2019-2020年高二物理 第9單元45分鐘過關(guān)檢測(cè)（訓(xùn)練7 振幅、周期和頻率）（有解析） 大綱人教版第二冊(cè).doc

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2019-2020年高二物理 第9單元45分鐘過關(guān)檢測(cè)（訓(xùn)練7 振幅、周期和頻率）（有解析） 大綱人教版第二冊(cè) 基礎(chǔ)鞏固站起來，拿得到！ 1.下列關(guān)于做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體的振幅、周期、頻率的說法中正確的是( ) A.振幅是矢量,方向是從平衡位置指向最大位移處 B.周期和頻率的乘積是一個(gè)常數(shù) C.振幅越大,周期必然越大,而頻率越小 D.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體其頻率是一定的,與振幅無關(guān) 答案：BD 解析：該題考查了對(duì)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的基本物理量振幅、周期、頻率的理解情況,我們知道振幅是標(biāo)量,是描述振動(dòng)能量的物理量.而對(duì)于一個(gè)確定的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)來說,其周期(或振幅)是不變的,而且周期和頻率互為倒數(shù),與物體振幅的大小無關(guān) 2.關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的下列說法正確的是( ) A.質(zhì)點(diǎn)從平衡位置起第一次到達(dá)最大位移處所需時(shí)間為T/4(T為周期) B.質(zhì)點(diǎn)走過一個(gè)振幅那么長(zhǎng)的路程用的時(shí)間總是T/4 C.質(zhì)點(diǎn)走過的一個(gè)振幅那么長(zhǎng)路程恒等于一個(gè)振幅的長(zhǎng)度 D.質(zhì)點(diǎn)在內(nèi)走過的路程恒等于一個(gè)振幅的長(zhǎng)度 答案：AD 解析：如果質(zhì)點(diǎn)從平衡位置開始運(yùn)動(dòng),那么經(jīng)過T/4時(shí)間一定走過A/4的路程,反之亦然.如果質(zhì)點(diǎn)不是從平衡位置開始運(yùn)動(dòng),那么經(jīng)過T/4時(shí)間所通過的路程可能小于A/4,也可能大于A/4.所以A、D正確,B、C錯(cuò)誤. 3.如圖所示,一個(gè)彈簧振子在AB間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),O是平衡位置.以某時(shí)刻為計(jì)時(shí)零點(diǎn),以向右方向?yàn)檎较?則振子經(jīng)周期具有正向最大加速度,那么經(jīng)周期,振子具有( ) A.負(fù)向最大位移 B.正向最大位移 C.正向最大速度 D.速度為零 答案：BD 解析：振子經(jīng)具有正向最大加速度,說明此時(shí)振子處在A點(diǎn),那么經(jīng)過.即又經(jīng)過,此時(shí)振子處在B點(diǎn),所以此時(shí)振子的速度為零,處在正向最大位移處,所以正確的選項(xiàng)為BD. 4.彈簧振子在AB之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),O為平衡位置,AB間距離是10 cm,A→B運(yùn)動(dòng)時(shí)間1 s,如圖所示,下列說法中正確的是 …( ) A.從O→A→O振子做了一次全振動(dòng) B.振動(dòng)周期是1 s,振幅是10 cm C.經(jīng)過兩次全振動(dòng),通過的路程是20 cm D.從A開始經(jīng)過3 s,振子通過的路程是30 cm 答案：D 解析：由題圖可知,該振子的振幅是5 cm,所以B錯(cuò)誤.根據(jù)全振動(dòng)的概念可知,A是錯(cuò)誤的.兩次全振動(dòng)時(shí)振子通過8個(gè)振幅的路程,即為40 cm,所以C錯(cuò)誤.由圖可知振子的周期為2 s,所以3 s內(nèi)通過6個(gè)振幅的路程,即30 cm,所以正確選項(xiàng)為D. 5.質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),從質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過某一位置開始計(jì)時(shí),下列說法正確的是( ) A.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)再次經(jīng)過此位置時(shí),經(jīng)過的時(shí)間為一個(gè)周期 B.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的速度再次與零時(shí)刻的速度相同時(shí),經(jīng)過的時(shí)間為一個(gè)周期 C.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的加速度再次與零時(shí)刻的加速度相同時(shí),經(jīng)過的時(shí)間為一個(gè)周期 D.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過的路程為振幅的4倍時(shí),經(jīng)過的時(shí)間為一個(gè)周期 答案：D 解析：可以選擇一個(gè)一般振動(dòng)進(jìn)行分析,如圖所示,彈簧振子O為平衡位置,B′、B為最大位移、A′和A為相對(duì)于O的對(duì)稱點(diǎn),設(shè)振子由A向B方向起振,再振回A是AC選項(xiàng)的設(shè)置條件,返回至B′再到A′是B選項(xiàng)的設(shè)置條件,故ABC均不正確,顯然D正確,正確選項(xiàng)為D. 6.有一彈簧振子,振動(dòng)周期是2 s,振幅是3 cm,則它的頻率是____________,10 s內(nèi)它可以完成____________次全振動(dòng),這段時(shí)間內(nèi)它通過的路程是____________. 答案：0.5 Hz 5次 60 cm 解析：f==0.5 Hz;一個(gè)周期完成一次全振動(dòng),10 s內(nèi)完成次數(shù)是=5次;一個(gè)周期內(nèi)通過的路程s=4A=43 cm=12 cm.5個(gè)周期內(nèi)通過的路程 是60 cm. 7.一只彈簧振子,第一次被壓縮了x后開始振動(dòng),第二次被壓縮了2x后開始振動(dòng),則兩次振動(dòng)的周期之比是____________. 答案：1∶1 解析：做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體的周期與振幅無關(guān),振子在兩次壓縮的過程中,只是改變了其振幅,對(duì)周期沒有改變,所以其周期之比為1∶1. 能力提升踮起腳，抓得??！ 8.一個(gè)彈簧振子的振動(dòng)周期T=0.025 s，當(dāng)振子從平衡位置開始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=0.17 s時(shí),振子的運(yùn)動(dòng)情況是正在( ) A.向右做減速運(yùn)動(dòng) B.向右做加速運(yùn)動(dòng) C.向左做加速運(yùn)動(dòng) D.向左做減速運(yùn)動(dòng) 答案：B 解析：n==6 即經(jīng)t=0.17 s振子運(yùn)動(dòng)了6個(gè)周期,又因?yàn)門>T所以振子正在向右返回平衡位置,所以向右做加速運(yùn)動(dòng),B正確. 9.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，它所受到的回復(fù)力為F,振動(dòng)時(shí)的位移為x、速度為v、加速度為a.那么在F、x、v、a中，方向有可能相同的是（ ） A.F、x、a B.F、v、a C.x、v、a D.F、x、a 答案：B 解析：因?yàn)镕回=-kx,F回與x永遠(yuǎn)反向,a與x也一直反向,只有F回、a、v可能同向. 10.A、B兩物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),在A物體振動(dòng)20次的時(shí)間內(nèi),B物體振動(dòng)15次,A、B兩物體振動(dòng)的周期之比為___________,頻率之比為___________.若要求A、B都振動(dòng)20次,需要的時(shí)間之比是___________. 答案：3∶4 4∶3 3∶4 解析：設(shè)t時(shí)間內(nèi)A物體振動(dòng)20次,則B物體振動(dòng)15次,兩周期之比=/=,又因?yàn)?,所以頻率之比=.若A、B都振動(dòng)20次,A所需的時(shí)間tA=20TA,B所需要的時(shí)間tB=20TB,所以==. 11.一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),周期為T,則( ) A.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相同,則Δt一定等于T的整數(shù)倍 B.若t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相反,則Δt一定等于T/2的奇數(shù)倍 C.若Δt=T,則t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度一定相等 D.