第二章 机械振动（基础通关卷）物理人教版选择性必修第一册

**基本信息** 高二年级物理第二章机械振动基础通关单元卷，通过选择、实验、计算题型，覆盖简谐运动、单摆、共振等核心知识，注重基础巩固与实际应用，适配单元复习检测。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|简谐运动概念（第1题）、振动图像（第3题）、受迫振动（第8题）|结合河南大棚阻尼器热点（第8题），考查科学态度与责任；通过振动图像分析动量、加速度（第3题），体现科学推理| |实验题|2/14|单摆测g（第11题）、误差分析（第12题）|设计图像不过原点原因分析（第11(4)题），培养科学探究能力；对比北大、武大g值差异（第12(2)题），渗透科学本质观| |计算题|3/40|振动方程（第13题）、U形池简谐运动（第14题）、弹簧振子碰撞（第15题）|第15题综合动量、能量与周期计算，强化运动与相互作用观念；第14题以轮滑场景为载体，提升问题解决能力|

2026-2027学年高二年级上册物理单元自测 第二章 机械振动·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．下列关于简谐运动的说法中正确的是（　　） A．简谐运动属于一种匀变速运动 B．做简谐运动的物体在平衡位置所受的合外力为0 C．做简谐运动的物体经过同一位置时的速度必然相同 D．做简谐运动的物体的位移方向与加速度方向一定相反 2．如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在相距0.2m的B、C两点间做简谐运动。小球经过C点时开始计时，0.5s时首次到达B点，则1.25s内小球的路程为（　　） A．0.25m B．0.5m C．1.0m D．1.25m 3．如图所示，为某弹簧振子在0~5s内的振动图象。由图可知，下列说法中正确的是（　　） A．第2s内振子在做加速度增大的加速运动 B．在t=0.5s和t=1.5s这两个时刻，振子的动量等大反向 C．t=2s时振子的速度为零，加速度为正向的最大值 D．第3s内振子的位移增大，动能减小 4．某质点做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系式为。下列说法正确的是（　　） A．振幅为0.5m B．周期为6s C．在2～3s时间内质点的速度在增加 D．在2～3s时间内质点的加速度在增加 5．将一小球（可视为质点）悬挂于O点，拉开一个小角度（）后静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球质量越大，摆动周期越大 B．拉开角度越小，摆动周期越小 C．小球在最高点时所受回复力最大 D．小球在最低点时加速度为零 6．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v1、v2，在板N1、N2形成的轨迹如图乙。T1、T2表示振动周期。则（    ） A．T1=2T2 B．T2=2T1 C．v2=2v1 D．v1=2v2 7．玻璃管竖直漂浮在水中，水面范围足够大，如图甲所示。将玻璃管向下缓慢按压4cm后放手，忽略阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动。以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中A为振幅。对于玻璃管，下列说法正确的是（     ） A．回复力等于重力和浮力的合力 B．振动过程中动能和重力势能相互转化，玻璃管的机械能守恒 C．若按压的深度增加到5cm，则玻璃管上下振动的周期将变大 D．在时间内，位移减小，加速度增大 8．2025年3月2日标题新闻：河南开封一男子手搓蔬菜大棚“阻尼器”，通过编织袋装土并悬挂，有效抵抗强阵风，确保大棚稳定，效果堪比高端产品。如图所示为装置模型，强阵风来袭时，大棚出现了晃动，“阻尼器”开始减振工作。以下说法合理的是（　　） A．“阻尼器”做的是自由振动，摆长越长效果越好 B．“阻尼器”做的是受迫振动，质量越小效果越好 C．强阵风的破坏力除和风力大小有关外还和频率有关 D．强阵风的频率等于“阻尼器”固有频率时“阻尼器”振幅最大 9．一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，重力加速度，则（　　） A．此单摆的摆长约为1m B．此单摆的摆长约为4m C．若摆长适当减小，共振曲线的峰将向右移动 D．若摆长适当减小，共振曲线的峰将向左移动 10．如图甲所示，质量m1=2kg的箱子P放置在水平地面上，两根相同的轻质弹簧连着一质量m2=1kg的小球Q，两弹簧另一端与箱子P固定。