2021人教版选择性必修第一册第二章6受迫振动共振同步检测（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021人教版选择性必修第一册第二章6受迫振动共振同步检测（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 480.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 07:50:57 | ||
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文档简介
2021人教版选择性必修第一册 第二章 6 受迫振动 共振 同步检测
一、多选题
1．如图所示，是一个单摆的共振曲线（取g = 10 m/s2）（ ）
A．此单摆的摆长约为2.8 cm
B．此单摆的周期约为0.3 s
C．若摆长增大，共振曲线的峰将向上移动
D．若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动
2．一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（ ）
A．此单摆的固有频率为0.5Hz
B．此单摆的摆长约为2m
C．若摆长增大，单摆的固有频率减小
D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动
3．下列说法正确的是（ ）
A．当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大
B．只有缝、孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生波的衍射现象
C．当波源的频率发生变化时，就会发生多普勒效应现象
D．频率不同的两列波相互叠加时，各个质点的振幅是不断变化的
4．将一个电动传感器接在计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示．某同学由此图线提供的信息做出了下列判断（ ）
A．t=0.2s时摆球正经过最低点
B．t=1.1s时摆球正经过最低点
C．摆球摆动过程中机械能守恒
D．摆球摆动的周期是T=1.2s
5．如图所示是单摆做阻尼振动的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．摆球在M时刻的动能等于N时刻的动能
B．摆球在M时刻的势能等于N时刻的势能
C．摆球在M时刻的机械能等于N时刻的机械能
D．摆球在M时刻的机械能大于N时刻的机械能
6．下列说法正确的是_______
A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比
B．以只要两列波的振幅相同，它们干涉时就会产生稳定的干涉图样
C．物体做受迫振动时，系统的固有频率一定和驱动力的频率相等
D．“闻其声不见求人”是声波的衍射现象
E.在天文学中可以用多普勒效应测量星球相对地球运动的速度
7．关于振动和波动，下列说法正确的是（ ）
A．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关
B．部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象
C．可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于X射线的频率
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
E.我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去
8．下列说法正确的是（ ）
A．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象
B．同一单摆，在月球表面简谐振动的周期等于在地球表面简谐振动的周期
C．动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程就是做简谐运动的物体完成一次全振动
D．一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt（单位都是国际单位制），在t=0.2 s时，振子的运动速度为零
E.做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同
9．一单摆悬于O点，摆长为L，若在O点正下方的点钉一个光滑的钉子，使，将小球拉至A处释放，小球将在间来回运动，若运动中摆线与竖直方向的夹角小于5°，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）
A．摆角大小不变 B．A和C两点在同一水平面上
C．周期 D．周期
