人教版 (2019)选择性必修 第一册简谐运动复习练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册简谐运动复习练习题，共8页。试卷主要包含了如图为某鱼漂的示意图等内容，欢迎下载使用。
选择题1～10题，每小题8分，共80分。
基础对点练
题组一 弹簧振子
1.(多选)关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法正确的是( )
做机械振动的物体必有一个平衡位置
机械振动的位移是以平衡位置为起点的位移
机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大
机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移
2.(多选)(2024·四川成都高二期末)如图所示，一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是( )
若位移为负值，则加速度一定为正值
振子通过平衡位置时，速度为零，位移最大
振子每次经过平衡位置时，位移相同，速度也一定相同
振子每次经过同一位置时，其速度不一定相同，但位移一定相同
题组二 弹簧振子的位移—时间图像及简谐运动
3.如图所示是某振子做简谐运动的图像，以下说法正确的是( )
因为振动图像可由实验直接得到，所以图像就是振子实际运动的轨迹
振动图像反映的是振子位移随时间的变化规律，并不是振子运动的实际轨迹
振子在B位置的位移就是曲线BC的长度
振子运动到B点时的速度方向即该点的切线方向
4.(多选)做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，则这段时间内( )
振子的位移越来越大
振子正向平衡位置运动
振子速度与位移方向相同
振子速度与位移方向相反
5.在水平方向做简谐运动的质点，其振动图像如图所示，假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是( )
0到1 s内 1 s到2 s内
2 s到3 s内 3 s到4 s内
综合提升练
6.如图甲所示，弹簧振子运动的最左端M(最右端N)距离平衡位置的距离为l，规定向右为正方向，其振动图像如图乙所示，下列说法中正确的是( )
图中x0应为l
0～t1时间内振子由M向O运动
t1～t2时间内振子由M向O运动
0～t2时间内与t2～t3时间内振子运动方向相反
7.(多选)如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一记录用的铅笔P，在下面放一条白纸带，当小球振动时沿垂直于振动方向匀速拉动纸带，铅笔P就在纸带上画出一条振动曲线。若振动曲线如图乙所示，由图像可知下列说法正确的是( )
小球偏离平衡位置的最大距离为10 cm
1 s末到5 s末小球运动的路程为40 cm
2 s末和4 s末小球的位移相等，运动方向也相同
小球2 s完成一次往复运动
8.装有砂粒的试管竖直静立于水面上，如图所示，将管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向，则下列描述试管振动的图像中可能正确的是( )
A B C D
9.(多选)(2024·山东临沂一中月考)弹簧振子以O点为平衡位置，在水平方向上的A、B两点间做简谐运动，以下说法正确的是( )
振子在A、B两点时的速度为零，位移不为零
振子在通过O点时速度的方向将发生改变
振子所受的弹簧弹力方向总跟速度方向相反
振子离开O点的运动总是减速运动，靠近O点的运动总是加速运动
10.(多选)如图为某鱼漂的示意图。当鱼漂静止时，水位恰好在O点。某次鱼咬钩后将鱼漂往下拉了一小段距离后松口，鱼漂将上下振动，不考虑阻力的影响，在M、N之间上下振动，鱼漂的运动是简谐运动。下列说法正确的是( )
水位由O点到N点，鱼漂的位移向下最大
水位在O点时，鱼漂的速度最大
水位到达M点时，鱼漂的速度为零，鱼漂具有向上的加速度
鱼漂由上往下运动时，速度越来越大
11.(10分)某质点做简谐运动的振动图像如图所示，根据图像中的信息，回答下列问题：
(1)(3分)质点在第1.5 s末的位移？
(2)(3分)质点振动过程中的最大位移为多少？
(3)(4分)在前2 s内，质点经过的路程为多少？
培优加强练
