2025-2026年广东省苏教版高中物理下册第五章备考习题集

2025-2026年广东省苏教版高中物理下册第五章备考习题集一、单选题（总共10题，每题2分，共20分）1.在苏教版高中物理下册第五章中，关于简谐运动的描述，下列说法正确的是（）A.简谐运动是匀加速直线运动，其加速度恒定不变B.简谐运动的回复力方向始终与位移方向相反，但大小不一定成正比C.简谐运动的周期只与振幅有关，与质量无关D.简谐运动过程中，动能和势能始终相互转化，但机械能会逐渐减小2.第五章中提到，单摆的周期公式为T=2π√(L/g)，若将单摆从地球表面移到高空中，其周期将如何变化？（）A.周期变大，因为重力加速度g变小B.周期变小，因为摆长L变长C.周期不变，因为T与g和L有关，但g和L同时变化D.周期变大，因为摆长L变短3.在研究简谐运动的实验中，某同学用弹簧振子和不同质量的物体进行实验，发现振子的周期（）A.随着振子质量的增大而增大B.随着振子质量的增大而减小C.与振子质量无关，只与弹簧劲度系数有关D.先增大后减小，存在一个最佳质量值4.第五章中关于共振现象的描述，下列说法正确的是（）A.共振时，驱动力的频率等于系统的固有频率B.共振时，系统的振幅会无限增大C.共振现象只发生在弹性系统中D.共振时，系统的机械能会逐渐转化为内能5.在研究受迫振动的实验中，某同学发现当驱动力的频率接近系统的固有频率时，振幅会显著增大，这一现象称为（）A.阻尼振动B.受迫振动C.共振现象D.自由振动6.第五章中提到，简谐运动的位移随时间变化的图像是（）A.直线B.抛物线C.正弦曲线D.余弦曲线7.在研究单摆的实验中，某同学发现当摆长减为原来的一半时，单摆的周期将变为原来的（）A.√2倍B.1/√2倍C.2倍D.1/2倍8.第五章中关于简谐运动的能量转化，下列说法正确的是（）A.在平衡位置时，动能最大，势能最小B.在最大位移处，动能最大，势能最小C.在平衡位置时，动能最小，势能最大D.在最大位移处，动能最小，势能最大9.在研究共振现象的实验中，某同学发现当驱动力的频率远高于系统的固有频率时，振幅会显著减小，这一现象称为（）A.阻尼振动B.受迫振动C.共振现象D.谐振现象10.第五章中提到，简谐运动的加速度与位移的关系是（）A.a∝xB.a∝1/xC.a与x无关D.a∝x²二、填空题（总共10题，每题2分，共20分）1.简谐运动的回复力F与位移x的关系是F=______。2.单摆的周期公式为T=2π√(L/g)，其中L表示______，g表示______。3.共振现象中，驱动力的频率等于系统的______。4.简谐运动的位移随时间变化的图像是______曲线。5.在研究单摆的实验中，若将单摆从地球表面移到月球表面，其周期将______，因为月球表面的重力加速度______。6.简谐运动过程中，动能和势能相互转化，但机械能______，因为系统是______系统。7.在研究受迫振动的实验中，当驱动力的频率接近系统的固有频率时，振幅会显著______，这一现象称为______。8.简谐运动的加速度方向始终与位移方向______，但大小______。9.在研究共振现象的实验中，当驱动力的频率远高于系统的固有频率时，振幅会显著______，因为系统的固有频率______。10.简谐运动的能量转化过程中，在平衡位置时，动能______，势能______。三、判断题（总共10题，每题2分，共20分）1.简谐运动是匀加速直线运动，其加速度恒定不变。（）2.单摆的周期只与摆长有关，与振幅无关。（）3.共振时，系统的振幅会无限增大。（）4.简谐运动的位移随时间变化的图像是正弦曲线。（）5.在研究单摆的实验中，若将单摆从地球表面移到高空中，其周期将变大。（）6.简谐运动过程中，动能和势能始终相互转化，但机械能会逐渐减小。（）7.在研究受迫振动的实验中，当驱动力的频率接近系统的固有频率时，振幅会显著增大。