10．把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示，该共振筛的共振曲线如图乙所示．已知增大电压，可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可增大筛子的固有周期，现在，在某电压下偏心轮的转速是，下列说法正确的是（ ）
A．此时共振筛的振动频率为
B．增大筛子质量，筛子的振幅会增大
C．转速调至时，筛子出现共振现象
D．增大电压，筛子振幅会先增大后减小
二、单选题
11．如图所示，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手，让振子上下振动，其振动周期为，现使把手以周期匀速转动（），从而使弹簧振子做受迫振动，当运动稳定后，那么（ ）
A．弹簧振子振动周期为 B．弹簧振子振动周期为
C．要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小 D．要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大
12．一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动，匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动，把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示。当把手以某一速度匀速转动受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示。若用表示弹簧振子的固有周期，表示驱动力的周期，表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则（ ）
A．由图线可知s，振幅为8cm
B．由图线可知s，振幅为2cm
C．当T在4s附近时，Y显著增大；当T比4s小得多或大得多时，Y很小
D．当T在8s附近时，Y显著增大；当T比8s小得多或大得多时，Y很小
13．如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，下列说法中正确的是（ ）
A．A球、B球、C球的振动周期相等
B．只有A球、C球振动周期相等
C．C球和B球的振幅相等
D．C球的振幅比B球小
14．如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是。现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为，则把手转动的频率逐渐缓慢增大时，下列说法中正确的是（ ）
A．弹簧振子的振动越来越剧烈
B．弹簧振子的振动越来越弱
C．弹簧振子的振动先越来越剧烈再越来越弱
D．弹簧振子的振动先越来越弱再越来越剧烈
15．小明在实验室做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形，是它的平衡位置，、是摆球所能到达的左右最远位置，小明通过实验测得当地重力加速度为g=10m/s2，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图像如图乙所示，设图中单摆向右摆动为正方向，，则下列选项正确的是（ ）
A．根据图乙可知开始计时摆球在点 B．此单摆的振动频率是
C．图中点向负方向振动 D．根据已知数据可以求得此单摆的摆长为
16．如图，一质点的简谐运动图象。由图可知，下列说法正确的是（ ）
A．质点的运动轨迹为正弦曲线
B．t=0时，质点正通过平衡位置向正方向运动
C．t=0.25s时，质点速度与位移的方向相同
D．t=0.05s时，质点的位移大小为
17．在一根张紧的绳上挂着四个单摆，甲丙摆长相等，当甲摆摆动时（ ）
A．乙摆振幅最大 B．丙摆振幅最大 C．丁摆频率最小 D．乙摆周期最小
18．如图所示是某单摆做阻尼振动的振动图线，下列说法正确的是（ ）
A．振动过程中周期变小
B．摆球P时刻的机械能等于N时刻的机械能
C．摆球P时刻的动能大于N时刻的动能
D．小球在P时刻和N时刻，受到绳子拉力的大小相等
19．在同一地区有甲、乙两个单摆，二者均做简谐运动，甲、乙的振动图像分别如图1、图2所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲的摆长一定是乙的摆长的四倍
B．甲、乙两个单摆的摆球质量之比一定为
C．甲、乙两个单摆的摆球的运动方向始终是相反的
D．将两个单摆悬挂在同一根水平长绳上，当甲单摆自由摆动时乙单摆做受迫振动的周期为
三、解答题
20．如图是一个单摆的共振曲线。
（1）试估计此单摆的摆长。
（2）若摆长增大，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将怎样变化？
21．如图所示的实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子，匀速摇动手柄，下面的弹簧振子就会振动起来，实际动手做一下，然后回答以下几个问题。
