北京市北京大学附属中学2022届高三物理一轮复习专题训练机械振动

北大附中2022届高三物理一轮复习单元训练：机械振动第Ⅰ卷(选择题　共48分)一、选择题(共12小题，每小题4分，满分48分。在每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分。)1．一个沙箱连着弹簧,在光滑的水平面上做简谐运动,不计空气阻力,下列说法中正确的是()A．当沙箱经过平衡位置时，一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的振幅减小B．当沙箱经过平衡位置时，一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的最大速度减小C．当沙箱经过最大位移时，一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的振幅减小D．当沙箱经过最大位移时，一小球竖直落入沙箱，则以后的运动中沙箱的最大速度减小【答案】ABD2．一弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，它的周期是2.4s，当振子从平衡位置向右运动并开始计时，则下列说法正确的是()A．经过1．6s，振子正向右运动，速度将不断变小B．经过1．6s，振子正向左运动，速度将不断变小C．经过1．9s，振子正向右运动，速度将不断变大D．经过1．9s，振子正向左运动，速度将不断变大【答案】BC3．图（1）是利用砂摆演示简谐运动图象的装置。当盛砂的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的砂在板上形成的曲线显示出砂摆的振动位移随时间变化的关系。第一次以速度v1匀速拉动木板，图（2）给出了砂摆振动的图线；第二次仅使砂摆的振幅减半，再以速度v2匀速拉动木板，图（3）给出了砂摆振动的图线。由此可知，砂摆两次振动的周期T1和T2以及拉动木板的速度v1和v2的关系是()A．T1∶T2=2∶1B．T1∶T2=1∶2C．v1∶v2=1∶2D．v1∶v2=2∶1【答案】D4．有甲、乙、丙三个质量相同的单摆，它们的固有频率分别为f、4f、6f，都在频率4f的同一驱动力作用下做受迫振动，比较这三个单摆()A．乙的振幅最大，丙的其次，甲的最小B．乙的振幅最大，甲的其次，丙的最小C．它们的振动频率都是4fD．乙的振动频率是4f，甲和丙的振动频率分别是固有频率和驱动力频率的合成【答案】AC5．如图表示质点做简谐运动的图象，则以下说法中正确的是()6\nA．t2时刻速度为零，加速度负向最大B．从t1到t2这段时间内，速度和加速度方向是相同的C．从t2到t3这段时间内，速度变大，加速度变小D．t1、t3时刻的速度相同【答案】C6．做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的()A．频率、振幅都不变B．频率、振幅都改变C．频率不变，振幅改变D．频率改变，振幅不变【答案】C7．如图所示，在质量为M的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m（）的A、B两物体，箱子放在水平地面上，平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动。当A运动到最高点时，木箱对地面的压力为()A．B．C．D．【答案】A8．利用单摆测重力加速度时，若测得g值偏大，则可能是因为()A．单摆的摆锤质量偏大B．测量摆长时，只考虑了悬线长，忽略了小球的半径C．测量周期时，把n次全振动误认为是（n+1）次全振动D．测量周期时，把n次全振动误认为是（n-1）次全振动【答案】C9．一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1s，质点通过B点后再经过1s又第2次通过B点，在这两秒钟内，质点通过的总路程为12cm，则质点的振动周期和振幅分别为()A．3s，6cmB．4s，6cmC．4s，9cmD．2s，8cm【答案】B6\n10．沿x轴方向的一条细绳上有O、A、B、C四点，，，质点O在垂直于x轴方向做简谐运动，沿x轴传播形成横波．t=0时刻，O点开始向上运动，经t=0.2s，O点第一次到达上方最大位移处，这时A点刚好开始运动．那么在t=2.5s时刻，关于质点B和C运动情况,以下描述中正确的是()A．B点位于x轴下方B．C点位于x轴下方C．