高二物理简谐运动试题
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高二物理简谐运动试题
1. 简谐运动属于
A．变速运动 B．匀速直线运动 C．曲线运动 D．匀变速直线运动
【答案】A
【解析】简谐运动物体的速度随时间也周期性变化，所以物体作变速运动，故A正确，B错误；简谐运动可以是曲线运动，也可以是直线运动，故C错误；简谐运动的回复力和加速度随时间作周期性变化，是非匀变速运动，故D错误。
【考点】考查了对简谐运动的理解
2. 以下说法中错误的是
A．简谐运动中回复力总指向平衡位置
B．太阳光是偏振光
C．电磁波是横波，它的传播不需要介质
D．家电的遥控器是利用红外线的遥感
【答案】B
【解析】简谐运动的定义：物体所受的回复力与偏离平衡位置的位移成正比，力F与位移x之间的关系为：，负号表示回复力方向与位移方向总相反，即总是指向平衡位置．A正确；太阳光是自然光，各个方向振动的光都有，B错误；电磁波属于横波，可以在真空中传播，不需要介质，C正确；家电的遥控器是利用红外线的遥感，D正确。
【考点】考查了简谐运动，偏振光，电磁波，红外线
3. 如图所示为一个水平方向的弹簧振子，小球在MN间做简谐运动，O是平衡位置。关于小球的运动情况，下列描述正确的是
A．小球经过O点时速度为零
B．小球经过M点与N点时有相同的加速度
C．小球从M点向O点运动过程中，加速度增大，速度增大
D．小球从O点向N点运动过程中，加速度增大，速度减小
【答案】D
【解析】弹簧振子振动时，O点是它的平衡位置，M、N分别是速度为零的两个位置，故A错误；小球经过M点与N点时加速度的大小相等，但方向是相反的，故它们的加速度不相同，B错误；小球从M点向O点运动过程中，加速度减小，速度增大，故C错误；小球从O点向N点运动过程中，弹簧的形变量增大，故小球的受力增大，反向加速度增大，故其速度减小，D错误。
【考点】简谐振动。
4. 一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin（2.5πt），位移y的单位为m，时间t的单位为s．则（ ）
A．弹簧振子的振幅为0.2m
B．弹簧振子的周期为1.25s
C．在t=0.2s时，振子的运动速度为零
D．在任意0.2s时间内，振子的位移均为0.1m 【答案】C
【解析】由y-t关系可知，弹簧振子的振幅为0.1m，选项A 错误；弹簧振子的周期为，选项B错误；在t=0.2s时，y=0.1m，此时振子在最高点，振子的运动速度为零，选项C 正确；只有振子从最高点、或者从最低点、或者从平衡位开始振动0.2s时，振子的位移才为0.1m，若从其它位置开始振动位移均不为0.1m，选项D 错误。
【考点】弹簧振子的振动规律。
5. 物体做机械振动的回复力（ ）
A．必定是区别于重力、弹力、摩擦力的另一种力
B．必定是物体所受的合力
C．可以是物体受力中的一个力
D．可以是物体所受力中的一个力的分力
【答案】CD
【解析】回复力是效果力，而重力、弹力和摩擦力是性质力；提供回复力的力可能是合力也可能是某个力的分力，如弹簧振子中是合力，单摆模型中是一个力的分力，故AB错误，CD正确
【考点】考查了对机械振动的理解
6. 一列简谐横波沿直线传播的速度是2m/s，在传播方向上有A、B两点，从波刚好传到某质点时开始计时，已知5s内A点完成了6次全振动，B点完成了10次全振动，则此波的传播方向为 （填“A→B”或“B→A”），波长为
，A、B两点间的距离为 m。
【答案】B→A，1，4
【解析】 两点的振动周期是相同的，因A点完成了6次全振动，小于B点10次，故可知波是传播方向是从B到A，振动周期，波长；振动从B到A所用时间，所以可知两点间的距离为；
【考点】简谐振动
7. 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
【答案】D
【解析】由题意知t=0.17s处于和之间，即质点从平衡位置向左原理平衡位置振动，所以做减速运动，故选项D正确．
【考点】简谐运动．
8. 一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是( )．
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
【答案】D
【解析】如图所示，设弹簧振子在A、B之间振动，O是它的平衡位置，并设向
右为正，在振子由O向A运动过程中，振子的位移，速度为负值，加速度为正值，故A错；振子通过平衡位置时，加速度为零，速度最大，故B错；当振子每次通过同一位置时，加速度相同，速度大小一样，方向可能向左也可能向右，故C错，D正确、故选D.
9. (14分)简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图 (1)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像．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 (2)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、3两点间的距离是多少？
(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．
(5)写出振子的振动方程．
【答案】(1)在匀速条件下，可以用纸带通过的位移表示时间
(2)左侧最大位移 零 (3)4 cm (4)3 0或4 －x
(5)x＝10sincm
【解析】(1)纸带匀速运动时，由s＝vt知，位移与时间成正比，因此在匀速条件下，可以用纸带通过的位移表示时间．
(2)由图(2)可知t＝0时，振子在平衡位置左侧最大位移处；周期T＝4 s，t＝17 s时位移为零．
(3)由s＝vt，所以1、3间距s＝2 cm/s×2 s＝4 cm.
(4)3 s末负方向速度最大；加速度方向总是指向平衡位置，所以t＝0或t＝4 s时正方向加速度最大；t＝2.5 s时，向－x方向运动．
(5)x＝10sincm
10. 弹簧振子从距离平衡位置5 cm处由静止释放，4 s内完成5次全振动．
(1)这个弹簧振子的振幅为________cm，振动周期为________s，频率为________Hz.
(2)4 s末振子的位移大小为多少？4 s内振子运动的路程为多少？
(3)若其他条件不变，只是使振子改为在距平衡位置2.5 cm处由静止释放，该振子的周期为多少？
【答案】(1)5 0.8 1.25 (2)5 cm 100 cm (3)0.8 s
【解析】(1)根据题意，振子从距平衡位置5 cm处由静止释放，说明弹簧振子在振动过程中离开平衡位置的最大距离是5 cm，即振幅为5 cm.振子在4 s内完成5次全振动，则T＝0.8 s，又因为f＝，则f＝1.25 Hz.
(2)4 s内完成5次全振动，即振子又回到原来的初始位置，因而位移大小为5 cm，振子做一次全振动的路程为20 cm，则5次全振动路程为100 cm.
(3)弹簧振子的周期是由弹簧的劲度系数和振子的质量决定的，其固有周期与振幅大小无关，故周期仍为0.8 s.
11. 如图所示，MN为半径较大的光滑圆弧轨道的一部分，把小球A放在MN的圆心处，再把另一小球B放在MN上离最低点C很近的B处，今使两球同时自由释放，则在不计空气阻力时有( )
A．A球先到达C点 B．B球先到达C点
C．两球同时到达C点
D．无法确定哪一个球先到达C点
【答案】A
【解析】小球A做自由落体运动，由，解得，小球B做简谐运动，简谐运动的周期为，到达C点的时间为，故，A球先到达C点，A选项正确。
【考点】自由落体运动 简谐运动的周期
12. 下列说法中正确的是( )
A．简谐运动是质点所受的合外力总是指向平衡位置且大小恒定的运动
B．波长与障碍物的尺寸相比越大衍射现象越明显
C．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asint，则质点第3 s末至第5 s末的位移方向都相同
D．在波的传播方向上任何一个振动的质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长的长度
【答案】B
【解析】简谐运动是质点所受的回复力总是指向平衡位置且满足F=-kx的运动,A选项错误；波长与障碍物的尺寸相比越大衍射现象越明显，B选项正确；根据质点位移随时间变化的关系式x＝Asint，当t=3s时x＞0，t=5s时刻x＜0，故两个e时刻位移的方向相反，C选项错误；波在传播时，各质点只在自己平衡位置附近上下振动，不随波迁移，D选项错误。
【考点】简谐振动的特点；波的衍射；波的传播。
13. 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
【答案】B
【解析】距离平衡位置越近速度越大，加速度越小，由此可知选项AC错误；选项B正确；由回复力F=-kx可知当振子从B向O运动时，回复力变小，选项D错误；故选B
【考点】考查机械振动
点评：本题难度较小，弄清位移、回复力、加速度、速度的关系是关键
14. 如图所示，弹簧振子在两点间做简谐振动，当振子从平衡位置向运动的过程中 （ ）
A．加速度和速度均不断减小
B．加速度和速度均不断增大
C．加速度不断减小，速度不断增大
D．加速度不断增大，速度不断减小
