物理选修31机械波过关测试题.docx

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物理选修31机械波过关测试题

物理选修3-1机械波

一、多项选择

1、如图所示，弹簧下端挂一质量为m的物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，当物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，则物体在振动过程中

      A．物体在最低点时的弹力大小应为2mg 

      B．弹簧的弹性势能和物体动能总和不变

      C．弹簧的最大弹性势能等于2mgA      

      D．物体的最大动能应等于mgA

2、如图所示，质量分别为mB和mC的物块B和C用轻弹簧栓接，C放在水平面上，A的质量为mA，弹簧的劲度系数为k，整个系统处于静止状态。

突然拿走静止在B上的A物块，在振动过程中C不会离开地面，B将在竖直方向做简谐运动，下列说法中正确的是

A．mA一定小于mC                                                       B．mA一定不超过（mB+mC）

C．B的振幅一定不超过

      D．B的振幅一定不超过

3、如图所示，弹簧振子经过a、b两点时动量相同，从a到b经历0.2s．从b再回到a的最短时间为0.3s，则这个振子的周期为

A．1s          B．0.8s        C．0.6s       D．0.4s

4、如图所示是某质点做简谐运动的振动图象,试根据图象判断下列说法正确的是

A．该质点的振幅为10cm

Ｂ．质点振动在P时,振动方向沿y轴负向

Ｃ．质点振动在Q时,振动的加速度方向沿y轴正向

Ｄ．质点振动从P至Q过程中,路程大于9.5cm

5、一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系图象如图所示，由此可知

A．质点振动的频率是4Hz               B．质点振动的振幅是2cm

C．t=3s时，质点的速度最大           D．t=4s时，质点所受的合力为零

6、关于简谐运动的位移，速度、加速度的关系，下面正确的是  （   ）

A、 位移总与速度同向

B、加速度总与速度反向

C、物体远离平衡位置时，速度与加速度反向、与位移同向

D、物体向平衡位置运动时，速度与位移反向、与加速度同向

7、如图所示，一水平弹簧振子在光滑水平面上的B、C两点间做简谐运动，O为平衡位置。

已知振子由完全相同的P、Q两部分组成，彼此拴接在一起，当振子运动到B点的瞬间，将P拿走，则以后Q的运动和拿走P之前比较有

A．Q的振幅增大，通过O点时的速率增大

B．Q的振幅减小，通过O点时的速率减小

C．Q的振幅不变，通过O点时的速率增大

D．Q的振幅不变，通过O点时的速率减小

8、如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度范围内，A和B一起在光滑水平面上作往复运动（不计空气阻力），交保持相对静止。

则下列说法正确的是

A．A和B均作简谐运动

B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比

C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静磨擦力对B不做功

D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力始终对B做负功

二、选择题

9、如右下图所示，O点为弹簧振子的平衡位置，小球在B、C间做无摩擦的往复运动。

在小球向O点运动的过程中，小球的速度与加速度变化情况是：

                        （     ）

A．速度不断增大，加速度不断增大       

B．速度不断减小，加速度不断增大

C．速度不断增大，加速度不断减小       

D．速度不断减小，加速度不断减小

10、如图所示，一弹簧振子在B、C间做简谐运动，O为平衡位置，BC间距离为10cm，从B到C运动一次的时间为1s，则                                                                                                                     （   ）

      A．从B到C振子作了一次全振动

      B．振动周期为2s，振幅为5cm

      C．经过两次全振动，振子通过的路程是20cm

      D．振子从B点开始，经3s位移是30cm.

