高中物理選修34第十一章 《機(jī)械振動》單元測試題（解析版）

1、.第十一章 ?機(jī)械振動?單元測試題一、單項選擇題每題只有一個正確答案 1.在1 min內(nèi)甲振動30次，乙振動75次，那么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 甲的頻率0.5 Hz，乙的頻率1.25 HzD 甲的頻率0.5 Hz，乙的頻率0.8 Hz2.一個質(zhì)點(diǎn)做簡諧振動，其位移x與時間t的關(guān)系圖線如下圖，在t4 s時，質(zhì)點(diǎn)的A 速度為正的最大值，加速度為零B 速度為負(fù)的最大值，加速度為零C 速度為零，加速度為正的最大值D 速度為零，加速度為負(fù)的最大值3.彈簧振子在做簡諧運(yùn)動，振動圖象如下圖，那么以下說法正確的選項是At1、t2時刻振子加速度大小相

2、等，方向相反Bt1、t2時刻振子的速度大小相等，方向相反Ct2、t4時刻振子加速度大小相等，方向一樣Dt2、t3時刻振子的速度大小相等，方向相反4.一個彈簧振子，第一次用力把彈簧壓縮x后開場振動，第二次把彈簧壓縮2x后開場振動，那么兩次振動的周期之比和最大加速度的大小之比分別為A 1212B 1111C 1112D 12115.在同一地點(diǎn)，單擺甲的周期是單擺乙的周期的4倍，以下說法正確的選項是A 甲的頻率是乙的4倍B 甲的擺長是乙的16倍C 甲的振幅是乙的4倍D 甲的振動能量是乙的4倍6.如下圖，處于豎直向下的勻強(qiáng)電場中的擺球，質(zhì)量為m，半徑為r，帶正電荷，用長為L的細(xì)線把擺球吊在懸點(diǎn)O處做成

3、單擺，那么這個單擺的周期為AT2BT2C 大于TD 小于T27.關(guān)于機(jī)械振動，以下說法正確的選項是 A 往復(fù)運(yùn)動就是機(jī)械振動B 機(jī)械振動是靠慣性運(yùn)動的，不需要有力的作用C 機(jī)械振動是受回復(fù)力作用D 回復(fù)力是物體所受的合力8.一個擺長約1 m的單擺，在以下的四個隨時間變化的驅(qū)動力作用下振動，要使單擺振動的振幅盡可能增大，應(yīng)選用的驅(qū)動力是ABCD9.如下圖，質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上，B與彈簧相連，它們一起在光滑程度面上做簡諧運(yùn)動，振動過程中A、B之間無相對運(yùn)動，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)物體分開平衡位置的位移為x時，A、B間摩擦力的大小等于A 0BkxCkxDkx10.在做“用單擺測

4、定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議，可行的是A 適當(dāng)加長擺線B 質(zhì)量一樣，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C 單擺偏離平衡位置的角度要適當(dāng)大一些D 當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時開場計時，經(jīng)過一次全振動后停頓計時，用此時間間隔作為單擺振動的周期11.兩個一樣的單擺靜止于平衡位置，使擺球分別以程度初速度v1、v2v1v2在豎直平面內(nèi)做小角度擺動，它們的頻率與振幅分別為f1、f2和A1、A2，那么Af1f2，A1A2Bf1f2，A1A2Cf1f2，A1A2Df1f2，A1A212.做簡諧運(yùn)動的物體，其加速度a隨位移x變化的規(guī)律應(yīng)是以下圖中的ABCD13.根據(jù)圖可知，關(guān)于一次全振動，以下說法中正確的選

