2019_2020学年高中物理第十一章机械振动测试卷含解析新人教版选修3_.doc

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1、机械振动第Ⅰ卷(选择题　共42分)一、选择题(本题有14小题，每小题3分，共42分．其中1～9题为单选题，10～14题为多选题)1．弹簧振子多次经过同一位置时，下列物理量变化的有(　　)A．位移B．速度C．加速度D．速率解析：弹簧振子经过同一位置时，其相对平衡位置的位移是相同的、振子所受到合力是相同的，振动过程中系统的机械能守恒，在同一位置时，弹簧的弹性势能相同，振子所具有的动能相同，所以只有速度是变化的，速率不变．答案：B2．如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定组成一个振动系统，用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，下列说法正确的是(　　)A．钢球运动的最高处为平衡位置B．钢球运动的最低处

2、为平衡位置C．钢球速度为零处为平衡位置D．钢球原来静止时的位置为平衡位置解析：钢球以平衡位置为中心做往复运动，在平衡位置处速度最大，故A、B、C三项错误，D项正确．答案：D3．如下表所示为某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则固有频率可能为(　　)驱动力频率/Hz304050607080受迫振动振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固＝40HzB．70HzC．50Hz＜f固＜60HzD．以上选项都不对解析：因为只有固有频率与驱动力频率相等时，振幅最大，故C项正确．答案：C4．某振子做简谐运动的表达式为x＝2sincm，则该振子振动的振幅

3、和周期为(　　)A．2cm　1sB．2cm　2πsC．1cm　sD．以上全错-8-解析：由x＝Asin(ωt＋φ)与x＝2sin对照可得：A＝2cm，ω＝2π＝，所以T＝1s，A项正确．答案：A5．有一个在光滑水平面内的弹簧振子，第一次用力把弹簧压缩x后释放让它振动，第二次把弹簧压缩2x后释放让它振动，则先后两次振动的周期之比和振幅之比分别为(　　)A．1∶1　1∶1B．1∶1　1∶2C．1∶4　1∶4D．1∶2　1∶2解析：弹簧的压缩量即为振子振动过程中偏离平衡位置的最大距离，即振幅，故振幅之比为1∶2，而对同一振动系统，其周期与振幅无关，则周期之比为1∶1.振动周期由振动系统的性质决定，与

4、振幅无关．答案：B6．一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20cm，周期为3.0s．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10cm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．0.5sB．0.75sC．1.0sD．1.5s解析：由于振幅A为20cm，振动方程为y＝Asinωt(从游船位于平衡位置时开始计时，ω＝)，由于高度差不超过10cm时，游客能舒服登船，代入数据可知，在一个振动周期内，临界时刻为t1＝，t2＝，所以在一个周期内能舒服登船的时间为Δt＝t2－t1＝＝1.0s

5、，C项正确．答案：C7．一个摆长约1m的单摆，在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动，要使单摆振动的振幅尽可能增大，应选用的驱动力是(　　)解析：单摆的周期为T＝2π≈2s，驱动力的周期应尽可能接近系统的固有周期，C项正确．答案：C8．振动的物体都具有周期性，若简谐运动的弹簧振子的周期为T，那么它的动能、势能变化的周期为(　　)A．2TB．TC.D.解析：简谐运动中动能、势能相互转化，总机械能不变，动能和势能为标量，由简谐运动关于平衡位置的对称性可知C项正确．答案：C-8-9．如图所示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B

6、之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x时，A、B间摩擦力的大小等于(　　)A．0B．kxC.kxD.kx解析：当物体离开平衡位置的位移为x时，回复力(即弹簧弹力)的大小为kx，以整体为研究对象，此时m与M具有相同的加速度，根据牛顿第二定律kx＝(m＋M)a，得a＝.以A为研究对象，使m产生加速度的力即为B对A的静摩擦力F，由牛顿第二定律可得F＝ma＝kx，故D项正确．答案：D10．一水平弹簧振子做简谐运动的振动图象如图所示，已知弹簧的劲度系数为20N/cm,则(　　)A．图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为5N，方向指向x轴的负方向B．图中A点对应的时刻振子的速

7、度方向指向x轴的正方向C．在0～4s内振子做了1.75次全振动D．在0～4s内振子通过的路程为3.5cm解析：由简谐运动的特点和弹簧弹力与伸长量的关系可知，题图中A点对应的时刻振子所受的回复力大小为F＝

8、kx

9、＝20×0.25N＝5N，方向指向x轴的负方向，振子正在远离O点向x轴的正方向运动，A、B两项正确；由题图可读出周期为2s,4s内振子做两次全振动，通过的路程是s＝2×4A＝2×4×0.5c