11、某质点做简谐运动，下列说法中正确的是（   ）

（A）质点通过平衡位置时，速度最大，加速度最大

（B）若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值

（C）质点每次通过平衡位置时，加速度不一定相同，速度也不一定相同

（D）质点每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同

12、一质点做简谐运动的振动图像如下图所示，由图可知t=4s时质点（   ）

A.速度为正的最大值，加速度为零

B.速度为零，加速度为负的最大值

C.位移为正的最大值，动能为最小

D.位移为正的最大值，动能为最大

13、一弹簧振子在光滑的水平面上作简谐振动，它的周期是2.4s，振子从平衡位置向右运动并开始计时，则下列说法中正确的是（  ）

①经过1.6s，振子正向右运动，速度将不断变小

②经过1.6s，振子正向左运动，速度将不断变小

③经过1.9s，振子正向右运动，速度将不断变大

④经过1.9s，振子正向左运动，速度将不断变大

A.只有①、③正确   B.只有②、④正确

C.只有①、④正确   D.只有②、③正确

14、一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm，频率为2.5Hz.该质点从平衡位置开始经过2.5s后，位移大小和经过的路程为（   ）

A.0，10cm         B.0，24cm      C.4cm，100cm          D.4cm，10cm

15、一弹簧振子做简谐运动，下列说法中正确的有 （   ）

A.若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值

B.振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大

C.振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同

D.振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同

16、如图甲，一弹簧振子在AB间做简谐运动，O为平衡位置。

如图乙是振子做简谐运动时的位移一时间图象。

则关于振子的加速度随时间的变化规律，下列四个图象中正确的是   （   ）

17、一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示，由图可知

A.质点振动的频率为1.6Hz

B.质点振动的振幅为4.0cm

C.在0.3s和0.5s两时刻，质点的速度方向相同

D.在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相同

18、一个质点做简谐运动的图象如图3所示，下述正确的是（   ）

A．质点振动频率为4HZ

B．在10s内质点经过的路程是2m

C．在5s末，速度最大，加速度为零

D．t=1.5s和t=4.5s两时刻质点的速度大小相同，加速度相同

19、单摆在地球上的周期等于T，现将它移到月球上，已知地球的半径为R1，质量为M1，月球的半径为R2，质量为M2，则该单摆在月球上的周期等于

A．

                                        B．

      C．

                                         D．

20、如图5甲所示，一个单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图5乙所示。

不计空气阻力，g取10m/s2。

对于这个单摆的振动过程，下列说法中正确的是（    ）

A．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x=8sin（πt）cm

B．单摆的摆长约为1.0m

C．从t=2.5s到t=3.0s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大

 D．从t=2.5s到t=3.0s的过程中，摆球所受回复力逐渐减小

21、将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动。

用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是：

A．摆线碰到障碍物前后的周期之比为3：

2

B．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3∶2

C．摆球经过最低点时，线速度变小，半径减小，摆线张力变大

D．摆球经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变

22、图4－1是一弹簧振子的示意图，O是它的平衡位置，在B、C之间做简谐运动，规定以向右为正方向，图4－2是它的速度v随时间t变化的图象．下面的说法中正确的是  

A．t＝2s时刻，它的位置在O点左侧

B．t＝3s时刻，它的速度方向向右

C．t＝4s时刻，它的加速度为方向向右的最大值

D．4s末到6s末，它的加速度在增大

图4－1   　　　　　　              图4－2

23、一质点做简谐运动的振动图像如图所示，在0.8s到1.2s这段时间内，下列说法正确的是（      ）

 A．质点的动能逐渐减小，加速度逐渐减小

B．质点的动能逐渐增大，加速度逐渐减小

C．质点的动能逐渐增大，加速度逐渐增大

D．质点的动能逐渐减小，加速度逐渐增大

24、把弹簧振子的小球拉离平衡位置后无初速释放，小球便在其平衡位置两侧做简谐运动，若以x表示小球从被释放点到平衡位置的距离，则下列说法中正确的是（　　）

①小球回到平衡位置所需的时间随x的增大而增大

②小球回到平衡位置所需的时间与x的大小无关

③小球经过平衡位置时的速度随x的增大而增大

④小球经过平衡位置时的加速度随x的增大而增大

A．②③　　　　　　B．②④　　　　　　C．①③　　　　　　D．①④

25、如下图中，若质点在A对应的时刻，则其速度υ、加速度a的大小的变化情况为（   ）

A.υ变大，a变小              B.υ变小，a变小

C.υ变大，a变小              D.υ变小，a变大

26、质点沿直线以O平衡位置做简谐振动，A、B两点分别为正最大位移处与负最大位移处的点，A、B相距10cm，质点从A到B的时间为0.1s，从质点到O点开始计时，经0.5s，则下述说法中正确的是（   ）

