試卷第=page11頁，總=sectionpages33頁試卷第=page22頁，總=sectionpages22頁第十一章機械振動單元測試卷（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務必將自己的班級、姓名、學號填寫在試卷上。2．回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。 第I卷（選擇題共48分)一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1、（2019上海高一月考）下列振動中可以看作一個簡諧運動的是（）A講話時聲帶的振動B音叉的振動C心臟的跳動D秋風中樹葉的振動2、(2020北京大學附中月考)如圖所示為某質點做簡諧運動的振動圖象．則關于該質點的振動情況，下列說法正確的是()A．周期T＝0.1sB．振幅A＝0.4mC．0.1s末質點運動速度為0D．0.2s末質點回到平衡位置3、（2020石家莊二中月考）做簡諧運動的彈簧振子，每次通過平衡位置與最大位移處之間的某點時，下列哪組物理量完全相同()A．回復力、加速度、速度B．回復力、加速度、動能C．回復力、速度、彈性勢能D．加速度、速度、機械能4、（2019·瓦房店市實驗高級中學高二月考）如圖所示的是某一質點做簡諧運動的圖象,下列說法中正確的是A．質點開始是從平衡位置沿x軸正方向運動的B．2s末速度最大,沿x軸的正方向C．3s末加速度最大,沿x軸負方向D．質點在4s內的位移為8cm5、（2020北京101中學周測）一個做簡諧運動的物體，頻率為25Hz，那么它從一側最大位移的中點D，振動到另一側最大位移的中點C所用的最短時間，下面說法中正確的是()A．等于0.01sB．小于0.01sC．大于0.01sD．小于0.02s大于0.01s6、（2020·北京市陳經綸中學高二期中）惠更斯利用擺的等時性原理制成了第一座擺鐘．如圖甲所示為日常生活中我們能見到的一種擺鐘，圖乙所示為擺的結構示意圖，圓盤固定在擺桿上，螺母可以沿擺桿上下移動．在甲地走時準確的擺鐘移到乙地未做其他調整時擺動加快了，下列說法正確的是（）A．甲地的重力加速度較大，若要調準可將螺母適當向下移動B．甲地的重力加速度較大，若要調準可將螺母適當向上移動C．乙地的重力加速度較大，若要調準可將螺母適當向下移動D．乙地的重力加速度較大，若要調準可將螺母適當向上移動7、（2020·湖北省高二期中）如圖所示，兩根完全相同的彈簧和一根張緊的細線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上，已知甲的質量大于乙的質量．當細線突然斷開后，兩物塊都開始做簡諧運動，在運動過程中()．A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的振幅小于乙的振幅C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大速度大于乙的最大速度8、（2020·南昌市新建一中高二期中）懸掛在豎直方向上的彈簧振子，周期T=2s，從最低點位置向上運動時刻開始計時，在一個周期內的振動圖象如圖所示，關于這個圖象，下列哪些說法是正確的是（

）A．t=1.25s時，振子的加速度為正，速度也為正B．t=1.7s時，振子的加速度為負，速度也為負C．t=1.0s時，振子的速度為零，加速度為負的最大值D．t=1.5s時，振子的速度為零，加速度為負的最大值9、（多選）（2020棗莊市第三中學高二月考）關于單擺，下列說法中正確的是（）A單擺擺球所受的合外力指向平衡位置B擺球經過平衡位置時加速度為零C擺球運動到平衡位置時，所受到的回復力等于零D擺角很小時，擺球所受回復力的大小跟擺球相對平衡位置的位移大小成正比，方向相反10、（多選）（2020·江蘇省宿豫中學高二月考）一個質點在平衡位置O點附近做簡諧運動，若從O點開始計時，經過3s質點第一次經過M點，再繼續運動，又經過2s它第二次經過M點；則該質點第三次經過M點再需要的時間是（）A． B．4sC．8s D．14s11、（多選）（2020·江蘇省南通中學高二月考）如圖所示，水平彈簧振子沿x軸在M、N間做簡諧運動，坐標原點O為振子的平衡位置，其振動方程為．下列說法正確的是（）A．MN間距離為5cmB．振子的運動周期是0.2sC．