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人教版（2019）高中物理选择性必修一第五次周考测试卷（老师+学生）
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这是一份人教版（2019）高中物理选择性必修一第五次周考测试卷（老师+学生），文件包含人教版2019高中物理选择性必修一第五次周考测试卷教师docx、人教版2019高中物理选择性必修一第五次周考测试卷学生docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共12页， 欢迎下载使用。
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。）
1．（22-23高二上·湖南益阳·阶段练习）以下运动中，加速度大小和方向都不发生变化的是（ ）
A．圆周运动B．简谐运动
C．匀速圆周运动D．平抛运动
【答案】D
【详解】A．做圆周运动的物体所受的合力一定是变力，根据牛顿第二定律可知，加速度一定发生变化，故A错误；
B．简谐运动的加速度
位移的大小呈周期性变化，加速度大小和方向发生变化，故B错误；
C．匀速圆周运动的加速度大小不变，方向始终指向圆心，方向时刻变化，故C错误；
D．平抛运动的加速度大小和方向都不变，为重力加速度，故D正确。
故选D。
2．（21-22高二下·河南南阳·阶段练习）如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为，下列说法正确的是（ ）
A．MN间距离为10cm
B．振子的运动周期是0.4s
C．t=0时，振子位于N点
D．t=0.05s时，振子具有最大加速度
【答案】C
【详解】由振动方程可知振幅为10cm，所以MN间的距离为20cm，故A错误；
由振动方程可知 ，则
故B错误；
C． 时
即振子位于N点，故C正确；
D．时
振子加速度为零，故D错误。
故选C。
3．（23-24高一下·上海浦东新·期中）如图所示，周期为T的弹簧振子的平衡位置O为坐标轴的原点建立O-x轴。小球相对平衡位置O的位移x与时间t的图像如图所示。设小球的加速度为a，动能为Ek，弹性势能为Ep，弹簧对小球做功功率的大小为P，能正确描述小球运动的图像是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】AC．由图可知，t=0时刻小球处于平衡位置，且向负方向运动，此时小球的加速度为零，弹簧的弹性势能为零，故AC错误；
B．t=0时刻小球处于平衡位置，速度最大，动能最大，时刻，小球到达负的最大位移处，速度为零，动能为零，时刻，小球回到平衡位置，速度最大，动能最大，故B错误；
D．t=0时刻小球处于平衡位置，速度最大，弹力为零，功率为零，时刻，小球到达负的最大位移处，速度为零，弹力最大，功率为零，即0~功率先增大后减小，时刻，小球回到平衡位置，速度最大，弹力为零，功率为零，即~功率先增大后减小，故D正确。
故选D。
4．（22-23高二下·海南儋州·期中）如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在C、D两点之间做简谐运动，O点为平衡位置。振子到达D点时开始计时，以竖直向上为正方向，一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．振子在O点受到的弹簧弹力等于零
B．振子在1s内通过的路程一定为6cm
C．时，弹簧的弹性势能最大
D．振子在C点和D点的加速度相同
【答案】B
【详解】A．O点是平衡位置，振子在该位置所受的弹簧弹力与重力平衡，A错误；
B．由振动图像可知，。振子在半个周期内的路程等于，故B正确；
C．弹簧振子在D时，弹簧形变量最大，弹簧弹性势能最大。而时，弹簧振子处在C点，故C错误；
D．振子在C点和D点的加速度大小相等，方向相反，故D错误。
故选B。
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，部分选对得3分，有选错的得0分，共18分。）
5．（23-24高二下·河南濮阳·阶段练习）如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度内，A和B在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），并保持相对静止，则下列说法正确的是（ ）
A．A和B均做简谐运动
B．作用在B上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比
C．B对A的静摩擦力始终对A做负功，而A对B的静摩擦力对B始终做正功
D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力始终对B做负功
