高中物理人教版4本册总复习 单元智能评估

1．关于简谐运动，下列说法正确的是()A．简谐运动一定是水平方向的运动B．所有的振动都可以看作是简谐运动C．物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线的轨迹线D．只要振动图象是正弦曲线，物体一定做简谐运动解析：物体的简谐运动并不一定只在水平方向发生，各个方向都有可能发生，A错．简谐运动是最简单的振动，B错．做简谐运动的轨迹线并不是正弦曲线，C错．若物体振动的图象是正弦曲线，则其一定做简谐运动，D对．答案：D2．如图所示装置，在曲轴上悬挂一弹簧振子，若向下拉振子后释放，让其上下振动，周期为T1.现使把手以周期T2匀速转动(T2＞T1)，当振子振动稳定后()A．弹簧振子振动周期为T1B．弹簧振子振动周期为T2C．要使弹簧振子振幅增大，可减小把手转速D．要使弹簧振子振幅增大，可增大把手转速解析：T1是弹簧振子的固有周期，振子在把手作用下的振动是受迫振动，驱动力的周期应为T2，振子的振动稳定后，做的是受迫振动，故其周期为驱动力的周期T2，选项A错误，B正确；为使振子的振幅增大，即要减小T2，应使转速增大，C错误，D正确．答案：BD3．一个弹簧振子做受迫运动，它的振幅A与驱动力频率f之间的关系如图所示．由图可知()A．频率为f2时，振子处于共振状态B．驱动力频率为f3时，受迫振动的振幅比共振小，但振子振动的频率仍为f2C．振子如果做自由振动，它的频率是f2D．振子可以做频率为f1的等幅振动解析：由题图可以看出，当频率为f2时，振子处于共振状态，说明振子的固有频率为f2，所以选项A、C正确．答案：AC4．如图所示是弹簧振子做简谐运动的振动图象，可以判定()A．从t1到t2时间内系统的动能不断增大，势能不断减小B．从t2到t3时间内振幅不断增大C．t3时刻振子处于平衡位置处，动能最大D．t1、t4时刻振子的动能、速度都相同解析：t1到t2时间内，x减小，弹力做正功，系统的动能不断增大，势能不断减小，A正确．振幅是离开平衡位置的最大位移，从t2到t3，变化的是位移而不是振幅，B错误．t3时刻振子位移为零，速度最大，动能最大，C正确．t1、t4时刻位移相同，即处于同一位置，速度等大反向，动能相同，D错误．答案：AC5．一个质点做简谐运动，其振动图象如图所示，下列说法中正确的是()A．振动周期为4sB．振动频率为HzC．经过5s质点通过的路程为20D．5s末质点的位移为零解析：周期是完成一次全振动所用的时间，在振动图象上是两相邻同向极大值间的横坐标差，所以周期是4s，又频率f＝eq\f(1,T)，所以f＝Hz，又5s是eq\f(5,4)个周期，一个周期质点通过的路程s＝4A＝20cm，所以经过5s质点通过的路程为25cm.由图可知5s末位置是0cm，所以5s末质点的位移为零答案：ABD6．如图所示是一简谐运动的振动图象，则下列说法正确的是()A．该简谐运动的振幅为6cm，周期为8B．6～8s时间内，振子由负向最大位移处向平衡位置运动C．图中的正弦曲线表示振子的运动轨迹D．该振动图象对应的表达式为x＝3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(πt,4)))cm解析：据振动图象的可读性可知该简谐运动的振幅A为3cm，周期T为8s,6～8s时间内振子由负向最大位移处向平衡位置运动，振子的运动轨迹是直线，并不是题图中的正弦曲线，又由简谐运动的振动方程x＝Asin(ωt＋φ)，其中A＝3cm，ω＝2πf＝eq\f(2π,T)＝eq\f(π,4)，φ＝0，故该振动图象对应的表达式为x＝3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(πt,4)))cm.答案：BD7．一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列叙述正确的是()A．质点的振动频率为4HzB．在10s内质点经过的路程是20C．在5s末，速度为零，加速度最大D．在t＝s和t＝s两时刻质点的位移大小相等解析：由于T＝4s，则f＝eq\f(1,4s)＝Hz，A错；10s为，则x＝×4A＝20cm，故B正确；5s末位移最大，速度为零，加速度最大，故C正确；由题图知D正确．答案：BCD8．将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动．用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是()A．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9∶4B．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3∶2C．摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大D．摆线经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变解析：由频闪照片可知摆线碰到障碍物前后的周期之比为3∶2，根据T＝2πeq\r(\f(l,g))，得摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9∶4，故A正确，B错误；摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，角速度变大，根据牛顿第二定律有F－mg＝meq\f(v2,l)，得F＝mg＋meq\f(v2,l)，摆线经过最低点时，半径减小，摆线张力变大．