下列关于单摆的说法，正确的是()A．单摆摆球的回复力由摆球重力沿圆弧切线方向的分力提供B．单摆摆球的回复力由摆球所受重力与绳子拉力的合力提供C．单摆做简谐运动时的振幅越大，周期也越大D．单摆摆球经过平衡位置时加速度为零【答案】A【解析】单摆做简谐运动的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力，或者说是合力沿着运动轨迹切向的分力，而合力的径向分量提供向心力，故A正确，B错误；单摆做简谐运动时的周期与振幅无关，故C错误；在平衡位置时，摆线的张力最大，回复力为零，切向加速度为零，但所受的合力不为零，加速度不为零，故D错误．5.有一个正在摆动的秒摆，若取摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当t＝1.2 s时，摆球()A．正在做加速运动，加速度正在增大B．在在做加速运动，加速度正在减小C．正在做减速运动，加速度正在增大D．正在做减速运动，加速度正在减小【答案】C【解析】秒摆的周期为2 s，则摆球正从平衡位置向左运动时开始计时，那么当t＝1.2 s时，摆球从平衡位置向右方最远处做减速运动；由于位移在变大，故加速度也在变大．6.在用单摆测重力加速度的实验中为了提高测量精度，下列哪种说法是可取的()A．在最大位移处启动秒表和结束记时B．用秒表测30至50次全振动的时间，计算出平均值C．用直尺测量摆线的长度三次，计算出平均摆长的长度D．在平衡位置启动秒表，并开始记数，当摆球第30次经过平衡位置时制动秒表，若读数为t，T ＝【答案】B【解析】在平衡位置启动秒表开始计时，在平衡位置结束计时，因为速度最大，误差比较小，故A 错误；用秒表测30至50次全振动的时间，计算出平均周期，利于减小误差，故B正确；直尺测量摆线的长度三次，再算出球的直径，从而计算出平均摆长的长度，故C错误；在平衡位置启动秒表，并开始记数，当摆球第30次经过平衡位置时制动秒表，若读数为t，T＝，故D错误．7.如图所示，一水平弹簧振子在光滑水平面上的B、C两点间做简谐运动，O为平衡位置．已知振子由完全相同的P、Q两部分组成，彼此拴接在一起．当振子运动到B点的瞬间，将P拿走，则以后Q的运动和拿走P之前比较有()A．Q的振幅增大，通过O点时的速率增大B．Q的振幅减小，通过O点时的速率减小C．Q的振幅不变，通过O点时的速率增大D．Q的振幅不变，通过O点时的速率减小【答案】C【解析】振幅为偏离平衡位置的最大距离，即速度为零时的位移大小，振子到B点时速度为零，OB间距等于振幅，此时撤去P物体，速度仍然为零，故振幅不变；简谐运动中势能和动能之和守恒，到达B点时，动能为零，弹性势能最大，此时撤去P物体，系统机械能不变，回到O点时动能不变，根据E k＝mv2，振子质量减小，速率一定增加，故选C.8.站在升降机里的人发现，升降机中摆动的单摆周期变大，以下说法正确的是()A．升降机可能加速上升B．升降机一定加速上升C．升降机可能加速下降D．升降机一定加速下降【答案】C【解析】升降机中摆动的单摆周期变大，根据公式T＝2π，等效重力加速度减小，物体处于失重状态，具有向下的加速度，升降机加速下降或者减速上升．9.下列振动中属于受迫振动的是()A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动B．打点计时器接通电源后，振针的振动C．小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动D．弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动【答案】B【解析】受迫振动是振动物体在驱动力作用下的运动，故只有B对．A、C是阻尼振动，D是简谐运动．10.如图甲所示是一个弹簧振子的示意图，O是它的平衡位置，振子在B、C之间做简谐运动，规定向右为正方向．图乙是它的速度v随时间t变化的图象．下列说法中正确的是()A．t＝2 s时刻，它的位置在O点左侧4 cm处B．t＝3 s时刻，它的速度方向向左，大小为2 m/sC．t＝4 s时刻，它的加速度为方向向右的最大值D．振子在一个周期内通过的路程是16 cm【答案】C【解析】t＝2 s时刻，它的位置在O点处，A项错误．t＝3 s时刻，它的速度方向向左，大于2 m/s，B项错．t＝4 s时刻，振子速度为零，位移最大位移处，此时斜率为正，即加速度为正向最大，C项正确；根据速度图象可以求出从0时刻开始的四分之一个周期内振子经过的路程大于 4 cm，即振幅大于4 cm，所以一个周期内振子经过的路程大于16 cm，D项错误.11.如图所示为共振筛示意图，共振筛振动的固有频率为5 Hz，为使共振筛发生共振，使其工作效率达到最高，则偏心轮的转速为()A． 5 r/sB． 10 r/sC． 0.2 r/sD． 300 r/s【答案】A【解析】根据题意，筛子的固有频率为 5 Hz，电动机在某电压下，电动偏心轮的频率应该等于筛子的频率，则周期：T＝s，则转速：n＝＝5 r/s.12.在竖直平面内的一段光滑圆弧轨道上有等高的两点M、N，它们所对圆心角小于10°，P点是圆弧的最低点，Q为弧NP上的一点，在QP间搭一光滑斜面，将两小滑块(可视为质点)分别同时从Q 点和M点由静止释放，则两小滑块的相遇点一定在()A．P点B．斜面PQ上的一点C．PM弧上的一点D．滑块质量较大的那一侧【答案】B【解析】沿斜面下滑的物体：设圆弧的半径为r，NP与竖直方向的夹角是θ，NP距离为2r cosθ，加速度为g cosθ，时间：t1＝2；沿圆弧下滑的小球的运动类似于简谐振动，周期T＝2π，时间：t2＝＝；明显t2＜t1，故B正确．13.将一个摆长为l的单摆放在一个光滑的、倾角为α的斜面上，其摆角为θ，如图．下列说法正确的是()A．摆球做简谐运动的回复力F＝mg sinθsinαB．摆球做简谐运动的回复力为mg sinθC．摆球做简谐运动的周期为2πD．摆球在运动过程中，经平衡位置时，线的拉力为F T＝mg sinα【答案】A【解析】单摆做简谐运动的回复力由重力沿斜面向下的分力的沿切线分力提供，即F＝mg sinθsinα，A正确，B错误；摆球做类单摆运动，其周期为：T＝2π＝2π，C错误；摆球经过最低点时，依然存在向心加速度，所以F T＞mg sinα，D错误．14.甲、乙两个单摆摆球质量相等，它们做简谐运动时，其周期之比为∶1.如果两摆的悬点处于同一高度，将摆线拉到水平位置伸直，自由释放摆球，则两摆球经过各自的最低点时()A．甲、乙两摆球的动能相等B．悬线对甲摆球的拉力大于悬线对乙摆球的拉力C．甲、乙两摆球的机械能不相等D．两摆球的向心加速度相等【答案】D【解析】甲、乙两个单摆摆球质量相等，它们做简谐运动时，其周期之比为∶1，根据单摆的周期公式T＝2π，摆长的比值为2∶1；将摆线拉到水平位置伸直，自由释放摆球，摆球摆动过程机械能守恒，故最低点的机械能等于初位置的机械能；最低点的动能等于重力势能的减小量，故A、C错误；根据机械能守恒定律，有：mgl＝mv2，最低点，拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：F T－mg＝ma＝m，联立解得：a＝2g，F T＝3mg，B错误，D正确．15.一个做简谐运动的质点，它的振幅是5 cm，频率是2.5 Hz，该质点从平衡位置开始经过2.5 s后，位移的大小和经过的路程为()A． 5 cm、12.5 cmB． 5 cm、125 cmC． 0、30 cmD． 0、125 cm【答案】B【解析】振子振动的周期为：T＝＝0.4 s，时间t＝2.5 s＝6T.由于从平衡位置开始振动，经过2.5 s，振子到达最大位移处，其位移大小为：x＝A＝5 cm.在2.5 s内振子通过的路程为：s＝6.25×4A＝6.25×4×5 cm＝125 cm，故B正确，A、C、D错误．16.在1 min内甲振动30次，乙振动75次，则()A．