（1）如果手柄不动而用手拉动一下振子，从振幅角度看弹簧振子的振动属于什么振动？从有没有系统外力作用角度看弹簧振子的振动属于什么振动？
（2）用不同的转速匀速转动手柄，弹簧振子的振动有何不同？这能说明什么问题？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．AD
【详解】
由图可知，此单摆振动固有频率为 f=0.3Hz，则周期为 T=1/f=10/3s．故B错误；根据单摆的周期公式： 得：，故A正确; 若摆长增大，根据得，单摆的周期变大，固有频率变小，共振曲线的峰将向左移动．故C错误，D正确．
2．AC
【详解】
A．由共振曲线可知：当驱动力频率为0.5Hz时产生共振现象，此时单摆的固有频率等于驱动力的频率，故单摆的固有频率
f=0.5Hz
故A正确；
B．单摆的周期
由单摆周期公式可得
故B错误；
C．单摆周期公式可知，摆长L增大，单摆的周期增大，固有频率减小，故C正确；
D．摆长增大时，固有频率减小，产生共振的驱动力频率也减小，共振曲线的“峰”向左移动。故D错误。
故选AC。
3．AD
【详解】
A．当驱动力的频率等于系统的固有频率时，产生共振，此时受迫振动的振幅最大，选项A正确；
B．只有缝、孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生波的明显的衍射现象，选项B错误；
C．多普勒效应是波源与观察者间相对运动时，接收到的频率与波源的频率不同而产生的现象；当波源与观察者有相对运动时，才会发生多普勒效应，故C错误；
D．频率不同的两列波相互叠加时，各个质点的振幅是不断变化的，选项D正确。
故选AD。
4．AD
【详解】
ABD．当摆球运动到最低点时，拉力最大，摆动到最高点时拉力最小，相邻两次通过最低点经历的时间是半个周期，由此判断AD对B错，
C．从图像来看，经过最低点时绳子的拉力变小，可知速度变小，这个振动是有阻尼的振动，机械能不守恒，C错。
故选AD。
5．BD
【详解】
CD．单摆做阻尼振动，因此摆球的机械能不断减少，选项D正确，C错误；
B．由题图可看出M、N两时刻单摆的位移相同，即在同一位置，摆球势能相同，选项B正确；
A．因摆球机械能越来越小，所以摆球在N时刻的动能比M时刻的动能小，选项A错误．
故选BD。
6．ADE
【详解】
根据单摆的周期公式，得，在同一地点，g一定，则知与L成正比，即单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比．故A正确．当两列频率完全相同的波相互叠加时，会出现稳定的干涉现象，与振幅无关，故B错误；物体在周期性驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关；当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，产生共振现象，故C错误；、“闻其声不见其人”，是声波的衍射现象，故D正确；在天文学中可以用多普勒效应测量星球相对地球运动的速度，故E正确；故选ADE．
【点睛】
根据单摆的周期公式分析周期与摆长的关系；稳定的干涉现象必须是频率完全相同；物体做受迫振动时，其频率等于驱动力的频率；波的衍射则是能绕过阻碍物继续向前传播的现象；多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的．
7．BCE
【解析】
【详解】
A．单摆做简谐运动的周期公式：
T=2π
其周期与摆长及重力加速度有关，与摆球的质量无关，故A错误；
B．部队过桥不能齐步走而要便步走，防止驱动力的频率与桥的固有频率相同，出现共振现象，故B正确；
C．根据电磁波谱可知：可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于X射线的频率，故C正确；
D．由于玻璃的反射光是偏振光，在拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，故D错误；
E．在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，根据：
光速不变，则频率变小，由多普勒效应可知，当频率变小时，则两者间距增大，因此该星球正在距离我们远去，故E正确。
故选BCE．
【点睛】
考查影响单摆的振动周期的因素，掌握共振现象的条件，知道电磁波谱的顺序．同时掌握根据多普勒效应来确定间距的变化．
8．ADE
【详解】
A．当驱动频率与固有频率相同时，出现共振现象，军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象，故A正确；
B．简谐振动的周期，月球表面与地球表面g不同故T不相等，故B错误；
C．一次全振动时，动能和势能均会有两次恢复为原来的大小；故C错误；
D．由题可知在t=0.2 s时，振子的在最大位移处，其速度为零，故D正确；
