第二章機(jī)械振動能力提高卷（B卷）-【單元測試】2023-2024學(xué)年高二物理分層訓(xùn)練AB卷（人教版2019選擇性必修第一冊）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

第二章機(jī)械振動能力提高卷（B卷）高二物理（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答第Ⅰ卷時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。3．回答第Ⅱ卷時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4．測試范圍：人教版（2019）選擇性必修第一冊第一章5．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第Ⅰ卷一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題只有一項符合題目要求，第9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分。1．如圖甲所示為以O點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動的彈簧振子，圖乙為這個彈簧振子的振動圖像，以向右為x的正方向，由圖可知下列說法中正確的是（　?。?/span> A．在t＝0.2 s時，彈簧振子的加速度為正向最大B．從t＝0到t＝0.2 s時間內(nèi)，彈簧振子做加速度減小的減速運(yùn)動C．在t＝0.6 s時，彈簧振子的彈性勢能最小D．在t＝0.2 s與t＝0.6 s兩個時刻，振子的速度都為零2．一彈簧振子做簡諧運(yùn)動的圖像如圖所示，下列說法正確的是（　?。?/span>A．振子的振幅為8cm B．振子的運(yùn)動軌跡為余弦曲線C．在0.1s末振子的速度方向沿x軸正方向 D．在0.2s末振子的加速度最大，速度為零3．有一個在x方向上做簡諧運(yùn)動的物體，其振動圖像如圖所示．下列關(guān)于圖甲、乙、丙、丁的判斷正確的是(選項中v、F、a、Ek分別表示物體的速度、受到的回復(fù)力、加速度和動能)(　　)A．圖甲可作為該物體的v－t圖像B．圖乙可作為該物體的F－t圖像C．圖丙可作為該物體的a－t圖像D．圖丁可作為該物體的Ek－t圖像4．如圖所示，在曲軸上懸掛一彈簧振子，轉(zhuǎn)動搖把，曲軸可以帶動彈簧振子上下振動。開始時不轉(zhuǎn)動搖把，讓振子自由上下振動，測得其頻率為，然后分別以不同的轉(zhuǎn)速勻速搖把，關(guān)于振子的運(yùn)動，下列說法正確的是：（　?。?/span>A．轉(zhuǎn)動搖把的轉(zhuǎn)速越快，振子的振幅越大B．以的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動搖把，當(dāng)振子振動穩(wěn)定時，它的振幅最大C．以的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動搖把，當(dāng)振子振動穩(wěn)定時，它的振動周期為D．以的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動搖把，當(dāng)振子振動穩(wěn)定時，它的振動周期為5．如圖，長為l的細(xì)繩下方懸掛一小球，繩的另一端固定在天花板上O點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方的點(diǎn)O'有一固定細(xì)鐵釘。將小球向右拉開，使細(xì)繩與豎直方向成一小角度（約為2°）后由靜止釋放，當(dāng)小球擺至最低位置時，細(xì)繩受到鐵釘?shù)淖钃鹾罄^續(xù)運(yùn)動。下列說法正確的是（　?。?/span> A．碰釘前后瞬間小球的加速度之比為4：1B．碰釘前后瞬間繩的拉力之比1：4C．碰釘前后小球離開平衡位置的最大距離之比2：1D．小球碰釘前運(yùn)動時間和碰釘后離開平衡位置到最大距離所用時間之比4：16．如圖所示，曲面AO是一段半徑為2m的光滑圓弧面，圓弧與水平面相切于O點(diǎn)，AO弧長為10cm，現(xiàn)將一小球先后從曲面的頂端A和AO弧的中點(diǎn)B由靜止釋放，到達(dá)底端的速度分別為v1和v2，經(jīng)歷的時間分別為t1和t2，那么（　?。?/span>A．v1< v2，t1<t2B．v1>v2，t1=t2C．v1=v2，t1=t2D．以上三項都有可能7．關(guān)于受迫振動，下列說法正確的是（　　）A．