全优设计2017-2018学年高二物理选修3-4 第十一章过关检测 含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第十一章过关检测(时间：45分钟满分:100分）一、选择题（每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~5小题只有一个选项正确,第6～8小题有多个选项正确)1.一简谐运动的图象如图所示，在0.1～0。15s这段时间内 ()A.加速度增大，速度变小,加速度和速度的方向相同B.加速度增大，速度变小,加速度和速度的方向相反C.加速度减小，速度变大,加速度和速度的方向相反D。加速度减小，速度变大,加速度和速度的方向相同解析:由图象可知,在t=0。1s时，质点位于平衡位置，t=0.15s时，质点到达负向最大位移处,因此在t=0.1～0.15s这段时间内,质点刚好处于由平衡位置向负向最大位移处运动的过程中，其位移为负值，且数值增大，速度逐渐减小，而加速度逐渐增大,为加速度逐渐增大的减速运动,故加速度方向与速度方向相反,因此选项B正确。答案：B2。做简谐运动的单摆摆长不变,若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的12,则单摆振动的（A.频率、振幅都不变B。频率、振幅都改变C.频率不变,振幅改变 D.频率改变,振幅不变解析:单摆振动的频率与摆长和所在地的重力加速度有关，与质量、振幅大小无关,题中单摆振动的频率不变；单摆振动过程中机械能守恒，振子在平衡位置的动能等于其在最大位移处的势能，因此,题中单摆的振幅改变,选项C正确。答案：C3。某同学看到一只鸟落在树枝上的P处（如图所示）,树枝在10s内上下振动了6次。鸟飞走后,他把50g的砝码挂在P处,发现树枝在10s内上下振动了12次。将50g的砝码换成500g的砝码后，他发现树枝在15s内上下振动了6次。试估计鸟的质量最接近(）A。50gB.200gC.500gD。550g解析:由题意,m1=50g时,T1=1012s=56s;m2=500g时，T2=156s=52s,可见质量m越大，周期T也越大。鸟的振动周期T3=53s，因为T1<T3<T2,鸟的质量应满足m1<m3答案:B4。右图为某质点沿x轴做简谐运动的图象，下列说法中正确的是(）A。在t=4s时质点速度最大，加速度为0B.在t=1s时，质点速度和加速度都达到最大值C.在0到1s时间内，质点速度和加速度方向相同D。在t=2s时,质点的位移沿x轴负方向，加速度也沿x轴负方向解析:t=4s时质点位于正的最大位移处，加速度值最大，A错；t=1s时质点位于平衡位置,速度最大,加速度为零,B错;在0到1s时间内,质点速度和加速度方向均为x轴负方向，C对;加速度指向平衡位置,在t=2s时,沿x轴正方向，D错。答案:C5.一单摆由甲地移到乙地后，发现走时变快了,其变快的原因及调整的方法是(）A.g甲>g乙，将摆长缩短B。g甲<g乙，将摆长放长C。g甲〈g乙,将摆长缩短D。g甲>g乙，将摆长放长解析:走时变快了，说明周期T=2πlg变小了,即g乙>g甲，若要恢复原来的周期,则需把摆长变长，使l答案:B6.右图为某鱼漂的示意图。当鱼漂静止时，水位恰好在O点。用手将鱼漂往下按，使水位到达M点。松手后,鱼漂会上下运动，水位在MN之间来回移动。不考虑阻力的影响,下列说法正确的是（）A。鱼漂的运动是简谐运动B.水位在O点时,鱼漂的速度最大C.水位到达M点时,鱼漂具有向下的加速度D。鱼漂由上往下运动时,速度越来越大解析：设鱼漂的横截面积为S，O点以下的长度为h.当鱼漂静止时，水位恰好在O点,说明在O点浮力等于重力,即mg=ρgSh。可取O点所在位置为平衡位置,取竖直向下为正,当鱼漂被下按x时,水位在O点上方x处,此时合力为F合=mg-ρgS(h+x)=—ρgSx,同理可得水位在O点下方时也满足此式。因为ρ、g、S都是确定量,所以上述关系式满足简谐运动的条件（F合=-kx),鱼漂做的是简谐运动,选项A正确；O点是平衡位置，所以O点时鱼漂的速度最大，选项B正确;水位到达M点时,鱼漂具有向上的加速度,选项C错误；鱼漂由上往下运动时,可能加速也可能减速，选项D错误。答案：AB7。一物体做受迫振动，驱动力的频率小于该物体的固有频率。当驱动力的频率逐渐增大到一定数值的过程中,该物体的振幅可能(）A.逐渐增大B。逐渐减小C.先逐渐增大，后逐渐减小D.先逐渐减小,后逐渐增大解析：当驱动力频率等于固有频率时，做受迫振动的物体发生共振现象，振幅最大。由于没有说明驱动力频率最后的情况，因此A、C两项都有可能.答案：AC8。某弹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x=Asinωt，振动图象如图所示,下列说法正确的是(）A。弹簧在第1s末与第3s末的长度相同B.第3s末振子的位移大小为22C.从第3s末到第5s末,振子的速度方向发生变化D。从第3s末到第5s末,振子的加速度方向发生变化解析：弹簧在第1s末与第3s末所在位置相同,所以弹簧的长度相同，选项A正确;由图象可知振子振动周期T=8s,ω=2πT=π4rad/s，所以第3s末振子的位移大小为x=Asinπ4×答案：ABD二、填空题(每小题10分,共20分。把答案填在相应的横线上）9.如图所示,一弹簧振子在MN间沿光滑水平杆做简谐运动,坐标原点O为平衡位置,MN=8cm.从小球经过图中N点时开始计时,到第一次经过O点的时间为0。2s,则小球的振动周期为s,该简谐运动的表达式为x=cm.