甲的周期0.5 s，乙的周期1.25 sB．甲的周期0.8 s，乙的周期2 sC．甲的频率0.5 Hz，乙的频率1.25 HzD．甲的频率0.5 Hz，乙的频率0.8 Hz【答案】C【解析】T甲＝s＝2 s，f甲＝＝0.5 Hz，T2＝s＝0.8 s，f乙＝1.25 Hz.17.在选项图所示的装置中，可视为单摆的是()A． B． C． D．【答案】A【解析】这些装置都是实际摆，我们在研究单摆的摆动过程中，通常忽略空气等对单摆的阻力，因此实验中我们总是尽量选择质量大、体积小的球和尽量细的、不可伸长的线组成单摆．单摆是实际摆的理想化模型，所以只有A装置可视为单摆．18.如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1 s，质点通过N 点后再经过1 s又第2次通过N点，在这2 s内质点通过的总路程为12 cm.则质点的振动周期和振幅分别为()A． 3 s、6 cmB． 4 s、6 cmC． 4 s、9 cmD． 2 s、8 cm【答案】B【解析】简谐运动的质点，先后以同样大小的速度通过M、N两点，则可判定M、N两点关于平衡位置O点对称，所以质点由M到O时间与由O到N的时间相等．那么平衡位置O到N点的时间t1＝0.5 s，因过N点后再经过t＝1 s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过N点，则有从N点到最大位置的时间t2＝0.5 s.因此，质点振动的周期是T＝4×(t1＋t2)＝4 s质点通过的总路程的一半，即为振幅，振幅A＝＝6 cm.19.一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图(a)所示，它的振动图象如图(b)所示，设向右为正方向，下列说法正确的是()A．第0.2 s末质点的速度方向是A→OB．在4 s内完成6次全振动C．第0.4 s末质点的加速度方向是A→OD．第0.7 s时质点位置在O点与A点之间【答案】C【解析】位移时间图象切线的斜率等于速度，根据数学知识知，第0.2 s末质点的速度方向沿负向，即从O→A，故A错误；质点的振动周期为T＝0.8 s，则在4 s内质点完成全振动次数为：n＝＝＝5(次)，故B错误；第0.4 s末质点的位移为负向最大，由a＝－，知质点的加速度为正向，即A→O，故C正确；第0.7 s时，质点位置在O与B两点之间，故D错误．20.惠更斯利用摆的等时性原理制成了第一座摆钟．如图所示为摆的结构示意图，圆盘固定在摆杆上，螺母可以沿摆杆上下移动．在甲地走的准确的摆钟移到乙地未做其他调整时摆动加快了，下列说法正确的是()A．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动B．甲地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动C．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向下移动D．乙地的重力加速度较大，若要调准可将螺母适当向上移动【答案】C【解析】由甲到乙地摆动加快则说明周期变小，因T＝2π，则重力加速度变大，要使周期不变小，则应增加摆长，即将螺母适当向下移动．则C正确．第II卷二、计算题(共4小题，每小题10.0分,共40分)21.甲、乙两只相同的摆钟同时计时，当甲钟指示45 min时，乙钟已指示1 h，求甲、乙两钟的摆长之比．【答案】16∶9【解析】设甲、乙两钟经过的时间为t，周期分别为T甲、T乙，标准钟的周期为T0.则两钟在t时间内完成全振动次数为：N甲＝，N乙＝两钟显示的时间为：t甲＝T0，t乙＝T0所以有：＝＝＝由T＝2π得：l甲∶l乙＝T∶T＝16∶9.22.如图所示，小球m自A点以向AD方向的初速度v逐渐接近固定在D点的小球n，已知AB弧长为0.8 m，圆弧AB半径R＝10 m，AD＝10 m，A、B、C、D在同一水平面上，则v为多大时，才能使m恰好碰到小球n？(设g取10 m/s2，不计一切摩擦)【答案】m/s(k＝1,2,3…)【解析】小球m的运动由两个分运动合成，这两个分运动分别是：以速度v沿AD方向的匀速直线运动和在圆弧面AB方向上的往复运动．因为A≪R，所以小球在圆弧面上的往复运动具有等时性，是类单摆，其圆弧半径R即为类单摆的摆长；设小球m恰好能碰到小球n，则有：A＝vt且满足：t＝kT(k＝1,2,3…)又T＝2π解以上方程得：v＝m/s(k＝1,2,3…)23.如图所示，质量为M＝0.5 kg的物体B和质量为m＝0.2 kg的物体C，用劲度系数为k＝100 N/m 的轻弹簧连在一起．物体B放在水平地面上，物体C在轻弹簧的上方静止不动．现将物体C竖直向下缓慢压下一段距离x＝0.03 m后释放，物体C就上下做简谐运动，在运动过程中，物体B始终不离开地面．已知重力加速度大小为g＝10 m/s2.试求：当物体C运动到最高点时，物体C的加速度大小和此时物体B对地面的压力大小．【答案】15 m/s2 4 N【解析】物体C放上之后静止时，设弹簧压缩量为x0.对物体C，有：mg＝kx0①解得：x0＝＝＝0.02 m物体C从静止向下压缩x后释放，物体C就以原来的静止位置为中心上下做简谐运动，振幅A＝x ＝0.03 m.当物体C运动到最高点时，对物体C，有：mg＋k(x－x0)＝ma②解得：a＝15 m/s2当物体C运动到最高点时，设地面对物体B的支持力大小为F，对物体B，有：k(x－x0)＋F＝Mg③解得：F＝4 N故物体B对地面的压力大小为4 N.24.如图所示，质量为m的物体放在弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动．当振幅为A时，已知物体振动到最低点时对弹簧的压力为物体重力的1.5倍．求：(1)弹簧的劲度系数k和物体振动到最低点时所需的回复力的大小．(2)物体振动到平衡位置时弹簧的形变量的大小．(3)物体振动到最高点时弹簧的弹力是多大．(4)要使物体在振动中不离开弹簧，振幅不能超过多大．【答案】(1)0.5mg(2)2A(3)0.5mg(4)2A【解析】(1)当物体运动到最低点时：F回＝F弹1－mg因为F弹1＝1.5mg，所以F回＝0.5mg.又F回＝kA得：k＝(2)当物体运动到平衡位置时，弹簧的压缩量为x0则：kx0＝mg解得：x0＝2A(3)当物体运动到最高点时，又F回＝kA＝0.5mg，设弹簧的弹力为F弹2，则：F回＝mg－F弹2代入求得：F弹＝mg＝0.5mg.(4)物体在平衡位置下方处于超重状态，不可能离开弹簧，只有在平衡位置上方可能离开弹簧．要使物体在振动过程中恰好不离开弹簧，物体在最高点的加速度a＝g此时弹簧的弹力为零．若振幅再大，物体便会脱离弹簧．物体在最高点刚好不离开弹簧时，回复力为重力，所以：mg＝kA′，则振幅A′＝＝2A.。
高中物理新课标选修3-4《机械振动》单元测试卷(含答案)
