2022届高考二轮复习跟踪测试（物理）：机械振动物理试卷本卷须知：1.本卷共100分，考试时间100分钟2.将答案写在答题卡的相应位置一、选择题（小题，每题分）1.下面的运动中不属于简谐运动的是：A．运发动在蹦床的跳动B．置于液体中的密度计的上下振动C．小球在一小段光滑圆弧L上的运动（R>>L）D．货轮在水中竖直方向的运动2.作简谐运动的质点通过平衡位置时，具有最大值且为矢量的物理量是 A．加速度 B．速度 C．位移 D．动能3.关于受迫振动，以下说法中正确的选项是A．做受迫振动的物体，其频率等于物体的固有频率B．做受迫振动的物体，其频率等于驱动力的频率C．做受迫振动的物体，当驱动力的频率等于物体的固有频率时，其振幅最大D．做受迫振动的物体，当驱动力的频率等于物体的固有频率时，其振幅最小4.图为一质点做简谐运动的图象。那么在t和t’时刻这个质点相同的物理量是-10-/10\nA．加速度B．速度C．位移D．回复力5.单摆在地面上振动的周期为，移到距地面高度为的高空时，振动的周期为，地球半径为，那么为A．B．C．D．6.将秒摆（2s）的周期变为1s，以下措施可行的是A．将摆球的质量减半 B．振幅减半C．摆长减半 D．摆长减为原来四分之一7.两个质量相同的弹簧振子，甲的固有频率是3f，乙的固有频率是4f，假设它们均在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动，那么A．振子甲的振幅较大，振动频率为3fB．振子乙的振幅较大，振动频率为4fC．振子甲的振幅较大，振动频率为5fD．振子乙的振幅较大，振动频率为5f8.一洗衣机在正常工作时非常平稳，当切断电源后发现先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，对这一现象以下说法正确的选项是A．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率大于洗衣机的固有频率-10-/10\nB．正常工作时，洗衣机波轮的运转频率比洗衣机的固有频率小C．当洗衣机振动最剧烈时，波轮的运动频率恰好等于洗衣机的固有频率D．当洗衣机振动最剧烈时，固有频率最大9.弹簧振子做简谐运动，周期为T，那么A．t时刻和时刻，振子振动的位移大小相等，方向相同，那么一定等于T的整数倍B．t时刻和t＋At时刻，振子振动的速度大小相等，方向相反，那么一定等了的整数倍C．假设=T，那么在t时刻和t＋时刻振子振动的加速度一定相等D．假设＝，那么在t时刻t＋时刻弹簧的长度一定相等10.如以下图，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都做简谐运动，在运动过程中A．甲的振幅大于乙的振幅B．甲的振幅小于乙的振幅C．甲的最大速度小于乙的最大速度D．甲的最大速度大于乙的最大速度11.摆长为L的单摆做简谐振动，假设从某时刻开场计时，（取作t=0），当振动至时，摆球具有负向最大速度，那么单摆的振动图象是图中的-10-/10\n12.工厂里，有一台机器正在运转，当其飞轮转得很快的时候，机器的振动并不是很强烈。切断电源，飞轮逐渐慢下来，到某一时刻，机器发生强烈的振动，此后飞轮转得很慢，机器振动又减弱。这种现象说明A．纯属偶然现象，并无规律B．在某一时刻，飞轮的惯性最大C．在某一时刻，飞轮的频率最大 D．在某一时刻，飞轮转动的频率与机身的固有频率相同二、填空题（小题，每题分）13.做简谐运动的单摆，当摆球做加速运动时，是__________能不断转化为__________能，在做减速运动时，是__________能不断转化为__________能。 14.一质点作简谐运动的位移—时间图像如以下图，那么位移随时间变化的关系式为____________________________。 15.大海中航行的轮船，受到大风大浪冲击时，为了防止倾覆，应当改变航行方向和 ，使风浪冲击力的频率远离轮船摇摆的 。16.在接近收费口的道路上安装了假设干条突起于路面且与行驶方向垂直的减速带，减速带间距为10m-10-/10\n，当车辆经过减速带时会产生振动。假设某汽车的固有频率为1.25Hz，那么当该车以 m/s的速度行驶在此减速区时颠簸得最厉害，我们把这种现象称为 。三、实验题（小题，每题分）17.（9分）某同学在资料上发现弹簧振子的周期公式为，弹簧的弹性势能公式为（式中为弹簧的劲度系数，M为振子的质量，为弹簧的形变量）。为了验证弹簧的弹性势能公式，他设计了如以以下图甲所示的实验：轻弹簧的一端固定在水平光滑木板一端，另一端连接一个质量为M的滑块，滑块上竖直固定一个挡光条，每当挡光条挡住从光源A发出的细光束时，传感器B因接收不到光线就产生一个电信号，输入电脑后经电脑自动处理就能形成一个脉冲电压波形；开场时滑块静止在平衡位置恰好能挡住细光束，在木板的另一端有一个弹簧枪，发射出质量为，速度为的弹丸，弹丸击中木块后留在木块中一起做简谐振动。