取竖直向上为正方向，小球相对平衡位置的位移y随时间t的变化如图乙所示，已知两弹簧的劲度系数k=50N/m，则（　　） A．t1=0.1πs时，小球的加速度最大 B．t2=0.15πs时，箱子P对地面的压力大小为34N C．0.1πs~0.15πs时间内，箱子P对地面的压力逐渐减小 D．t3=0.2πs时，小球的速度为0.4m/s 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置，利用单摆测量当地的重力加速度。 (1)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_____（填字母）。 A．为了使单摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相对平衡位置时有较大的偏角 B．摆球尽量选择质量较大、体积较小的 C．摆线要选择较轻、无伸缩性，并且摆线越长越准确 (2)测量单摆周期时，在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时数“0”，当摆球再次通过最低点时数“1”，依此类推，当他数到“50”时，秒表停止计时，读出这段时间，则该单摆的周期为_____。 (3)改变摆线长度，测量出多组周期、摆长的数据后，画出图像如图乙所示，测得此图像斜率为，则当地重力加速度_____。 (4)图像不过坐标原点的原因可能是_____。 12．（8分）某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验时： (1)如果他测得的g值偏小，可能的原因是___________ A．悬点到摆球最低点的距离为摆长 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．实验中误将49次全振动次数记为50次 (2)在某次假期夏令营游学活动中，有两位同学分别去参观北京大学和武汉大学的物理实验室，各自在实验室利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，并用计算机绘制了如图甲所示的图像。由图可知，去北京大学的同学所测实验结果对应的图线是___________（填“A”或“B”） (3)另外，在武汉大学做探究的同学还利用计算机绘制了他实验用的a、b两个摆球的振动图像，如图乙所示，则下列说法正确的是___________ A．a摆球的摆长比b摆球小 B．时，b摆球的加速度为0 C．a、b两个摆球的振动周期之比 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）如图甲所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示，完成以下问题： (1)写出该振子简谐运动的振动方程； (2)该振子在前40s内运动的路程是多少？ 14．（15分）U形池轮滑场地如图，图中圆弧半径R=15.6m，质量m=60kg的运动员（视为质点）在弧内的一竖直面内最低点附近运动（视为简谐运动），运动员滑来回一次的时间t=8s，不计一切阻力，取π2=10。 (1)求当地的重力加速度g； (2)若运动员从距最低点的高度h=0.8m处由静止下滑，求运动员在最低点受到支持力的大小F。 15.（17分）如图所示，劲度系数的竖直轻质弹簧下端固定，上端连接质量的物块，系统处于静止状态。质量的物块从正上方高度处由静止下落。已知弹簧的弹性势能，弹簧振子的周期为弹簧的劲度系数，为振子的质量。不计空气阻力，重力加速度。 (1)若碰后物块粘在一起，求碰撞过程中合力对的冲量； (2)若物块发生弹性碰撞，碰后立即移走物块。求： （1）弹簧的最大压缩量； （2）从碰撞结束至弹簧首次恢复原长的时间。 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二年级上册物理单元自测 第二章 机械振动·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．下列关于简谐运动的说法中正确的是（　　） A．简谐运动属于一种匀变速运动 B．做简谐运动的物体在平衡位置所受的合外力为0 C．做简谐运动的物体经过同一位置时的速度必然相同 D．做简谐运动的物体的位移方向与加速度方向一定相反 【答案】D 【详解】A．简谐运动中加速度大小和方向变化，所以是变加速运动，A错误； B．做简谐运动的物体在平衡位置所受回复力为零，但合外力不一定为零，例如单摆在平衡位置时合外力不为0，B错误； C．做简谐运动的物体经过同一位置时速度大小一定相同，但方向可能相反，C错误； D．做简谐运动的物体位移方向总是背离平衡位置，而加速度方向总是指向平衡位置，所以位移方向与加速度方向一定相反，D正确。 