新教材2021年高二上學(xué)期第二單元達(dá)標(biāo)檢測(cè)卷此卷只裝訂不密封班級(jí)姓名準(zhǔn)考證號(hào)此卷只裝訂不密封班級(jí)姓名準(zhǔn)考證號(hào)考場(chǎng)號(hào)座位號(hào)注意事項(xiàng)：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試題卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)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(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，寫在試題卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3．非選擇題的作答：用簽字筆直接答在答題卡上對(duì)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(wú)效。4．考試結(jié)束后，請(qǐng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確；在第9～12題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。)1．做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以其平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)、豎直向上為正方向建立坐標(biāo)軸，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是()A．振子的振幅為4cmB．振子的振動(dòng)周期為1sC．t＝1s時(shí)，振子的速度為正的最大值D．t＝1s時(shí)，振子的加速度為正的最大值【答案】C【解析】由振動(dòng)圖像可知，該彈簧振子的振幅為2cm，周期為2s，t＝1s時(shí)，振子正經(jīng)過(guò)平衡位置沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，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(dòng)，O為平衡位置，BO＝OC＝5cm。若振子從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是1s，則下列說(shuō)法中正確的是()A．振子從B經(jīng)O到C完成一次全振動(dòng)B．振動(dòng)周期是1s，振幅是10cmC．經(jīng)過(guò)兩次全振動(dòng)，振子通過(guò)的路程是20cmD．從B開始經(jīng)過(guò)3s，振子通過(guò)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(dòng)，所以其振動(dòng)周期T＝2×1s＝2s，振幅A＝BO＝5cm。振子在一次全振動(dòng)中通過(guò)的路程為4A＝20cm，所以兩次全振動(dòng)中通過(guò)的路程為40cm，3s的時(shí)間為1.5T，所以振子通過(guò)的路程為30cm。綜上可知，只有D正確。4．關(guān)于受迫振動(dòng)和共振，下列說(shuō)法正確的是()A．火車過(guò)橋時(shí)限制速度是為了防止火車發(fā)生共振B．若驅(qū)動(dòng)力的頻率為5Hz，則受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的振動(dòng)頻率一定為5HzC．當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)的振幅最小D．受迫振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒【答案】B【解析】火車過(guò)橋時(shí)限制速度是為了防止橋發(fā)生共振，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；對(duì)于一個(gè)受迫振動(dòng)系統(tǒng)，若驅(qū)動(dòng)力的頻率為5Hz，則振動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定后的振動(dòng)頻率也一定為5Hz，選項(xiàng)B正確；由共振的定義可知，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；受迫振動(dòng)系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5．如圖所示，在兩根等長(zhǎng)的曲線下懸掛一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))組成了所謂的雙線擺，若擺長(zhǎng)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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(shí)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?cái)[桿上下移動(dòng)。在甲地走時(shí)準(zhǔn)確的擺鐘移到乙地未做其他調(diào)整時(shí)擺動(dòng)加快了，下列說(shuō)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)【答案】C【解析】由甲地到乙地?cái)[動(dòng)加快則說(shuō)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(zhǎng)，即將螺母適當(dāng)向下移動(dòng)，C正確。7．如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量分別為m0和m的小球，懸掛在同一根水平細(xì)線上，當(dāng)m0在垂直于紙面的平面內(nèi)擺動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．兩擺的振動(dòng)周期是相同的B．當(dāng)兩擺的擺長(zhǎng)相等時(shí)，m擺的振幅最大C．懸掛m0的豎直細(xì)線長(zhǎng)度變化時(shí)，m的振幅不變D．m擺的振幅可能超過(guò)m0擺的振幅【答案】C【解析】m0擺動(dòng)時(shí)，m擺做受迫振動(dòng)，穩(wěn)定后，m擺的振動(dòng)周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，即等于m0擺的周期，故選項(xiàng)A正確；當(dāng)m擺長(zhǎng)與m0擺長(zhǎng)相等時(shí)，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(dòng)的驅(qū)動(dòng)力周期，可見m擺處于共振狀態(tài)，故選項(xiàng)B正確；m0擺擺長(zhǎng)發(fā)生變化，就是使m做受迫振動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力周期發(fā)生變化，由于m的固有周期不變，這樣兩個(gè)周期差別就發(fā)生了變化，因而m的振幅也會(huì)發(fā)生變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；單擺振動(dòng)的能量不僅與振幅有關(guān)，還跟振動(dòng)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(xiàng)D正確。8．如圖所示，一個(gè)彈簧振子在A、B間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，O是平衡位置，以某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)零點(diǎn)(t＝0)，經(jīng)過(guò)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(gè)x－t運(yùn)動(dòng)圖像能正確反映運(yùn)動(dòng)情況的圖像是()【答案】D9．如圖所示，A、B分別為單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)擺球的不同位置。其中，位置A為擺球擺動(dòng)的最高位置，虛線為過(guò)懸點(diǎn)的豎直線。以擺球最低位置為重力勢(shì)能零點(diǎn)，則擺球在擺動(dòng)過(guò)程中()A．位于B處的動(dòng)能最大B．位于A處時(shí)勢(shì)能最大C．在位置A的勢(shì)能大于在位置B的動(dòng)能D．在位置B的機(jī)械能大于在位置A的機(jī)械能【答案】BC【解析】單擺擺動(dòng)過(guò)程中，機(jī)械能守恒，在最高點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大，最低位置時(shí)動(dòng)能最大，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在B點(diǎn)，EB＝EkB＋EpB＝EpA，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10．某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f0，在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率為f。