（1）系统在振动过程中，所具有的最大动能；（2）系统振动过程中，在电脑上所形成的脉冲电压波形如图乙所示，由图可知该系统的振动周期大小为：；-10-/10\n（3）如果再测出滑块振动的振幅为A，利用资料上提供的两个公式求出系统振动过程中弹簧的最大弹性势能为：；通过本实验，根据机械能守恒，如发现，即验证了弹簧的弹性势能公式的正确性。18.（12分）将一单摆装置竖直挂于某一深度h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下局部露于筒外），如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆振动过程中悬线不会碰到筒壁，如果本实验的程度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离为l，并通过改变l而测出对应的周期T，再以T2为纵轴、l为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度。（1）利用单摆测重力加速度时，为了减小误差，我们利用秒表来测量单摆屡次全振动的时间，从而求出振动周期。除了秒表之外，现有如下工具，还需的测量工具为____________________。A．天平B．毫米刻度尺C．螺旋测微器（2）如果实验中所得到的T2-L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应是a、b、c中的_________。-10-/10\n（3）由图象可知，小筒的深度h=_________m，当地的g=_____________m/s2。（4）某次秒表计时得的时间如图丙所示，那么总时间为____________s。四、计算题（小题，每题分）19.（10分）弹簧振子的周期是0.2秒，它在1秒内通过40cm的路程，它的振幅是多大？20.（10分）如以下图为一单摆的共振曲线，摆球的质量为0.1kg，求：（1）该单摆的摆长为多少？（2）摆球运动过程中由回复力产生的最大加速度是多大？21.（10分）将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲中O点为单摆的固定悬点，现将小摆球(可视为质点拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球,那么摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，∠AOB=∠COB=θ；θ小于10°且是未知量。图乙表示；由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，且图中t=0时刻为摆球从A点开场运动的时刻。试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息求：(g取10m／s2)-10-/10\n（1）单摆的振动周期和摆长；（2）摆球的质量；（3）摆球运动过程中的最大速度。参考答案一、选择题（小题，每题分）1.A2.B3.BC4.B5.B6.D7.D8.AC9.C10.C解析：由题意知，在细线未断之前，两个弹簧受的弹力是相等的，所以当细线断开后，甲、乙两物体做简谐运动的振幅是相等的，A、B均错；两物体在平衡位置时速度最大，此时的动能等于弹簧刚释放时的弹性势能，所以两物体的最大动能是相等的，那么质量大的速度小，D错，C对。-10-/10\n11.C12.D二、填空题（小题，每题分）13.重力势能、动能、动能、重力势能14.m（2分）15.答案：速度大小，频率解析：第一空不能只写“速度”，因为题中已明确说明了航行方向，即速度方向，所以这里只需写明速度的大小就可以了。也可以填“速率”。16.答案：12.5，共振解析：汽车每经过一个减速带时，减速带都给汽车一个向上的力，这个力使汽车上下颠簸，当这个力的频率等于汽车的固有频率时，汽车发生共振，振动最厉害。所以有，。三、实验题（小题，每题分）17.（1）；（2）；（3）18.（1）B（2分）；（2）a（2分）；（3）0.30（3分）9.86（3分）；（4）66.3（2分）解析：（1）为了测量出周期，需要秒表，为测量程度的改变需要刻度尺，故还需要的测量工具为B；（2）根据单摆的周期公式，得，显然假设以l为自变量，那么当地l=0时T2>0，所以真正的图象是a；-10-/10\n（3）由（2）的分析可以确定，筒的深度为0．30m，a图象的斜率为，所以当地的重力加速度为9．86m/s2；（4）66．3s对于秒表读数，应注意小表盘上的每格是1min，大表盘上每小格保持0．1s。四、计算题（小题，每题分）19.解析：由得20.解析：（1）由图象知单摆的固有频率为0.50Hz，即T=2S根据，得（4分）（2）设摆线与竖直方向最大偏角为，因摆线与竖直方向偏角很小，所以最大回复力21.解析：（1）由图可知T=0.4πs，由得：。（2）在B点拉力的最大值为Fmax=0.510N，Fmax－mg=；在A、C两点Fmin=0.495N，Fmin=mgcosθ。由A到B机械能守恒，即，解得m=0.05㎏.（3）vmax=0.283m/s-10-/10
