高中物理选择性必修一第二章 章末检测试卷(二)同步练习

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章末检测试卷(二)(满分：100分)一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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．(2022·泰安市期中)关于做简谐运动物体的位移、速度、加速度的关系，下列说法中正确的是(　　)A．位移减小时，速度增大，加速度也增大B．位移方向总跟加速度方向相反，但跟速度方向相同C．物体远离平衡位置运动时，速度方向跟位移方向相同D．物体通过平衡位置时，回复力为零，故处于平衡状态2．(2022·唐山一中期中)如图所示是两人合作模拟振动曲线的记录装置。先在白纸中央画一条直线OO1使它平行于纸的长边，作为图像的横坐标轴。一个人用手使铅笔尖的白纸上沿垂直于OO1的方向振动，另一个人沿OO1的方向匀速拖动白纸，纸上就画出了一条描述笔尖振动情况的x－t图像。下列说法正确的是(　　)A．白纸上OO1轴上的坐标代表速度B．白纸上与OO1垂直的坐标代表振幅C．匀速拖动白纸是为了保证时间均匀变化D．拖动白纸的速度增大，可使笔尖振动周期变长3．如图甲所示，竖直圆盘转动时，可带动固定在圆盘上的T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个弹簧和小球，共同组成一个振动系统。当圆盘静止时，小球可稳定振动。现使圆盘以4 s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定。改变圆盘匀速转动的周期，小球的共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系)如图乙所示，则(　　)A．此振动系统的固有频率约为0.25 HzB．此振动系统的固有频率约为3 HzC．若圆盘匀速转动的周期增大，系统的振动频率不变D．若圆盘匀速转动的周期增大，共振曲线的峰值将向右移动4．如图为一单摆做简谐运动时的速度—时间图像，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是(　　)A．此单摆的摆长约为2 mB．t＝1 s时单摆的回复力为零C．若减小释放单摆时的摆角，单摆的周期将变小D．将此单摆从北京移至广州，它做简谐运动的周期将变大5.如图所示，一小球用细线悬挂于O点，细线长为L，O点正下方eq \f(1,2)L处有一光滑铁钉。将小球拉至A处无初速度释放(摆角很小)，重力加速度为g，这个摆的周期是(　　)A．2πeq \r(\f(L,g)) B．πeq \r(\f(L,g))C．(eq \r(2)＋1)πeq \r(\f(L,g)) D．(eq \r(2)＋1)πeq \r(\f(L,2g))6．一质点做简谐运动的振动方程是x＝2sin(50πt＋eq \f(π,2)) cm，则(　　)A．在0～0.02 s内，质点的速度与加速度方向始终相同B．在0.02 s时，质点具有沿x轴正方向的最大加速度C．在0.035 s时，质点的速度方向与加速度方向均沿x轴正方向D．在0.04 s时，回复力最大，质点的速度方向沿x轴负方向7．两个弹簧振子甲、乙沿水平方向放置，取向右为正方向，其振动图像如图所示，以下说法正确的是(　　)A．两弹簧振子具有相同的相位B．甲的振幅比乙大，所以甲的能量比乙大C．t＝2 s时甲具有负向最大速度，乙具有正向最大位移D．甲、乙两弹簧振子加速度最大值之比一定为2∶18．如图甲所示，金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端。小球在斜面上做简谐运动，到达最高点时，弹簧处于原长。取沿斜面向上为正方向，小球的振动图像如图乙所示。则(　　)A．弹簧的最大伸长量为4 mB．t＝0.2 s时，弹簧的弹性势能最大C．t＝0.2 s到t＝0.6 s内，小球的重力势能逐渐减小D．t＝0到t＝0.4 s内，回复力的冲量为零二、多项选择题：本题共4小题，每小题4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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为200 Hz，下列说法正确的是(　　)A．“落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大B．当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200 Hz时，丝网不振动C．当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005 s时，丝网的振幅最大D．昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定10．如图甲所示，挖掘机的顶部垂下一个大铁球，让大铁球小角度地摆动，即可以用来拆卸混凝土建筑，大铁球与悬链可视为单摆，对应的振动图像如图乙所示，g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　)A．单摆振动的周期为6 sB．t＝2 s时，摆球的速度最大C．球摆开的角度越大，周期越大D．该单摆的摆长约为16 m11．弹簧振子做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过4 s振子第一次经过P点，又经过了1 s，振子第二次经过P点，则该简谐运动的周期为(　　)A．