（浙江專(zhuān)版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 考點(diǎn)強(qiáng)化練30 機(jī)械振動(dòng)

（浙江專(zhuān)版）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第十二章 機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波 考點(diǎn)強(qiáng)化練30 機(jī)械振動(dòng)1.(多選)下列有關(guān)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)說(shuō)法正確的是()A.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,受到的回復(fù)力的方向總是指向平衡位置B.平衡位置就是加速度為零的位置C.水平彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)總機(jī)械能守恒D.彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中,彈性勢(shì)能增加時(shí),彈簧的長(zhǎng)度可能變短2.如圖甲所示,彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置,在A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。取向右為正方向,振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是()甲乙A.t=0.8 s時(shí),振子的速度方向向左B.t=0.2 s時(shí),振子在O點(diǎn)右側(cè)6 cm處C.t=0.4 s和t=1.2 s時(shí),振子的加速度完全相同D.t=0.4 s到t=0.8 s的時(shí)間內(nèi),振子的速度逐漸減小3.(多選)某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x=Asin t,則質(zhì)點(diǎn)()A.第1 s末與第3 s末的位移相同B.第1 s末與第3 s末的速度相同C.3 s末至5 s末的位移方向都相同D.3 s末至5 s末的速度方向都相同4.在飛機(jī)的發(fā)展史中有一個(gè)階段,飛機(jī)上天后不久,機(jī)翼很快就抖動(dòng)起來(lái),而且越抖越厲害,后來(lái)人們經(jīng)過(guò)了艱苦的探索,利用在飛機(jī)機(jī)翼前緣處裝置一個(gè)配重桿的方法,解決了這一問(wèn)題。在飛機(jī)機(jī)翼前緣處裝置配重桿的主要目的是()A.加大飛機(jī)的慣性B.使機(jī)體更加平衡C.使機(jī)翼更加牢固D.改變機(jī)翼的固有頻率5.如圖所示,將彈簧振子從平衡位置拉下一段距離x,釋放后振子在A、B間振動(dòng),且AB=20 cm,振子由A到B的時(shí)間為0.1 s,則下列說(shuō)法正確的是()A.振子在A、B兩點(diǎn)時(shí),彈簧彈力大小相等B.振子由A到O的時(shí)間比振子由O到B的時(shí)間短C.振子從AOBOA通過(guò)的路程為40 cmD.振子從AOBOA通過(guò)的路程為20 cm6.一彈簧振子的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為y=0.1sin(2.5t),位移y的單位為m,時(shí)間t的單位為s。則()A.彈簧振子的振幅為0.2 mB.彈簧振子的周期為1.25 sC.在t=0.2 s時(shí),振子的運(yùn)動(dòng)速度為零D.在任意0.2 s時(shí)間內(nèi),振子的位移均為0.1 m7.(多選)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A.振動(dòng)圖象上的A、B兩點(diǎn)振動(dòng)物體的速度相同B.在t=0.1 s和t=0.3 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的加速度大小相等,方向相反C.振動(dòng)圖象上A、B兩點(diǎn)的速度大小相等,方向相反D.質(zhì)點(diǎn)在t=0.2 s和t=0.3 s時(shí)的動(dòng)能相等8.(2017寧波模擬)某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系。(1)為測(cè)量擺線長(zhǎng),必須使單擺處于(選填字母代碼)狀態(tài)。 A.水平拉直B.自然懸垂C.懸掛拉緊(2)他用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最高端的長(zhǎng)度L0=98.80 cm,然后分別用兩種儀器甲、乙來(lái)測(cè)量擺球直徑,操作如圖,得到擺球的直徑為d=2.266 cm,此測(cè)量數(shù)據(jù)是選用了儀器(選填“甲”或“乙”)測(cè)量得到的。 9.(多選)下圖為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動(dòng)圖象,下列說(shuō)法正確的是()A.甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)相等B.甲擺的振幅比乙擺大C.甲擺的機(jī)械能比乙擺大D.在t=0.5 s時(shí)有最大正向加速度的是乙擺10.