《机械振动》单元测试卷时间：90分钟分值：100分第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．其中1～9题为单选题，10～12题为多选题)1．单摆通过平衡位置时，小球受到的回复力()A．指向地面B．指向悬点C．数值为零D．垂直于摆线2.装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示．将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动．若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是()3．关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义，有以下几种说法，其中正确的是()A．回复力第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程B．速度第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程C．动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程D．速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程4．一个做简谐运动的质点，其振幅是4 cm，频率是2.5 Hz，该质点从平衡B．0.65 m C．1.0 m D．2.3 m一个摆长约1 m的单摆，在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动，要使单摆振动的振幅尽可能增大，应选用的驱动力是()．在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同进一步推测未知现象的特性和规律．法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系．已知单摆摆长为l，引力常量为G，地球质量为如图所示，乙图图象记录了甲图单摆摆球的动能、势能和机械能随摆球位置变化的关系，下列关于图象的说法正确的是()图线表示势能随位置的变化关系图线表示动能随位置的变化关系图线表示机械能随位置的变化关系A．甲、乙两振子的振幅分别为2 cm、1 cmB．甲、乙两个振子的相位差总为πC．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值D．第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大12．如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力频率f的关系，下列说法正确的是()A．摆长约为10 cmB．此单摆的固有周期是2 sC．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动D．若减少摆长，共振曲线的“峰”将向右移动第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)13．(6分)某实验小组拟用图甲所示装置研究滑块的运动．实验器材有滑块、钩码、纸带、米尺、带滑轮的木板，以及由漏斗和细线组成的单摆等．实验中，滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向摆动，漏斗漏出的有色液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置．(1)在图乙中，从________纸带可看出滑块的加速度和速度方向一致．(2)用该方法测量滑块加速度的误差主要来源有：________、________.(写出2个即可)．14．(9分)(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当(选填“是”或“否”)．得到的部分测量数据如表所示．其中一个摆球直径的示数如图所示．该球的直径为________mm.的增大而增大.光滑的水平面上放有一弹簧振子，轻弹簧右端固定在滑块上，弹簧劲度系数k＝240 N/m，将滑块从平衡位置，静止释放后滑块在A、B间滑动，则：A、B、O三点中哪点？此时滑块加速度多大？(2)滑块速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块速度多大？(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3 J)16．(12分)如图所示，OA为一单摆，B是穿在一根较长细线上的小球，让OA偏离竖直方向一很小的角度，在放手让A球向下摆动的同时，另一小球B从与O点等高处由静止开始下落，A球第一次摆到最低点时两球恰好相遇，求B球下落时受到的细线的阻力与B球重力大小之比．(g取10 m/s2，π2＝10)17．(13分)如图所示是某质点做简谐运动的振动的图象，根据图象中的信息，回答下列问题：(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？(2)在1.5 s和2.5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？(3)质点在第2秒末的位移是多少？在前4秒内的路程是多少？机械振动单元测试卷时间：90分钟分值：100分第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题(本题有12小题，每小题4分，共48分．其中1～9题为单选题，10～12题为多选题)1．【解析】做简谐运动的质点，只有在离开平衡位置时才受到回复力，“平衡位置”的意义就是回复力为零的位置，此处的合力却不一定为零．【答案】 C2.【解析】试管在竖直方向上做简谐运动，平衡位置是在重力与浮力相等的位置，开始时，向上提起的距离，就是其偏离平衡位置的位移，为正向最大位移，因此应选D.【答案】 D3．【解析】当物体先后两次经过同一位置时，回复力第一次恢复为原来的方向和大小，且经历的过程不是一次全振动，A错，由振动的对称性可知，关于故正确答案为D.【答案】 D10．【解析】在A点时势能最大，动能为零，故图线a表示动能随位置的变化关系，图线b表示势能随位置的变化关系，AB错，由于单摆摆球在运动过程中机械能守恒，故图线c表示机械能随位置的变化关系，CD对．【答案】CD11．【解析】两振子的振幅A甲＝2 cm，A乙＝1 cm，A对；两振子的频率不相等，相位差为一变量，B错；前2 s内，甲的加速度为负值，乙的加速度为正值，C错；第2 s末甲在平衡位置，速度最大，乙在最大位移处加速度最大，D 对．【答案】AD12．【解析】由图象可知：固有频率f＝0.5 Hz，所以周期T＝2 s．由单摆的周期公式可得：L＝T2g/4π2≈1.0 m．若减小摆长，固有频率增大，“峰”将右移，故选项B、D正确．【答案】BD第Ⅱ卷(非选择题共52分)二、实验题(本题有2小题，共15分，请将答案写在题中的横线上)13．(6分)【解析】(1)纸带做匀加速直线运动，故单摆摆动一个周期内纸带运动的距离越来越大，所以B纸带符合题意．(2)引起误差的因素有：摆长测量、漏斗重心变化，液体的痕迹较粗、各处阻力变化等．。
高二物理沪科版选修3-4单元测试：第1章 机械振动(含解析)
本章测评(时间90分钟满分100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。
全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1关于单摆，下列说法中正确的是()A．摆球运动回复力是摆线张力和重力的合力B．摆球在运动过程中经过轨迹上的同一点，加速度相等C．摆球在运动过程中加速度的方向始终指向平衡位置D．摆球经过平衡位置时，加速度为零2关于简谐运动的频率，下列说法正确的是…()A．频率越高，振动质点运动的速度越大B．频率越高，单位时间内速度的方向变化的次数越多C．频率是50 Hz时，1 s内振动物体速度方向改变100次D．弹簧振子的固有频率与物体通过平衡位置时的速度大小有关3在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，其中，对提高测量结果精确度有利的是()A．适当加长摆线B．质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的C．单摆偏离平衡位置的角度不能太大D．当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期4如图所示是物体做受迫振动时的共振曲线，其纵坐标表示物体的()A．在不同时刻的位移B．在不同时刻的振幅C．在不同频率的驱动力作用下的振幅D．在相同频率的驱动力作用下不同物体的振幅5如图表示某质点简谐运动的图像，以下说法正确的是()A．t1、t2时刻的速度相同B．从t1到t2这段时间内，速度与加速度同向C．从t2到t3这段时间内，速度变大，加速度变小D．t1、t3时刻的加速度相同6如图所示，A、B分别为单摆做简谐运动时摆球的不同位置。