E．做简谐振动的物体经过同一位置时，速度有两种可能的方向，所以速度不一定相同，故E正确。
故选ADE。
9．BD
【详解】
AB．小球在运动过程中，摆线的拉力不做功，只有重力做功，其机械能守恒，可知，A和C两点在同一水平面上。由于摆长会发生变化，所以摆角大小是变化的，故A错误B正确。
CD．小球从A摆到B的时间为：
从B到C的时间为：
故小球的运动周期为：
故C错误D正确。
故选BD。
10．AC
【详解】
A．在某电压下偏心轮的转速是，此时共振筛的振动频率为
故A正确；
B．由图乙可知，共振筛固有频率为，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期，则固有频率减小，则固有频率和驱动力频率的差值变大，振幅减小，故B错误；
C．由图乙可知，共振筛固有频率为，转速调至时，共振筛的振动频率为
则筛子出现共振现象，故C正确；
D．由图乙可知，共振筛固有频率为，增大电压，共振筛的振动频率变大，则固有频率和驱动力频率的差值变大，振幅减小，故D错误。
故选AC。
11．C
【详解】
AB．现使把手以周期T2匀速转动，弹簧振子做受迫振动，所以弹簧振子振动周期为T2；故AB错误；
CD．振子发生共振，振幅最大，由于T2＜T1，当把转速减小时，驱动力的频率与固有频率相差越小，所以共振越明显，振幅越大。当把转速增大时，驱动力的频率与固有频率相差越大，所以共振越不明显，振幅越小，故C正确，D错误。
故选C。
12．C
【详解】
AB．图象乙是物体自由振动时的周期，故由图象乙可知，物体的固有频率为
振幅为4cm，故A、B错误；
CD．当物体的驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动达到最强，故当在4s附近时，振幅显著增大，当比4s小很多或大得很多时，很小，故C正确，D错误；
故选C。
13．A
【详解】
AB．A球做自由振动，其振动周期就等于其固有周期，而B、C在A产生的驱动力的作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等，则A正确；B错误；
CD．根据单摆的周期公式
由于A、C的摆长相等，则C的固有周期与A的驱动周期相等，产生共振，其振幅比B球的大，所以CD错误；
故选A。
14．C
【详解】
当驱动力的频率等于弹簧振子的故有频率时，振幅最大，所以当把手转动的频率逐渐缓慢增大时，当频率达到4Hz时，振幅最大，大于4Hz后再增大，振幅又减小，即弹簧振子的振动先越来越剧烈再越来越弱。
故选C。
15．C
【详解】
A.由于向右摆动为正方向，可知开始计时摆球在A点，A错误；
B. 由图乙可知，振动周期为2s，因此振动频率是0.5Hz，B错误；
C.图中点是摆球从正的最大位移处向负方向振动，C正确；
D.根据单摆的振动周期公式
可求的单摆的摆长
D错误。
故选C。
16．D
【详解】
A．正弦曲线是位移随时间的变化规律，不是质点的运动轨迹，A错误；
B．t=0时，质点处于正方向的最大位移处，B错误；
C．t=0.25s时，质点的速度沿+x方向，位移沿-x方向，C错误；
D．据图象可写出位移随时间变化规律
当t=0.05s时，代入时间可得，质点的位移大小为
D正确。
故选D。
17．B
【详解】
CD．因为受迫振动的频率与驱动力的频率相等，与本身固有频率无关，由题可知，乙、丙、丁是受迫运动，所以乙、丙、丁的振动频率等于甲的振动频率，所以它们的周期相等，每个单摆按照甲的固有频率振动。故CD错误；
AB．甲丙摆长相等，丙摆的固有频率与甲摆的振动频率相同，所以甲、丙会发生共振，因此丙的振幅最大，故B正确，A错误。
故选B。
18．C
【详解】
A．阻尼振动的周期不变，振幅减小，故A错误；
B．由于阻力影响，单摆要克服阻力做功，在运动过程中机械能一直逐渐减小，摆球P时刻的机械能大于N时刻的机械能，故B错误；
C．摆球P时刻的机械能大于N时刻的机械能，两位置势能相同，则摆球P时刻的动能大于N时刻的动能，故C正确；
D．小球在P时刻和N时刻，相对平衡位置位移相同，重力沿绳方向分力大小相等，但速度大小不等，需要向心力不等，重力沿绳方向分力与绳拉力合力提供向心力，则受到绳子拉力的大小不相等，故D错误。
故选C。
19．A
【分析】
本题考查考生的逻辑推理能力、分析综合能力，需要利用单摆周期公式、简谐运动、受迫振动的相关知识解题。
【详解】
AB．由图像可知甲、乙两个单摆的周期之比为，摆球质量对单摆周期没有影响，由单摆周期公式
得
A正确，B错误；
C．初始时刻两个摆球的运动方向相反，都是从平衡位置开始运动，但由于周期不同，所以两个摆球的运动方向不是始终相反的，C错误；
D．将两个单摆悬挂在同一水平长绳上，当甲单摆自由摆动时乙单摆做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期也就是甲单摆的振动周期，D错误。
故选A。
20．(1)2.78m；(2) 共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将向左移动。
