第二章 机械振动单元过关检测-2023-2024学年高中物理选择性必修第一册人教版

选择性必修一 第二章 机械振动单元过关检测 时间：75分钟 总分：100分 一、单选题 1．如图所示，O点为弹簧振子的平衡位置，小球在B、C间做无摩擦的往复运动。若BC为16cm，则小球在两个周期通过的路程为（　　） A．16cm B．8cm C．64cm D．32cm 2．匀速运行的列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。如图所示，为某同学设计的“减震器”原理示意图，他用弹簧连接一金属球组成“弹簧振子”悬挂在车厢内，金属球下方固定一块强磁铁（不考虑磁铁对金属球振动周期的影响）。当列车上下剧烈振动时，该“减震器”会使列车振幅减小。下列说法正确的是（　　） A．“弹簧振子”的金属球振动幅度与车速无关 B．“弹簧振子”的振动频率与列车的振动频率相同 C．“弹簧振子”固有频率越大，对列车的减振效果越好 D．若将金属球换成大小和质量均相同的绝缘球，能起到相同的减振效果 3．如图所示是弹簧振子做简谐运动的振动图像，可以判定（　　） A．t1到t2时间内系统的动能不断增大，势能不断减小 B．0到t2时间内振子的位移增大，速度增大 C．t2到t3时间内振子的回复力先减小再增大，加速度的方向一直沿x轴正方向 D．t1、t4时刻振子的动能、速度都相同 4．松子以其独特的香味、丰富的植物脂肪含量，成为了坚果界的宠儿。在我国东北地区，为了提高采摘效率，工程技术人员发明了振动器，将振动器固定在树干上，如图所示，机车带动振动器振动，使松果落下。则（　　） A．针对不同树干，落果效果最好时的振动频率相同 B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C．振动器正常工作时，不同树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同 D．振动器对不同树干作用结束后，树干的自由振动频率相同 5．一弹簧振子做简谐振动，周期为T，下列叙述正确的是（　　） A．若t时刻和时刻的位移大小相等，方向相同，则一定等于T的整数倍 B．若t时刻和时刻的动能相等，则一定等于的整数倍 C．若，则t时刻和时刻的动能一定相等 D．若，则t时刻和时刻弹簧长度一定相等 6．一个摆钟在地球上时，摆的振动周期为T1，在某一密度与地球密度相同、半径是地球半径2倍的星球上时，摆的振动周期为T2．由此可以确定T1：T2为（    ） A． B． C． D．2 7．用余弦函数描述一简谐运动，已知振幅为A，周期为T，初相φ＝－π，则振动曲线为如图所示中的哪一个 (　　) A． B． C． D． 二、多选题 8．做简谐振动的振子在最大位移处时，在下列物理量中，具有最大值的物理量是（  ） A．动能 B．加速度 C．速度 D．回复力 9．劲度系数为20 N/m的水平弹簧振子，它的振动图像如图所示，则图像上的P点反映出此时刻（　　） A．弹簧振子的运动方向沿x轴正方向 B．振子所受弹力为0.5 N，其方向沿x轴负方向 C．由t=0到图像上P点所示时刻振子所经过的路程为37.5 cm D．由t=0到图像上P点所示时刻的这段时间内，振子运动的位移为2.5 cm 10．如图所示，在光滑水平面上，木块B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子，木块A叠放在B上表面，A与B之间的最大静摩擦力为，A、B质量分别为m和M，为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则（　　） A．它们的振幅能大于 B．它们的振幅不能大于 C．它们的最大加速度能大于 D．它们的最大加速度不能大于 三、实验题 11．如图所示，用单摆测重力加速度，其中L0、d、n、t分别表示实验时已测得的数据，根据这些数据可以算出： 悬线长度（m） 摆球直径（m） 全振动次数 完成n次全振动的时间（s） L0 d n t （1）单摆的摆长L= ； （2）单摆的周期T= ； （3）当地的重力加速度g= 。 12．某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验. ①测摆长时测量结果如图1所示（单摆的另一端与刻度尺的零刻线对齐），摆长为 cm；然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图2所示，秒表读数为 s. ②他测得的g值偏小，可能的原因是( ) A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了 C．开始计时时，秒表提前按下 D．实验中误将49次全振动数为50次 四、解答题 13．一个单摆的摆长是，当地的重力加速度是，单摆振动的周期是多少？将此单摆放到月球上时，周期变为多少？已知月球上的重力加速度是地球上的。（计算结果保留2位有效数字） 14．如图为一单摆的共振曲线， (1)请你根据图中的数据算出该单摆的摆长约为多少？ (2)共振时单摆