其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线。
以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中()A．位于B处的动能最大B．位于A处时势能最大C．在位置A的势能大于在位置B的动能D．在位置B的机械能大于在位置A的机械能7如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1 s，质点通过B点后再经过1 s又第2次通过B点，在这2 s内质点通过的总路程为12 cm。
沪科版高中物理选修3-4机械振动自测题(全高考真题)
高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）物理机械振动自测题（全高考真题）命题人：苏亮亮（总分：152 考试时间：120分钟）学校___________________ 班级____________ 姓名___________ 得分___________一、选择题( 本大题共17 题, 共计84 分)1、(4分)已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6m，则两单摆摆长l a与l b分别为（）A.l a＝2.5m，l b＝0.9mB.l a＝0.9m，l b＝2.5mC.l a＝2.4m，l b＝4.0mD.l a＝4.0m，l b＝2.4m2.(4)一单摆做简谐振动，对摆球所经过的任何一点来说，相继两次通过该点时，摆球的（）A.速度必相同B.加速度必相同C.动量必相同D.动能必相同3、(4分)细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬挂点正下方摆长处有一个能挡住摆线的钉子A，如图所示.现将单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速地释放，对于以后的运动，下列说法中正确的是（）A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B.摆球在左、右两侧上升的最大高度一样C.摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等D.摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍4、(3分）图2为一弹簧振子的振动图象，由此可知………………………（图2A.在t1时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大B.在t2时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小C.在t3时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小D.在t4时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大5、(6分) 18.简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是………………………………（）A.振幅越大，则波传播的速度越快B.振幅越大，则波传播的速度越慢C.在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个波长D.振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短6、(6分) 下图表示一简谐横波波源的振动图象。
2020年沪科版高中物理选修3-4全册内容综合测试题含答案
2020年沪科版高中物理选修3-4全册内容综合测试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.下列有关电磁波和光现象的说法中正确的是()A．麦克斯韦提出了电磁场理论，预言了电磁波的存在，并计算出了电磁波的速度B．刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的干涉现象C．水的视深比实际深度浅是光的全反射现象D．光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率小【答案】A【解析】麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在，并指出电磁波的速度与光速相同，故A正确；刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象造成的，故B错误；水的视深比实际深度浅是光的折射现象形成的，故C错误；光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，使光在接触面上发生全反射，故D错误．2.如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，下列关于所标质点的振动方向的描述正确的是()A．质点a向上运动B．质点b向上运动C．质点c向上运动D．质点d向下运动【答案】C【解析】由波的传播方向知，波源在左侧，找a左侧邻近的a′点，由题图可知a′点在a点的下方，则a点向下运动，同理得b点的运动方向向下，c点、d点的运动方向都向上，故只有C正确．3.关于多普勒效应，下列说法正确的是()A．产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化B．产生多普勒效应的原因是观察者或波源发生运动C．甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，那么乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率低于他听到的乙车笛声频率D．哈勃太空望远镜发现所接收到的来自于遥远星系上的某种原子光谱，与地球上同种原子的光谱相比较，光谱中各条谱线的波长均变长(称为哈勃红移)，这说明该星系正在远离我们而去【答案】D【解析】产生多普勒效应的原因是观察者和波源间发生了相对运动，A、B错；甲、乙两列车相向行驶，两车均鸣笛，且所发出的笛声频率相同，根据多普勒效应乙车中的某旅客听到的甲车笛声频率高于他所听到的乙车笛声频率，C错；具有波动性的光也会出现这种效应，由公式，如果恒星远离我们而去，f变小，λ变大，则光的谱线就向红光方向移动，称为红移；反之，如果恒星朝向我们运动，光的谱线就向紫光方向移动，称为蓝移，D对．4.振动的物体都具有周期性，若简谐运动的弹簧振子的周期为T，那么它的动能、势能变化的周期为()A． 2TB．TC．D．【答案】C【解析】振动中动能、势能相互转化，总机械能不变，动能和势能为标量，没方向，C正确．5.如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点，已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则()A．该棱镜的折射率为B．