【详解】
(1)由图可知，此单摆振动固有频率为f=0.3HZ，则周期为
根据单摆的周期公式
得
(2)若将摆长增大，有单摆的周期公式可知，单摆的固有周期增大，固有频率减小，则共振曲线的峰将向左移动。
21．（1）阻尼振动；固有振动；（2）见解析
【详解】
（1）阻尼振动；固有振动；
（2）转速大时弹簧振子振动得快，说明弹簧振子振动的周期和频率由手柄转速决定。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、多选题
1．如图所示，是一个单摆的共振曲线（取g = 10 m/s2）（ ）
A．此单摆的摆长约为2.8 cm
B．此单摆的周期约为0.3 s
C．若摆长增大，共振曲线的峰将向上移动
D．若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动
2．一单摆在地球表面做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力的频率f的关系）如图所示，则（ ）
A．此单摆的固有频率为0.5Hz
B．此单摆的摆长约为2m
C．若摆长增大，单摆的固有频率减小
D．若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动
3．下列说法正确的是（ ）
A．当驱动力的频率等于系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大
B．只有缝、孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生波的衍射现象
C．当波源的频率发生变化时，就会发生多普勒效应现象
D．频率不同的两列波相互叠加时，各个质点的振幅是不断变化的
4．将一个电动传感器接在计算机上，就可以测量快速变化的力，用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示．某同学由此图线提供的信息做出了下列判断（ ）
A．t=0.2s时摆球正经过最低点
B．t=1.1s时摆球正经过最低点
C．摆球摆动过程中机械能守恒
D．摆球摆动的周期是T=1.2s
5．如图所示是单摆做阻尼振动的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．摆球在M时刻的动能等于N时刻的动能
B．摆球在M时刻的势能等于N时刻的势能
C．摆球在M时刻的机械能等于N时刻的机械能
D．摆球在M时刻的机械能大于N时刻的机械能
6．下列说法正确的是_______
A．在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比
B．以只要两列波的振幅相同，它们干涉时就会产生稳定的干涉图样
C．物体做受迫振动时，系统的固有频率一定和驱动力的频率相等
D．“闻其声不见求人”是声波的衍射现象
E.在天文学中可以用多普勒效应测量星球相对地球运动的速度
7．关于振动和波动，下列说法正确的是（ ）
A．单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关
B．部队过桥不能齐步走而要便步走，是为了避免桥梁发生共振现象
C．可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于X射线的频率
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
E.我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，可以判断该星球正在离我们远去
8．下列说法正确的是（ ）
A．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象
B．同一单摆，在月球表面简谐振动的周期等于在地球表面简谐振动的周期
C．动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程就是做简谐运动的物体完成一次全振动
D．一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt（单位都是国际单位制），在t=0.2 s时，振子的运动速度为零
E.做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度可能不同
9．一单摆悬于O点，摆长为L，若在O点正下方的点钉一个光滑的钉子，使，将小球拉至A处释放，小球将在间来回运动，若运动中摆线与竖直方向的夹角小于5°，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）
A．摆角大小不变 B．A和C两点在同一水平面上
C．周期 D．周期
