第二章 机械振动 真题演练-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019 江苏专用）

第二章 真题演练 黑题真题体验 1.AC解析：对小球施加向下的力使其偏离平衡位置，在t=0 时由静止释放，可知此时小球位于最低点，且小球的运动可 视为简谐运动，周期为T.则小球在1=1.5T时刻处于最高点 位置，此时位移最大，方向向上（正方向）：小球受到的回复 力最大，方向向下，则小球的加速度最大，方向向下（负方 向)：此时小球的速度为0.故选AC. 2.B解析：A.物体做简谐运动的条件是它在运动中所受回复 力与位移成正比，且方向总是指向平衡位置，而小球在杆中 点到接触弹簧过程，所受合力为零，此过程做匀速直线运动， 故小球不是做简谐运动，A错误；BC.假设杆中点为O,小球 向右压缩弹簧至最大压缩量时的位置为A,小球向左压缩弹 簧至最大压缩量时的位置为B,可知小球做周期为T的往复 运动过程为O→A→0+B→O,根据对称性可知小球从O→ A+0与O→B+0,这两个过程的动能变化完全一致，两根弹 黄的总弹性势能的变化完全一致，故小球动能的变化周期为 两根弹簧的总弹性势能的变化周期为子，B正确，C错 T 误；D.小球的初速度为，时，可知小球在匀速阶段的时间变 为原来的2倍，接触弹簧过程，根据弹簧振子周期公式 T。=2√受，可知接触弹簧过程所用时间与速度无关，即接 触弹簧过程时间保持不变，故小球的初速度为？时，其运动 周期应小于2T,D错误故选B. 3.C解析：紫外光在纸上的投影做的是简谐振动，电动机的 转速为n=12r/min=0.2r/s,因此角频率仙=2mn=0.4r 1,26mds,周期为T=】=58,简谐振动的振幅即为轻杆的 月 长度A=0.1m,光点1253通过的路程为s=25 ×4M=1m, 5 故选C 4,BC解析：AB当A,B两点在平衡位置的同侧时有了A= 4sin9.,气4=Asn9,可得p.=行， 此可知第二次经过B点时P= 7解得7e 32m 此时位移关系为54-】 2 =L,解得A=2弘，故A错误，B正 w3-1 确：CD,当A,B两点在平衡位置两侧时有-之4=A如， =加4，解得.名或者0，：爱（由图中选动方向 5 6 合去)，号该者，，当第二次经过B点时 ,则 3 参考答案与解析 2T T=,解得T= 子，此时位移关系为停：宁 2L L,解得A= ,C正确，D错误故选BC 3+ 5.C解析：由单摆的振动图像可知振动周期为T=0.8m8,由 单摆的周期公式了2√侣得摆长为： 4行1.6m,-1图 像的斜率代表速度，故起始时刻速度为零，且A、C点的速度 相同，A、B点的速度大小相同，方向不同综上所述，可知 C正确，故选C 6.C解析：由振动图像可知甲、乙两个单摆周期之比为T: 区，可得 T2=08:12=2:3,根据单摆周期公式T=2m√ -行，则甲，乙两个单摆的摆长之比为，：b2=: L=8 T=4:9,故选C 7.D解析：A.由题图乙知，t=0时，手机加速度为0，由牛顿第 二定律得弹簧弹力大小为F=mg,A错误；B.由题图乙知，t= 02s时，手机的加速度为正，则手机位于平衡位置下方， B错误；C.由题图乙知，从t=0至t=0.2s,手机的加速度增 大，手机从平衡位置向最大位移处运动，速度减小，动能减 小，C错误；D.由题图乙知T=0.8s,则角獭率0=2红- T 2.5πrad/s,则a随1变化的关系式为a=4sin(2.5mt)m/s2, D正确.故选D. 8.(1)ABD(2)20.035(3)9.87(4)不变 解析：(1)A使用光电门测量时，光电门U形平面与被测物 体的运动方向垂直是光电门使用的基本要求，故A正确： B.测量摆线长度时，要保证绳子处于仲直状态，故B正确； C单摆是一个理想化模型，若采用质量较轻的橡胶球，空气 阻力对摆球运动的影响较大，故C错误：D.无初速度、小摆角 释放的目的是保持摆球在竖直平面内运动，不形成圆锥摆， 且单摆只有在摆角很小的情况下才可视为简谐运动，使用 计算单摆的周期，故D正确故选ABD, T=2m入Ng (2)小钢球直径为d=20mm+3.5×0.01mm=20.035mm. （③)单摆周期公式T=2任整理得1一号户， 由图像知图线的斜率合0？=？，解 1 得g=9.87m/82 d L+- 2 (4)若将摆线长度L误认为摆长1，有T=2m 则得到的图线为1=工d 4m22 仍用上述图像法处理数据，图线斜率不变，仍为三，故得到 42 的重力加速度值不变 黑白题23第二章 真题演练 黑题 真题体验 限时：45min 考点1描述简谐运动的物理量 在电动机的转轴上，另一端悬挂一紫外光笔， 1,(2024·贵州高考)（多选）如图，一玻璃瓶的 转动时紫外光始终竖直投射至水平铺开的感 瓶塞中竖直插有一根两端开口的细长玻璃 光纸上，沿垂直于框架的方向匀速拖动感光 管，管中一光滑小球将瓶中气体密封，且小球 纸，感光纸上就显示出了描述光点振动的x-1 处于静止状态，装置的密封性、绝热性良好.