(浙江新高考专用版)2019-2020学年高中物理第十一章机械振动章末检测试卷(一)教案新人教版选修3-4

章末检测试卷(一) (时间：90分钟 满分：100分)

一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40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．(2017·嘉兴一中高二第二学期期中)如果质点的位移与时间关系遵从正弦函数规律，这样的运动叫做简谐运动．根据图1中各图象可以判断出物体可能做简谐运动的是( )

图1

A．①②B．③④C．①③D．②④ 答案 C

3.(多选)弹簧振子做简谐运动的图象如图2所示，下列说法正确的是( )

图2

A．在第5s末，振子的速度最大且沿＋x方向 B．在第5s末，振子的位移最大且沿＋x方向 C．在第5s末，振子的加速度最大且沿－x方向 D．在0～5s内，振子通过的路程为10cm 答案 BCD

解析 由题图可知第5s末，振子处于正的最大位移处，此时有负方向的最大加速度，速度为零，故A错5

误，B、C正确；在0到5s内，振子经过4个全振动，路程为5A＝10cm，故D正确． 4．(多选)(2018·慈溪高二上学期期末)下列说法正确的是( ) A．弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变

B．已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向 C．在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小 D．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率 答案 AD

5.(2017·嘉兴一中高二第二学期期中)如图3所示，一端固定于天花板上的一轻弹簧，下端悬挂了质量均为m的A、B两物体，平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动．已知弹簧的劲度系数为k，则下列说法中正确的是( )

图3

A．细线剪断瞬间A的加速度为0 B．A运动到最高点时弹簧弹力为mg C．A运动到最高点时A的加速度为g 2mg

D．A振动的振幅为k 答案 C

6．(多选)如图4所示，图乙中图象记录了单摆中摆球的动能、势能随摆球位置变化的关系，不计空气阻力，下列关于图象的说法正确的是( )

图4

A．b图线表示势能随位置的变化关系 B．a图线表示机械能随位置的变化关系 C．c图线表示动能随位置的变化关系

D．图象表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变 答案 AD

解析 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程中机械能不变，故B、C错，A、D对．

7.(多选)把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图5所示，下列结论正确的是( )

图5

A．小球在O位置时，动能最大，加速度最小 B．小球在A、B位置时，势能最大，加速度最大 C．小球从A经O到B的过程中，回复力一直做正功 D．小球从B到O的过程中，振动的能量不断增加 答案 AB

解析 小球在平衡位置时动能最大，加速度为零，因此A选项正确．小球在A、B位置时，势能最大，加速度最大，因此B选项正确．小球靠近平衡位置时，回复力做正功；远离平衡位置时，回复力做负功．振动过程中总能量不变，因此C、D选项错误．

8．(多选)(2016·浙江4月选考)摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同，其振动图象如图6所示．选悬挂点所在水平面为重力势能的参考面，由图可知( )

图6

4

A．甲、乙两单摆的摆长之比是9 B．ta时刻甲、乙两单摆的摆角相等 C．tb时刻甲、乙两单摆的势能差最大

D．tc时刻甲、乙两单摆的速率相等 答案 AC

28×3T甲2

解析 由题图可知＝8＝3，又因为T＝2π

T乙

l4，所以摆长之比为g9，A正确；由于两摆线长度不同，

在ta时刻离开平衡位置位移相等，两个单摆的摆角不相等，B错误；因为甲的摆线短、摆幅大，所以甲上升的最大高度大于乙的，在tb时刻，乙在平衡位置(最低处)，而甲在最高处，因此两者的势能差是最大的，C对；由于甲偏离平衡位置高度差大于乙的，所以tc时刻甲经过平衡位置时的速率大于乙的，所以D错． 9．(多选)(2018·温州检测)做简谐运动的弹簧振子，质量为m，最大速率为v，则下列说法中正确的是( ) A．从某一时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功一定为零

1

B．从某一时刻算起，在半个周期的时间内，回复力做的功可能是0到2mv2之间的某一个值 C．从某一时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量一定为零

D．从某一时刻算起，在半个周期的时间内，速度变化量的大小可能是0到2v之间的某一个值 答案 AD

解析 弹簧振子在半个周期内刚好到达与初位置关于平衡位置对称的位置，两位置的速度大小相等，故由动能定理知，回复力做的功一定为零，则A正确，B错误；由于速度反向(初位置在最大位移处时速度为零)，所以在半个周期内速度变化量的大小为初速度大小的2倍，因此在半个周期内速度变化量的大小应为0到2v之间的某一个值，则C错误，D正确．

10．(多选)(2018·嘉兴诊断)将力传感器接到计算机上可以测量快速变化的力，将单摆挂在力传感器的探头上，测力探头与计算机连接，用此方法测得的单摆摆动过程中摆线上拉力的大小随时间变化的曲线如图7所示，取g＝10m/s2.某同学由此图象提供的信息做出了下列判断，其中正确的是( )

图7

A．摆球的周期T＝0.5s B．单摆的摆长l≈1m

C．t＝0.5s时摆球正经过最低点 D．摆球运动过程中周期越来越小 答案 BC

解析 由题图可知，单摆两次拉力极大值的时间差为1s，所以单摆的振动周期为2s，A错误；根据单摆的周期公式T＝2π

l

g可得摆长l≈1m，B正确；t＝0.5s时摆线的拉力最大，所以摆球正经过最低点，C正