10．把一个筛子用四根弹簧支撑起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，如图甲所示，该共振筛的共振曲线如图乙所示．已知增大电压，可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可增大筛子的固有周期，现在，在某电压下偏心轮的转速是，下列说法正确的是（ ）
A．此时共振筛的振动频率为
B．增大筛子质量，筛子的振幅会增大
C．转速调至时，筛子出现共振现象
D．增大电压，筛子振幅会先增大后减小
二、单选题
11．如图所示，在曲轴上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手，让振子上下振动，其振动周期为，现使把手以周期匀速转动（），从而使弹簧振子做受迫振动，当运动稳定后，那么（ ）
A．弹簧振子振动周期为 B．弹簧振子振动周期为
C．要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速减小 D．要使弹簧振子振幅增大，可让把手转速增大
12．一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动，匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动，把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示。当把手以某一速度匀速转动受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示。若用表示弹簧振子的固有周期，表示驱动力的周期，表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则（ ）
A．由图线可知s，振幅为8cm
B．由图线可知s，振幅为2cm
C．当T在4s附近时，Y显著增大；当T比4s小得多或大得多时，Y很小
D．当T在8s附近时，Y显著增大；当T比8s小得多或大得多时，Y很小
13．如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，下列说法中正确的是（ ）
A．A球、B球、C球的振动周期相等
B．只有A球、C球振动周期相等
C．C球和B球的振幅相等
D．C球的振幅比B球小
14．如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是。现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为，则把手转动的频率逐渐缓慢增大时，下列说法中正确的是（ ）
A．弹簧振子的振动越来越剧烈
B．弹簧振子的振动越来越弱
C．弹簧振子的振动先越来越剧烈再越来越弱
D．弹簧振子的振动先越来越弱再越来越剧烈
15．小明在实验室做单摆实验时得到如图甲所示的单摆振动情形，是它的平衡位置，、是摆球所能到达的左右最远位置，小明通过实验测得当地重力加速度为g=10m/s2，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图像如图乙所示，设图中单摆向右摆动为正方向，，则下列选项正确的是（ ）
A．根据图乙可知开始计时摆球在点 B．此单摆的振动频率是
C．图中点向负方向振动 D．根据已知数据可以求得此单摆的摆长为
16．如图，一质点的简谐运动图象。由图可知，下列说法正确的是（ ）
A．质点的运动轨迹为正弦曲线
B．t=0时，质点正通过平衡位置向正方向运动
C．t=0.25s时，质点速度与位移的方向相同
D．t=0.05s时，质点的位移大小为
17．在一根张紧的绳上挂着四个单摆，甲丙摆长相等，当甲摆摆动时（ ）
A．乙摆振幅最大 B．丙摆振幅最大 C．丁摆频率最小 D．乙摆周期最小
18．如图所示是某单摆做阻尼振动的振动图线，下列说法正确的是（ ）
A．振动过程中周期变小
B．摆球P时刻的机械能等于N时刻的机械能
C．摆球P时刻的动能大于N时刻的动能
D．小球在P时刻和N时刻，受到绳子拉力的大小相等
19．在同一地区有甲、乙两个单摆，二者均做简谐运动，甲、乙的振动图像分别如图1、图2所示，下列说法正确的是（ ）
A．甲的摆长一定是乙的摆长的四倍
B．甲、乙两个单摆的摆球质量之比一定为
C．甲、乙两个单摆的摆球的运动方向始终是相反的
D．将两个单摆悬挂在同一根水平长绳上，当甲单摆自由摆动时乙单摆做受迫振动的周期为
三、解答题
20．如图是一个单摆的共振曲线。
（1）试估计此单摆的摆长。
（2）若摆长增大，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将怎样变化？
21．如图所示的实验装置为一挂在曲轴上的弹簧振子，匀速摇动手柄，下面的弹簧振子就会振动起来，实际动手做一下，然后回答以下几个问题。
（1）如果手柄不动而用手拉动一下振子，从振幅角度看弹簧振子的振动属于什么振动？从有没有系统外力作用角度看弹簧振子的振动属于什么振动？
（2）用不同的转速匀速转动手柄，弹簧振子的振动有何不同？这能说明什么问题？
