第二章 机械振动 单元自测题 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第2章 机械振动 自测题2025-2026学年物理人教版（2019）选择性必修第一册 一、选择题。 1、一简谐运动的图像如图所示，在0.1～0.15 s这段时间内(　　) A．加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相同 B．加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相反 C．加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相反 D．加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相同 2、（双选）如图所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是(　　) A．由P→Q位移在增大 B．由P→Q速度在增大 C．由M→N位移是先减小后增大 D．由M→N位移始终减小 3、物体A做简谐运动的振动位移为xA＝3cos100t＋m，物体B做简谐运动的振动位移为xB＝5cos100t＋m.比较A、B的运动可知(　　) 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的周期相等，均为100 s C．A振动的频率fA等于B振动的频率fB D．A振动的频率fA大于B振动的频率fB 4、（双选）简谐运动的特点是(　　) A．回复力跟位移成正比且反向 B．速度跟位移成反比且反向 C．加速度跟位移成正比且反向 D．振幅跟位移成正比 5、（双选）甲、乙两个单摆做简谐运动图像如图所示，则可知(　　) A．两个单摆完全相同 B．两个单摆所受回复力最大值之比F甲:F乙＝2:1 C．单摆甲速度为零时，单摆乙速度最大 D．两个单摆的振动频率之比f甲:f乙＝1:2 6、（双选）关于共振现象，下列说法中正确的是(　　) A．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象 B．防止共振现象时要尽量使驱动力的频率与物体固有频率一致 C．洗衣机切断电源后会经历一个剧烈的振动阶段，是共振现象 D．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率 7、一质点做简谐运动，其振动图像如图所示，在0.3～0.4 s时间内质点的运动情况是(　　) A．沿x轴负方向运动，位移不断增大 B．沿x轴正方向运动，速度不断减小 C．动能不断增大，势能不断减小 D．动能不断减小，加速度不断减小 8、（双选）某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是(　　) A．t＝0 s时，振子的速度为零，位移为零 B．t＝1 s时，振子的速度为正向最大 C．t＝2 s时，振子的速度为负的最大值 D．t＝3 s时，振子的位移为负向最大 9、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝10 sint＋ cm，下列说法正确的是(　　) A．该质点振动周期为T＝4 s B．该质点振幅A＝10 cm C．第1 s末和第5 s末质点的位移相同 D．2 s内质点通过的路程一定为10 cm 10、（双选）关于简谐运动，以下说法正确的是(　　) A．回复力可能是物体受到的合外力 B．回复力是根据力的作用效果命名的 C．振动中位移的方向是不变的 D．物体振动到平衡位置时所受合外力一定等于零 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 12、（双选）一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示，则(　　) A．此单摆的固有频率为0.5 Hz B．此单摆的摆长约为1 m C．若摆长减小，单摆的固有频率减小 D．若把此单摆移到月球上，则在月球上此单摆的共振曲线的峰值将向右移动 二、填空含实验题。 13、(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图甲、乙所示．测量方法正确的是 (选填“甲”或“乙”)。 (2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如下图丙所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为 。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将 (填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的Δt将 (填“变大”“不变”或“变小”)． 三、计算题。 14、如图所示是某质点做简谐运动的图像，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？ (2)在前4 s内，质点在哪些时刻的位移最大？ (3)在1.6 s和2.5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？ 15、做简谐运动的小球按x＝0.05 sinm的规律振动． (1)求振动的圆频率、周期、频率、振幅和初相位； (2)当t1＝0.5 s、t2＝1 s时小球的位移分别是多少？ 16、如图所示，一个轻弹簧与一个质量为m＝0.5 kg的小球所构成的弹簧振子放在光滑金属杆上，已知该弹簧的劲度系数k＝200 N/m，O点是弹簧振子静止时的位置，今将振子向右拉10 cm到A点，此时外力对弹簧振子做功为1 J，然后由静止释放，则它在A、B之间运动，不计其他阻力，求： (1)振子在哪点的速度最大？最大速度为多少？ (2)振子在A点的位移． (3)振子在B点的加速度． 17、图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图像．根据图像回答： (1)单摆振动的频率是多大？ (2)开始时刻摆球在何位置？ (3)若当地的重力加速度为π2 m/s2，试求这个摆的摆长是多少？ 第2章 机械振动 自测题2025-2026学年物理人教版（2019）选择性必修第一册 一、选择题。 1、一简谐运动的图像如图所示，在0.1～0.15 s这段时间内(　　) A．加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相同 B．加速度增大，速度变小，加速度和速度的方向相反 C．加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相反 D．加速度减小，速度变大，加速度和速度的方向相同 【答案】B　 2、（双选）如图所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法中正确的是(　　) A．由P→Q位移在增大 B．