第二章 機(jī)械振動(dòng) 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)卷（A卷）（考試版）

第二章機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)卷（A卷）高二物理（考試時(shí)間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項(xiàng)：1．本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答第Ⅰ卷時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。寫在本試卷上無效。3．回答第Ⅱ卷時(shí)，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4．測試范圍：人教版（2019）選擇性必修第一冊第二章5．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第Ⅰ卷一、選擇題：本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~8題只有一項(xiàng)符合題目要求，第9~12題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分。1．（2022·全國·高二課時(shí)練習(xí)）如圖甲所示，彈簧振子運(yùn)動(dòng)的最左端M（最右端N）距離平衡位置的距離為l，規(guī)定向右為正方向，其振動(dòng)圖像如圖乙所示，下列說法中正確的是（）A．圖中x0應(yīng)為lB．0～t1時(shí)間內(nèi)振子由M向O運(yùn)動(dòng)C．t1～t2時(shí)間內(nèi)振子由M向O運(yùn)動(dòng)D．0～t2時(shí)間內(nèi)與t2～t3時(shí)間內(nèi)振子運(yùn)動(dòng)方向相反2．（2022·福建福州·高二期中）如圖所示，水平彈簧振子沿x軸在M、N間做簡諧運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O為振子的平衡位置，其振動(dòng)方程為。下列說法不正確的是（）A．間距離為5cm B．振子的運(yùn)動(dòng)周期是0.2sC．時(shí)，振子位于N點(diǎn) D．時(shí)，振子具有最大速度3．（2022·山東師范大學(xué)附中高二期中）如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直固定在水平地面上，質(zhì)量為m的小球放在彈簧上端處于靜止?fàn)顟B(tài)，小球與彈簧未粘連，現(xiàn)用力F豎直向下緩慢壓小球，小球向下移動(dòng)x后撤去力F，小球在豎直方向上做簡諧運(yùn)動(dòng)。已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．x的最大值為B．小球位于最低點(diǎn)和最高點(diǎn)時(shí)加速度相同C．小球每次經(jīng)過同一位置時(shí)的速度相同D．彈簧處于原長時(shí)，小球的加速度為04．（2022·福建·泉州五中高二期中）如圖，一輛小車（裝有細(xì)沙）與一輕質(zhì)彈簧組成一個(gè)彈簧振子在光滑水平面做簡諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車以最大速度通過某點(diǎn)時(shí)，一小球恰好以大小為v的速度豎直落入小車沙堆中并立即與小車保持相對靜止，已知彈簧振子的周期為，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，以下正確的是（）A．小球落入小車過程中，小球和小車（含沙）動(dòng)量守恒B．小球落入小車過程中，小球、小車（含沙）和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒C．小球與小車保持相對靜止后，整個(gè)彈簧振子的振幅變小D．小球與小車保持相對靜止后，整個(gè)彈簧振子的周期變小5．（2020·陜西·高二期末）如圖所示，長為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一小球，在O點(diǎn)正下方處的P點(diǎn)固定一小釘子?，F(xiàn)將小球拉至A點(diǎn)，使細(xì)線與豎直方向間夾角很小，然后由靜止釋放小球，小球在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。點(diǎn)B（圖中未標(biāo)出）是小球能夠到達(dá)的左方最高位置，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．點(diǎn)B在點(diǎn)A下方B．點(diǎn)B在點(diǎn)A上方C．小球擺動(dòng)的周期為D．小球擺動(dòng)的周期為6．（2022·山東·德州市第一中學(xué)高二期末）如圖所示是半徑很大的光滑凹球面的一部分，有一個(gè)小球第一次自A點(diǎn)由靜止開始滑下，到達(dá)最低點(diǎn)O時(shí)的速度為v1，用時(shí)為t1；第二次自B點(diǎn)由靜止開始滑下，到達(dá)最低點(diǎn)O時(shí)的速度為v2，用時(shí)為t2，下列關(guān)系正確的是（）A．