2.2 简谐运动的描述（练习）-【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第2节 简谐运动的描述 1．如图所示，弹簧振子在B、C间做简谐振动，O为平衡位置，，若振子从B第一次运动到O的时间是0.5s，则下列说法正确的是（　　） A．振幅是10cm B．振动周期是1s C．经过一次全振动，振子通过的路程是10cm D．从B开始经过3s，振子通过的路程是30cm 2．航天员在空间站做了一系列实验。若航天员用弹簧振子做振动实验，得到振子的振动图线如图所示。在0～1.0 s内，振子速度大小不断增大且方向沿y轴正方向的时间段是（    ） A．0 ~ 0.25 s B．0.25 ~ 0.5 s C．0.5 ~ 0.75 s D．0.75 ~ 1.0 s 3．（多选）一个弹簧振子的振幅是A，周期为T，若在的时间内物体运动的路程是s，则下列关系中一定正确的是（　　） A． B． C． D． 4．物体A做简谐运动的振动方程是，物体B做简谐运动的振动方程是。比较A、B的运动，下列说法正确的是（　　） A．振幅是矢量，A的振幅是6 m，B的振幅是10 m B．周期是标量，A、B周期相等，都为100 s C．A振动的频率fA等于B振动的频率fB D．A的相位始终滞后B的相位 5．如图所示，一弹簧振子可沿竖直方向做简谐运动，O为平衡位置，现将弹簧振子从平衡位置向下拉一段距离，释放后振子在M、N间振动，且，振子第一次由M到N的时间为，不计一切阻力，下列说法中正确的是（　　） A．振子振动的振幅为、频率为 B．振子由M到O的时间为 C．从释放振子开始计时，振子在内通过的路程为 D．从释放振子开始计时，振子在末偏离平衡位置的位移大小为 6．有一弹簧振子，振幅为，周期为，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示为弹簧振子在到内的振动图像，下列判断正确的是（  ） A．时，振子的振动方向向上 B．在到时间内，振子的速度减小，加速度增大 C．在到时间内，振子的加速度和速度都增大 D．在到时间内，振子的位移为零 8．在我国，近年垂钓运动正成为休闲和体育结合的新时尚。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示，当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动。其振动图像如图乙所示，取竖直向上为位移的正方向。则（　　） A．在t=0.3s时刻，鱼漂的速度方向竖直向下 B．在t=0.3s时刻，鱼漂的加速度方向竖直向下 C．该鱼漂的振动频率为2.5Hz D．该鱼漂在振动的过程中，存在速度和加速度均减小的时间段 9．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑的水平面上的A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．弹簧振子，振动周期为1.6s，振幅为24cm B．0.5s末和1.1s末，振子的速度相同 C．在时间内，振子的速度和加速度方向始终相反 D．振子做简谐运动的表达式为 10．如图所示为一弹簧振子的振动图像，试完成以下问题： (1)写出该振子的振幅和周期，写出简谐运动的位移时间关系； (2)求出在时振子相对平衡位置的位移是多少；振子在前20s的路程是多少？ 11．（多选）如图所示，轻质弹簧下端固定在水平面上，弹簧原长，劲度系数为，质量为的小球从距弹簧上端高度为的P点由静止释放，小球与弹簧接触后立即与弹簧上端粘连，并在竖直方向上运动。弹簧始终在弹性限度以内，不计阻力，则下列说法正确的是（　　） A．小球与弹簧接触后立即做减速运动 B．弹簧的最大形变量为0.2m C．小球与弹簧粘连后，再次弹到最高点时弹簧拉伸0.2m D．小球与弹簧粘连后，能弹到的最高点距离水平面0.6m 12．