2020-2021学年高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册第二章第五节受迫振动 共振同步练习

2020-2021学年第二学期高二物理粤教版（2019）选择性必修第一册第二章第五节受迫振动
共振同步练习
一、单选题
1．如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法不正确的是（
）
A．若两次受迫振动分别在月球和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线
B．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比
C．图线Ⅱ若是在地球上完成的，则该摆摆长约为
D．若摆长均为，则图线Ⅰ是在地球上完成的
2．如图所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅A与驱动力频率f的关系，由该图线可知（　　）
A．该单摆的摆长约为10cm
B．该单摆的摆长约为1m
C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动
D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向上移动
3．下列说法正确的是（　　）
A．物体做受迫振动时，驱动力频率越高，受迫振动的物体振幅越大
B．因衍射是波特有的特征，所以波遇到障碍物时一定能发生明显衍射现象
C．两列波发生干涉，振动加强区质点的位移总比振动减弱区质点的位移大
D．医生利用超声波探测病人血管中血液的流速应用了多普勒效应
4．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行的列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为，列车固有振动周期为。下列说法错误的是（　　）
A．列车的危险速率为
B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象
C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行
5．关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是（
）
A．单摆做稳定的受迫振动时，单摆振动的频率等于周期性驱动力的频率
B．秒摆的摆长和振幅均减为原来的四分之一，周期变为0.5s
C．已知摆球初始时刻的位置及其周期，就可知摆球在任意时刻运动速度的方向
D．单摆经过平衡位置时摆球所受的合外力为零
6．两单摆在不同的驱动力作用下其振幅随驱动力频率变化的图象如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是（
）
A．单摆振动时的频率与固有频率有关，振幅与固有频率无关
B．若两单摆放在同一地点，则甲、乙两单摆的摆长之比为
C．若两单摆摆长相同放在不同的地点，则甲、乙两单摆所处两地的重力加速度之比为
D．周期为的单摆叫做秒摆，在地面附近，秒摆的摆长约为
7．关于机械振动相关的描述，下列说法正确的是（　　）
A．单摆的周期随摆球质量的增大而减小
B．只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力的频率
C．单摆运动到平衡位置时，速度最大，回复力为零，合力也为零
D．水平放置的弹簧振子做简谐振动时的能量等于在平衡位置时振子的动能
8．一艘固有频率为50Hz的渔船，停泊在海岸边，若此时海浪两相邻波谷间的距离为10m，海浪的传播速度为5m/s，则渔船摇晃的周期应是（　　）
A．2s
B．0.02s
C．0.5s
D．0.1s
9．下列说法正确的是（　　）
A．系统做受迫振动的频率与其固有频率有关
B．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
C．当波源与观察者互相靠近时，接受到的波的频率变小
D．根据爱因斯坦质能方程，质量为m的物体具有的能量是E=
10．如图所示，在一根张紧的水平绳上挂a、b、c、d四个摆，其中a、d摆长相等。让d先摆动起来，其它各摆随后也跟着摆动起来。稳定后可以观察到a、b、c三个摆的周期与d的周期相等，a、b、c三个摆中，振幅最大的是（　　）
A．a摆
B．b摆
C．c摆
D．a、b、c三个摆振幅一样大
11．下列说法正确的是（　　）
A．单摆做简谐运动的回复力由重力提供
B．波从一种介质进入另一种介质传播方向一定发生改变
C．阻尼振动的频率随振幅的减小而减小
D．适用于一切波的计算
12．如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（　　）
A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线II是月球上的单摆共振曲线
B．图线II若是在地球表面上完成的，则该摆摆长约为2m
C．若摆长约为1m，则图线I是在地球表面上完成的
D．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则两次摆长之比为l1：l225：4
13．下列说法正确的是（　　）
A．阻尼振动振幅逐渐减小，同时周期也逐渐减小
B．当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大
C．当障碍物的尺寸比波长大得多时能观察到明显的衍射现象
D．当波源与观察者相互远离时，观察者接收到的频率比波源的频率大
14．一个单摆做受迫振动，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．此单摆的摆长约为1m
B．此单摆的固有周期约为0.5s
C．若摆长增大，单摆的固有频率增大
D．若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动
二、解答题
15．火车在轨道上行驶时，由于在钢轨接头处车轮受到撞击而上下振动．如果防震弹簧每受的力将被压缩，而每根弹簧的实际负荷为，已知弹簧的振动周期，问车速为多大时，列车振动得最剧烈？（设钢轨长为，取）
16．在本校实验室中有个实验仪器如图甲所示，五个摆悬挂于同一根绷紧的水平绳上。如图乙所示是E单摆做受迫振动时的共振曲线，它表示振幅与驱动力的频率的关系。问：（摆角不超过5°，重力加速度g取π2）
甲
乙
(1)先让A、B、C、D其中的哪一个摆摆动起来，E单摆的振动最为剧烈；
(2)E单摆的摆长的大小；
(3)若将E摆从本地移至北京某高中的实验室中，共振曲线的“峰”将怎样移动。
17．汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5
s，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8
m，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？
18．如图所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中．当圆盘静止时，让小球在水中振动，球将做阻尼振动．现使圆盘以不同的频率振动，测得共振曲线如右图．（为方便计算
，
）
（1）当圆盘以0.4s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？
（2）若一个单摆的摆动周期与球做阻尼振动的周期相同，该单摆的摆长为多少？（结果保留三位有效数字）
参考答案
1．D
2．B
3．D
4．C
5．A
6．B
7．D
8．A
9．B
10．A
11．D
12．D
13．B
14．A
15．
16．(1)A；(2)1m；(3)右
17．5.33m/s
18．（1）2.5Hz；（2）2.78m