河北省保定市第一中学2025-2026学年高二上学期物理周测卷9.7

高二年级上学期物理周测卷9.7 一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36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) 1.一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是 A.振子通过平衡位置时，加速度为零，速度最大 B.振子通过平衡位置时的加速度相同，速度也相同 C.若振子的位移为正值，则其加速度一定为负值，速度也一定为负值 D.一次全振动指的是弹簧振子的动能第一次恢复到原来的大小所经历的过程 2.如图所示，一玻璃瓶的瓶塞中竖直插有一根两端开口的细长玻璃管，管中一光滑小球将瓶中气体密封，且小球处于静止状态，装置的密封性、导热性均良好。现将小球向下按压距离 A 后由静止释放，并开始计时，忽略空气阻力，小球在竖直方向做简谐运动，周期为 T，则经T/₈时间，小球从最低点向上运动的距离为 A. 3.如图所示，物块和弹簧组成的弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，以平衡位置O点为原点，水平向右为正方向，建立 Ox轴，物块向右运动到O点时开始计时。下列关于物块所受的回复力F、动能Eₖ分别随位移x变化的关系图像，速度v、位移x分别随时间t 变化的关系图像可能正确的是 4.如图所示，小球在竖直平面内以角速度ω沿逆时针方向做半径为R 的匀速圆周运动，用竖直向下的平行光照射小球，观察到其影子在水平面上做简谐运动，以圆心O点的投影点O'点为原点，以水平向右为正方向，从小球某次经过最低点时开始计时，关于影子做简谐运动的描述，下列说法正确的是 A.振幅为2R B.振动周期为 C.位移的表达式x= Rsin(ωt+π) D.振动过程中的最大加速度为ω²R 5.如图甲所示，物块M与m 叠放在一起，以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，两者始终保持相对静止，以水平向右为正方向，其振动的位移x随时间t的变化图像如图乙所示，则下列说法正确的是 A.增大振幅A，两物块运动的周期也随之增大 B.两物块运动到O点时，若迅速取走m(M的状态不受影响)，则M 的振幅减小 C.在 时间内，m的速度和所受的摩擦力均沿负方向，且都在增大 D.从t₁ 时刻开始计时，接下来的T₄时间内，两物块通过的路程为A 6.大海中有各种灯浮标，其中有一种灯浮标如图甲所示，它的结构可以简要分为上、下两部分，分别为标体(含灯等装置)和浮体(形状为圆柱体，部分浮在水上)。现在用外力将灯浮标向下按压一段距离后释放，整体所受的浮力F 随时间t呈正弦式周期性变化，如图乙所示，图乙中 F₁、F₂为已知量，已知整个过程中浮体始终未完全浸入水中，忽略空气及水的阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是 A.灯浮标整体做简谐运动，周期为2 s B.0~0.5s内灯浮标整体的加速度逐渐减小 C.灯浮标整体的重力等于 D.灯浮标整体的最大加速度为 二、多项选择题(本题共2小题，每小题8分，共16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8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分) 7.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧上端固定，下端通过不可伸长的轻质细线连接两个质量均为m的小球a 和小球b，系统处于静止状态。t=0时刻烧断细线，t=t₀时刻弹簧的弹力第一次为零。已知重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力，下列说法正确的是 A.小球a做简谐运动的振幅为 B.小球a 做简谐运动的周期为 2t₀ C. t=t₀时刻，小球a的回复力为零 时刻，小球a 的动能最大 8.