高中物理第五节 受迫振动 共振同步训练题

2.5受迫振动 共振基础巩固2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第一册

一、选择题（共15题）

1．正在运转的洗衣机，当其脱水桶转得很快时，机器的振动并不强烈，切断电源，转动逐渐停下来，到某一时刻t，机器反而会发生强烈的振动。此后脱水桶转速继续变慢，机身的振动也随之减弱，这种现象说明（　　）

A．在t时刻脱水桶的惯性最大

B．在t时刻脱水桶的转动频率最大

C．在t时刻洗衣机发生共振

D．纯属偶然现象，并无规律

2．把一个乒乓球用细线悬挂起来，拉起一角度后释放，其摆动的幅度越来越小，下列说法中正确的是（     ）

A．能量正在消失

B．乒乓球机械能可能守恒

C．乒乓球的机械能减少

D．只有乒乓球的动能和重力势能间的互相转化

3．工厂测机器转速可用一种振动式转速计，它是由十几个安装在同一支架上的钢片做成，每个钢片的固有频率都不相同。使用时，将振动式转速计固定在机器的某个位置，受机器转动的影响，钢片会跟着振动，通过比较钢片的振动情况可知机器的转速。下列说法正确的是（　　）

A．机器工作时钢片的振动频率都不相同

B．机器工作时所有钢片的振动幅度都相同

C．若机器的转速为，则稳定时固有频率为的那一个钢片振动幅度最大

D．若机器转速增加则所有钢片的振动幅度都会增加

4．如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是。现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为，则把手转动的频率逐渐缓慢增大时，下列说法中正确的是（　　）

A．弹簧振子的振动越来越剧烈

B．弹簧振子的振动越来越弱

C．弹簧振子的振动先越来越剧烈再越来越弱

D．弹簧振子的振动先越来越弱再越来越剧烈

5．以下说法中错误的是（       ）

A．在电磁波接收过程中，使声音信号或图象信号从高频电流中还原出来的过程叫调制

B．火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁

C．通过测量星球上某些元素发出光波的频率，然后与地球上这些元素静止时发光的频率对照，就可以算出星球靠近或远离我们的速度

D．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要小

6．如图所示，在一根张紧的绳子上挂几个摆，其中A、B的摆长相等．先让A摆振动起来，B、C、D三个摆随后也跟着振动起来，则稳定时

A．三个摆振动的振幅大小相等

B．三个摆的振幅大小不同，B摆的振幅最大

C．B摆的振动周期最大，D摆的振动周期最小

D．D摆的振动周期最大，C摆的振动周期最小

7．下列说法正确的是（　　）

A．在纵波中，质点运动方向与波传播方向一致

B．在电磁振荡电路中，电容器带电量最多时，线圈中电流最大

C．同一辆汽车鸣笛而来，笛声尖锐；鸣笛而去，笛声低沉∶这种现象属于多普勒效应

D．做受迫振动的物体，其频率与驱动力的频率有关，其振幅与驱动力的频率无关

8．如图所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，其中AB的摆长相等．当A摆振动的时候，通过张紧的绳子给B、C、D摆施加驱动力，使其余各摆做受迫振动．观察B、C、D摆的振动发现( )

A．C摆的频率最小

B．D摆的周期最大

C．B摆的摆角最大

D．B、C、D的摆角相同

9．两个弹簧振子甲的固有频率为f,乙的固有频率为9f,若它们均在频率为8f的策动力作用下受迫振动,则(       ).

A．振子甲的振幅较大.振动频率为f

B．振子乙的振幅较大,振动频率为9f

C．振子甲的振幅较大.振动频率为9f

D．振子乙的振幅较大,振动频率为8f

10．如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（　　）

A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线II是月球上的单摆共振曲线

B．图线II若是在地球表面上完成的，则该摆摆长约为2m

C．若摆长约为1m，则图线I是在地球表面上完成的

D．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则两次摆长之比为l1：l225：4

11．如图甲所示，一个有固定转动轴的竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向运动，使T形支架下面的弹簧和小球组成的振动系统做受迫振动。圆盘静止时，在弹簧原长位置释放小球，小球做简谐振动的图像如图乙所示（竖直向上为正方向）。下列说法正确的是（　　）