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．AD
【详解】
由图可知，此单摆振动固有频率为 f=0.3Hz，则周期为 T=1/f=10/3s．故B错误；根据单摆的周期公式： 得：，故A正确; 若摆长增大，根据得，单摆的周期变大，固有频率变小，共振曲线的峰将向左移动．故C错误，D正确．
2．AC
【详解】
A．由共振曲线可知：当驱动力频率为0.5Hz时产生共振现象，此时单摆的固有频率等于驱动力的频率，故单摆的固有频率
f=0.5Hz
故A正确；
B．单摆的周期
由单摆周期公式可得
故B错误；
C．单摆周期公式可知，摆长L增大，单摆的周期增大，固有频率减小，故C正确；
D．摆长增大时，固有频率减小，产生共振的驱动力频率也减小，共振曲线的“峰”向左移动。故D错误。
故选AC。
3．AD
【详解】
A．当驱动力的频率等于系统的固有频率时，产生共振，此时受迫振动的振幅最大，选项A正确；
B．只有缝、孔的宽度跟波长相差不多或比波长更小时，才能发生波的明显的衍射现象，选项B错误；
C．多普勒效应是波源与观察者间相对运动时，接收到的频率与波源的频率不同而产生的现象；当波源与观察者有相对运动时，才会发生多普勒效应，故C错误；
D．频率不同的两列波相互叠加时，各个质点的振幅是不断变化的，选项D正确。
故选AD。
4．AD
【详解】
ABD．当摆球运动到最低点时，拉力最大，摆动到最高点时拉力最小，相邻两次通过最低点经历的时间是半个周期，由此判断AD对B错，
C．从图像来看，经过最低点时绳子的拉力变小，可知速度变小，这个振动是有阻尼的振动，机械能不守恒，C错。
故选AD。
5．BD
【详解】
CD．单摆做阻尼振动，因此摆球的机械能不断减少，选项D正确，C错误；
B．由题图可看出M、N两时刻单摆的位移相同，即在同一位置，摆球势能相同，选项B正确；
A．因摆球机械能越来越小，所以摆球在N时刻的动能比M时刻的动能小，选项A错误．
故选BD。
6．ADE
【详解】
根据单摆的周期公式，得，在同一地点，g一定，则知与L成正比，即单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比．故A正确．当两列频率完全相同的波相互叠加时，会出现稳定的干涉现象，与振幅无关，故B错误；物体在周期性驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关；当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，产生共振现象，故C错误；、“闻其声不见其人”，是声波的衍射现象，故D正确；在天文学中可以用多普勒效应测量星球相对地球运动的速度，故E正确；故选ADE．
【点睛】
根据单摆的周期公式分析周期与摆长的关系；稳定的干涉现象必须是频率完全相同；物体做受迫振动时，其频率等于驱动力的频率；波的衍射则是能绕过阻碍物继续向前传播的现象；多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的．
7．BCE
【解析】
【详解】
A．单摆做简谐运动的周期公式：
T=2π
其周期与摆长及重力加速度有关，与摆球的质量无关，故A错误；
B．部队过桥不能齐步走而要便步走，防止驱动力的频率与桥的固有频率相同，出现共振现象，故B正确；
C．根据电磁波谱可知：可见光只是电磁波中的一小部分，可见光的频率低于X射线的频率，故C正确；
D．由于玻璃的反射光是偏振光，在拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度，故D错误；
E．在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长，根据：
光速不变，则频率变小，由多普勒效应可知，当频率变小时，则两者间距增大，因此该星球正在距离我们远去，故E正确。
故选BCE．
【点睛】
考查影响单摆的振动周期的因素，掌握共振现象的条件，知道电磁波谱的顺序．同时掌握根据多普勒效应来确定间距的变化．
8．ADE
【详解】
A．当驱动频率与固有频率相同时，出现共振现象，军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象，故A正确；
B．简谐振动的周期，月球表面与地球表面g不同故T不相等，故B错误；
C．一次全振动时，动能和势能均会有两次恢复为原来的大小；故C错误；
D．由题可知在t=0.2 s时，振子的在最大位移处，其速度为零，故D正确；
E．做简谐振动的物体经过同一位置时，速度有两种可能的方向，所以速度不一定相同，故E正确。
故选ADE。
9．BD
【详解】
AB．小球在运动过程中，摆线的拉力不做功，只有重力做功，其机械能守恒，可知，A和C两点在同一水平面上。由于摆长会发生变化，所以摆角大小是变化的，故A错误B正确。
CD．小球从A摆到B的时间为：
从B到C的时间为：
故小球的运动周期为：
故C错误D正确。
故选BD。
10．AC
【详解】