一個(gè)在y方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,其振動(dòng)圖象如圖所示。下列關(guān)于圖(1)(4)的判斷正確的是(選項(xiàng)中v、F、a分別表示物體的速度、受到的回復(fù)力和加速度)()A.圖(1)可作為該物體的v-t圖象B.圖(2)可作為該物體的F-t圖象C.圖(3)可作為該物體的F-t圖象D.圖(4)可作為該物體的a-t圖象11.有一彈簧振子,振幅為0.8 cm,周期為0.5 s,初始時(shí)具有負(fù)方向的最大加速度,則它的振動(dòng)方程是()A.x=8×10-3sin mB.x=8×10-3sin mC.x=8×10-1sin mD.x=8×10-1sin m12.在探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動(dòng),為了將人工記錄振動(dòng)次數(shù)改為自動(dòng)記錄振動(dòng)次數(shù),在擺球運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻,如圖甲所示。光敏電阻與某一自動(dòng)記錄儀相連,該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間t變化圖線如下圖所示,則該單擺的振動(dòng)周期為。 甲乙若保持懸點(diǎn)到小球頂點(diǎn)的繩長(zhǎng)不變,改用直徑是原小球直徑2倍的另一小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則該單擺的周期將(選填“變大”“不變”或“變小”),圖乙中的t將(選填“變大”“不變”或“變小”)。 13.(多選)如圖所示,兩單擺的擺長(zhǎng)相同,平衡時(shí)兩擺球剛好接觸,現(xiàn)將擺球A在兩擺線所在平面內(nèi)向左拉開(kāi)一小角度后釋放,碰撞后,兩擺球分開(kāi)各自做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),以mA、mB分別表示擺球A、B的質(zhì)量,則()A.如果mA>mB,下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B.如果mA<mB,下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)C.無(wú)論兩球質(zhì)量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置右側(cè)D.無(wú)論兩球質(zhì)量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置左側(cè)14.下表記錄了某受迫振動(dòng)的振幅隨驅(qū)動(dòng)力頻率變化的關(guān)系,若該振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f固,則固有頻率最有可能的是()驅(qū)動(dòng)力頻率/Hz304050607080受迫振動(dòng)振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固=60 HzB.60 Hz<f固<70 HzC.50 Hz<f固<60 HzD.以上三項(xiàng)都不對(duì)15.在探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,兩位同學(xué)用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑如圖甲、乙所示。測(cè)量方法正確的是圖(填“甲”或“乙”)。圖丙的讀數(shù)是 mm。 考點(diǎn)強(qiáng)化練30機(jī)械振動(dòng)1.ACD根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的概念可知,做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,受到的回復(fù)力的方向總是指向平衡位置,選項(xiàng)A正確;回復(fù)力為零的位置是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置,不一定就是加速度為零的位置,例如單擺在平衡位置時(shí)加速度不為零,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;水平彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)總機(jī)械能守恒,選項(xiàng)C正確;彈簧振子振動(dòng)過(guò)程中,彈性勢(shì)能增加時(shí),彈簧的長(zhǎng)度可能變短,選項(xiàng)D正確。2.A從t=0.8 s時(shí)起,再過(guò)一段微小時(shí)間,振子的位移為負(fù)值,因?yàn)槿∠蛴覟檎较?故t=0.8 s時(shí),速度方向向左,A正確;由題中圖象得振子的位移x=12sin t cm,故t=0.2 s時(shí),x=6 cm,故B錯(cuò)誤;t=0.4 s和t=1.2 s時(shí),振子的位移方向相反,由a=知,加速度方向相反,C錯(cuò)誤;t=0.4 s到t=0.8 s的時(shí)間內(nèi),振子的位移逐漸變小,故振子逐漸靠近平衡位置,其速度逐漸變大,故D錯(cuò)誤。3.AD由x=Asin t知,周期T=8 s。第1 s末、第3 s末、第5 s末分別相差2 s,恰好個(gè)周期。