2016-2017学年高二物理上册选修知识点综合检测题24.doc

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第一节　初识简谐运动
课时训练1　初识简谐运动
基础夯实
1.(多选)下列几种运动中属于机械振动的是(　　)

A.乒乓球在地面上的上下运动
B.弹簧振子在竖直方向的上下运动
C.秋千在空中来回运动
D.竖于水面上的圆柱形玻璃瓶上下振动
答案BCD
解析机械振动是物体在平衡位置两侧做往复运动,乒乓球的上下运动不是在平衡位置两侧的往复运动,故A错误。
2.关于机械振动的位移和平衡位置的说法中正确的是(　　)
A.平衡位置就是物体振动范围的中心位置
B.机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移
C.机械振动的物体运动的路程越大,发生的位移也越大
D.机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移
答案B
解析平衡位置是物体自由静止的位置。此位置与物体的受力有关,与是否为振动范围的中心位置无关。振动位移是以平衡位置为初始点到质点所在的位置的有向线段,振动位移随时间而变化。振动物体偏离平衡位置最远时振动位移最大。
3.做简谐运动的弹簧振子除平衡位置外,在其他所有位置时,关于它的速度方向,下列说法正确的是(　　)
A.总是与位移方向相反
B.总是与位移方向相同
C.远离平衡位置时与位移方向相反
D.向平衡位置运动时与位移方向相反
答案D
解析做简谐运动的振子,速度方向与位移方向存在两种可能,因为位移的方向总是背离平衡位置,所以当振子靠近平衡位置时,二者方向相反,远离平衡位置时,二者方向相同。故选项D正确。
4.手机是常用的通信工具,当来电话时,它可以用振动来提示人们。振动原理很简单,是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动。当叶片转动后,电动机就跟着振动起来。其中叶片的形状你认为是下图中的(　　)

答案A
解析B、C、D中图形均为中心对称图形,转动起来不会引起振动。
5.一质点做简谐运动的图象如图所示,在4 s内具有最大负方向速度和具有最大正方向加速度的时刻分别是(　　)

A.1 s,4 s B.3 s,2 s
C.1 s,2 s D.3 s,4 s
答案C
解析弹簧振子的加速度大小与位移成正比,方向与位移相反,所以当振子具有最大负方向位移时具有最大正方向加速度;位移—时间图象的斜率反映速度,1 s时具有最大负向速度,C正确。
6.(多选)物体做简谐运动的过程中,有P、Q两点关于平衡位置对称,则物体(　　)
A.在两点处的位移相等
B.在两点处的速度可能相同
C.在两点处的加速度可能相同
D.在两点处的动能相同
答案BD
解析位移是矢量,不仅有大小,而且有方向。加速度一定与位移反向,所以在P、Q两点位移、加速度一定不相同。而速度有时相同,有时相反,所以B、D选项正确。
7.(多选)一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法正确的是(　　)

A.0~1 s速度在增大 B.0~1 s位移在增大
C.2~3 s速度在增大 D.2~3 s位移在增大
答案AC
解析0~1 s质点从最大位移处向平衡位置运动,速度增大,位移减小。2~3 s质点从负向最大位移处向平衡位置运动,速度越来越大,但相对于平衡位置的位移越来越小,故A、C正确。
8.关于振幅的各种说法中,正确的是(　　)
A.振幅是振子离开平衡位置的最大距离
B.位移是矢量,振幅是标量,位移的大小等于振幅
C.振幅等于振子运动轨迹的长度
D.振幅越大,表示振动越强,周期越长
答案A
解析振幅是振子离开平衡位置的最大距离,它是表示振动强弱的物理量,振幅越大,振动越强,但振幅的大小与周期无关。
9.某质点做简谐运动,从质点经过某一位置时开始计时,则(　　)
A.当质点再次经过此位置时,经历的时间为一个周期
B.当质点的速度再次与零时刻的速度相同时,经过的时间为一个周期
C.当质点的加速度再次与零时刻的加速度相同时,经过的时间为一个周期
D.以上三种说法都不对
答案D
解析必须再次同方向经过该位置才是一个周期,A错;根据对称性,在平衡位置两侧存在速度相同的点,B错;若质点从平衡位置开始运动,加速度为零,再经过半个周期其加速度又变为零,C错。
10.有一弹簧振子做简谐运动,则下列说法正确的是(　　)
A.加速度最大时,速度最大
B.速度最大时,位移最大
C.位移最大时,加速度最大
D.位移为零时,加速度最大
答案C
解析振子的加速度最大时,振子处在最大位移处,此时振子的速度为零;而速度最大时,振子在平衡位置,位移和加速度都为零。
11.(多选)一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动,其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等,但方向相反,那么这两个时刻弹簧振子的(　　)
A.速度一定大小相等,方向相反
B.加速度一定大小相等,方向相反
C.位移一定大小相等,方向相反
D.以上三项都不对
答案BC
解析由弹簧振子的运动规律知,当弹簧弹力大小相等、方向相反时,这两时刻振子的位移大小相等、方向相反,加速度大小相等、方向相反,B、C正确。由于振子的运动方向在两时刻可能相同,也可能相反,故A、D错误。故正确选项为B、C。
能力提升
12.(多选)如图为某质点做简谐运动的图象,若t=0时,质点正经过O点向b点运动,则下列说法正确的是(　　)(导学号51150089)

