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2022届高考物理选择题专题强化训练：受迫振动 共振及其常见的应用(北京使用)
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这是一份2022届高考物理选择题专题强化训练：受迫振动 共振及其常见的应用(北京使用)，共11页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（共16小题；共64分）
1. 洗衣机在把衣服脱水完毕拔掉电源后，电动机还要转动一会才能停下来，在拔掉电源后，发现洗衣机先振动得比较小，然后有一阵子振动得很剧烈，然后振动慢慢减小直至停下来，其间振动剧烈的原因是
A. 洗衣机没放平衡
B. 电动机有一阵子转快了
C. 电动机转动的频率和洗衣机的固有频率相近或相等
D. 这只是一种偶然现象
2. 做“声波碎杯”的实验时，用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为 500 Hz。将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉，下列说法中正确的是
A. 操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大
B. 操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波
C. 操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率
D. 操作人员一定要将声波发生器发出的声波频率调到 500 Hz
3. 一列队伍过桥时，不能齐步走，这是为了
A. 减小对桥的压力B. 使桥受力均匀
C. 减小对桥的冲量D. 避免使桥共振
4. 超声波是指频率为 20000 Hz 以上的高频弹性波，次声波是指频率低于 20 Hz 的低频弹性波。已知人体内脏器官的振荡频率为 4∼18 Hz。在强度较大且强度相同的情况下，对人体伤害最大的是
A. 声波B. 超声波
C. 次声波D. 它们对人体的伤害是相同的
5. 在实验室可以做“声波碎杯”的实验，用手指轻弹一只玻璃酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为 500 Hz．将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉．下列说法中正确的是
A. 操作人员必须把声波发生器输出的功率调到很大
B. 操作人员必须使声波发生器发出频率很高的超声波
C. 操作人员必须同时增大声波发生器发出声波的频率和功率
D. 操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到 500 Hz，且适当增大其输出功率
6. 在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是
A. 加大飞机的惯性B. 使机体更加平衡
C. 使机翼更加牢固D. 改变机翼的固有频率
7. 某同学在研究单摆的受迫振动时，得到如图所示的共振曲线。横轴表示驱动力的频率，纵轴表示稳定时单摆振动的振幅。已知重力加速度为 g，下列说法中正确的是
A. 由图中数据可以估算出单摆的摆长
B. 由图中数据可以估算出摆球的质量
C. 由图中数据可以估算出摆球的最大动能
D. 如果增大该单摆的摆长，则曲线的峰将向右移动
8. 振动物体都有它自己的固有频率，实验表明，做受迫振动的物体，在它的固有频率等于或接近于驱动力的频率时，振幅最大，这就是共振现象，如果固有频率和驱动力的频率相差较大时，那么受迫振动的振幅就小，下表记录了某受迫振动的物体振幅随驱动力频率变化的关系，则该振动物体的固有频率
驱动力频率/Hz30405060708090受迫振动振幅
A. 一定在 50 Hz 到 60 Hz 的范围内B. 一定等于 60 Hz
C. 一定在 60 Hz 到 70 Hz 的范围内D. 一定在 50 Hz 到 70 Hz 的范围内
9. 如图所示，质量相同的四个摆球悬于同一根横线上，四个摆的摆长分别为 L1=2 m 、 L2=1.5 m 、 L3=1 m 、 L4=0.5 m．现以摆 3 为驱动摆，让摆 3 振动，使其余三个摆也振动起来，则摆球振动稳定后
A. 摆 1 的振幅一定最大B. 摆 4 的周期一定最短
C. 四个摆的振幅相同D. 四个摆的周期相同