解析:振动周期T=4×0.2s=0。8s;振幅为4cm,圆频率ω=2πT=52πrad/s,因小球经过题图中N点时开始计时，故振动方程应为余弦函数,即答案:0.84cos5π10。在“利用单摆测重力加速度”的实验中。（1）某同学尝试用DIS测量周期。如图,用一个磁性小球代替原先的摆球，在单摆下方放置一个磁传感器，其轴线恰好位于单摆悬挂点正下方.图中磁传感器的引出端A应接到.使单摆做小角度摆动，当磁感应强度测量值最大时，磁性小球位于。若测得连续N个磁感应强度最大值之间的时间间隔为t，则单摆周期的测量值为(地磁场和磁传感器的影响可忽略).

(2）多次改变摆长使单摆做小角度摆动,测量摆长L及相应的周期T.此后,分别取L和T的对数，所得到的lgT-lgL图线为（选填“直线”“对数曲线”或“指数曲线”）;读得图线与纵轴交点的纵坐标为c,由此得到该地重力加速度g=。

解析：(1）磁性小球位于最低点时离传感器最近，磁感应强度测量值最大;连续两次通过最低点的时间间隔为T2，所以t=（N—1)·T2，T=（2）由单摆周期公式T=2πLg得lgT=12lgL+lg2π—12lgg,所以lgT-lgL图线为直线，lg2π-12lgg=c答案:(1)数据采集器最低点(或平衡位置）2tN-1三、计算题(每小题16分，共32分）11.下图为A、B两个简谐运动的位移—时间图象.请根据图象写出这两个简谐运动的表达式。解析:依据图象确定A、B两物体各自振动的振幅、周期,再结合简谐运动的一般表达式即可.由图象可知,对简谐运动A,初相位φ0=π,振幅A=0.5cm,周期T=0.4s，ω=2πT=5πrad/s,则A对应的简谐运动的表达式为x=0.5sin（5π对简谐运动B,φ0=π2，振幅A=0.2cm，周期T=0。8s,则ω=2πT=2。5πrad/s，因此B对应的简谐运动的表达式为x=0.2sin(2.5π答案：x=0.5sin(5πt+π)cmx=0。2sin（2。5πt+π212.如图所示,一块涂有炭黑的玻璃板，质量为2kg，在拉力F的作用下,在t=0时由静止开始竖直向上做匀加速运动.一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA=1.5cm，BC=3。5cm。求自玻璃板开始运动,经过多长时间才开始接通电动音叉的电源？接通电源时,玻璃板的速度是多大？(g取10m/s2)解析:由题意可得，振针振动周期T0=0.2s,经过OA与BC所用的时间均为T=T02=0则对玻璃板：sBC—sOA=2aT2得a=1m/s2。vA=OB2T