《同步备课套餐之物理人教浙江专版选修3-4讲义：第十一章机械振动 章末检测》由会员分享，可在线阅读，更多相关《同步备课套餐之物理人教浙江专版选修3-4讲义：第十一章机械振动 章末检测（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、章末检测(第十一章)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1(多选)关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义，有以下几种说法，其中正确的是()A回复力第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程B位移和速度第一次同时恢复为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为原来的大小所经历的过程D速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程答案BD2(2016嘉兴一中高二第二学期期中)如果质点的位移与时间关系遵从正弦函数规律，这样的振动叫做简谐运动根据下列图象可以判断出物体可能做简谐运动的是()图1A B C D答案C3(多选)弹簧振子做简谐
2、运动的图象如图2所示，下列说法正确的是()图2A在第5 s末，振子的速度最大且沿x方向B在第5 s末，振子的位移最大且沿x方向C在第5 s末，振子的加速度最大且沿x方向D在0到5 s内，振子通过的路程为10 cm答案BCD解析由题图可知第5 s末，振子处于正的最大位移处，此时有负方向的最大加速度，速度为零，故A错误，B、C正确；在0到5 s内，振子经过个全振动，路程为5A10 cm，故D正确4(多选)如图3所示，乙图中图象记录了单摆中摆球的动能、势能随摆球位置变化的关系，不计空气阻力，下列关于图象的说法正确的是()图3Ab图线表示势能随位置的变化关系Ba图线表示机械能随位置的变化关系Cc图线表
3、示动能随位置的变化关系D图象表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变答案AD解析单摆摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，在A、C两点动能最小，势能最大，故a图线表示动能随位置的变化关系，b图线表示重力势能随位置的变化关系，c图线表示摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变，故B、C错，A、D对5. (多选)如图4所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一小球(小球可以看成质点)在O点正下方，距O点处的P点固定一颗小钉子现将小球拉到点A处，轻绳被拉直，然后由静止释放小球点B是小球运动的最低位置，点C(图中未标出)是小球能够到达的左方最高位置已知点A与点B之间的高度差为h，hl.A、B
4、、P、O在同一竖直平面内当地的重力加速度为g，不计空气阻力下列说法正确的是()图4A点C与点B高度差小于hB点C与点B高度差等于hC小球摆动的周期等于D小球摆动的周期等于答案BC解析小球摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，两侧最高点动能均为零，故重力势能也相等，故最大高度相同，故A错误，B正确；小球经过BAB的时间为t1T1，小球经过BCB的时间为t2T2，故小球摆动的周期为Tt1t2，故C正确，D错误6. (多选)如图5所示为同一地点的两单摆甲、乙的振动图象，下列说法中正确的是()图5A甲、乙两单摆的摆长相等B甲摆的振幅比乙摆大C甲摆的机械能比乙摆大D在t0.5 s时有正向最大加速度的是乙
5、摆答案ABD解析由题图看出，两单摆的周期相同，同一地点g相同，由单摆的周期公式T2得，甲、乙两单摆的摆长l相等，故A正确；甲摆的振幅为10 cm，乙摆的振幅为7 cm，则甲摆的振幅比乙摆大，故B正确；尽管甲摆的振幅比乙摆大，两摆的摆长也相等，但由于两摆的质量未知，故无法比较机械能的大小，故C错误；在t0.5 s时，甲摆经过平衡位置，振动的加速度为零，而乙摆的位移为负向最大，则乙摆具有正向最大加速度，故D正确7. (2016嘉兴一中高二第二学期期中)如图6所示，一端固定于天花板上的一轻弹簧，下端悬挂了质量均为m的A、B两物体，平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动已知弹簧的劲度系数为k，则下
6、列说法中正确的是()图6A细线剪断瞬间A的加速度为0BA运动到最高点时弹簧弹力为mgCA运动到最高点时A的加速度为gDA振动的振幅为答案C8(多选)如图7甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化图象如图乙所示，下列说法正确的是()图7At0.8 s时，振子的速度方向向左Bt0.2 s时，振子在O点右侧6 cm处Ct0.4 s和t1.2 s时，振子的加速度完全相同Dt0.4 s到t0.8 s的时间内，振子的加速度逐渐减小答案ABD解析从t0.8 s时起，再过一段微小的时间，振子的位移为负值，因为取向右为正方向，故t0.8 s时，速度方
7、向向左，A正确；由题中图象得振子的位移x12sin()t cm，故t0.2 s时，x6 cm，故B正确；t0.4 s和t1.2 s时，振子的位移方向相反，由a知，加速度方向相反，C错误；t0.4 s到t0.8 s的时间内，振子的位移逐渐变小，故振子逐渐靠近平衡位置，其加速度逐渐变小，故D正确9. (多选)一列向右传播的简谐横波，当波传到x2.0 m处的P点时开始计时，该时刻波形如图8所示t0.9 s时，观测到质点P第三次到达波峰位置下列说法正确的是()图8A波速为0.5 m/sB经1.4 s质点P运动的路程为70 cmCt1.6 s时，x4.5 m处的质点Q第三次到达波谷D与该波发生干涉的另一