故选D。 2．如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在相距0.2m的B、C两点间做简谐运动。小球经过C点时开始计时，0.5s时首次到达B点，则1.25s内小球的路程为（　　） A．0.25m B．0.5m C．1.0m D．1.25m 【答案】B 【详解】振子振动的振幅A=0.1m，周期为T=1s，则可知，1.25s内小球的路程为 故选B。 3．如图所示，为某弹簧振子在0~5s内的振动图象。由图可知，下列说法中正确的是（　　） A．第2s内振子在做加速度增大的加速运动 B．在t=0.5s和t=1.5s这两个时刻，振子的动量等大反向 C．t=2s时振子的速度为零，加速度为正向的最大值 D．第3s内振子的位移增大，动能减小 【答案】C 【详解】A．该图像的斜率表示速度，由图可知第2s内速度是减小的，故A错误； B．该图像的斜率表示速度，可知在t=0.5s和t=1.5s这两个时刻，振子的速度相同，故这两个时刻振子的动量相同，故B错误； C．该图像的斜率表示速度，可知在t=2s时图像的斜率为零，所以速度为零，位移最大，合力最大，且指向正方向，所以加速度为正向最大，故C正确； D．第3s内位移减小，动能增大，故D错误。 故选C。 4．某质点做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系式为。下列说法正确的是（　　） A．振幅为0.5m B．周期为6s C．在2～3s时间内质点的速度在增加 D．在2～3s时间内质点的加速度在增加 【答案】C 【详解】AB．简谐运动位移关系式，对比题中表达式可知该质点振动的振幅为2m，周期为12s，故AB错误； CD．将=2s和=3s代入关系式可得位移分别为和，表明该质点在2s～3s时间内正在向平衡位置运动，所以速度在增加，加速度在减小，故C正确，D错误。 故选C。 5．将一小球（可视为质点）悬挂于O点，拉开一个小角度（）后静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球质量越大，摆动周期越大 B．拉开角度越小，摆动周期越小 C．小球在最高点时所受回复力最大 D．小球在最低点时加速度为零 【答案】C 【详解】AB．由单摆的周期公式 在偏角时，单摆的周期跟摆球的质量、振幅都无关，故AB都错误； C．因回复力为，故小球在最高点时所受回复力最大，故C正确； D．小球在最低点时，回复力为零，其产生的加速度为零，但向心加速度不为零，故（合）加速度不为零，故D错误。 故选C。 6．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v1、v2，在板N1、N2形成的轨迹如图乙。T1、T2表示振动周期。则（    ） A．T1=2T2 B．T2=2T1 C．v2=2v1 D．v1=2v2 【答案】D 【详解】由题意可知，两次针筒摆动的周期是不变的，即T1=T2 且满足 即v1=2v2 故选D。 7．玻璃管竖直漂浮在水中，水面范围足够大，如图甲所示。将玻璃管向下缓慢按压4cm后放手，忽略阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动。以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中A为振幅。对于玻璃管，下列说法正确的是（     ） A．回复力等于重力和浮力的合力 B．振动过程中动能和重力势能相互转化，玻璃管的机械能守恒 C．若按压的深度增加到5cm，则玻璃管上下振动的周期将变大 D．在时间内，位移减小，加速度增大 【答案】A 【详解】A．玻璃管在水中竖直漂浮并上下振动，对其进行受力分析可知，它在竖直方向上仅受向下的重力和向上的浮力。当玻璃管偏离平衡位置时，正是重力和浮力的合力始终指向平衡位置，充当了玻璃管做简谐运动的回复力。故A正确； B．在玻璃管振动的过程中，不仅重力在做功，水的浮力也在对玻璃管做功。浮力做功导致玻璃管的机械能与水的机械能之间发生转移，因此玻璃管自身的机械能是不守恒的。故B错误； C．根据简谐运动的“等时性”规律，弹簧振子或浮子模型的振动周期仅由系统本身的性质决定，而与振幅大小完全无关。将按压深度由增加到，只是增大了振幅，玻璃管上下振动的周期将保持不变。故C错误； D．由图乙可知，时刻玻璃管处于负向最大位移处（最低点），时刻玻璃管回到平衡位置（）。所以在时间内，玻璃管向着平衡位置运动，其位移大小不断减小。根据简谐运动加速度的特征公式可知，加速度的大小与位移的大小成正比，因此加速度的大小也在不断减小，而不是增大。故D错误。 故选A。 8．