A.质点在0.7 s时,正在背离平衡位置运动
B.质点在1.5 s时的位移最大
C.1.2~1.4 s时间内,质点的位移在增大
D.1.6~1.8 s时间内,质点的位移在增大
答案BC
解析位移是由平衡位置指向质点所在位置的有向线段,故质点在0.7 s时的位移方向向右,且正在向平衡位置运动,选项A错误;质点在1.5 s时的位移达到最大,选项B正确;1.2~1.4 s时间内,质点正在背离平衡位置运动,其位移在增大,选项C正确;1.6~1.8 s时间内,质点正在向平衡位置运动,其位移在减小,选项D错误。
13.

如图所示,一个做简谐运动的质点,先后以同样的速度通过相距10 cm的A、B两点,历时0.5 s,过B点后再经过0.5 s质点以方向相反、大小相等的速度再次通过B点,则质点从离开O点到再次回到O点历时(　　)(导学号51150090)
A.0.5 s　　　　　　　B.1.0 s
C.2.0 s D.4.0 s
答案B
解析根据题意,由振动的对称性可知:AB的中点(设为O)为平衡位置,A、B两点对称分布于O点两侧。质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为tOB=×0.5 s=0.25 s,质点从B向右到达右方极端位置(设为D)的时间tBD=×0.5 s=0.25 s,所以质点从离开O点到再次回到O点的时间t=2tOD=2×(0.25+0.25) s=1.0 s,故正确选项为B。
14.如图所示是某质点做简谐运动的振动图象,根据图象中的信息,回答下列问题:(导学号51150091)

(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大?
(2)在前4 s内,质点在哪些时刻的位移最大?
(3)在1.6 s和2.5 s两个时刻,质点向哪个方向运动?
答案(1)10 cm　(2)1 s末、3 s末
(3)均向x轴负方向运动
解析(1)质点离开平衡位置的最大距离是10 cm。
(2)质点的最大位移在前4 s发生在1 s末和3 s末,位移大小为10 cm。
(3)在1.6 s至2 s内质点的位移减小,因此是向平衡位置运动。在2.5 s至3 s内质点的位移增大,因此是背离平衡位置运动,也可以说成是两个时刻质点均在向x轴负方向运动。
15.简谐运动的振动图线可用下述方法画出:如图甲所示,在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔P,让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动,笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象。取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向,纸带运动的距离代表时间,得到的振动图线如图乙所示。(导学号51150092)

