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1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 课下限时集训(时间：40 分钟满分：100 分)一、选择题(本题共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分)1. (2012重庆高考)装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图 1 所示。将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是()图 1图 2解析：选 D装有砂粒的试管受到重力和浮力作用，竖直提起少许时，浮力小于重力，合力向下。试管释放时，试管处于最高点(正方向最大位移处 )，将在合力作用下向下(负方向)做加速运动 ，之后试管将做简谐运动，故试管的振动图
2、象中 0 时刻位移为正方向最大值，只有选项 D 正确。2. (2013德州模拟)如图 3 所示，置于地面上的一单摆在小振幅条件下摆动的周期为列说法中正确的是( )图 3A单摆摆动过程，绳子的拉力始终大于摆球的重力B单摆摆动过程，绳子的拉力始终小于摆球的重力C将该单摆置于高空中相对于地球静止的气球中，其摆动周期为 T球所受重力和绳的拉力的合力提供单摆做简谐运动的回复力解析：选 C摆球在最高点，绳子拉力小于摆球重力，在最低点，绳子拉力大于摆球的重力，A、B 错；高空中的重力加速度 g 变小，由 T2 知，TT 0，C 对；单摆的回 错。光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2012上海期中联考
3、)如图 4 所示为某弹簧振子在 05 s 内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是()图 4A振动周期为 5 s，振幅为 8 2 s 末振子的速度为零，加速度为负向的最大值C第 3 s 末振子的速度为正向的最大值D从第 1 s 末到第 2 s 末振子在做加速运动解析：选 C根据图象，周期 T4 s，振幅 A8 错误；第 2 s 末振子到达负向最大位置，速度为零，加速度为正向的最大值，B 错误；第 3 s 末振子经过平衡位置，速度达到最大值，且向正方向运动，C 正确；从第 1 s 末到第 2 s 末振子经过平衡位置向负向最大位移处运动，速度逐渐减小，D 错误。4. (2013山西太原期末)某弹
4、簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移 x 随时间 t 变化的关系为 xA t，振动图象如图 5 所示，下列说法正确的是 ()图 5A弹簧在第 1 s 末与第 3 s 末的长度相同B简谐运动的圆频率是 3 s 末振子的位移大小为 第 3 s 末到第 5 s 末，振子的速度方向发生变化解析：选 振动图象可知，弹簧在第 1 s 末与第 3 s 末的位移相同，故弹簧长度相同，A 正确。由振动图象可知，振动周期为 8 s，简谐运动的圆频率 2T 4s，B 正确。第 3 s 末振子的位移大小为 xt A，C 正确。从第 3 s(43) 22末到第 5 s 末，振子的速度方向不发生变化，D 错误。5(201
5、2泉州检测)劲度系数为 20 N/弹簧振子，它的振动图象如图 6 所示，在图中 A 点对应的时刻()光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 振子所受的弹力大小为 ，方向指向 x 轴的正方向B振子的速度方向指向 x 轴的正方向C在 04 s 内振子做了 全振动D在 04 s 内振子通过的路程为 移为 0解析：选 B由图可知 A 在 t 轴上方，位移 x以弹力 F5 N，即弹力大小为 5 N，方向指向 x 轴负方向，选项 A 不正确；由图可知过 A 点作图线的切线，该切线与 x 轴的正方向的夹角小于 90，切线斜率为正值，即振子的速度方向指向 x 轴的正方向，选项 B 正确；由图可看出， t0、t
6、4 s 时刻振子的位移都是最大，且都在 t 轴的上方，在 04 s 内完成两次全振动，选项 C 错误；由于 t0 时刻和 t4 s 时刻振子都在最大位移处，所以在 04 s 内振子的位移为零，又由于振幅为 0.5 04 s 内振子完成了两次全振动，所以在这段时间内振子通过的路程为 24 选项 D 错误；综上所述，该题的正确选项为 B。6一弹簧振子做简谐运动，周期为 T，则( )A若 t 时刻和(tt)时刻振子运动的位移大小相等、方向相同，则 t 一定等于 T 的整数倍B若 t 时刻和(tt)时刻振子运动的速度大小相等、方向相反，则 t 一定等于 T/2的整数倍C若 tT，则在 t 时刻和(tt
