2026年大学本科大一（机械工程）机械振动与噪声控制综合测试题及答案

2025年大学本科大一（机械工程）机械振动与噪声控制综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列关于机械振动的描述，正确的是（）A.物体在平衡位置附近的往复运动就是机械振动B.机械振动一定是简谐振动C.简谐振动的回复力一定是恒力D.物体做机械振动时，其位移方向总是与速度方向相反答案：A2.一个做简谐振动的质点，它的振幅是4cm，频率是2.5Hz。该质点从平衡位置开始经过0.5s后，位移的大小和所通过的路程分别为（）A.4cm，10cmB.4cm，20cmC.0，20cmD.0，10cm答案：B3.关于单摆，下列说法正确的是（）A.摆球运动的回复力是摆线的拉力与重力的合力B.摆球运动过程中经过轨迹上同一点，加速度是相同的C.摆球运动过程中，加速度的方向始终指向平衡位置D.摆球经过平衡位置时，加速度为零答案：B4.当摆角很小时（θ<5°），单摆的振动可以看作简谐振动，此时单摆的回复力是（）A.摆球重力与摆线拉力的合力B.摆球重力沿圆弧切线方向的分力C.摆线拉力沿圆弧切线方向的分力D.摆球重力、摆线拉力及摆球所受向心力的合力答案：B5.某弹簧振子做简谐振动，其位移x与时间t的关系为x=0.1sin(5πt+π/3)m，则（）A.弹簧振子的振幅是0.2mB.弹簧振子的周期是0.8sC.在t=0.2s时，振子的速度为零D.在任意0.2s时间内，振子通过的路程均为0.1m答案：C6.下列措施中，属于在传播过程中减弱噪声的是（）A.摩托车发动机安装消声器B.城市道路旁安装隔音板C.工人戴防噪声耳罩D.考场周围禁止鸣笛答案：B7.关于噪声的说法，正确的是（）A.噪声不是由物体的振动产生的B.噪声的频率一定是很高的C.噪声会干扰人们的正常生活D.噪声的响度一定很大答案：C8.以下哪种机械振动可能会产生较大的噪声（）A.振幅较小、频率较低的振动B.振幅较大、频率较低的振动C.振幅较小、频率较高的振动D.振幅较大、频率较高的振动答案：D9.为了减小机械振动产生的噪声，可采取的措施是（）A.增大振动的幅度B.提高振动的频率C.使振动系统的固有频率远离驱动力的频率D.增加振动的时间答案：C10.关于噪声控制的原理，下列说法错误的是（）A.从声源处控制噪声是最根本的方法B.在传播过程中控制噪声可以通过设置障碍物等方式C.在人耳处控制噪声主要是佩戴防护用品D.控制噪声的传播速度可以有效降低噪声答案：D第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共16分）答题要求：本大题共4小题，每空2分。把答案填在题中的横线上。11.简谐振动具有对称性，在关于平衡位置对称的两点，位移大小______，方向______；速度大小______，方向可能______。答案：相等相反相等相反12.单摆的周期公式为T=______（其中l为摆长，g为重力加速度）。当摆长变为原来的4倍时，周期变为原来的______倍。答案：2π√(l/g)213.某物体做简谐振动，其位移随时间变化的表达式为x=5sin(4πt+π/2)cm，则该物体振动的周期为______s，在t=0.25s时的位移为______cm。答案：0.5014.噪声的等级用______来划分，为了保护听力，应控制噪声不超过______dB；为了保证工作和学习，应控制噪声不超过______dB。答案：分贝9070三、简答题（共12分）答题要求：简要回答下列问题。15.简述简谐振动的特点。答案：简谐振动具有以下特点：回复力与位移大小成正比，方向相反，满足F=-kx；振动过程中机械能守恒；具有周期性，位移、速度、加速度等物理量随时间做周期性变化；具有对称性，在关于平衡位置对称的两点，位移大小相等、方向相反，速度大小相等、方向可能相反等。16.说明控制噪声的主要途径及相应的具体措施。答案：控制噪声的主要途径有：在声源处减弱，如改进设备结构、采用低噪声设备、对声源进行减震等；在传播过程中减弱，如设置隔音屏障、植树造林、使用吸声材料等；在人耳处减弱，如佩戴耳塞、耳罩等防护用品。四、材料分析题（共24分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在机械制造中，经常会遇到各种机械振动问题。例如，某机床在加工过程中，出现了周期性的振动现象，导致加工精度下降。经过分析，发现是机床的一个部件发生了共振。该部件的固有频率为50Hz，而机床运行时产生的驱动力频率也接近50Hz。17.解释什么是共振，并说明共振产生的条件。答案：共振是指当驱动力的频率接近或等于振动系统的固有频率时，系统振幅急剧增大的现象。共振产生的条件是驱动力的频率接近或等于振动系统的固有频率。18.针对该机床部件共振的问题，提出至少两种解决措施。答案：可以采取的措施有：改变部件的固有频率，如调整部件的结构、材质等；改变驱动力的频率，使驱动力频率远离部件的固有频率，如调整机床的运行参数等。材料：在一些工厂车间，噪声问题较为严重。工人长期处于高噪声环境中，可能会导致听力下降等健康问题。某车间的噪声主要来源于一台大型机器的运转。19.分析该车间噪声对工人健康可能产生的危害。答案：长期处于高噪声环境中，工人可能会出现听力下降、耳鸣、头痛、失眠等健康问题，还可能会影响工作效率和注意力，增加工作事故的发生风险。20.为该车间设计一套噪声控制方案。答案：首先在声源处，对大型机器进行降噪处理，如安装减震装置、优化机器结构等。在传播过程中，在车间内设置隔音屏障，采用吸声材料装饰墙壁和天花板。在人耳处，为工人配备合适的耳塞或耳罩等防护用品。同时，定期对车间噪声进行监测，确保噪声水平符合相关标准。五、计算题（共18分）答题要求：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。21.一个单摆，摆长为1m，当地重力加速度g=9.8m/s²，求该单摆的周期。答案：根据单摆周期公式T=2π√(l/g)，将l=1m，g=9.8m/s²代入可得：T=2π√(1/9.8)≈2.01s。22.某弹簧振子做简谐振动，振幅为A=0.1m，周期为T=0.4s。求振子从平衡位置开始运动，经过0.3s时的位移大小和