若驅(qū)動(dòng)力的大小保持不變，下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)f＜f0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小B．當(dāng)f＞f0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f0D．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f【答案】BD【解析】受迫振動(dòng)的頻率總等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，故選項(xiàng)D正確；驅(qū)動(dòng)力頻率越接近固有頻率，受迫振動(dòng)的振幅越大，故選項(xiàng)B正確。11．如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．振動(dòng)圖像上的A、B兩點(diǎn)振動(dòng)物體的速度相同B．在t＝0.1s和t＝0.3s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的加速度大小相等、方向相反C．振動(dòng)圖像上A、B兩點(diǎn)的速度大小相等、方向相反D．質(zhì)點(diǎn)在t＝0.2s和t＝0.3s時(shí)的動(dòng)能相等【答案】BC【解析】A、B兩點(diǎn)位移相同，速度大小相等，但方向相反，故選項(xiàng)A錯(cuò)，選項(xiàng)C對(duì)；t＝0.1s和t＝0.3s質(zhì)點(diǎn)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(xiàng)B對(duì)；t＝0.2s時(shí)，物體通過(guò)平衡位置，速度最大，動(dòng)能最大，而t＝0.3s時(shí)，速度為零，動(dòng)能最小，故選項(xiàng)D錯(cuò)。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(dòng)。勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí)，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動(dòng)力，使振子做受迫振動(dòng)。把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期就是驅(qū)動(dòng)力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的速度就可以改變驅(qū)動(dòng)力的周期。若保持把手不動(dòng)，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖線如圖乙所示。當(dāng)把手以某一速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，砝碼的振動(dòng)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(dòng)力的周期，A表示受迫振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后砝碼振動(dòng)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(shí)，A顯著增大；當(dāng)T比4s小得多或大得多時(shí)，A很小D．當(dāng)T在8s附近時(shí)，A顯著增大；當(dāng)T比8s小得多或大得多時(shí)，A很小【答案】AC【解析】圖乙是彈簧振子未加驅(qū)動(dòng)力時(shí)的周期，故由圖線讀出的周期為其振動(dòng)的固有周期，即T0＝4s。圖丙是彈簧振子在驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)圖線，做受迫振動(dòng)的物體，其振動(dòng)的周期等于驅(qū)動(dòng)力的周期，即T＝8s。當(dāng)受迫振動(dòng)的周期與驅(qū)動(dòng)力的周期相同時(shí)，其振幅最大；周期差別越大，其運(yùn)動(dòng)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(shuō)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(jì)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(dòng)圖像，若甲、乙兩單擺在同一地點(diǎn)擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)之比l甲∶l乙＝________；若甲、乙兩單擺擺長(zhǎng)相同，且在不同的星球上擺動(dòng)，則甲、乙兩單擺所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙＝________?！敬鸢浮?∶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(zhǎng)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(zhǎng)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(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?1)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)提供的器材有：鐵架臺(tái)、夾子、秒表、游標(biāo)卡尺。除此之外，還需要的器材有________。A．長(zhǎng)度約為1m的細(xì)線B．長(zhǎng)度約為30cm的細(xì)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(cè)量得到多組擺長(zhǎng)L和對(duì)應(yīng)的周期T，畫出L－T2圖線，然后在圖線上選取A、B兩個(gè)點(diǎn)，坐標(biāo)如圖乙所示，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式g＝________。處理完數(shù)據(jù)后，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)在計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí)用的是擺線長(zhǎng)度而未計(jì)入小球的半徑，這樣________（填“影響”或“不影響”）重力加速度的計(jì)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(jì)算擺長(zhǎng)時(shí)用的是擺線長(zhǎng)度而未計(jì)入小球的半徑，則表達(dá)式應(yīng)該為，即，得到的圖像的斜率不變，則不影響測(cè)量重力加速度。15．(8分)如圖甲是一個(gè)單擺振動(dòng)的情形，O是它的平衡位置，B、C是擺球所能到達(dá)的最遠(yuǎn)位置。設(shè)向右為正方向，圖乙是這個(gè)單擺的振動(dòng)圖像。根據(jù)圖像回答：(1)單擺振動(dòng)的頻率是多大？(2)開始時(shí)擺球在何位置？(3)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0m/s2，試求這個(gè)單擺的擺長(zhǎng)是多少？(計(jì)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(shí)擺球在負(fù)向最大位移處，因向右為正方向，所以開始時(shí)擺球在B點(diǎn)。(3)由T＝2πeq\r(\f(l,g))，得l＝eq\f(gT2,4π2)≈0.16m。16．(8分)某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像如圖所示，求：(1)在前10秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的路程s；(2)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式?！窘馕觥?1)因T＝4s，則10s＝2.5T，則質(zhì)點(diǎn)在前10秒內(nèi)的路程s＝2.5×4A＝100cm。(2)由圖知，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期為T＝4s，圓頻率ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(1,2)πrad/s則質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)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(shí)由靜止開始豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)。一個(gè)裝有水平振針的振動(dòng)頻率為5Hz的固定電動(dòng)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(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才開始接通電動(dòng)音叉的電源？(2)接通電源時(shí)，玻璃板的速度是多大？則對(duì)玻璃板：sBC－sOA＝2aT2得a＝1m/s2vA＝＝0.2m/svO＝vA－aT＝0.1m/s由vO＝at得時(shí)間t＝0.1s即經(jīng)過(guò)0.1s才開始接通電動(dòng)音叉的電源。(2)由(1)知接通電源時(shí)玻璃板的速度為0.1m/s。1