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变大D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行【答案】A【解析】由几何知识得：光线在AB面上入射角为i＝60°，折射角为r＝30°，则折射率为n＝＝.故A正确．光线在F点的入射角与AB面上的折射角相等，根据光路可逆性原理，得知光在F点不可能发生全反射，而且从F点出射的光束与BC的夹角为θ，所以从F点出射的光束与入射到E点的光束不平行．故B、D错误．光从空气进入棱镜，频率不变，波速变小，由公式v＝λf得知，波长变小．故C错误．故选A.6.用MN表示A、B两种介质的分界面，下图表示射向分界面的一束光线发生反射和折射时的光路图．则其中正确的判断是()A．两介质相比，A是光疏介质，B是光密介质B．光由B进入A时有可能发生全反射C．光由A进入B时不可能发生全反射D．光在介质B中的传播速度大于在介质A中的传播速度【答案】D【解析】因为折射角大于入射角，知A是光密介质，B是光疏介质．故A错误．因为A的折射率大于B的折射率，所以光从A进入B可能发生全反射，从B进入A不可能发生全反射．故B、C 错误．因为B的折射率小，根据v＝，知光在介质B中传播的速度大．故D正确．故选D.7.以下说法正确的是()A．光的偏振现象说明光是一种横波B．麦克斯韦的电磁场理论说明有电场就会产生磁场，有磁场就会产生电场C．相对论认为空间和时间与物质的运动状态无关D．光导纤维中内芯的折射率小于外套的折射率【答案】A【解析】8.如图所示，已知介质Ⅰ为空气，介质Ⅱ的折射率为，则下列说法中正确的是()A．光线a，b都不能发生全反射B．光线a，b都能发生全反射C．光线a发生全反射，光线b不发生全反射D．光线a不发生全反射，光线b发生全反射【答案】A【解析】根据发生全反射的条件，光从光密介质射到光疏介质中时，介质Ⅱ对空气Ⅰ来说是光密介质，所以光线b可能发生全反射，临界角为：sin C＝＝，C＝45°.图中光线b与界面的夹角60°，而此时的入射角为30°＜45°，故光线b也不能发生全反射，故正确选项为A.9.下列说法中正确的是()A．麦克斯韦首先通过实验证实了电磁波的存在B．电磁波的接收要经过调谐和调制两个过程C．电磁波是横波能够发生干涉和衍射现象D．激光全息照相利用了激光的方向性好的特点【答案】C【解析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹首先通过实验证实了电磁波的存在．故A错误．电磁波的接收要经过调谐和解调两个过程，调谐是指让接收到的电磁波达到电谐振；调制是发射过程中需要的，故B错误．电磁波是横波，干涉和衍射是波特有的现象，故C正确．激光全息照相利用了激光的相干性好的特点，故D错误．10.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，错误的说法是()A．爱因斯坦认为在真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的B．哥白尼提出了“地心说”C．德国天文学家开普勒发现了行星运动定律D．英国物理学家牛顿总结出了万有引力定律【答案】B【解析】爱因斯坦创立了相对论，认为在真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故A 正确；哥白尼提出了“日心说”，故B错误；开普勒发现了行星运动的三大定律，故C正确；牛顿总结出了万有引力定律，故D正确．本题选择错误的，故选B.11.下列说法正确的是()A．捕鱼人在岸上不同的位置看到水中静止的鱼的位置不变B．清晨人们刚刚看到太阳从地平线上升起时实际太阳还在地平线以下C．在光的反射现象中光路是可逆的，但光的折射现象中光路是不可逆的D．光从玻璃射入空气时红光比紫光发生全反射的临界角小【答案】B【解析】如图所示，水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，光有水斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看上去，看到的A′是变浅的鱼的虚像．捕鱼人在岸上不同的位置时，射入人眼的折射光线方向不同，则看到的鱼的位置不同；故A错误．早晨看太阳从地平线刚刚升起时，由于大气层的折射现象，实际上它还处在地平线的下方，故B正确．在光的反射现象和折射现象中光路都是可逆的，故C错误．由临界角公式sin C＝知，n越小，临界角C越大．由于红光的折射率比紫光的小，所以光从玻璃射入空气时红光发生全反射的临界角比紫光的大，故D错误．故选：B.12.关于振幅的各种说法中，正确的是()A．振幅是振子离开平衡位置的最大距离B．在机械振动的过程中，振幅是不断变化的C．振幅越大，振动周期越长D．在弹簧振子振动一个周期的过程中，振子经过的路程等于振幅的2倍【答案】A【解析】振动物体离开平衡位置的最大距离叫振动的振幅，故A正确；在机械振动的过程中，振子离开平衡位置的最大距离叫做振幅，可以不变，故B错误；周期由系统内部因素决定，与振幅无关，故C错误；在弹簧振子振动一个周期的过程中，振子经过的路程等于振幅的4倍，即4A，故D错误，故选A.13.关于“用双缝干涉测量光的波长”的实验，下列说法正确的是()A．光源与屏之间应依次放置双缝、滤光片、单缝B．光源与屏之间应依次放置滤光片、双缝、单缝C．实验中，若仅将绿色滤光片改为红色滤光片，则屏上的干涉条纹间距将变宽D．实验中，若仅将绿色滤光片改为红色滤光片，则屏上的干涉条纹间距将变窄【答案】C【解析】本实验先由滤光片得到单色光，再经单缝形成线光源，最后经过双缝，得到频率相同的光进行干涉，故光源与屏之间应依次放置：滤光片、单缝、双缝，故A、B错误；根据双缝干涉条纹的间距公式Δx＝λ知，增大双缝与屏间的距离、减小双缝间距或换波长较长的光照射，都可以增大条纹的间距，故C正确，D错误．14.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是()A．麦克斯韦首先通过实验发现了电磁波B．电磁场是一种物质，不能在真空中传播C．电视机接收到高频信号后，依次经过调谐、解调，再将图象信号送到显像管D．电磁波由真空进入介质，传播速度变大，频率不变【答案】C【解析】麦克斯韦的预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在．故A错误；电磁波自身是一种物质，传播不需要介质，可以在真空中传播．故B错误；电视机接收到高频信号后，依次经过调谐、解调，再将图象信号送到显像管．故C正确；电磁波由真空进入介质，传播速度变小，频率不变．故D错误．15.一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6 s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为()A．A＝0.5 m，f＝2.5 HzB．A＝0.5 m，f＝5 HzC．A＝1 m，f＝2.5 HzD．A＝1 m，f＝5 Hz【答案】A【解析】振幅等于位移的最大值，由图读出振幅A＝0.5 m，波长为λ＝4 m波速v＝＝m/s＝10 m/s.又由波速公式v＝λf，该波的波长λ＝4 m，则频率f＝＝Hz＝2.5 Hz.16.在飞机的发展中有一个阶段，飞机上天后不久，飞机的机翼(翅膀)很快就抖动起来，而且越抖越厉害．后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题．在飞机机翼前装置配重杆的目的主要是()A．加大飞机的惯性B．使机体更加平衡C．使机翼更加牢固D．改变机翼的固有频率【答案】D【解析】飞机机翼抖动厉害是因为受到的驱动力频率与其固有频率接近或相等时，发生了共振．通过安装配重杆改变其固有频率，可以解决此问题，故D项对．17.一弹簧振子由平衡位置开始做简谐运动，并把此时作为计时零点，其周期为T.