t1＝t2，v1>v2B．t1>t2，v1<v2C．t1<t2，v1>v2D．t1>t2，v1>v27．（2022·甘肅·天水市第一中學(xué)高二階段練習(xí)）下列說法正確的是（）A．水平方向的彈簧振子做阻尼振動(dòng)時(shí)，只有動(dòng)能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化B．隊(duì)伍過橋要慢行是為了不產(chǎn)生周期性的驅(qū)動(dòng)力，從而避免產(chǎn)生共振C．受迫振動(dòng)頻率由驅(qū)動(dòng)力和物體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)共同決定D．利用共振時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率接近或等于振動(dòng)物體的固有頻率；防止共振危害時(shí)，應(yīng)使驅(qū)動(dòng)力的頻率遠(yuǎn)離振動(dòng)物體的固有頻率8．（2022·四川·雅安中學(xué)高二階段練習(xí)）如圖甲所示，曲軸上懸掛一彈簧振子。圖乙為彈簧振子做受迫振動(dòng)的共振曲線。下列說法正確的是（）A．共振曲線的縱坐標(biāo)表示物體在不同驅(qū)動(dòng)力頻率下的振幅B．轉(zhuǎn)動(dòng)搖把時(shí)，彈簧振子的振幅與搖把轉(zhuǎn)速無關(guān)C．轉(zhuǎn)動(dòng)搖把時(shí)，彈簧振子的頻率與搖把轉(zhuǎn)速無關(guān)D．停止轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，彈簧振子做阻尼振動(dòng)，其振動(dòng)頻率隨振幅的減小而減小9．（2022·遼寧·東北師范大學(xué)連山實(shí)驗(yàn)高中高二階段練習(xí)）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧上端固定在天花板上，下端連接一物塊，物塊沿豎直方向以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在C、D兩點(diǎn)之間做周期為T的簡諧運(yùn)動(dòng)。已知在t1時(shí)刻物塊的速度大小為v、方向向下，動(dòng)能為Ek。下列說法正確的是（）A．如果在t2時(shí)刻物塊的速度大小也為v，方向向下，則t2－t1的最小值小于B．如果在t2時(shí)刻物塊的動(dòng)能也為Ek，則t2－t1的最小值為C．當(dāng)物塊通過O點(diǎn)時(shí)，其加速度最小D．物塊在C、D兩點(diǎn)的加速度相同10．（2022·重慶市二0三中學(xué)校高二階段練習(xí)）如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在光滑水平面上的A、B兩點(diǎn)之間做簡諧運(yùn)動(dòng)。取水平向右為正方向，振子的位移x隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，下列說法正確的是（）A．時(shí)，振子的勢能最大B．振子在時(shí)和時(shí)的加速度大小相等，方向相反C．時(shí)，振子在O點(diǎn)右側(cè)處D．到的時(shí)間內(nèi)，振子的加速度和位移都逐漸增大11．（2022·重慶市萬州第二高級中學(xué)高二階段練習(xí)）兩木塊A、B質(zhì)量分別為m、M，用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，如圖所示，用外力將木塊A壓下一段距離靜止，釋放后A上下做簡諧振動(dòng)。在振動(dòng)過程中，木塊B剛好始終不離開地面即它對地面最小壓力為零。以下說法正確的是（）A．在振動(dòng)過程中木塊A的機(jī)械能守恒 B．A做簡諧振動(dòng)的振幅為C．A做簡諧振動(dòng)的振幅為 D．木塊B對地面的最大壓力是12．（2022·河北·滄縣中學(xué)高二階段練習(xí)）輕質(zhì)彈簧套在輕桿上，一端固定，另一端連接裝有記錄筆的滑塊（穿過輕桿），組成彈簧振子系統(tǒng)。記錄紙放置于水平桌面上，當(dāng)振子振動(dòng)時(shí)，以速率v水平向左勻速拉動(dòng)記錄紙，拉動(dòng)記錄紙的速度方向與振子的振動(dòng)方向垂直，記錄筆在紙上留下如圖所示的圖像（俯視圖）。不計(jì)一切阻力，下列說法正確的是（）A．該彈簧振子的振動(dòng)周期為B．記錄3.75x0時(shí)，滑塊的加速度與速度同向C．記錄紙從x0運(yùn)動(dòng)到2x0的過程中，彈簧對滑塊做的功為0D．改變拉動(dòng)記錄紙的速率，可以改變彈簧振子的周期第Ⅱ卷二、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共12分。13．（2022·廣東·四會(huì)市四會(huì)中學(xué)高二階段練習(xí)）在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：（1）若完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，用毫米刻度尺測得的擺線長（懸點(diǎn)到擺球上端的距離）為，用刻度尺測得擺球的直徑為d，用上述物理量的符號寫出測重力加速度的一般表達(dá)式___________。