（多选）如图所示，在固定的光滑水平硬杆上，套有上端开口的滑块，滑块的质量为，滑块的左端与一弹簧连接，弹簧的左端与墙壁固连，弹簧原长时滑块所处位置记为，在点正上方处有一比滑块开口略小、质量为的小球，初始时滑块静置于点左侧的处，现将滑块与小球同时由静止释放，发现滑块第一次经过点时小球恰好嵌于其中，忽略嵌入时间，已知弹簧的弹性势能的公式为，为弹簧的形变量，弹簧振子的周期公式为，为弹簧振子的质量，为弹簧的劲度系数，取，，则（    ） A．弹簧的劲度系数为 B．小球落入滑块后振子的振幅变为 C．滑块释放后内的路程为 D．滑块释放后内的路程为 13．P、Q两个质点做简谐运动的振动图像如图所示，下列说法中不正确的是（　　） A．P、Q的振幅之比是2∶1 B．P、Q的振动周期之比是2∶1 C．P、Q在0~1.2s内经过的路程之比是1∶1 D．时刻，P、Q的位移大小之比是4∶5 14．（多选）如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子的简谐运动的图像，两个振子的质量相等，已知简谐运动周期公式，弹簧弹性势能，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，则（    ） A．甲振子的振动位移 B．甲、乙两振子的振幅之比为 C．甲、乙两振子的最大加速度之比为 D．甲、乙两振子的机械能之比为 15．（多选）如图所示，两完全相同、质量均为m的物体A、B（不粘连）叠放在竖直轻弹簧上处于静止状态，现对物体A施加一竖直向上的恒力，重力加速度大小为g，在物体A、B的运动过程中，下列说法正确的是（    ） A．物体A的最大加速度为 B．轻弹簧中的最小弹力为mg C．物体A、B间支持力的最小值为 D．物体A、B间支持力的最大值为 16．如图所示，把一个有孔的小球A装在轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球A穿在沿水平x轴的光滑杆上，能够在杆上自由振动。把小球A沿x轴拉开一段距离，小球做振幅为R的简谐运动，O为平衡位置。另一小球B在竖直平面内以为圆心，在电动机的带动下，沿顺时针方向做半径为的匀速圆周运动，与在同一竖直线上。用竖直向下的平行光照射小球B，然后调节B球转动的角速度，可以实现小球B在方向上的“影子”和小球在轴上的位置时刻重合。已知弹簧劲度系数为，弹簧的弹性势能表达式为是弹簧的形变量。小球的质量为，小球B的角速度为。 (1)要实现这一现象，请推导角速度与弹簧的劲度系数必须满足的关系； (2)结合（1）的结论，请论证弹簧振子的运动周期与其振幅无关。 17．（2024·福建·高考真题）某简谐振动的图像如图所示，则以下说法正确的是（　　） A．振幅 B．频率 C．时速度为0 D．时加速度方向竖直向下 18．（2024·北京·高考真题）图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．时，弹簧弹力为0 B．时，手机位于平衡位置上方 C．从至，手机的动能增大 D．a随t变化的关系式为 19．（2024·浙江·高考真题）如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（　　） A．时刻小球向上运动 B．时刻光源的加速度向上 C．时刻小球与影子相位差为 D．时刻影子的位移为 20．（2023·山东·高考真题）（多选）如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的倍，质点经过A点时开始计时，t时刻第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是（    ）    A． B． C． D． 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2节 简谐运动的描述 1．如图所示，弹簧振子在B、C间做简谐振动，O为平衡位置，，若振子从B第一次运动到O的时间是0.5s，则下列说法正确的是（　　） A．振幅是10cm B．振动周期是1s C．经过一次全振动，振子通过的路程是10cm D．从B开始经过3s，振子通过的路程是30cm 【答案】D 【详解】A．弹簧振子在B、C间做简谐振动，O为平衡位置，则振幅为 故A错误； B．