第二章章末达标测试-2020-2021学年新教材高中物理选择性必修第一册新课标辅导【精讲精练】人教版（word）

第二章 机械振动 (本卷满分100分，考试用时90分钟)一、单项选择题(本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．(2019·上海浦东区二模)如图1，单摆摆动过程中，在悬挂点正下方A点处增加一个钉子，如果摆角始终小于5°，则摆线被挡后 图1 A．周期不变，摆球经过平衡位置的速率减小 B．周期变大，摆球经过平衡位置的速率不变 C．周期变小，摆球经过平衡位置的速率不变 D．周期变小，摆球经过平衡位置的速率增大 解析　本题考查单摆摆长变化的分析，摆线被挡后，摆长变短，根据单摆周期公式T＝2πeq \r(\f(l,g))，故周期变小；在摆线被挡前后，根据能量守恒定律，可以得出经过平衡位置的速率没有发生变化，故A、B、D错误，C正确。 答案　C 2．质点沿x轴做简谐运动，平衡位置为坐标原点O，质点经过a点和b点时速度相同，所花时间tab＝0.2 s；质点由b点再次回到a点花的最短时间tba＝0.4 s。则该质点做简谐运动的频率为 A．1 Hz　　　　　　　　 B．1.25 Hz C．2 Hz D．2.5 Hz 解析　由题意知a、b两点关于O点对称，由tab＝0.2 s、tba＝0.4 s知，质点经过b点后还要继续向最大位移处运动，直到最大位移处，然后再回来经b点到a点，则质点由b点到最大位移处再回到b点所用时间为0.2 s，则eq \f(T,4)＝eq \f(1,2)tab＋eq \f(1,2)(tba－tab)，解得周期T＝0.8 s，频率f＝eq \f(1,T)＝1.25 Hz。 答案　B 3．如图2所示为某质点在0～4 s内的振动图像，则 图2 A．质点振动的振幅是2 m，质点振动的频率为4 Hz B．质点在4 s末的位移为8 m C．质点在4 s内的路程为8 m D．质点在t＝1 s到t＝3 s的时间内，速度先沿x轴正方向后沿x轴负方向，且速度先增大后减小 解析　由题图可知振动的振幅A＝2 m，周期T＝4 s，则频率f＝eq \f(1,T)＝0.25 Hz，选项A错误；振动质点的位移是质点离开平衡位置的位移，4 s末的位移为零，选项B错误；路程s＝4A＝8 m，选项C正确；质点从t＝1 s到t＝3 s的时间内，一直沿x轴负方向运动，选项D错误。 答案　C 4．如图3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 图3 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 解析　当T固＝T驱时振幅最大，由乙图可知当f驱＝3 Hz时，振幅最大，所以此振动系统的固有频率约为3 Hz，A正确，B错误。若圆盘匀速转动的周期增大，系统的振动周期增大，频率减小，但振动系统的固有周期和频率不变，共振曲线的峰值也不变，C、D都错误。 答案　A 5．如图4所示，劲度系数为k的轻弹簧一端挂在天花板上，O点为弹簧自然伸长时下端点的位置。当在弹簧下端挂钩上挂一质量为m的砝码后，砝码开始由O位置起做简谐运动，它振动到下面最低点位置A距O点的距离为l0，则 图4 A．振动的振幅为l0 B．振幅为eq \f(l0,2) C．平衡位置在O点 D．平衡位置在OA中点B的上方某一点 答案　B 6．如图5所示，两段光滑圆弧轨道半径分别为R1和R2，圆心分别为O1和O2，所对应的圆心角均小于5°，在最低点O平滑连接。M点和N点分别位于O点左右两侧，MO的距离小于NO的距离。现分别将位于M点和N点的两个小球A和B(均可视为质点)同时由静止释放。关于两小球第一次相遇点的位置，下列判断正确的是 图5 A．恰好在O点 B．一定在O点的左侧 C．一定在O点的右侧 D．条件不足，无法确定 解析　据题意，两段光滑圆弧所对应的圆心角均小于5°，把两球在圆弧上的运动看做等效单摆，等效摆长等于圆弧的半径，则A、B两球的运动周期分别为TA＝2πeq \r(\f(R1,g))，TB＝2πeq \r(\f(R2,g))，两球第一次到达O点的时间分别为tA＝eq \f(1,4)TA＝eq \f(π,2) eq \r(\f(R1,g))，tB＝eq \f(1,4)TB＝eq \f(π,2) eq \r(\f(R2,g))，由于R1＜R2，则tA＜tB，故两小球第一次相遇点的位置一定在O点的右侧，故选C。 答案　C 7．如图6所示，一质点在a、b间做简谐运