由P→Q速度在增大 C．由M→N位移是先减小后增大 D．由M→N位移始终减小 【答案】AC 3、物体A做简谐运动的振动位移为xA＝3cos100t＋m，物体B做简谐运动的振动位移为xB＝5cos100t＋m.比较A、B的运动可知(　　) 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的周期相等，均为100 s C．A振动的频率fA等于B振动的频率fB D．A振动的频率fA大于B振动的频率fB 【答案】C 4、（双选）简谐运动的特点是(　　) A．回复力跟位移成正比且反向 B．速度跟位移成反比且反向 C．加速度跟位移成正比且反向 D．振幅跟位移成正比 【答案】AC　 5、（双选）甲、乙两个单摆做简谐运动图像如图所示，则可知(　　) A．两个单摆完全相同 B．两个单摆所受回复力最大值之比F甲:F乙＝2:1 C．单摆甲速度为零时，单摆乙速度最大 D．两个单摆的振动频率之比f甲:f乙＝1:2 【答案】CD 6、（双选）关于共振现象，下列说法中正确的是(　　) A．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象 B．防止共振现象时要尽量使驱动力的频率与物体固有频率一致 C．洗衣机切断电源后会经历一个剧烈的振动阶段，是共振现象 D．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率 【答案】AC　 7、一质点做简谐运动，其振动图像如图所示，在0.3～0.4 s时间内质点的运动情况是(　　) A．沿x轴负方向运动，位移不断增大 B．沿x轴正方向运动，速度不断减小 C．动能不断增大，势能不断减小 D．动能不断减小，加速度不断减小 【答案】B 8、（双选）某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是(　　) A．t＝0 s时，振子的速度为零，位移为零 B．t＝1 s时，振子的速度为正向最大 C．t＝2 s时，振子的速度为负的最大值 D．t＝3 s时，振子的位移为负向最大 【答案】CD 9、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝10 sint＋ cm，下列说法正确的是(　　) A．该质点振动周期为T＝4 s B．该质点振幅A＝10 cm C．第1 s末和第5 s末质点的位移相同 D．2 s内质点通过的路程一定为10 cm 【答案】B 10、（双选）关于简谐运动，以下说法正确的是(　　) A．回复力可能是物体受到的合外力 B．回复力是根据力的作用效果命名的 C．振动中位移的方向是不变的 D．物体振动到平衡位置时所受合外力一定等于零 【答案】AB　 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 12、（双选）一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图所示，则(　　) A．此单摆的固有频率为0.5 Hz B．此单摆的摆长约为1 m C．若摆长减小，单摆的固有频率减小 D．若把此单摆移到月球上，则在月球上此单摆的共振曲线的峰值将向右移动 【答案】AB　 二、填空含实验题。 13、(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径的操作如图甲、乙所示．测量方法正确的是 (选填“甲”或“乙”)。 (2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如下图丙所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丁所示，则该单摆的振动周期为 。若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将 (填“变大”“不变”或“变小”)，图丁中的Δt将 (填“变大”“不变”或“变小”)． 【答案】（1）乙 （2）2t0 变大 变大 三、计算题。 14、如图所示是某质点做简谐运动的图像，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？ (2)在前4 s内，质点在哪些时刻的位移最大？ (3)在1.6 s和2.5 s两个时刻，质点向哪个方向运动？ 【答案】(1)10 cm　(2)1 s末、3 s末　(3)均向x轴负方向运动 15、做简谐运动的小球按x＝0.05 sinm的规律振动． (1)求振动的圆频率、周期、频率、振幅和初相位； (2)当t1＝0.5 s、t2＝1 s时小球的位移分别是多少？ 【答案】(1)振幅A＝0.05 m，初相位φ0＝，圆频率ω＝2π rad/s，周期T＝1 s，频率f＝1 Hz (2)－0.025 m　0.025 m 【解析】(1)根据表达式可以直接判断振幅A＝0.05 m，初相位φ0＝，圆频率ω＝2π rad/s，根据公式T＝＝1 s，频率f＝＝1 Hz. (2)将t1＝0.5 s、t2＝1 s代入x＝0.05 sin(2πt＋) m，得x1＝0.05 sin() m＝－0.025 m，x2＝0.05 sin() m＝0.025 m 16、如图所示，一个轻弹簧与一个质量为m＝0.5 kg的小球所构成的弹簧振子放在光滑金属杆上，已知该弹簧的劲度系数k＝200 N/m，O点是弹簧振子静止时的位置，今将振子向右拉10 cm到A点，此时外力对弹簧振子做功为1 J，然后由静止释放，则它在A、B之间运动，不计其他阻力，求： (1)振子在哪点的速度最大？最大速度为多少？ (2)振子在A点的位移． (3)振子在B点的加速度． 【答案】(1)O点　2 m/s (2)10 cm，方向由O指向A (3)40 m/s2，方向由B指向O 【解析】(1)由于弹簧振子在运动过程中满足机械能守恒，故在平衡位置O点的速度最大，由题意知：外力做的功转化为系统的弹性势能，该势能又全部转化成振子的动能，即W＝mv2 解得：v＝＝ m/s＝2 m/s. (2)振子在A点的位移大小为x＝10 cm，方向由O指向A. (3)由于振动的振幅为10 cm，故在B点的位移大小是10 cm，即弹簧压缩10 cm，此时回复力的大小F＝kx＝200×0.1 N＝20 N，即振子所受到的合外力大小为20 N，由牛顿第二定律得：a＝＝ m/s2＝40 m/s2，方向由B指向O. 17、图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图像．根据图像回答： (1)单摆振动的频率是多大？ (2)开始时刻摆球在何位置？ (3)若当地的重力加速度为π2 m/s2，试求这个摆的摆长是多少？ 【答案】(1)1.25 Hz　 (2)B点 　(3)0.16 m 【解析】(1)由乙图知周期T＝0.8 s，则频率f＝＝1.25 Hz； (2)由乙图知，0时刻摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以开始时刻摆球在B点； (3)由T＝2π得l＝＝0.16 m。 学科网（北京）股份有限公司 $