隊伍過橋要慢行是為了不產(chǎn)生周期性的驅(qū)動力，從而避免產(chǎn)生共振B．鼓手隨音樂敲擊鼓面時鼓面的振動是自由振動C．火車過橋慢行是為了使驅(qū)動力的頻率遠(yuǎn)小于橋的固有頻率，從而避免產(chǎn)生共振D．洗衣機(jī)工作時機(jī)殼的振動頻率等于其固有頻率8．如圖，光滑水平面上置有質(zhì)量分別為mA=6kg和mB=2kg的物塊A、B，兩物塊間用勁度系數(shù)k=200N/m的輕質(zhì)彈簧相連，其中A緊靠豎直墻壁，彈簧處于原長。已知彈簧振子的周期公式為，其中k為彈簧勁度系數(shù)，m為振子質(zhì)量?，F(xiàn)用水平向左的力F緩慢推動物塊B，到達(dá)某一位置時保持靜止，此過程力F做的功為25J；瞬間撤去推力F，下列說法正確的是（　?。?/span>A．彈簧第一次恢復(fù)原長過程中，物塊A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能和動量都守恒B．彈簧第一次恢復(fù)原長過程中，墻壁對物塊A的沖量為30N·sC．彈簧第一次恢復(fù)原長過程中，彈簧對B的平均作用力大小為D．在撤去推力F后的運(yùn)動過程中，物塊A的最大速度為3m/s9．(2021·浙江1月選考)為了提高松樹上松果的采摘率和工作效率，工程技術(shù)人員利用松果的慣性發(fā)明了用打擊桿、振動器使松果落下的兩種裝置，如圖甲、乙所示．則(　　)A．針對不同樹木，落果效果最好的振動頻率可能不同B．隨著振動器頻率的增加，樹干振動的幅度一定增大C．打擊桿對不同粗細(xì)樹干打擊結(jié)束后，樹干的振動頻率相同D．穩(wěn)定后，不同粗細(xì)樹干的振動頻率始終與振動器的振動頻率相同10．(2022·德州市高二月考)現(xiàn)有一固定斜面，其下端有一個垂直于斜面的固定擋板．輕質(zhì)彈簧的一端與擋板相連，另一端連接一光滑小球．現(xiàn)將小球由平衡位置O沿斜面向上拉動10 cm至A點(diǎn)，使其在AA′之間做簡諧運(yùn)動，B、C為斜面上的點(diǎn)，且xOB＝xOC.已知彈簧始終在其彈性限度內(nèi)，則(　　)A．小球經(jīng)過B、C兩點(diǎn)時，小球的速度大小相等B．小球經(jīng)過B、C兩點(diǎn)時，彈簧的彈性勢能相等C．小球經(jīng)B點(diǎn)向上運(yùn)動四分之一個周期，其運(yùn)動的路程大于10 cmD．若將小球由平衡位置O沿斜面向上拉動5 cm后由靜止釋放，則小球運(yùn)動的周期將變短11．一振子沿x軸做簡諧運(yùn)動，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)．t＝0時振子的位移為－0.1 m，t＝1 s時位移為0.1 m，則(　　)A．若振幅為0.1 m，振子的周期可能為 sB．若振幅為0.1 m，振子的周期可能為 sC．若振幅為0.2 m，振子的周期可能為4 sD．若振幅為0.2 m，振子的周期可能為6 s12．如圖甲所示，彈簧振子以O點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動，取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）A．0.3s末和0.7s末，振子的速度相同B．在0.4s～0.8s時間內(nèi)，振子的速度和加速度方向始終相同C．振子做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為D．t=0.2s時，振子的位移為6cm第Ⅱ卷二、實(shí)驗題：本題共2小題，共12分。13．在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗中：（1）某同學(xué)分別選用四種材料不同、直徑相同的實(shí)心球做實(shí)驗，各組實(shí)驗的測量數(shù)據(jù)如下．若要計算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎担瑧?yīng)選用第________組實(shí)驗數(shù)據(jù)．組別擺球材料擺長L/m最大擺角全振動次數(shù)N/次1銅0.4015°202鐵1.005°503鋁0.4015°104木1.005°50 （2）以上實(shí)驗中，若完成n 次全振動的時間為t，用毫米刻度尺測得的擺線長（懸點(diǎn)到擺球上端的距離）為 L，用刻度尺測得擺球的直徑為 d. 用上述物理量的符號寫出測重力加速度的一般表達(dá)式 g＝_____．（3）實(shí)驗中某同學(xué)發(fā)現(xiàn)測得的重力加速度的值總是偏大，下列原因中可能的是( )．A．實(shí)驗室處在高山上，距離海面太高B．