2025年3月2日标题新闻：河南开封一男子手搓蔬菜大棚“阻尼器”，通过编织袋装土并悬挂，有效抵抗强阵风，确保大棚稳定，效果堪比高端产品。如图所示为装置模型，强阵风来袭时，大棚出现了晃动，“阻尼器”开始减振工作。以下说法合理的是（　　） A．“阻尼器”做的是自由振动，摆长越长效果越好 B．“阻尼器”做的是受迫振动，质量越小效果越好 C．强阵风的破坏力除和风力大小有关外还和频率有关 D．强阵风的频率等于“阻尼器”固有频率时“阻尼器”振幅最大 【答案】CD 【详解】A．因为“阻尼器”是在强风作用下发生的受迫振动，不是自由振动，也不一定是摆长越长效果越好，故A错误； B．“阻尼器”做的是受迫振动，质量较小的“阻尼器”可能无法有效吸收和消耗强风的能量，反而可能导致更大的振动，故B错误； C．强阵风的破坏力除和风力大小有关外还和频率有关，当发生共振时破坏力最大，故C正确； D．强阵风的频率等于“阻尼器”固有频率时“阻尼器”振幅最大，即发生了共振，故D正确。 故选CD。 9．一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，重力加速度，则（　　） A．此单摆的摆长约为1m B．此单摆的摆长约为4m C．若摆长适当减小，共振曲线的峰将向右移动 D．若摆长适当减小，共振曲线的峰将向左移动 【答案】BC 【详解】AB．当驱动力频率等于单摆固有频率时，单摆振幅最大。由图像可知当驱动力频率为0.250Hz时单摆振幅最大，故单摆固有频率为0.250Hz，故 又因为 联立可得摆长为 故A错误，B正确； CD．由单摆周期公式可知 故若摆长适当减小，则固有频率变大，共振曲线的峰将向右移动，C正确，D错误。 故选BC。 10．如图甲所示，质量m1=2kg的箱子P放置在水平地面上，两根相同的轻质弹簧连着一质量m2=1kg的小球Q，两弹簧另一端与箱子P固定。取竖直向上为正方向，小球相对平衡位置的位移y随时间t的变化如图乙所示，已知两弹簧的劲度系数k=50N/m，则（　　） A．t1=0.1πs时，小球的加速度最大 B．t2=0.15πs时，箱子P对地面的压力大小为34N C．0.1πs~0.15πs时间内，箱子P对地面的压力逐渐减小 D．t3=0.2πs时，小球的速度为0.4m/s 【答案】BD 【详解】A．由图可知，t1=0.1πs时小球在平衡位置，加速度为0，故A错误； B．两弹簧相同，Q静止时，上方弹簧伸长，下方弹簧压缩，设弹簧形变量为x，有 由图乙知，t2=0.15πs时刻小球Q在最低点，对箱子，有 联立解得 根据牛顿第三定律可知，箱子对地面的压力大小为34N，故B正确； C．0.1πs~0.15πs时间内Q向下运动，弹簧弹力逐渐增大，箱子始终静止，地面支持力逐渐增大，根据牛顿第三定律可知，箱子对地面的压力逐渐增大，故C错误； D．由图乙可知，小球Q的振动方程为 所以小球Q的速度时间关系为 则t3=0.2πs时，小球的速度为，故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置，利用单摆测量当地的重力加速度。 (1)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_____（填字母）。 A．为了使单摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相对平衡位置时有较大的偏角 B．摆球尽量选择质量较大、体积较小的 C．摆线要选择较轻、无伸缩性，并且摆线越长越准确 (2)测量单摆周期时，在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时数“0”，当摆球再次通过最低点时数“1”，依此类推，当他数到“50”时，秒表停止计时，读出这段时间，则该单摆的周期为_____。 (3)改变摆线长度，测量出多组周期、摆长的数据后，画出图像如图乙所示，测得此图像斜率为，则当地重力加速度_____。 (4)图像不过坐标原点的原因可能是_____。 【答案】(1)B；(2)；(3)；(4)为悬点到小球下端的距离，有效摆长应为悬点到球心的距离，二者相差小球半径，故图像在纵轴有截距，不过原点。 【详解】（1）A．单摆做简谐运动的条件是摆角较小（一般不超过5°），较大偏角会使周期公式不成立，A错误； B．摆球质量较大、体积较小可减小空气阻力影响，B正确； C．摆线需轻且无伸缩性，但并非越长越准确，过长会导致摆动不稳定，C错误； 故选B。 （2）摆球从最低点开始计时，每次通过最低点计数一次，数到“50”时共经历50次通过最低点。单摆周期是完成一次全振动的时间，而相邻两次通过最低点的时间间隔为半个周期，故总时间 解得 （3）单摆周期公式为 其中摆长为悬点到小球重心的距离。设小球半径为，则悬点到小球下端距离 联立得 图像斜率 故 （4）略。 12．