（）8.简谐运动的加速度方向始终与位移方向相反，但大小成正比。（）9.在研究共振现象的实验中，当驱动力的频率远高于系统的固有频率时，振幅会显著减小。（）10.简谐运动的能量转化过程中，在最大位移处，动能最大，势能最小。（）四、简答题（总共4题，每题4分，共16分）1.简述简谐运动的定义及其特征。2.解释单摆的周期公式T=2π√(L/g)中各个物理量的含义。3.描述共振现象的产生条件及其应用。4.说明简谐运动过程中能量转化的规律。五、应用题（总共4题，每题6分，共24分）1.某同学用弹簧振子进行实验，测得振子的周期为2秒，摆长为1米。求该弹簧振子的劲度系数k。2.某同学用单摆进行实验，测得单摆的摆长为1米，周期为2秒。求当地的重力加速度g。3.某同学在研究共振现象的实验中，发现当驱动力的频率为5Hz时，振幅显著增大。求该系统的固有频率。4.某同学在研究简谐运动的能量转化过程中，发现当振子经过平衡位置时，动能最大，势能最小。解释这一现象的原因。【标准答案及解析】一、单选题1.A解析：简谐运动是变加速直线运动，其加速度随位移变化而变化，故A错误；简谐运动的回复力方向始终与位移方向相反，大小成正比，故B错误；简谐运动的周期只与系统自身性质有关，与振幅无关，故C错误；简谐运动过程中，动能和势能相互转化，但机械能守恒，因为系统是理想系统，故D正确。2.A解析：根据单摆的周期公式T=2π√(L/g)，当摆长L不变时，重力加速度g变小，周期T变大，故A正确；B错误，因为摆长L变小；C错误，因为T与g和L有关，但g和L同时变化时，T的变化不确定；D错误，因为周期变大。3.A解析：根据弹簧振子的周期公式T=2π√(m/k)，当弹簧劲度系数k不变时，振子质量m增大，周期T增大，故A正确；B错误，因为周期随振子质量增大而增大；C错误，因为T与m和k有关，但m和k同时变化时，T的变化不确定；D错误，因为周期随振子质量增大而增大，不存在最佳质量值。4.A解析：共振时，驱动力的频率等于系统的固有频率，故A正确；B错误，因为振幅不会无限增大，存在最大值；C错误，因为共振现象不仅发生在弹性系统中，还可能发生在其他系统中；D错误，因为共振时，系统的机械能守恒，因为系统是理想系统。5.C解析：当驱动力的频率接近系统的固有频率时，振幅会显著增大，这一现象称为共振现象，故C正确；A错误，因为阻尼振动是指振幅逐渐减小的振动；B错误，因为受迫振动是指系统在周期性外力作用下的振动；D错误，因为谐振现象是指系统在谐波作用下的振动。6.C解析：简谐运动的位移随时间变化的图像是正弦曲线，故C正确；A错误，因为直线表示匀速直线运动；B错误，因为抛物线表示匀加速直线运动；D错误，因为余弦曲线表示另一种形式的简谐运动。7.D解析：根据单摆的周期公式T=2π√(L/g)，当摆长L减为原来的一半时，周期T变为原来的1/√2倍，故D正确；A错误，因为周期变为原来的1/√2倍；B错误，因为周期变为原来的1/√2倍；C错误，因为周期变为原来的1/√2倍；D正确。8.D解析：在最大位移处，动能最小，势能最大，故D正确；A错误，因为在平衡位置时，动能最大，势能最小；B错误，因为在最大位移处，动能最小，势能最大；C错误，因为在平衡位置时，动能最大，势能最小；D正确。9.D解析：当驱动力的频率远高于系统的固有频率时，振幅会显著减小，因为系统的固有频率远低于驱动力的频率，系统无法有效响应，故D正确；A错误，因为阻尼振动是指振幅逐渐减小的振动；B错误，因为受迫振动是指系统在周期性外力作用下的振动；C错误，因为共振现象是指系统在周期性外力作用下的振动；D正确。10.A解析：简谐运动的加速度与位移的关系是a∝x，即加速度与位移成正比，故A正确；B错误，因为a∝1/x表示加速度与位移成反比；C错误，因为a与x有关；D错误，因为a∝x²表示加速度与位移的平方成正比。二、填空题1.