第2章 章末检测卷（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理选择性必修一（人教版·江苏专版）

**基本信息** 本单元卷聚焦机械振动，整合南京一中、无锡期中、镇江学情调研等多校优质试题，通过减震阻尼器、游船浮动等真实情境，考查物理观念与科学思维，适配高中物理机械振动单元复习。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择题|10/44|固有频率、弹簧振子运动、简谐运动规律、单摆周期|以高层建筑减震阻尼器（题1）、游船浮动（题7）等情境，考查运动和相互作用观念| |非选择题|5/60|单摆测g、简谐运动位移时间关系、弹簧振子碰撞、振动方程|实验题（题11）用Phyphox软件测周期，综合题（题15）结合F-t图像推导振动方程，体现科学探究与模型建构|

章末检测卷（二）　机械振动 （时间：75分钟　满分：100分） 一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共44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.（2026•南京一中阶段检测）很多高层建筑都会安装减震阻尼器，当大楼摆动时，悬挂在大楼上方的阻尼器会跟随摆动来消减强风或地震导致的振动，阻尼器振动时会减小大楼振动的（　　） A．固有频率　 B．固有周期 C．振动周期　 D．振动幅度 2.（2026•南京市临江高级中学开学考试）如图所示，水平方向上有一弹簧振子，O点为其平衡位置，振子在a和b之间振动，关于振子，下列说法正确的是（　　） A．在a点时加速度最大，速度最大 B．在O点时速度最大，位移最大 C．在b点时位移最大，速度最小 D．在b点时加速度最大，速度最大 3.（2025•无锡期中）一弹簧振子做简谐运动，振幅为A、周期为T，O为平衡位置，B、C为两侧最大位移处。P为运动轨迹上的一点，（图中未标出）P点与O、B、C三点均不重合，从质点经过P点时开始计时，下列说法正确的是（　　） A．经过时，质点的速度与经过P点时的速度相同 B．经过时，质点的路程大于2A C．经过时，质点的路程不可能大于A D．经过时，质点的瞬时速度可能与经过P点时相等 4.（2026•南京期中）某兴趣小组研究单摆的位移随时间变化规律。如图甲所示，细线下悬挂一个注射器的针筒，针筒内装上墨汁。当针筒摆动时，沿着垂直于摆动的方向匀速拖动木板。两次拖动木板的速度分别为v1、v2，在板N1、N2形成的轨迹如图乙所示。T1、T2表示振动周期。则（　　） A．T1=2T2　 B．T2=2T1 C．v2=2v1　 D．v1=2v2 5.（2026•镇江学情调研）如图所示，一弹簧振子可沿竖直方向做简谐运动，振子静止时位于O点。现将振子从O点向下拉一段距离ΔL=20 cm后由静止释放，振子在M、N间振动。振子由M第一次运动到N的时间为0.2 s。则（　　） A．振子振动的振幅为40 cm B．振子振动的周期为0.2 s C．从释放振子开始计时，振子在10 s内通过的路程为10 m D．从释放振子开始计时，振子在10 s末偏离平衡位置的位移大小为20 cm 6.（2025•马坝高级中学期中）一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图甲所示，它的振动图像如图乙所示，设向右为正方向，下列说法正确的是（　　） A．0 s时质点的速度最大 B．第0.4 s末质点的加速度大小为0 C．第0.7 s末质点距离O点小于2.5 cm D．在0.1 s到0.3 s质点运动的路程大于5 cm 7.（2025•徐州期末）十一假期，一位游客在风景秀丽的云龙湖边欲乘坐游船，由于有些风浪，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为6.0 s。当船上升到平衡位置时，甲板刚好与码头地面平齐。甲板在地面上下浮动不超过10 cm时，游客能舒服地登船。则在一个周期内，游客能舒服登船的时间是（　　） A．0.5 s　 B．0.75 s C．1.0 s　 D．2.0 s 8.（2025•天一中学期中）如图甲所示，某同学利用智能手机和一个磁性小球来测量重力加速度。打开智能手机的磁传感器，将磁性小球由平衡位置拉开一个小角度由静止释放，手机软件记录磁感应强度的变化曲线如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．单摆的周期为t0 B．测量出的重力加速度g= C．小球拉起的幅度越大，运动周期越大 D．小球经过最低点时，速度最大，所受合力为零 9.（2026•宿迁中学调研）如图所示，光滑斜面的倾角为θ，劲度系数为k的轻弹簧上端固定在斜面的挡板上，下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。