5、項是A 從B經(jīng)O運(yùn)動到C的過程B 從任意一點(diǎn)出發(fā)再回到該點(diǎn)的過程C 從任意一點(diǎn)出發(fā)再首次同方向經(jīng)過該點(diǎn)的過程D 從平衡位置出發(fā)再次回到平衡位置的過程14.以下選項中，屬于對過程建立物理模型的是A 質(zhì)點(diǎn)B 簡諧運(yùn)動C 點(diǎn)電荷D 理想氣體15.做簡諧運(yùn)動的物體，當(dāng)其位移為負(fù)時，以下說法正確的選項是A 速度一定為正值，加速度一定為負(fù)值B 速度一定為負(fù)值，加速度一定為正值C 速度不一定為負(fù)值，加速度不一定為正值D 速度不一定為負(fù)值，加速度一定為正值二、多項選擇題每題至少有兩個正確答案 16.多項選擇單擺在豎直平面內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，以下說法正確的選項是A 其最大擺角小于5B 其回復(fù)力是由擺球的重力和懸線拉力的

6、合力提供的C 測量周期時應(yīng)該從擺球經(jīng)過平衡位置開場計時D “秒擺是擺長為1 m、周期為1 s的單擺17.多項選擇如下圖，彈簧振子在光滑程度桿上的A、B之間做往復(fù)運(yùn)動，O為平衡位置，以下說法正確的選項是A 彈簧振子運(yùn)動過程中受重力、支持力和彈簧彈力的作用B 彈簧振子運(yùn)動過程中受重力、支持力、彈簧彈力和回復(fù)力作用C 振子由A向O運(yùn)動過程中，回復(fù)力逐漸增大D 振子由O向B運(yùn)動過程中，回復(fù)力的方向指向平衡位置18.多項選擇以下說法中正確的選項是A 有阻力的振動叫做受迫振動B 物體振動時受到外力作用，它的振動就是受迫振動C 物體在周期性外力作用下的振動叫做受迫振動D 物體在周期性外力作用下振動，它的振動

7、頻率最終等于驅(qū)動力頻率19.多項選擇如下圖，一輕彈簧上端懸于頂壁，下端掛一物體，在AB之間作簡諧運(yùn)動，其中O點(diǎn)為它的平衡位置，物體在A時彈簧處于自然狀態(tài)假設(shè)v、x、F、a、Ek、Ep分別表示物體運(yùn)動到某一位置的速度、位移、回復(fù)力、加速度、動能和勢能，那么A 物體在從O點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動過程中，v、Ep減小向而x、a增大B 物體在從B點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動過程中，v、Ek增大而x、F、Ep減小C 當(dāng)物體運(yùn)動到平衡位置兩側(cè)的對稱點(diǎn)時，v、x、F、a、Ek、Ep的大小均一樣D 當(dāng)物體運(yùn)動到平衡位置兩側(cè)的對稱點(diǎn)時，v、x、F、a、Ek的大小均一樣，但Ep大小不同20.多項選擇以下幾種運(yùn)動中屬于機(jī)械振動的是A 乒乓球在

8、地面上的上下運(yùn)動B 彈簧振子在豎直方向的上下運(yùn)動C 秋千在空中來回的運(yùn)動D 豎于水面上的圓柱形玻璃瓶上下振動三、實(shí)驗(yàn)題 21.物理小組的同學(xué)們用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材測定重力加速度，實(shí)驗(yàn)器材有：底座、帶有標(biāo)尺的豎直桿、光電門1和2組成的光電計時器其中光電門1更靠近小球釋放點(diǎn)，小型電磁鐵一個用于吸住或釋放小鋼珠、網(wǎng)兜實(shí)驗(yàn)時可用兩光電門測量小球從光電門1運(yùn)動至光電門2的時間t，并從豎直桿上讀出兩光電門間的間隔 h.甲 乙1使用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如圖乙所示，那么小球直徑為_cm.2如圖甲，改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經(jīng)過光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速

