2017-2018学年高二物理下学期章节同步检测15

[基础题]1．下列运动性质属于简谐运动的是()A．匀变速运动 B．匀速直线运动C．非匀变速运动 D．匀加速直线运动答案C2．如图1所示，是两人合作模拟振动曲线的记录装置．先在白纸中央画一条直线OO1使它平行于纸的长边，作为图像的横坐标轴．一个人用手使铅笔尖在白纸上沿垂直于OO1的方向振动，另一个人沿OO1的方向匀速拖动白纸，纸上就画出了一条描述笔尖振动情况的x－t图像．下列说法中正确的是()图1A．白纸上OO1轴上的坐标代表速度B．白纸上与OO1垂直的坐标代表振幅C．匀速拖动白纸是为了保证时间均匀变化D．拖动白纸的速度增大，可使笔尖振动周期变长答案C解析白纸上OO1轴上的坐标代表时间，故A错误；白纸上与OO1垂直的坐标代表笔尖的位移，故B错误；匀速拖动白纸是为了保证时间均匀变化，故C正确；拖动白纸的速度与笔尖的振动周期无关，故D错误．3．关于简谐运动，下列说法正确的是()A．简谐运动一定是水平方向的运动B．所有的振动都可以看作是简谐运动C．物体做简谐运动时的轨迹线一定是正弦曲线D．只要振动图像是正弦曲线，物体一定做简谐运动答案D解析物体的简谐运动并不一定只在水平方向发生，各个方向都有可能发生，A错；简谐运动是最简单的振动，B错；物体做简谐运动时的轨迹线并不是正弦曲线，C错；若物体振动的图像是正弦曲线，则其一定是做简谐运动，D对．4．关于简谐运动的图像，下列说法中正确的是()A．表示质点振动的轨迹，是正弦或余弦曲线B．由图像可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向C．表示质点的位移随时间变化的规律D．由图像可判断任一时刻质点的速度方向答案BCD解析振动图像表示质点的位移随时间的变化规律，不是运动轨迹，A错，C对；由图像可以判断某时刻质点的位移和速度方向，B、D正确．5．手机是常用的通信工具，当来电话时，它可以用振动来提示人们．振动的原理是一个微型电动机带动转轴上的叶片转动．当叶片转动后，电动机就跟着振动起来．其中叶片的形状你认为是下图中的()答案A解析B、C、D中图形均为中心对称图形，转动起来不会引起振动．6．如图2所示的弹簧振子，O点为它的平衡位置，当振子从A点运动到C点时，振子离开平衡位置的位移是()图2A．大小为OC，方向向左B．大小为OC，方向向右C．大小为AC，方向向左D．大小为AC，方向向右答案B解析振子离开平衡位置的位移是以O点为起点，C点为终点，大小为OC，方向向右．7．如图3表示一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是()图3A．t1时刻振子正通过平衡位置向上正方向运动B．t2时刻振子的位移最大C．t3时刻振子正通过平衡位置向上正方向运动D．该图像是从平衡位置计时画出的答案BC解析从题图可以看出，t＝0时刻，振子在正的最大位移处，因此是从正的最大位移处开始计时画出的图像，D选项错误；t1～t3时刻振子的位移为负，因此t1时刻振子正通过平衡位置向下负方向运动，A选项错误；t2时刻振子在负的最大位移处，因此可以说是振子的位移最大，B选项正确；t3时刻以后，振子的位移为正，所以该时刻振子正通过平衡位置向上正方向运动，C选项正确．[能力题]8．图4是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图像，下列有关该图像的说法正确的是()图4A．该图像的坐标原点建立在弹簧振子的平衡位置B．从图像可以看出弹簧振子在振动过程中是沿t轴方向移动的C．为了显示弹簧振子在不同时刻偏离平衡位置的位移，可让底片沿垂直x轴方向匀速运动D．图像中弹簧振子的疏密显示出相同时间内弹簧振子位移变化的快慢不同答案ACD解析从图像中能看出坐标原点在平衡位置，A对．横轴虽然是由底片匀速运动得到的位移，但已经转化为时间轴，弹簧振子只在x轴上振动，所以B错，C对．因图像中相邻弹簧振子之间时间间隔相同，密处说明位移变化慢，D正确．9．物体A做简谐运动的振动位移xA＝3sin(100t＋eq\f(π,2))m，物体B做简谐运动的振动位移xB＝5sin(100t＋eq\f(π,6))m．比较A、B的运动()A．振幅是矢量，A的振幅是6m，B的振幅是10mB．周期是标量，A、B周期相等为100sC．A振动的频率fA等于B振动的频率fBD．A的振幅是3m，B的振幅是5m答案CD解析振幅是标量，A、B的振动范围分别是6m、10m，但振幅分别为3m、5m，A错，D对；A、B的周期T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2π,100)s＝6.28×10－2s，B错；因为TA＝TB，故fA＝fB，C对．10.一个做简谐运动的质点，先后以同样的速度通过相距10cm的A、B两点，历时0.5s(如图5所示)．过B点后再经过t＝0.5s，质点以大小相等、方向相反的速度再次通过B点，则质点振动的周期是()图5A．0.5sB．1.0sC．2.0sD．4.0s答案C解析该题考查的是振动的对称性．根据题意，由振动的对称性可知：A、B的中点(设为O)为平衡位置，A、B两点对称分布于O点两侧，如图所示．质点从平衡位置O向右运动到B的时间应为tOB＝eq\f(1,2)×0.5s＝0.25s．质点从B向右到达右方最大位移处(设为D)的时间tBD＝eq\f(1,2)×0.5s＝0.25s．所以，质点从O到D的时间tOD＝eq\f(1,4)T＝0.25s＋0.25s＝0.5s．所以T＝2.0s.11．如图6所示，简谐运动的图像上有a、b、c、d、e、f六个点，其中图6(1)与a位移相同的点有哪些？(2)与a速度相同的点有哪些？(3)b点离开平衡位置的最大距离是多大？答案(1)b、e、f(2)d、e(3)2cm解析(1)位移是矢量，位移相同意味着位移的大小和方向都要相同，可知与a位移相同的点有b、e、f.(2)速度也是矢量，速度相同则要求速度的大小和方向都要相同，可知与a速度相同的点有d、e.(3)b点离开平衡位置的最大距离即为振动物体最大位移的大小．由题图知最大距离为2cm.[探究与拓展题]12．一质点在平衡位置O附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经0.13s质点第一次通过M点，再经0.1s第二次通过M点，则质点振动周期的可能值为多大？答案0.72s或0.24s解析质点的振动周期共存在两种可能性．设质点在AA′范围内运动．如图甲所示，由O→M→A历时0.13s＋0.05s＝0.18s，则周期T1＝4×0.18s＝0.72s.如图乙所示，由O→A′→M历时t1＝0.13s，由M→A→M历时t2＝0.1s，设由O→M或由M→O历时为t，则0.13s－t＝2t＋0.1s，故t＝0.01s，所以周期T＝t1＋t2＋t＝0.24s.甲乙沁