10. 如图所示是物体受迫振动的共振曲线，其纵坐标表示了物体
A. 在不同时刻的振幅B. 在不同时刻的位移
C. 在不同策动力下的振幅D. 在不同策动力下的位移
11. 受迫振动的周期
A. 跟物体的固有周期相等
B. 跟策动力的周期相等
C. 跟策动力的大小有关
D. 跟策动力的周期及物体的固有周期都有关
12. 如图所示，一根水平细钢丝两边固定，它下面悬挂三个摆长为 lA=1.00 m ， lB=0.50 m ， lC=0.25 m 的单摆，三个摆球相同，现用周期变化的外力作用于细钢丝上，下述判断正确的是
A. 外力的频率为 0.5 Hz 时，B 球振幅最大
B. 外力的频率为 1 Hz 时，A 球振幅最大
C. 外力的频率为 1 Hz 时，C 球振幅最大
D. 外力的频率为 2 Hz 时，A 球振幅最大
13. 如图所示，三个单摆的摆长为 L1=1.5 m ， L2=1.0 m ， L3=0.5 m，现用一周期等于 2 s 的驱动力，使它们做受迫振动，那么当它们的振动稳定时，下列判断中正确的是
A. 三个摆的周期和振幅相等B. 三个摆的周期不等，振幅相等
C. 三个摆的周期相等，但振幅不等D. 三个摆的周期和振幅不相等
14. 下列叙述中不属于共振现象的有
A. 大队人马迈着整齐步伐过桥可能会导致桥梁断裂
B. 耳朵凑近空热水瓶口能听到嗡嗡的声音
C. 海上风暴引起强烈的震动所产生次声波（f<20 Hz）可使海员丧命
D. 把弹簧振子拉到距离平衡位置最远时放手，则此时振幅最大
15. 如图甲所示，竖直圆盘转动时，可带动固定在圆盘上的 T 形支架在竖直方向振动，T 形支架的下面系着一个弹簧和小球，共同组成一个振动系统。当圆盘静止时，小球可稳定振动。现使圆盘以 4 s 的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定。改变圆盘匀速转动的周期，其共振曲线（振幅 A 与驱动力的频率 f 的关系）如图乙所示，则
A. 此振动系统的固有频率约为 3 Hz
B. 此振动系统的固有频率约为 0.25 Hz
C. 若圆盘匀速转动的周期增大，系统的振动频率不变
D. 若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰值将向右移动
16. 下列说法正确的是
A. 一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时长
B. 根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
C. 大量事实证明，电磁波不能产生衍射现象
D. 受迫振动的频率总等于系统的固有频率
二、双项选择题（共8小题；共32分）
17. 一个摆在空气中做阻尼振动，下列说法中正确的是
A. 振动的能量在逐渐转化为其他形式的能
B. 后一时刻摆球的动能一定比前一时刻摆球的动能小
C. 后一时刻摆球的势能一定比前一时刻摆球的势能小
D. 后一时刻摆球的机械能一定比前一时刻摆球的机械能小
18. 一单摆置于空气中，把摆球偏离平衡位置后自由释放，单摆振动了一段时间后停了下来，那么摆球的振动
A. 是等幅振动B. 是阻尼振动
C. 机械能保持不变D. 机械能逐渐减少
19. 如图所示，A 球振动后，通过水平细绳迫使 B 、 C 两球振动。对于振动达到稳定后，下列说法中正确的是
A. 只有 A 、 C 的振动周期相等B. A 的振幅比 B 的振幅小
C. C 的振幅比 B 的振幅大D. A 、 B 、 C 的振动周期相等
20. 如图是研究受迫振动的实验装置。当用不同的转速匀速转动把手时，把手就给弹簧振子以周期性的驱动力，使振子做受迫振动。以下说法正确的是
A. 振子做受迫振动的频率总等于驱动力的频率
B. 振子做受迫振动的频率总等于振子的固有频率
C. 当驱动力的频率与振子固有频率相等时，振幅最大
D. 振子的振幅与驱动力的频率无关
21. 一根水平张紧的绳子上系着五个单摆，如图所示。摆长从左至右依次为 3L2，L，L2，L，2L。若让 D 先摆动起来，其周期为 T，当稳定时
A. B 摆振幅最大B. E 摆振幅最大
C. C 摆振动周期为 22T D. A 摆振动周期为 T
22. 如图所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈内振动，如果空气阻力不计，则
A. 磁铁的振幅不变B. 磁铁做阻尼振动
C. 线圈中有逐渐变弱的直流电D. 线圈中有逐渐变弱的交流电
