新教材2021年高二上學(xué)期第二單元達標(biāo)檢測卷此卷只裝訂不密封班級姓名準(zhǔn)考證號此卷只裝訂不密封班級姓名準(zhǔn)考證號考場號座位號注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4．考試結(jié)束后，請將本試題卷和答題卡一并上交。一、選擇題(本大題共12小題，每小題4分，共48分。在第1～8題給出的4個選項中，只有一個選項正確；在第9～12題給出的四個選項中，有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。)1．做簡諧運動的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過同一位置時，可能不同的物理量是()A．位移B．速度C．加速度D．回復(fù)力【答案】B2．如圖甲所示，彈簧振子在豎直方向做簡諧運動。以其平衡位置為坐標(biāo)原點、豎直向上為正方向建立坐標(biāo)軸，振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示，下列說法正確的是()A．振子的振幅為4cmB．振子的振動周期為1sC．t＝1s時，振子的速度為正的最大值D．t＝1s時，振子的加速度為正的最大值【答案】C【解析】由振動圖像可知，該彈簧振子的振幅為2cm，周期為2s，t＝1s時，振子正經(jīng)過平衡位置沿y軸正方向運動，加速度為零，速度為正的最大值，故C正確。3．如圖所示，彈簧振子在BC間振動，O為平衡位置，BO＝OC＝5cm。若振子從B到C的運動時間是1s，則下列說法中正確的是()A．振子從B經(jīng)O到C完成一次全振動B．振動周期是1s，振幅是10cmC．經(jīng)過兩次全振動，振子通過的路程是20cmD．從B開始經(jīng)過3s，振子通過的路程是30cm【答案】D【解析】振子從B經(jīng)O到C僅完成了半次全振動，所以其振動周期T＝2×1s＝2s，振幅A＝BO＝5cm。振子在一次全振動中通過的路程為4A＝20cm，所以兩次全振動中通過的路程為40cm，3s的時間為1.5T，所以振子通過的路程為30cm。綜上可知，只有D正確。4．關(guān)于受迫振動和共振，下列說法正確的是()A．火車過橋時限制速度是為了防止火車發(fā)生共振B．若驅(qū)動力的頻率為5Hz，則受迫振動穩(wěn)定后的振動頻率一定為5HzC．當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時，受迫振動的振幅最小D．受迫振動系統(tǒng)的機械能守恒【答案】B【解析】火車過橋時限制速度是為了防止橋發(fā)生共振，選項A錯誤；對于一個受迫振動系統(tǒng)，若驅(qū)動力的頻率為5Hz，則振動系統(tǒng)穩(wěn)定后的振動頻率也一定為5Hz，選項B正確；由共振的定義可知，選項C錯誤；受迫振動系統(tǒng)中，驅(qū)動力做功，系統(tǒng)的機械能不守恒，選項D錯誤。5．如圖所示，在兩根等長的曲線下懸掛一個小球(可視為質(zhì)點)組成了所謂的雙線擺，若擺長為l，兩線與天花板的左、右兩側(cè)夾角均為α，當(dāng)小球垂直紙面做簡諧運動時，其周期為()A．2πeq\r(\f(lsinα,g))B．2πeq\r(\f(2lcosα,g))C．2πeq\r(\f(2l,g))D．2πeq\r(\f(l,g))【答案】A【解析】根據(jù)公式T＝2πeq\r(\f(l′,g))，本題中l(wèi)′＝lsinα，故T＝2πeq\r(\f(lsinα,g))，A正確。6．惠更斯利用擺的等時性原理制成了第一座擺鐘。如圖甲所示為日常生活中我們能見到的一種擺鐘，圖乙所示為擺的結(jié)構(gòu)示意圖，圓盤固定在擺桿上，螺母可以沿擺桿上下移動。在甲地走時準(zhǔn)確的擺鐘移到乙地未做其他調(diào)整時擺動加快了，下列說法正確的是()A．甲地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向下移動B．甲地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向上移動C．乙地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向下移動D．乙地的重力加速度較大，若要調(diào)準(zhǔn)可將螺母適當(dāng)向上移動【答案】C【解析】由甲地到乙地擺動加快則說明周期變小，因T＝2πeq\r(\f(l,g))，則重力加速度變大，要使周期不變小，則應(yīng)增加擺長，即將螺母適當(dāng)向下移動，C正確。7．如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m0和m的小球，懸掛在同一根水平細線上，當(dāng)m0在垂直于紙面的平面內(nèi)擺動時，下列說法錯誤的是()A．兩擺的振動周期是相同的B．當(dāng)兩擺的擺長相等時，m擺的振幅最大C．