粤教版（2019）高二物理 选择性必修第一册 第二章 机械振动 单元检测卷

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第一章 动量和动量守恒定律 单元检测卷满分100分，时间75分钟单选题（本题共8个小题，每题3分，共24分）1．关于简谐运动，下列说法正确的是（    ）A．位移的方向总背离平衡位置 B．加速度方向总和位移方向相同C．位移方向总和速度方向相反 D．速度方向总和回复力方向相同2．如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有a、b、c、d、e五个单摆，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动；接着其余各摆也开始振动。下列说法中正确的是（　　）  A．各摆的振动周期与a摆相同 B．各摆的振幅大小不同，e摆的振幅最大C．各摆的振动周期不同，c摆的周期最长 D．各摆均做自由振动3．为了交通安全，常在公路上设置如图甲所示的减速带，减速带的间距为4m。当一辆汽车以7.2km/h的速度行驶在减速带上时，车内如图乙所示的弹簧装饰振动得最厉害，则弹簧装饰的固有频率为（　　）  A．0.2Hz B．0.3Hz C．0.4Hz D．0.5Hz4．小明在实验室做单摆实验时得到如图所示的单摆振动情形，B是它的平衡位置，A、C是摆球所能到达的左右最远位置，小明通过实验测得当地重力加速度，并且根据实验情况绘制了单摆的振动图像，设图中单摆向右摆动为正方向，，则下列选项正确的是（　　）  A．图中P点说明摆球此时向正方向振动B．根据图像可知开始计时摆球在C点C．根据已知数据可知，摆长约为1.0mD．摆球所受的重力和拉力的合力充当单摆的回复力5．如图1、2所示，甲、乙两个完全一样的单摆，甲摆悬挂在天花板上，乙摆上端固定在光滑斜面上，斜面长，高为h。两摆球拉离平衡位置相同的小角度同时释放，相对平衡位置的位移与时间的关系图像如图3所示。则斜面的高h为（　　）  A． B． C． D．6．一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T。下列说法正确的是（　　）A．若在t时刻和时刻振子的位移大小相等、方向相同，则一定等于T的整数倍B．若在t时刻和时刻振子的位移大小相等、方向相反，则一定等于的整数倍C．若=T，则在t时刻和时刻振子的速度一定相同D．若=，则在t时刻和时刻弹簧的长度一定相等7．如图甲，在光滑水平地面上一弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，O点为平衡位置，以O点为坐标原点，以水平向右为x轴正方向，画出了如图乙所示的振子的位移x随时间t变化的图像。下列说法正确的是（　　）  A．t=0.25s时，弹簧的弹性势能最大B．t=0.5s时，振子的速度最小C．在t=0.7s和t=0.8s两个时刻，振子的速度相同D．从t=0s到t=0.25s时间内，振子做加速度减小的减速运动8．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用力传感器测得摆线的拉力大小随时间变化的图像如图所示，已知单摆的摆长为，则重力加速度为（    ）  A． B． C． D．二、多选题（每题4分，共16分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）9．关于在光滑水平面上做简谐运动的弹簧振子，下列说法正确的是（　　）A．振子通过同一位置时，速度一定相同B．振子通过同一位置时，加速度一定相同C．振子在水平方向受到弹力和回复力作用D．振子在运动过程中，回复力的方向始终指向平衡位置10．如图甲所示，一光滑绝缘小圆槽MN固定在水平面上，M、N两点之间的弧长远小于圆槽的半径R。将该装置置于加速上升的电梯中，如图乙所示；将该装置置于竖直向下的匀强电场中，如图丙所示；将该装置置于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图丁所示。一个带正电的小球（可视为质点）从M点静止释放，图甲、乙、丙和丁四种情形下，设小球由M运动到N的时间分别为t甲、t乙、t丙和t丁，则（   ）  A．t甲 > t乙 B．t丙 > t丁 C．t甲 = t丁 D．t乙 > t丁11．如图，光滑水平面上有一轻弹簧，其左端固定在墙壁上，右端连接一小球，小球位于点时弹簧处于原长。现在弹性限度内将小球拉至点后由静止释放，小球能够到达的左端点为，是的中点。下列判断正确的是（    ）  A．小球在点加速度的值是在点的2倍B．从到的过程中，小球的速度先增大后减小C．从到的过程中，小球加速度的值一直增大D．从到的过程中，小球加速度的方向不变12．如图，倾角为的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为的轻质弹簧下端固定于斜面底部，弹簧上端放一个质量为的小物块，与弹簧间不拴接，开始时静止于点。质量为的小物块从斜面上点由静止释放，与发生正碰后立即粘在一起成为组合体，组合体在以后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为，重力加速度为，弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是（　　）  A．弹簧弹力的最大值为B．组合体动能的最大值为C．与碰撞后，组合体在点的速度为D．与碰撞前瞬间，的速度为三、实验题（每空2分，共10分）13．小明学习“用单摆测量重力加速度”实验后，利用甲图装置做了该实验。  （1）测量摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径，读数如乙图所示，则d= cm，若再测得单摆周期为T，则当地的重力加速度g= （用L、d、T表示）。  （2）在安装装置时，摆线上端有三种系挂方式，下列方式哪种是正确的 （填对应序号）。  （3）在测量周期时，若从摆球运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t，则单摆周期为T= （用n、t表示）。（4）假如把该装置搬到月球上进行实验，改变单摆的摆长l，多次测量单摆在不同摆长下所对应的周期T，并描绘出T2-l图像如丙图所示，则可得知月球重力加速度大小为 m/s2。  四、解答题14．（12分） 如图甲所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距10cm。小球经过C点时开始计时，取水平向右为正方向，经过0.5s首次到达B点。（1）初相位范围取(-π，π] ，请用正弦函数表示振子的振动方程，并在图乙中画出小球在第一个周期内的图像；（2）求5s内小球通过的路程及5s末小球的位移。  15．（12分）单摆是我们研究简谐运动中常用的模型。已知某单摆的摆长为，摆球质量为，当地重力加速度为。将此摆球在所在的竖直平面内向拉离平衡位置一个小角度，自由释放。（1）在很小时，（其中为小球的位移），由此写出单摆回复力与位移的关系式，并说明为何单摆可视为简谐运动；（2）简谐运动的周期公式（其中k是回复力与位移的比例系数，为系统的质量），结合（1）推导出单摆的周期公式；16．（12分）光滑斜面的倾角为，劲度系数为k的轻弹簧上端固定在斜面的挡板上，下端固定有质量为m的小球。将小球沿斜面上移至弹簧处于原长，然后释放小球使其运动，发现小球第一次运动到最低点用时为。以小球刚被释放的时刻为零时刻，沿斜面向上为正方向，重力加速度为g。（1）求小球做简谐运动的振幅A；（2）写出小球做简谐运动的振动方程。  17．（14分）如图所示，一轻质弹簧的上端固定在顶部，下端拴接小物块A，A通过一段细线与小物块B相连，系统静止时B距离地面高。将细线烧断，物块A开始做简谐运动，当B落地时，A刚好第三次到达最高点。已知B的质量，弹簧的劲度系数，重力加速度g取。（1）求小物块A振动的振幅A；（2）求小物块A振动的周期T；（3）从细线烧断开始计时，竖直向下为正方向，写出物块A做简谐运动的位移与时间（）关系式。