時，振子位于N點D．時，振子具有最大加速度12、（多選）（2020·四川省新津中學高二月考）如圖所示，A、B、C、D四個單擺的擺長分別為Ｌ、2Ｌ、Ｌ、，擺球的質量分別為2m、2m、m、，四個單擺靜止地懸掛在一根水平細線上。現讓A球振動起來，通過水平細線迫使B、C、D也振動起來，則下列說法正確的是（）A．A球振動周期為B．B、C、D三個單擺質量不同，周期不同C．B、C、D中因D的質量最小，故其振幅是最大的D．B、C、D中C的振幅最大第II卷（非選擇題共52分)二、實驗題（滿分18分）13、（18分）（2020年北京101中學期中）實驗小組的同學們用如圖所示的裝置做“用單擺測定重力加速度”的實驗．（1）用表示單擺的擺長，用表示單擺的周期，重力加速度__________．（2）實驗時除用到秒表、刻度尺外，還應該用到下列器材中的__________（選填選項前的字母）．A．長約的細線 B．長約的橡皮繩C．直徑約的均勻鐵球 D．直徑約的均勻木球（3）選擇好器材，將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，應采用圖__________中所示的固定方式．（4）將單擺正確懸掛后進行如下操作，其中正確的是：__________（選填選項前的字母）．A．測出擺線長作為單擺的擺長．B．把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運動．C．在擺球經過平衡位置時開始計時．D．用秒表測量單擺完成次全振動所用時間并作為單擺的周期．（5）甲同學多次改變單擺的擺長并測得相應的周期，他根據測量數據畫出了如圖所示的圖像，但忘記在圖中標明橫坐標所代表的物理量．你認為橫坐標所代表的物理量是__________（選填“”“”“”），若圖線斜率為，則重力加速度__________（用表示）．（6）乙同學測得的重力加速度數值大于當地的重力加速度的實際值，造成這一情況的原因可能是____________________（選填選項前的字母）．A．開始擺動時振幅較小B．開始計時時，過早按下秒表C．測量周期時，誤講擺球次全振動的時間記為次全振動的時間．（7）丙同學畫出了單擺做簡諧運動時的振動圖像如圖所示，則擺線偏離豎直方向的最大擺角的正弦值約為__________（結果保留一位有效數字）．三、解答題（滿分34分，其中14題10分，15題12分，16題12分，每小題需寫出必要的解題步驟，只有答案不得分）14、（10分）（2020湖南長沙一中期中）一質量為m，長度為L，橫截面積為S的木棒，豎直置于足夠深的水中靜止，然后用手緩慢將木棒奇峰部壓向水面，放開木棒，水的密度為ρ。（1）試證明木棒在放開手后所做的是簡諧運動（不考慮水的粘滯阻力）（2）已知簡諧振動的周期公式為T=2π，求木棒的振動周期。15、（12分）（2020大慶第一中學月考）如圖所示是兩個彈簧振子A、B做簡諧運動的圖象，根據圖像所給的信息，回答以下問題：（1）彈簧振子A的振幅和周期；（2）8s-10s內，振子B加速度的大小如何變化，方向如何；（3）在t=10s時，A、B振子都通過平衡位置，并且它們的速度大小相等、方向相反，從此時起，至少再經過多長的時間，它們再同時通過平衡位置且速度相同；（4）寫出兩個彈簧振子的位移與時間的關系式。16、(12分)(2020河北邯鄲四中月考)將一個力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力．圖甲中O點為單擺的固定懸點，現將質量為m＝0.05kg的小擺球(可視為質點)拉至A點，此時細線處于張緊狀態，釋放擺球，則擺球將在豎直平面內的A、C之間來回擺動，其中B點為運動中的最低位置，∠AOB＝∠COB＝θ，θ小于5°且是未知量．由計算機得到的細線對擺球的拉力大小F隨時間t變化的曲線如圖乙所示，且圖中t＝0時刻為擺球從A點開始運動的時刻．試根據力學規律和題中所給的信息求：(取g＝10m/s2)(1)單擺的振動周期和擺長；(2)擺球運動過程中的最大速度．