23. 如图所示，A，B，C，D 四个单摆的摆长分别为 l，2l，l，l2，摆球质量分别为 2m，2m，m，m2，四个单摆原来静止地悬挂在一根水平细线上，现让 A 球振动起来，通过水平绳迫使 B，C，D 也振动起来，则下列说法正确的是
A. A，B，C，D 四个单摆的周期均相同
B. 只有 A，C 两个单摆的周期相同
C. B，C，D 中因 D 的质量最小，故其振幅是最大的
D. B，C，D 中 C 的振幅最大
24. 把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛（如图所示）。不开电动机让这个筛子自由振动时，完成 20 次全振动用 15 s；在某电压下，电动偏心轮的转速是 88 r/min .已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是
A. 降低输入电压B. 提高输入电压C. 增加筛子质量D. 减小筛子质量
三、多项选择题（共6小题；共24分）
25. 某振动系统的固有频率为 f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为 f。若驱动力的振幅保持不变，则下列说法正确的是
A. 当 fB. 当 f>f0 时，该振动系统的振幅随 f 减小而增大
C. 该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于 f0
D. 该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于 f
E. 当 f＝f0 时，该振动系统一定发生共振
26. 下列说法中正确的是
A. 阻尼振动是减幅振动
B. 实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用
C. 阻尼振动的振幅逐渐减小，所以周期也逐渐减小
D. 阻尼过大时，系统将不能发生振动
27. 关于波的周期，下列说法正确的是
A. 质点的振动周期就是波的周期
B. 波的周期是由波源驱动力的频率决定的
C. 波的周期与形成波的介质的密度有关
D. 经历整数个周期，波形图重复出现，只是波峰向前移动了一段距离
28. 如图甲所示为一弹簧振子自由振动（即做简谐运动）时的位移随时间变化的图象，图乙为该弹簧振子在某外力的作用下做受迫振动时的位移随时间变化的图象，则下列说法中正确的是
A. 由图甲可知该弹簧振子的固有周期为 4 s
B. 由图乙可知该弹簧振子的固有周期为 8 s
C. 由图乙可知外力的周期为 8 s
D. 如果改变外力的周期，在接近 4 s 的附近该弹簧振子的振幅较大
E. 如果改变外力的周期，在接近 8 s 的附近该弹簧振子的振幅较大
29. 铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车由于受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为 12.6 m，列车固有振动周期为 0.315 s。下列说法正确的是
A. 列车的危险速率为 40 m/s
B. 列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象
C. 列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等
D. 增加钢轨的长度有利于列车高速运行
30. 一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为 2 Hz，现在长绳两端分别有一振源 P 、 Q 同时开始以相同振幅 A 上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成的波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了共振现象，则
A. 由 P 振源产生的波先到达弹簧处
B. 两列波可能形成干涉
C. 由 Q 振源产生的波的波速较接近 4 m/s
D. 绳上会出现振动位移大小为 2A 的点
答案
第一部分
1. C
【解析】洗衣机脱水时，电动机转速很快，频率很大，可以说远大于洗衣机的固有频率，不能发生共振现象。当脱水终止时，随着电动机转速的减小，频率也在减小，肯定有一段时间，频率接近或等于洗衣机的固有频率，从而发生共振现象，反应在宏观上就是洗衣机振动剧烈。
2. D
【解析】本题考查共振现象在实际生产和生活中的应用，要求学会用共振条件进行分析。为了使杯发生共振，操作人员一定要将声波发生器发出的声波频率调到 500 Hz。