9、度g，那么h、t、g、v四個物理量之間的關(guān)系為h_.3根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出t圖線，假設(shè)圖線斜率的絕對值為k，根據(jù)圖線可求出重力加速度大小為_四、計算題 22.如下圖是一個質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的圖象，根據(jù)圖象答復(fù)下面的問題：1振動質(zhì)點(diǎn)分開平衡位置的最大間隔 ；2寫出此振動質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動表達(dá)式；3在00.6 s的時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程；4在t0.1 s、0.3 s、0.5 s、0.7 s時質(zhì)點(diǎn)的振動方向；5振動質(zhì)點(diǎn)在0.6 s0.8 s這段時間內(nèi)速度和加速度是怎樣變化的？6振動質(zhì)點(diǎn)在0.4 s0.8 s這段時間內(nèi)的動能變化是多少？五、填空題 23.一個質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動，振幅為4 cm，頻率為2.5 Hz，假設(shè)質(zhì)點(diǎn)從

10、平衡位置開場向正方向運(yùn)動時開場計時，經(jīng)過2 s，質(zhì)點(diǎn)完成了_次全振動，通過的路程為_m,1.1 s末振子的位移_m.24.某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)中，用20分度的游標(biāo)卡尺測小球直徑如圖乙所示；小球的直徑為_mm.假設(shè)某次測量時間結(jié)果如圖甲所示，那么秒表的讀數(shù)是_s.甲乙25.在做“用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)先測得擺線長為92.50 cm，然后用秒表記錄了單擺做45次全振動的時間，擺球的直徑和秒表的讀數(shù)如下圖，該單擺的擺長為_cm，單擺的周期為_s.26.將一程度放置的彈簧振子從平衡位置向右拉開4 cm后放手，讓它做振動假如從放手到第一次回到平衡位置的時間為0.1 s，那么

11、彈簧振子在2 s內(nèi)完成_次全振動，振子在5 s內(nèi)通過的路程為_m.27.一豎直懸掛的彈簧振子，下端裝有一記錄筆，在豎直面內(nèi)放置有一記錄紙當(dāng)振子上下振動時，以速率v程度向左勻速拉動記錄紙，記錄筆在紙上留下如下圖的圖象y1、y2、x0、2x0為紙上印跡的位置坐標(biāo)由此圖求振動的周期為_和振幅為_六、簡答題 28.如下圖是某質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動的振動圖象根據(jù)圖象中的信息，答復(fù)以下問題：1質(zhì)點(diǎn)分開平衡位置的最大間隔 有多大？2質(zhì)點(diǎn)在10 s末和20 s末的位移是多少？3質(zhì)點(diǎn)在15 s和25 s末向什么方向運(yùn)動？4質(zhì)點(diǎn)在前30 s內(nèi)的運(yùn)動路程是多少？答案解析1.【答案】C【解析】T甲s2 s，f甲0.5 Hz，

12、T2s0.8 s，f乙1.25 Hz.2.【答案】B【解析】在t4 s時，質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，所以回復(fù)力等于0，物體的加速度等于0；此時物體正在向x的負(fù)方向運(yùn)動所以速度為負(fù)向最大，應(yīng)選項B正確，選項A、C、D錯誤3.【答案】B【解析】t1與t2兩時刻振子經(jīng)同一位置向相反方向運(yùn)動，加速度一樣，速度方向相反，A錯，B對；t2與t4兩時刻振子經(jīng)過關(guān)于平衡位置的對稱點(diǎn)，加速度大小相等、方向相反，C錯；t2、t3時刻振子的速度一樣，D錯4.【答案】C【解析】彈簧振子的周期由振動系統(tǒng)本身的特性決定，與振幅無關(guān)所以兩次振動的周期之比為11；由簡諧運(yùn)動的特征：a得：最大加速度的大小之比am1am2x2x12，應(yīng)選

13、C.5.【答案】B【解析】由單擺的周期公式T2可知L，故B選項正確；甲的頻率是乙的頻率的，故A選項錯誤；雖然甲、乙兩單擺的擺長有L甲4L乙，但兩個單擺的擺角不確定，兩擺球質(zhì)量不確定，故C、D選項錯誤6.【答案】D【解析】處于豎直向下的勻強(qiáng)電場中的擺球，豎直方向受到的合力：F合mgqE擺球在擺動的過程中切線方向的分力：F切mgqEsinmgsin由于切線方向的分力增大，所以單擺的周期減小，TT2.7.【答案】C【解析】機(jī)械振動應(yīng)該是以某一點(diǎn)為中心對稱的運(yùn)動，不是所有的往復(fù)運(yùn)動都是機(jī)械振動，A錯誤；機(jī)械振動是需要力來維持的，B項錯誤、C項正確；回復(fù)力不一定是合力，也可能是合力的一部分，D項錯誤8.