8、列简谐横波的频率一定为2.5 Hz答案BCD解析根据同侧法可知，起振方向为竖直向上P点第三次到达波峰即(2)T0.9 s，T0.4 s，所以波速v5 m/s，所以A选项错误；1.4 s相当于3.5个周期，每个周期路程为20 cm，所以B正确；Q第一次到达波谷时经过t s0.8 s，此后再经过两个周期即t0.8 s20.4 s1.6 s时Q第三次到达波谷，选项C正确；要发生干涉现象，另一列波的频率一定与该波的频率相同，即2.5 Hz，选项D正确10(多选)(2016安吉高二检测)把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上安一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛，如图9所示，
9、筛子做自由振动时，完成10次全振动用时15 s，在某电压下，电动偏心轮的转速是36 r/min.已知增大电压可使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期，那么要使筛子的振幅增大，下列做法正确的是()图9A提高输入电压 B降低输入电压C增加筛子质量 D减小筛子质量答案AC解析共振筛的工作原理是利用共振现象，当电动偏心轮的转动周期跟筛子的固有周期相等时，就会发生共振在题给条件下，筛子振动的固有周期T固 s1.5 s，电动偏心轮的转动周期(对筛子来说是驱动力的周期)T驱 s1.67 s要使筛子振幅增大，就得使这两个周期值靠近，可采用两种做法：第一，提高输入电压使偏心轮转得快一些，减小驱动
10、力的周期；第二，增加筛子的质量使筛子的固有周期增大正确选项为A、C.二、填空题(本题共2小题，共12分)11(6分)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，由于没有游标卡尺，无法测小球的直径d，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长l，测得多组周期T和l的数据，作出lT2图象，如图10所示图10(1)实验得到的lT2图象是_(2)小球的直径是_ cm.(3)实验测得当地重力加速度的大小是_ m/s2(取三位有效数字)答案(1)c(2)1.2(3)9.8612(6分)(2016宁波效实中学高二第二学期期中)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素(1)他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝
11、的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图11所示，这样做的目的是()图11A保证摆动过程中摆长不变B可使周期测量得更加准确C需要改变摆长时便于调节D保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)他组装好单摆后，在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测量出从悬点到摆球的最低端的长度L0.999 0 m，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图12所示，则该摆球的直径为_mm，单摆摆长为_m.图12(3)如图13所示的振动图象真实地描述了对摆长为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin 50.087，sin 150.26，这四种操作过程合
12、乎实验要求且误差最小的是()图13答案(1)AC(2)12.00.993(3)A三、计算题(本题共4小题，共48分计算时必须有必要的文字说明、方程式或重要解题步骤，有数值计算的要注明单位)13(10分)弹簧振子以O点为平衡位置在B、C之间做简谐运动，B、C相距20 cm.某时刻振子处于B点，经过0.5 s，振子首次到达C点求：(1)振动的周期和频率；(2)振子在5 s内通过的路程及5 s末的位移大小；(3)振子在B点的加速度大小跟它距O点4 cm处P点的加速度大小之比答案(1)1 s1 Hz(2)200 cm10 cm(3)52解析(1)设振幅为A，由题意B2A20 cm，所以A10 cm.振
13、子从B首次到C所用时间t0.5 s，为周期T的一半，所以T1 s，f1 Hz.(2)振子在1个周期内通过的路程为4A，故在t5 s5T内通过的路程s4A200 cm.5 s内振子振动了5个周期，5 s末振子仍处在B点，所以它偏离平衡位置的位移大小为10 cm.(3)振子加速度ax，所以aBaPxBxP10452.14(12分)光滑水平面上的弹簧振子，质量为50 g，若在弹簧振子被拉到最大位移处释放时开始计时，在t0.2 s时，振子第一次通过平衡位置，此时速度为4 m/s.(1)在1.2 s末，弹簧的弹性势能为多少？(2)1 min内，弹簧弹力对弹簧振子做正功的次数为多少？答案(1)0.4 J(
14、2)150次解析(1)从最大位移到平衡位置的时间为t0.2 s，则周期T4t0.8 s，振子在1.2 s内恰好振动了1T.此时弹簧的弹性势能等于振子在平衡位置时的动能Epmv25010342 J0.4 J.(2)当振子向平衡位置运动时，弹簧的弹力对振子做正功，即1个周期内做正功两次， 则n22150次15(12分)(2016台州路桥中学高二上学期月考)将一个力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力图14甲中O点为单摆的固定悬点，现将质量为m0.05 kg的小摆球(可视为质点)拉至A点，此时细线处于紧张状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，AOBCOB，小于5且是未知量由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线如图乙所示，且图中t0时刻为摆球从A点开始运动的时刻试根据力学规律和题中所给的信息求：(取g10 m/s2)图14(1)单摆的振动周期和摆长；(2)摆球运动过程中的最大速度答案(1)1.256 s0.4 m(2)0.2 m/s解析(1)摆球在一个周期内两次经过最低点，由题图乙知：T0.4 s1.256 s由
