2021-2022学年新教材物理人教版选择性必修第一册训练：第二章　机械振动达标检测卷含解析

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第二章达标检测卷
一、选择题(1～6题为单选题，7～10 题为多选题，每小题 4分，共 40 分)
1．(2021 届枣庄第三中学期中)下列关于简谐运动的说法，正确的是(　　)
A．只要有回复力，物体就会做简谐运动
B．物体做简谐运动时，加速度最大，速度也最大
C．物体做简谐运动时，速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同
D．物体做简谐运动时，加速度和速度方向总是与位移方向相反
【答案】C　【解析】只要有回复力物体一定振动，但不一定是简谐运动，如阻尼振
动，A错误；物体做简谐运动，加速度最大时，根据 a＝可知位移最大，此时速度最小为
零，B错误； 物体做简谐运动时，位移一定是背离平衡位置，故速度方向有时与位移方向
相反，有时与位移方向相同，C正确；物体做简谐运动时，加速度方向总是与位移方向相
反，而速度方向有时与位移方向相反，有时与位移方向相同，D错误．
2．(2021 届上海名校月考)弹簧振子的振动图像如图所示．在 t＝2～3 s 的时间内，振
子的动能 Ek和势能 Ep的变化情况是(　　)
A．Ek变小，Ep变大　　 B．Ek变大，Ep变小
C．Ek、Ep均变小　　 D．Ek、Ep均变大
【答案】B　【解析】在t＝2～3 s 的时间内，振子从最大位移处向平衡位置运动，速
度增大，动能变大，势能减小，故 B正确．
3．下表中给出的是做机械振动的物体的位移 x或速度 v与时刻的对应关系，T是振动
周期．则下列选项中正确的是(　　)
项目 0T
甲 零 正向最大 零 负向最大 零
乙 零 负向最大 零 正向最大 零
丙 正向最大 零 负向最大 零 正向最大
丁 负向最大 零 正向最大 零 负向最大
A．若甲表示位移 x，则丙表示相应的速度 v
B．若乙表示位移 x，则甲表示相应的速度 v
C．若丙表示位移 x，则甲表示相应的速度 v
D．若丁表示位移 x，则丙表示相应的速度 v
【答案】A　【解析】若甲表示位移 x，振子从平衡位置向正向最大位移处运动，速度
从正向最大开始减小到零，所以丙表示相应的速度 v，故 A正确；若乙表示位移 x，振子
从平衡位置向负向最大位移处运动，速度从负向最大开始减小到零，所以丁表示相应的速
度v，故 B错误；若丙表示位移 x，位移从正向最大变化到零，振子从正向最大位移处向平
衡位置运动，速度从零开始向负向最大速度变化，所以乙表示相应的速度 v，故 C错误；
若丁表示位移 x，位移从负向最大位移变化到零，振子从负向最大位移处向平衡位置运动 ，
速度从零开始向正向最大速度变化，所以甲表示相应的速度 v，故 D错误．
4．(2020 年北京名校联考)如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以 O点为
平衡位置，在 a、b两点之间做简谐运动，其振动图像如图乙所示．由振动图像可以得知(
)
A．振子的振动周期等于 t1
B．在 t＝0时刻，振子的位置在 a点
C．在 t＝t1时刻，振子的速度为零
D．从 t1到t2，振子正从 O点向 b点运动
【答案】D　【解析】振子的振动周期等于 2t1，故 A错误；在 t＝0时刻，振子的位置
在O点，然后向左运动，故 B错误；在 t＝t1时刻，振子经过平衡位置，此时它的速度最大，
故C错误；从 t1到t2，振子正从 O点向 b点运动，故 D正确．
5．一单摆由甲地移到乙地后，发现走时变快了，其变快的原因及调整的方法是(　　)
