1、高考资源网（） 您身边的高考专家内蒙古新人教版物理高三单元测试30：简谐振动学校:_姓名：_班级：_考号：_注意事项：1答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题 共45分）评卷人得分一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中。有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分）1.做简谐运动的弹簧振子,其质量为m,最大速率为v,则下列说法中正确的是( )A振动系统的最大弹性势能为B当振子的速率减为时,此振动系统的弹性势能为C从某时刻起,在半个周期内,弹力做的功一定为
2、D从某时刻起,在半个周期内,弹力做的功一定为零2.弹簧振子在做简谐振动的过程中，振子通过平衡位置时 ( )A.速度值最大 B.回复力的值最大C.加速度值最大 D.位移最大3.两个弹簧振子，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甲的振幅大，振动频率为f B乙的振幅大，振动频率为3fC甲的振幅大，振动频率为3f D乙的振幅大，振动频率为4f4.如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动当振子从最大位移处a向平衡位置O运动过程中A加速度方向向左，速度方向向右B位移方向向左，速度方向向右C加速度不断增大，速度不断减小D位移不断减小，速度不断
3、增大5.弹簧振子在做简谐振动的过程中，振子通过平衡位置时 ( )A速度值最大 B回复力的值最大 C加速度值最大 D位移最大6.关于简谐运动的回复力，下列说法中正确的是 （ ）A可以是恒力 B可以是方向不变而大小变化的力C可以是大小不变而方向改变的力 D一定是变力7.关于简谐运动的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是：（ ）A.位移减小时，加速度增大，速度也增大B.位移方向总跟加速度方向相反，一定跟速度方向相同C.物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反D.物体向平衡位置运动时，做匀加速运动，背离平衡位置时，做匀减速运动8.如图所示，从某时刻t=0开始计时，甲图为一列简谐横波经
4、1/4周期的部分波形图，乙图是这列波中某质点的振动图象，则 A.若波沿x轴正方向传播，图乙可能为质点A的振动图象 B.若波沿x轴正方向传播，图乙可能为质点B的振动图象 C.若波沿x轴负方向传播，图乙可能为质点C的振动图象 D.若波沿x轴负方向传播，图乙可能为质点D的振动图象 y/cmy/cmDAx/cm0B0t/sC甲乙第14题图9.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x5sin（cm），则下列关于质点运动的说法中正确的是 A质点做简谐运动的振幅为10cm B质点做简谐运动的周期为4sC在t = 4 s时质点的速度最大 D在t = 4 s时质点的加速度最大10.半圆形导轨竖直放置，不均
5、匀磁场水平方向并垂直于轨道平面，一个闭合金属环在轨道内来回滚动，如图1247所示，若空气阻力不计，则（ ）A、金属环做等幅振动； B、金属环做阻尼振动，最后停在最低点;C、金属环做增幅振动； D、无法确定11.弹簧振子在做简谐运动的过程中，振子通过平衡位置时 ( )A.速度最大 B.回复力最大 C.加速度最大 D.位移最大12.如图所示，一底端有挡板的斜面体固定在水平面上，其斜面光滑，倾角为。一个劲度系数为k的轻弹簧下端固定在挡板上，上端与物块A连接在一起，物块B紧挨着物块A静止在斜面上。某时刻将B迅速移开，A将在斜面上做简谐运动。已知物块A、B的质量分别为mA、mB，若取沿斜面向上为正方向，
6、移开B的时刻为计时起点，则A的振动位移随时间变化的图像是：（ ）13.弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系如图所示，由图可知（ ）A在t1s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零B在t2s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零C在t3s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大D在t4s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大14.如图所示为一弹簧振子作简谐运动的振动图象，根据图象可以判断A从t1时刻到t3时刻振子经过的路程为2ABt2时刻和t3时刻振子的速度相同；Ct2时刻和t3时刻振子的加速度相同； Dt1时刻和t3时刻的弹性势能相等15.一质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系曲线如图。
