2022年粤教版物理选择性必修第一册阶段验收评价试卷(二)机械振动(含答案)
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1、阶段验收评价(二)机械振动 (本试卷满分:100 分) 一、单项选择题(本题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 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下列说法正确的是( ) A自由振动一定是阻尼振动 B物体做阻尼振动时,随着振幅的减小,频率不断增大 C做受迫振动的物体稳定时的频率等于驱动力的频率,与物体固有频率无关 D受迫振动的频率由驱动力和振动系统共同决定 解析:选 C 自由振动一定不是阻尼振动,故 A 错误。物体做阻尼振动时,随着振幅的减小,频率不变, 所以 B 错误。 做受迫振动的物体稳定时的频率等于驱动力的频率, 与物体固有频率无关, 所以 C 正确。受迫振动
2、的频率仅由驱动力决定,所以 D 错误。 2.如图所示,弹簧振子在 BC 间振动,O 为平衡位置,BOOC5 cm,若振子从 B 到 C 的运动时间为1 s,则下列说法正确的是( ) A振子从 B 经 O 到 C 完成一次全振动 B振动周期为 2 s,振幅为 5 cm C经过两次全振动,振子通过的路程为 20 cm D从 B 开始经过 3 s,振子通过的路程为 20 cm 解析:选 B 弹簧振子在 BC 间振动,振子从 B 到 C 经历的时间为半个周期,不是一个全振动,故 A错误;振子从 B 到 C 经历的时间为半个周期,所以周期为 2 s,振子在 B、C 两点间做简谐运动,BOOC5 cm,O
3、 是平衡位置,则该弹簧振子的振幅为 5 cm,故 B 正确;振子从 B 到 C 经历的时间为半个周期,即半个全振动路程为 10 cm,则经过两次全振动,振子通过的路程是 40 cm,故 C 错误;从 B 开始经过 3 s,振子通过的路程为 s3245 cm30 cm,故 D 错误。 3.在水平方向上做简谐运动的质点,其振动图像如图所示。假设向右的方向为正方向,则物体的位移向左且速度向右的时间段是( ) A0 到 1 s 内 B1 s 到 2 s 内 C2 s 到 3 s 内 D3 s 到 4 s 内 解析:选 D 据题意,假设向右的方向为正方向,则物体的位移向左时为负值,即时间段在 24 s
4、内;根据 x- t 图像的切线斜率等于速度,可知速度向右为正值,应在 34 s 内,故 D 正确。 4蜘蛛捕食是依靠昆虫落在丝网上引起的振动准确判断昆虫的方位。已知丝网固有频率 f0,某昆虫掉落在丝网上挣扎时振动频率为 f,则该昆虫落在丝网上时( ) Af 增大,则丝网振幅增大 Bf 减小,则丝网振幅减小 C昆虫引起丝网振动的频率为 f0 D丝网和昆虫挣扎振动周期相同 解析:选 D 昆虫落在丝网上时,丝网做受迫振动,丝网的振动周期与昆虫挣扎的振动周期相同,当丝网的固有周期和昆虫挣扎振动周期相同时,丝网振幅最大,故 A、B、C 错误,D 正确。 5.某弹簧振子沿 x 轴做简谐运动的图像如图所示,
5、下列描述正确的是( ) At1 s 时,振子的速度为 0,加速度为负的最大值 Bt2 s 时,振子的速度为负,加速度为正的最大值 Ct3 s 时,振子的速度为负的最大值,加速度为 0 Dt4 s 时,振子的速度为正,加速度为负的最大值 解析:选 A t1 s 时,振子在正的最大位移处,振子的速度为 0,由 akxm知,加速度为负的最大值,A 项正确;t2 s 时,振子位于平衡位置,由 akxm知,加速度为 0,B 项错误;t3 s 时,振子在负的最大位移处,由 akxm知,加速度为正的最大值,C 项错误;t4 s 时,振子位于平衡位置,由 akxm知,加速度为 0,D 项错误。 6.如图所示,
6、将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离 x,释放后振子在 A、B 间振动,且 AB20 cm,振子由 A 到 B 的时间为 0.1 s,则下列说法中正确的是( ) A振子在 A、B 两点时,弹簧弹力大小相等 B振子由 A 到 O 的时间比振子由 O 到 B 的时间短 C振子完成一次全振动通过的路程为 20 cm D若使振子在 AB10 cm 间振动,则振子由 A 到 B 的时间仍为 0.1 s 解析:选 D 振子在 A、B 两点,弹力大小并不相等,但回复力大小相等,故 A 错误。据对称性,振子从 A 到 O 和从 O 到 B 的时间相同,B 错误。一次全振动的路程为 4A40 cm,C 错误。同一弹
7、簧振子振幅改变,但周期不变,仍为 0.2 s,A 到 B 仍用时 0.1 s,D 正确。 7某单摆的摆动过程如图甲所示,乙图中图像记录了该单摆中摆球的动能、势能随摆球位置变化的关系,不计空气阻力,下列关于图像的说法正确的是( ) Ab 图线表示动能随位置的变化关系 Ba 图线表示机械能随位置的变化关系 Cc 图线表示动能随位置的变化关系 D图像表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变 解析:选 D 单摆摆动过程中,只有重力做功,机械能守恒,在 A、C 两点动能最小,势能最大,故 a图线表示动能随位置的变化关系,b 图线表示重力势能随位置的变化关系,c 图线表示摆球在势能和动能的相互转化过
8、程中机械能不变,故 A、B、C 错,D 对。 二、多项选择题(本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 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 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分) 8一简谐振子沿 x 轴振动,平衡位置在坐标原点。t0 时刻振子的位移 x0.1 m;t43 s 时刻 x0.1 m;t4 s 时刻 x0.1 m。该振子的振幅和周期可能为( ) A0.1 m,83 s B0.1 m,8 s C0.2 m,83 s D0.2 m,8 s 解析:选 ACD 若振幅 A0.1 m,T83 s,则43 s 为半周期,从0.1 m 处运动到 0.1
9、m 处,符合运动实际,4 s43 s83 sT 为一个周期,正好返回 0.1 m 处,故选项 A 正确;若 A0.1 m,T8 s,43 s 只是T 的16,不可能由负的最大位移处运动到正的最大位移处,故选项 B 错误;若 A0.2 m,T83 s,43 sT2,振子可以由0.1 m 处运动到对称位置,4 s43 s83 sT,振子可以由 0.1 m 处返回 0.1 m 处,故选项 C 正确;若 A0.2 m,T8 s,43 s2T12,而 sin2TT1212,即T12时间内,振子可以从平衡位置运动到 0.1 m处,再经83 s 又恰好能由 0.1 m 处运动到 0.2 m 处后,再返回 0
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