选择性必修 第一册2.1 简谐运动当堂检测题

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2.1简谐运动同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第一册一、选择题（共15题）1．如图所示为某弹簧振子在0~5s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是（　　）A．振动周期为2s，振幅为16cm B．第2s末，振子的加速度为正向最大值C．第3s末，振子的速度为零，机械能最小 D．从第1s末到第2s末，振子在做加速运动2．如图所示是某振子做简谐运动的图像，以下说法正确的是（　　）A．因为振动图像可由实验直接得到，所以振动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点时的速度方向即该点的切线方向3．弹簧振子做简谐振动，若从平衡位置O开始计时，如图，经过0.2s（0.2s小于振子的四分之一振动周期）时，振子第一次经过P点，又经过了0.2s，振子第二次经过P点，则振子的振动周期为（　　）A．0.4s B．0.8s C．1.0s D．1.2s4．如图所示，一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与质量为m、带电荷量为+q的小球相连，静止在光滑、绝缘的水平面上．在施加一个场强为E、方向水平向右的匀强电场后，小球开始做简谐运动．那么（　　）A．运动过程中小球的电势能和弹簧的弹性势能的总量不变B．运动过程中小球的机械能守恒C．小球做简谐运动的振幅为D．小球到达最右端时，弹簧的形变量为5．一个质点做简谐运动的图象如图所示，在和这两个时刻，质点的（　　）A．加速度相同 B．回复力相同 C．位移相同 D．速度相同6．某弹簧振子如图所示，其振动图象如图所示（取向右为正）．下列说法错误的是（     ）A．该弹簧振子振动的周期为0.8sB．0.2s时振子位置在图甲中的B点C．0.5-0.6s内振子加速度不断减小D．此弹簧振子的振幅为5cm7．质点所受的力F随时间t变化的规律如图所示，力的方向始终在一直线上。已知t=0时，质点的速度为零，则下列判断中正确的是（　　）A．0、t2、t4时刻质点的加速度最大B．t2时刻质点的动能最大C．t4时刻质点回到出发点D．质点做简谐运动8．一物体沿x轴做简谐运动，其振动图象如图所示，下列说法正确的是（　　）A．t=1s时，物体的速度为正，加速度为负向最大值B．t=2s时，物体的速度为负，加速度为正向最大值C．t=1s到t=3s过程，物体的位移为cmD．t=2s到t=4s过程，物体的路程为2cm9．一简谐振动的图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）A．质点的振动频率是B．第末质点的速度是零C．在内质点经过的路程是D．在和两时刻，质点位移相等10．为探究共振现象，某同学设计如图所示实验装置，当竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架下系一固有周期为0.2s的弹簧振子，改变圆盘转速，得到该振子的振幅A与转速n的关系图，下列说法正确的是（　　）A．无论圆盘转速为多大，稳定后，振子的振动频率均为5HzB．当圆盘转速为1r/s时，振子振动稳定后的振幅大于圆盘转速为6r/s时的振幅C．当圆盘转速为2r/s时，振子的振幅达到最大D．当圆盘转速为5r/s时，振子的振幅达到最大11．一质点做简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知（　　）A．振幅为，频率为B．时速度为零，但质点所受合外力为最大C．时质点具有正方向最大加速度D．该质点的振动方程为12．如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin（2.5πt）m。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g=10m/s2。以下判断正确的是（　　）A．简谐运动的周期是1.25sB．h=1.9mC．0.6s内物块运动的路程为0.2mD．t=0.4s时，物块与小球运动方向相同13．一质点在水平方向上做简谐运动。如图，是该质点在4s内的振动图像，下列叙述中正确的是（　　）A．再过1s，该质点的位移为正的最大值 B．再过2s，该质点的瞬时速度为零C．再过3s，该质点的加速度方向竖直向上 D．再过4s，该质点加速度最大14．如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1 s，质点通过B点后再经过1 s又第2次通过B点，在这2 s内质点通过的总路程为12 cm．则质点的振动周期和振幅分别为A．3 s,8cm B．4 s,6cmC．s,2cm D．3s,2 cm15．一个弹簧振子在水平方向做简谐运动，周期为T，则（　　）A．若t时刻和时刻振子位移大小相等、方向相同，则一定等于T整数倍B．若t时刻和时刻振子速度大小相等、方向相反，则一定等于整数倍C．若，则在t时刻和时刻振子的速度大小一定相等D．若，则在t时刻和时刻弹簧的长度一定相等二、填空题（共4题）16．甲物体完成15次全振动的时间内，乙物体恰好完成了3次全振动，则两个物体的周期之比为__________．17．如图所示，A、B 两个简谐运动的位移—时间图像。质点A简谐运动的位移随时间变化的关系式是___cm；质点B 在1.0s 内通过的路程是_______cm。18．某弹簧振子的振动图像如图，由此图像可得该弹簧振子做简谐运动的公式是_______cm，从开始经过1.2s振子通过的路程为_______cm。19．将一劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m 的小球，将小球向下拉离平衡位置后松开，小球上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以小球平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。重力加速度取g。则 （1）小球做简谐运动的周期T=_______． （2）为验证小球振动周期T与质量m的关系，需多次改变m值并测得相应的T值，并通过作图法得到周期与质量的关系．在实验过程中： ① 若在弹性限度内，弹簧的最大伸长量为Δ L，则实验时最大振幅A为_______；                                          ② 用停表测量周期T，在图示的哪个位置作为计时的开始与终止更好？_______（选填 “（a）”、“（b）”或“（c）”）                    （3）为方便用作图法处理数据，横坐标表示m，纵坐标表示T2。借助以上图象，也可以用以测量弹簧的劲度系数，若某同学在测量过程中，误将49次全振动记为50次，那么测得的劲度系数将_______（填“变大” “变小”或“不变”）。三、综合题（共4题）20．如图所示为一弹簧振子的振动图像，试完成以下问题：①写出该振子简谐运动的表达式．②该振子在第100 s时的位移是多少？前100 s内的路程是多少？21．一根弹簧的上端固定，下端系一小球，将小球向下拉一点距离后放手，小球便上下振动起来。试证明这个小球在做简谐运动。（提示：使小球振动的回复力是小球所受到的重力和弹簧弹力的合力）22．如图所示，把一个长方形框架A静止固定在水平地面上。一个劲度系数为轻弹簧，上端与框架A的顶端相连，下端与质量为的小球B相连，B的下面再通过轻质细线与质量为的小球C相连。整体处于静止状态。现剪断细线，把小球C拿走，小球B便开始上下做简谐运动。重力加速度。试求小球B上下做简谐运动的振幅。23．如图所示为一弹簧振子在A、C间振动，图中黑点为振子球心的位置。(1)画出振子位于C点时离开平衡位置O的位移；(2)标出振子位于A点时加速度的方向。
参考答案：1．B2．B3．D4．D5．D6．C7．B8．D9．C10．D11．C12．D13．A14．B15．C16．1:517．          1.518．     2sin(2.5πt)     1219．          △L-     b     变大20．(1) (2)位移为0，路程为5m21．设振子的平衡位置为O向下方向为正方向，此时弹簧已经有了一个伸长量h，设弹簧的劲度系数为k由平衡条件得当振子向下偏离平衡位置的距离为x时，回复力即合外力为代入得可见小球所受合外力与它的位移的关系符合简谐运动的特点，这个小球在做简谐运动。22．0.1m23．(1) ；(2)