第二章 机械振动 水平测评-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册作业与测评word（人教版2019）

第二章　水平测评 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷(选择题，共50分) 一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，第1～7小题，只有一个选项符合题意；第8～10小题，有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对而不全的得3分，错选或不选的得0分) 1．下列不属于机械振动的是(　　) A．乒乓球在地面上的来回上下运动 B．弹簧振子在竖直方向的上下运动 C．秋千在空中来回摆动 D．竖立于水面上的圆柱形玻璃瓶上下运动 答案　A 解析　在平衡位置附近的往复运动都属于机械振动，故选A。 2．(2022·福建省福州高级中学高二期中)水平方向上的弹簧振子先后运动到同一位置时，下列各物理量可能不同的是(　　) A．速度 B．加速度 C．动能 D．位移 答案　A 解析　弹簧振子先后运动到同一位置时，速度大小相等，方向可能相同也可能相反，所以速度可能不同，根据Ek＝mv2，动能一定相同；振子位移是指振子离开平衡位置的位移，其方向为从平衡位置指向振子所在的位置，所以振子通过同一位置时，位移一定相同，根据F＝－kx可知，回复力一定相同，根据F＝ma可知，加速度一定相同。故选A。 3.(2023·江苏省南通市海安中学高二上11月期中)飞力士棒是一种轻巧的运动训练器材，是一根弹性杆两端带有负重的器械，如图a。某型号的飞力士棒质量为600 g，长度为1.5 m，固有频率为4.5 Hz。如图b，某人用手振动该飞力士棒进行锻炼，则下列说法正确的是(　　) A．使用者用力越大，飞力士棒振动越快 B．手振动的频率增大，飞力士棒振动的频率不变 C．手振动的频率增大，飞力士棒振动的幅度一定变大 D．手每分钟振动270次时，飞力士棒发生共振 答案　D 解析　使用者用手振动该飞力士棒，让其做受迫振动，受迫振动的频率与驱动力的大小无关，其频率等于驱动力的频率，即手振动的频率增大，飞力士棒振动的频率也增大，故A、B错误；当手振动的频率接近该飞力士棒的固有频率时，飞力士棒振动的幅度才会变大，故C错误；当手振动的频率等于该飞力士棒的固有频率时，飞力士棒发生共振，此时手的振动频率为4.5 Hz，即每秒钟振动4.5次，则一分钟振动270次，故D正确。 4．如图甲所示，光滑水平杆上套着一个小球和一个弹簧，弹簧一端固定，另一端连接在小球上，忽略弹簧质量。小球以点O为平衡位置，在A、B两点之间做往复运动，取向右为正方向，小球的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法中正确的是(　　) A．t＝0.5 s时，小球在O点左侧10 cm处 B．t＝0.25 s和t＝0.75 s时，小球的速度相同 C．t＝0.25 s和t＝0.75 s时，小球的加速度相同 D．t＝0.5 s到t＝1.5 s过程中，系统的势能在逐渐增大 答案　C 解析　取向右为正方向，由图可知，t＝0.5 s时小球处于正向最大位移处，所以小球在O点右侧10 cm处，A错误；由图乙可知，t＝0.25 s和t＝0.75 s时，小球的速度大小相等，方向相反，B错误；t＝0.25 s和t＝0.75 s时，小球处于同一位置，所以小球的加速度相同，C正确；小球运动过程中动能和系统的势能相互转化，t＝0.5 s到t＝1.5 s过程中，小球的动能先增大后减小，系统的势能先减小后增大，D错误。 5．一个摆长为l1的单摆，在地面上做简谐运动，周期为T1，已知地球质量为M1，半径为R1；另一摆长为l2的单摆，在质量为M2、半径为R2的星球表面做简谐运动，周期为T2。若T1＝2T2，l1＝4l2，M1＝4M2，则地球半径与星球半径之比R1∶R2为(　　) A．2∶1 B．2∶3 C．1∶2 D．3∶2 答案　A 解析　在地球表面单摆的周期T1＝2π，在星球表面单摆的周期T2＝2π，又＝g，＝g′，联立解得＝··＝，故A正确。 6．某学生在粗细均匀的木筷下端绕上铁丝，将其竖直浮在装有水的杯子中(如图甲)。现把木筷向上提起一段距离后放手，此时刻开始计时，之后木筷做简谐运动，以向上为正方向作出了木筷振动的位移—时间图像，如图乙所示。不计水的阻力，则(　　) A．t＝2.4 s时，木筷处于平衡位置 B．前0.8 s内，木筷运动的路程为0.4 m C．木筷的位移与时间的关系为x＝0.05sin(10πt＋) m D．t＝0.05 s时，木筷的重力小于其所受的浮力 答案　B 解析　由图乙可知，振动周期为T＝0.4 s，则t＝2.4 s＝6T时，木筷处于初始位置，在正的最大位移处，A错误；前0.8 s内，木筷振动了2个周期，所以木筷运动的路程为8A＝0.4 m，B正确；木筷振动的圆频率ω＝＝5π rad/s，由图乙可知，初相位φ0＝，则位移与时间的关系