2019高中物理第十一章章末小结与测评讲义（含解析）新人教版.docx

章末小结与测评 高考真题体验1(2016北京高考)如图所示，弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点，建立Ox轴，向右为x轴正方向。若振子位于N点时开始计时，则其振动图象为()解析：选A从振子位于N点开始计时，则在0时刻，振子位于正向最大位移处，分析振动图象可知选项A正确。2多选(2016海南高考)下列说法正确的是()A在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比B弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小D系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向解析：选ABD在同一地点，重力加速度g为定值，根据单摆周期公式T2可知，周期的平方与摆长成正比，故选项A正确；弹簧振子做简谐振动时，只有动能和势能参与转化，根据机械能守恒条件可知，振动系统的势能与动能之和保持不变，故选项B正确；根据单摆周期公式T2可知，单摆的周期与质量无关，故选项C错误；当系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，故选项D正确；已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，由于不知道具体运动形式，则无法确定任意时刻运动的方向，故选项E错误。3多选(2015山东高考)如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y0.1sin(2.5t) m。t0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g10 m/s2。以下判断正确的是()Ah1.7 mB简谐运动的周期是0.8 sC0.6 s内物块运动的路程为0.2 mDt0.4 s时，物块与小球运动方向相反解析：选AB由物块简谐运动的表达式y0.1sin(2.5t) m 知，2.5，T s0.8 s，选项B正确；t0.6 s 时，y0.1 m，对小球：h|y|gt2，解得h1.7 m，选项A正确；物块0.6 s内路程为0.3 m，t0.4 s时，物块经过平衡位置向下运动，与小球运动方向相同。故选项C、D错误。4(2013新课标全国卷)如图所示，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子。该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的。物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A0，周期为T0。当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开，以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T，则 A_A0，T_T0。(填“”、“”或“”)解析：在平衡位置处，两物体分开，系统的质量、机械能减小，因此振幅减小，周期减小。答案： 5(2015北京高考)用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。(1)组装单摆时，应在下列器材中选用_(选填选项前的字母)。A长度为1 m左右的细线B长度为30 cm左右的细线C直径为1.8 cm的塑料球D直径为1.8 cm的铁球(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g_(用L、n、t表示)。(3)下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。组次123摆长L/cm80.0090.00100.0050次全振动时间t/s90.095.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/(ms2)9.749.73请计算出第3组实验中的T_s，g_m/s2。(4)用多组实验数据作出T2L图象，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是_(选填选项前的字母)。A出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C图线c对应的g值小于图线b对应的g值(5)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为030 cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2。由此可得重力加速度g_(用l1、l2、T1、T2表示)。解析：(1)组装单摆时，应选用1 m左右的细线，摆球应选择体积小、密度大的球，选项A、D正确。(2)单摆的振动周期T。根据T2，得g。(3)T32.01 s。根据T2，得g9.76 m/s2。(4)根据T2，得T2L，即当L0时，T20。出现图线a的原因是计算摆长时过短，误将悬点O到小球上端的距离记为摆长，选项A错误；对于图线c，其斜率k变小了，根据k，可能是T变小了或L变大了。选项B中误将49次全振动记为50次，则周期T变小，选项B正确；由k得g，则k变小，重力加速度g变大，选项C错误。(5)设A点到铁锁重心的距离为l0。根据单摆的周期公式T2，得T12 ，T22 。联立以上两式，解得重力加速度g。答案：(1)AD(2)(3)2.019.76(4)B(5)阶段质量检测一(时间：60分钟；满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)1下列现象中，属于共振现象的是()A杂技演员荡秋千越荡越高B下雨前雷声隆隆不绝C在山谷里说话有回声D湖面上的树叶随水波荡漾解析：选A杂技演员用周期性外力驱动，使秋千越荡越高，且驱动力频率恰好等于秋千的固定频率，属于共振现象；B、C都属于声音的反射，D是受迫振动。2某同学看到一只鸟落在树枝上的P处，树枝在10 s内上下振动了6次。