單擺所用的擺球質(zhì)量太大了C．實(shí)際測出 n 次全振動的時間 t，誤作為（n＋l）次全振動的時間D．以擺線長作為擺長來計算（4）甲同學(xué)選擇了合理的實(shí)驗裝置后，測量出幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值，畫出如圖T2—L圖象中的實(shí)線OM，并算出圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g＝________．（5）乙同學(xué)也進(jìn)行了與甲同學(xué)同樣的實(shí)驗，但實(shí)驗后他發(fā)現(xiàn)測量擺長時忘了加上擺球的半徑，則該同學(xué)做出的T2—L圖象為( ) A．虛線①，不平行OM B．虛線②，平行OMC．虛線③，平行OM D．虛線④，不平行OM14．在心電圖、地震儀等儀器工作工程中，要進(jìn)行振動記錄，圖甲所示的是一個常用的記錄方法，在彈簧振子的小球上安裝一支記錄用筆P，在下面放一條白紙帶，當(dāng)小球沿水平方向振動時，水平拉動紙帶（紙帶運(yùn)動方向與振子振動方向垂直），筆就在紙帶上畫出一條曲線。（1）若勻速拉動紙帶的速度為，則在紙帶上畫出的曲線如圖乙所示．根據(jù)圖乙中的數(shù)據(jù)，可求得振子振動的周期T=________s；（取兩位有效數(shù)字）（2）若拉動紙帶做勻加速運(yùn)動，且振子的周期與原來相同，則在紙帶上畫出的曲線如圖丙所示，根據(jù)圖丙中的數(shù)據(jù)，可求得紙帶加速度的大小a=__________。（取兩位有效數(shù)字）三、計算題：本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15．（8分）彈簧振子以O點(diǎn)為平衡位置，在B、C兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動，在t=0時刻，振子從O、B間的P點(diǎn)以速度v向B點(diǎn)運(yùn)動；在t=0.2s時，振子速度第一次變?yōu)?/span>-v；在t=0.5s時，振子速度第二次變?yōu)?/span>-v，已知B、C之間的距離為25cm．（1）求彈簧振子的振幅A；（2）求彈簧振子振動周期T和頻率f；（3）求振子在4s內(nèi)通過的路程及4.1s末的位移大?。?/span> 16．（8分）小王在實(shí)驗室做單擺實(shí)驗時得到如圖甲所示的單擺振動情形，O是它的平衡位置，B、C是擺球所能到達(dá)的左右最遠(yuǎn)位置，此時的擺動角度為θ，小王通過實(shí)驗測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g＝10m/s2，并且根據(jù)實(shí)驗情況繪制了單擺的振動圖象如圖乙所示，設(shè)圖中單擺向右擺動為正方向。求：(1)單擺的振幅、擺長約為多少；(2)估算單擺振動時最大速度v。(可能用到的公式1－cosθ＝2sin2)(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字) 17．（10分）如圖甲所示，一個三角形物塊固定在水平桌面上，其光滑斜面的傾角為θ=30°，物體A的質(zhì)量為mA=0.5 kg，物體B的質(zhì)量為mB=1.0 kg（A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)），物體A、B并列在斜面上且壓著一勁度系數(shù)為k=125 N/m的輕彈簧，彈簧的下端固定，上端拴在A物體上，物體A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)。（g取10 m/s2）（1）求此時彈簧的壓縮量是多少；（2）將物體B迅速移開，物體A將做周期為0.4 s的簡諧運(yùn)動，若以沿斜面向上的方向為正方向，請在圖乙所給的坐標(biāo)系中作出物體A相對平衡位置的位移隨時間的變化曲線圖，并在圖中標(biāo)出振幅；（3）將物體B迅速移開，試證明物體A在斜面上做簡諧運(yùn)動。18．(14分 )如圖所示，將質(zhì)量為mA＝100 g的平臺A連接在勁度系數(shù)k＝200 N/m的彈簧上端，彈簧下端固定在地面上，形成豎直方向的彈簧振子，在A的上方放置mB＝mA的物塊B，使A、B一起上下振動，彈簧原長為5 cm.A的厚度可忽略不計，g取10 m/s2.則：(1)當(dāng)系統(tǒng)做小振幅簡諧振動時，A的平衡位置離地面C多高？(2)當(dāng)振幅為0.5 cm時，B對A的最大壓力有多大？(3)為使B在振動中始終與A接觸，振幅不能超過多大？為什么？