3. D
4. C
5. D
【解析】由题可知用手指轻弹一只酒杯，测得这声音的频率为 500 Hz，就是酒杯的固有频率．当物体发生共振时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体．将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前，操作人员通过调整其发出的声波，将酒杯碎掉是利用的共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，而酒杯的固有频率为 500 Hz，故操作人员要将声波发生器发出的声波频率调到 500 Hz，使酒杯产生共振，从而能将酒杯碎掉，故D正确．
6. D
【解析】当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，发生共振，振幅最大，因此要减弱机翼的振动，必须改变机翼的固有频率。
7. A
【解析】A正确、从单摆的共振曲线可以得出单摆的固有频率，单摆的固有频率等于振幅最大时的驱动力的频率，根据单摆的频率可以计算出单摆的周期，根据单摆的周期公式可以算出单摆的摆长；
B 、C错误、从单摆的周期无法计算出单摆的摆球质量和摆球的最大动能，选项；
D错误、如果增大单摆的摆长，单摆的周期增大，频率减小，曲线的峰将向左移动。
8. D
【解析】D正确、从共振曲线可以看出，在驱动力的频率等于或接近固有频率时，振幅显著增大；表格中当驱动力频率为 60 Hz 时，振幅最大，说明固有频率在 60 Hz 左右，即可能在 50 Hz 到 60Hz 之间，也可能在 60 Hz 到 70 Hz 之间。
9. D
【解析】让摆 3 振动，则其余三个摆做受迫振动，受迫振动稳定后其周期等于驱动摆的周期，因此四个摆的周期相同，B错误，D正确；与驱动摆的摆长越接近则振幅越大，故A、C错误．
10. C
11. B
12. C
13. C
14. D
15. A
【解析】当驱动力的周期与固有周期相同时振幅最大，所以固有频率为 3 Hz，A对，B错；
受迫振动物体的振动周期由驱动力周期决定，所以圆盘匀速转动的周期增大，频率减小，C错；
共振曲线的峰值向左移动，D错。
16. B
【解析】沿运动方向动尺变短，所以A错误；根据多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运动速度，所以B正确；任何波均可以发生反射、干涉、衍射现象，所以C错误；受迫振动的频率取决于驱动力的频率，与固有频率无关，所以D错误。
第二部分
17. A， D
18. B， D
19. C， D
20. A， C
21. A， D
22. B， D
【解析】根据楞次定律下面的线圈会阻碍磁铁运动做负功，所以磁铁最终会停止，故A错误，B正确；因为磁铁在运动 所以穿过线圈的磁通量变化，根据楞次定律可知，线圈中产生方向变化的电流，故C错误，D正确；
23. A， D
【解析】在 A 的驱动下，B，C，D 均做受迫振动，受迫振动的频率均与驱动力的频率（A 的固有频率）相等，与各自的固有频率无关，所以选项A正确，B选项错误；能否达到最大振幅，即共振，应判断是否与相等。对于单摆而言，固有频率是与摆球质量无关的，所以不必考虑摆球的质量。在 B，C，D 中，只有 C 球的固有频率等于驱动力的频率，所以在 B，C，D 中 C 的振幅最大。
24. A， D
【解析】筛子的固有频率为 f固=2015 Hz=43 Hz，而当时的驱动力频率为 f驱=8860 Hz=4.43 Hz，即 f固为了达到振幅增大，应该减小这两个频率的差值，所以应增大固有频率或减小驱动力频率，增大固有频率可用D的做法，减小驱动力的频率可用A的做法。
第三部分
25. B， D， E
26. A， B， D
【解析】阻尼振动即振动过程中受到阻力作用的振动，因为实际的运动在空气中要受到空气的阻力作用，因此不可避免地受到阻尼作用，即B选项正确；由于振幅是振动系统能量大小的标志，阻尼振动过程中由于要克服阻力做功，消耗系统的机械能，因此系统机械能减小，所以报幅要减小，则A选项正确；但是振动系统的周期与振幅无关，因此阻尼振动尽管是减幅报动，但其固有周期不变，当阻尼过大时由于合外力可能为零，将不能提供回复力，则振动系统将不能发生振动，此时振动系统的周期可看做无穷大，因此C选项不正确，D选项正确。
27. A， B， D