【答案】AB
【详解】A．和B一起在光滑水平面上做往复运动，回复力，故都做简谐运动，故A正确；
B．设弹簧的形变量为，弹簧的劲度系数为，A、B的质量分别为和，根据牛顿第二定律得到整体的加速度为
对A
可见，作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比，故B正确；
CD．当AB离开平衡位置时，B对A的静摩擦力做负功，A对B的静摩擦力做正功，当AB靠近平衡位置时，B对A的静摩擦力做正功，A对B的静摩擦力做负功，故CD错误。
故选AB。
6．（2022高二·全国·专题练习）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，则下列说法中正确的是（ ）
A．
B．第0.2s末，质点的速度方向是
C．第0.4s末，质点的加速度方向是
D．第0.7s末，质点位置在O点与A点之间
【答案】AC
【详解】A．由题图乙可知振幅为5cm，则有
A正确；
B．由题图乙可知0~0.2s内质点从B向O运动，即第0.2s末质点的速度方向是，B错误；
C．由题图乙可知第0.4s末质点运动到A点处，则此时质点的加速度方向是，C正确；
D．由题图乙可知第0.7s末时质点位置在O与B之间，D错误。
故选AC。
7．（22-23高二下·河北邢台·阶段练习）如图所示，物体1与竖直放置的轻质弹簧连接组成弹簧振子，静止于O点，将另一个相同质量的物体2从距O点上方某一高处的C点由静止开始释放。1、2两物体在O点发生碰撞后立刻结合为一个整体3以速度v开始做简谐振动，图中B点是整体3运动的最低点。已知从O点到B点所用时间为t，O、B两点间距为h。则对物体1、2和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）
A．该系统做简谐振动的周期T满足，振幅
B．在从C点到B点的过程中，该系统机械能守恒
C．从O点到B点的过程中，整体3重力势能减小量小于弹簧弹性势能增加量
D．整体3的最大速度一定大于v，最大加速度一定大于
【答案】CD
【详解】轻质弹簧与物体1组成弹簧振子，静止于O点，此时弹簧的弹力
F1=kx1=mg
结合为一个整体3以速度v开始做简谐振动时的平衡位置处，弹簧的弹力
F2=kx2=2mg
所以
x2=2x1
A．振动系统的平衡位置在OB之间，整体3从O到B的时间大于小于，所以该系统做简谐振动的周期T满足
2t＜T＜4t
由于振动系统的平衡位置在OB之间，所以振幅
A＜h
故A错误；
B．在从C点到B点的过程中，2与1碰撞的过程中有机械能的损失，所以该系统机械能不守恒，故B错误；
C．从O点到B点的过程中，整体3重力势能减小量和动能的减少量等于弹簧弹性势能增加量，故C正确；
D．结合为一个整体3后以速度v开始做简谐振动，开始时弹簧的弹力小于3的重力，物体做加速运动，所以整体3的最大速度一定大于v；根据机械能守恒可得，整体3返回时上升的高度一定高于O点；又整体3在O点，根据牛顿第二定律
解得
而3处于O点上方受到的弹簧的弹力小于mg，所以加速度大于，故D正确。
故选CD。
三、解答题（本题共2小题，共22分）
8．（10分）（23-24高二下·福建福州·期中）如图甲所示，弹簧振子在水平方向上做简谐运动，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示。
(1)在t0时刻，振子的速度方向与位移的方向 （填“相同”、“相反”）；
(2)在t0与t1两个时刻，弹簧振子的速度方向 （填“相同”、“相反”）；
(3)从t=1s到t=1.5s时间内，弹簧振子做加速度 （填“增大”、“减小”）的减速运动。
【答案】(1)相同
(2)相反
(3)增大
【详解】（1）根据图乙可知，在t0时刻随后的极短时间内，振子的位移增大，振子远离平衡位置，可知t0时刻振子的速度方向与位移的方向相同。
（2）根据图乙可知，在t1时刻随后的极短时间内，振子的位移减小，振子靠近平衡位置，可知t1时刻振子的速度方向与位移的方向相反，结合上述可知，在t0与t1两个时刻，弹簧振子的速度方向相反。
（3）根据图乙可知，从t=1s到t=1.5s时间内，振子远离平衡位置，位移逐渐增大，振子的回复力与位移大小成正比，回复力增大，则振子的合力增大，即振子的加速度增大，可知弹簧振子做加速度增大的减速运动。
9．（12分）（21-22高二上·江苏南通·阶段练习）如图所示，将质量为m=100g的平台A连接在劲度系数k=200N/m的弹簧上端，弹簧下端固定在地面上，形成竖直方向的弹簧振子，在A的上方放置质量也为m的物块B，使A、B一起上下振动，弹簧原长为5cm。A的厚度可忽略不计，g取10m/s2，求：
（1）平衡位置距地面的高度；
（2）当振幅为0.5cm时，求A对B的最大支持力大小。
【答案】（1）4cm；（2）1.5N