则振子在t1时刻(t1＜)与t1＋时刻相比较，相同的物理量是()A．振子的速度B．振子的加速度C．振子的回复力D．振子的动能【答案】D【解析】根据周期性和对称性可知，两时刻的时间间隔为，则可知两点的位移大小相等，方向相反，速度大小相等，方向相反，此时加速度大小相等，方向相反，只有动能相等．18.半径为R的玻璃半圆柱体，截面如图所示，圆心为O，两束平行单色光沿截面射向圆柱面，方向与底面垂直，∠AOB＝60°，若玻璃对此单色光的折射率n＝，则两条光线经柱面和底面折射后的交点与O点的距离为()A．B．C．D．R【答案】B【解析】光路图如图所示，可知θ1＝60°由折射率n＝＝，可得θ2＝30°由几何关系得：光线射到底边上时的入射角θ3＝30°光线在底边折射时，由折射定律得n＝可得：θ4＝60°由几何知识得：CO＝CB，所以OC＝＝R在△OCD中可得：所求距离d＝OD＝OC tan 30°＝，故A、C、D错误，B正确．故选B.19.如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷．设两列波的振幅均为5 cm，且在图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1 m/s和0.5 m．C点是BE连线的中点，下列说法不正确的是()A．从图示的时刻起经0.25 s后，B处质点通过的路程为20 cmB．从图示的时刻起经0.25 s后，A处质点的位移为0C．图示时刻C处质点正处在平衡位置且向波峰运动D．图示时刻A、B两处质点的竖直高度差为20 cm【答案】B【解析】在图中设定点中，A、E点波峰与波峰相遇，是振动加强点．B点是波谷与波谷相遇点，是振动加强点；而D、F、P、Q是波峰与波谷相遇点，则它们是振动减弱点．波速和波长分别为1 m/s和0.5 m，则周期是0.5 s．从图示的时刻起经0.25 s，即半个周期后，B处质点为振动加强点，振幅为10 cm，通过的路程为2倍的振幅20 cm，故A正确；此刻A正处在波峰，从图示的时刻起经0.25 s后，A处质点的位移为负的最大值，故B错误；图示时刻C处质点正处在平衡位置，E 靠近波源，C重复E点的运动，所以向波峰运动，C正确；图示时刻A在波峰、B质点在波谷，竖直高度差为20 cm，D正确．故选B.20.如图所示，A、B两个物块之间用轻弹簧相连，第一次A在上，B在下；第二次B在上，A在下；且mA＞mB，分别用力F2和力F1作用在A、B上，使下面的物块刚好离开地面，且系统处于静止状态，现撤去F1、F2，A、B物体可以沿竖直方向做简谐运动，A、B物体向下运动时下降的最大距离分别为h1和h2，则下列说法正确的是()A．F1＜F2B．F1＞F2C．h1＝h2D．h1＞h2【答案】C【解析】对两个物体的整体分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：F＝(mA＋mB)g，故F1＝F2，故A、B错误；对于左图，开始时弹簧的压缩量为：x1＝；刚要离地时弹簧的伸长量为：x2＝，故：h1＝2(x1＋x2)＝；同理，有：h2＝；故h1＝h2，故C正确，D错误．第II卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.如图所示，列车以速度v匀速运动，在车厢里的人量得车厢高为d，一相对于车厢静止的尺子的长度为L0.请思考：(1)地面上的人量得的车厢高度为多少？(2)地面上的人测得的尺子的长度为多少？【答案】(1)d(2)L0【解析】(1)由于在竖直方向上车厢没有运动，所以地面上的人量得车厢高度仍为d；(2)由长度的相对性，所以L＝L022.某个质点的简谐运动图象如图所示，求振动的振幅和周期．【答案】10cm8 s【解析】由图读出振幅A＝10cm简谐振动方程x＝A sin(t)代入数据－10＝10sin(×7)，得T＝8 s.23.如图所示，OA为一单摆，B是穿在一根较长细线上的小球，让OA偏离竖直方向一很小的角度，再放手让A球向下摆动的同时，另一小球B从与O点等高处由静止开始下落，当A球摆到最低点时，B球也恰好到达与A同一水平面处，求B球下落时受到的细线的阻力大小与B球重力大小之比．(取g＝10 m/s2，π2＝10)【答案】1－(n＝0,1,2,3，…)【解析】让OA偏离竖直方向一很小的角度，再放手让A球向下摆动，当A球摆到最低点时，第一次到达最低点的时间为t1＝T＝×2π＝，第二次到达最低点的时间为t2＝T＝，第三次到达最低点的时间为t3＝T＝，以此类推，A球摆到最低点的时间t＝π，(n＝0,1,2,3，…)对B球分析，设B球受到细线的阻力大小为F f，B球质量为m因此下落的加速度为a＝L＝at2即L＝××(π)2可得：＝1－，(n＝0,1,2,3，…)．24.如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB＝60°.一束平行于角平分线OM 的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB.(1)求介质的折射率．(2)折射光线中恰好射到M点的光线________(填“能”或“不能”)发生全反射．【答案】(1)(2)不能【解析】依题意作出光路图(1)由几何知识可知，入射角i＝60°，折射角r＝30°根据折射定律得n＝代入数据解得n＝.(2)不能．。
物理选修3-4第十一章机械振动试题及答案详解
单元过关测试----机械振动本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分，第I 卷1至4页，第II 卷4至8页,共计100分，考试时间90分钟第I 卷（选择题 共40分）4分，共计40分。
在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全 2分，有错选得0分.11时刻速度为V , t 2时刻也为V ,且方向相同。
已知（t 2-t i ）小于周期T ,2 .有一摆长为L 的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部将 被小钉挡住，使摆长发生变化，现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M 至左边最高点N 运动过程的闪光照片，如右图所示，（悬点和小钉未被摄入），P 为摆动中的最低点。
已知每相邻两次闪光的时间间隔相 等，由此可知，小钉与悬点的距离为（ ）A . L /4 B . L /2 C . 3L /4 D .无法确定A 振子移到A 的平衡位置右边10cm,把B 振子移到B 的平衡位 置右边5cm,然后同时放手，那么：（）4 .铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就 会受到一次冲击。
由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振 动。
普通钢轨长为12.6m ，列车固有振动周期为 0.315s 。