A.振幅为5cm                       B.振幅为10cm

C.通过路程50cm                    D.质点位移为50cm

27、一只弹簧振子，第一次被压缩x后开始运动，第二次被压缩2x后开始运动，则两次振动周期T1∶T2和振幅A1∶A2为（   ）

A.1∶2和1∶2                    B.2∶1和2∶1

C.1∶1和1∶2                    D.1∶1和2∶1

28、弹簧振子作简谐运动.t1时刻速度为υ，t2时刻速度也为υ，且方向相同.已知（t2-t1）小于周期T.则（t2-t1）（   ）

A.可能大于四分之一周期             B.可能小于四分之一周期

C.一定小于二分之一周期             D.可能等于二分之一周期

29、某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10s内上下振动了6次，鸟飞走后，他把50g的砝码挂在P处，发现树枝在10s内上下振动了12次.将50g的砝码换成500g砝码后，他发现树枝在15s内上下振动了6次，你估计鸟的质量最接近

 A.50g              B.200g             C.500g              D.550g

30、有一作简谐运动的弹簧振子，周期为2s。

如果从弹簧振子向右运动通过平衡位置时开始计时，则在t＝3.4s至t＝3.5s的过程中，摆球的（      ）

（A）速度向右在增大，加速度向右在减小

（B）速度向左在增大，加速度向左也在增大

（C）速度向左在减小，加速度向右在增大   

（D）速度向右在减小，加速度向左也在减小

31、图

（1）是利用砂摆演示简谐运动图象的装置。

当盛砂的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的砂在板上形成的曲线显示出砂摆的振动位移随时间变化的关系。

第一次以速度v1匀速拉动木板，图

（2）给出了砂摆振动的图线；第二次使砂摆的振幅减半，再以速度v2匀速拉动木板，图（3）给出了砂摆振动的图线。

由此可知，砂摆两次振动的周期T1和T2以及拉动木板的速度v1和v2的关系是

A．T1：

T2=2：

1     

B．T1：

T2=1：

2

C．v1：

v2=2：

1

D．v1：

v2=1：

2

三、计算题

32、有一弹簧振子在水平方向上的BC之间做简谐运动，已知BC间的距离为20cm，振子在2s内完成了10次全振动．若从某时刻振子经过平衡位置时开始计时（t=0），经过

周期振子有正向最大加速度．

（1）求振子的振幅和周期；

（2）在图中做出该振子的位移一时间图象；

（3）写出振了的振动方程．

四、实验,探究题

33、在“用单摆测定重力加速度的实验”中

①用游标卡尺测量摆球直径的情况如下图所示，读出摆球直径        cm。

②测单摆周期时，当摆球经过____________时开始计时并计1次，测出经过该位置N次所用时间为t，则单摆周期为______________。

③若测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2―L图象如图，则此图线的斜率的物理意义是

A 

         B 

        C 

         D

34、在“用单摆测重力加速度”的实验中

（1）需要测出单摆的摆长L和周期T，再用计算式g=            来求当地的重力加速度的值。

（2）下列给出的材料中应选择        作为摆球与摆线，组成单摆。

             A．木球                                          B．铁球                  

C．柔软不易伸长的丝线                  D．粗棉线

  （3）在测定单摆摆长时，下列的各项操作正确的是（   ）

A．装好单摆，抓住摆球，用力拉紧，测出摆线的悬点是摆球球心之间的距离

B．让单摆自由下垂，测出摆线长度再加上摆球直径

C．取下摆线，测出摆线长度后再加上摆球半径

D．测出小球直径，把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，再加上小球的半径

  （4）实验中，测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大，可能的原因是（   ）A．摆球的质量偏大

B．单摆振动的振幅偏小

C．计算摆长时没有加上摆球的半径值

D．将实际振动次数n次误记成（n+1）次

35、在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零刻线对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图，则单摆摆长是______m；某次实验测定40次全振动的时间如图中秒表所示，则单摆周期是______s，本次实验测得重力加速度g=________m/s2.

