内容正文:
第二章质量评估试卷 [见学生用书活页卷P9]
(时间:90分钟,满分:100分)
一、 选择题(本题共16小题,每小题4分,共64分。每小题给出的四个备选项中,至少有一个是符合题目要求的,全选对得4分,漏选得2分,不选、多选、错选均不得分)
1. 一个质点做简谐运动,它的振动图像如图所示,则( C )
第1题图
A.图中的曲线部分是质点的运动轨迹
B.有向线段OA是质点在t1时间内的位移
C.有向线段OA在x轴的投影是质点在t1时间内的位移
D.有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率
【解析】 题图中的曲线是质点位移与时间的对应关系,不是运动轨迹,A错误;质点在t1时间内的位移,应是曲线在t1时刻的纵坐标,B错误,C正确;质点在t1时刻的瞬时速率应是曲线在t1时刻所对应的切线的斜率,D错误。
2.下列说法正确的是 ( C )
A.摆钟走快了必须调短摆长,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,这是共振现象
【解析】 摆钟走快,说明单摆的周期变短了,根据T=2π可知,必须增大摆长,才能使周期恢复成原来的样子,摆钟才可能走时准确,A错误;火车过桥要减速慢行,是为了防止桥发生共振而倾覆,B错误;挑水的人行走在路上,使得扁担和水桶上下振动。当扁担和水桶振动的固有频率等于人迈步的频率时,发生共振,水就从水桶中荡出,加快或减慢人走路的步频,可以防止共振的发生,防止水从水桶中荡出,C正确;小船上下振动,是因为小船在水的作用下,做受迫振动,D错误。
3. 一个弹簧振子做简谐运动,若从平衡位置开始计时,经过3 s时,振子第一次到达P点,又经过2 s第二次经过P点,则该弹簧振子的振动周期可能为( B )
A.32 s B.16 s
C.8 s D.4 s
【解析】 如图,a、b为最大位移处。弹簧振子离开O点后,若向着P点运动,即O→P历时3 s,之后P→b→P历时2 s,由对称性可知,P→b历时1 s,故有O→P→b历时4 s,所以T=16 s,若弹簧振子离开O点先向a运动,然后到P,即O→a→O→P历时3 s,P→b历时1 s,故T=4 s,所以T= s,A、C、D错误,B正确。
4.关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义,有以下几种说法,其中正确的是( D )
A.回复力第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程
B.速度第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程
C.动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程
D.速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程
【解析】 当物体先后两次经过同一位置时,回复力第一次恢复为原来的方向和大小,但是经历的过程可能不是一次全振动,A错误;由简谐运动的对称性可知,在平衡位置上对称的两个点,速度大小和方向有可能相同,此时,这两个点的动能和势能是相同的,但是经历的过程不是一次全振动,B、C错误,D正确。
5.如图甲所示,水平的光滑杆上有一弹簧振子,振子以O点为平衡位置,在a、b两点之间做简谐运动,取向右为正方向,其振动图像如图乙所示。由振动图像可以得知( D )
第5题图
A.振子的振动周期等于t1 B.在t=0时刻,振子的位置在a点
C.在t=t1时刻,振子的速度为零 D.从t1到t2,振子从O点运动到b点
【解析】 由题图乙可知,振子的振动周期等于2t1,A错误;在t=0时刻,振子的位置在O点,B错误;在t=t1时刻,振子在平衡位置,其速度最大,C错误;从t1到t2,振子从O点运动到b点,D正确。
6.如图所示,一弹性小球被水平抛出,在两个互相竖直平行的平面间运动,小球落在地面之前的运动( D )
第6题图
A.是机械振动,但不是简谐运动 B.是简谐运动,但不是机械振动
C.是简谐运动,同时也是机械振动 D.不是简谐运动,也不是机械振动
【解析】 机械振动包含简谐运动,机械振动具有往复的特性,可以重复进行,该小球在运动过程中,没有重复运动的路径,因此不是机械振动,更不是简谐运动,A、B、C错误;D正确。
7.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x=10sin cm,则下列关于质点运动的说法正确的是( C )
A.质点做简谐运动的振幅为5 cm B.质点做简谐运动的周期为4 s
C.在t=4 s时质点的速度最大 D.在t=4 s时质点的位移最大
【解析】 根据简谐运动的表达式x=Asin(ωt+φ),知振幅为10 cm,周期T== s=8 s,A、B错误;在t=4 s时可得位移x=0,质点在平衡位置,速度最大,C正确,D错误。
8.一弹簧振子做简谐运动,其振动图像如图所示,那么在-Δt和+Δt(Δt是极短的时间)两时刻,