【详解】（1）振幅很小时，A、B间不会分离，将A与B整体作为振子，当它们处于平衡位置时，根据平衡条件得
解得形变量
平衡位置距地面高度
（2）当A、B运动到最低点时，有向上的最大加速度，此时A、B间相互作用力最大，设振幅为A，此时最大加速度
取B为研究对象，有
得A对B的最大支持力
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。）
1．（22-23高二上·湖南益阳·阶段练习）以下运动中，加速度大小和方向都不发生变化的是（ ）
A．圆周运动B．简谐运动
C．匀速圆周运动D．平抛运动
【答案】D
【详解】A．做圆周运动的物体所受的合力一定是变力，根据牛顿第二定律可知，加速度一定发生变化，故A错误；
B．简谐运动的加速度
位移的大小呈周期性变化，加速度大小和方向发生变化，故B错误；
C．匀速圆周运动的加速度大小不变，方向始终指向圆心，方向时刻变化，故C错误；
D．平抛运动的加速度大小和方向都不变，为重力加速度，故D正确。
故选D。
2．（21-22高二下·河南南阳·阶段练习）如图所示，水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程为，下列说法正确的是（ ）
A．MN间距离为10cm
B．振子的运动周期是0.4s
C．t=0时，振子位于N点
D．t=0.05s时，振子具有最大加速度
【答案】C
【详解】由振动方程可知振幅为10cm，所以MN间的距离为20cm，故A错误；
由振动方程可知 ，则
故B错误；
C． 时
即振子位于N点，故C正确；
D．时
振子加速度为零，故D错误。
故选C。
3．（23-24高一下·上海浦东新·期中）如图所示，周期为T的弹簧振子的平衡位置O为坐标轴的原点建立O-x轴。小球相对平衡位置O的位移x与时间t的图像如图所示。设小球的加速度为a，动能为Ek，弹性势能为Ep，弹簧对小球做功功率的大小为P，能正确描述小球运动的图像是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】AC．由图可知，t=0时刻小球处于平衡位置，且向负方向运动，此时小球的加速度为零，弹簧的弹性势能为零，故AC错误；
B．t=0时刻小球处于平衡位置，速度最大，动能最大，时刻，小球到达负的最大位移处，速度为零，动能为零，时刻，小球回到平衡位置，速度最大，动能最大，故B错误；
D．t=0时刻小球处于平衡位置，速度最大，弹力为零，功率为零，时刻，小球到达负的最大位移处，速度为零，弹力最大，功率为零，即0~功率先增大后减小，时刻，小球回到平衡位置，速度最大，弹力为零，功率为零，即~功率先增大后减小，故D正确。
故选D。
4．（22-23高二下·海南儋州·期中）如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在C、D两点之间做简谐运动，O点为平衡位置。振子到达D点时开始计时，以竖直向上为正方向，一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．振子在O点受到的弹簧弹力等于零
B．振子在1s内通过的路程一定为6cm
C．时，弹簧的弹性势能最大
D．振子在C点和D点的加速度相同
【答案】B
【详解】A．O点是平衡位置，振子在该位置所受的弹簧弹力与重力平衡，A错误；
B．由振动图像可知，。振子在半个周期内的路程等于，故B正确；
C．弹簧振子在D时，弹簧形变量最大，弹簧弹性势能最大。而时，弹簧振子处在C点，故C错误；
D．振子在C点和D点的加速度大小相等，方向相反，故D错误。
故选B。
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，部分选对得3分，有选错的得0分，共18分。）
5．（23-24高二下·河南濮阳·阶段练习）如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度内，A和B在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），并保持相对静止，则下列说法正确的是（ ）
A．A和B均做简谐运动
B．作用在B上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比
C．B对A的静摩擦力始终对A做负功，而A对B的静摩擦力对B始终做正功
D．B对A的静摩擦力始终对A做正功，而A对B的静摩擦力始终对B做负功
【答案】AB
【详解】A．和B一起在光滑水平面上做往复运动，回复力，故都做简谐运动，故A正确；
B．设弹簧的形变量为，弹簧的劲度系数为，A、B的质量分别为和，根据牛顿第二定律得到整体的加速度为
对A
可见，作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比，故B正确；