14、【答案】C【解析】單擺的周期為T2 s，驅(qū)動力的頻率應(yīng)盡可能接近系統(tǒng)的固有頻率，C對9.【答案】D【解析】當(dāng)物體分開平衡位置的位移為x時，彈簧彈力的大小為kx，以整體為研究對象，此時A與B具有一樣的加速度，根據(jù)牛頓第二定律得kxmMa，故a.以A為研究對象，使A產(chǎn)生加速度的力即為B對A的靜摩擦力F，由牛頓第二定律可得Fmakx，故正確答案為D.10.【答案】A【解析】單擺的擺長越長，周期越大，適當(dāng)加長擺長，便于測量周期，故A正確要減小空氣阻力的影響，應(yīng)選體積較小的擺球，故B錯誤單擺在擺角很小的情況下才做簡諧運(yùn)動，那么單擺偏離平衡位置的角度不能太大，一般不超過5，故C錯誤單擺周期較小，把一次全振

15、動的時間作為周期，測量誤差較大，應(yīng)采用累積法，測多個周期的時間取平均值作為單擺的周期，故D錯誤11.【答案】C【解析】根據(jù)單擺周期公式T2，一樣的單擺，周期一樣，頻率f，所以頻率一樣根據(jù)機(jī)械能守恒得，速度大者擺角大，那么振幅也大，所以A1A2，故C正確12.【答案】B【解析】以彈簧振子為例，F(xiàn)kxma，所以a，即akx，故正確選項為B.13.【答案】C【解析】小球在做簡諧運(yùn)動，是一種重復(fù)性的運(yùn)動，從B經(jīng)O運(yùn)動到C的過程不是該重復(fù)性運(yùn)動的最小單元，故A錯誤；假設(shè)從任意一點(diǎn)出發(fā)再回到該點(diǎn)的速度方向相反，說明不是該重復(fù)性運(yùn)動的最小單元，故B錯誤；從任意一點(diǎn)出發(fā)再首次同方向經(jīng)過該點(diǎn)的過程，是該重復(fù)性運(yùn)

16、動的最小單元，故C正確；從平衡位置出發(fā)再次回到平衡位置的過程是半個全振動，故D錯誤14.【答案】B【解析】質(zhì)點(diǎn)是理想模型，點(diǎn)電荷研究的是帶電體，理想氣體研究的是氣體，研究的都是物體，故A、C、D錯誤；簡諧運(yùn)動研究的是振動過程，故B正確，應(yīng)選B.15.【答案】D【解析】假設(shè)位移為負(fù)，由a可知加速度a一定為正，因?yàn)檎褡用看瓮ㄟ^同一位置時，速度可能有兩種不同的方向，所以速度可正可負(fù)，故D正確，A、B、C錯誤16.【答案】AC【解析】單擺做簡諧運(yùn)動時，單擺的最大擺角應(yīng)小于5，否那么不能看成簡諧振動，故A正確；單擺的回復(fù)力是重力沿擺球運(yùn)動軌跡切向的分力提供，故B錯誤；經(jīng)過平衡位置球的速度最快，故測量誤差

17、最小，故C正確；“秒擺是擺長為1 m、周期為2 s的單擺，故D錯誤17.【答案】AD【解析】回復(fù)力是根據(jù)效果命名的力，不是做簡諧運(yùn)動的物體受到的詳細(xì)的力，它是由物體受到的詳細(xì)的力所提供的，在題圖中彈簧的彈力充當(dāng)回復(fù)力，故A正確，B錯誤；回復(fù)力與位移的大小成正比，由A向O運(yùn)動過程中位移的大小在減小，故此過程中回復(fù)力逐漸減小，C錯誤；回復(fù)力總是指向平衡位置，故D正確18.【答案】CD【解析】物體在周期性外力作用下的振動叫做受迫振動，選項C對，B錯；這個周期性的外力能給振動物體補(bǔ)充能量，而阻力不行，選項A錯；受迫振動的頻率最終等于驅(qū)動力頻率，選項D對19.【答案】BC【解析】物體在從O點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動過

18、程中，物體分開平衡位置，v減小，Ep增大，x、a增大，故A錯誤；物體在從B點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動過程中，物體靠近平衡位置，v、Ek增大而x、F、Ep減小，故B正確；根據(jù)對稱性可知，當(dāng)物體運(yùn)動到平衡位置兩側(cè)的對稱點(diǎn)時，v、x、F、a、Ek、Ep的大小均一樣，故C正確，D錯誤20.【答案】BCD【解析】機(jī)械振動是物體在平衡位置兩側(cè)做往復(fù)運(yùn)動，乒乓球的上下運(yùn)動不是在平衡位置兩側(cè)的往復(fù)運(yùn)動21.【答案】11.1702gt2vt32k【解析】1游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為11 mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.0514 mm0.70 mm，那么小球的直徑為11.70 mm1.170 cm.2采用逆向思維，結(jié)合勻變速直線運(yùn)動的位移時間公

19、式得：hgt2vt.3根據(jù)hvtgt2得：vgt，可知t圖線的斜率kg，那么g2k.22.【答案】15 cm2x5sin2.5t cm315 cm4正方向負(fù)方向負(fù)方向正方向5速度越來越大加速度的方向指向平衡位置越來越小6零【解析】1由振動圖象可以看出，質(zhì)點(diǎn)振動的振幅為5 cm，此即質(zhì)點(diǎn)分開平衡位置的最大間隔 2由圖象可知A5 cm，T0.8 s，0.所以xAsintAsint5sint cm5sin2.5t cm.3由振動圖象可以看出，質(zhì)點(diǎn)振動的周期為T0.8 s,0.6 s3，振動質(zhì)點(diǎn)是從平衡位置開場振動的，故在00.6 s的時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的路程為s3A35 cm15 cm.4在t0.1 s

20、時，振動質(zhì)點(diǎn)處在位移為正值的某一位置上，但假設(shè)從t0.1 s起取一段極短的時間間隔tt0的話，從圖象中可以看出振動質(zhì)點(diǎn)的正方向的位移將會越來越大，由此可以判斷得出質(zhì)點(diǎn)在t0.1 s時的振動方向是沿題中所設(shè)的正方向的同理可以判斷得出質(zhì)點(diǎn)在t0.3 s、0.5 s、0.7 s時的振動方向分別是沿題中所設(shè)的負(fù)方向、負(fù)方向和正方向5由振動圖象可以看出，在0.6 s0.8 s這段時間內(nèi)，振動質(zhì)點(diǎn)從最大位移處向平衡位置運(yùn)動，故其速度是越來越大的；而質(zhì)點(diǎn)所受的回復(fù)力是指向平衡位置的，并且逐漸減小的，故其加速度的方向指向平衡位置且越來越小6由圖象可以看出，在0.4 s0.8 s這段時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置經(jīng)過半個周期的運(yùn)動又回到了平衡位置，盡管初、末兩個時刻的速度方向相反，但大小是相等的，故這段時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的動能變化為零23.【答案】50.80.04【解析】由題得質(zhì)點(diǎn)振動的周期為：Ts0.4 s，時間t2 s5T，所以質(zhì)點(diǎn)完成了5次全振動在2 s內(nèi)振子通過的路程為：s54A204 cm80 cm0.8 m.因t1.1 s2T，故1.1 s末振子的位移為4 cm0.04 m.24.【答案】129.9096.8【解析】游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為29 mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.0518 mm0.90 mm，那么最終讀數(shù)為29.90 mm