第二章 第1节简谐运动（word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第二章第1节简谐运动
挑战学霸
一、单选题
1． 下列日常生活中常见情形中不属于机械振动的是（ ）
A．水中浮标上下浮动 B．秋千的摆动
C．拨动后的琴弦 D．表针沿表盘转动
2． 弹簧振子在从一端向平衡位置运动的过程中（ ）
A．速度增大，振幅减小 B．速度增大，加速度也增大
C．速度增大，加速度减小 D．速度与加速度的方向相反
3． 关于简谐运动的理解，下列说法中正确的是（ ）
A．简谐运动是匀变速运动
B．周期、频率是表征物体做简谐运动快慢程度的物理量
C．简谐运动的回复力可以是恒力
D．单摆在任何情况下的运动都是简谐运动
4． 下列运动可以看成机械振动的是
A．秋风中树叶下落
B．声带发声
C．音叉被移动
D．火车沿斜坡行驶
5． 物体做下列运动时，加速度和速度方向的关系表述正确的是（ ）
A．简谐运动中加速度与速度始终同向
B．竖直上抛运动中加速度与速度始终同向
C．匀速圆周运动中加速度方向与速度方向始终垂直
D．自由落体运动中加速度与速度方向可以相同、也可以相反
6． 如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度范围内，A和B一起在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），两者保持相对静止。则下列说法正确的是（ ）
A．A和B均做简谐运动
B．作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成反比
C．B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做功
D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力始终对B做负功
7． 如图所示，把能在绝缘光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子放在水平向右的匀强电场 中，小球在O点时，弹簧处于原长，A、B为关于O对称的两个位置，现在使小球带上负电， 并让小球从B点静止释放，那么下列说法正确的是（ ）
A．小球仍然能在 A、B 间做简谐运动，O 点是其平衡位置
B．小球从 B 运动到 A 的过程中，动能一定先增大后减小
C．小球不可能再做简谐运动
D．小球从 B 点运动到 A 点，其动能的增加量一定等于电势能的减少
8． 在弹簧振子做简谐运动的过程中，当振子从最大位移处向平衡位置运动时，下列说法中正确的是（ ）
A．加速度逐渐减小，速度也逐渐减小
B．是匀加速运动
C．加速度与速度的方向都与位移的方向相反
D．回复力逐渐增加，速度也逐渐增加
9． 质点运动的位移 x 与时间 t 的关系如图所示，其中不属于机械振动的是
A． B．
C． D．
10．把水平的弹簧振子抽象为理想模型时，不可以忽略不计的是( )
A．振子所受的阻力 B．振子的形状大小
C．弹簧的质量 D．振子的质量
二、多选题
11．下列说法中正确的有（ ）
A．满足F=﹣kx的振动是简谐运动
B．波可以发生干涉、衍射等现象
C．由波速公式v=λf可知，空气中声波的波速由f、λ共同决定
D．发生多普勒效应时波的频率发生了变化
E．周期性的振荡电场和振荡磁场彼此交互激发并向远处传播形成电磁波
12．某物体质量一定，其动量的变化率保持不变，则（ ）
A．物体可能做匀变速直线运动 B．物体可能做匀变速曲线运动
C．物体可能做匀速圆周运动 D．物体中能作简谐运动
13．下列关于简谐运动的说法中正确的是（ ）
A．伽利略首先发现单摆摆动的等时性，惠更斯制作了第一台摆钟
B．平衡位置就是物体不振动所处的位置，物体在平衡位置时回复力为零但合力不一定为零
C．回复力与位移满足 F=-kx 这个方程的机械振动就是简谐运动，其中 k是指弹簧劲度系数
D．做受迫振动时，驱动力的频率越大，受迫振动的振幅越大
14．下列说法正确的是_________
A．在同一均匀介质中，经过一个周期的时间，波传播的距离为一个波长
B．真空中的光速在不同的惯性参考系中可能不同
C．各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线
D．验钞机是利用紫外线的特性工作的
E．做简谐运动的物体每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同
15．关于简谐振动，以下说法中正确的是（ ）
A．回复力总指向平衡位置
B．加速度、速度方向永远一致
C．在平衡位置加速度、速度均达到最大值
D．在平衡位置速度达到最大值，而加速度为零
三、解答题
16．中国著名科幻作家刘慈欣在其作品《人间大炮》中展现了前人所提出的“地心隧道”设想，即开通一条穿过地心的笔直隧道，如图所示．下面是《人间大炮》中的一段文字：
沈华北的本意是想把话题从政治上引开去，他成功了，贝加纳来了兴趣：“沈，你的思维方式总是与众不同……让我们看看：我跳进去（指跳进地心隧道）后会一直加速，虽然我的加速度会随坠落深度的增加而减小，但确实会一直加速到地心，通过地心时我的速度达到最大值，加速度为零；然后开始减速上升，这种减速度的值会随着上升而不断增加，当到达地球的另一面阿根廷的地面时，我的速度正好为零．如果我想回中国，只需从那面再跳下去就行了，如果我愿意，可以在南北半球之间做永恒的简谐振动，嗯，妙极了，可是旅行时间……”假设地球质量分布均匀地球半径为R，地表附近重力加速度为g，物体从隧道口由静止释放，不计空气阻力，请完成以下问题
（1）指出物体做简谐运动的平衡位置．（不需证明）
（2）已知均匀球壳对壳内物体引力为零，请证明物体在地心隧道中的运动为简谐运动．
（3）做简谐运动的物体回复力为F=-kx，其周期为，其中m为物体的质量，请求出物体从隧道一端静止释放后到达另一端需要多少分钟．（地球半径R=6400km，地表重力加速为g=10m/s2，π=3.14，最终结果请保留一位小数）
17．学习了简谐运动的规律之后，请你谈一谈为什么最好用气垫导轨来做如图所示的实验。
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第二章第1节简谐运动（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C B B C A D C D D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 ABE AB AB ADE AD
三、解答题
16．（1）地心为物体做简谐运动的平衡位置（2）地表：以地心为位移起点，设某时刻位移为x，如图所示，此处为万有引力提供回复力，由于均匀球壳对壳内物体引力为零，则有： ，整理可得：，为常数，即该物体运动为简谐运动（3）41.9分钟
17．气垫导轨摩擦阻力小、振幅衰减慢、实验现象易观察。
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