第二章 机械振动-【高考领航】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步核心辅导与测评课时作业（人教版）

章末达标检测(二) (满分：100分) 一、选择题(本题共12小题，共40分。第1～8小题只有一个选项正确，每小题3分，第9～12小题有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 1．下列说法正确的是(　　) A．弹簧振子经过平衡位置时的速度最大 B．弹簧振子的振动周期只与弹簧的劲度系数有关，与振子的质量无关 C．受迫振动的振幅由驱动力的大小决定，与系统的固有频率无关 D．驱动力频率与固有频率相差越大，物体越容易产生共振 解析：A　弹簧振子经过平衡位置时，速度最大，位移为零；经过最大位移处时，速度为零，故A正确；弹簧振子的周期公式为T＝2π ，与弹簧的劲度系数和振子的质量均有关，故B错误；做受迫振动的物体的频率等于驱动力的频率，由驱动力的频率决定，与物体固有频率无关，当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，发生共振，故C、D错误。 2.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AB间振动。设AB＝20 cm，振子由A到B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．振子一次全振动通过的路程是20 cm 解析：C　AB之间距离为20 cm，所以振幅为10 cm，选项A错误；由F＝－kx可知，在A、B两处回复力大小都为kΔx，选项B错误，选项C正确；完成一次全振动振子通过的路程为40 cm，选项D错误。 3．如图所示，曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上、下振动。开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2 Hz。现匀速转动摇把，转速为240 r/min。则(　　) A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5 s B．当振子稳定振动时，它的振动频率是2 Hz C．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大 D．当转速减小时，弹簧振子的振幅增大 解析：D　摇把的转速为n＝240 r/min＝4 r/s，它的周期T＝＝ s＝0.25 s；转动摇把时，振子做受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，当振子稳定振动时，它的振动周期是0.25 s，频率为f＝＝4 Hz，A、B错误；摇把转动的周期与弹簧振子固有周期相差越小，振子的振幅越大，并不是转速越大，弹簧振子的振幅就越大，故C错误；当转速减小时，弹簧振子的受迫振动周期渐渐接近振子的固有周期，所以弹簧的振幅增大，故D正确。 4．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：D　t＝ ＝，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。 5．一个做简谐运动的质点，它的振幅是4 cm，频率是2.5 Hz，该质点从平衡位置开始经过2.5 s后，位移的大小和经过的路程分别为(　　) A．4 cm，10 cm　　　 B．4 cm，100 cm C．0，24 cm D．0，100 cm 解析：B　频率f＝2.5 Hz，则周期T＝＝0.4 s，Δt＝2.5 s＝T，从质点经过平衡位置开始计时，经Δt后位移大小为4 cm，经过的路程为6×4×4 cm＋4 cm＝100 cm。 6．如图所示，一台玩具电机的轴上安有一个小皮带轮甲，通过皮带带动皮带轮乙转动(皮带不打滑)，皮带轮乙上离轴心O距离2 mm处安有一个圆环P。一根细绳一端固定在圆环P上，另一端固定在对面的支架上，绳呈水平方向且绷直。在绳上悬挂着4个单摆a、b、c、d。已知电动机的转速是149 r/min，甲、乙两皮带轮的半径之比为1∶5，4个单摆的摆长分别是100 cm、80 cm、60 cm、40 cm。电动机匀速转动过程中，则振幅最大的单摆是(　　) A．单摆a B．单摆b C．单摆c D．单摆d 解析：A　电动机的转速是149 r/min，则周期T甲＝＝ s，甲、乙的半径比是1∶5，则乙的周期是T乙＝ s，要发生共振，由单摆周期公式T＝2π 得，对应单摆的摆长为1.013 m；题中给出的四个单摆中，a最接近，所以a的振幅最大。 7．有一摆长为L的单摆，其悬点正下方某处有一小钉，摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M运动到左边最高点N的频闪照片如图所示(悬点与小钉未被摄入)。P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点间的距离为(　　) A． B． C． D．无法确定 解析：C　设每相邻两次闪光的时间间隔为t，则摆长为L时单摆摆动的周期为T1＝4×4t＝16t，摆长为L′时单摆摆动的周期为T2＝4×2t＝8