鸟飞走后，他把50 g的砝码挂在P处，发现树枝在10 s内上下振动了12次。将50 g的砝码换成500 g的砝码后，他发现树枝在15 s内上下振动了6次。试估计鸟的质量最接近()A50 gB200 gC500 g D550 g解析：选B由题意，m150 g时， T1 s s；m2500 g时，T2 s s，可见质量m越大，周期T也越大。鸟的振动周期T3 s，因为T1T3T2，鸟的质量应满足m1m3T2BT1T2CT1g月，故T2T2，A正确，B、C、D均错误。4一个摆长约1 m的单摆，在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动，要使单摆振动的振幅尽可能增大，应选用的驱动力是()解析：选C单摆的周期为T2 s，为使其振幅增大，驱动力的频率应尽可能接近系统的固有频率，C正确。5如图所示为某质点沿x轴做简谐运动的图象，下列说法中正确的是()A在t4 s时质点速度最大，加速度为0B在t1 s时，质点速度和加速度都达到最大值C在0到1 s时间内，质点速度和加速度方向相同D在t2 s时，质点的位移沿x轴负方向，加速度也沿x轴负方向解析：选Ct4 s时质点位于正的最大位移处，加速度值最大，A错误；在t1 s时质点位于平衡位置，速度最大，加速度为零，B错误；在0到1 s时间内，质点速度和加速度方向均为x轴负方向，C正确；在t2 s时加速度指向平衡位置，位移沿x轴负方向，D错误。二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分)6蜘蛛虽有8只眼睛，但视力很差，完全靠感觉来捕食和生活，它的腿能敏捷地感觉到落在丝网上的昆虫对丝网造成的振动。当丝网的振动频率为f200 Hz左右时，丝网振动的振幅最大，最大振幅为0.5 cm。已知该丝网共振时，蜘蛛能立即捕捉到丝网上的昆虫。则对于落在丝网上的昆虫()A当其翅膀振动的频率为200 Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它B当其翅膀振动的周期为0.05 s左右时，蜘蛛能立即捕捉到它C当其翅膀振动的频率为300 Hz左右时，蜘蛛能立即捕捉到它D当其翅膀振动的频率为250 Hz左右时，该丝网的振幅小于5 cm解析：选AD对于落在丝网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为200 Hz左右时，或周期为0.005 s左右时，丝网发生共振，蜘蛛能立即捕捉到它，A正确，B错误；对于落在丝网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为300 Hz左右时，丝网不能发生共振，蜘蛛不能立即捕捉到它，C错误；对于落在丝网上的昆虫，当其翅膀振动的频率为250 Hz左右时，丝网不发生共振，该丝网的振幅一定小于0.5 cm，D正确。7如图为甲、乙两单摆的振动图象，则()A若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比为l甲l乙21B若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比为l甲l乙41C若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在的星球的重力加速度之比g甲g乙41D若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在的星球的重力加速度之比g甲g乙14解析：选BD由图象可知T甲T乙21，若两单摆在同一地点，则两摆长之比为l甲l乙41，B正确，A错误；若两单摆摆长相等，则所在星球的重力加速度之比为g甲g乙14，D正确，C错误。8如图所示，A球振动后，通过水平细绳迫使B、C振动，下列说法中，正确的是()A只有A球、C球振动周期相等BC球的振幅比B球小CC球的振幅比B球大DA球、B球、C球的振动周期相等解析：选CDA球振动充当驱动球，B、C两球的振动周期都应当等于A的振动周期，所以选项A错误，D正确；C的摆长与A的摆长相同，周期也相同，所以C做受迫振动的振幅比B球大，所以选项B错误，C正确。三、非选择题(本题共4小题，共52分)9(10分)下表是用单摆测定重力加速度实验中获得的有关数据：摆长l(m)0.40.50.60.81.01.2周期T2(s2)1.62.22.43.24.04.8(1)利用上述数据，在如图所示的坐标中描出l T2图象。(2)利用图象，取T25.2 s2时，l_ m，重力加速度g_ m/s2。解析：(1)利用描点法画出图象如图所示。(2)由T2 得lT2，直线斜率k，由图象可知k。当T25.2 s2时，lkT21.3 m。由k得g42k29.86 m/s2。答案：(1)见解析(2)1.39.8610(12分)将一劲度系数为 k 的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为 m 的物块。将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆的周期公式推算出该物块做简谐运动的周期T。解析：单摆周期公式T2，且klmg解得T2。答案：211(14分)一个摆长为2 m的单摆，在地球上某地振动时，测得完成100次全振动所用的时间为284 s。(1)求当地的重力加速度g。(2)把该单摆拿到月球上去，已知月球上的重力加速度是1.60 m/s2，则该单摆振动周期是多少？解析：(1)周期T s2.84 s由周期公式T2得g m/s29.78 m/s2(2)T223.14 s7.02 s答案：(1)9.78 m/s2(2)7.02 s12(16分)将力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲中O点为单摆的固定点悬点，现将小摆球(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、B、C之间来回摆，其中B点为运动中的最低位置，AOBCOB，小于10且是未知量。图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力F的大小随时间t变化的曲线，且图中t0时刻