下列说法正确的是（）A.列车的危险速率为 40m/s B.列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象C.列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等D.增加钢轨的长度有利于列车高速运行5 .把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这 就做成了一个共振筛，筛子做自由振动时，完成20次全振动用15 s ，在某电压下，电动偏心轮转速是88r /min.已知增大电动偏心轮的电压，可以使其转速提高，增加筛子的质量，可以增大筛子的固有周期，要 使筛子的振幅增大，下列做法中，正确的是（r /min 读作"转每分”） （ ）一、本题共10小题；每小题部选对得4分，选对但不全得 1 •弹簧振子作简谐运动, 则（t 2-t 1）A .可能大于四分之一周期B.可能小于四分之一周期C. 一定小于二分之一周期 D .可能等于二分之一周期 3. A B 两个完全一样的弹簧振子，把 A . A B 运动的方向总是相同的 B. A B 运动的方向总是相反的 C. A B 运动的方向有时相同、有时相反D .无法判断A B 运动的方向的关系A. 降低输入电压B.提咼输入电压C.增加筛子的质量D.减小筛子的质量6 .一质点作简谐运动的图象如图所示，则该质点（）A. 在0.015s时，速度和加速度都为—x方向B. 在0.01至0.03s内，速度与加速度先反方向后同方向，且速度是先减小后增大，加速度是先增大后减小。
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高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）物理机械振动自测题（全高考真题）命题人：苏亮亮（总分：152 考试时间：120分钟）学校___________________ 班级____________ 姓名___________ 得分___________一、选择题( 本大题共17 题, 共计84 分)1、(4分)已知在单摆a完成10次全振动的时间内，单摆b完成6次全振动，两摆长之差为1.6m，则两单摆摆长l a与l b分别为（）A.l a＝2.5m，l b＝0.9mB.l a＝0.9m，l b＝2.5mC.l a＝2.4m，l b＝4.0mD.l a＝4.0m，l b＝2.4m2.(4)一单摆做简谐振动，对摆球所经过的任何一点来说，相继两次通过该点时，摆球的（）A.速度必相同B.加速度必相同C.动量必相同D.动能必相同3、(4分)细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬挂点正下方摆长处有一个能挡住摆线的钉子A，如图所示.现将单摆向左方拉开一个小角度，然后无初速地释放，对于以后的运动，下列说法中正确的是（）A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B.摆球在左、右两侧上升的最大高度一样C.摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等D.摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍4、(3分）图2为一弹簧振子的振动图象，由此可知………………………（图2A.在t1时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大B.在t2时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小C.在t3时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小D.在t4时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大5、(6分) 18.简谐机械波在给定的媒质中传播时，下列说法中正确的是………………………………（）A.振幅越大，则波传播的速度越快B.振幅越大，则波传播的速度越慢C.在一个周期内，振动质元走过的路程等于一个波长D.振动的频率越高，则波传播一个波长的距离所用的时间越短6、(6分) 下图表示一简谐横波波源的振动图象。
根据图象可确定该波的…（）A.波长，波速B.周期，波速C.波长，振幅D.周期，振幅7、(4分) 一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4 cm，振子的平衡位置位于x轴上的O点.图1中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向，图2给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象…………………（）A.若规定状态a时t=0，则图象为①B.若规定状态b时t=0，则图象为②C.若规定状态c时t=0，则图象为③D.若规定状态d时t=0，则图象为④8、(6分) 公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板。
一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T。
取竖直向上为正方向，以某时刻作为计时起点，即t=0，其振动图象如图所示，则………………………………………………………………（）A.t=T时，货物对车厢底板的压力最大B.t=T时，货物对车厢底板的压力最小C.t=T时，货物对车厢底板的压力最大D.t=T时，货物对车厢底板的压力最小9、(4分) 图1中,波源S从平衡位置y＝0开始振动,运动方向竖直向上（y轴的正方向）,振动周期T＝0.01 s,产生的简谐波向左、右两个方向传播,波速均为v ＝80 m/s.经过一段时间后,P、Q两点开始振动.已知距离SP ＝1.2 m、SQ ＝2.6 m.若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点,则在图2的振动图象中,能正确描述P、Q两点振动情况的是………………………………（）图2A.甲为Q点的振动图象B.乙为Q点的振动图象C.丙为P点的振动图象D.丁为P点的振动图象10、(5) 如图所示，A、B分别为单摆做简谐振动时摆球的不同位置.其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线.以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆动过程中（）(A)位于B处时动能最大. (B)位于A处时势能最大.(C)在位置A的势能大于在位置B的动能.(D)在位置B的机械能大于在位置A的机械能.11、(6分)一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图1所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。
匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。
把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。
若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图2所示。
当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图3所示。