7、 )时刻振子运动的加速度一定相等D若 tT/2，则在 t 时刻和( tt)时刻弹簧的长度一定相等解析：选 C设弹簧振子的振动图象如图所示。 B、C 两点的位移大小相等、方向相同，但 B、C 两点的时间间隔 tn1,2,3，)，A 错误； B、C 两点的速度大小相等、方向相反，但 t( n1,2,3 ，)，B 错误；因为 A、D 两点的时间间隔 tT，A、D 两点的位移大小和方向均相等，所以 A、D 两点的加速度一定相等，C 正确；A、C 两点的时间间隔 tT/2 ，A 点与 C 点位移大小相等、方向相反，在 A 点弹簧是伸长的，在 C 点弹簧是压缩的，所以在 A、C 两点弹簧的形变量大小相同，
8、而弹簧的长度不相等，D 错误。光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (2013青岛模拟)弹簧振子做简谐运动的图象如图 7 所示，下列说法正确的是()图 7A在第 5 秒末，振子的速度最大且沿 x 方向B在第 5 秒末，振子的位移最大且沿 x 方向C在第 5 秒末，振子的加速度最大且沿 x 方向D在 0 到 5 秒内，振子通过的路程为 10 题图可知第 5 秒末时，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 B、C 正确，A 不正确；在 0 到 5 s 内，振子经过 个全振动，54路程为 5A10 故 D 正确。8(2013银川模拟)在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后不
9、久，飞机的机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是()A加大飞机的惯性 B使机体更加平衡C使机翼更加牢固 D改变机翼的固有频率解析：选 D当驱动力的频率与物体的固有频率相等时，振幅较大，因此要减弱机翼的振动，必须改变机翼的固有频率，选 D。9图 8 甲是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。当盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上显示出沙摆的振动位移随时间变化的关系曲线。已知木板被水平拉动的速度为 m/s，图乙所示的一段木板的长度为 m，则这次实验沙摆的摆
10、长大约为(g 2 m/)图 8Am Bm D A木板匀速运动的位移 Lm，所需时间 t 3 s，则沙摆振动周期 1.5 s，由单摆的周期公式 T2 知沙摆的摆长 l m。故选 A。t2 lg y 方向上做简谐运动的物体，其振动图象如图 9 所示。下列关于图 10 中(1)(4)的判断正确的是(选项中 v、F、a 分别表示物体的速度、受到的回复力和加速度)()图 9图 10A图(1)可作为该物体的 vt 图象B图(2) 可作为该物体的 Ft 图象C图(3) 可作为该物体的 Ft 图象D图(4)可作为该物体的 at 图象解析：选 C因为 Fkx，a ，故图(3)可作为 Ft、at 图象；而 v 随
11、 x 增大 vt 图象应为图 (2)。二、非选择题(本题共 2 小题，共 40 分)11(20 分) 弹簧振子以 O 点为平衡位置，在 B、C 两点间做简谐运动，在 t0 时刻，振子从 O、B 间的 P 点以速度 v 向 B 点运动；在 t0.2 s 时，振子速度第一次变为v；在ts 时，振子速度第二次变为 v。(1)求弹簧振子振动周期 T。(2)若 B、 C 之间的距离为 25 振子在 4.0 s 内通过的路程。(3)若 B、 C 之间的距离为 25 平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图象。解析：(1)弹簧振子简谐运动示意图如图所示由对称性可得：T s 1.0 s(2
12、)若 B、 C 之间距离为 25 振幅 A 25 2.5 4412.5 00 )根据 x12.5 2。2T得 x12.5 2t 动图象为答案：(1)1.0 s (2)200 3) x20 分)(2012全国高考)一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为 k。设地球的半径为 R。假定地球的密度均匀。已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度 d。解析：根据万有引力定律，地面处质量为 m 的物体的重力为 g 是地面处的重力加速度，M 是地球的质量。设 是地球的密度，则有M 43摆长为 L 的单摆在地面处的摆动周期为T2 其重力为G R d2式中 g是矿井底部的重力加速度，且M (Rd) 3 43在矿井底部此单摆的周期为光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 2 题意T联立以上各式得dR(1k 2) 答案：R(1 k 2)
