高二物理（人教版选择性必修一）试题阶段质量检测（二）机械振动（Word版附解析）

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阶段质量检测(二)　机械振动(满分:100分　网阅作业,选择题请在答题区内作答) 一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.如图所示,水平方向上有一弹簧振子,O点是其平衡位置,振子在a和b之间做简谐运动,关于振子下列说法正确的是(　　)A.在a点时加速度最大,速度最大B.在O点时速度最大,位移最大C.在b点时位移最大,速度最小D.在b点时加速度最大,速度最大2.一物体做受迫振动,驱动力的频率小于该物体的固有频率。在驱动力的频率逐渐增大的过程中,该物体的振幅(　　)A.一定逐渐增大　B.一定逐渐减小C.可能先增大后减小　D.可能先减小后增大3.关于机械振动,下列说法不正确的是(　　)A.做简谐运动的质点,其振动能量与振幅有关B.做简谐运动的物体经过平衡位置时所受合外力一定为零C.单摆做简谐运动的周期跟振幅及摆球质量无关D.单摆在周期性的外力作用下做受迫振动,外力的频率越大,单摆的振幅可能越小4.如图为某单摆的振动图像,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　)A.摆长为1.6 m,起始时刻速度最大B.摆长为2.5 m,起始时刻速度为零C.摆长为1.6 m,A、C点的速度相同D.摆长为2.5 m,A、B点的速度相同5.在光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子及其振动图像如图所示,下列说法错误的是(　　)A.t=0时,弹簧处于原长B.周期T=2 sC.某段时间,小球的加速度和速度可能都减小D.一个周期内小球通过的路程等于80 cm6.如图所示,将质量为m的小球悬挂在一轻质弹簧下端,静止后小球所在的位置为O点(图中未标出)。现将小球从O点向下拉至弹簧对小球的弹力大小为2mg(g为重力加速度),然后释放,已知小球在运动过程中弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力。则小球位于最高点时弹簧的弹力大小为(　　) A.2mgB.0C.mgD.12mg7.如图所示,在倾角为α的光滑绝缘斜面顶端固定一摆长为L的单摆,单摆在斜面上做小角度摆动,摆球经过平衡位置时的速度为v,重力加速度为g,则以下判断正确的是(　　) A.单摆在斜面上摆动的周期T=2πLgB.摆球经过平衡位置时的回复力大小为F=mv2LC.若摆球带正电,并加一沿斜面向下的匀强电场,则单摆的振动周期将减小D.若斜面的倾角α增大,则单摆的振动周期将增大二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.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。小球的振幅A与圆盘的转速n的关系如图乙所示。下列说法正确的是(　　)A.振动系统的固有周期为0.05 sB.振动系统的固有周期为3 sC.圆盘的转速越大,小球振动的频率越大D.圆盘的转速越大,小球振动的频率越小9.如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。当振子位于A点时弹簧处于原长状态。取竖直向上为正方向,重力加速度大小为g。振子的位移x随时间t变化的关系如图乙所示,下列说法正确的是(　　)A.振子位移的表达式为x=12sin(1.6t) cmB.t=0.6 s时,振子的速度方向竖直向下C.振子在B点的加速度大小为gD.振子的动能和弹簧的弹性势能之和保持不变10.图1、2分别是甲、乙两个单摆在同一位置做简谐运动的图像,则下列说法正确的是(　　)A.甲、乙两单摆的振幅之比为2∶1B.t=2 s时,甲单摆的重力势能最大,乙单摆的动能最小C.甲、乙两单摆的摆长之比为4∶1D.甲、乙两单摆的摆球在最低点时,向心加速度大小一定不相等三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(7分)某实验小组用图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。所用实验器材有:摆球、长度可调的轻质摆线、刻度尺、10分度的游标卡尺、停表等。请回答下列问题:(1)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有　　　　。(2分) A.摆线要选择细些的、伸缩性大的,并且尽可能长一些B.摆球尽量选择质量大、体积小的金属球C.用刻度尺测量摆线的长度l,这就是单摆的摆长D.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时(2)用刻度尺测得摆线长度为97.70 cm,用游标卡尺测量摆球直径,示数如图乙所示,则摆球的直径为　　　　　mm。(2分) (3)实验中测得摆球做50次全振动所用的时间为99.50 s,π2取9.87,由此算得当地的重力加速度的值为　　　m/s2(保留3位有效数字)。(3分) 12.(9分)在太空,物体完全失重,用天平无法测量质量。如图(a),某同学设计了一个动力学方法测量物体质量的实验方案,主要实验仪器包括:气垫导轨、滑块、轻弹簧、标准砝码、光电计时器和待测物体,主要步骤如下:(1)调平气垫导轨,将弹簧左端连接气垫导轨左端,右端连接滑块;(2)将滑块拉至离平衡位置20 cm处由静止释放,滑块第1次经过平衡位置处开始计时,第21次经过平衡位置时停止计时,由此测得弹簧振子的振动周期T;(3)将质量为m的砝码固定在滑块上,重复步骤(2);(4)依次增加砝码质量m,测出对应的周期T,实验数据如下表所示,在图(b)中绘制T2-m关系图线;(2分)(5)由T2-m图像可知,弹簧振子振动周期的平方与砝码质量的关系是　　　　(填“线性的”或“非线性的”);(2分) (6)取下砝码后,将待测物体固定在滑块上,测量周期并得到T2=0.880 s2,则待测物体质量是　　　　 kg(保留3位有效数字);(2分) (7)若换一个质量较小的滑块重做上述实验,所得T2-m图线与原图线相比将沿纵轴　　　　移动(填“正方向”“负方向”或“不”)。(3分) 13.(11分)如图所示,一单摆的摆长为l,摆球质量为m,最低点A处固定一竖直挡板。将摆球从A点拉至B点,OB与竖直方向夹角为θ(θ