【解析】波的周期性是由质点振动的周期性决定的，故A选项正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故B选项正确，C选项错误；D选项正是波的周期性的体现，故D正确。
28. A， C， D
29. A， B， D
30. A， C， D
【解析】 P 振源产生的波引起质点向上起振，Q 振源产生的波引起质点向下起振，结合题意可知 P 振源产生的波先到达弹簧处，A 正确；
两列波的频率不同，不能形成干涉，B 错误；
Q 振源的振动频率接近 2 Hz，形成的波的波速接近 v=λf=4 m/s，C 正确；
绳上的两列波叠加时的最大位移大小为 2A，D 正确。
一、单项选择题（共16小题；共64分）
1. 洗衣机在把衣服脱水完毕拔掉电源后，电动机还要转动一会才能停下来，在拔掉电源后，发现洗衣机先振动得比较小，然后有一阵子振动得很剧烈，然后振动慢慢减小直至停下来，其间振动剧烈的原因是
A. 洗衣机没放平衡
B. 电动机有一阵子转快了
C. 电动机转动的频率和洗衣机的固有频率相近或相等
D. 这只是一种偶然现象
2. 做“声波碎杯”的实验时，用手指轻弹一只酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为 500 Hz。将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉，下列说法中正确的是
A. 操作人员一定是把声波发生器的功率调到很大
B. 操作人员可能是使声波发生器发出了频率很高的超声波
C. 操作人员一定是同时增大了声波发生器发出声波的频率和功率
D. 操作人员一定要将声波发生器发出的声波频率调到 500 Hz
3. 一列队伍过桥时，不能齐步走，这是为了
A. 减小对桥的压力B. 使桥受力均匀
C. 减小对桥的冲量D. 避免使桥共振
4. 超声波是指频率为 20000 Hz 以上的高频弹性波，次声波是指频率低于 20 Hz 的低频弹性波。已知人体内脏器官的振荡频率为 4∼18 Hz。在强度较大且强度相同的情况下，对人体伤害最大的是
A. 声波B. 超声波
C. 次声波D. 它们对人体的伤害是相同的
5. 在实验室可以做“声波碎杯”的实验，用手指轻弹一只玻璃酒杯，可以听到清脆的声音，测得这声音的频率为 500 Hz．将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉．下列说法中正确的是
A. 操作人员必须把声波发生器输出的功率调到很大
B. 操作人员必须使声波发生器发出频率很高的超声波
C. 操作人员必须同时增大声波发生器发出声波的频率和功率
D. 操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到 500 Hz，且适当增大其输出功率
6. 在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是
A. 加大飞机的惯性B. 使机体更加平衡
C. 使机翼更加牢固D. 改变机翼的固有频率
7. 某同学在研究单摆的受迫振动时，得到如图所示的共振曲线。横轴表示驱动力的频率，纵轴表示稳定时单摆振动的振幅。已知重力加速度为 g，下列说法中正确的是
A. 由图中数据可以估算出单摆的摆长
B. 由图中数据可以估算出摆球的质量
C. 由图中数据可以估算出摆球的最大动能
D. 如果增大该单摆的摆长，则曲线的峰将向右移动
8. 振动物体都有它自己的固有频率，实验表明，做受迫振动的物体，在它的固有频率等于或接近于驱动力的频率时，振幅最大，这就是共振现象，如果固有频率和驱动力的频率相差较大时，那么受迫振动的振幅就小，下表记录了某受迫振动的物体振幅随驱动力频率变化的关系，则该振动物体的固有频率
驱动力频率/Hz30405060708090受迫振动振幅
A. 一定在 50 Hz 到 60 Hz 的范围内B. 一定等于 60 Hz
C. 一定在 60 Hz 到 70 Hz 的范围内D. 一定在 50 Hz 到 70 Hz 的范围内
9. 如图所示，质量相同的四个摆球悬于同一根横线上，四个摆的摆长分别为 L1=2 m 、 L2=1.5 m 、 L3=1 m 、 L4=0.5 m．现以摆 3 为驱动摆，让摆 3 振动，使其余三个摆也振动起来，则摆球振动稳定后
A. 摆 1 的振幅一定最大B. 摆 4 的周期一定最短
C. 四个摆的振幅相同D. 四个摆的周期相同
10. 如图所示是物体受迫振动的共振曲线，其纵坐标表示了物体
A. 在不同时刻的振幅B. 在不同时刻的位移
C. 在不同策动力下的振幅D. 在不同策动力下的位移