懸掛m0的豎直細線長度變化時，m的振幅不變D．m擺的振幅可能超過m0擺的振幅【答案】C【解析】m0擺動時，m擺做受迫振動，穩(wěn)定后，m擺的振動周期等于驅(qū)動力的周期，即等于m0擺的周期，故選項A正確；當(dāng)m擺長與m0擺長相等時，兩者的固有頻率相等，而m0擺的固有周期就是使m做受迫振動的驅(qū)動力周期，可見m擺處于共振狀態(tài)，故選項B正確；m0擺擺長發(fā)生變化，就是使m做受迫振動的驅(qū)動力周期發(fā)生變化，由于m的固有周期不變，這樣兩個周期差別就發(fā)生了變化，因而m的振幅也會發(fā)生變化，選項C錯誤；單擺振動的能量不僅與振幅有關(guān)，還跟振動系統(tǒng)的質(zhì)量有關(guān)。如果m0的質(zhì)量比m大得多，從m0向m傳遞的能量有可能使m的振幅大于m0的振幅，故選項D正確。8．如圖所示，一個彈簧振子在A、B間做簡諧運動，O是平衡位置，以某時刻作為計時零點(t＝0)，經(jīng)過eq\f(1,4)周期，振子具有正方向的最大加速度，那么下列四個x－t運動圖像能正確反映運動情況的圖像是()【答案】D9．如圖所示，A、B分別為單擺做簡諧運動時擺球的不同位置。其中，位置A為擺球擺動的最高位置，虛線為過懸點的豎直線。以擺球最低位置為重力勢能零點，則擺球在擺動過程中()A．位于B處的動能最大B．位于A處時勢能最大C．在位置A的勢能大于在位置B的動能D．在位置B的機械能大于在位置A的機械能【答案】BC【解析】單擺擺動過程中，機械能守恒，在最高點時重力勢能最大，最低位置時動能最大，故選項B正確，選項A錯誤；在B點，EB＝EkB＋EpB＝EpA，故選項C正確，選項D錯誤。10．某振動系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動力的作用下做受迫振動，驅(qū)動力的頻率為f。若驅(qū)動力的大小保持不變，下列說法正確的是()A．當(dāng)f＜f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小B．當(dāng)f＞f0時，該振動系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C．該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f0D．該振動系統(tǒng)的振動穩(wěn)定后，振動的頻率等于f【答案】BD【解析】受迫振動的頻率總等于驅(qū)動力的頻率，故選項D正確；驅(qū)動力頻率越接近固有頻率，受迫振動的振幅越大，故選項B正確。11．如圖所示，下列說法正確的是()A．振動圖像上的A、B兩點振動物體的速度相同B．在t＝0.1s和t＝0.3s時，質(zhì)點的加速度大小相等、方向相反C．振動圖像上A、B兩點的速度大小相等、方向相反D．質(zhì)點在t＝0.2s和t＝0.3s時的動能相等【答案】BC【解析】A、B兩點位移相同，速度大小相等，但方向相反，故選項A錯，選項C對；t＝0.1s和t＝0.3s質(zhì)點離開平衡位置的位移最大，方向相反，由a＝－eq\f(kx,m)，可知選項B對；t＝0.2s時，物體通過平衡位置，速度最大，動能最大，而t＝0.3s時，速度為零，動能最小，故選項D錯。12．一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，圖甲所示的裝置可用于研究該彈簧振子的受迫振動。勻速轉(zhuǎn)動把手時，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動力，使振子做受迫振動。把手勻速轉(zhuǎn)動的周期就是驅(qū)動力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動的速度就可以改變驅(qū)動力的周期。若保持把手不動，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡諧運動，振動圖線如圖乙所示。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動，受迫振動達到穩(wěn)定時，砝碼的振動圖線如圖丙所示。若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動力的周期，A表示受迫振動達到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅，則()A．由圖線可知T0＝4sB．由圖線可知T0＝8sC．當(dāng)T在4s附近時，A顯著增大；當(dāng)T比4s小得多或大得多時，A很小D．當(dāng)T在8s附近時，A顯著增大；當(dāng)T比8s小得多或大得多時，A很小【答案】AC【解析】圖乙是彈簧振子未加驅(qū)動力時的周期，故由圖線讀出的周期為其振動的固有周期，即T0＝4s。圖丙是彈簧振子在驅(qū)動力作用下的振動圖線，做受迫振動的物體，其振動的周期等于驅(qū)動力的周期，即T＝8s。