2019高中物理第十一单元机械振动单元测试(二)新人教选修34

2019高中物理第十一单元机械振动单元测试(二)新人教版选修342019高中物理第十一单元机械振动单元测试(二)新人教版选修348/8螇PAGE8袇薄膃羇薀袀2019高中物理第十一单元机械振动单元测试(二)新人教版选修34

第十一单元机械振动

注意事项：

．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定地址。

2．选择题的作答：每题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目

的答案标号涂黑，写在试题卷、稿本纸和答题卡上的非答题地域均无效。

．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题地域内。写在试题卷、稿本纸和答题卡上的非答题地域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、单项选择题

1．若物体做简谐运动，则以下说法中正确的选项是()

A．若位移为负值，则速度必然为正当，加速度也必然为正当

B．物体经过平衡地址时，所受合力为零，回复力为零，处于平衡状态

C．物体每次经过同一地址时，其速度不用然相同，但加速度必然相同

D．物体的位移增大时，动能增加，势能减少

2．有一弹簧振子做简谐运动，则()

A．加速度最大时，速度最大B．速度最大时，位移最大

C．位移最大时，回复力最大D．回复力最大时，速度最大

3．（改编）一个单摆，若是摆球的质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位

1置时的速度减为原来的，则单摆的()2

A．频率不变，振幅不变B．频率不变，振幅改变C．频率改变，振幅不变D．频率改变，振幅改变4．摆长为L的单摆做简谐运动，若从某时辰开始计时(取t＝0)，当振动至??=3????()2√时，摆球拥有负向最大速度，则单摆的振动图象是图中的??

A．B．

C．D．

5．在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议，可行

的是()

A．合适加长摆线

B．质量相同，体积不相同的摆球，应采用体积较大的

C．单摆偏离平衡地址的角度要合适大一些

D．当单摆经过平衡地址时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间

间隔作为单摆振动的周期

6．某同学做“用单摆测定重力加速度”的实验时，测得的重力加速度数值明

显大于当地的重力加速度的实质值．造成这一情况的可能原因是()

A．测量摆长时，把悬挂状态的摆线长看作摆长B．测量周期时，当摆球经过平衡地址时启动秒表，此后摆球第30次经过平衡地址时制动秒表，读出经历的时间为t，并由计算式??=??求得周期30C．开始摇动时振幅过小

D．所用摆球的质量过大

7．在一单摆装置中，摇动物体是个装满水的空心小球，球的正下方有一小孔，

当摆开始以小角度摇动时，让水从球中连续流出，直到流完为止，由此摆球的周期

将()

A．逐渐增大B．逐渐减小

C．先增大后减小D．先减小后增大

18．在图3中的几个相同的单摆在不相同的条件下，关于它们的周期关系，判断A．弹簧振子的振动周期为T

正确的选项是()B．弹簧振子的振动周期为T

1

2

C．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速减小

D．要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速增大

三、实验题

11．某同学想在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验，但没有合适的摆球，

A．??1>??2>??3>4B．??1<2=3<??4他找到了一块大小约为3cm、外形不规则的大理石代替小球．他设计的实验步骤如??????C．??1>??2=??3>??4D．??1<??2<??3<??4下：9．劲度系数为20N/cm的弹簧振子，它的振动图像以以下列图所示，则()

A．将石块和细尼龙线系好，结点为M，将尼龙线的上端固定于O点，如图所A．在图中A点对应的时辰，振子所受的弹力大小为，方向指向x轴的负示；方向B．在图中A点对应的时辰，振子的速度方向指向x轴的正方向B．用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长；C．将石块拉开一个大体α＝5°的角度，尔后由静止释放；C．在0～4s内振子做了次全振动D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T＝得出D．在0～4s内振子经过的行程为，位移为0二、多项选择题周期；10．以下列图的装置中，在曲轴AB上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手E．改变OM间尼龙线的长度再做几次实验，记下每次相应的L和T；C，F．求出多次实验中测得的L和T的平均值，作为计算时用的数据，代入公式让其上下振动，周期为T1，若使把手以周期T2(T2>T1)匀速转动，当运动都牢固后，

g＝()2L，求出重力加速度g.则()

(1)该同学以上实验步骤中有重要错误的选项是_______．（填选项前的序号）

(2)该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量

值比真实值__________(填“偏大”或“偏小”)．

2用什么方法可以解决摆长无法正确测量的困难？

四、填空题

12．以下列图，质点沿直线做简谐运动平衡地址在O点，某时辰质点经过P点

向右运动，径1s再次回到P点，再经1s到达O点，若=2cm，则：质点运动的

周期T=_________s；质点运动的振幅为A=_______cm.

