章末综合检测(2) 机械振动（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第一册（粤教版2019）

章末综合检测（二） 机械振动 (考试时间：75分钟　满分：100分) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28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．如图甲所示，一弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，图乙是弹簧振子做简谐运动时的位移—时间图像，则关于弹簧振子的加速度随时间的变化规律，下列四个图像中正确的是(　 ) 解析：选C　加速度与位移的关系为a＝，而x＝A sin ωt，所以a＝sin ωt，则可知C项正确。 2．有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm，周期为0.5 s，初始时刻具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是(　 ) A．x＝8×10－3sinm B．x＝8×10－3sinm C．x＝8×10－1sin(πt＋π)m D．x＝8×10－1sinm 解析：选A　由题意可知A＝8×10－3 m，T＝0.5 s，ω＝＝4π，初始时刻具有负方向的最大加速度，则初相位为φ＝，故振动方程应为x＝8×10－3sinm，故选项A正确。 3.如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离Δx，释放后振子在A、B间振动。设AB＝20 cm，振子由A到B的时间为0.1 s，则下列说法正确的是(　 ) A．振子的振幅为20 cm，周期为0.2 s B．振子在A、B两处受到的回复力大小分别为kΔx＋mg与kΔx－mg C．振子在A、B两处受到的回复力大小都是kΔx D．振子完成一次全振动通过的路程是20 cm 解析：选C　A、B间距离为20 cm，故振幅为10 cm，A错误；根据F＝－kx可知在A、B两处回复力大小都为kΔx，B错误，C正确；振子完成一次全振动经过的路程为40 cm，D错误。 4.在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图像如图所示。假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是(　 ) A．0～1 s内 B．1～2 s内 C．2～3 s内 D．3～4 s内 解析：选D　据题意，假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左时为负值，即时间段在2～4 s内；根据x-t图像的切线斜率等于速度，可知速度向右为正值，应在3～4 s内，故D正确。 5．甲、乙两单摆的振动图像如图所示，由图像可知(　 ) A．甲、乙两单摆的周期之比是3∶2 B．甲、乙两单摆的摆长之比是2∶3 C．tb时刻甲、乙两单摆的摆球速度相同 D．ta时刻甲、乙两单摆的摆角不相等 解析：选D　由图像可知，甲、乙两单摆的周期之比是2∶3，选项A错误；根据T＝2π，则l＝T2，则甲、乙两单摆的摆长之比是4∶9，选项B错误；因乙单摆摆长大，振幅小，则摆球在最高点时离开平衡位置的高度小，则到达最低点时的速度较小，即tb时刻甲、乙两单摆的摆球速度不相同，故C错误；ta时刻甲、乙两单摆的摆球位移相等，但是由于两单摆的摆长不相等，则摆角不相等，选项D正确。 6．某单摆的摆动过程如图甲所示，乙图中图像记录了该单摆中摆球的动能、势能随摆球位置变化的关系，不计空气阻力，下列关于图像的说法正确的是(　 ) A．b图线表示动能随位置的变化关系 B．a图线表示机械能随位置的变化关系 C．c图线表示动能随位置的变化关系 D．图像表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变 解析：选D　单摆摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，在A、C两点动能最小，势能最大，故a图线表示动能随位置的变化关系，b图线表示重力势能随位置的变化关系，c图线表示摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变，故A、B、C错，D对。 7．如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由端相距x。套在杆上的小球从中点以初速度v向右运动，小球 将做周期为T的往复运动，则(　 ) A．小球做简谐运动 B．小球动能的变化周期为 C．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T D．小球的初速度为时，其运动周期为2T 解析：选B　 小球在图中x这段位移中做匀速直线运动，即小球不符合受力与位移成正比、方向与位移相反，所以小球做的不是简谐运动，A错误；从开始运动，以向右为正方向，其v－t图像如图所示，AB代表向右匀速通过的过程，B是刚接触弹簧，BC代表做简谐运动，C点代表小球向左刚离开弹簧瞬间，CD指的是向左匀速通过x的过程，DE是接触左侧弹簧做简谐运动，E点代表小球向右刚离开弹簧瞬间，EF是向右通过的过程，F点回到运动的起点。通过该图像可知，小球的动能变化周期为，B正确；图中BC、DE过程弹性势能均先增加，后减小，显然其变化周期小于T，C错误；如果小球的速度变为，则匀速通过x的阶段时间变为原来两倍，但简谐运动的周期与速度无关，因此整个运动周期小于2T，D错误。 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得