高中物理选修3-4机械振动和机械波

高中物理学科测试试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一．单选题（共__小题）

水平弹簧振子做简谐运动，如图所示．若以水平向右为坐标的正方向，振子向左经过平衡位置O点时开始计时，则振子的加速度随时间变化的图象，以下各图中正确的是（）

A．B．C．D．

如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐

运动的图象．已知甲、乙两个振子质量相等，则（）

A．甲、乙两振子的振幅分别为2cm、1cm

B．甲、乙两个振子的相位差总为π

C．前2秒内甲、乙两振子的加速度均为正值

D．第2秒末甲的加速度最大，乙的速度最大

3．如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是（）

A．甲、乙两摆的振幅之比为2：1

B．t=2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能最大

C．甲、乙两球的摆长之比为4：1

D．甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等

4．如图是一个竖直悬挂的弹簧振子做简谐振动的振动的振动图象（x-t图），由图可推断，振动系统（）

A．在t1到t3时刻振子的回复力力大于振子的重力

B．在t3和t4时刻具有相等的总势能和相同的速度

C．在t2和t5时刻具有正向最大加速度而速度为0

D．在t4和t6时刻具有相同的速度和加速度

在同一地点的两个单摆做简谐振动图象如图所示，则由

图象可知，两单摆的（）

A．摆长一定相等B．摆球质量一定相等

C．摆动的最大偏角一定相等D．摆球同时改变速度方向

如图所示，为甲、乙二人在同一实验室同时做单摆简谐振动的

振动图象，在实验误差范围内，从图象可以知道（）

A．两个摆球的摆长一定不相等

B．两个摆球在平衡位置的速率一定相等

C．甲单摆的振动方程为x甲=2sin tcm

D．两个单摆不同相，甲比乙超前

一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化

的图象为正弦曲线，如图所示，下列说法正确的是（）

A．在t从0到2s时间内，弹簧振子做加速运动

B．在t1=3s和t2=5s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反

C．在t2=5s和t3=7s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同

D．在t从0到4s时间内，t=2s时刻弹簧振子所受回复力做功的功率最大

二．多选题（共__小题）

如图所示是单摆做阻尼运动的位移-时间图线，下列说法中

正确的是（）

A．摆球在P与N时刻的势能相等

B．摆球在P与N时刻的动能相等

C．摆球在P与N时刻的机械能相等

D．摆球在P时刻的机械能大于N时刻的机械能

9．一根张紧的水平弹性长绳上有A、B两点，相距14m，B点在A点的右方．一列简谐横波沿此长绳向右传播，当A点的位移达到正方向最大时，B点的位移恰好为零，且向下运动．经过1s后，A点的位移为零，且向下运动，而B点的位移恰好达到负方向最大，则这列简谐横波的波速可能为（）

A．4m/s B．m/s C．10m/s D．14m/s

10．一列简谐横波，某时刻的图象如图甲所示，从该时刻开始计时，质点A的振动图象如图乙所示，则（）

A．波沿x轴负向传播

B．质点P振幅比质点Q的大

C．经过△t=0.2s，质点P通过的路程是2m

D．质点Q比质点P先回到平衡位置

如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动．以竖

直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin（2.5πt）m．t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下：t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度．取重力加速度的大小g=10m/s2．以下判断正确的是（）

A．h=1.7m

B．简谐运动的周期是0.8s

C．0.6s内物块运动的路程是0.2m

D．t=0.4s时，物块与小球运动方向相反

12．一列简谐横波沿x轴正方向传播，已知轴上x1=0处质点的振动图象如图甲所示，x2=1m 处的质点的振动图象如图乙所示，则此列波的波速可能是（）

A．1000m/s B．m/s C．m/s D．m/s

在光滑水平面上，有三条互相平行的不同材质的绳索，绳索的左

端A、B、C齐平，EF、MN是分别与ABC平行的二条界线，且EA=EM．现让三条蝇索的左端同时沿水平面在ABC所在直线上开始振动，经一定时间后，两条绳索在MN界线处刚好起振，一条绳索在EF界线处刚好起振，如图所示．则下列说法正确的是（）

A．A、B、C三列波的波速相等B．B波长最长，A、C波长一样

C．B波频率最大，A、C波频率一样D．B波的波速是C波的二倍

14．同一地点的甲、乙两单摆的振动图象如图所示，下列说法中正确的是（）

A．甲、乙两单摆的摆长相等

B．甲单摆的机械能比乙摆小

C．两摆球先后经过平衡位置的时间间隔为

D．两摆球先后经过平衡位置的时间间隔为

15．一质点作简谐振动，振动图象如图所示，由图可知（）

A．4s末速度为零，加速度为负向最大

B．4s末振动系统的势能最大

C．振动周期是5s，振幅是0.02m

D．1s末，振动物体的速度为正向最大

16．如图为某简谐运动图象，若t=0时，质点正经过O点向b运动，则下列说法正确的是（）

A．质点在0.7s时的位移方向向左，且正在远离平衡位置运动

B．质点在1.5s时的位移最大，方向向左

C．质点在1.2s到1.4s过程中，质点的位移在增加，方向向左

D．质点在1.6s到1.8s过程中，质点的位移正在增大，方向向左

三．简答题（共__小题）

17．如图1所示是演示沙摆振动图象的实验装置，沙摆的摆动可看作简谐运动．用测力探头和计算机组成的实验装置来测定沙摆摆动过程中摆线受到的拉力（沙摆摆角小于5°），计算机屏幕上得到如图2所示的F-t图象，那么：

（1）此单摆的周期为______秒．

（2）利用所给数据可算出此沙摆的摆长约为______m．（结果均保留二位有效数字，g取10m/s2，π2≈10）