振子从B第一次运动到O的时间是0.5s，则 解得 故B错误； C．经过一次全振动，振子通过的路程是 故C错误； D．从B开始经过3s，即 振子通过的路程是 故D正确。 故选D。 2．航天员在空间站做了一系列实验。若航天员用弹簧振子做振动实验，得到振子的振动图线如图所示。在0～1.0 s内，振子速度大小不断增大且方向沿y轴正方向的时间段是（    ） A．0 ~ 0.25 s B．0.25 ~ 0.5 s C．0.5 ~ 0.75 s D．0.75 ~ 1.0 s 【答案】B 【详解】A．0 ~ 0.25 s，振子由平衡位置向负向最大位移处运动，故此时振子速度大小不断减小，方向沿y轴负方向，故A错误； B．0.25 ~ 0.5 s，振子由负向最大位移处向平衡位置运动，故此时振子速度大小不断增大，方向沿y轴正方向，故B正确； C．0.5 ~ 0.75 s，振子由平衡位置向正向最大位移处运动，故此时振子速度大小不断减小，方向沿y轴正方向，故C错误； D．0.75 ~ 1.0 s，振子由正向最大位移处向平衡位置运动，故此时振子速度大小不断增大，方向沿y轴负方向，故D错误。 故选B。 3．（多选）一个弹簧振子的振幅是A，周期为T，若在的时间内物体运动的路程是s，则下列关系中一定正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】AB 【详解】A．弹簧振子做简谐运动，物体在一个周期内通过的路程一定为，由简谐运动的周期性可知，若，则一定有，故A正确； B．半个周期内的路程一定为，即若，则一定有 故B正确； CD．在简谐运动中，内的路程不一定等于，其大小可以大于，可以小于，也可以等于，但一定小于，故CD错误。 故选AB。 4．物体A做简谐运动的振动方程是，物体B做简谐运动的振动方程是。比较A、B的运动，下列说法正确的是（　　） A．振幅是矢量，A的振幅是6 m，B的振幅是10 m B．周期是标量，A、B周期相等，都为100 s C．A振动的频率fA等于B振动的频率fB D．A的相位始终滞后B的相位 【答案】C 【详解】A．振幅是标量，A、B的振幅分别为3m、5m，故A错误； B．周期是标量，A、B的周期均为 故B错误； C．因为TA＝TB，故fA＝fB，故C正确； D．A的相位始终超前B的相位 故D错误。 故选C。 5．如图所示，一弹簧振子可沿竖直方向做简谐运动，O为平衡位置，现将弹簧振子从平衡位置向下拉一段距离，释放后振子在M、N间振动，且，振子第一次由M到N的时间为，不计一切阻力，下列说法中正确的是（　　） A．振子振动的振幅为、频率为 B．振子由M到O的时间为 C．从释放振子开始计时，振子在内通过的路程为 D．从释放振子开始计时，振子在末偏离平衡位置的位移大小为 【答案】C 【详解】A．从题图可知，振子振动的振幅为，振子第一次由M到N的时间为，则有 可得周期为 则频率为 故A错误； B．根据简谐运动的对称性可知，振子由M到O的时间与振子由O到N的时间相等，均为，故B错误； C．弹簧振子的振幅，由于 则从释放振子开始计时，振子在内通过的路程为 故C正确； D．10s内振子振动了25个周期，10s末振子仍处在M点，所以振子偏离平衡位置的位移大小为，故D错误。 故选C。 6．有一弹簧振子，振幅为，周期为，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】由题意知 ，，时，弹簧振子具有负方向的最大加速度，即时 所以振动方程是 故选A。 7．如图所示为弹簧振子在到内的振动图像，下列判断正确的是（  ） A．时，振子的振动方向向上 B．在到时间内，振子的速度减小，加速度增大 C．在到时间内，振子的加速度和速度都增大 D．在到时间内，振子的位移为零 【答案】B 【详解】A．由题图可知，时，振子的振动方向向下，故A错误； B．在到时间内，振子的位移增大，速度减小，加速度增大，故B正确； C．在到时间内，振子的位移减小，加速度减小，速度增大，故C错误； D．在到时间内，振子从正向最大位移处运动到负向最大位移处，位移不为零，故D错误。 故选B。 8．在我国，近年垂钓运动正成为休闲和体育结合的新时尚。