2021-2022新教材粤教版物理选择性必修第一册章末检测：第二章　机械振动含解析

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章末综合检测(二)　机械振动
(时间：90 分钟　满分：100 分)
一、选择题(本题共 12 小题，共 40 分。第 1～8小题只有一个选项正确，每小题 3分；
第9～12 小题有多个选项正确，每小题 4分，全选对的得 4分，选对但不全的得 2分，有
选错的得 0分)
1．下列属于机械振动的是(　　)
① 乒乓球在地面上的来回上下运动　②弹簧振子在竖直方向的上下运动　③秋千在空
中来回的运动　④竖于水面上的圆柱形玻璃瓶上下振动
A．①②　　　　　　 B．②③
C．③④ D．①②③④
解析：选D　机械振动是最简单，也比较常见的机械运动，自然界中在变力作用下的
往复运动都属于机械振动，故 D正确。
2．做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是(　　)
A．位移 B．速度
C．加速度 D．回复力
解析：选B　做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，位移 x相同，回复力相
同，加速度相同，可能不同的物理量是速度，故 B正确。
3．如图所示，小球 m连在轻质弹簧的一端，放在光滑水平面上，弹
簧的另一端固定在墙上，O点为它的平衡位置，把 m拉到 A点，OA＝1
cm，轻轻释放，经 0.2 s 运动到 O点，如果把 m拉到 A′点，使 OA′＝2
cm，弹簧仍在弹性限度范围内，则释放后运动到 O点所需要的时间为(　　)
A．0.2 s B．0.4 s
C．0.3 s D．0.1 s
解析：选A　不论将 m由A点还是 A′点释放，到达 O点的时间都为四分之一周期，
而周期与振幅的大小无关，由振动系统的本身决定，故 A正确。
4．一个摆长约 1 m 的单摆，在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动，要使单摆
振动的振幅尽可能增大，应选用的驱动力是(　　)
解析：选C　单摆的周期 T＝2π≈2 s，驱动力的频率越接近单摆的固有频率，单摆的
振幅越大，因为 C的周期为 2 s，故选项 C正确。
5．(2020·四川遂宁高二期末)两个弹簧振子，甲的固有频率为 f，乙的固有频率为 4f，
当它们均在频率为 3f的驱动力作用下做受迫振动时(　　)
A．甲的振幅比乙的大，振动频率为 f
B．乙的振幅比甲的大，振动频率为 3f
C．甲的振幅比乙的大，振动频率为 3f
D．乙的振幅比甲的大，振动频率为 4f
解析：选B　受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频
率时，系统达到共振，振幅达到最大，故甲、乙两个振子都做受迫振动，频率为 3f，乙的
固有频率与驱动频率相差较小，所以乙的振幅较大，所以 A、C、D错误，B正确。
6．一个质点做简谐运动，振幅是 4 cm，频率为 2.5 Hz，该质点从平衡位置起向正方
向运动，经 2.5 s，质点的位移和路程分别是(　　)
A．4 cm　24 cm B．－4 cm　100 cm
C．0　100 cm D．4 cm　100 cm
解析：选D　由 f＝得 T＝＝0.4 s，Δt＝2.5 s＝6T。每个周期质点通过的路程为 4×4
cm＝16 cm，故质点的总路程 s＝6×16 cm＝100 cm。质点 0时刻从平衡位置向正向位移运
动，经过 6周期运动到正向最大位移处，即位移 x＝4 cm。故 D项正确。
7．(2020·浙江杭州西湖高中月考)摆长是 1 m 的单摆在某地区的周期是 2 s，则在同一
地区(　　)
A．摆长是 0.5 m 的单摆的周期是 0.707 s
B．摆长是 0.5 m 的单摆的周期是 1 s
C．周期是 1 s 的单摆的摆长为 2 m
D．周期是 4 s 的单摆的摆长为 4 m
解析：选D　摆长是 1 m 的单摆的周期是 2 s，根据单摆的周期公式 T＝2π 可知，当地
的重力加速度 g＝＝π2 m/s2，摆长是 0.5 m 的单摆的周期 T1＝2π＝2π× s≈1.414 s，故
A、B错误；周期是 1 s 的单摆的摆长 l2＝＝ m＝0.25 m，周期是体 4 s 的单摆的摆长 l3＝＝
m＝4 m，故 C错误，D正确。
8.(2019·安徽屯溪一中高二期中)如图所示，质量为 m1的物体 A
放置在质量为 m2的物体 B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平
面上做简谐运动，振动过程中 A、B之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为 k，当物体离开
平衡位置的位移为 x时，A受到的回复力的大小等于(　　)
A．0 B．kx
C．kx D．kx
解析：选D　A、B相对静止，一起在弹簧的作用下做简谐运动，以整体为研究对象，
此时 A与B具有相同的加速度，根据牛顿第二定律有 kx＝(m1＋m2)a，得 a＝。以 A为研究
对象，使其产生加速度的力即为 B对A的静摩擦力 f，由牛顿第二定律可得 f＝m1a＝kx。
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
解析：选CD　根据共振的条件可知，系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统产
生共振，振幅最大，故 A错误；当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于 200 Hz 时，丝网仍然
振动，B错误；当“落网”昆虫翅膀振动的周期为 0.005 s 时，其频率 f＝＝ Hz＝200 Hz，
与丝网的固有频率相等，所以丝网的振幅最大，故 C正确；受迫振动的频率等于驱动力的
频率，所以昆虫“落网”时，丝网振动的频率由“落网”昆虫翅膀振动的频率决定，故 D
正确。
10．把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上固定一个电动偏心轮，它每转一周，给筛
子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛，筛子做自由振动时，完成 10 次全振动用时 15
s。在某电压下，电动偏心轮的转速是 36 r/min。已知增大电压可使偏心轮的转速提高；增
加筛子的质量，可以增大筛子的固有周期。那么要使筛子的振幅增大，下列哪些做法是正
确的(　　)
A．提高输入电压　　　　　 B．降低输入电压
C．增加筛子质量 D．减小筛子质量
解析：选AC　在题设条件下，筛子振动的固有周期 T固＝ s＝1.5 s，电动偏心轮的转
动周期(对筛子来说是驱动力的周期)T驱＝ s≈1.67 s，要使筛子振幅增大，就是使这两个周
期值靠近，可采用两种做法：第一，提高输入电压，偏心轮转得快一些，减小驱动力的周
期；第二，增加筛子的质量使筛子的固有周期增大。
11．一单摆的振动图像如图所示，则(　　)
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