A．在某电压下偏心轮的转速是，此时共振筛的振动频率为
故A正确；
B．由图乙可知，共振筛固有频率为，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期，则固有频率减小，则固有频率和驱动力频率的差值变大，振幅减小，故B错误；
C．由图乙可知，共振筛固有频率为，转速调至时，共振筛的振动频率为
则筛子出现共振现象，故C正确；
D．由图乙可知，共振筛固有频率为，增大电压，共振筛的振动频率变大，则固有频率和驱动力频率的差值变大，振幅减小，故D错误。
故选AC。
11．C
【详解】
AB．现使把手以周期T2匀速转动，弹簧振子做受迫振动，所以弹簧振子振动周期为T2；故AB错误；
CD．振子发生共振，振幅最大，由于T2＜T1，当把转速减小时，驱动力的频率与固有频率相差越小，所以共振越明显，振幅越大。当把转速增大时，驱动力的频率与固有频率相差越大，所以共振越不明显，振幅越小，故C正确，D错误。
故选C。
12．C
【详解】
AB．图象乙是物体自由振动时的周期，故由图象乙可知，物体的固有频率为
振幅为4cm，故A、B错误；
CD．当物体的驱动力的频率等于物体的固有频率时，物体的振动达到最强，故当在4s附近时，振幅显著增大，当比4s小很多或大得很多时，很小，故C正确，D错误；
故选C。
13．A
【详解】
AB．A球做自由振动，其振动周期就等于其固有周期，而B、C在A产生的驱动力的作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等，则A正确；B错误；
CD．根据单摆的周期公式
由于A、C的摆长相等，则C的固有周期与A的驱动周期相等，产生共振，其振幅比B球的大，所以CD错误；
故选A。
14．C
【详解】
当驱动力的频率等于弹簧振子的故有频率时，振幅最大，所以当把手转动的频率逐渐缓慢增大时，当频率达到4Hz时，振幅最大，大于4Hz后再增大，振幅又减小，即弹簧振子的振动先越来越剧烈再越来越弱。
故选C。
15．C
【详解】
A.由于向右摆动为正方向，可知开始计时摆球在A点，A错误；
B. 由图乙可知，振动周期为2s，因此振动频率是0.5Hz，B错误；
C.图中点是摆球从正的最大位移处向负方向振动，C正确；
D.根据单摆的振动周期公式
可求的单摆的摆长
D错误。
故选C。
16．D
【详解】
A．正弦曲线是位移随时间的变化规律，不是质点的运动轨迹，A错误；
B．t=0时，质点处于正方向的最大位移处，B错误；
C．t=0.25s时，质点的速度沿+x方向，位移沿-x方向，C错误；
D．据图象可写出位移随时间变化规律
当t=0.05s时，代入时间可得，质点的位移大小为
D正确。
故选D。
17．B
【详解】
CD．因为受迫振动的频率与驱动力的频率相等，与本身固有频率无关，由题可知，乙、丙、丁是受迫运动，所以乙、丙、丁的振动频率等于甲的振动频率，所以它们的周期相等，每个单摆按照甲的固有频率振动。故CD错误；
AB．甲丙摆长相等，丙摆的固有频率与甲摆的振动频率相同，所以甲、丙会发生共振，因此丙的振幅最大，故B正确，A错误。
故选B。
18．C
【详解】
A．阻尼振动的周期不变，振幅减小，故A错误；
B．由于阻力影响，单摆要克服阻力做功，在运动过程中机械能一直逐渐减小，摆球P时刻的机械能大于N时刻的机械能，故B错误；
C．摆球P时刻的机械能大于N时刻的机械能，两位置势能相同，则摆球P时刻的动能大于N时刻的动能，故C正确；
D．小球在P时刻和N时刻，相对平衡位置位移相同，重力沿绳方向分力大小相等，但速度大小不等，需要向心力不等，重力沿绳方向分力与绳拉力合力提供向心力，则受到绳子拉力的大小不相等，故D错误。
故选C。
19．A
【分析】
本题考查考生的逻辑推理能力、分析综合能力，需要利用单摆周期公式、简谐运动、受迫振动的相关知识解题。
【详解】
AB．由图像可知甲、乙两个单摆的周期之比为，摆球质量对单摆周期没有影响，由单摆周期公式
得
A正确，B错误；
C．初始时刻两个摆球的运动方向相反，都是从平衡位置开始运动，但由于周期不同，所以两个摆球的运动方向不是始终相反的，C错误；
D．将两个单摆悬挂在同一水平长绳上，当甲单摆自由摆动时乙单摆做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期也就是甲单摆的振动周期，D错误。
故选A。
20．(1)2.78m；(2) 共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将向左移动。
【详解】
(1)由图可知，此单摆振动固有频率为f=0.3HZ，则周期为
根据单摆的周期公式
得
(2)若将摆长增大，有单摆的周期公式可知，单摆的固有周期增大，固有频率减小，则共振曲线的峰将向左移动。
21．（1）阻尼振动；固有振动；（2）见解析
【详解】
（1）阻尼振动；固有振动；
（2）转速大时弹簧振子振动得快，说明弹簧振子振动的周期和频率由手柄转速决定。
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