2015届高二物理每课一练：1章末检测（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义有以下说法，其中正确的是(　　)．

A．回复力第一次恢复原来的大小和方向所经历的过程

B．速度第一次恢复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原来的大小和方向所经历的过程

D．速度和加速度第一次同时恢复原来的大小和方向所经历的过程

2. 难度：中等

关于水平弹簧振子做简谐运动时的能量，下列说法正确的是 (　　)．

A．振动能量等于在平衡位置时振子的动能

B．振动能量等于任意时刻振子动能与弹簧弹性势能之和

C．振动能量保持不变

D．振动能量做周期性变化

3. 难度：中等

一个在水平方向做简谐运动的物体，它的振幅是4 cm，频率是2.5 Hz.物体经过平衡位置开始计时，再经过21 s，此时它对平衡位置的位移大小为(　　)．

A．0     B．4 cm   C．210 cm     D．840 cm

4. 难度：中等

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，它的平衡位置为O，在A、B间振动，如图所示，下列结论正确的是(　　)．

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，动能最大，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A经O到B的过程中，回复力一直做负功

5. 难度：中等

做简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为x＝2sin(50πt＋)cm，则下列说法正确的是(　　)．

A．它的振幅为4 cm

B．它的周期为0.02 s

C．它的初相位是

D．它在周期内通过的路程可能是2 cm

6. 难度：中等

如图所示为某简谐运动的图像，若t＝0时，质点正经过O点向b运动，则下列说法正确的是(　　)．

A．质点在0.7 s时，正在远离平衡位置运动

B．质点在1.5 s时的位移最大

C．1.2 s到1.4 s，质点的位移在增大

D．1.6 s到1.8 s，质点的位移在增大

7. 难度：中等

如图所示，在O点悬一根细长直杆，杆上穿着一个弹性小球A，用长为l的细线系着另一个小球B，上端也固定在O点，将B拉开，使细线偏离竖直方向一个小角度，将A停在距O点处，同时释放，若B第一次回到平衡位置时与A正好相碰(g取10 m/s²，π²取10)，则(　　)．

A．A球与细杆之间不应有摩擦力

B．A球的加速度必须等于4 m/s²

C．A球受到的摩擦力等于其重力的0.6倍

D．A球受的摩擦力等于其重力的0.4倍

8. 难度：中等

用余弦函数描述一简谐运动，已知振幅为A，周期为T，初相φ＝－π，则振动曲线为如图所示中的哪一个 (　　)．

二、实验题

9. 难度：中等

一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动．匀速转动把手时，曲轴给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动．把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期．若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图像如图甲所示．当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图像如图乙所示．若用T₀表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后振子的振幅，则(　　)．

A．由图像可知T₀＝4 s

B．由图像可知T₀＝8 s

C．当T在4 s附近时，Y显著增大；当T比4 s小得多或大得多时，Y很小

D．当T在8 s附近时，Y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，Y很小

三、选择题

10. 难度：中等

一弹簧振子做简谐运动，下列说法正确的是(　　)．

A．若位移为负值，则速度一定为正值，加速度也一定为正值

B．振子通过平衡位置时，速度为零，加速度最大

C．振子每次通过平衡位置时，加速度相同，速度也一定相同

D．振子每次通过同一位置时，其速度不一定相同，但加速度一定相同

四、实验题

11. 难度：中等

(10分)(1)“在探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示．测量方法正确的是________(选填“甲”或“乙”)．

(2)实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图a所示．光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图b所示，则该单摆的振动周期为________，若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验，则该单摆的周期将________(填“变大”、“不变”或“变小”)，图b中的Δt将________(填“变大”、“不变”或“变小”)．

五、填空题

12. 难度：中等

(14分)简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图 (1)所示，在弹簧振子的小球上安装一枝绘图笔P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图像．取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图 (2)所示．

(1)为什么必须匀速拖动纸带？

(2)刚开始计时时，振子处在什么位置？t＝17 s时振子相对平衡位置的位移是多少？

(3)若纸带运动的速度为2 cm/s，振动图线上1、3两点间的距离是多少？

(4)振子在________s末负方向速度最大；在________s末正方向加速度最大；2.5 s时振子正在向________方向运动．

(5)写出振子的振动方程．

六、计算题

13. 难度：中等

(12分)如图所示，A、B叠放在光滑水平地面上，B与自由长度为L₀的轻弹簧相连．当系统振动时，A、B始终无相对滑动，已知m_A＝3m，m_B＝m，当振子距平衡位置的位移x＝时，系统的加速度为a，求A、B间摩擦力F_f与位移x的函数关系．

14. 难度：中等

(14分)如图所示，一个光滑的圆弧形槽半径为R，放在水平地面上，圆弧所对的圆心角小于5°.AD的长为x，今有一小球m₁以沿AD方向的初速度v从A点开始运动，要使小球m₁可以与固定在D点的小球m₂相碰撞，那么小球m₁的速度v应满足什么条件？