當(dāng)受迫振動的周期與驅(qū)動力的周期相同時，其振幅最大；周期差別越大，其運動振幅越小。二、非選擇題(本題共6小題，共52分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。)13．(6分)如圖所示，為甲、乙兩單擺的振動圖像，若甲、乙兩單擺在同一地點擺動，則甲、乙兩單擺的擺長之比l甲∶l乙＝________；若甲、乙兩單擺擺長相同，且在不同的星球上擺動，則甲、乙兩單擺所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙＝________。【答案】4∶11∶4【解析】由圖像得到T甲∶T乙＝2∶1，根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))，可得，故甲、乙兩單擺的擺長之比l甲∶l乙＝4∶1；根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))得到g＝eq\f(4π2l,T2)，擺長相同，則甲、乙兩擺所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙＝1∶4。14．(9分)某同學(xué)利用單擺測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?1)實驗室已經(jīng)提供的器材有：鐵架臺、夾子、秒表、游標(biāo)卡尺。除此之外，還需要的器材有________。A．長度約為1m的細線B．長度約為30cm的細線C．直徑約為2cm的鋼球D．直徑約為2cm的木球E．最小刻度為1cm的直尺F．最小刻度為1mm的直尺(2)該同學(xué)經(jīng)測量得到多組擺長L和對應(yīng)的周期T，畫出L－T2圖線，然后在圖線上選取A、B兩個點，坐標(biāo)如圖乙所示，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_式g＝________。處理完數(shù)據(jù)后，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)在計算擺長時用的是擺線長度而未計入小球的半徑，這樣________（填“影響”或“不影響”）重力加速度的計算。【答案】(1)ACF(2)不影響【解析】(2)根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f(L,g))，可得L＝eq\f(g,4π2)T2。由圖像可得，解得。若計算擺長時用的是擺線長度而未計入小球的半徑，則表達式應(yīng)該為，即，得到的圖像的斜率不變，則不影響測量重力加速度。15．(8分)如圖甲是一個單擺振動的情形，O是它的平衡位置，B、C是擺球所能到達的最遠位置。設(shè)向右為正方向，圖乙是這個單擺的振動圖像。根據(jù)圖像回答：(1)單擺振動的頻率是多大？(2)開始時擺球在何位置？(3)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0m/s2，試求這個單擺的擺長是多少？(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【解析】(1)由題圖乙知周期T＝0.8s，則頻率f＝eq\f(1,T)＝1.25Hz。(2)由題圖乙知，t＝0時擺球在負向最大位移處，因向右為正方向，所以開始時擺球在B點。(3)由T＝2πeq\r(\f(l,g))，得l＝eq\f(gT2,4π2)≈0.16m。16．(8分)某質(zhì)點做簡諧運動的振動圖像如圖所示，求：(1)在前10秒內(nèi)質(zhì)點的路程s；(2)質(zhì)點做簡諧運動的位移隨時間變化的關(guān)系式。【解析】(1)因T＝4s，則10s＝2.5T，則質(zhì)點在前10秒內(nèi)的路程s＝2.5×4A＝100cm。(2)由圖知，質(zhì)點的振動周期為T＝4s，圓頻率ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(1,2)πrad/s則質(zhì)點做簡諧運動的位移隨時間變化的關(guān)系式為y＝Asinωt＝10sineq\f(1,2)πt(cm)。17．(10分)如圖所示，一塊涂有炭黑的玻璃板，質(zhì)量為2kg，在拉力F的作用下，在t＝0時由靜止開始豎直向上做勻加速運動。一個裝有水平振針的振動頻率為5Hz的固定電動音叉在玻璃板上畫出了圖示曲線，量得OA＝1.5cm，BC＝3.5cm。(g取10m/s2)(1)自玻璃板開始運動，經(jīng)過多長時間才開始接通電動音叉的電源？(2)接通電源時，玻璃板的速度是多大？則對玻璃板：sBC－sOA＝2aT2得a＝1m/s2vA＝＝0.2m/svO＝vA－aT＝0.1m/s由vO＝at得時間t＝0.1s即經(jīng)過0.1s才開始接通電動音叉的電源。(2)由(1)知接通電源時玻璃板的速度為0.1m/s。1