第十一章機械振動單元測試卷（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務必將自己的班級、姓名、學號填寫在試卷上。2．回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。 第I卷（選擇題共48分)一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1、（2019上海高一月考）下列振動中可以看作一個簡諧運動的是（）A講話時聲帶的振動B音叉的振動C心臟的跳動D秋風中樹葉的振動【答案】B【解析】當某一物體進行簡諧運動時，物體所受的力跟位移成正比，并且總是指向平衡位置，而A中講話時聲帶的振動沒有規律，不是簡諧振動，B中音叉的振動是有規律的，音叉在振動時是在平衡位置附近做周期性運動，選項B正確；C中心臟的跳動和D中樹葉的振動都是振動與受力之間沒有規律的，故選項CD錯誤。2、(2020北京大學附中月考)如圖所示為某質點做簡諧運動的振動圖象．則關于該質點的振動情況，下列說法正確的是()A．周期T＝0.1sB．振幅A＝0.4mC．0.1s末質點運動速度為0D．0.2s末質點回到平衡位置【答案】D【解析】從圖像可以看出，周期是0.2s，故選項A錯誤；振幅為0.2m，選項B錯誤；當t=0.1s時，質點處于平衡位置處，故此時的速度最大，選項C錯誤；t=0.2s時，質點在平衡位置處，故選項D正確。3、（2020石家莊二中月考）做簡諧運動的彈簧振子，每次通過平衡位置與最大位移處之間的某點時，下列哪組物理量完全相同()A．回復力、加速度、速度B．回復力、加速度、動能C．回復力、速度、彈性勢能D．加速度、速度、機械能【答案】B【解析】振動質點的位移是指離開平衡位置的位移，做簡諧運動的物體，每次通過同一位置時，位移一定相同；過同一位置，可能離開平衡位置，也可能向平衡位置運動，故速度有兩個可能的方向，不一定相同；回復力F＝－kx，由于x相同，故F相同；加速度a＝－，經過同一位置時，x相同，故加速度a相同；經過同一位置，速度大小一定相等，故動能一定相同，彈性勢能、機械能也相同；故A、C、D錯誤，B正確．4、（2019·瓦房店市實驗高級中學高二月考）如圖所示的是某一質點做簡諧運動的圖象,下列說法中正確的是A．質點開始是從平衡位置沿x軸正方向運動的B．2s末速度最大,沿x軸的正方向C．3s末加速度最大,沿x軸負方向D．質點在4s內的位移為8cm【答案】A【解析】由圖像可以看出，質點開始是從平衡位置沿x軸正方向運動的，選項A正確；2s末速度最大，沿x軸的負方向運動，選項B錯誤；3s末加速度最大，此時受力方向沿x軸正方向，故加速度的方向也是沿x軸正方向，選項C錯誤；質點在4s內的位移為0，選項D錯誤。5、（2020北京101中學周測）一個做簡諧運動的物體，頻率為25Hz，那么它從一側最大位移的中點D，振動到另一側最大位移的中點C所用的最短時間，下面說法中正確的是()A．等于0.01sB．小于0.01sC．大于0.01sD．小于0.02s大于0.01s【答案】B【解析】做簡諧運動的物體從最大位移向平衡位置運動時，速度越來越大，所以從一側最大位移的中點D運動到平衡位置的時間小于八分之一周期，根據簡諧運動的對稱性，其從平衡位置運動到另一側最大位移中點C所用的時間也小于八分之一周期，故總時間小于四分之一周期，根據題意可知周期為0.04s，B項正確．6、（2020·北京市陳經綸中學高二期中）惠更斯利用擺的等時性原理制成了第一座擺鐘．如圖甲所示為日常生活中我們能見到的一種擺鐘，圖乙所示為擺的結構示意圖，圓盤固定在擺桿上，螺母可以沿擺桿上下移動．在甲地走時準確的擺鐘移到乙地未做其他調整時擺動加快了，下列說法正確的是（）A．甲地的重力加速度較大，若要調準可將螺母適當向下移動B．甲地的重力加速度較大，若要調準可將螺母適當向上移動C．乙地的重力加速度較大，若要調準可將螺母適當向下移動D．乙地的重力加速度較大，若要調準可將螺母適當向上移動【答案】C【解析】在甲地走時準確的擺鐘移到乙地未做其他調整時擺動加快了，說明周期變小了，根據單擺的周期公式T=2π，可判斷出乙地的g變大了，要使周期T不變，故應該調節擺長L，使其增大，而讓擺長L增大的方法就是將螺母向下調節，故選項C正確。7、（2020·湖北省高二期中）如圖所示，兩根完全相同的彈簧和一根張緊的細線將甲、乙兩物塊束縛在光滑水平面上，已知甲的質量大于乙的質量．當細線突然斷開后，兩物塊都開始做簡諧運動，在運動過程中()．