（8分）某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验时： (1)如果他测得的g值偏小，可能的原因是___________ A．悬点到摆球最低点的距离为摆长 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．实验中误将49次全振动次数记为50次 (2)在某次假期夏令营游学活动中，有两位同学分别去参观北京大学和武汉大学的物理实验室，各自在实验室利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，并用计算机绘制了如图甲所示的图像。由图可知，去北京大学的同学所测实验结果对应的图线是___________（填“A”或“B”） (3)另外，在武汉大学做探究的同学还利用计算机绘制了他实验用的a、b两个摆球的振动图像，如图乙所示，则下列说法正确的是___________ A．a摆球的摆长比b摆球小 B．时，b摆球的加速度为0 C．a、b两个摆球的振动周期之比 【答案】(1)B；(2)B；(3)A 【详解】（1）A．摆长应量取悬点到摆球球心的距离。若量到摆球最低点，测得的摆长偏大。由单摆周期公式 整理得 测得的将偏大，故A错误； B．振动中摆线松动使实际摆长增大，而测量的摆长仍偏小，周期变大。由前述推得的重力加速度表达式可知，测得的偏小，故B正确； C．由周期定义，误将次全振动记为次，使测得周期偏小。由前述推得的重力加速度表达式可知，测得的偏大，故C错误。 故选B。 （2）由单摆周期公式 整理得 可知图像的斜率为 北京的重力加速度较武汉大，图线斜率较小。图线的斜率较大，对应武汉的测量结果，故北京大学对应图线。 （3）A．在同一地点，两摆的相同。单摆周期公式 表明摆长越大，周期越大。由图可知，故A正确； B．时，摆球经过平衡位置，速度不为零，法向加速度为，故B错误； C．由图读出，故C错误。 故选A。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）如图甲所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示，完成以下问题： (1)写出该振子简谐运动的振动方程； (2)该振子在前40s内运动的路程是多少？ 【答案】(1)；(2) 【详解】（1）由图乙可知，振幅，周期 弹簧振子的振动方程为 （2）因 而振子在一个周期内通过的路程是，所以振子在前40s内运动的总路程 14．（15分）U形池轮滑场地如图，图中圆弧半径R=15.6m，质量m=60kg的运动员（视为质点）在弧内的一竖直面内最低点附近运动（视为简谐运动），运动员滑来回一次的时间t=8s，不计一切阻力，取π2=10。 (1)求当地的重力加速度g； (2)若运动员从距最低点的高度h=0.8m处由静止下滑，求运动员在最低点受到支持力的大小F。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）运动员在U形池轮滑场地中的运动可看成是单摆的运动，根据单摆的周期公式 其中 ， 可知，重力加速度为 （2）运动员由静止开始下滑到最低点的过程中，根据机械能守恒定律有 根据牛顿第二定律有 解得 15.（17分）如图所示，劲度系数的竖直轻质弹簧下端固定，上端连接质量的物块，系统处于静止状态。质量的物块从正上方高度处由静止下落。已知弹簧的弹性势能，弹簧振子的周期为弹簧的劲度系数，为振子的质量。不计空气阻力，重力加速度。 (1)若碰后物块粘在一起，求碰撞过程中合力对的冲量； (2)若物块发生弹性碰撞，碰后立即移走物块。求： （1）弹簧的最大压缩量； （2）从碰撞结束至弹簧首次恢复原长的时间。 【答案】(1)，方向竖直向上 (2)（1）；（2） 【详解】（1）设物块碰撞前的速度为，根据 设碰撞后，物块的速度为，根据动量守恒 对物块，设向下为正方向，合力的冲量为，根据动量定理 解得 合力对物块的冲量大小为，方向竖直向上。 （2）（1）设碰撞前弹簧的压缩量为，则 设碰撞后物块速度为，物块速度为，根据动量守恒 根据机械能守恒 设弹簧最大压缩量为，根据机械能守恒定律 解得或（舍） （2）物块碰撞后，以初位置为平衡位置做简谐振动，振幅 根据题意，周期 设物块返回平衡位置所用时间，则 设物块由平衡位置第一次到达弹簧原长所用时间，由 运动时间 解得 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高二年级上册物理单元自测 第二章 机械振动·基础通关 一、选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D B C C C D A CD BC BD 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11． (1)B（1分）；(2)（1分）；(3)（2分）；(4)为悬点到小球下端的距离，有效摆长应为悬点到球心的距离，二者相差小球半径，故图像在纵轴有截距，不过原点。