若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则A.由图线可知T0=4 sB.由图线可知T0=8 sC.当T在4 s附近时，Y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，Y很小D.当T在8 s附近时，Y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，Y很小12、(6分) 17.一单摆做小角度摆动，其振动图象如图，以下说法正确的是A.t1时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小B.t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小C.t3时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大D.t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大13、(4分) 如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连．在弹性限度范围内，A和B一起在光滑水平面上作往复运动(不计空气阻力)，并保持相对静止．则下列说法正确的是(A)A和B均作简谐运动(B)作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比(C)B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做功(D)B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力始终对B做负功14、(4分) 铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。
由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。
普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s。
下列说法正确的是A．列车的危险速率为B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行15、(6分)某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10s内上下振动了6次。
鸟飞走后，他把50g的砝码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了12次。
将50g的砝码换成500g砝码后，他发现树枝在15 s内上下振动了6次。
你估计鸟的质量最接近A.50 gB.200 gC.500 gD.550 g16、(6分) 如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘接在一起，且摆动平面不变。
已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的5倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。
则碰撞后A.摆动的周期为TB.摆动的周期为TC.摆球的最高点与最低点的高度差为0.3hD.摆球的最高点与最低点的高度差为0.25h17、(6分) 某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为，则质点（）A.第1 s末与第3 s末的位移相同B.第1 s末与第3 s末的速度相同C.3 s末至5 s末的位移方向都相同D.3 s末至5 s末的速度方向都相同二、非选择题( 本大题共7 题, 共计68 分)1、(11分) 有人利用安装在气球载人舱内的单摆来确定气球的高度.已知该单摆在海平面处的周期是T0.当气球停在某一高度时，测得该单摆周期为T.求该气球此时离海平面的高度h.把地球看作质量均匀分布的半径为R的球体.2、(16分) （1）用一主尺最小分度为1mm，游标上有20个分度的卡尺测量一工件的长度，结果如图所示。
可以读出此工件的长度为。
（2）在测量重力加速度的实验中，某同学用一根细线和一均匀小球制成单摆。
他已经测得此单摆20个周期的时间为t，从悬挂点到小球顶端的线长为l，还需要测量的物理量为。
将g用测得量表示，可得g= 。
3、(7分) 有一测量微小时间差的装置，是由两个摆长略有微小差别的单摆同轴水平悬挂构成．两个单摆摆动平面前后相互平行．（1）现测得两单摆完成50次全振动的时间分别为50.0 S和49.0 S，则两单摆的周期差ΔT＝s；（2）某同学利用此装置测量小于单摆周期的微小时间差，具体操作如下：把两摆球向右拉至相同的摆角处，先释放长摆摆球，接着再释放短摆摆球，测得短摆经过若干次全振动后，两摆恰好第一次同时同方向通过某位置，由此可得出释放两摆的微小时间差．若测得释放两摆的时间差Δt＝0.165s，则在短摆释放s（填时间）后，两摆恰好第一次同时向（填方向）通过（填位置）；（3）为了能更准确地测量微小的时间差，你认为此装置还可做的改进是。
4、(4分) A类题（适合于使用一期课改教材的考生）2A.沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形如图所示，P、Q两个质点的平衡位置分别位于x＝3.5m和x＝6.5m处.在t1＝0.5s时，质点P恰好此后第二次处于波峰位置；则t2＝_________s时，质点Q此后第二次在平衡位置且向上运动；当t1＝0.9s时，质点P的位移为_____________cm.B类题（适合于使用二期课改教材的考生）2B.在接近收费口的道路上安装了若干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带，减速带间距为10m，当车辆经过减速带时会产生振动.若某汽车的固有频率为1.25Hz，则当该车以_________m/s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种现象称为_________.5、(8分)（物理-物理3-4）湖面上一点O上下振动，振幅为0.2m，以O点为圆心形成圆形水波，如图所示，A、B、O三点在一条直线上，OA间距离为4.0m，OB间距离为2.4m。
某时刻O点处在波峰位置，观察发现2s后此波峰传到A点，此时O点正通过平衡位置向下运动，OA间还有一个波峰。
将水波近似为简谐波。
（1）求此水波的传播速度、周期和波长。
（2）以O点处在波峰位置为0时刻，某同学打算根据OB间距离与波长的关系确定B点在0时刻的振动情况，画出B点的振动图象。
你认为该同学的思路是否可行？若可行，画出B点振动图象；若不可行，请给出正确思想并画出B点的振动图象。
6、(10分) (1)大海中航行的轮船,受到大风大浪冲击时,为了防止倾覆,应当改变航行方向和___________,使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的_________________.(2)光纤通信中,光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的_____________现象.要发生这种现象,必须满足的条件是：光从光密介质射向___________,且入射角等于或大于___________7、(12分) （1）一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示.图甲中某质点的振动图象如图乙所示.甲乙质点N的振幅是m,振动周期为s,图乙表示质点（从质点K、L、M、N中选填）的振动图象.该波的波速为m/s.（2）惯性系S中有一边长为l的正方形（如图A所示），从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是.（3）描述简谐运动特征的公式是x＝.自由下落的篮球经地面反弹后上升又落下，若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动（填“是”或“不是”）简谐运动.答案一、选择题( 本大题共17 题, 共计84 分)1.B2.BD3.AB4. B5. D6. D7. AD8.C9.AD10.BC解析：根据单摆振动过程中动能与势能转化及机械能守恒知识，可知B、C项正确.11.AC解析：若保持把手不动，砝码以一初速度做简谐振动，为自由振动，图2为砝码的自由振动的图象，由图读出的周期T0=4s，为砝码的固有周期。