对 图像.已知轻杆在竖直面内长0.1m,电动机转 小球施加向下的力使其偏离平衡位置，在1=0 速为12r/min.该振动的圆频率和光点在 时由静止释放，小球的运动可视为简谐运动， 12.5s内通过的路程分别为 周期为T规定竖直向上为正方向，则小球在 t=1.5T时刻 轻杆 紫外光笔 感光纸 A.0.2rad/s,1.0m B.0.2rad/s,1.25m C.1.26rad/s,1.0mD.1.26rad/s,1.25m A.位移最大，方向为正 4.(2023·山东高考)（多选）如图所示，沿水平 B.速度最大，方向为正 方向做简谐运动的质点，依次通过相距 C.加速度最大，方向为负 的A、B两点.已知质点在A点的位移大小为振 D.受到的回复力大小为零 幅的一半，B点位移大小是A点的3倍，质点 2.(2022·浙江高考)如图所示，一根固定在墙 经过A点时开始计时，t时刻第二次经过B 上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻 点，该振动的振幅和周期可能是 弹簧，两弹簧自由端相距x套在杆上的小球从 B 中点以初速度。向右运动，小球将做周期为T 2L 的往复运动，则 3 A. B.2L 34 C、 2L12 D.2L12 3+1'5 3+1'7 A.小球做简谐运动 考点2 机械振动图像 B.小球动能的变化周期为2 5.(2024·甘肃高考)如图为某单摆的振动图 像，重力加速度g取10/s2,下列说法正确的 C.两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T 是 ( D。小球的初速度为时，其运动周期为27 3.(2024·河北高考)如图，一电动机带动轻杆 10m 在竖直框架平面内匀速转动，轻杆一端固定 第二章黑白题055 A.摆长为1.6m,起始时刻速度最大 A.小钢球摆动平面应与光电门U形平面垂直 B.摆长为2.5m,起始时刻速度为零 B.应在小钢球自然下垂时测量摆线长度 C.摆长为1.6m,A、C点的速度相同 C.小钢球可以换成较轻的橡胶球 D.摆长为2.5m,A、B点的速度相同 D.应无初速度、小摆角释放小钢球 6.(2022·海南高考)在同一地方，甲、乙两个 单摆做振幅不同的简谐运动，其振动图像 如图所示，可知甲、乙两个单摆的摆长之 比为 光电门 接数据采集器 (2)组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度 L,用螺旋测微器测量小钢球直径d.螺旋 测微器示数如图乙所示，小钢球直径d= A.2:3 B.3:2 C.4:9 D.9:4 mm,记摆长1=L+2 7.(2024·北京高考)图甲为用手机和轻弹簧制 作的一个振动装置.手机加速度传感器记录了 10 手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方 向，得到手机振动过程中加速度α随时间t变 化的曲线为正弦曲线，如图乙所示.下列说 乙 法正确的是 ( (3)多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同 ↑红m· 摆长（对应的小钢球摆动周期了，并作出 -了图像，如图丙所示 ↑/m 0.4 0.8 1.2s 甲 乙 A.t=0时，弹簧弹力为0 B.t=0.2s时，手机位于平衡位置上方 C.从t=0至t=0.2s,手机的动能增大 1g D.a随t变化的关系式为a=4sin(2.5mt)m/g2 0.6 2.02.53.03.54.04.5 考点3单摆相关实验 8.(2023·河北高考)某实验小组利用图甲所示 根据图线斜率可计算重力加速度g= 装置测量重力加速度摆线上端固定在O点， m/、2(保留3位有效数字，π2取 下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集 9.87) 摆动周期. (4)若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像 (1)(多选)关于本实验，下列说法中正确的是 法处理数据，得到的重力加速度值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”) 选择性必修第一册黑白题056