11. 受迫振动的周期
A. 跟物体的固有周期相等
B. 跟策动力的周期相等
C. 跟策动力的大小有关
D. 跟策动力的周期及物体的固有周期都有关
12. 如图所示，一根水平细钢丝两边固定，它下面悬挂三个摆长为 lA=1.00 m ， lB=0.50 m ， lC=0.25 m 的单摆，三个摆球相同，现用周期变化的外力作用于细钢丝上，下述判断正确的是
A. 外力的频率为 0.5 Hz 时，B 球振幅最大
B. 外力的频率为 1 Hz 时，A 球振幅最大
C. 外力的频率为 1 Hz 时，C 球振幅最大
D. 外力的频率为 2 Hz 时，A 球振幅最大
13. 如图所示，三个单摆的摆长为 L1=1.5 m ， L2=1.0 m ， L3=0.5 m，现用一周期等于 2 s 的驱动力，使它们做受迫振动，那么当它们的振动稳定时，下列判断中正确的是
A. 三个摆的周期和振幅相等B. 三个摆的周期不等，振幅相等
C. 三个摆的周期相等，但振幅不等D. 三个摆的周期和振幅不相等
14. 下列叙述中不属于共振现象的有
A. 大队人马迈着整齐步伐过桥可能会导致桥梁断裂
B. 耳朵凑近空热水瓶口能听到嗡嗡的声音
C. 海上风暴引起强烈的震动所产生次声波（f<20 Hz）可使海员丧命
D. 把弹簧振子拉到距离平衡位置最远时放手，则此时振幅最大
15. 如图甲所示，竖直圆盘转动时，可带动固定在圆盘上的 T 形支架在竖直方向振动，T 形支架的下面系着一个弹簧和小球，共同组成一个振动系统。当圆盘静止时，小球可稳定振动。现使圆盘以 4 s 的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定。改变圆盘匀速转动的周期，其共振曲线（振幅 A 与驱动力的频率 f 的关系）如图乙所示，则
A. 此振动系统的固有频率约为 3 Hz
B. 此振动系统的固有频率约为 0.25 Hz
C. 若圆盘匀速转动的周期增大，系统的振动频率不变
D. 若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰值将向右移动
16. 下列说法正确的是
A. 一条沿自身长度方向运动的杆，其长度总比杆静止时长
B. 根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
C. 大量事实证明，电磁波不能产生衍射现象
D. 受迫振动的频率总等于系统的固有频率
二、双项选择题（共8小题；共32分）
17. 一个摆在空气中做阻尼振动，下列说法中正确的是
A. 振动的能量在逐渐转化为其他形式的能
B. 后一时刻摆球的动能一定比前一时刻摆球的动能小
C. 后一时刻摆球的势能一定比前一时刻摆球的势能小
D. 后一时刻摆球的机械能一定比前一时刻摆球的机械能小
18. 一单摆置于空气中，把摆球偏离平衡位置后自由释放，单摆振动了一段时间后停了下来，那么摆球的振动
A. 是等幅振动B. 是阻尼振动
C. 机械能保持不变D. 机械能逐渐减少
19. 如图所示，A 球振动后，通过水平细绳迫使 B 、 C 两球振动。对于振动达到稳定后，下列说法中正确的是
A. 只有 A 、 C 的振动周期相等B. A 的振幅比 B 的振幅小
C. C 的振幅比 B 的振幅大D. A 、 B 、 C 的振动周期相等
20. 如图是研究受迫振动的实验装置。当用不同的转速匀速转动把手时，把手就给弹簧振子以周期性的驱动力，使振子做受迫振动。以下说法正确的是
A. 振子做受迫振动的频率总等于驱动力的频率
B. 振子做受迫振动的频率总等于振子的固有频率
C. 当驱动力的频率与振子固有频率相等时，振幅最大
D. 振子的振幅与驱动力的频率无关
21. 一根水平张紧的绳子上系着五个单摆，如图所示。摆长从左至右依次为 3L2，L，L2，L，2L。若让 D 先摆动起来，其周期为 T，当稳定时
A. B 摆振幅最大B. E 摆振幅最大
C. C 摆振动周期为 22T D. A 摆振动周期为 T
22. 如图所示，挂在弹簧下端的条形磁铁在闭合线圈内振动，如果空气阻力不计，则
A. 磁铁的振幅不变B. 磁铁做阻尼振动
C. 线圈中有逐渐变弱的直流电D. 线圈中有逐渐变弱的交流电
23. 如图所示，A，B，C，D 四个单摆的摆长分别为 l，2l，l，l2，摆球质量分别为 2m，2m，m，m2，四个单摆原来静止地悬挂在一根水平细线上，现让 A 球振动起来，通过水平绳迫使 B，C，D 也振动起来，则下列说法正确的是
A. A，B，C，D 四个单摆的周期均相同
B. 只有 A，C 两个单摆的周期相同
C. B，C，D 中因 D 的质量最小，故其振幅是最大的