五、解答题

13．以下列图，正方体木块飘扬在水平上，将其稍向下压后放手，试证明木块

可否做简谐运动.

314．已知单摆摆长为L，悬点正下方4L处有一个钉子。让摆球做小角度摇动，

其周期将是多大？

15．以下列图，两个完好相同的弹性小球1,2，分别挂在长L和??的细线上，4

重心在同一水平面上且小球恰好互相接触，把第一个小球向右拉开一个不大的距离

后由静止释放，经过多长时间两球发生第10次碰撞？

16．以下列图，三角架质量为M，沿其中轴线用两根轻弹簧拴一质量为m的小

球，原来三角架静止在水平面上.现使小球做上下振动，已知三角架对水平面的压

力最小为零，求：

1）此时小球的瞬时加速度；

2）若上、下两弹簧的劲度系数均为k，则小球做简谐运动的振幅为多少?

32018-2019学年高二放学期第十一单元训练卷

物理（二）答案

1．C

????【解析】依照??=-??可知，若位移为负值，则加速度必然为正当，但是

速度不用然为正当，选项A错误；物体经过平衡地址时，所受回复力必然为零，但

是合力不用然为零，选项B错误；物体每次经过同一地址时，位移必然相同，但其

速度不用然相同，加速度必然相同，选项C正确；物体的位移增大时，速度减小，

则动能减小，势能增大，选项D错误；应选C.

2．C

??【解析】依照回复力公式??=-????可知，位移最大，回复力最大，依照??=??

可得，回复力最大，加速度最大，加速度最大时，速度为零；速度最大时，位移，

回复力，加速度为零，应选C

3．B

【解析】决定单摆周期的是摆长及当地重力加速度，即????=2??√，单摆的??周期与质量没关，与单摆的运动速度也没关．自然，频率也与质量和速度没关，故

C错误，D错误；决定振幅的是外来因素。反响在单摆的运动中，可以从能量去观

察，从上面解析我们知道，在平衡地址（即最低点）时的动能????=12????2，当m

1增为原来的4倍，速度减为原来的2时，动能不变，最高点的重力势能也不变．但

是由于第二次摆的质量增大了（实质上单摆已经变成另一个摇动过程了），势能

????=??????不变，m大了，h就必然变小了，也就是说，振幅减小了．故A错误，

正确．

4．C

3????3【解析】??=2√??=4??时摆球拥有负向最大速度，知摆球经过平衡地址向

负方向振动．知C正确，ABD错误．

5．A

【解析】质量相同，体积不相同的摆球，应采用体积较小的，B错；当单摆经过平

衡地址时开始计时，经过30-50次全振动后停止计时，求出平均周期，D错。

6．B

4??2【解析】由??=2??√??得??=??2??，g值偏大说明L偏大或T偏小．

A．把悬挂状态的摆线长看作摆长，会使L偏小，g值偏小，A错误；??B．摆球第30次经过平衡地址时，实质上共完成15次全振动，周期??=15，误认为30次全振动，T变小引起g值明显偏大，B正确；CD．单摆周期与振幅和摆球质量没关，故C错误，D错误．7．D【解析】单摆小角度摇动，做简谐运动的周期为??L为摆长，??=2??√，式中??其值为悬点到摇动物体重心之间的距离，当小球装满水时，重心在球心，水流完后，

