章末综合检测(二) 机械振动（Word练习）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理 选择性必修 第一册（人教版2019）

章末综合检测(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。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．关于简谐运动的位移、加速度和速度的关系，下列说法正确的是(　　) A．位移减小时，加速度减小，速度也减小 B．位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同 C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反；背离平衡位置时，速度方向与位移方向相同 D．物体向负方向运动时，加速度方向与速度方向相同；向正方向运动时，加速度方向与速度方向相反 C　解析：简谐运动中，位移减小时，加速度减小，速度增大，A错误；位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向有时相同、有时相反，B、D错误，C正确。 2．下列说法正确的是(　　) A．摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确 B．火车过桥要减速慢行，是为了防止火车因共振而倾覆 C．挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频 D．在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象 C　解析：摆钟走时快了说明摆的周期变短了，需要增大单摆的周期，根据单摆的周期公式T＝2π可知，必须增大摆长，才可能使其走时准确，A错误；火车过桥时要减速是为了防止桥发生共振，不是防止火车发生共振，B错误；挑水的人由于行走，使扁担和水桶上下振动，当扁担与水桶振动的固有频率等于人迈步的频率时，发生共振，水桶中的水会荡出，挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频，C正确；停在海面的小船上下振动，是受迫振动，D错误。 3.如图所示的装置，在转动手柄A的转速由零逐渐增大的过程中，小球B的振幅将(　　) A．不断增大 B．先增大后减小 C．先增大后不变 D．先减小后增大 B　解析：转速由零逐渐增大，转动的频率逐渐接近小球振动的固有频率，振幅增大，与固有频率相同时振幅最大；超过固有频率，转速继续增大，振幅减小，故小球B的振幅先增大后减小，B正确。 4．一质点做简谐运动，质点的位移随时间变化的规律如图所示，则下列判断错误的是(　　) A．质点做简谐运动的周期为4 s B．质点做简谐运动的振幅为2 cm C．t＝3 s时，质点的速度为零 D．t＝3 s时，质点沿y轴正向运动 C　解析：由题图可知，质点做简谐运动的周期为4 s，振幅为2 cm，A、B正确；t＝3 s时，质点处于平衡位置，此时速度最大，C错误；t＝3 s时，质点处于平衡位置，下一个时刻，质点处于y轴的正方向，故t＝3 s时，质点沿y轴正向运动，D正确。 5.如图所示的是一单摆做简谐运动时的速度—时间图像，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是(　　) A．此单摆的摆长约为2 m B．t＝1 s时单摆的回复力为零 C．若减小释放单摆时的摆角，单摆的周期将变小 D．将此单摆从北京移至广州，它做简谐运动的周期将变大 D　解析：由题图可知，摆动周期T＝2 s，由单摆周期公式T＝2π，可解得此单摆的摆长约为1 m，A错误；t＝1 s时摆球的速度为零，在最大位移处，单摆的回复力最大，B错误；单摆的周期与摆角无关，C错误；将此单摆从北京移至广州，重力加速度减小，它做简谐运动的周期将变大，D正确。 6．某简谐振子自由振动时的振动图像如图甲中的曲线Ⅰ所示，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如图甲中的曲线Ⅱ所示，那么，此受迫振动对应的状态可能是图乙中共振曲线的(　　) A．a点 B．b点 C．c点 D．都有可能 A　解析：某简谐振子自由振动时的振动图像如题图甲中的曲线Ⅰ所示，设周期为T1，而在某驱动力作用下做受迫振动时，稳定后的振动图像如题图甲中的曲线Ⅱ所示，设周期为T2；由题意可知T1<T2，根据f＝有f1>f2，题图乙中c点代表发生共振，驱动力频率等于固有频率f1，当振子做受迫振动时，驱动力频率f2<f1，故此受迫振动对应的状态可能是题图乙中的a点，但一定不是c点和b点，A正确。 7.劲度系数为20 N/cm的弹簧振子，它的振动图像如图所示，则(　　) A．在图中A点对应的时刻，振子所受的弹力大小为0.5 N，方向指向x轴的负方向 B．在图中A点对应的时刻，振子的速度方向指向x轴的正方向 C．在0～4 s内振子做了1.75次全振动 D．在0～4 s内振子通过的路程为0.35 cm，位移为0 B　解析：由题图可知A在t轴上方，位移x＝0.25 cm，所以弹力F＝－kx＝－5 N，即弹力大小为5 N，方向指向x轴的负方向，此时振子的速度方向指向x轴的正方向，A错误，B正确；由题图可看出，t＝0、t＝4 s时刻振子的位移都是最大，且都在t轴的上方，在0～4 s内振子完成了2次全振动，C错误；由于t＝0时刻和t＝4 s时刻振子都在最大位移处，所以在