将小球沿斜面上移并保持弹簧处于原长状态，然后松开小球，则（　　） A．小球运动过程中机械能守恒 B．小球在最低点的加速度大小为0 C．弹簧弹力充当小球运动的回复力 D．小球做简谐运动的振幅为 10.（2025•连云港期末）如图所示，竖直平面内固定光滑圆弧轨道（圆弧的角度很小），O是轨道的最低点。质量不同的小球M、N（均可视为质点）从轨道左侧的不同位置由静止同时释放，到达O点过程中都经过图中的P点，下列说法正确的是（　　） A．释放瞬间M、N的加速度大小相等 B．M、N同时到达O点 C．M、N通过O点时速度大小相等 D．M、N在P点的回复力大小相等 二、非选择题（本题共5小题，共60分） 11.（15分）（2025•淮安期末）某实验小组用如图1所示装置的单摆测量重力加速度。 （1）现有以下材质的小球，实验应选　　　　； A．钢球　 B．乒乓球 C．橡胶球 （2）将实验小球完全磁化，在其正下方放置手机，利用手机中的Phyphox软件测量磁感应强度B，小球靠近手机时 B增大，远离时减小，手机采集到的磁场磁感应强度 B随时间t的变化关系图像如图2所示，根据图像中数据可知该单摆的周期T=　　　　； （3）多次改变摆长L，将获得的实验数据作图，如图3所示。则图像纵坐标应为　　　　（选填“T”“T2”或“”）；若图线的斜率为k，则重力加速度g=　　　　；若将测量的摆线长作为摆长，根据图像测得的重力加速度与真实值相比　　　　（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12.（8分）（2026•南京期中）水中浮标上下浮动，其运动可视为竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为4.0 s。若t=0时，浮标处于平衡位置且开始向上运动，以向上为正方向。求： （1）浮标在9 s内运动的路程； （2）浮标振动的位移随时间的变化关系。 13.（10分）（2025•镇江期中）如图所示，一个处于光滑水平面的弹簧振子，O点是其平衡位置，振子质量为m，弹簧劲度系数为k，振子的振动周期为T=2π，振子经过O点的速度为v。在O点正上方有一质量为m的物体自由下落，当振子经过O点时，物体恰好落在振子上，并与振子粘在一起振动。求： （1）物体落在振子上后，振子经过O点的速度大小； （2）物体落在振子上后，以振子向右经过O点为t=0时刻，求振子第3次到达最左端经历的时间。 14.（12分）（2025•常州期末）一个在地球表面上做简谐运动的单摆，其振动图像如图甲所示，现将此单摆移至某一行星表面上，其简谐运动图像如图乙所示。取π2=10，地球表面重力加速度g1取10 m/s2，求： （1）此单摆的摆长； （2）在地球上将摆长缩短到原摆长的，则此单摆的频率是多少？ （3）该行星表面重力加速度g2。 15.（15分）（2026•南京十三中学情检测）如图甲所示的弹簧振子沿竖直方向做简谐运动。从某一时刻开始计时，规定竖直向上为正方向，得到弹簧对小球的弹力F与运动时间t的关系图像如图乙所示，若重力加速度为g，弹簧振子的振幅为A，图像的坐标值为已知量，求： （1）小球的质量； （2）从计时开始，弹簧振子的振动方程； （3）从计时开始到13t0时，小球运动的路程。 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $ 章末检测卷（二）　机械振动 1.D　大楼振动的固有频率与固有周期只由大楼本身决定，与振动源无关，选项A、B错误；大楼振动的周期等于振源的振动周期，与阻尼器无关，选项C错误；大楼上方的阻尼器跟随摆动来消减强风或地震导致的振动幅度，选项D正确。 2.C　O点为弹簧振子的平衡位置，振子在O点时加速度为零，位移为零，速度最大，故B项错误；振子在a、b两点时，位移最大，加速度最大，速度为零，故A、D项错误，C项正确。 3.D　根据振动的周期性可知，经过时，质点的速度与经过P点时的速度大小相等，方向相反，故A错误；根据振动的周期性可知，经过时，质点的路程等于2A，故B错误；质点在平衡位置附近的速度较大，而在最大位移附近的速度较小，所以若质点从P点开始时运动的方向指向平衡位置，则质点在内的路程要大于A；若质点从P点开始时运动的方向远离平衡位置，则质点在内的路程要小于A，故C错误；若质点开始时向平衡位置运动，经过时，若质点到达与P对称的位置，则质点的瞬时速度与经过P时的瞬时速度是相等的，故D正确。 4.D　两次针筒摆动的周期是不变的，即T1=T2，且满足v1T=v2•2T，即v1=2v2，故选D。 5.D　从题图可知，振子振动的振幅为A=20 cm，故A错误；由于t=0.2 s=，所以T=0.4 s，故B错误；弹簧振子的振幅A=20 cm，振子在1个周期内通过的路程为4A，故在t=10s（25T）内通过的路程为s=80×25 cm=2 000 cm=20 m，故C错误；10 s内振子振动了25个周期，10 s末振子仍处在M点，所以振子偏离平衡位置的位移大小为20 cm，故D正确。 