答案：AC9．某同学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，他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球(如图)，他设计的实验步骤是：A．将石块用细尼龙线系好，结点为N，将尼龙线的上端固定于O点；B．用刻度尺测量O、N间尼龙线的长度l作为摆长；C．将石块拉开一个α≈5°的角度，然后由静止释放；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＝eq\f(t,30)得出周期；E．改变O、N间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的l和T；F．求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数据，代入公式g＝eq\f(4π2l,T2)求出重力加速度g.(1)该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是________________．(只填写相应的步骤代号即可)(2)该同学测单摆周期时，应用了________(选填“比较法”“放大法”“替代法”“转换法”)来减小测量误差．(3)该同学用ON的长l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偏大还是偏小？解析：(1)步骤B中，摆长应为尼龙线悬点到大理石块重心的长度，用尼龙线的长度l作为摆长小于实际的摆长．步骤D中，计时位置不应在摆球摆到最高点时开始计时，计时初始位置应选在最低点．步骤F中应根据每一次测量的l和T值代入公式g＝eq\f(4π2,T2)l算出每一次测量的g值，最后取g的平均值．(2)应用了放大法．(3)由g＝eq\f(4π2,T2)l可知因l偏小，故测量的g值比真实值偏小．答案：(1)BDF(2)放大法(3)偏小10．在利用“单摆测定重力加速度”的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g＝eq\f(4π2l,T2).只要测出多组单摆的摆长l和运动周期T，作出T2－l图象，就可以求出当地的重力加速度．理论上T2－l图象是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图象如图所示．(1)造成图象不过坐标原点的原因可能是________．(2)由图象求出的重力加速度g＝________m/s2.(取π2＝解析：(1)既然所画T2－l图象与纵坐标有正截距，这就表明l的测量值与真实值相比偏小了，则意味着测摆长时可能漏掉了摆球半径．(2)图象的斜率k＝eq\f(4π2,g)＝4，则g＝eq\f(4π2,k)＝eq\f(4π2,4)m/s2＝9.87m/s2答案：(1)测摆长时漏掉了摆球半径(2)11．下图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右运动为正方向．图乙是这个单摆的振动图象．根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10m/s2，解析：(1)由乙图知周期T＝s，则频率f＝eq\f(1,T)＝Hz(2)由乙图知，0时刻摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以在B点．(3)由T＝2πeq\r(\f(L,g))得L＝eq\f(gT2,4π2)＝0.16m答案：(1)Hz(2)B点(3)0.1612．简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图(1)所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动，笔P在纸带上画出的就是小球的振动图象．取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置的位移正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图(2)所示．(1)为什么必须匀速拖动纸带？(2)刚开始计时时，振子处在什么位置？t＝17s时振子相对平衡位置的位移是多少？(3)若纸带运动的速度为2cm/s，振动图线上1、(4)振子在________s末负方向速度最大；在________s末正方向加速度最大；s时振子正在向________方向运动．(5)写出振子的振动方程．解析：(1)纸带匀速运动时，由s＝vt知位移与时间成正比，因此在匀速条件下可以用纸带通过的位移表示时间．(2)由图(2)可知t＝0时，振子在平衡位置左侧最大位移处；周期T＝4s，t＝17s时位移为零．(3)由s＝vt得1、3间距s＝2cm/s×2(4)3s末负方向速度最大；加速度方向总是指向平衡位置，所以t＝0或