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、如图所示是某质点做简谐运动的振动图像，该质点第一次速度达到负向最大的时刻是(　　) A．0.1 s　　 B．0.2 s　　C．0.3 s　　 D．0.4 s 2、（双选）如图所示，弹簧下端悬挂一钢球，上端固定，它们组成一个振动系统．用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动起来，若以竖直向下为正方向，则下列说法正确的是(　　) A．钢球的最低处为平衡位置 B．钢球原来静止时的位置为平衡位置 C．钢球振动到距原静止位置下方3 cm处时位移为 3 cm D．钢球振动到距原静止位置上方2 cm处时位移为2 cm 3、（双选）如图所示，弹簧振子以O为平衡位置，在BC间做简谐运动，则(　　) A．从B→O→C为一次全振动 B．从O→B→O→C为一次全振动 C．从C→O→B→O→C为一次全振动 D．从D→C→O→B→O→D为一次全振动 4、如图所示为两个弹簧振子的振动图像，下面的说法中正确的是(　　) A．甲的振动能量是乙的2倍 B．甲的振动频率是乙的2倍 C．乙的振动周期是甲的倍 D．两弹簧振子所受回复力最大值之比F甲∶F乙＝2∶1 5、将秒摆(周期为2 s)的周期变为1 s，下列措施可行的是(　　) A．将摆球的质量减半　　B．振幅减半 C．摆长减半 D．摆长减为原来的 6、下列说法与振动有关，其中正确的是(　　) A．周期是1 s的单摆叫作秒摆 B．摆钟走得快了必须调短摆长，才可能使其走时准确 C．挑水时为了防止水从桶中荡出，可以加快或减慢走路的频率 D．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象 7、如图所示是某振子做简谐运动的图像，以下说法中正确的是(　　) A．因为振动图像可由实验直接得到，所以图像就是振子实际运动的轨迹 B．振动图像反映的是振子位移随时间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹 C．振子在B位置的位移就是曲线BC的长度 D．振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向 8、（双选）下列运动中属于机械振动的是(　　) A．小鸟飞走后树枝的运动 B．爆炸声引起窗子上玻璃的运动 C．匀速圆周运动 D．竖直向上抛出的物体的运动 9、（双选）一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点．t＝0时振子的位移为－0.1 m，t＝1 s时位移为0.1 m，则(　　) A．若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 s B．若振幅为0.1 m，振子的周期可能为 s C．若振幅为0.2 m，振子的周期可能为4 s D．若振幅为0.2 m，振子的周期可能为6 s 10、某同学在探究简谐振动的规律时做了如下实验：如图，将弹簧的上端与力传感器相连，下端与一小球连接，小球质量为m，静止在O点，现让小球做简谐运动，振幅为A，以O点为坐标原点，竖直向上为正方向，并取小球经过O点向上运动时为计时零点，描绘出了小球所受弹力与时间的变化图像，其中正确的是(　　) 11、（双选）下列说法正确的是(　　) A．单摆的等时性是由惠更斯首先发现的 B．单摆的等时性是由伽利略首先发现的 C．惠更斯首先将单摆的等时性用于计时 D．伽利略首先发现了单摆的等时性，并把它用于计时 12、（双选）如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，下面说法中正确的是(　　) A．只有A、C振动周期相等 B．A的振幅比B小 C．C的振幅比B的振幅大 D．A、B、C的振动周期相等 二、填空含实验题。 13、某小组在做“用单摆测定重力加速度”实验后，为进一步探究，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T＝2π，式中Ic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．如图甲，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，实验数据见下表，并测得摆的质量m＝0.50 kg. r/m 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 T/s 2.11 2.14 2.20 2.30 2.43 2.64 (1)由实验数据得出图乙所示的拟合直线，图中纵轴表示 。 (2)Ic的国际单位为 ，由拟合直线得到Ic的值为 (保留到小数点后两位)。 (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”)。 三、计算题。 14、如图所示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？ (2)质点在10 s末和20 s末的位移是多少？ (3)质点在15 s和25 s末向什么方向运动？ (4)质点在前30 s内的运动路程是多少？ 15、竖直悬挂的弹簧振子下端装有记录笔，在竖直面内放置记录纸．当振子上下振动时，以水平向左的速度v＝10 m/s匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下记录的痕迹，建立坐标系，测得的数据如图所示，求弹簧振子振动的振幅和频率． 16、如图所示，光滑的水平面上放有一轻弹簧，轻弹簧右端固定在滑块上，已知滑块质量m＝0.5 kg，弹簧劲度系数k＝240 N/m，将滑块从平衡位置O向左平移，将弹簧压缩5 cm，静止释放后滑块在A、B间滑动，则 (1)滑块加速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块加速度多大？ (2)滑块速度最大是在A、B、O三点中哪点？此时滑块速度多大？(假设整个系统具有的最大弹性势能为0.3 J) 17、如图甲所示，将一轻质弹簧一端固定，另一端悬挂一质量m＝0.3 kg的小球．现把小球由静止悬挂状态向下拉3 cm，然后由静止释放并开始计时，小球在竖直方向上做简谐运动．已知弹簧的劲度系数k＝300 N/m，小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力．求： (1)简谐运动的振幅A； (2)小球在平衡位置下方2 cm处时的回复力大小F回； (3)取平衡位置为坐标原点，向下为x轴正方向，在图乙的坐标系中定性画出小球的位移—时间图像． 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、A　 2、BC 3、CD 4、B　 5、D 6、C　 7、B 8、AB 9、AD 10、B　 11、BC 12、CD　 二、填空含实验题。 13、（1）T2r （2）kg·m2 0.17 （3）不变 三、计算题。 14、【答案】(1)20 cm　 (2)20 cm　0　 (3)负方向　负方向　 (4)60 cm 【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，由图看出，此距离为20 cm. (2)质点在10 s末的位移x1＝20 cm,20 s末的位移x2＝0． (3)15 s末质点位移为正，15 s后的一段时间，位移逐渐减小，故质点在15 s末向负方向运动，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。 15、【答案】5 cm　10 Hz 【解析】由题图可知，振子的振幅A＝5 cm； 因为周期T＝0.1 s， 根据f＝，可知频率f＝＝10 Hz。 16、【答案】(1)A点或B点　24 m/s2　 (2)O点　1.1 m/s 【解析】(1)由于简谐运动的加速度a＝＝－x， 故加速度最大的位置在最大位移处的A或B两点，加速度大小a＝x＝×0.05 m/s2＝24 m/s2. (2)在平衡位置O滑块的速度最大． 根据机械能守恒，有Epm＝mv. 故vm＝＝ m/s≈1.1 m/s. 17、【答案】(1)3×10－2 m　 (2)6 N　 (3)如图所示： 【解析】(1)由题意可知振幅A＝3 cm＝3×10－2 m. (2)F回＝2×10－2 m×300 N/m＝6 N. (3)取向下为正方向，所以初态在正向最大位移处，振动图像如图． 学科网（北京）股份有限公司 $