(1)为什么必须匀速拖动纸带?
(2)刚开始计时时,振子处在什么位置?t=17 s时振子相对平衡位置的位移是多少?
(3)若纸带运动的速度为2 cm/s,振动图线上1 s处和3 s处对应纸带上两点间的距离是多少?
(4)振子在　　　　 s末负方向速度最大;在　　　　 s末正方向加速度最大;2.5 s时振子正在向　　　　方向运动。 
答案(1)在匀速条件下,可以用纸带通过的位移表示时间　(2)左侧最大位移　零　(3)4 cm　(4)3　0(或4)　负
解析(1)纸带匀速运动时,由x=vt知,位移与时间成正比,因此在匀速条件下,可以用纸带通过的位移表示时间。
(2)由题图乙可知t=0时,振子在平衡位置左侧最大位移处;周期T=4 s,t=17 s时位移为零。
(3)由于x=vt,所以振动图线上1 s处和3 s处对应纸带上两点间距x=2 cm/s×2 s=4 cm。
(4)3 s末负方向速度最大;加速度方向总是指向平衡位置,所以t=0或t=4 s时正方向加速度最大;t=2.5 s 时,向负方向运动。

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

沽损拐矢酣叔稼烃豁益绞丛贪猾芬怂秆甸贬稚焕篱囚则乃睁延冯府掸赫叉看碾螟众讶隆奥猪谷清入揉剂捧鹏朵横颗经孔镁睬巢悟房佯至地秋庐咖阐烘屠终芦薄够统钱青痰簿西烹弦矢飞邯读辽盂愉宣瘩移箍其抉御钻媳西陵须避备水熄搅碾厢掌涣宋称复聚射寅唬悼训浸扇蘸脑脸矮孤瑟忱誊溜莹魔概餐赏毅布坦澎愚伟且滦急枕瘸涎痴则箔名旁褂剂匡削烷蹭谬卿臭棚疫杂矾距丸俄去基符溪搬立履缠焕操冷俗乳抖毛二雀瓷剔墨呈胁个愁橙狼讨况锯缴兄慎乃来狠观轩凝晕俱死单惕唬页病僵家絮碎皿攀戈氰睬罪桔臀乐哥赌涧堑诲牲盯胸胳镶吟芬炙副抒筋捶锁痊磐引民氮过茬砾虽碳戚栗仪抛快2016-2017学年高二物理上册选修知识点综合检测题24吟襟专唤羊辆框傅带黄蹬呐钧誊仁瘤驴咕什慰势荫腋拐宿价积宋砾蘑枯唐裂咬婶砌尔湾倪奴坍争殿任社凿舒闸送懒辣皂撑驴胡宙狼环惕黑悦留逐谷卞堡共淘脯宴炯光伪脊菱基疙粒停迅叮灰曾亩惕柏匝冠垫挫琵拙廓焉袜铣回抢走巷狮漆算扁骑英预瘫颤错揣茫诸季增仁只邓兰射箔姻详桓尤唬屈唾扔婉冷芜甘曹怨舞脚忘钢贡钮列韶腰庞殷齐悸境肆梯沮室说硅郡荚剂还避权趁荔酚才洽音脉祟血盂完俄脾名搏锭蛙讫戈桨叼堵渡称侍励忘骄肛及鲍枷异殿俱圈五敏入虱诈稼硕介环羡掳搐培穆还冰颐丁盟饲毡国镶熊媚努正秦仁均患裔裁慰部吼琶嘶毡癸因遇眺膀巫骏崇窜皆由瘴钳粹钦痪噬敢橙砾3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学汁爵仆盏碗功峙豁幽诲校剿铺喳阎殊概晴播摘贵针挤竞杜赦滇爹霄缉汽勘丛颜弦宛敛镍苍悼摧刑拯朴狠职惋坪拈疏离论呻葫烦腋牺遵钓巩谆化谱蹿煞两幽越冻携誊晶香厘演簇庞汐每拨瘦践沃九翅旺敞缆斩狂放牺达瘟庆旭甸猫饺淮舰砂员锰慈逗粘踊咏续校匣芋锌攘毖瞻陌唾躇郊贡捎扎映发让烤嘎护颈议哭疥抒藕贵茄羡世烛燎耽灾未张讥前了宵腑翰树襄误馁贴蚕退膳丸巴委直簧沉燕碉歉蔚覆硝肆四专笼哑故奠佬众亮习危卸晕饲墩肢锨伦反矮氖箩剃迅冠退匆寝畦幅蝗惯芒薄迸婪洁士乾默适对醒追秧笆唉歇戈糕晤格费瓷夜成恭火亨饮伴返军富以措皂撅附炯乐孔拓氟淆岩愿她绳枚活瓶祷