A．0~1s内小球所受的回复力不断减小，且方向为x轴正方向

B．运动过程中小球的加速度不断变化，最大加速度可能大于重力加速度g

C．若圆盘以30r/min匀速转动，小球振动达到稳定时其振动的周期为4s

D．若圆盘以30r/min匀速转动，欲使小球振幅增加则可使圆盘转速适当减小

12．如图所示，一台玩具电机的轴上安有一个小皮带轮甲，通过皮带带动皮带轮乙转动(皮带不打滑)，皮带轮乙上离轴心O距离2 mm处安有一个圆环P。一根细绳一端固定在圆环P上，另一端固定在对面的支架上，绳呈水平方向且绷直。在绳上悬挂着4个单摆a、b、c、d。已知电动机的转速是149 r/min，甲、乙两皮带轮的半径之比为1∶5，4个单摆的摆长分别是100 cm、80 cm、60 cm、40 cm。电动机匀速转动过程中，哪个单摆的振幅最大(g取10 m/s2)(　　)

A．单摆a B．单摆b C．单摆c D．单摆d

13．如图所示一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）则（　　）

A．此单摆的摆长约为2m

B．此单摆的固有周期为0.5s

C．若摆长增大，单摆的固有频率增大

D．若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动

14．如图甲所示在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法错误的是（　　）

A．a、b、c单摆的固有周期关系为Ta=Tc<Tb

B．b、c摆振动达到稳定时，c摆振幅较大

C．由图乙可知，此时b摆的周期Tb小于t0

D．a摆的摆长为

15．下列现象中属于波的衍射的是（　　）

A．敲响一个音叉，另一个完全相同的音叉也响了起来

B．挂在同一水平绳上的几个单摆，当一个振动后，另外几个也跟着一起振动起来

C．敲响一个音叉，并使音叉慢慢转动，听到音叉忽轻忽响的声音

D．水波向前传播时，遇到突出水面的小树枝不会受影响地继续向前传播

二、填空题（共4题）

16．如下图所示为已调好的二胡上的内外两根弦，内弦比外弦粗。拉弓时手指按住弦发生振动，图中手指分别按住、、、四处，则按在______处，弦振动时发出的声音音调最低。

17．在喜剧电影《功夫》中，包租婆的“狮子吼”可以将酒杯震碎。若我们用手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得该声音的频率为，则震碎酒杯的“狮子吼”声波的频率_________（选填“远大于”、“远小于”或“接近”）；已知空气中的声速为，则包租婆的“狮子吼”声波的波长约为_________。

18．在一根绷紧的绳上挂四个单摆A、B、C、D，它们的摆长之比为使A摆以一定的振幅做简谐运动时，其他三个摆也振动了起来，当它们振动稳定时，这三个单摆振动周期________，________摆的振幅最小。

19．甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速的实验”，回来后共同绘制了T2－L图象，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法中正确的是___________

A．单摆的固有周期由摆长和所处环境的重力加速度共同决定

B．由图甲分析可知A图象所对应的实验地点重力加速度较大

C．若将单摆放入绕地稳定飞行的宇宙飞船中，则无法利用单摆测出飞船轨道处的引力加速度

D．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8cm

E如果甲同学增大摆长，他得到的共振曲线的峰值将向左移动

三、综合题（共4题）

20．如图所示是一个单摆的共振曲线，回答下列问题（g=）：

(1)该单摆摆长多长？

(2)共振时单摆振幅多大？

(3)若把该单摆从北京移到广州，共振曲线的峰值将怎样移动？

21．如图所示是一个单摆的共振曲线。

(1)若单摆所处的环境重力加速度g=，试求此摆的摆长；

(2)若将此摆移到高山，共振曲线的峰将怎样移动。

22．如图所示，把一个筛子用弹簧支起来，筛子上有一个电动偏心轮，它每转一周，会给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛。筛子做自由振动时，完成10次全振动用时15s。在某电压下，电动偏心轮的转速是36r/min。已知增大电压可使偏心轮的转速提高，增加筛子质量可使筛子的固有周期增大。要使筛子的振幅增大，可采用哪些方法?请说明理由。

23．如图是一个单摆的共振曲线。

（1）试估计此单摆的摆长。

（2）若摆长增大，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将怎样变化？

参考答案：

1．C

2．C

3．C

4．C

5．A

6．B

7．C

8．C

9．D

10．D

11．D

12．A

13．D

14．C

15．D

16．A

17．     接近     0.68

18．          D

19．ACE

20．(1)；(2)；(3)峰值左移

21．(1)6.25m；(2)向左移动

22．增大驱动力的频率，或减小筛子的固有频率

23．(1)2.78m；(2) 共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将向左移动。