第二章 第1节 简谐运动 课后达标检测-【优学精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册教用word（人教版）

题组1　简谐运动的理解 1．(多选)下列运动中属于机械振动的是(　　) A．树枝在风的作用下运动 B．竖直向上抛出的物体的运动 C．说话时声带的运动 D．爆炸声引起窗扇的运动 解析：选ACD。物体在平衡位置附近所做的往复运动属于机械振动，故A、C、D正确；竖直向上抛出的物体到最高点后返回落地，不具有运动的往复性，因此不属于机械振动，故B错误。 2．(多选)弹簧振子在振动过程中，每一次经过同一位置时，都具有相同的(　　) A.位移　　　　　　 　 B．加速度 C．速度 D．动量 解析：选AB。弹簧振子在振动过程中，每一次经过同一位置时，位移x相同，根据kx＝ma，可知加速度相同；速度的大小是相等的，但是速度方向不一定相同，根据p＝mv，可知动量的大小是相等的，但是动量方向不一定相同。 3.(多选)如图所示的是一弹簧振子，O为平衡位置，设向右为正方向，振子在B、C之间振动时(　　) A．B→O位移为负，速度为正 B．O→C位移为正，加速度为负 C．C→O位移为负，加速度为正 D．O→B位移为负，速度为负 解析：选ABD。B→O时，振子在O点的左侧向右运动，其位移是负值，速度是正值，故A正确；O→C时，振子在O点的右侧向右运动，其位移和速度都是正值，而加速度指向左侧，是负值，故B正确；C→O时，振子在O点的右侧向左运动，其位移是正值，加速度指向左侧，是负值，故C错误；O→B时，振子在O点的左侧向左运动，其位移是负值，速度是负值，故D正确。 题组2　简谐运动的图像 4.一质点做简谐运动的图像如图所示，该质点在t＝3.5 s时刻(　　) A．速度为正、位移为正 B．速度为负、位移为负 C．速度为负、位移为正 D．速度为正、位移为负 解析：选A。根据简谐运动的图像可知该质点在t＝3.5 s时刻位移为正，速度沿x轴正向，为正。 5.(多选)图为获取弹簧振子的位移—时间图像的一种方法，改变纸带运动的速度，下列说法正确的是(　　) A．如果纸带不动，则作出的振动图像仍然是正弦函数曲线 B．如果纸带不动，则作出的振动图像是一段线段 C．图示时刻，振子正经过平衡位置向右运动 D．若纸带运动的速度不恒定，则纸带上描出的仍然是简谐运动的图像 解析：选BC。当纸带不动时，描出的只是振子在平衡位置两侧往复运动的轨迹，即一段线段，A错误，B正确；由振动图像可以看出，题图所示时刻振子正由平衡位置向右运动，C正确；只有当纸带匀速运动时，运动时间才与纸带运动的位移成正比，振动图像才是正弦或余弦函数曲线，而简谐运动的图像一定是正弦或余弦函数曲线，D错误。 6．某弹簧振子的振动图像如图所示。根据图像判断，下列说法正确的是(　　) A．第1 s内振子相对于平衡位置的位移与速度方向相反 B．第2 s末振子相对于平衡位置的位移为－20 cm C．第2 s末和第3 s末振子相对于平衡位置的位移不相同，瞬时速度方向相反 D．第1 s内和第2 s内振子相对于平衡位置的位移方向相同，瞬时速度方向相反 解析：选D。第1 s内振子相对于平衡位置的位移为正方向，速度方向也为正方向，A错误；第2 s末振子在平衡位置，位移为0，B错误；第3 s末振子相对于平衡位置的位移为－20 cm，第2 s末振子恰好过平衡位置，且向x轴负方向运动，而第3 s末振子瞬时速度刚好为0，C错误；第1 s内和第2 s内振子相对于平衡位置的位移方向都是正方向，第1 s内瞬时速度方向为正，第2 s内瞬时速度方向为负，D正确。 7．(10分)某质点做简谐运动的振动图像如图所示，根据图像中的信息，回答下列问题。 (1)质点在第2 s末的位移是多少？(3分) (2)质点振动过程中的最大位移为多少？(3分) (3)在前4 s内，质点经过的路程为多少？(4分) 解析：(1)由x－t图像可以读出2 s末质点的位移为0。　 (2)质点的最大位移在前4 s内发生在1 s末和3 s末，位移大小为10 cm。 (3)前4 s，质点先朝正方向运动了一个距离为10 cm的来回，又在负方向上运动了一个距离为10 cm的来回，故总路程为40 cm。 答案：(1)0　(2)10 cm　(3)40 cm 8．(10分)如图所示，这是某弹簧振子做简谐运动的位移随时间变化的图像。求： (1)振子在从计时时刻起20 s内通过的路程；(5分) (2)在30 s末，振子的位移。(5分) 解析：(1)由题图可知，振子离开平衡位置的最大距离为30 cm，在20 s内正好一个来回，故通过的路程为60 cm。 (2)由题图可知，在30 s末，振子的位移大小为30 cm，方向沿x轴的负方向。 答案：(1)60 cm　(2)30 cm，方向沿x轴的负方向 9．(12分)如图所示，这是某质点做简谐运动的振动图像。根据图像中的信息，回答下列问题。 (1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？(3分) (2)质点在10 s末和20 s末的位移大小分别是多少？(3分) (3)质点在15 s和25 s末向什么方向运动？(3分) (4)质点在前30 s内的运动路程是多少？(3分) 解析：(1)质点离开平衡位置的最大距离等于最大位移的大小，由题图可以看出，此距离为20 cm。 (2)质点在10 s末的位移大小x1＝20 cm，20 s末的位移大小x2＝0。 (3)15 s质点位移为正，15 s后的一段时间，位移逐渐减小，故质点在15 s向负方向运动，同理可知，25 s末质点也向负方向运动。 (4)前30 s质点先是由平衡位置沿正方向运动了20 cm，又返回平衡位置，最后又到达负方向20 cm处，故30 s内的总路程为60 cm。 答案：(1)20 cm　(2)20 cm　0　(3)负方向　负方向 (4)60 cm 学科网（北京）股份有限公司 $