A．g甲>g乙，将摆长缩短
B．g甲<g乙，将摆长放长
C．g甲<g乙，将摆长缩短
D．g甲>g乙，将摆长放长
【答案】B　【解析】走时变快了，说明周期 T＝2π 变小了，即 g乙>g甲，若要恢复原
来的周期，则需把摆长变长，使不变，故 B正确．
6．如图所示，在光滑水平面上的弹簧振子，弹簧形变的最大限度为 20 cm，图示 P位
置是弹簧振子处于自然伸长的位置，若将振子 m向右拉动 5 cm 后由静止释放，经 0.5 s 振
子m第一次回到 P位置，关于该弹簧振子，下列说法正确的是(　　)
A．该弹簧振子的振动频率为 1 Hz
B．若向右拉动 10 cm 后由静止释放，经过 1 s 振子 m第一次回到 P位置
C．若向左推动 8 cm 后由静止释放，振子 m两次经过 P位置的时间间隔是 2 s
D．在 P位置给振子 m任意一个向左或向右的初速度，只要位移不超过 20 cm，总是经
0.5 s 速度就降为 0
【答案】D　【解析】由题意知，该弹簧振子振动周期为 T＝0.5×4 s＝2 s，且以后不
再变化，即弹簧振子固有周期为 2 s，振动频率为 0.5 Hz，A错误；固有周期与振幅无关，
所以若向右拉动 10 cm 后由静止释放，经过 0.5 s 振子第一次回到 P位置，B错误；振子两
次经过 P位置的时间间隔为半个周期即 1 s，C错误；只要位移不超过弹簧形变的最大限度，
振子的周期不变，D正确．
7．(2021 届淄博淄川中学期中)一质点做简谐运动，其位移 x与时间 t的关系曲线如图
所示，由图可知(　　)
A．振幅为 2 cm，频率为 0.25 Hz
B．t＝1 s 时速度为零，但质点所受合外力为最大
C．t＝2 s 时质点具有正方向最大加速度
D．该质点的振动方程为 x＝2sint
【答案】AC　【解析】根据图像可知振幅为 2 cm，频率为 f＝＝ Hz＝0.25 Hz，A正
确；t＝1 s 时，质点处于平衡位置，所受合力为 0，速度最大，B错误；t＝2 s 时，质点处
于负向位移最大处，所受指向平衡位置的合力最大，具有正方向最大加速度， C正确；根
据图像可知 ω＝＝＝ rad/s，则该质点的振动方程为 x＝2cost，D错误．
8．如图，轻质弹簧下挂重为 300 N 的物体 A时伸长了 3 cm，再挂上重为 200 N 的物体
B时又伸长了 2 cm，现将 A、B间的细线烧断，使 A在竖直平面内振动，则(　　)
A．最大回复力为 500 N，振幅为 5 cm
B．最大回复力为 200 N，振幅为 2 cm
C．只减小 A的质量，振动的振幅变小，周期不变
D．只减小 B的质量，振动的振幅变小，周期不变
【答案】BD　【解析】轻质弹簧下挂重为 300 N 的物体 A时伸长了 3 cm，再挂上重为
200 N 的物体 B时又伸长了 2 cm，故劲度系数为 k＝＝＝1×104 N/m，若将连接 A、B两物
体的细线烧断，物体 A将做简谐运动，细线烧断瞬间，合力充当回复力；由于细线烧断前
是平衡状态，烧断后细线对 A的拉力减小了 200 N，而弹力不变，故合力为 200 N，故最大
回复力为 200 N，刚烧断细线时物体的加速度最大，此处相当于是物体 A到达简谐运动的
最大位移处，故振幅为 2 cm，故 A错误，B正确．只减小 A的质量，振动的幅度不变，而
周期与振幅无关，所以周期不变，故 C错误．只减小 B的质量，振动的幅度变小，而周期
与振幅无关，所以周期不变，故 D正确．
9．如图所示，一根绷紧的水平绳上挂五个摆，其中 A、E摆长均为 l，先让 A摆振动
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