第二章 机械振动 章末练习-2025-2026学年高二上学期物理粤教版选择性必修第一册

第2章 机械振动 章末练习-2025-2026学年物理粤教版（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、关于简谐运动，下列说法正确的是(　　) A．位移的方向总指向平衡位置 B．加速度方向总和位移方向相反 C．位移方向总和速度方向相反 D．速度方向跟位移方向相同 3、（双选）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asin，则质点(　　) A．第1 s末与第3 s末的位移相同 B．第1 s末与第3 s末的速度相同 C．3 s末至5 s末的位移方向都相同 D．3 s末至5 s末的速度方向都相同 4、有一摆长为L的单摆悬点正下方某处有一小钉，摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉挡住，使摆长发生变化．现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程中的闪光照片如图所示(悬点与小钉未被摄入)，P为摆动中的最低点．已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与P点的距离为(　　) A． B． C． D．无法确定 5、（双选）某同学在实验室用单摆测定当地的重力加速度，实验中用游标卡尺测出摆球的直径d，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l0；让单摆在竖直平面内做小角度摆动，摆球第一次通过最低点时开始计时，当摆球第N次通过最低点时停止计时，测得时间为t；利用单摆的周期公式计算重力加速度g，变更摆长重做几次，得到g的平均值．该同学发现g的平均值比当地公布的重力加速度的值略大，其原因可能是(　　) A．计算摆长时，取l＝l0＋d B．计算摆长时，取l＝l0 C．计算周期时，取T＝ D．实验中，摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动 6、（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 7、两个弹簧振子，甲的固有频率为f，乙的固有频率为4f，当它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动时(　　) A．甲的振幅比乙的大，振动频率为f B．乙的振幅比甲的大，振动频率为3f C．甲的振幅比乙的大，振动频率为3f D．乙的振幅比甲的大，振动频率为4f 8、弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系如图所示，则(　　) A．在t＝1 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零 B．在t＝2 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零 C．在t＝3 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大 D．在t＝4 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大 9、（双选）某质点做简谐运动，其位移与时间的关系式为x＝4sincm，则(　　) A．质点的振幅为3 m B．质点振动的周期为3 s C．质点振动的周期为 s D．t＝0.75 s时刻，质点回到平衡位置 10、在广州走时准确的摆钟，被考察队员带到珠穆朗玛峰的顶端，则这个摆钟(　　) A．变慢了，重新校准应减小摆长 B．变慢了，重新校准应增大摆长 C．变快了，重新校准应减小摆长 D．变快了，重新校准应增大摆长 11、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 12、一个质点做简谐运动，振幅是4 cm，频率为2.5 Hz，该质点从平衡位置起向正方向运动，经2.5 s，质点的位移和路程分别是(　　) A．4 cm　24 cm B．－4 cm　100 cm C．0　100 cm D．4 cm　100 cm 二、填空含实验题。 13、某同学利用单摆测当地的重力加速度．实验时该同学多次改变摆线长，测出几组摆线长l(单位：米)和对应的周期T(单位：秒)的数据，并作出了l－T2图像，如图所示(π2＝9.86)． (1)由图中数据可以求得当地的重力加速度g大小为________m/s2(结果保留3位有效数字)。 (2)本实验用l－T2图像计算重力加速度，________(填“可以”或“不可以”)消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差。 14、某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。 (1)他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图甲所示．这样做的目的是________(填字母代号)。 A．保证摆动过程中摆长不变 B．可使周期测量得更加准确 C．需要改变摆长时便于调节 D．保证摆球在同一竖直平面内摆动 (2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L＝0.999 0 m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则该摆球的直径为______ mm，单摆摆长为______ m。 (3)下列振动图像真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，已知sin 5°＝0.087，sin 15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是______(填字母代号)。 三、计算题。 15、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末的位移分别是多少？ (3)质点在15 s和25 s末分别向什么方向运动？ (4)质点在前30 s内的运动路程是多少？ 16、汽车在一条起伏不平的公路上行驶，路面上凸起处相隔距离大约都是16 cm，汽车车身装在弹簧上。当汽车以8 m/s 的速度行驶时，车身振动起伏得最剧烈。则弹簧的固有频率是多少？ 17、如图所示，一块涂有炭黑的玻璃板，质量为2 kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上做匀变速运动，一个装有水平振针的振动频率为5 Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了如图所示的曲线，测得sOA＝1.5 cm，sBC＝3.5 cm。求自玻璃板开始运动，经过多长时间才开始接通电动音叉的电源？接通电源时玻璃板的速度是多大？ 第2章 机械振动 章末练习-2025-2026学年物理粤教版（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、关于简谐运动，下列说法正确的是(　　) A．位移的方向总指向平衡位置 B．加速度方向总和位移方向相反 C．位移方向总和速度方向相反 D．速度方向跟位移方向相同 【答案】B　 3、（双选）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asin，则质点(　　) A．第1 s末与第3 s末的位移相同 B．第1 s末与第3 s末的速度相同 C．3 s末至5 s末的位移方向都相同 D．3 s末至5 s末的速度方向都相同 【答案】AD　 4、有一摆长为L的单摆悬点正下方某处有一小钉，摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉挡住，使摆长发生变化．现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M至左边最高点N运动过程中的闪光照片如图所示(悬点与小钉未被摄入)，P为摆动中的最低点．已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与P点的距离为(　　) A． B． C． D．无法确定 【答案】C　 5、（双选）某同学在实验室用单摆测定当地的重力加速度，实验中用游标卡尺测出摆球的直径d，再用米尺测出从悬点至小球上端的悬线长l0；让单摆在竖直平面内做小角度摆动，摆球第一次通过最低点时开始计时，当摆球第N次通过最低点时停止计时，测得时间为t；利用单摆的周期公式计算重力加速度g，变更摆长重做几次，得到g的平均值．该同学发现g的平均值比当地公布的重力加速度的值略大，其原因可能是(　　) A．计算摆长时，取l＝l0＋d B．计算摆长时，取l＝l0 C．计算周期时，取T＝ D．实验中，摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动 【答案】AC　 6、（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　 7、两个弹簧振子，甲的固有频率为f，乙的固有频率为4f，当它们均在频率为3f的驱动力作用下做受迫振动时(　　) A．甲的振幅比乙的大，振动频率为f B．乙的振幅比甲的大，振动频率为3f C．甲的振幅比乙的大，振动频率为3f D．乙的振幅比甲的大，振动频率为4f 【答案】B　 8、弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系如图所示，则(　　) A．在t＝1 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零 B．在t＝2 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零 C．在t＝3 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大 D．在t＝4 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大 【答案】B　 9、（双选）某质点做简谐运动，其位移与时间的关系式为x＝4sincm，则(　　) A．质点的振幅为3 m B．质点振动的周期为3 s C．质点振动的周期为 s D．t＝0.75 s时刻，质点回到平衡位置 【答案】BD　 10、在广州走时准确的摆钟，被考察队员带到珠穆朗玛峰的顶端，则这个摆钟(　　) A．变慢了，重新校准应减小摆长 B．变慢了，重新校准应增大摆长 C．变快了，重新校准应减小摆长 D．变快了，重新校准应增大摆长 【答案】A 　 11、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 【答案】C　 12、一个质点做简谐运动，振幅是4 cm，频率为2.5 Hz，该质点从平衡位置起向正方向运动，经2.5 s，质点的位移和路程分别是(　　) A．4 cm　24 cm B．－4 cm　100 cm C．0　100 cm D．4 cm　100 cm 【答案】D　 二、填空含实验题。 13、某同学利用单摆测当地的重力加速度．实验时该同学多次改变摆线长，测出几组摆线长l(单位：米)和对应的周期T(单位：秒)的数据，并作出了l－T2图像，如图所示(π2＝9.86)． (1)由图中数据可以求得当地的重力加速度g大小为________m/s2(结果保留3位有效数字)。 (2)本实验用l－T2图像计算重力加速度，________(填“可以”或“不可以”)消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差。 【答案】(1)9.86　 (2)可以 14、某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。 (1)他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图甲所示．这样做的目的是________(填字母代号)。 A．保证摆动过程中摆长不变 B．可使周期测量得更加准确 C．需要改变摆长时便于调节 D．保证摆球在同一竖直平面内摆动 (2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L＝0.999 0 m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则该摆球的直径为______ mm，单摆摆长为______ m。 (3)下列振动图像真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图像，已知sin 5°＝0.087，sin 15°＝0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是______(填字母代号)。 【答案】(1)AC　 (2)12.0　0.993 0　 (3)A 三、计算题。 15、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末的位移分别是多少？ (3)质点在15 s和25 s末分别向什么方向运动？ (4)质点在前30 s内的运动路程是多少？ 【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. 16、汽车在一条起伏不平的公路上行驶，路面上凸起处相隔距离大约都是16 cm，汽车车身装在弹簧上。当汽车以8 m/s 的速度行驶时，车身振动起伏得最剧烈。则弹簧的固有频率是多少？ 【答案】50 Hz 【解析】汽车前进时做受迫振动，每经过一个凸起受到一次驱动，其时间间隔t＝＝ s＝2×10－2 s 即驱动力的周期T＝t＝2×10－2 s 驱动力的频率f＝＝ Hz＝50 Hz 因为此时车身起伏振动得最剧烈，即发生共振，故弹簧固有频率f固＝f＝50 Hz。 17、如图所示，一块涂有炭黑的玻璃板，质量为2 kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上做匀变速运动，一个装有水平振针的振动频率为5 Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了如图所示的曲线，测得sOA＝1.5 cm，sBC＝3.5 cm。求自玻璃板开始运动，经过多长时间才开始接通电动音叉的电源？接通电源时玻璃板的速度是多大？ 【答案】0.1 s　0.1 m/s 【解析】由题意可得，振针的振动周期T0＝＝0.2 s，经过OA与BC所用时间均为T＝＝0.1 s，则由匀变速直线运动规律有sBC－sOA＝2aT2，得玻璃板的加速度a＝1 m/s2 A点速度vA＝＝＝0.2 m/s O点速度v0＝vA－aT＝0.1 m/s 由v0＝at得时间t＝＝0.1 s 即经过0.1 s才开始接通电动音叉的电源，且接通电源时玻璃板的速度为0.1 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $