高二物理 振幅、周期和频率测试题

高二物理 振幅、周期和频率测试题

高二物理 振幅、周期和频率测试题 ‎ 一、选择题(每小题6分,共60分)‎ ‎1.A关于弹簧振子所处的位置和通过的路程,下列说法正确的是( )‎ A.运动一个周期后位置一定不变,通过的路程一定是振幅的4倍 B.运动半个周期后位置一定不变,通过的路程一定是振幅的2倍 C.运动周期后位置可能不变,路程不一定等于振幅 D.运动一段后若位置不变,通过的路程一定是‎4A 答案:AC ‎2.A关于简谐运动的下述各物理量,说法正确的是( )‎ A.振幅是由平衡位置指向最大位移处的矢量 B.周期和频率的乘积为一常量 C.振幅越大,周期越长 D.振幅越小,频率越大 答案:B ‎3.A关于振幅的各种说法正确的是( )‎ A.振幅是振子离开平衡位置的最大距离 B.振幅大小表示振动能量的大小 C.振幅越大,振动周期越长 D.振幅增大,振动物体最大加速度也增大 答案:AD ‎4.A一弹簧振子,使其离开平衡位置‎2cm,由静止开始释放,若t=0.1s时,第一次回到平衡位置,则下列说法中正确的是( )‎ A.振子的振动周期为0.4s B.1s内振子通过的路程是‎20cm C.t1=0.05s,与t2=0.15s时刻,振子速度相同,加速度相同 D.t1=0.05s与t2=0.35s时刻,振子动量反向,弹簧长度相等 答案:ABD ‎5.B在1min内,甲振动30次,乙振动75次,则( )‎ A.甲的周期为0.5s,乙的周期为0.8s B.甲的周期为2s,乙的周期为1.25s C.甲的频率为0.5Hz,乙的频率为1.25Hz D甲的频率为2Hz,乙的频率为0.8Hz 答案:C ‎6.B如图所示,弹簧振子在A、B之间做简谐运动,O为平衡位置,A、B间的距离为‎20cm,由A运动到B的最短时间为1s,则下述说法正确的是( )‎ A.从0到A再到O振子完成一次全振动 B.振子的周期是1s,振幅是‎20cm C.振子完成两次全振动所通过的路程是‎40cm D.从O开始经过2s时,振子对平衡位置的位移为零 答案:D ‎7.B弹簧振子做简谐运动时,从振子经过某一位置A开始计时,则( )‎ A.当振子再次与零时刻速度相同时,所用的时间一定是一个周期 B.当振子再次经过A时,所用的时间一定是半个周期 C.当振子的加速度再次与零时刻的加速度相同时,一定又到达位置A D.一定还有另一个位置跟位置A有相同的位移.‎ 答案:C ‎8.B做简谐振动的弹簧振子,振子质量为m,最大速率为v,则下列说法中正确的是( )‎ A.从某时刻算起,在半个周期的时间内,回复力做的功一定为零 B.从某时刻算起,在半个周期的时间内,回复力做的功可能是零到之间的某一个值 C.从某时刻算起,在半个周期的时间内,回复力的冲量一定为零 D.从某时刻算起,在半个周期的时间内,回复力的冲量大小可能是零到2mv之间的某一个值 答案:AD ‎9.B如图所示,振子以O点为平衡位置在A、B间做简谐运动,从振子第一次到达P点时开始计时,则( )‎ A.振子第二次到达P的时间间隔为一个周期 B.振子第三次到达P的时间间隔为一个周期 C.振子第四次到达P的时间间隔为一个周期 D.振子从A到B或从B到A的时间间隔为一个周期 答案:B ‎10.B弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动,从振子通过O点时开始计时,振子第一次到达M点用了0.3s,又经过0.2s第二次通过M点,则振子第三次通过M点还要经过的时间可能是( )‎ A. B. C.1.4s D.1.6s 答案:AC 二、填空题(共10分)‎ ‎11.C做简谐运动的弹簧振子的振幅是A,最大加速度大小为a0,那么在位移处,振子的加速度a=______a0‎ 答案:‎ 三、计算题(每小题10分,共30分)‎ ‎12.C劲度系数k=40N/m的轻弹簧,一端拴在竖直墙上,另一端拴物体A,A的质量mA=‎0.2kg,在A的上表面放有质量mB=‎0.1kg的物体B,如图所示,已知水平地面光滑,A和B之间的最大静摩擦力Fm=02N,若要使A、B两物体一起做简谐运动,则振幅的最大值是多少?‎ 答案:选 A、B为整体作为研究对象,则这一整体所受的回复力就是弹簧的弹力,由牛顿第二定律得,当x=A时,加速度达最大值am,‎ 对物体B,它作简谐运动的回复力由A物体给它的摩擦力提供,当位移x=A时,受到的回复力达最大值Fm,由牛顿第二定律得,所以 ‎,‎ ‎13.C如图所示,质量为M的物块与直立于水平桌面上劲度系数为k的轻弹簧上端相连,弹簧的下端固定在桌面上,质量为m的小物块放在大物块呈水平的上表面,现用力竖直下压m、M后由静止释放,则当弹簧的总压缩量至少达多少时,释放后可使m、M在某处分离?‎ 答案:‎ ‎14.C劲度系数为k的轻质弹簧竖直悬挂,在其下端挂一质量为m的砝码,然后从弹簧原长处由静止释放砝码,此后( )‎ A.砝码将做简谐运动 B.砝码的最大加速度是‎2g C.砝码的最大速度是 D.弹簧的最大弹性势能可达 答案:劲度系数为k的弹簧竖直悬挂,在其下端挂一质量为m的砝码,然后从弹簧原长处由静止释放砝码,砝码的平衡位置是弹力与重力相等处,即mg=kx0,它是一个竖直的弹簧振子自由释放时的位置与平衡位置之间的距离是砝码离开平衡位置的最大距离(即振幅),砝码最大加速度就是在最大位移处,也就是自由释放时的加速度,即重力加速度g.此时振子相对平衡位置的机械能为(这是振动系统的能量,平衡位置是振动系统零势能点)‎ 当砝码运动到最低点时速度为零,系统内是重力和弹力做功,机械能守恒,由简谐运动的对称可知.弹簧最大的伸长量为 ‎,重力势能的减少等于弹簧储存的弹性势能,弹簧弹性势能最大值为.‎ 做简谐运动的物体在运动过程中总的机械能不变,仅仅是动能和势能之间的转化,故当砝码运动到平衡位置时的速度最大,也就是动能最大,势能为零,故有关系式(砝码的最大速度的选项从量纲上可以判断出是错误的)‎ 综上所述,选项A、D正确 ‎