6.D　由图像可知，0 s时质点处于正向最大位移处，则速度为0，故A错误；0.4 s末质点处于负向最大位移处，则加速度正向最大，故B错误；根据题意结合题图得简谐运动的函数关系x=5coscm=5coscm，可得第0.7 s末质点距离O点x= cm＞2.5 cm，故C错误；同C选项的分析可知，0.1 s时，质点在距离O点 cm处，0.3 s时，质点在距离O点－ cm处，所以在0.1 s到0.3 s质点运动的路程等于s==5 cm＞5 cm，故D正确。 7.D　把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，从船上升到最高点时计时，其振动方程为y=Acos t，代入数据得y=20cos t（cm），当y=±10 cm时，可解得t1=1.0 s或者t2=2.0 s，故在一个周期内，游客能舒服登船的时间是t′=2=2.0 s，故选D。 8.B　小球经过最低点时测得的磁感应强度B最大，由乙图可知单摆的周期为T=2t0，A错误；根据单摆的周期T=2π，解得g==，B正确；根据单摆的周期T=2π，可知单摆的周期与振幅无关，C错误；小球经过最低点时，速度最大，合力提供向心力，所受合力不为零，D错误。 9.D　小球运动过程中，除重力做功外，还有弹簧的弹力做功，则小球的机械能不守恒，选项A错误；根据对称性可知，小球在最低点时的加速度等于开始时弹簧处在原长时的加速度，即大小为a=gsin θ，选项B错误；弹簧弹力与重力沿斜面方向的分量的合力充当小球运动的回复力，选项C错误；小球的平衡位置满足mgsin θ=kA，可知小球做简谐运动的振幅为A=，选项D正确。 10.B　根据T=2π，可知两个小球做简谐振动的周期相同，M、N同时到达O点，故B正确；释放瞬间，M、N在不同位置时都是支持力与重力沿半径方向的分力大小相等，而回复力是该点重力沿着切线方向的分力，设释放时小球与所在圆弧轨道圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，可知小球释放瞬间的加速度为a==gsin θ，由于θ角度不同，故小球加速度大小不同，故A错误；整个过程中，根据动能定理可知mgR=mv2，解得通过O点时速度大小为v=，由于θ角度不同，故M、N通过O点时速度大小不相等，故C错误；M、N通过P点时所受的回复力均为小球在该点重力沿着切线方向的分力，两小球质量不同，回复力不同，故D错误。 11.（1）A　（2）2t　（3）T2　　不变 解析：（1）实验器材应选质量大，体积小的物体做单摆，故应选钢球，故选A。 （2）由图可知t=0时，B=0，小球在最高点，t时刻时小球到另一侧最高点，2t时刻小球回到初始位置，根据单摆的运动规律可知，该单摆的周期T=2t。 （3）根据单摆周期公式T=2π，可得T2=•L，结合图像可知，图像的纵坐标应为T2，若图线的斜率为k，则重力加速度g=； 设摆线长度为l，摆球的半径为r，根据单摆周期公式应有T=2π，解得T2=•l＋•r，由表达式可知，T2与摆线长度的关系图像的斜率也为，故若将测量的摆线长作为摆长，根据图像测得的重力加速度与真实值相比不变。 12.（1）180 cm　（2）x=20sin t（cm） 解析：（1）因9 s=2T，可知浮标在9 s内运动的路程s=×4A=180 cm。 （2）因ω== rad/s，则浮标振动的位移随时间的变化关系x=Asin ωt=20sint（cm）。 13.（1）　（2） 解析：（1）设物体落在振子上时二者速度为v共，分析可知，物体落在振子上前后，振子与物体组成的系统在水平方向动量守恒，有mv=2mv共，解得v共=。 （2）由题意可知，物体落在振子上后，振子总质量为2m，故振子的振动周期为T=2π 以振子向右经过O点为t=0时刻，分析可知振子第一次到达最左端经历的时间 t=T=×2π=×π 考虑周期性可知，振子第3次到达最左端经历的时间t总=T＋2T=。 14.（1）1 m　 （2）1 Hz　 （3）2.5 m/s2 解析：（1）由题图甲知，单摆在地球表面上的振动周期T1=2 s 根据单摆的周期公式有T1=2π 代入数据解得l=1 m。 （2）当摆长缩短为时， 周期T1′=2π=T1=1 s 此单摆的频率是f1′==1 Hz。 （3）由题图乙知，单摆在该行星表面上的振动周期T2=4 s T2=2π， 所以=，所以g2=2.5 m/s2。 15.（1）　（2）x=Asin 或x=－Acos　（3）39A 解析：（1）小球做简谐运动，利用对称性，根据牛顿第二定律，小球在最高点有F2＋mg=ma 小球在最低点有F1－mg=ma 解得m=。 （2）利用简谐运动的对称性，由题图乙可知T=t0 解得T= t=0时刻小球所受弹力最大，方向竖直向上，所以小球处于最低点， 则弹簧振子的振动方程为x=Asin 也可表示为 x=－Acos。 （3）由T=可知13t0=9T＋T 则小球运动的路程为s=9×4A＋×4A=39A。 学科网（北京）股份有限公司 $