A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的振幅小于乙的振幅C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大速度大于乙的最大速度【答案】C【解析】由于兩個彈簧是一樣的，即勁度系數k是相同的，而細線斷開前兩個物體的拉力相同，故兩個彈簧的伸長量是相同的，所以甲、乙的振幅相等，選項AB均錯誤；又因為兩個彈簧的最大彈性勢能是相等的，在轉化成甲、乙動能時，其最大動能也相等，但是甲的質量大，故甲的速度小，選項C正確。8、（2020·南昌市新建一中高二期中）懸掛在豎直方向上的彈簧振子，周期T=2s，從最低點位置向上運動時刻開始計時，在一個周期內的振動圖象如圖所示，關于這個圖象，下列哪些說法是正確的是（

）A．t=1.25s時，振子的加速度為正，速度也為正B．t=1.7s時，振子的加速度為負，速度也為負C．t=1.0s時，振子的速度為零，加速度為負的最大值D．t=1.5s時，振子的速度為零，加速度為負的最大值【答案】C【解析】由t=1.25s時，振子在平衡位置的上方，受到的回復力是向下的，而圖像中的豎直向上為正方向，故它的加速度為負，速度也為向下的，負值，故選項A錯誤；t=1.7s時，振子處在平衡位置的下方，故它受到的回復力是向上的，故它的加速度為正，速度在向下的最大位移處運動，故速度也為負，選項B錯誤；t=1.0s時，振子處于最上端的最大位移處，故此時振子的速度為零，受到回復力方向向下，故加速度為負的最大值，選項C正確；t=1.5s時，振子處于平衡位置處，故此時它的速度最大，加速度為零，選項D錯誤。9、（多選）（2020棗莊市第三中學高二月考）關于單擺，下列說法中正確的是（）A單擺擺球所受的合外力指向平衡位置B擺球經過平衡位置時加速度為零C擺球運動到平衡位置時，所受到的回復力等于零D擺角很小時，擺球所受回復力的大小跟擺球相對平衡位置的位移大小成正比，方向相反【答案】CD【解析】單擺的回復力的方向總指向平衡位置，但合力的方向不總指向平衡位置，選項A錯誤；擺球經過平衡位置時，加速度方向是豎直向上的，不為零，因為此時擺球在做圓周運動，存在向心加速度，選項B錯誤；擺球運動到平衡位置時，所受到的回復力等于零，選項C正確；擺角很小時，擺球所受回復力的大小跟擺球相對平衡位置的位移大小成正比，方向相反，選項D正確。10、（多選）（2020·江蘇省宿豫中學高二月考）一個質點在平衡位置O點附近做簡諧運動，若從O點開始計時，經過3s質點第一次經過M點，再繼續運動，又經過2s它第二次經過M點；則該質點第三次經過M點再需要的時間是（）A． B．4sC．8s D．14s【答案】AD【解析】由于題中沒說是向什么方向運動第一次經過M點的，設彈簧振子在水平方向上，從平衡位置O點開始，向右經過3s到達M點，又經過2s向右再回到M點，說明四分之一周期是4s，則第三次過M點時的時間需要再經過3s×2+4s×2=14s，選項D正確；如果向左經過半個周期后再向右經過M點，然后再向右2s又回到M點，則設O點向右到M點的時間間隔為t，則四分之一周期為t+1s，故2（t+1s）+t=3s，故t=s，所以四分之一周期為s，故第三次經過M點需要再經過3s+s=s，選項A也正確。11、（多選）（2020·江蘇省南通中學高二月考）如圖所示，水平彈簧振子沿x軸在M、N間做簡諧運動，坐標原點O為振子的平衡位置，其振動方程為．下列說法正確的是（）A．MN間距離為5cmB．振子的運動周期是0.2sC．時，振子位于N點D．時，振子具有最大加速度【答案】BC【解析】由函數關系式可知，振幅為5cm，即OM間的距離是5cm，MN間的距離是10cm，選項A錯誤；由函數式可知，ω=10π，故周期T==0.2s，選項B正確；t=0時，代入表達式可知，x=5cm，即振子處于N位置，選項C正確；把t=0.05s代入再得x=0，即處于平衡位置，振子的加速度為0，故選項D錯誤。12、（多選）（2020·四川省新津中學高二月考）如圖所示，A、B、C、D四個單擺的擺長分別為Ｌ、2Ｌ、Ｌ、，擺球的質量分別為2m、2m、m、，四個單擺靜止地懸掛在一根水平細線上。現讓A球振動起來，通過水平細線迫使B、C、D也振動起來，則下列說法正確的是（）A．A球振動周期為B．B、C、D三個單擺質量不同，周期不同C．B、C、D中因D的質量最小，故其振幅是最大的D．