章末检测卷(二) 机械振动（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第一册同步导学案（粤教版）

章末检测卷(二)　机械振动 (时间：90分钟　满分：100分) 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义有以下说法，其中正确的是(　　) A．回复力第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程 B．速度第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程 C．动能或势能第一次恢复原来的大小所经历的过程 D．速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程 解析：物体完成一次全振动，是一次完整的振动过程。物体回到原位置，位移、速度、回复力的大小和方向第一次同时恢复原来的大小和方向，因此D项正确。 答案：D 2．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运动，外力的频率越大，单摆的振幅可能越小 解析：振幅反映了振动的强弱，可知做简谐运动的质点，其振动能量与振幅有关，A正确；做简谐运动的物体经过平衡位置时的回复力一定为0，但所受合外力不一定为零，如振幅很小的单摆运动到最低点时受到的合外力就不等于0，B错误；根据单摆的周期公式T＝2π 可知，单摆做简谐运动的周期跟振幅及摆球质量无关，C正确；根据发生共振的条件可知，当外力的频率等于单摆的固有频率时，单摆做受迫振动的振幅最大，若外力的频率大于单摆的固有频率时，外力的频率越大，单摆的振幅越小，D正确。故本题应选B。 答案：B 3.如图所示，在一段半径为R的圆弧形轨道上有A、B两球，它们的位置距离轨道最低点的高度分别为h1、h2,2h1＝h2(h1、h2均远小于R)。若将A、B同时释放，让它们无摩擦下滑，则(　　) A．两球在最低点的右侧相遇 B．两球在最低点的左侧相遇 C．第一次相遇时，A、B的速度之比为1∶ D．第一次相遇时，两球的速度大小相等 解析：A、B两球在圆弧内的运动可看成是单摆模型，等效摆长等于轨道半径R。A、B运动到最低点可认为是摆动四分之一周期到最低点，则有，C正确，D错误。 ＝1∶∶，故vA∶vB＝mv2＝mgh，得v＝TB，所以应在最低点相遇，A、B错误。由动能定理有TA＝ 答案：C 4．如图所示，能正确反映做简谐运动的物体所受回复力与位移关系的图像是(　　) 解析：由F＝－kx可知，回复力F与位移大小x成正比，方向与位移方向相反，故选项B正确。 答案：B 5．摆长为L的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(取t＝0)，当运动至t＝时，摆球具有负向最大速度，则单摆的振动图像为图中的(　　) 解析：当t＝时，摆球具有负向最大速度，说明此时摆球在平衡位置向负方向运动，故选项D正确。 ＝ 答案：D 6．一个单摆的摆球均匀带正电且与外界绝缘，当摆球摆到最大位移处时，突然加一个竖直向下的匀强电场，则下列结论正确的是(　　) A．摆球经过平衡位置时的速度要增大，振动的周期要增大，振幅也增大 B．摆球经过平衡位置时的速度要增大，振动的周期减小，振幅不变 C．摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期要减小，振幅也减小 D．摆球经过平衡位置时的速度没有变化，振动的周期不变，振幅也不变 解析：增加电场后摆球在等效重力场中做简谐运动，设摆球的质量为m，摆球受到的电场力为F，则摆球在等效重力场中的等效加速度g′＝g＋＞v1，可知摆球经过最低点的速度增大。由以上分析可知选项B正确。 ＝Fh＋mgh，所以v2＝mv，增加电场后在最低点的速度满足＝mgh，所以v1＝mv，可知摆球振动的周期减小；设摆球开始时的振幅为A，根据运动的对称性可知，摆球在到达另一侧的最高点时，相对于最低点的位移也是A，可知摆球的振幅不变，则摆球在摆动的过程中最高点相对于最低点的高度差h不变，根据功能关系可知，开始时在最低点的速度满足＜2π ，根据单摆周期公式可知，摆球在等效重力场中的周期T＝2π 答案：B 7．如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1 s，质点通过N点后再经过1 s第2次通过N点，在这2 s内质点通过的总路程为12 cm，则质点的振动周期和振幅分别为(　　) A．3 s,6 cm　　　　　　　 B．4 s,6 cm C．4 s,9 cm D．2 s,8 cm 解析：因质点通过M、N两点时速度相同，说明M、N两点关于平衡位置对称，由时间的对称性可知，质点由N到最大位移处，与由M到最大位移处的时间t1相等，则＝tMN＋t2＝2 s，即T＝4 s，由过程的对称性可知，质点在这2 s内通过的路程恰为2A，即2A＝12 cm，A＝6 cm，故B项正确。 答案：B 8．我国探月的“嫦娥工程”已启动，在不久的将来，我国宇航员将