B点正向上运动D．C点正向上运动向上运动【答案】A11．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为（cm），则下列关于质点运动的说法中正确的是()A．质点做简谐运动的振幅为10cmB．质点做简谐运动的周期为4sC．在t=4s时质点的速度最大D．在t=4s时质点的加速度最大【答案】C12．如图所示，BOC是半径为R的光滑弧形槽，O点是弧形槽的最低点，半径R远大于BOC的弧长，一小球由静止从B点开始释放，小球就在弧形槽内来回运动,欲增大小球的运动周期，可采取的方法是()A．小球开始释放处靠近O点一些B．换一个密度大一些的小球C．换一个半径R大一些的弧形槽D．换一个半径R小一些的弧形槽【答案】C第Ⅱ卷(非选择题　共52分)二、填空题(共4小题，共20分.把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.)13．人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量。针对这种环境，某兴趣小组通过查资料获知，：弹簧振子做简谐运动的周期为（其中m时振子的质量，k时弹簧的劲度系数）。他们设计了一种装置来间接测量物体的质量，如图所示，A时带夹子的金属块，金属块和夹子的总质量为m0，B时待测质量的物体（可以被A上的夹子固定），弹簧的劲度系数k未知，当他们有一块秒表。(1）请你简要地写出测量待测物体质量的方法，测量的物理量用字母表示①________________________；②________________________。6\n(2）用所测物理量和已知物理量求待测物体质量的计算式为m＝____________(3）由于在太空中受到条件限制，只能把该装置放在如图所示的粗糙的水平桌上进行操作，则该操作对该实验结果____________（填“有”或“无”）影响，因为____________【答案】(1)①不放B时用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t1②将B固定在A上，用秒表测出弹簧振子完成30次全振动的时间t2(2)(3)无、物体与支持面之间没有摩擦力，弹簧振子的周期不变。14．如图所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系，已知木板被水平拉动的速度为，右图所示的一段木板的长度为，重力加速度为，漏沙时不计沙摆的重心变化。则这次实验沙摆的振动周期________，摆长____________【答案】、15．某同学在用单摆测定重力加速度的实验中，测量不同摆长情况下单摆的振动周期，并以L为横坐标，为纵坐标，做出了图线，如图６所示，由此图线可知重力加速度为。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　6\n　【答案】16．如图所示，半径是0.2m的圆弧状光滑轨道置于竖直面内并固定在地面上，轨道的最低点为B，在轨道的A点（弧AB所对圆心角小于5°）和弧形轨道的圆心O两处各有一个静止的小球Ⅰ和Ⅱ，若将它们同时无初速释放，先到达B点的是____________球【答案】Ⅱ三、计算题(共3小题，共32分.解答要写出必要的文字说明、方程式和主要步骤.只写出答案不能得分，有数值计算的题，答案须写出数值和单位.)17．如图所示，用很长的细线系着一个小球A组成一个单摆，在悬点O处还固定着一根竖直的细绳，吊在绳子上的小球B能沿绳子下滑，现将A球拉偏一个很小的角度，B球停在悬点O处，使它们同时开始运动，若AB正好相碰，求：B与绳子的摩擦力跟B球重力的比值（g≈π2≈10ms-2）。【答案】18．如图所示，竖直悬挂的轻弹簧下端系着A、B两物体，，，系统静止时弹簧伸长15cm，若剪断A、B间的细绳，A做简谐振动，求：(1）其最大加速度是多少？(2）其振幅是多少？6\n【答案】（1），（2）19．如图所示，O是波源，a、b是波传播方向上两质点的平衡位置，且0a=3m，ab=2m，开始各质点均静止在平衡位置，某时刻波源O开始向上做振幅是0．1m的简谐运动．经0．5s，O点运动的路程为0.5m，且质点b开始振动．①求波速；②从b开始振动计时，画出质点a的振动图象(至少画出一个周期)．【答案】波速v=x/t=10m/s。根据题述，周期为0.4s，波长为4m，ab之间为半个波长，b开始振动时a点开始向下运动。从b开始振动计时，质点a的振动图象如图所示。6