精品解析：第二章 机械振动 单元测试 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第二章 机械振动（单元测试） 一、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1~4题只有一项符合题目要求，第5~8题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.） 1. 关于简谐运动，下列说法正确是（　　） A. 平衡位置就是回复力为零的位置 B. 加速度方向总和位移方向相同 C. 物体到达平衡位置时，合力一定为零 D. 速度方向总和回复力方向相同 2. 一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置位于坐标原点O，简谐运动的振幅为。时刻振子的位移为，时刻振子的位移为，则振子做简谐运动的周期可能为（　　） A. B. C. D. 3. 细长轻绳下端拴一小球构成单摆，摆长为L，在悬挂点正下方摆长处有一个能挡住摆线的钉子A，如图所示。现将单摆向左方拉开一个小角度然后无初速度释放。忽略空气阻力，不考虑运动过程中的机械能损失，对于以后的运动，下列说法中正确的是（　　） A. 摆球在平衡位置左右两侧扫过的最大摆角相等 B. 摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小 C. 摆球经过最低点时，摆线与钉子接触前后的瞬间摆线的拉力大小不变 D. 摆球在右侧上升最大高度大于左侧最大高度 4. 下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿竖直方向做频率为的简谐运动：与此同时，木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动，如图（a）所示。以木棒所受浮力F为纵轴，木棒水平位移x为横轴建立直角坐标系，浮力F随水平位移x的变化如图（b）所示。已知河水密度为，木棒横截面积为S，重力加速度大小为g。下列说法错误的是（　　） A. x从到的过程中，木棒的动能先增大后减小 B. x从到的过程中，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小 C. 和时，木棒的速度大小相等，方向相反 D. 木棒在竖直方向做简谱运动的振幅为 5. 如图所示为两个单摆受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是（　　） A. 若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线 B. 若两个受迫振动在地球上同一地点进行，则两个摆长之比LⅠ：LⅡ＝25：4 C. 图线Ⅱ若表示是在地面上完成的，则该单摆摆长约为1m D. 若摆长均为1m，则图线Ⅰ表示是在地面上完成的 6. 如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图像。已知甲、乙两个振子质量相等。则（　　） A. 甲、乙两振子的振幅之比为2：1 B. 甲、乙两振子的频率之比为1：2 C. 前2s内甲、乙两振子的加速度均为正值 D. 0～8s时间内甲、乙两振子通过的路程之比为4：1 7. 如图所示，物体A与滑块B一起在光滑水平面上做简谐运动，A、B之间无相对滑动，已知轻质弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为m和M，下列说法正确的是（　　） A. 物体A所受的回复力大小跟位移大小之比为k B. 滑块B的回复力是由弹簧的弹力提供 C. 物体A与滑块B看成一个振子，其回复力大小跟位移大小之比为k D. 若A、B之间的最大静摩擦因数为，则A、B间无相对滑动的最大振幅为 8. 水平地面上固定一段光滑绝缘圆弧轨道，过轨道左端N点的竖直线恰好经过轨道的圆心（图上未画出），紧贴N点左侧还固定有绝缘竖直挡板。自零时刻起将一带正电的小球自轨道上的M点由静止释放。小球与挡板碰撞时无能量损失，碰撞时间不计，运动周期为T，MN间的距离为L并且远远小于轨道半径，以下说法正确的是（　　） A. 圆弧轨道的半径为 B. 空间加上竖直向下的匀强电场，小球的运动周期会增大 C. 空间加上垂直纸面向里的匀强磁场，若小球不脱离轨道，运动周期会增大 D. 时小球距N点的距离约为 二、非选择题：本题共4小题，共52分. 9. 某同学用图甲所示的装置研究单摆运动的规律，让摆球在竖直平面内摆动，用力传感器得到细线对摆球拉力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示，小球经过最低点时为计时起点。 （1）下列说法正确的有______； A.摆角要应尽可能大 B.摆线应适当长些 C.摆球应选择密度大、体积小的实心金属小球 （2）由图乙可知该单摆的运动周期为______s，该同学用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为______mm。 10. 如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体，mA=0.1kg，mB=0.5kg，弹簧的劲度系数为k=40N/m，剪断A、B间的细绳后，A做简谐运动，不计空气等阻力，弹簧始终没有超过弹性限度，g取10m/s2，求： （1）剪断细绳瞬间的回复力大小。 （2）振幅是多少？ 11. 正在修建的楼房顶上固定一根不可伸长的细线垂到图示窗沿下，某同学想应用单摆原理测量窗的上沿到房顶的高度，他先将线的下端系上一个小球，当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且