（2分） 12．(1)B（3分）；(2)B（2分）；(3)A（3分） 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）（1）由图乙可知，振幅，周期（1分） （1分） 弹簧振子的振动方程为（2分） （2）因（2分） 而振子在一个周期内通过的路程是，所以振子在前40s内运动的总路程（2分） 14．（15分）（1）运动员在U形池轮滑场地中的运动可看成是单摆的运动，根据单摆的周期公式 （2分） 其中 ，（2分） 可知，重力加速度为 （3分） （2）运动员由静止开始下滑到最低点的过程中，根据机械能守恒定律有 （3分） 根据牛顿第二定律有 （3分） 解得 （2分） 15．（17分）（1）设物块碰撞前的速度为，根据（1分） 设碰撞后，物块的速度为，根据动量守恒（2分） 对物块，设向下为正方向，合力的冲量为，根据动量定理（1分） 解得（1分） 合力对物块的冲量大小为，方向竖直向上。（1分） （2）（1）设碰撞前弹簧的压缩量为，则（1分） 设碰撞后物块速度为，物块速度为，根据动量守恒（1分） 根据机械能守恒（1分） 设弹簧最大压缩量为，根据机械能守恒定律（1分） 解得或（舍）（1分） （2）物块碰撞后，以初位置为平衡位置做简谐振动，振幅（1分） 根据题意，周期（1分） 设物块返回平衡位置所用时间，则（1分） 设物块由平衡位置第一次到达弹簧原长所用时间，由（1分） 运动时间（1分） 解得（1分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年高二年级上册物理单元自测 第二章 机械振动·基础通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．下列关于简谐运动的说法中正确的是（　　） A．简谐运动属于一种匀变速运动 B．做简谐运动的物体在平衡位置所受的合外力为0 C．做简谐运动的物体经过同一位置时的速度必然相同 D．做简谐运动的物体的位移方向与加速度方向一定相反 2．如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在相距0.2m的B、C两点间做简谐运动。小球经过C点时开始计时，0.5s时首次到达B点，则1.25s内小球的路程为（　　） A．0.25m B．0.5m C．1.0m D．1.25m 3．如图所示，为某弹簧振子在0~5s内的振动图象。由图可知，下列说法中正确的是（　　） A．第2s内振子在做加速度增大的加速运动 B．在t=0.5s和t=1.5s这两个时刻，振子的动量等大反向 C．t=2s时振子的速度为零，加速度为正向的最大值 D．第3s内振子的位移增大，动能减小 4．某质点做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系式为。下列说法正确的是（　　） A．振幅为0.5m B．周期为6s C．在2～3s时间内质点的速度在增加 D．在2～3s时间内质点的加速度在增加 5．将一小球（可视为质点）悬挂于O点，拉开一个小角度（）后静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小球质量越大，摆动周期越大 B．拉开角度越小，摆动周期越小 C．小球在最高点时所受回复力最大 D．小球在最低点时加速度为零 6．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v1、v2，在板N1、N2形成的轨迹如图乙。T1、T2表示振动周期。则（    ） A．T1=2T2 B．T2=2T1 C．v2=2v1 D．v1=2v2 7．玻璃管竖直漂浮在水中，水面范围足够大，如图甲所示。将玻璃管向下缓慢按压4cm后放手，忽略阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动。以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示，其中A为振幅。对于玻璃管，下列说法正确的是（     ） A．回复力等于重力和浮力的合力 B．振动过程中动能和重力势能相互转化，玻璃管的机械能守恒 C．若按压的深度增加到5cm，则玻璃管上下振动的周期将变大 D．在时间内，位移减小，加速度增大 8．2025年3月2日标题新闻：河南开封一男子手搓蔬菜大棚“阻尼器”，通过编织袋装土并悬挂，有效抵抗强阵风，确保大棚稳定，效果堪比高端产品。