若Δt=T/2,則在t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度一定相等 答案：C 解析：本題主要考查質(zhì)點(diǎn)位移、速度、加速度是怎樣發(fā)生周期性變化的.(1)若Δt=T,則t時(shí)刻和(t+Δt)時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度相同,因此選項(xiàng)C正確,而A錯(cuò)誤.(2)除t=0外,當(dāng)Δt=T/2時(shí),t和(t+Δt)時(shí)刻,彈簧一次處于伸長(zhǎng)狀態(tài)一次處于收縮狀態(tài),因此其長(zhǎng)度一定不相等,故選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的.(3)如圖中所示,在0—T/2時(shí)間內(nèi),在T/4時(shí)刻前后對(duì)稱的所有時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)的速度大小相等而方向相反,但對(duì)應(yīng)的時(shí)間差不是T/2的整數(shù)倍,故B錯(cuò)誤. 拓展應(yīng)用跳一跳，夠得著！ 12.一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),先后以同樣大小的速度通過相距10 cm的A、B兩點(diǎn),歷時(shí)0.5 s(如圖所示).過B點(diǎn)后再經(jīng)過t=0.5 s質(zhì)點(diǎn)以方向相反、大小相同的速度再次通過B點(diǎn),則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期是( ) A.0.5 s B.1.0 s C.2.0 s D.4.0 s 答案：C 解析：根據(jù)題意,由振動(dòng)的對(duì)稱性可知:AB的中點(diǎn)(設(shè)為O)為平衡位置,A、B兩點(diǎn)對(duì)稱分布于O點(diǎn)兩側(cè);質(zhì)點(diǎn)從平衡位置O向右運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間應(yīng)為: tOB=0.5 s=0.25 s.質(zhì)點(diǎn)從B向右到達(dá)右方極端位置(設(shè)為D)的時(shí)間:tBD=0.5 s=0.25 s 所以,質(zhì)點(diǎn)從O到D的時(shí)間: tOD=T=0.25 s+0.25 s=0.5 s 所以T=2 s,正確的選項(xiàng)為C. 13.如圖所示,豎直懸掛的輕彈簧下端系著A、B兩球,其質(zhì)量ma=0.1 kg、mb=0.5 kg.靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)15 cm.若剪斷A、B間的細(xì)線,則A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅和最大加速度為多少?(g取10 m/s2). 答案：A=2.5 cm am=50 m/s2 解析：剪斷A、B間的細(xì)線后,A球成為豎直懸掛的彈簧振子,其振幅由它所處的初始狀態(tài)決定.振動(dòng)中的最大加速度由振子受到的最大回復(fù)力決定,用牛頓第二定律可算出. 由兩球靜止時(shí)的受力平衡條件得彈簧的勁度系數(shù)為 k== N/m=40 N/m 剪斷A、B間細(xì)線后,A球靜止懸掛時(shí)的彈簧的伸長(zhǎng)量為 xA== m=0.025 m=2.5 cm 彈簧下端的這個(gè)位置就是A球振動(dòng)中的平衡位置. 懸掛B球后又剪斷細(xì)線,相當(dāng)于用手把A球下拉后又突然釋放.剛剪斷細(xì)線時(shí)彈簧比靜止懸掛A球時(shí)多伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度就是振幅,即: A=x-xA=15 cm-2.5 cm=12.5 cm. 振動(dòng)中A球的最大加速度為 am== m/s2=50 m/s2. 14.如圖所示，在質(zhì)量為M的無下底的木箱頂部用一輕彈簧懸掛質(zhì)量均為m（M≥m）的A、B兩物體，箱子放在水平地面上，平衡后剪斷A、B間細(xì)線，此后A將做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，木箱對(duì)地面的壓力為______________. 答案：Mg 解析：剪斷細(xì)線,A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),回復(fù)力的最大值Fmax=mg. 當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),F回向下,取最大值,即F回=mg,此時(shí)彈簧彈力為零.所以木箱對(duì)地面的壓力為Mg.