D. B，C，D 中 C 的振幅最大
24. 把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛（如图所示）。不开电动机让这个筛子自由振动时，完成 20 次全振动用 15 s；在某电压下，电动偏心轮的转速是 88 r/min .已知增大电动偏心轮的电压可以使其转速提高，而增加筛子的总质量可以增大筛子的固有周期。为使共振筛的振幅增大，以下做法可行的是
A. 降低输入电压B. 提高输入电压C. 增加筛子质量D. 减小筛子质量
三、多项选择题（共6小题；共24分）
25. 某振动系统的固有频率为 f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为 f。若驱动力的振幅保持不变，则下列说法正确的是
A. 当 f
C. 该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于 f0
D. 该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于 f
E. 当 f＝f0 时，该振动系统一定发生共振
26. 下列说法中正确的是
A. 阻尼振动是减幅振动
B. 实际的振动系统不可避免地要受到阻尼作用
C. 阻尼振动的振幅逐渐减小，所以周期也逐渐减小
D. 阻尼过大时，系统将不能发生振动
27. 关于波的周期，下列说法正确的是
A. 质点的振动周期就是波的周期
B. 波的周期是由波源驱动力的频率决定的
C. 波的周期与形成波的介质的密度有关
D. 经历整数个周期，波形图重复出现，只是波峰向前移动了一段距离
28. 如图甲所示为一弹簧振子自由振动（即做简谐运动）时的位移随时间变化的图象，图乙为该弹簧振子在某外力的作用下做受迫振动时的位移随时间变化的图象，则下列说法中正确的是
A. 由图甲可知该弹簧振子的固有周期为 4 s
B. 由图乙可知该弹簧振子的固有周期为 8 s
C. 由图乙可知外力的周期为 8 s
D. 如果改变外力的周期，在接近 4 s 的附近该弹簧振子的振幅较大
E. 如果改变外力的周期，在接近 8 s 的附近该弹簧振子的振幅较大
29. 铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车由于受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为 12.6 m，列车固有振动周期为 0.315 s。下列说法正确的是
A. 列车的危险速率为 40 m/s
B. 列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象
C. 列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等
D. 增加钢轨的长度有利于列车高速运行
30. 一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为 2 Hz，现在长绳两端分别有一振源 P 、 Q 同时开始以相同振幅 A 上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成的波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了共振现象，则
A. 由 P 振源产生的波先到达弹簧处
B. 两列波可能形成干涉
C. 由 Q 振源产生的波的波速较接近 4 m/s
D. 绳上会出现振动位移大小为 2A 的点
答案
第一部分
1. C
【解析】洗衣机脱水时，电动机转速很快，频率很大，可以说远大于洗衣机的固有频率，不能发生共振现象。当脱水终止时，随着电动机转速的减小，频率也在减小，肯定有一段时间，频率接近或等于洗衣机的固有频率，从而发生共振现象，反应在宏观上就是洗衣机振动剧烈。
2. D
【解析】本题考查共振现象在实际生产和生活中的应用，要求学会用共振条件进行分析。为了使杯发生共振，操作人员一定要将声波发生器发出的声波频率调到 500 Hz。
3. D
4. C
5. D
【解析】由题可知用手指轻弹一只酒杯，测得这声音的频率为 500 Hz，就是酒杯的固有频率．当物体发生共振时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体．将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前，操作人员通过调整其发出的声波，将酒杯碎掉是利用的共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，而酒杯的固有频率为 500 Hz，故操作人员要将声波发生器发出的声波频率调到 500 Hz，使酒杯产生共振，从而能将酒杯碎掉，故D正确．