7、由图可知 A质点振动的频率是4HzB质点振动的振幅是4cmC在t=3s时，质点的速度为最大D在t=4s时，质点所受的合外力为零第II卷（非选择题）（非选择题 共55分）评卷人得分二、填空题（本题共3小题，共26分）16.（6分）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为，则质点做简谐运动的振幅为_cm；周期为_s17.（13分）同学想“探究影响弹簧振子周期的因素”，以下是他探究弹簧振子的周期T与振子质量m关系的实验。取一根轻弹簧，上端固定在铁架台上，下端系一金属小球，让小球在竖直方向离开平衡位置（在弹性限度范围内）放手后，小球在竖直方向做简谐运动（此装置也称为竖直弹簧振子），他在只改变小球质
8、量的情况下，多次换上不同质量的小球，测得六组比较理想的周期T与小球质量m的数据，并标在以m为横坐标，为纵坐标的坐标纸上，即图中用“”表示的点。请你协助他完成以下几个问题：（1）请你进行一下合理地猜想，影响弹簧振子周期的因素有哪些（至少写出两个）？_（2）他探究“弹簧振子的周期T与振子质量m关系”的实验时采用一种主要的实验方法是：（ ）A. 比较法 B控制变量法C替代法 D模拟法（3）根据图中给出的数据点作出与m的关系图线。（4）假设图中图线的斜率为b，写出T与m的关系式为（用题中所给的字母表示）_，由此得到有关弹簧振子周期与质量间关系的结论是：_。18.（7分）简谐运动的图象：表示振动物体 随
9、 变化的规律。它的图象是 曲线，由图象可以确定任意时刻的 、振幅及 ， 与 的方向。评卷人得分三、计算题（本题共4小题，共29分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位，只写出最后答案的不能得分）19.（6分）下面为某一简谐横波在t=1s时的波动图象和该波上一质点P的振动图象。求：（1）波速和传播方向（2）画出t=17.5s时的波形图（3）画出点Q的振动图像20.（6分）如图所示，一根柔软的弹性绳子右端固定，左端自由，A、B、C、DN、O为绳上等间隔的点，点间间隔为50cm，现用手拉着绳子的端点A使其上下振动，若A点开始向上，经0.3秒
10、第一次达到波谷，G点恰好开始振动，则 （1）绳子形成的向右传播的横波速度为多大？ （2）从A开始振动，经多长时间J点第一次到达波峰？x/my/cmOABCDIHGFEJONMLk第20题图21.（03年江苏卷）（13分）（1）如图1，在光滑水平长直轨道上，放着一个静止的弹簧振子，它由一轻弹簧两端各联结一个小球构成，两小球质量相等。现突然给左端小球一个向右的速度u0，求弹簧第一次恢复到自然长度时，每个小球的速度。（2）如图2，将N个这样的振子放在该轨道上。最左边的振子1被压缩至弹簧为某一长度后锁定，静止在适当位置上，这时它的弹性势能为E0。其余各振子间都有一定的距离。现解除对振子1的锁定，任其自
11、由运动，当它第一次恢复到自然长度时，刚好与振子2碰撞，此后，继续发生一系列碰撞，每个振子被碰后刚好都是在弹簧第一次恢复到自然长度时与下一个振子相碰。求所有可能的碰撞都发生后，每个振子弹性势能的最大值。已知本题中两球发生碰撞时，速度交换，即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度。22.（09年衡阳八中月考）（14分）弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距20 cm.某时刻振子处于B点.经过0.5 s，振子首次到达C点.求：（1）振动的周期和频率；（2）振子在5 s内通过的路程； （3）振子在B点的加速度大小跟它距O点4 cm处P点的加速度大小的比值。试卷答案1.AD2.A3.
12、B4.BD5.A6.D7.C8.C略9.C10.B11.A12.B13.A14.ABD15.C 16.10；817.18.位移，时间，正弦，位移，周期，频率，速度、加速度19.（1）v=2m/s（2）反余弦（3）反正弦20.10m/s 0.55s 解 （1）v波=10m/s （3分） （2）波由波源传到J需时间t1 ， 则t1=s=0.45s (2分) 波刚传到J时，J也向上起振。第一次到波峰再需t2时间 则t2=T=0.1s (2分) 所以对应总时间t=t1+t2=0.55s (1分)21. 解析：（1）设小球质量为m，以u1、u2分别表示弹簧恢复到自然长度时左右两端小球的速度。由动量守恒和
13、能量守恒定律有mu1+mu2=mu0 （以向右为速度正方向） 解得u1=u0，u2=0或u1=0，u2=u0由于振子从初始状态到弹簧恢复到自然长度的过程中，弹簧一直是压缩状态，弹性力使左端持续减速，使右端小球持续加速，因此应该取：u1=0，u2=u0（2）以v1、分别表示振子1解除锁定后弹簧恢复到自然长度时左右两小球的速度，规定向右为速度的正方向。由动量守恒和能量守恒定律有mv1+m=0 解得v1=，或v1，= 在这一过程中，弹簧一直压缩状态，弹性力使左端小球向左加速，右端小球向右加速，故应取解： v1，=振子1与振子2碰撞后，由于交换速度，振子1右端小球速度变为0，左端小球速度仍为v1，此后两小球都向左运动。当它们向左的速度相同时，弹簧被拉伸至最长，弹性势能最大。设此速度为v10，根据动量守恒有2mv10=mv1用E1表示最大弹性势能，由能量守恒有E1解得E1E022.（1）（2）（3）- 10 - 版权所有高考资源网