5 s B．6 sC．14 s D．18 s12．(2022·山东高二期末)劲度系数为k的轻弹簧一端固定在倾角30°的足够长光滑斜面底端，另一端与质量为m的物块A相连，跨过定滑轮O的轻绳一端系住A，另一端与质量为m的球B相连，轻绳OA平行于斜面(如图所示)，用手托住球B，使轻绳刚好伸直。现松手使球B从静止开始下落，物块A将在斜面上做简谐运动，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)A．物块A获得的最大速度为eq \r(\f(mg2,k))B．物块A获得的最大速度为eq \r(\f(mg2,2k))C．物块A在斜面上做简谐运动的振幅为eq \f(mg,k)D．球B下落的最大高度为eq \f(2mg,k)三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．(8分)如图甲所示，某学习小组利用单摆测量当地的重力加速度。(1)在测量单摆周期时，某同学在摆球某次通过最低点时，按下停表开始计时，同时数“1”当摆球第二次通过最低点时数“2”，依此法往下数，当他数到“50”时，停表停止计时，读出这段时间t。则该单摆的周期为________。如果他在实验中误将周期计算为eq \f(t,50)，则测得的g值________(选填“偏大”“偏小”或“准确”)。(2)若小组同学周期测量正确，但由于没有游标卡尺，无法测量小球的直径，于是小组同学改变摆线长L，分别测出对应的单摆周期T，作出L－T2图像如图乙所示，根据图像，小组同学得到了图线在横轴上的截距为a，图线的斜率为k，则小球的直径为____________，当地的重力加速度为________。14．(10分)在“用单摆测定重力加速度”的实验中：(1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，除停表外，还应选用下列所给器材中的________．(将所选用的器材前的字母填在横线上)A．长1 m左右的细绳B．长10 cm左右的细绳C．直径约2 cm的钢球D．直径约2 cm的木球E．分度值是1 cm的米尺F．分度值是1 mm的米尺(2)将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是________(选填选项前的字母)。A．把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，使之做简谐运动B．在摆球到达最高点时开始计时C．用停表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期D．用停表测量单摆完成30次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期(3)若测出单摆的周期T、摆线长l、摆球直径d，则当地的重力加速度g＝________(用测出的物理量表示)。(4)若测量出多组周期T、摆长L的数值后，画出T2－L图线如图，此图线斜率的物理意义是________。A．g B.eq \f(g,L) C.eq \f(4π2,g) D.eq \f(g,4π2)(5)在(4)中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的图线将不通过原点，由图线斜率得到的重力加速度与原来相比，其大小________。A．偏大 B．偏小C．不变 D．都有可能15．(8分)(2023·聊城市月考)一水平弹簧振子做简谐运动的位移与时间的关系如图。(1)该简谐运动的周期和振幅分别是多少；(2)写出该简谐运动的表达式；(3)求t＝0.25×10－2 s时振子的位移。16．(10分)(2022·常州市高二期中)如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中t＝0为摆球从A点开始运动的时刻，g取10 m/s2。求：(1)单摆的振动周期和摆长；(2)摆球的质量；(3)摆球运动过程中的最大速度。17．(12分)如图所示，倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)固定在水平地面上，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为L的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为eq \f(3,4)L时将物块由静止开始释放(物块做简谐运动)，重力加速度为g。(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度；(2)物块做简谐运动的振幅是多少；(3)选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标系，用x表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动。(已知做简谐运动的物体所受的回复力满足F＝－kx)18．(12分)如图所示，将质量为mA＝100 g的平台A连接在劲度系数k＝200 N/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mB＝mA的物块B，使A、B一起上下振动，弹簧原长为5 cm。A的厚度可忽略不计，g取10 m/s2。则：(1)当系统做小振幅简谐振动时，A的平衡位置离地面C多高？(2)当振幅为0.5 cm时，B对A的最大压力有多大？(3)为使B在振动中始终与A接触，振幅不能超过多大？为什么？