36、在“用单摆测定重力加速度的实验中”，下列说法正确的是

A．测周期时，测得完成n次全振动所用时间为t，则周期为

B．在摆球经过平衡位置时开始计时，可减小总时间的测量误差

C．如果实验中使摆角更大些，能记录更多摆动次数，可减小重力加速度的测量误差

D．若计算摆长等于摆线长加摆球的直径，则重力加速度的测量值偏大

37、某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为l，到第

次经过最低点所用的时间为

；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为五，再用螺旋测微器测得摆球的直径为d（读数如图）。

（1）该单摆在摆动过程中的周期为        。

（2）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=            

   （3）从右图可知，摆球的直径为       mm。

   （4）实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是比真实值偏大，其原因可能是下述原因中的        。

A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了

   B．把

次摆动的时间误记为（

1）次摆动的时间

   C．以摆线长作为摆长来计算   

D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算

五、简答题

38、如图所示,一个质量为m、电阻为R的金属小圆环,用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点,离O点下方L/2处有一宽度为L/4的垂直纸面向里的匀强磁场区域,现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放,下摆中金属环所在平面始终垂直磁场,则金属环在整个过程中产生多少焦耳热?

【6】

39、如图12所示，一颗子弹水平射入一原来静止的单摆摆球并留在摆球内，结果单摆开始做简谐运动，其振动图线如图12所示.已知子弹的质量为m=10g，摆球质量M=10kg.那么根据力学规律和题中（包括图）提供的信息，对反映振动系统本身性质的物理量、子弹以及子弹和摆球一起运动过程中的守恒量，你能得到哪些定量的结果？

（取g=10m/s2）

40、如图A-1所示，用一根绳子系住一个小球，使它偏离平衡位置后轻轻释放，任其摆动，最终小球将停下来.在这个过程中，整个系统（小球、绳子、钩子以及周围的空气）的能量和熵有什么变化？

参考答案

一、多项选择

1、AC

2、BC

3、C

4、BC

5、BC

6、CD

7、C    根据机械能守恒可以判断C正确。

8、AB

二、选择题

9、C

10、B 振子从B到C是半个全振动，其周期为T=2s，振幅为A=5cm，故A错B对；两个周期内，振子路程为S=8A=40cm，故C错；t=3s=1.5T，振子的路程为S=6A=30cm，其位移为x=5cm，故D错。

11、D

12、B、C

13、D

14、C

15、D

16、C

17、C

18、D

19、A

20、ABD

21、A

22、C

23、B

24、A

25、C

26、A、C

27、C

28、A、B

29、B

30、C     

31、C

三、计算题

32、解：

（1）振子的振幅A=10cm 

   振子的周期T=0.2s 

（2）如图所示，

（3）

四、实验,探究题

33、

（1）2.06 cm；

（2）平衡位置 ， 2t/（N－1）s；（3） C 

34、

（1）g=4π2L2/T2   

（2）B   （3）D   （4）D

35、0.874、1.88、9.75

36、ABD

37、

（1）

（2）

（3）5.980±0.002 

（4）BD

五、简答题

38、

39、

（1）周期T=4s，振幅A=40cm

（2）摆长l=4m

（3）系统总能量E=2J

（4）子弹的初速度v0=633m/s

【试题分析】

40、小球的机械能转化为整个系统的内能，系统的总能量不变.在这个过程中，系统的无序程度增大，熵增大.

【试题分析】