（2）實(shí)驗(yàn)中某問學(xué)發(fā)現(xiàn)測得的重力加速度的值總是偏大，下列原因中可能的是___________A．實(shí)驗(yàn)室處在高山上，距離海面太高B．單擺所用的擺球質(zhì)量太大了C．實(shí)際測出n次全振動(dòng)的時(shí)間t，誤作為次全振動(dòng)的時(shí)間D．以線長作為擺長來計(jì)算（3）甲同學(xué)測量出幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值，畫出如圖圖像中的實(shí)線OM；乙同學(xué)也進(jìn)行了與甲同學(xué)同樣的實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)后他發(fā)現(xiàn)測量擺長時(shí)忘了加上擺球的半徑，則該同學(xué)做出的圖像為___________（選填：①②③④）（4）丙同學(xué)將單擺固定在力傳感器上，得到了拉力隨時(shí)間的變化曲線，已知擺長，根據(jù)圖中的信息可得，重力加速度___________（取，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）14．（2021·山東省滕州市第二中學(xué)高二階段練習(xí)）簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖線可用下述方法畫出：如圖（1）所示，在彈簧振子的小球上安裝一枝繪圖筆P，讓一條紙帶在與小球振動(dòng)方向垂直的方向上勻速運(yùn)動(dòng)，筆P在紙帶上畫出的就是小球的振動(dòng)圖像．取振子水平向右的方向?yàn)檎褡与x開平衡位置的位移正方向，紙帶運(yùn)動(dòng)的距離代表時(shí)間，得到的振動(dòng)圖線如圖（2）所示．（1）剛開始計(jì)時(shí)時(shí)，振子位移x=________；t=17s時(shí)，x=________．（2）若紙帶運(yùn)動(dòng)的速度為2cm/s，振動(dòng)圖線上1、3兩點(diǎn)間的距離為________．（3）寫出振子的振動(dòng)方程為________（用正弦函數(shù)表示）．三、計(jì)算題：本題共4小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15．（9分）（2021·山東·鄒城市第二中學(xué)高二階段練習(xí)）彈簧振子以點(diǎn)為平衡位置在、兩點(diǎn)間做簡諧運(yùn)動(dòng)，、之間的距離為。某時(shí)刻，振子從、間的點(diǎn)以速度向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)振子速度第一次變?yōu)?，再?jīng)過振子速度第二次變?yōu)?，求：?）彈簧振子振動(dòng)的振幅和周期；（2）振子在點(diǎn)時(shí)相對平衡位置的位移大小。16．（10分）（2022·山西大附中高二階段練習(xí)）如圖所示，在傾角為θ=30°的固定光滑斜面上，有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連的物體A和B，他們的質(zhì)量均為m=2kg，彈簧的勁度系數(shù)為k=100N/m，C為一固定擋板，現(xiàn)讓一質(zhì)量也為m=2kg的物體D在A上方某處由靜止釋放，D和A相碰后立即粘為一體，此后做簡諧運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中，物體B對C的最小彈力為F=5N，重力加速度g取10m/s2.。求：（1）BC間彈力最小時(shí)，彈簧的形變量是多少；（2）簡諧運(yùn)動(dòng)的振幅；（3）若彈簧振子的周期為，m為振子質(zhì)量，k為彈簧進(jìn)度系數(shù)。以平衡位置為原點(diǎn)，沿斜面向下為正方向，振子在最低點(diǎn)作為0時(shí)刻，請寫出振子的振動(dòng)方程。17．（7分）（2022·新疆石河子一中高二階段練習(xí)）圖甲是一個(gè)單擺振動(dòng)的情形，O是它的平衡位置，B、C是擺球所能到達(dá)的最遠(yuǎn)位置。設(shè)擺球向右方向運(yùn)動(dòng)為正方向。圖乙是這個(gè)單擺的振動(dòng)圖象。根據(jù)圖象回答：(1)單擺振動(dòng)的頻率是多大？開始時(shí)刻擺球在何位置？(2)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹棣?m/s2，試求這個(gè)擺的擺長是多少？(3)寫出小球做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)公式。18．（14分）（2020·北京·101中學(xué)高三階段練習(xí)）如圖甲所示，平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k，一端固定在傾角為θ的斜面底端，另一端與物塊A連接；兩物塊A、B質(zhì)量均為m，初始時(shí)均靜止。現(xiàn)用平行