6. D
【解析】当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，发生共振，振幅最大，因此要减弱机翼的振动，必须改变机翼的固有频率。
7. A
【解析】A正确、从单摆的共振曲线可以得出单摆的固有频率，单摆的固有频率等于振幅最大时的驱动力的频率，根据单摆的频率可以计算出单摆的周期，根据单摆的周期公式可以算出单摆的摆长；
B 、C错误、从单摆的周期无法计算出单摆的摆球质量和摆球的最大动能，选项；
D错误、如果增大单摆的摆长，单摆的周期增大，频率减小，曲线的峰将向左移动。
8. D
【解析】D正确、从共振曲线可以看出，在驱动力的频率等于或接近固有频率时，振幅显著增大；表格中当驱动力频率为 60 Hz 时，振幅最大，说明固有频率在 60 Hz 左右，即可能在 50 Hz 到 60Hz 之间，也可能在 60 Hz 到 70 Hz 之间。
9. D
【解析】让摆 3 振动，则其余三个摆做受迫振动，受迫振动稳定后其周期等于驱动摆的周期，因此四个摆的周期相同，B错误，D正确；与驱动摆的摆长越接近则振幅越大，故A、C错误．
10. C
11. B
12. C
13. C
14. D
15. A
【解析】当驱动力的周期与固有周期相同时振幅最大，所以固有频率为 3 Hz，A对，B错；
受迫振动物体的振动周期由驱动力周期决定，所以圆盘匀速转动的周期增大，频率减小，C错；
共振曲线的峰值向左移动，D错。
16. B
【解析】沿运动方向动尺变短，所以A错误；根据多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的运动速度，所以B正确；任何波均可以发生反射、干涉、衍射现象，所以C错误；受迫振动的频率取决于驱动力的频率，与固有频率无关，所以D错误。
第二部分
17. A， D
18. B， D
19. C， D
20. A， C
21. A， D
22. B， D
【解析】根据楞次定律下面的线圈会阻碍磁铁运动做负功，所以磁铁最终会停止，故A错误，B正确；因为磁铁在运动 所以穿过线圈的磁通量变化，根据楞次定律可知，线圈中产生方向变化的电流，故C错误，D正确；
23. A， D
【解析】在 A 的驱动下，B，C，D 均做受迫振动，受迫振动的频率均与驱动力的频率（A 的固有频率）相等，与各自的固有频率无关，所以选项A正确，B选项错误；能否达到最大振幅，即共振，应判断是否与相等。对于单摆而言，固有频率是与摆球质量无关的，所以不必考虑摆球的质量。在 B，C，D 中，只有 C 球的固有频率等于驱动力的频率，所以在 B，C，D 中 C 的振幅最大。
24. A， D
【解析】筛子的固有频率为 f固=2015 Hz=43 Hz，而当时的驱动力频率为 f驱=8860 Hz=4.43 Hz，即 f固
第三部分
25. B， D， E
26. A， B， D
【解析】阻尼振动即振动过程中受到阻力作用的振动，因为实际的运动在空气中要受到空气的阻力作用，因此不可避免地受到阻尼作用，即B选项正确；由于振幅是振动系统能量大小的标志，阻尼振动过程中由于要克服阻力做功，消耗系统的机械能，因此系统机械能减小，所以报幅要减小，则A选项正确；但是振动系统的周期与振幅无关，因此阻尼振动尽管是减幅报动，但其固有周期不变，当阻尼过大时由于合外力可能为零，将不能提供回复力，则振动系统将不能发生振动，此时振动系统的周期可看做无穷大，因此C选项不正确，D选项正确。
27. A， B， D
【解析】波的周期性是由质点振动的周期性决定的，故A选项正确；波的周期等于波源驱动力的周期，与介质无关，故B选项正确，C选项错误；D选项正是波的周期性的体现，故D正确。
28. A， C， D
29. A， B， D
30. A， C， D
【解析】 P 振源产生的波引起质点向上起振，Q 振源产生的波引起质点向下起振，结合题意可知 P 振源产生的波先到达弹簧处，A 正确；
两列波的频率不同，不能形成干涉，B 错误；
Q 振源的振动频率接近 2 Hz，形成的波的波速接近 v=λf=4 m/s，C 正确；
绳上的两列波叠加时的最大位移大小为 2A，D 正确。
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