(练习)人教版物理高二选修3-4 11.1简谐运动同步练习(I)卷

人教版物理高二选修3-4 11.1简谐运动同步练习（I）卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共15题；共36分)
1. （2分）弹簧振子振动图象如图所示，在t1到t2的时间内（）
A . 振子速度、加速度方向都不变
B . 振子速度、加速度方向都改变
C . 振子速度方向不变，加速度方向改变
D . 振子速度方向改变，加速度方向不变
2. （2分） (2020高一下·北京期末) 有一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次推动弹簧振子，使弹簧由原长压缩x后由静止释放让它振动．第二次弹簧由原长压缩2x后由静止释放让它振动，则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为（）
A . 1∶1，1∶1
B . 1∶1，1∶2
C . 1∶4，1∶4
D . 1∶2，1∶2
3. （2分） (2015高二下·襄阳期中) 已知一列横波某时刻的波动图像和其中一点的振动图像，如图所示，则有（）
A . 甲图是振动图像，此列波的波速为2×104m/s
B . 甲图是波动图像，此列波的波速为2×102m/s
C . 乙图是波动图像，此列波的波速为5×102m/s
D . 乙图是振动图像，此列波的波速为5×103m/s
4. （3分） (2018高三上·屯溪期末) 如图所示，a、b、c….、k为连续的弹性介质中间隔相等的若干质点，e点为波源，t=0时刻从平衡位置开始向上做简谐运动，振幅为3cm，周期为0.2s。

在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05s开始振动。

t=0.25s时，x轴上距e点2.0m的某质点第一次到达最高点，则（）。

A . 该机械波在弹性介质中的传播速度为8m/s
B . 该机械波的波长为2m
C . 图中相邻质点间距离为0.5m
D . 当a点经过的路程为9cm时，h点经过的路程为12cm
E . 当b点在平衡位置向下振动时，c点位于平衡位置的上方
5. （3分）(2016·泰安模拟) 如图为一列简谐横波某时刻的波形图，介质中有P，Q，M三个质点，此时的纵坐标分别为yP=2cm，yQ=﹣2cm．下列说法正确的是（）
A . P，Q两质点的速度方向总是相同
B . Q，M两质点的加速度总是相同
C . P，M两质点的速度总是大小相等、方向相反
D . 在任何相等时间内，P，M两质点通过的路程总相等
E . P，M两质点对平衡位置的位移总是大小相等、方向相反
6. （2分）(2019·北京模拟) 甲、乙两个弹簧振子，它们的振动图像如图所示，则可知两弹簧振子（）
A . 振动强度完全相同
B . 振动快慢完全相同
C . 振子甲速度为零时，振子乙速度最大
D . 所受回复力最大值之比F甲∶F乙＝1∶2
7. （3分）物体做简谐运动时，下列叙述中正确的是（）
A . 处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态
B . 物体到达平衡位置，合力一定为零
C . 物体到达平衡位置，回复力一定为零
D . 物体的回复力为零时，合力不一定为零
8. （3分）如图所示是一做简谐运动的物体的振动图像,下列说法正确的是（）
A . 振动周期是2×10-2s
B . 第2个10-2s内物体的位移是-10cm
C . 物体的振动频率为25Hz
D . 物体的振幅是10cm
9. （2分）下列说法正确的是（）
A . 一弹簧振子沿水平方向做简谐运动，则该振子所做的运动是匀变速直线运动
B . 在某地的单摆，若摆长不变，当使摆球的质量增加、摆球经过平衡位置时的速度减小时，单摆做简谐运动的频率将不变，振幅将变小
C . 做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，速度一定相同
D . 单摆在周期性外力作用下振动时，若外力的频率越大，则单摆的振幅就越大
10. （2分） (2016高三上·香河期中) 如图所示，a、b、c、…、k为弹性介质中相邻间隔都相等的质点，a 点先开始向上作简谐运动，振幅为3cm，周期为0.2s．在波的传播方向上，后一质点比前一质点迟0.05s开始振动，a开始振动后0.6s时，x轴上距a点2.4m的某质点第一次开始振动，那么这列波的传播速度和0.6s内质点k通过的路程分别为（）
A . 4m/s，6cm
B . 4m/s，12cm
C . 4m/s，48cm
D . 12m/s，6cm
11. （2分）一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系图象如图所示，由图可知，在t＝4 s时，质点的（）
A . 速度为正的最大值，加速度为零
B . 速度为负的最大值，加速度为零
C . 速度为零，加速度为负的最大值
D . 速度为零，加速度为正的最大值
12. （2分） (2020高二上·嘉兴期末) 如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中（）．
A . 甲的振幅大于乙的振幅
B . 甲的振幅小于乙的振幅
C . 甲的最大速度小于乙的最大速度
D . 甲的最大速度大于乙的最大速度
13. （3分） (2019高二下·湛江期末) 下列说法正确的是____．
A . 简谐运动的周期与振幅无关
B . 在弹簧振子做简谐运动的回复力表达式F=-kx中，F为振动物体所受的合外力，k为弹簧的劲度系数
C . 在波的传播方向上，某个质点的振动速度就是波的传播速度
D . 在双缝干涉实验中，同种条件下用紫光做实验比红光做实验得到的条纹更宽
E . 在单缝衍射现象中要产生明显的衍射现象，狭缝宽度必须比波长小或者相差不多
14. （3分）甲、乙两弹簧振子，振动图象如图所示，则可知（）
A . 两弹簧振子完全相同
B . 两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙＝2∶1
C . 振子甲速度为零时，振子乙速度最大
D . 振子的振动频率之比f甲∶f乙＝1∶2
15. （2分） (2017高二下·宝鸡期末) 一质点做简谐运动，其位移x与时间t关系曲线如图所示，由图可知（）
A . 质点振动的频率是4Hz
B . 质点振动的振幅是4cm
C . t=3s时，质点的速度最大
D . 在t=3s时，质点的振幅为零
二、填空题 (共4题；共9分)
16. （2分） (2019高三上·辽宁月考) 如图所示，一质点在AB之间做简谐运动，C为平衡位置，E、F分别为AC和CB之间的点，且EC和CF的距离相等。