重心也在球心，但水刚流出过程中重心要降低，因此，在水的整个流出过程中，重

心地址先下降伍上升，即摆长Ll先增大后减小，因此摇动周期将先增大后减小．故

ABC错误，D正确．

8．C

【解析】单摆的周期与重力加速度有关．这是由于是重力的分力供应回复力．当

单摆处于（1）图所示的条件下，当摆球偏离平衡地址后，是重力平行斜面的重量

（mgsinθ）沿切向重量供应回复力，回复力相对竖直放置的单摆是减小的，则运

??动中的加速度减小，依照周期公式??=2??√??，回到平衡地址的时间变长，周期

T1>T3；关于（2）图所示的条件，带正电的摆球在振动过程中要碰到天花板上带正

电小球的斥力，但是两球间的斥力与运动的方向总是垂直，不影响回复力，故单摆

的周期不变，T2=T3；在（4）图所示的条件下，单摆与起落机一起作加速上升的运

动，也就是摆球在该起落机中是超重的，相当于摆球的重力增大，沿摇动的切向分

量也增大，也就是回复力在增大，摆球回到相对平衡的地址时间变短，故周期变小，

T4<T3．故C正确，ABD错误．

19．B

【解析】A．由图可知A在t轴上方，位移，因此弹力F=-kx=-5N，

即弹力大小为5N，方向指向x轴负方向，故A错误；

B．由图可知过A点作图线的切线，切线斜率为正当，即振子的速度方向指向

x轴的正方向，故B正确；C．由图可看出，振子振动T=2s，在0～4s内完成两次全振动，故C错误；D．同理在0～4s内振子的位移为零，又，因此在这段时间内振子通过的行程为s=2×4×0.5cm=4cm，故D错误．10．BD【解析】AB．弹簧振子在把手作用下做受迫振动，因此振动周期等于驱动力的周期，等于T，故A错误，B正确；2CD．驱动力的周期与弹簧振子的固有周期越凑近，振幅越大。由于T2>T1，欲使振幅增大，应使T2减小，即转速应增大，故C错误，D正确．11．(1)BDF(2)偏小(3)可采用图象法，以T2为纵轴，以L为横轴，作出多2k.再由??=4??24??2次测量获取的T－L图线，求出图线斜率2得??=2，k值不受悬????点不确定因素的影响，因此可以解决摆长无法正确测量的困难．或其联立方程求解也可。【解析】（1）摆长为摆线长与小球半径之和，B错误；为了减小误差，应从最低点计时，D错误；测得数据后，应先计算g的值，再求平均值，F错误；（2）用OM的长作为摆长，摆长偏小，依照公式??4??2??=2??√得??=2??，????故g值偏小2为纵轴，以L为横轴，作出多次测量获取的2图(3)可采用图象法，以TT－L4??24??2线，求出图线斜率k.再由??=??2得??=??2.k值不受悬点不确定因素的影响，因此可以解决摆长无法正确测量的困难．或其联立方程求解也可

4√312．63

【解析】由简谐运动的对称性可知，质点在第1s内从P点到达右端最大位移处，再回到P点，可见从最大位移处回到P点历时应该为，而从P点到O点又历时1s，可见，即T=6s；别的，考虑到简谐运动的振动图象（如图所示）质点在t1时辰从P点开始向右运动，t2时辰又回到P点，t3时辰到达平衡地址O点，即t-t=t-t=1s，由此不难获取：43Asin60°=2，即A=3cm。2132√

13．是简谐运动，证明见解析

【解析】证明：设木块的边长为a，质量为m，则当图中木块浸入水中的高度

为h，而处于静止状态时所碰到的重力mg与浮力F1=ρha2g大小相等，木块在该位

置处于平衡状态，于是可取该装置为平衡地址建立坐标；当木块被按下后上下运动

过程中浸入水中的高度达到h+x，所碰到的浮力大小为22F=ρ（h+x）ag于是，木块此时所碰到的合外力为：2F=mg-F2=-ρagx=-kx，由此可知：木块做的是简谐运动.14．T=3??√L2??【解析】该摆在经过悬点的竖直线两边的运动都可以看作简谐运动，周期分别?????4，因此该摆的周期为：??=????=3????为??1=2??√和??2=2??√??1+22√??22????15．??=7??√??

【解析】因将第1个小球拉开一个不大的距离，故摇动过程应吻合单摆的周期公式有?????????4????1??23????=2??√，√，系统振动周期为=+=√，在??222????同一个T内共发生两次碰撞，球5??15????1从最大位移处由静止释放后．经=2√??发

215??????生10次碰撞，且第10次碰后球1又摆至最大位移处，因此??=2√??-41=??7??√。??16．（1）(??+??)??，方向：竖直向下；（2）(??+??)????2??【解析】(1)小球上下振动过程中，三角架对水平面的压力最小为零，则上