如图所示为装置模型，强阵风来袭时，大棚出现了晃动，“阻尼器”开始减振工作。以下说法合理的是（　　） A．“阻尼器”做的是自由振动，摆长越长效果越好 B．“阻尼器”做的是受迫振动，质量越小效果越好 C．强阵风的破坏力除和风力大小有关外还和频率有关 D．强阵风的频率等于“阻尼器”固有频率时“阻尼器”振幅最大 9．一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，重力加速度，则（　　） A．此单摆的摆长约为1m B．此单摆的摆长约为4m C．若摆长适当减小，共振曲线的峰将向右移动 D．若摆长适当减小，共振曲线的峰将向左移动 10．如图甲所示，质量m1=2kg的箱子P放置在水平地面上，两根相同的轻质弹簧连着一质量m2=1kg的小球Q，两弹簧另一端与箱子P固定。取竖直向上为正方向，小球相对平衡位置的位移y随时间t的变化如图乙所示，已知两弹簧的劲度系数k=50N/m，则（　　） A．t1=0.1πs时，小球的加速度最大 B．t2=0.15πs时，箱子P对地面的压力大小为34N C．0.1πs~0.15πs时间内，箱子P对地面的压力逐渐减小 D．t3=0.2πs时，小球的速度为0.4m/s 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置，利用单摆测量当地的重力加速度。 (1)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_____（填字母）。 A．为了使单摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相对平衡位置时有较大的偏角 B．摆球尽量选择质量较大、体积较小的 C．摆线要选择较轻、无伸缩性，并且摆线越长越准确 (2)测量单摆周期时，在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时数“0”，当摆球再次通过最低点时数“1”，依此类推，当他数到“50”时，秒表停止计时，读出这段时间，则该单摆的周期为_____。 (3)改变摆线长度，测量出多组周期、摆长的数据后，画出图像如图乙所示，测得此图像斜率为，则当地重力加速度_____。 (4)图像不过坐标原点的原因可能是_____。 12．（8分）某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验时： (1)如果他测得的g值偏小，可能的原因是___________ A．悬点到摆球最低点的距离为摆长 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．实验中误将49次全振动次数记为50次 (2)在某次假期夏令营游学活动中，有两位同学分别去参观北京大学和武汉大学的物理实验室，各自在实验室利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，并用计算机绘制了如图甲所示的图像。由图可知，去北京大学的同学所测实验结果对应的图线是___________（填“A”或“B”） (3)另外，在武汉大学做探究的同学还利用计算机绘制了他实验用的a、b两个摆球的振动图像，如图乙所示，则下列说法正确的是___________ A．a摆球的摆长比b摆球小 B．时，b摆球的加速度为0 C．a、b两个摆球的振动周期之比 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（8分）如图甲所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示，完成以下问题： (1)写出该振子简谐运动的振动方程； (2)该振子在前40s内运动的路程是多少？ 14．（15分）U形池轮滑场地如图，图中圆弧半径R=15.6m，质量m=60kg的运动员（视为质点）在弧内的一竖直面内最低点附近运动（视为简谐运动），运动员滑来回一次的时间t=8s，不计一切阻力，取π2=10。 (1)求当地的重力加速度g； (2)若运动员从距最低点的高度h=0.8m处由静止下滑，求运动员在最低点受到支持力的大小F。 15.（17分）如图所示，劲度系数的竖直轻质弹簧下端固定，上端连接质量的物块，系统处于静止状态。质量的物块从正上方高度处由静止下落。已知弹簧的弹性势能，弹簧振子的周期为弹簧的劲度系数，为振子的质量。不计空气阻力，重力加速度。 (1)若碰后物块粘在一起，求碰撞过程中合力对的冲量； (2)若物块发生弹性碰撞，碰后立即移走物块。求： （1）弹簧的最大压缩量； （2）从碰撞结束至弹簧首次恢复原长的时间。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $