选修1高中物理机械振动试题(含答案)(1)

选修1高中物理机械振动试题(含答案)(1)一、机械振动选择题1．悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T=2s，从最低点位置向上运动时刻开始计时，在一个周期内的振动图象如图所示，关于这个图象，下列哪些说法是正确的是（）A．t=1.25s时，振子的加速度为正，速度也为正B．t=1.7s时，振子的加速度为负，速度也为负C．t=1.0s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值D．t=1.5s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值2．下列说法中不正确的是( )A．将单摆从地球赤道移到南(北)极,振动频率将变大B．将单摆从地面移至距地面高度为地球半径的高度时,则其振动周期将变到原来的2倍C．将单摆移至绕地球运转的人造卫星中,其振动频率将不变D．在摆角很小的情况下,将单摆的振幅增大或减小,单摆的振动周期保持不变3．甲、乙两单摆的振动图像如图所示，由图像可知A．甲、乙两单摆的周期之比是3:2 B．甲、乙两单摆的摆长之比是2:3C．t b时刻甲、乙两摆球的速度相同D．t a时刻甲、乙两单摆的摆角不等4．在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律．法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系．已知单摆摆长为l，引力常量为G，地球质量为M，摆球到地心的距离为r，则单摆振动周期T与距离r的关系式为()A．T=2GMlB．T=2lGMC．T 2πGMr lD．T=2rGM5．如图所示，一端固定于天花板上的一轻弹簧，下端悬挂了质量均为m的A、B两物体，平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动。

已知弹簧的劲度系数为k，则下列说法中正确的是（）A ．细线剪断瞬间A 的加速度为0B ．A 运动到最高点时弹簧弹力为mgC ．A 运动到最高点时，A 的加速度为gD ．A 振动的振幅为2mgk6．如图所示为甲、乙两等质量的质点做简谐运动的图像，以下说法正确的是（）A ．甲、乙的振幅各为 2 m 和 1 mB ．若甲、乙为两个弹簧振子，则所受回复力最大值之比为F 甲∶F 乙＝2∶1C ．乙振动的表达式为x= sin4t （cm ） D ．t ＝2s 时，甲的速度为零，乙的加速度达到最大值7．如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T 形支架在竖直方向振动， T 形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统．圆盘静止时，让小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示．圆盘匀速转动时，小球做受迫振动．小球振动稳定时．下列说法正确的是（ ）A ．小球振动的固有频率是4HzB ．小球做受迫振动时周期一定是4sC ．圆盘转动周期在4s 附近时，小球振幅显著增大D ．圆盘转动周期在4s 附近时，小球振幅显著减小8．如图所示，固定的光滑圆弧形轨道半径R ＝0.2m ，B 是轨道的最低点，在轨道上的A 点（弧AB 所对的圆心角小于10°）和轨道的圆心O 处各有一可视为质点的静止小球，若将它们同时由静止开始释放，则（ ）A ．两小球同时到达B 点 B ．A 点释放的小球先到达B 点C ．O 点释放的小球先到达B 点D ．不能确定9．如图所示，质量为A m 的物块A 用不可伸长的细绳吊着，在A 的下方用弹簧连着质量为B m 的物块B ，开始时静止不动。

现在B 上施加一个竖直向下的力F ，缓慢拉动B 使之向下运动一段距离后静止，弹簧始终在弹性限度内，希望撤去力F 后，B 向上运动并能顶起A ，则力F 的最小值是（ ）A ．(A m +B m )g B ．(A m +2B m )gC ．2(A m +B m )gD ．(2A m +B m )g10．一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm ，周期为3.0 s ．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10 cm 时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是( ) A ．0.5 sB ．0.75 sC ．1.0 sD ．1.5 s11．如图所示，轻质弹簧的下端固定在水平地面上，一个质量为m 的小球（可视为质点），从距弹簧上端h 处自由下落并压缩弹簧．若以小球下落点为x 轴正方向起点，设小球从开始下落到压缩弹簧至最短之间的距离为H ，不计任何阻力，弹簧均处于弹性限度内；关于小球下落过程中加速度a 、速度v 、弹簧的弹力F 、弹性势能p E 变化的图像正确的是（ ）A． B ．C ．D ．12．沿某一电场方向建立x 轴，电场仅分布在-d ≤x ≤d 的区间内，其电场场强与坐标x 的关系如图所示。

规定沿+x 轴方向为电场强度的正方向，x =0处电势为零。

一质量为m 、电荷量为+q 的带点粒子只在电场力作用下，沿x 轴做周期性运动。

以下说法正确的是（ ）A ．粒子沿x 轴做简谐运动B ．粒子在x =-d 处的电势能为12-qE 0d C ．动能与电势能之和的最大值是qE 0dD ．一个周期内，在x >0区域的运动时间t ≤2mdqE 13．装有一定量液体的玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，如图甲所示。

把玻璃管向下缓慢按压4cm 后放手，忽略运动阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动，测得振动周期为0.5s 。

竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图象如图乙所示，其中A 为振幅。

对于玻璃管，下列说法正确的是（ ）A ．回复力等于重力和浮力的合力B ．振动过程中动能和重力势能相互转化，玻璃管的机械能守恒C ．位移满足函数式54sin(4)6x t ππ=- cm D ．振动频率与按压的深度有关E.在t 1～t 2时间内，位移减小，加速度减小，速度增大14．如图所示是单摆做阻尼振动的振动图象，下列说法正确的是（ ）A ．摆球A 时刻的动能等于B 时刻的动能 B ．摆球A 时刻的势能等于B 时刻的势能C ．摆球A 时刻的机械能等于B 时刻的机械能D ．摆球A 时刻的机械能大于B 时刻的机械能 15．下列说法中正确的有（ ） A ．简谐运动的回复力是按效果命名的力 B ．振动图像描述的是振动质点的轨迹C ．当驱动力的频率等于受迫振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大D ．两个简谐运动：x 1＝4sin (100πt ＋3π) cm 和x 2＝5sin (100πt ＋6π) cm ，它们的相位差恒定16．如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A 与驱动力频率f 的关系），则( )A ．此单摆的固有周期约为2sB ．此单摆的摆长约为1mC ．若摆长增大，单摆的固有频率增大D ．若摆长增大，共振曲线的峰将右移17．一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T ，则( )A ．若t T =，则t 时刻和()t t +时刻振子运动的加速度一定大小相等B ．若2Tt =，则t 时刻和()t t +时刻弹簧的形变量一定相等 C ．若t 时刻和()t t +时刻振子运动位移的大小相等，方向相反，则t 一定等于2T的奇数倍D ．若t 时刻和()t t +时刻振子运动速度的大小相等，方向相同，则t 一定等于2T的整数倍18．如图甲所示为以O 点为平衡位置，在A 、B 两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图象，由图可知下列说法中正确的是（ ）A ．在t ＝0.2 s 时，弹簧振子的加速度为正向最大B ．在t ＝0.1 s 与t ＝0.3 s 两个时刻，弹簧振子在同一位置C ．从t ＝0到t ＝0.2 s 时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动D ．在t ＝0.6 s 时，弹簧振子有最小的弹性势能 E.在t ＝0.2 s 与t ＝0.6 s 两个时刻，振子速度都为零19．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为g=10m/s 2.以下判断正确的是______（双选，填正确答案标号）A ．h=1.7mB ．简谐运动的周期是0.8sC ．0.6s 内物块运动的路程是0.2mD ．t=0.4s 时，物块与小球运动方向相反20．某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为5sin 4x t π=(cm) ,则下列关于质点运动的说法中正确的是( )A ．质点做简谐运动的振幅为 10cmB ．质点做简谐运动的周期为 4sC ．在 t=4s 时质点的加速度最大D ．在 t=4s 时质点的速度最大二、机械振动 实验题21．在“利用单摆测重力加速度”的实验中：（1）测得摆线长l 0，小球直径D ，小球完成n 次全振动的时间为t ，则实验测得的重力加速度的表达式g =___（2）实验中如果重力加速度的测量值偏大，其可能的原因是（_____） A ．把摆线的长度l 0当成了摆长B ．摆线上端未牢固地固定于O 点，振动中出现松动，使摆线变长C ．测量周期时，误将摆球（n -l ）次全振动的时间t 记成了n 次全振动的时间D ．摆球的质量过大（3）如图所示，停表读数为___s ．（4）同学因为粗心忘记测量摆球直径，实验中将悬点到小球下端的距离作为摆长l ，测得多组周期T 和l 的数据，作出2l T -图象，如图所示．则该小球的直径是___cm (保留一位小数)；实验测得当地重力加速度大小是___m/s 2 (取三位有效数字)．22．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n 次全振动的总时间为t ∆；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长为l ，再用游标卡尺测量摆球的直径为D ，某次测量游标卡尺的示数如图甲所示．回答下列问题：(1)从甲图可知，摆球的直径为D =_____ mm ； (2)该单摆的周期为_______________.(3)为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L 并测出相应的周期T ，从而得出几组对应的L 和T 的数值，以L 为横坐标、T 2为纵坐标作出2T L -图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的2T L-图像是图乙中的______（选填①、②、③），由图像可得当地重力加速度g=____；由此得到的g值会______（选填“偏小”“不变”“偏大”）23．某小组在做“用单摆测重力加速度”实验后，为进一步研究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆．通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期22cI mrTmgrπ+=，式中cI为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到重心C的距离．如图（a），实验时在杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，并测得摆的质量m．（1）由实验数据得出图（b）所示的拟合直线，图中纵轴表示______（用题中所给的字母表示）；（2）cI的国际单位为_______；（3）若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值____（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）24．在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中：（1）以下关于本实验的做法中正确的是____ ；A．摆角应尽量大些B．摆线应适当长些C．摆球应选择密度较大的实心金属小球D．用秒表测量周期时，应取摆球摆至最高点时开始计时（2）用秒表记录了单摆振动 40 次所用的时间如图所示，秒表读数为_____ s ； （3）根据实验记录的数据，得到周期 T 和摆长 L ，通过估算猜测两者关系，并用图象方法判断猜想是否正确。