第2章 机械振动 章末自测卷(含答案)
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1、第第 2 章章 机械振动机械振动 (时间:45 分钟 满分:100 分) 一、选择题(共 8 小题,每题 6 分,共 48 分。其中 15 题为单项选择题,68 题为多项选择题。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 4 分,错选和不选的得 0 分) 1.周期为 2 s 的简谐运动,在半分钟内振子通过的路程是 60 cm,则在此时间内振 子经过平衡位置的次数和振子的振幅分别为( ) A.15 次,2 cm B.30 次,1 cm C.15 次,1 cm D.60 次,2 cm 答案 B 解析 振子完成一次全振动经过轨迹上每点的位置均为两次(除最大位移处),而 每次全振动振子通过的路程为 4 个振
2、幅。 2.如图所示,单摆的周期为 T,则下列说法正确的是( ) A.把摆球质量增加一倍,其它条件不变,则单摆的周期变小 B.把摆角 变小,其它条件不变,则单摆的周期变小 C.将此摆从地球移到月球上,其他条件不变,则单摆的周期将变大 D.将单摆摆长增加为原来的 2 倍,其他条件不变,则单摆的周期将变为 2T 答案 C 解析 根据单摆的周期公式 T2 l g知,周期与摆球的质量和摆角无关,摆长 增加为原来的 2 倍,周期变为原来的 2倍,故 A、B、D 错误;月球表面的重力 加速度小于地球表面的重力加速度,将此摆从地球移到月球上,单摆的周期将变 大,C 正确。 3.(2021 福建厦门期末)如图甲
3、所示,一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动,以竖 直向上为正方向,弹簧振子的振动图像如图乙所示,则弹簧振子( ) A.频率为 2.0 Hz B.振幅为 0.4 m C.00.5 s 内,动能逐渐减小 D.t0.5 s 与 t1.5 s 时,振子的位移相同 答案 C 解析 由振动图像可知,弹簧振子的振动周期为 2.0 s,频率为 f1 T0.5 Hz,A 错误;振幅是振子离开平衡位置的最大距离,由图像可知,弹簧振子的振幅为 0.2 m,B 错误;在 00.5 s 内,弹簧振子的位移逐渐增大,速度逐渐减小,动能逐 渐减小, C 正确; 由振动图像可知, t0.5 s 与 t1.5 s 时, 振子的位移
4、大小相等, 方向相反,位移不相同,D 错误。 4.一个质点以 O 为中心做简谐运动,位移随时间变化的图像如图所示,a、b、c、 d 表示质点在不同时刻的相应位置。下列说法正确的是( ) A.质点在位置 b 时比在位置 d 时相位超前 4 B.质点通过位置 b 时,相对于平衡位置的位移为A 2 C.质点从位置 a 到 c 和从位置 b 到 d 所用的时间相等 D.质点从位置 a 到 b 和从位置 b 到 c 的平均速度相等 答案 C 解析 质点在位置 b 时比在位置 d 时相位超前 2 ,选项 A 错误;质点通过位置 b 时,相对于平衡位置的位移为 2 2 A,选项 B 错误;质点从位置 a 到
5、 c 和从位置 b 到 d 所用的时间相等,选项 C 正确;质点从位置 a 到 b 和从位置 b 到 c 的时间相 等,位移不相等,所以平均速度不相等,选项 D 错误。 5.(2021 三明市二中期末)如图所示,A、B、C、D、E 五个摆悬挂于同一根绷紧的 水平绳上,A 是摆球质量较大的摆,让它摆动后带动其他摆运动。稳定后,下列 结论正确的是( ) A.其他各摆的振动周期与 A 摆的振动周期相同 B.其他各摆的振幅都相等 C.其他各摆的振幅不同,D 摆的振幅最大 D.其他各摆的振动周期不同,E 摆周期最大 答案 A 解析 A 摆摆动,其余各摆也摆动起来,它们均做受迫振动,则它们的振动周期 均等
6、于 A 摆的摆动周期,而由于 A、E 摆长相同,这两个摆的固有周期相同,则 E 摆出现共振现象,振幅达到最大;故选 A。 6.(2021 枣庄市三中月考)如图所示,轻弹簧拴着小球放在光滑水平面上,O 为弹 簧的原长。现将小球拉至 A 处后释放,则小球在 A、B 间往复运动,下列说法正 确的是( ) A.从 BO,速度不断减小 B.在 O 处弹性势能最小 C.从 BO,速度不断增大 D.在 B 处弹性势能最小 答案 BC 解析 从 BO 过程中, 弹力对小球做正功, 速度不断增大, 故 A 错误, C 正确; 弹簧的弹性势能与形变量有关,在 O 点处为弹簧的原长,弹性势能最小,B 点处 的弹性势
7、能最大,故 B 正确,D 错误。 7.一个质点做简谐运动的图像如图所示,下列说法正确的是( ) A.质点的振动频率为 4 Hz B.在 010 s 内质点经过的路程是 20 cm C.在第 5 s 末,质点速度为零,加速度最大 D.在 t1.5 s 和 t4.5 s 两时刻质点速度相同 答案 BC 解析 由题图读出周期为 T4 s,则频率为 f1 T0.25 Hz,A 错误;质点在一个 周期内通过的路程是 4 个振幅,则在 010 s 内经过的路程 s10A102 cm 20 cm,B 正确;在第 5 s 末,质点位于最大位移处,速度为零,加速度最大,C 正确;根据简谐运动的对称性,由题图可以
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