-kx解析：简谐运动的回复力F与位移x的关系是F=-kx，其中k为劲度系数。2.摆长，重力加速度解析：单摆的周期公式为T=2π√(L/g)，其中L表示摆长，g表示重力加速度。3.固有频率解析：共振现象中，驱动力的频率等于系统的固有频率。4.正弦解析：简谐运动的位移随时间变化的图像是正弦曲线。5.变大，变小解析：根据单摆的周期公式T=2π√(L/g)，当摆长L不变时，重力加速度g变小，周期T变大，故周期变大；月球表面的重力加速度比地球表面的小，故g变小。6.守恒，理想解析：简谐运动过程中，动能和势能相互转化，但机械能守恒，因为系统是理想系统，没有能量损失。7.增大，共振现象解析：在研究受迫振动的实验中，当驱动力的频率接近系统的固有频率时，振幅会显著增大，这一现象称为共振现象。8.相反，成正比解析：简谐运动的加速度方向始终与位移方向相反，但大小成正比。9.减小，远低于解析：在研究共振现象的实验中，当驱动力的频率远高于系统的固有频率时，振幅会显著减小，因为系统的固有频率远低于驱动力的频率，系统无法有效响应。10.最大，最小解析：简谐运动的能量转化过程中，在平衡位置时，动能最大，势能最小。三、判断题1.×解析：简谐运动是变加速直线运动，其加速度随位移变化而变化，故错误。2.√解析：单摆的周期只与摆长有关，与振幅无关，故正确。3.×解析：共振时，振幅不会无限增大，存在最大值，故错误。4.√解析：简谐运动的位移随时间变化的图像是正弦曲线，故正确。5.√解析：根据单摆的周期公式T=2π√(L/g)，当摆长L不变时，重力加速度g变小，周期T变大，故正确。6.×解析：简谐运动过程中，动能和势能始终相互转化，但机械能守恒，故错误。7.√解析：当驱动力的频率接近系统的固有频率时，振幅会显著增大，故正确。8.√解析：简谐运动的加速度方向始终与位移方向相反，但大小成正比，故正确。9.√解析：当驱动力的频率远高于系统的固有频率时，振幅会显著减小，故正确。10.√解析：在最大位移处，动能最小，势能最大，故正确。四、简答题1.简谐运动的定义及其特征简谐运动是指物体在平衡位置附近做的往复运动，其特征是：（1）回复力F与位移x的关系是F=-kx，其中k为劲度系数；（2）加速度a与位移x的关系是a=-ω²x，其中ω为角频率；（3）周期T与频率f的关系是T=1/f，其中f为频率；（4）简谐运动的位移随时间变化的图像是正弦曲线或余弦曲线。2.单摆的周期公式T=2π√(L/g)中各个物理量的含义单摆的周期公式为T=2π√(L/g)，其中：（1）T表示单摆的周期，即完成一次全振动所需的时间；（2）L表示单摆的摆长，即悬挂点到摆球重心的距离；（3）g表示当地的重力加速度，即地球表面附近的重力加速度。3.共振现象的产生条件及其应用共振现象的产生条件是：驱动力的频率等于系统的固有频率。共振现象的应用包括：（1）利用共振提高收音机的选择性；（2）利用共振制作乐器；（3）利用共振进行地震监测。4.简谐运动过程中能量转化的规律简谐运动过程中，动能和势能相互转化，但机械能守恒。具体规律如下：（1）在平衡位置时，动能最大，势能最小；（2）在最大位移处，动能最小，势能最大；（3）在任意位置，动能和势能的总和保持不变。五、应用题1.某同学用弹簧振子进行实验，测得振子的周期为2秒，摆长为1米。求该弹簧振子的劲度系数k。解：根据弹簧振子的周期公式T=2π√(m/k)，可得k=4π²m/T²。已知T=2秒，m=1千克（假设振子质量为1千克），代入公式可得：k=4π²×1/2²=π²牛顿/米≈9.87牛顿/米。2.某同学用单摆进行实验，测得单摆的摆长为1米，周期为2秒。求当地的重力加速度g。解：根据单摆的周期公式T=2π√(L/g)，可得g=4π²L/T²。已知L=1米，T=2秒，代入公式可得：g=4π²×1/2²=π²米/秒²≈9.87米/秒²。3.某同学在研究共振现象的实验中，