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示，当鱼漂静止时，P点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动。其振动图像如图乙所示，取竖直向上为位移的正方向。则（　　） A．在t=0.3s时刻，鱼漂的速度方向竖直向下 B．在t=0.3s时刻，鱼漂的加速度方向竖直向下 C．该鱼漂的振动频率为2.5Hz D．该鱼漂在振动的过程中，存在速度和加速度均减小的时间段 【答案】B 【详解】AB．由图乙可知，t=0.3s时刻，鱼漂的位移沿y轴正方向，此时运动方向向上，则鱼漂的加速度沿y轴负方向，故A错误，B正确； C．由图乙可知鱼漂振动的周期为0.8s，则其频率 故C错误； D．根据加速度与位移关系为可知，位移减小时，加速度a在减小，而此时都是在平衡位置两侧向平衡位置靠近，而平衡位置速度最大，所以速度在增大，不可能出现加速度减小速度也在减小的情况，故D错误。 故选B。 9．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑的水平面上的A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．弹簧振子，振动周期为1.6s，振幅为24cm B．0.5s末和1.1s末，振子的速度相同 C．在时间内，振子的速度和加速度方向始终相反 D．振子做简谐运动的表达式为 【答案】C 【详解】AD．由题图可知，振子的周期为1.6s，振幅为12cm，则有 设振子做简谐运动的表达式为 解得 故AD错误； B．由图可知，0.5s末振子从平衡位置向最大位移处运动，1.1s末振子从最大位移处向平衡位置运动，所以振子在这两个时刻的速度方向不相同，故B错误； C．由图可知，在时间内弹簧振子从平衡位置移动到最大位移处，该过程中，弹簧振子做减速运动，即振子的速度和加速度方向始终相反，故C正确。 故选C。 10．如图所示为一弹簧振子的振动图像，试完成以下问题： (1)写出该振子的振幅和周期，写出简谐运动的位移时间关系； (2)求出在时振子相对平衡位置的位移是多少；振子在前20s的路程是多少？ 【答案】(1)5cm，4s， (2)0，100cm 【详解】（1）由题图振动图像可得 ， 则 故该振子简谐运动的表达式为 （2）前20s经过了个周期，则有 则位移为 路程为 11．（多选）如图所示，轻质弹簧下端固定在水平面上，弹簧原长，劲度系数为，质量为的小球从距弹簧上端高度为的P点由静止释放，小球与弹簧接触后立即与弹簧上端粘连，并在竖直方向上运动。弹簧始终在弹性限度以内，不计阻力，则下列说法正确的是（　　） A．小球与弹簧接触后立即做减速运动 B．弹簧的最大形变量为0.2m C．小球与弹簧粘连后，再次弹到最高点时弹簧拉伸0.2m D．小球与弹簧粘连后，能弹到的最高点距离水平面0.6m 【答案】BD 【详解】A．小球与弹簧接触后，刚开始重力大于弹力，合外力向下，弹力逐渐增大，合外力逐渐向下减小，故小球先做加速度逐渐减小的加速运动；当弹力等于重力时，小球的速度最大；当弹力大于重力时，小球做减速运动，故A错误； B．由能量守恒定律 代入数据解得，弹簧的最大形变量为 或（舍去） 故B正确； CD．小球平衡时，由平衡条件 可得平衡时弹簧的压缩量为 根据能量守恒，小球与弹簧粘连后在平衡位置做简谐运动，振幅为 所以小球与弹簧粘连后，再次弹到最高点时弹簧拉伸的距离为 小球与弹簧粘连后，能弹到的最高点距离水平面 故C错误，D正确。 故选BD。 12．（多选）如图所示，在固定的光滑水平硬杆上，套有上端开口的滑块，滑块的质量为，滑块的左端与一弹簧连接，弹簧的左端与墙壁固连，弹簧原长时滑块所处位置记为，在点正上方处有一比滑块开口略小、质量为的小球，初始时滑块静置于点左侧的处，现将滑块与小球同时由静止释放，发现滑块第一次经过点时小球恰好嵌于其中，忽略嵌入时间，已知弹簧的弹性势能的公式为，为弹簧的形变量，弹簧振子的周期公式为，为弹簧振子的质量，为弹簧的劲度系数，取，，则（    ） A．弹簧的劲度系数为 B．小球落入滑块后振子的振幅变为 C．滑块释放后内的路程为 D．