2020版高中物理 第一章 机械振动试卷 教科版选修3-4

2020版高中物理 第一章 机械振动试卷 教科版选修3-4

第一章 机械振动 章末检测试卷 ‎(时间：90分钟　满分：100分)‎ 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分)‎ ‎1.(多选)关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义，有以下几种说法，其中正确的是(　　)‎ A.回复力第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程 B.位移和速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程 C.动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程 D.速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程 答案　BD ‎2.下列说法正确的是(　　)‎ A.摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确 B.火车过桥要减速慢行，是为了防止火车因共振而倾覆 C.挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频 D.在连续均匀的海浪冲击下，停在海面上的小船上下振动，是共振现象 答案　C 解析　摆钟走时快了说明摆的周期变短了，需要增大单摆的周期，根据单摆的周期公式T＝2π可知，必须增大摆长，才可能使其走时准确，故A错误；火车过桥时要减速是为了防止桥车发生共振，不是防止火车发生共振，故B错误；挑水的人由于行走，使扁担和水桶上下振动，当扁担与水桶振动的固有频率等于人迈步的频率时，发生共振，水桶中的水溢出，挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频，故C正确；停在海面上的小船上下振动，是受迫振动，故D错误.‎ ‎3.(多选)如图1所示，A、B、C三个小钢球的质量分别为‎2m、m、m，A球振动后，通过张紧的水平细绳给其他各摆施加驱动力，当B、C振动达到稳定时，下列说法正确的是(　　)‎ 图1‎ A.B的振动周期最大 9‎ B.C的振幅比B的振幅小 C.C的振幅比B的振幅大 D.A、B、C的振动周期相等 答案　CD 解析　由题意知，A做自由振动，振动周期就等于其固有周期，而B、C在A产生的驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等，故A错误，D正确；由于C、A的摆长相等，则C的固有周期与驱动力周期相等，产生共振，其振幅比B的振幅大，故C正确，B错误.‎ ‎4.如图2所示为某质点在0～4s内的振动图像，则(　　)‎ 图2‎ A.质点振动的振幅是‎2m，质点振动的频率为4Hz B.质点在4s末的位移为‎8m C.质点在4s内的路程为‎8m D.质点在t＝1s到t＝3s的时间内，速度先沿x轴正方向后沿x轴负方向，且速度先增大后减小 答案　C 解析　由题图可知振动的振幅A＝‎2m，周期T＝4s，则频率f＝＝0.25Hz，选项A错误；振动质点的位移是质点离开平衡位置的位移，4s末的位移为零，选项B错误；路程s＝‎4A＝‎8m，选项C正确；质点从t＝1s到t＝3s的时间内，一直沿x轴负方向运动，选项D错误.‎ ‎5.某同学在研究单摆的受迫振动时，得到如图3所示的共振曲线.横轴表示驱动力的频率，纵轴表示稳定时单摆振动的振幅.已知重力加速度为g，下列说法中正确的是(　　)‎ 图3‎ A.由图中数据可以估算出单摆的摆长 B.由图中数据可以估算出摆球的质量 C.由图中数据可以估算出摆球的最大动能 D.如果增大该单摆的摆长，则曲线的峰将向右移动 9‎ 答案　A 解析　从单摆的共振曲线可以得出单摆的固有频率，单摆的固有频率等于振幅最大时的驱动力的频率，根据单摆的频率可以计算出单摆的周期，根据单摆的周期公式可以估算出单摆的摆长，选项A正确；从单摆的周期无法计算出单摆的摆球质量和摆球的最大动能，选项B、C错误；如果增大单摆的摆长，单摆的周期增大，频率减小，曲线的峰将向左移动，选项D错误.‎ ‎6.(多选)某单摆原来的周期为T，下列哪些情况会使单摆周期发生变化(　　)‎ A.摆长减为原来的 B.摆球的质量减为原来的 C.振幅减为原来的 D.重力加速度减为原来的 答案　AD 解析　由单摆周期公式可知周期仅与摆长、重力加速度有关，故A、D正确.‎ ‎7.(多选)如图4甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动.取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示，下列说法正确的是(　　)‎ 图4‎ A.t＝0.8s时，振子的速度方向向左 B.t＝0.2s时，振子在O点右侧‎6cm处 C.t＝0.4s和t＝1.2s时，振子的加速度完全相同 D.t＝0.4s到t＝0.8s的时间内，振子的加速度逐渐减小 答案　ABD 解析　从t＝0.8 s时起，再过一段微小的时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故t＝0.8 s时，速度方向向左，A正确；由题中图像得振子的位移x＝12sint cm，故t＝0.2 s时，x＝‎6 cm，故B正确；t＝0.4 s和t＝1.2 s时，振子的位移方向相反，由a＝知，加速度方向相反，C错误；t＝0.4 s到t＝0.8 s的时间内，振子的位移逐渐变小，故振子逐渐靠近平衡位置，其加速度逐渐变小，故D正确.‎ ‎8.如图5所示，两段光滑圆弧轨道半径分别为R1和R2，圆心分别为O1和O2‎ 9‎ ‎，所对应的圆心角均小于5°，在最低点O平滑连接.M点和N点分别位于O点左右两侧，MO的距离小于NO的距离.现分别将位于M点和N点的两个小球A和B(均可视为质点)同时由静止释放.关于两小球第一次相遇点的位置，下列判断正确的是(　　)‎ 图5‎ A.恰好在O点 B.一定在O点的左侧 C.一定在O点的右侧 D.条件不足，无法确定 答案　C 解析　据题意，两段光滑圆弧所对应的圆心角均小于5°，把两球在圆弧上的运动看做等效单摆，等效摆长等于圆弧的半径，则A、B两球的运动周期分别为TA＝2π，TB＝2π，两球第一次到达O点的时间分别为tA＝TA＝，tB＝TB＝，由于R1

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