质点从E点向右运动经过时间t1第一次经过F点，再经过时间t2第4次经过F点，则该质点的振动周期为________。

若此简谐运动分别在空气和水中进行，则形成的两列波的波长________(填“相同”“不相同”或“不能确定”)。

17. （3分） (2017高二下·宝鸡期末) 某振子做简谐运动的表达式为x=2sin（2πt+ ）cm则该振子振动的周期为________初相位为________ 4s内的路程为________．
18. （2分）(2017·嘉定模拟) 如图所示为t=0时刻一列沿x方向传播的简谐横波图形，t=1s时波的图形仍如图所示，则波速大小为________．若波的周期为T，则图中AB两质点在从图示位置起的一个周期内，运动方向相同的时间为________ T．
19. （2分） (2020高二上·上海月考) 如图所示，质量为m的木块放在轻弹簧上，与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。

当振幅为A时，物体对弹簧的最大压力是物体重力的1.5 倍，则物体对弹簧的最小弹力为________；
要使物体在振动中不离开弹簧，振幅的最大值为________。

三、实验题 (共1题；共18分)
20. （18分）谐运动的振动图线可用下述方法画出:如图甲所示,在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔P,让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动,笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象。

取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向,纸带运动的距离代表时间,得到的振动图线如图乙所示。

（1）为什么必须匀速拖动纸带?
（2）刚开始计时时,振子处在什么位置?t=17 s时振子相对平衡位置的位移是多少?
（3）若纸带运动的速度为2 cm/s,振动图线上1 s处和3 s处对应纸带上两点间的距离是多少?
（4）振子在________s 末负方向速度最大;在________ s末正方向加速度最大;2.5 s时振子正在向________方向运动。

四、解答题 (共5题；共55分)
21. （10分） (2019高二下·南阳月考) 平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t＝0时由平衡位置开始向上振动，周期T＝4s。

当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过9s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置。

求：
（1）简谐波的波长λ；
（2） P、Q之间的距离。

22. （5分）如图所示，A、B叠放在光滑水平地面上，B 与自由长度为L0的轻弹簧相连，当系统振动时，A、
B始终无相对滑动，已知mA＝3m ， mB＝m ，当振子距平衡位置的位移x的大小为时，系统的加速度大小为a ，求：A、B间摩擦力Ff与位移x的函数关系．
23. （10分） (2017高二下·怀仁期中) 如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体，mA=0.1kg，mB=0.5kg，系统静止时弹簧伸长15cm，若剪断A、B间的细绳，A做简谐振动，求：
（1）其最大加速度是多少？
（2）其振幅是多少？
24. （15分） (2019高二下·南宁月考) 弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t=0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t=0.2s时，振子速度第一次变为-v；在t=0.5s时，振子速度第二次变为-v.
（1）求弹簧振子振动周期T.
（2）若B、C之间的距离为25cm，求振子在4.0s内通过的路程.
（3）若B、C之间的距离为25cm.从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象.
25. （15分） (2017高二下·内蒙古期中) 如图所示，在质量M=5kg的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量分别为ma=1kg、mb=0.5kg的A、B两物体，弹簧的劲度系数为100N/m．箱子放在水平地面上，平衡后剪断A、B 间的连线，A将做简谐运动，求：（g=10m/s2）
（1）在剪断绳子后瞬间，A、B物体的加速度分别是多大？（2）物体A的振幅？
（3）当A运动到最高点时，木箱对地面的压力大小？
参考答案一、选择题 (共15题；共36分)
答案：1-1、
考点：
解析：
答案：2-1、
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解析：
答案：3-1、
考点：
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答案：4-1、考点：
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答案：5-1、考点：
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答案：6-1、考点：
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答案：7-1、考点：
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答案：8-1、考点：
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答案：9-1、考点：
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答案：10-1、考点：
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答案：11-1、考点：
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答案：12-1、考点：
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答案：13-1、考点：
解析：
答案：14-1、考点：
解析：
答案：15-1、
考点：
解析：
二、填空题 (共4题；共9分)答案：16-1、
考点：
解析：
答案：17-1、
考点：
解析：
答案：18-1、考点：
解析：
答案：19-1、
考点：
解析：
三、实验题 (共1题；共18分)答案：20-1、
答案：20-2、
答案：20-3、
答案：20-4、
考点：
解析：
四、解答题 (共5题；共55分)答案：21-1、
答案：21-2、
考点：
解析：
答案：22-1、
考点：
解析：
答案：23-1、
答案：23-2、考点：
解析：
答案：24-1、
答案：24-2、
答案：24-3、考点：
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答案：25-1、
答案：25-2、答案：25-3、
考点：
解析：
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