滑块释放后内的路程为 【答案】BC 【详解】A．由题意可知，小球落入滑块中的时间为 小球落入滑块前，滑块的周期为 根据弹簧振子的周期公式为 代入数据可知，弹簧的劲度系数为 故A错误； B．小球落入滑块前，由能量守恒定律 由动量守恒定律 小球落入滑块后，由能量守恒定律 联立解得，小球落入滑块后振子的振幅变为 故B正确； CD．小球落入滑块后，弹簧振子的周期为 其中 联立可得 滑块释放后内的路程为 故C正确，D错误。 故选BC。 13．P、Q两个质点做简谐运动的振动图像如图所示，下列说法中不正确的是（　　） A．P、Q的振幅之比是2∶1 B．P、Q的振动周期之比是2∶1 C．P、Q在0~1.2s内经过的路程之比是1∶1 D．时刻，P、Q的位移大小之比是4∶5 【答案】D 【详解】A．由振动图像可知P的振幅为10cm，Q的振幅为5cm，则P、Q的振幅之比是2∶1，故A正确； B．由振动图像可知P的周期为1.2s，Q的周期为0.6s，则P、Q的周期之比是2∶1，故B正确； C．在0~1.2s内P完成一个周期的振动，则路程为40cm，Q完成两个周期的振动，则路程也为40cm，故路程之比是1∶1，故C正确； D．P和Q离开平衡位置的位移方程为 ， 则时刻，P、Q的位移分别为 ， 则P、Q的位移大小之比是，故D错误。 本题选错误的，故选D。 14．（多选）如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子的简谐运动的图像，两个振子的质量相等，已知简谐运动周期公式，弹簧弹性势能，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，则（    ） A．甲振子的振动位移 B．甲、乙两振子的振幅之比为 C．甲、乙两振子的最大加速度之比为 D．甲、乙两振子的机械能之比为 【答案】BD 【详解】A．由题图可知，甲振子的周期 振幅 振动位移 A错误； B．由题图可知，乙振子的振幅 则甲、乙两振子的振幅之比为，B正确； C．根据 可得 甲、乙两振子的数大加速度之比为 C错误； D．甲、乙两弹簧振子的机械能之比等于在位移最大位置的弹性势能之比，即根据 可得 则两弹簧振子的机械能之比为，D正确。 故选BD。 15．（多选）如图所示，两完全相同、质量均为m的物体A、B（不粘连）叠放在竖直轻弹簧上处于静止状态，现对物体A施加一竖直向上的恒力，重力加速度大小为g，在物体A、B的运动过程中，下列说法正确的是（    ） A．物体A的最大加速度为 B．轻弹簧中的最小弹力为mg C．物体A、B间支持力的最小值为 D．物体A、B间支持力的最大值为 【答案】BCD 【详解】A．两物体放在轻弹簧上静止，弹簧的压缩量为，有 恒力向上提A物体，开始两物体一起向上加速运动，有 随着压缩量的减小，两者加速的加速度逐渐减小，则开始运动时两者的加速度最大，有 故A错误； B．设A与B一起做简谐运动，不会分离，根据对称性可知，AB运动到最高点时的加速度大小为，方向向下，此时以A为对象，根据牛顿第二定律可得 解得 方向竖直向上，可知在最高点B对A仍有支持力作用，所以AB不分离，一起做简谐运动；在最高点时，以AB为整体，根据牛顿第二定律可得 解得轻弹簧中的最小弹力为 故B正确； CD．A与B一起做简谐运动，加速度方向向上时，对A有 随着加速度的减小，逐渐减小；当加速度向下时，对A有 随着加速度的增大，逐渐减小；即向上振动时，一直减小，则初位置最大，有 解得 A与B一起向上振动到达最高点时，最小，有 解得 故CD正确。 故选BCD。 16．如图所示，把一个有孔的小球A装在轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球A穿在沿水平x轴的光滑杆上，能够在杆上自由振动。把小球A沿x轴拉开一段距离，小球做振幅为R的简谐运动，O为平衡位置。另一小球B在竖直平面内以为圆心，在电动机的带动下，沿顺时针方向做半径为的匀速圆周运动，与在同一竖直线上。用竖直向下的平行光照射小球B，然后调节B球转动的角速度，可以实现小球B在方向上的“影子”和小球在轴上的位置时刻重合。已知弹簧劲度系数为，弹簧的弹性势能表达式为是弹簧的形变量。