CD．当AB离开平衡位置时，B对A的静摩擦力做负功，A对B的静摩擦力做正功，当AB靠近平衡位置时，B对A的静摩擦力做正功，A对B的静摩擦力做负功，故CD错误。
故选AB。
6．（2022高二·全国·专题练习）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，则下列说法中正确的是（ ）
A．
B．第0.2s末，质点的速度方向是
C．第0.4s末，质点的加速度方向是
D．第0.7s末，质点位置在O点与A点之间
【答案】AC
【详解】A．由题图乙可知振幅为5cm，则有
A正确；
B．由题图乙可知0~0.2s内质点从B向O运动，即第0.2s末质点的速度方向是，B错误；
C．由题图乙可知第0.4s末质点运动到A点处，则此时质点的加速度方向是，C正确；
D．由题图乙可知第0.7s末时质点位置在O与B之间，D错误。
故选AC。
7．（22-23高二下·河北邢台·阶段练习）如图所示，物体1与竖直放置的轻质弹簧连接组成弹簧振子，静止于O点，将另一个相同质量的物体2从距O点上方某一高处的C点由静止开始释放。1、2两物体在O点发生碰撞后立刻结合为一个整体3以速度v开始做简谐振动，图中B点是整体3运动的最低点。已知从O点到B点所用时间为t，O、B两点间距为h。则对物体1、2和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）
A．该系统做简谐振动的周期T满足，振幅
B．在从C点到B点的过程中，该系统机械能守恒
C．从O点到B点的过程中，整体3重力势能减小量小于弹簧弹性势能增加量
D．整体3的最大速度一定大于v，最大加速度一定大于
【答案】CD
【详解】轻质弹簧与物体1组成弹簧振子，静止于O点，此时弹簧的弹力
F1=kx1=mg
结合为一个整体3以速度v开始做简谐振动时的平衡位置处，弹簧的弹力
F2=kx2=2mg
所以
x2=2x1
A．振动系统的平衡位置在OB之间，整体3从O到B的时间大于小于，所以该系统做简谐振动的周期T满足
2t＜T＜4t
由于振动系统的平衡位置在OB之间，所以振幅
A＜h
故A错误；
B．在从C点到B点的过程中，2与1碰撞的过程中有机械能的损失，所以该系统机械能不守恒，故B错误；
C．从O点到B点的过程中，整体3重力势能减小量和动能的减少量等于弹簧弹性势能增加量，故C正确；
D．结合为一个整体3后以速度v开始做简谐振动，开始时弹簧的弹力小于3的重力，物体做加速运动，所以整体3的最大速度一定大于v；根据机械能守恒可得，整体3返回时上升的高度一定高于O点；又整体3在O点，根据牛顿第二定律
解得
而3处于O点上方受到的弹簧的弹力小于mg，所以加速度大于，故D正确。
故选CD。
三、解答题（本题共2小题，共22分）
8．（10分）（23-24高二下·福建福州·期中）如图甲所示，弹簧振子在水平方向上做简谐运动，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示。
(1)在t0时刻，振子的速度方向与位移的方向 （填“相同”、“相反”）；
(2)在t0与t1两个时刻，弹簧振子的速度方向 （填“相同”、“相反”）；
(3)从t=1s到t=1.5s时间内，弹簧振子做加速度 （填“增大”、“减小”）的减速运动。
【答案】(1)相同
(2)相反
(3)增大
【详解】（1）根据图乙可知，在t0时刻随后的极短时间内，振子的位移增大，振子远离平衡位置，可知t0时刻振子的速度方向与位移的方向相同。
（2）根据图乙可知，在t1时刻随后的极短时间内，振子的位移减小，振子靠近平衡位置，可知t1时刻振子的速度方向与位移的方向相反，结合上述可知，在t0与t1两个时刻，弹簧振子的速度方向相反。
（3）根据图乙可知，从t=1s到t=1.5s时间内，振子远离平衡位置，位移逐渐增大，振子的回复力与位移大小成正比，回复力增大，则振子的合力增大，即振子的加速度增大，可知弹簧振子做加速度增大的减速运动。
9．（12分）（21-22高二上·江苏南通·阶段练习）如图所示，将质量为m=100g的平台A连接在劲度系数k=200N/m的弹簧上端，弹簧下端固定在地面上，形成竖直方向的弹簧振子，在A的上方放置质量也为m的物块B，使A、B一起上下振动，弹簧原长为5cm。A的厚度可忽略不计，g取10m/s2，求：
（1）平衡位置距地面的高度；
（2）当振幅为0.5cm时，求A对B的最大支持力大小。
【答案】（1）4cm；（2）1.5N
【详解】（1）振幅很小时，A、B间不会分离，将A与B整体作为振子，当它们处于平衡位置时，根据平衡条件得
解得形变量
平衡位置距地面高度
（2）当A、B运动到最低点时，有向上的最大加速度，此时A、B间相互作用力最大，设振幅为A，此时最大加速度
取B为研究对象，有
得A对B的最大支持力
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