B、C、D中C的振幅最大【答案】AD【解析】由單擺的周期公式得T=，選項A正確；單擺的周期與擺球的質量無關，故選項B錯誤；B、C、D三球的振動是受迫振動，振幅最大的是其固有頻率等于外力的頻率，外力是A球，看來只有A與C的擺線長是相等的，故這兩個球的周期相等，所以C球的振幅應該最大，而不是看球的質量，選項C錯誤；D正確。第II卷（非選擇題共52分)二、實驗題（滿分18分）13、（18分）（2020年北京101中學期中）實驗小組的同學們用如圖所示的裝置做“用單擺測定重力加速度”的實驗．（1）用表示單擺的擺長，用表示單擺的周期，重力加速度__________．（2）實驗時除用到秒表、刻度尺外，還應該用到下列器材中的__________（選填選項前的字母）．A．長約的細線 B．長約的橡皮繩C．直徑約的均勻鐵球 D．直徑約的均勻木球（3）選擇好器材，將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，應采用圖__________中所示的固定方式．（4）將單擺正確懸掛后進行如下操作，其中正確的是：__________（選填選項前的字母）．A．測出擺線長作為單擺的擺長．B．把單擺從平衡位置拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運動．C．在擺球經過平衡位置時開始計時．D．用秒表測量單擺完成次全振動所用時間并作為單擺的周期．（5）甲同學多次改變單擺的擺長并測得相應的周期，他根據測量數據畫出了如圖所示的圖像，但忘記在圖中標明橫坐標所代表的物理量．你認為橫坐標所代表的物理量是__________（選填“”“”“”），若圖線斜率為，則重力加速度__________（用表示）．（6）乙同學測得的重力加速度數值大于當地的重力加速度的實際值，造成這一情況的原因可能是____________________（選填選項前的字母）．A．開始擺動時振幅較小B．開始計時時，過早按下秒表C．測量周期時，誤講擺球次全振動的時間記為次全振動的時間．（7）丙同學畫出了單擺做簡諧運動時的振動圖像如圖所示，則擺線偏離豎直方向的最大擺角的正弦值約為__________（結果保留一位有效數字）．【答案】（1）（2分）；（2）（2分）AC；（3）（2分）圖5；（4）（3分）BC；（5）（3分）；（6）（3分）C；（7）（3分）。【解析】（1）由周期公式，得．（2）AB為減小誤差應保證擺線的長短不變，則A正確，B錯誤；CD擺球密度要大，體積要小，則C正確，D錯誤，故選AC．（3）懸點要固定，則為圖5；（4）擺長等于擺線的長度加上擺球的半徑，則A錯誤．把單擺從平衡位髓拉開一個很小的角度釋放，使之做簡諧運動，B正確．在擺球經過平衡位置時開始計時，C正確．把秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期，誤差較大，應采用黑積法測量周期，D錯誤故選：BC．（5）由得則橫坐標所代表的物理量是，則；（6）由得A．振幅大小與無關，則A錯誤．B．開始計時時，過早按下秒表，周期偏大，則偏小，B錯誤．C．測量周期時，誤將擺球次全振動的時間記為次全振動的時間，則期偏小，則偏大，C正確．故選C．（7）由圖可知周期為，得振幅為則。三、解答題（滿分34分，其中14題10分，15題12分，16題12分，每小題需寫出必要的解題步驟，只有答案不得分）14、（10分）（2020湖南長沙一中期中）一質量為m，長度為L，橫截面積為S的木棒，豎直置于足夠深的水中靜止，然后用手緩慢將木棒奇峰部壓向水面，放開木棒，水的密度為ρ。（1）試證明木棒在放開手后所做的是簡諧運動（不考慮水的粘滯阻力）（2）已知簡諧振動的周期公式為T=2π，求木棒的振動周期。【答案】（1）（5分）證明見解析；（2）（5分）T=2π。【解析】（1）對m受力分析，設開始時木棒浸入水中的深度為x0，因為此時靜止，受力平衡，則mg=ρgSx0；用手下壓x距離松開手后，則m所受的合力為F=mg-ρgS（x0+x）=-ρgSx，令k=ρgS，故F=-kx，即物體受到的合外力與位移成正比，方向與位移的方向相反，故木棒的振動是簡諧振動。（2）因為T=2π，故木棒的振動周期為T=2π。15、（12分）（2020大慶第一中學月考）如圖所示是兩個彈簧振子A、B做簡諧運動的圖象，根據圖像所給的信息，回答以下問題：（1）彈簧振子A的振幅和周期；（2）8s-10s內，振子B加速度的大小如何變化，方向如何；（3）在t=10s時，A、B振子都通過平衡位置，并且它