2017-2018学年高中物理 第1章 机械振动单元测试 教科版选修3-4

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1、第1章机械振动章末检测(时间：90分钟　满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)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．(多选)做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x＝2sin(50πt＋)cm，则下列说法正确的是(　　)A．它的振幅为4cmB．它的周期为0.02sC．它的初相位是D．它在周期内通过的路程可能是2cm解析　对照简谐运动的一般表达式x＝Asin知A＝2

2、cm，T＝0.04s，φ＝，故A、B错，C对；由表达式可以看到振动物体从到时在周期内通过路程为A，故D正确．答案　CD3．如图1所示为某质点在0～4s内的振动图像，则(　　)图1A．质点振动的振幅是4mB．质点振动的频率为4HzC．质点在4s末的位移为8mD．质点在4s内的路程为8m解析　由图可知，振动的振幅A＝2m，周期T＝4s，则频率f＝＝0.25Hz，选项A、B错误；振动质点的位移是质点离开平衡位置的位移，4s末的位移为零，选项C错误；路程s＝4A＝8m，选项D正确．答案　D4．做简谐运动的单摆摆长不变，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

3、的，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，振幅不变解析　单摆振动的频率与摆长和所在地的重力加速度有关，与质量、振幅大小无关，题中单摆振动的频率不变；单摆振动过程中机械能守恒，振子在平衡位置的动能等于其在最大位移处的势能，因此，题中单摆的振幅改变，选项C正确．答案　C5．如图2所示，在光滑水平面上的弹簧振子，弹簧形变的最大限度为20cm，图示P位置是弹簧振子处于自然伸长的位置，若将振子m向右拉动5cm后由静止释放，经0.5s振子m第一次回到P位置，关于该弹簧振子，下列说法正确的是(　　)图2A．该弹簧振子的振动频率

4、为1HzB．若向右拉动10cm后由静止释放，经过1s振子m第一次回到P位置C．若向左推动8cm后由静止释放，振子m两次经过P位置的时间间隔是2sD．在P位置给振子m任意一个向左或向右的初速度，只要位移不超过20cm，总是经0.5s速度就降为0解析　由题意知，该弹簧振子振动周期为T＝0.5×4s＝2s，且以后不再变化，即弹簧振子固有周期为2s，振动频率为0.5Hz，所以B选项中应经过0.5s第一次回到P位置，A、B选项错误；C选项中两次经过P位置的时间间隔为半个周期，应是1s，C选项错误，D选项正确．答案　D6．把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿

5、杆在水平方向做简谐运动，它的平衡位置为O，在A、B间振动，如图3所示，下列结论正确的是(　　)图3A．小球在O位置时，动能最大，加速度最小B．小球在A、B位置时，动能最大，加速度最大C．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功D．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做负功解析　小球在平衡位置时动能最大，加速度为零，因此A选项正确；小球靠近平衡位置时，回复力做正功；远离平衡位置时，回复力做负功．振动过程中总能量不变，因此B、C、D选项不正确．答案　A7．某同学在研究单摆的受迫振动时，得到如图4所示的共振曲线．横轴表示驱动力的频率，纵轴表示稳定时单摆振动的振幅．已知重力加

6、速度为g，下列说法中正确的是(　　)图4A．由图中数据可以估算出单摆的摆长B．由图中数据可以估算出摆球的质量C．由图中数据可以估算出摆球的最大动能D．如果增大该单摆的摆长，则曲线的峰将向右移动解析　从单摆的共振曲线可以得出单摆的固有频率，单摆的固有频率等于振幅最大时的驱动力的频率，根据单摆的频率可以计算出单摆的周期，根据单摆的周期公式可以算出单摆的摆长，选项A正确；从单摆的周期无法计算出单摆的摆球质量和摆球的最大动能，选项B、C错误；如果增大单摆的摆长，单摆的周期增大，频率减小，曲线的峰将向左移动，选项D错误．答案　A8．A、B两个单摆，A摆的固有频率为f，B摆的固有频

7、率为4f，若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动，那么A、B两个单摆比较(　　)A．A摆的振幅较大，振动频率为fB．B摆的振幅较大，振动频率为5fC．A摆的振幅较大，振动频率为5fD．B摆的振幅较大，振动频率为4f解析　A、B两摆均做受迫振动，其振动频率应等于驱动力的频率即5f，因B摆的固有频率接近驱动力的频率，故B摆的振幅较大，B正确，A、C、D错误．答案　B9．(多选)如图5所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像，则下列说法中正确的是(　　)图5A．甲、乙两摆的振幅之比为2∶1B．t＝2s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零C．