如图所示，一倾角为45°的光滑斜面固定在水平地面上，其底端固定一轻质弹簧，将质量为 m的物块从斜面顶端由静止释放，弹簧的劲度系数为k，在物块运动过程中弹簧的最大压缩量为 已知弹簧的弹性势能 其中x为弹簧的形变量，弹簧振子做简谐运动的周期 重力加速度为g，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是 A.物块的速度最大时，弹簧的压缩量为 B.物块下滑的最大位移为 C.物块的最大动能为 D.物块从与弹簧接触到速度第一次为零所经历的时间为 三、非选择题(本题共3小题，共48分。请按要求完成下列各题) 9.(12分)如图所示为一弹簧振子的振动图像。 (1)写出该简谐运动的位移随时间变化的关系式； (2)求在t=19 s 时刻该振子相对平衡位置的位移和该振子在0-19 s内通过的路程。 10.(12分)如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，B、C两点间的距离为25 cm，以水平向右为正方向。t=0时刻，振子从O、B 两点间的P 点以速度v向B 点运动；在t=0.2s时刻，振子的速度第一次变为-v;在t=0.5s时刻，振子的速度第二次变为一v。 (1)求振子振动的周期 T 和振子在0~4s内通过的路程； (2)从平衡位置开始计时，经- ‘振子的加速度达到负向最大，写出振子的位移随时间变化的关系式。 11.(24分)如图所示,质量均为m=2k g的滑块M、N用劲度系数/k=200N/m的轻弹簧相连静止放置在倾角θ=37°的光滑斜面上，N的下端与垂直于斜面的挡板P 接触，现将质量 的物体Q放在斜面上M上方的某处由静止释放，Q和M碰撞后立即粘为一体，此后做简谐运动。运动过程中，N恰好不离开挡板，弹簧始终在弹性范围内，M、N、Q均可视为质点，重力加速度 =0.8。求: (1)M、Q整体做简谐运动的振幅； (2)M、Q碰撞后瞬间的速度大小； (3)Q在斜面上由静止释放的位置与M 最初的位置间的距离。 物理答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A D C D B D BD CD 9.【解】(1)由图可知,该振子的振幅A=5cm (1分) 该振子的周期T=4s (1分) 该振子的圆频率 (1分) 该振子的初相位φ=0 (1分) 所以该简谐运动的位移随时间变化的关系式 x= (2分) (2)将t=19 s代入该简谐运动的位移随时间变化的关系式,可得x=-5cm (2分) 又 (2分) 所以该振子在0~19 s内通过的路程 95 cm (2分) 10.【解】(1)弹簧振子做简谐运动的示意图如图所示 由对称性可得振子的振动周期T=0.5×2s=1s (2分) 由于B、C 两点间的距离为25 cm，则振幅 25 cm=12.5cm (1分) 由于△t=4s =4T (1分) 则振子在0~4s 内通过的路程s=4×4A=200cm(2分) (2)从平衡位置开始计时，经 T振子的加速度达到负向最大，可知 t=0时刻振子向正方向运动，则 振子的位移随时间变化的表达式x=Asinωt(2分) 其中 (2分) 可得振子的位移随时间变化的关系式 x =12.5sin 2πt(cm) (2分) 11.【解】(1)弹簧的弹力等于 M、Q的总重力沿斜面向下的分力时处于平衡位置，有 m)gsinθ (2分) 可知平衡位置时弹簧的形变量x₀=0.18m,此时弹簧处于压缩状态 (2分) 运动过程中，N恰好不离开挡板，有mgsinθ= kx (2分) 此时弹簧的形变量x=0.06 m (2分) 此时弹簧处于伸长状态，故简谐运动的振幅A=x₀+x=0.24m (2分) (2)Q与 M 碰撞之前，对M，根据受力平衡，有 (2分) 解得弹簧的形变量x₁=0.06 m，此时弹簧处于压缩状态 (2分) 从Q与M 碰撞后到 N 恰好不离开挡板的过程，根据能量守恒定律有 (2分) 解得 M、Q碰撞后瞬间的速度大小v=1.2m/s (2分) (3)Q与M 碰撞过程，根据动量守恒定律有(Mo+ (1分) 解得 M、Q碰撞前瞬间Q 的速度大小 (1分) Q下滑的过程，根据动能定理，有MQglsinθ= (2分) 解得Q在斜面上由静止释放的位置与M 最初的位置间的距离l=0.27m (2分) 学科网（北京）股份有限公司 $