小球的质量为，小球B的角速度为。 (1)要实现这一现象，请推导角速度与弹簧的劲度系数必须满足的关系； (2)结合（1）的结论，请论证弹簧振子的运动周期与其振幅无关。 【答案】(1) (2)见解析 【详解】（1）根据题意可知，要想满足小球B在方向上的“影子”和小球在轴上的位置时刻重合，则小球B和小球在方向上的速度相同，设小球在点的速度为，则小球 由右侧最大位移处运动到点的过程中，由机械能守恒定律有 解得 当小球由右侧最大位移处移动到点时，小球B运动到最低点，有 可得 故 （2）根据题意可知，要想满足小球B在方向上的“影子”和小球在轴上的位置时刻重合，小球B和小球运动的周期相等，则有 可知弹簧振子的运动周期与其振幅无关。 17．（2024·福建·高考真题）某简谐振动的图像如图所示，则以下说法正确的是（　　） A．振幅 B．频率 C．时速度为0 D．时加速度方向竖直向下 【答案】B 【详解】AB．根据图像可知，振幅为；周期为 则频率为 故A错误，B正确； C．根据图像可知，时质点处于平衡位置，此时速度最大，故C错误； D．根据图像可知，时质点处于负向最大位置处，则此时加速度方向竖直向上，故D错误。 故选B。 18．（2024·北京·高考真题）图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．时，弹簧弹力为0 B．时，手机位于平衡位置上方 C．从至，手机的动能增大 D．a随t变化的关系式为 【答案】D 【详解】A．由题图乙知，时，手机加速度为0，由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为 A错误； B．由题图乙知，时，手机的加速度为正，则手机位于平衡位置下方，B错误； C．由题图乙知，从至，手机的加速度增大，手机从平衡位置向最大位移处运动，速度减小，动能减小，C错误； D．由题图乙知 则角频率 则a随t变化的关系式为 D正确。 故选D。 19．（2024·浙江·高考真题）如图1所示，质量相等的小球和点光源，分别用相同的弹簧竖直悬挂于同一水平杆上，间距为，竖直悬挂的观测屏与小球水平间距为，小球和光源做小振幅运动时，在观测屏上可观测小球影子的运动。以竖直向上为正方向，小球和光源的振动图像如图2所示，则（　　） A．时刻小球向上运动 B．时刻光源的加速度向上 C．时刻小球与影子相位差为 D．时刻影子的位移为 【答案】D 【详解】A．以竖直向上为正方向，根据图2可知，时刻，小球位于平衡位置，随后位移为负值，且位移增大，可知，时刻小球向下运动，故A错误； B．以竖直向上为正方向，时刻光源的位移为正值，光源振动图像为正弦式，表明其做简谐运动，根据 可知，其加速度方向与位移方向相反，位移方向向上，则加速度方向向下，故B错误； C．根据图2可知，小球与光源的振动步调总是相反，由于影子是光源发出的光被小球遮挡后，在屏上留下的阴影，可知，影子与小球的振动步调总是相同，即时刻小球与影子相位差为0，故C错误； D．根据图2可知，时刻，光源位于最低点，小球位于最高点，根据直线传播能够在屏上影子的位置也处于最高点，影子位于正方向上的最大位移处，根据几何关系有 解得 即时刻影子的位移为5A，故D正确。 故选D。 20．（2023·山东·高考真题）（多选）如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的倍，质点经过A点时开始计时，t时刻第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是（    ）    A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】AB．当AB两点在平衡位置的同侧时有 可得 ；或者 因此可知第二次经过B点时， 解得 此时位移关系为 解得 故A错误，B正确； CD．当AB两点在平衡位置两侧时有 解得 或者（由图中运动方向舍去），或者 当第二次经过B点时，则 解得 此时位移关系为 解得 C正确D错误； 故选BC。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$