12.(10分)如图所示，简谐运动的图像上有a、b、c、d、e、f六个点，其中：
(1)(3分)与a点位移相同的点有哪些？
(2)(3分)与a点速度相同的点有哪些？
(3)(4分)图像上从a点到c点，质点经过的路程为多少？
第1节 简谐运动
1.AB [做机械振动的物体必有一个平衡位置，振动的位移是以平衡位置为起点指向振动物体所在位置的有向线段，振动的位移随时间而变，振动物体偏离平衡位置最远时，位移最大，振动物体运动的路程是物体实际通过路径的长度，路程越大，位移不一定大，故A、B正确，C、D错误。]
2.AD [振子的位移为负值时，受到的弹力指向平衡位置为正值，振子的加速度方向与受到的弹力方向相同，为正值，故A正确；当振子通过平衡位置时，位移为零，速度最大，故B错误；振子每次经过平衡位置时，速度大小相等，方向不一定相同，但位移相同，故C错误；振子每次经过同一位置时，位移相同，速度大小相等，但速度方向可能相同，也可能不同，故D正确。]
3.B [振动图像表示振子位移随时间的变化规律，并不是振子的实际运动轨迹，B正确，A、C错误；B点切线的方向不表示振子运动到B点时的速度方向，D错误。]
4.BD [速度越来越大，说明振子正向平衡位置运动，位移越来越小，A错误，B正确；振子正向平衡位置运动，速度方向指向平衡位置，而位移方向背离平衡位置，速度与位移方向相反，C错误，D正确。]
5.D [位移向左表示位移为负值，速度向右表示速度为正值，物体正在由负的最大位移处向平衡位置移动，即3 s到4 s内，故D正确。]
6.A [结合甲、乙两图可知，t1时刻振子的位移为正值且最大，振子位于N，x0应为l，A正确；0～t1时间内位移为正值，且逐渐增大，振子由O向N运动，B错误；t1～t2时间内位移为正值，且逐渐减小，振子由N向O运动，C错误；0～t2时间内振子先沿正方向运动到最大位移处，再沿负方向运动到位移为零处，t2～t3时间内振子先沿负方向运动到负的最大位移处，再沿正方向运动到位移为零处，D错误。]
7.AB [由题图乙可知小球偏离平衡位置的最大距离为10 cm，4 s内完成一次往复运动，故A正确，D错误；1 s末到5 s末小球通过的路程是40 cm，故B正确；2 s末和4 s末小球位移均为0，位移相同，2 s末小球向x轴负方向运动，4 s末小球向x轴正方向运动，运动方向相反，故C错误。]
8.D [试管在竖直方向上做简谐运动，平衡位置是在重力与浮力相等的位置，开始时竖直向上提起少许，就是其偏离平衡位置的位移，为正向最大位移，故D正确。]
9.AD [A、B两点为振子的最大位移处，在A、B两点速度为零，位移不为零，A正确；振子在通过O点时速度方向不发生改变，B错误；振子所受弹簧弹力方向总指向平衡位置O点，振子离开O点时，弹力方向与运动方向相反，振子做减速运动，靠近O点时，弹力方向与运动方向相同，振子做加速运动，C错误，D正确。]
10.BC [水位由O点到N点，说明鱼漂向上运动，位移方向向上，达到最大，故A错误；O点是平衡位置，所以水位在O点时鱼漂的速度最大，故B正确；水位到达M点时，鱼漂的速度为零，鱼漂具有向上的加速度，故C正确；鱼漂由上往下运动时，可能加速也可能减速，故D错误。]
11.(1)－5 cm (2)5 cm (3)20 cm
解析 (1)由图像可知，1.5 s末质点的位移为－5 cm。
(2)前2 s内，在0.5 s末和1.5 s末位移最大，大小为5 cm。
(3)前2 s内质点先在正方向上运动了一个来回，共走了10 cm，又在负方向上运动了一个来回，也走了10 cm，故总路程为20 cm。
12.(1)b、e、f (2)d、e (3)4 cm
解析 (1)分析图像可得a、b、e、f点的位移均为1 cm。c、d点的位移是－1 cm，故与a点位移相同的点有b、e、f三点。
(2)由(1)可知，图像上的a、b、e、f点对应质点运动到同一位置。图像上的c、d点对应质点运动到与a、b、e、f关于O点对称的另一位置，故以上6个点的速度大小相等。再结合图像可以判断a、b、c、d、e、f 6个点的运动方向分别为正向、负向、负向、正向、正向和负向，故与a点速度相同的点有d和e。
(3)图像上从a点到b点，对应质点从正方向1 cm处先到达2 cm处又返回到1 cm处，通过的路程为2 cm。从b点到c点，对应质点从正方向1 cm处经平衡位置运动到负方向1 cm处，通过的路程也为2 cm，故从a点到c点质点经过的路程为4 cm。