根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象中的對(duì)稱(chēng)性可知A、D選項(xiàng)正確。4.D飛機(jī)飛上天后,在氣流周期性驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng),機(jī)翼越抖越厲害說(shuō)明氣流驅(qū)動(dòng)力頻率與機(jī)翼的固有頻率非常接近或相等。在機(jī)翼前緣處裝置配重桿,目的是通過(guò)改變機(jī)翼的質(zhì)量來(lái)改變其固有頻率,使驅(qū)動(dòng)力頻率與固有頻率相差較大,從而實(shí)現(xiàn)減震的目的,選項(xiàng)D正確。5.C在A、B兩點(diǎn),彈力大小并不相等,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;據(jù)對(duì)稱(chēng)性,振子從A到O和從O到B時(shí)間相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;振子從AOBOA通過(guò)的路程即振子運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度為40 cm,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。6.C根據(jù)彈簧振子的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式y(tǒng)=0.1sin(2.5t)可知,彈簧振子的振幅為0.1 m,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由=2.5 rad/s可得彈簧振子的周期T=0.8 s,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在t=0.2 s時(shí),振子的位移最大,運(yùn)動(dòng)速度為零,選項(xiàng)C正確;在任意0.2 s時(shí)間內(nèi),振子的位移不一定均為0.1 m,振子的最大位移大小為0.1 m,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.BCA、B兩處位移相同,速度大小相等,但方向相反,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;t=0.1 s和t=0.3 s質(zhì)點(diǎn)離開(kāi)平衡位置的位移最大,方向相反,由F=-kx,a=-可知,選項(xiàng)B正確;t=0.2 s時(shí),物體通過(guò)平衡位置,速度最大,動(dòng)能最大;而t=0.3 s時(shí),速度為零,動(dòng)能最小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.答案 (1)B(2)甲解析 (1)為測(cè)量擺線長(zhǎng),必須使單擺處于自然懸垂?fàn)顟B(tài),水平拉直或拉緊都會(huì)增大測(cè)量的誤差。故B正確,A、C錯(cuò)誤,故選B。(2)圖甲是50分度的游標(biāo)卡尺,最小分度是0.02 mm,而螺旋測(cè)微器的最小分度是0.01 mm,小球的讀數(shù)是d=2.266 cm=22.66 mm,符合游標(biāo)卡尺的讀數(shù),不符合螺旋測(cè)微器的讀數(shù)的精確度。故此測(cè)量數(shù)據(jù)是選用了儀器甲。9.ABD可從題圖上看出甲擺振幅大,故B對(duì)。且兩擺在同一地點(diǎn)、周期相等,則擺長(zhǎng)相等,因質(zhì)量關(guān)系不明確,無(wú)法比較機(jī)械能。t=0.5 s時(shí)乙擺球在負(fù)的最大位移處,故有最大正向加速度,所以正確答案為A、B、D。10.C由y-t圖象知t=0時(shí)刻,物體通過(guò)平衡位置,速度沿y軸正方向,此時(shí)速度達(dá)到最大值,加速度為0,故A、B、D錯(cuò),C對(duì)。11.A振幅A=0.8 cm=8×10-3 m,=4 rad/s。由題知初始時(shí)(即t=0時(shí))振子在正向最大位移處,即sin 0=1,得0=,故振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的方程為x=8×10-3sin m,選項(xiàng)A正確。12.答案 2t0變大變大解析 分析知,單擺的半個(gè)周期為t0,所以周期為2t0;由于直徑變大,擺長(zhǎng)變長(zhǎng),遮蔽光時(shí)間也變長(zhǎng),得到周期將變大,t將變大。13.CD單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T=2與擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān),因此兩單擺周期相同。碰后經(jīng)過(guò)T都將回到最低點(diǎn)再次發(fā)生碰撞,下一次碰撞一定發(fā)生在平衡位置,不可能在平衡位置左側(cè)或右側(cè),故C、D正確。14.C根據(jù)共振曲線,可判斷出f驅(qū)與f固相差越大,受迫振動(dòng)的振幅越小;f驅(qū)與f固越接近,受迫振動(dòng)的振幅越大。并從中看出f驅(qū)越接近f固,振幅的變化越慢。比較各組數(shù)據(jù)知f驅(qū)在5060 Hz范圍內(nèi)時(shí),振幅變化最小,因此,50 Hz<f固<60 Hz,即選項(xiàng)C正確。15.答案 乙8.85