2019_20学年高考物理主题2第I部分机械振动检测试卷（二）课件（必修）.pptx

,主题2 第部分 机械振动,检测试卷(二),(时间：90分钟 满分：100分),一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分，其中17题为单项选择题，812题为多项选择题) 1.物体做简谐运动时，下列叙述正确的是 A.平衡位置就是回复力为零的位置 B.处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态 C.物体到达平衡位置时，合力一定为零 D.物体到达平衡位置时，回复力不一定为零,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,解析 平衡位置是回复力等于零的位置，但物体所受合力不一定为零，A对.,2.下列说法正确的是 A.摆钟走时快了必须调短摆长，才可能使其走时准确 B.火车过桥要减速慢行，是为了防止火车因共振而倾覆 C.挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频 D.在连续均匀的海浪冲击下，停在海面的小船上下振动，是共振现象,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,火车过桥时要减速是为了防止桥发生共振，不是防止火车发生共振，故B错误； 挑水的人由于行走，使扁担和水桶上下振动，当扁担与水桶振动的固有频率等于人迈步的频率时，发生共振，水桶中的水溢出，挑水时为了防止水从水桶中荡出，可以加快或减慢走路的步频，故C正确； 停在海面的小船上下振动，是受迫振动，故D错误.,3.如图1所示为某质点在04 s内的振动图象，则 A.质点振动的振幅是2 m，质点振动的频率为4 Hz B.质点在4 s末的位移为8 m C.质点在4 s内的路程为8 m D.质点在t1 s到t3 s的时间内，速度先沿x轴正方向后沿x轴负方向，且速度 先增大后减小,图1,振动质点的位移是质点离开平衡位置的位移，4 s末的位移为零，选项B错误； 4 s内的路程s4A8 m，选项C正确； 质点从t1 s到t3 s的时间内，一直沿x轴负方向运动，选项D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,4.(2017馆陶一中高二下学期期中)一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图2甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动，匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动，把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期.若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示.当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示.若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则 A.由图线可知T04 s，振幅为8 cm B.由图线可知T08 s，振幅为2 cm C.当T在4 s附近时，Y显著增大；当T比4 s 小得多或大得多时，Y很小 D.当T在8 s附近时，Y显著增大；当T比8 s小得多或大得多时，Y很小,图2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,解析 题图乙是振子自由振动时的振动图线，振子的固有周期为T04 s，振幅为4 cm，故A、B错误； 当驱动力的频率等于振子的固有频率时，振子的振动达到最强，故当T在4 s附近时，振幅显著增大，当T比4 s小得多或大得多时，Y很小，故C正确，D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,5.(2018吉林八校联考高二下学期期中)有一个在y方向上做简谐运动的物体，其振动图象如图3所示.下列关于图4中(1)(4)的判断正确的是 A.图(1)可作为该物体的速度时间图象 B.图(2)可作为该物体的回复力时间图象 C.图(3)可作为该物体的回复力时间图象 D.图(4)可作为该物体的加速度时间图象,图3,图4,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,解析 在简谐运动中，位移为零时，速度最大，位移最大时，速度为零，则知速度图象与位移图象呈现相反的规律，图(2)可以作为该物体的vt图象，故A错误； 由简谐运动特征Fkx可知，回复力的图象与位移图象的相位相反，但也是正弦曲线，则知图(3)可作为该物体的Ft图象，故B错误，C正确；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,6.如图5所示，两段光滑圆弧轨道半径分别为R1和R2，圆心分别为O1和O2，所对应的圆心角均小于5，在最低点O平滑连接.M点和N点分别位于O点左右两侧，MO的距离小于NO的距离.现分别将位于M点和N点的两个小球A和B(均可视为质点)同时由静止释放.关于两小球第一次相遇点的位置，下列判断正确的是 A.恰好在O点 B.一定在O点的左侧 C.一定在O点的右侧 D.条件不足，无法确定,图5,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,7.如图6所示，一质点在a、b间做简谐运动，O是它振动的平衡位置.若从质点经过O点开始计时，经3 s，质点第一次到达M点，再经2 s，它第二次经过M点，则该质点的振动图象可能是,图6,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,8.如图7所示，A、B、C三个小钢球的质量分别为2m、 、m，A球振动后，通过张紧的水平细绳给其他各摆施加驱动力，当B、C振动达到稳定时，下列说法正确的是 A.B的振动周期最大 B.C的振幅比B的振幅小 C.C的振幅比B的振幅大 D.A、B、C的振动周期相等,图7,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,解析 由题意，A做自由振动，振动周期就等于其固有周期，而B、C在A产生的驱动力作用下做受迫振动，受迫振动的周期等于驱动力的周期，即等于A的固有周期，所以三个单摆的振动周期相等，故A错误，D正确； 由于C、A的摆长相等，则C的固有周期与驱动力周期相等，产生共振，其振幅比B的大，故C正确，B错误.,9.(2018延庆高二检测)如图8所示，轻质弹簧下挂重为300 N的物体A时伸长了3 cm，再挂上重为200 N的物体B时又伸长了2 cm，现将A、B间的细线烧断，使A在竖直平面内振动，则(弹簧始终在弹性限度内) A.最大回复力为500 N，振幅为5 cm B.最大回复力为200 N，振幅为2 cm C.只减小A的质量，振动的振幅不变，周期变小 D.只减小B的质量，振动的振幅变小，周期不变,图8,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,解析 由题意知，轻质弹簧下只挂物体A，使弹簧伸长3 cm时，A的位置为A振动时的平衡位置，再挂上重为200 N的物体B时，弹簧又伸长了2 cm，此时连接A、B的细线张力大小为200 N，把该细线烧断瞬间，A的速度为零，具有向上的最大加速度，此时受到的回复力最大，为200 N，距平衡位置的位移最大，为2 cm，故A错误，B正确； 只减小A的质量，振动的幅度不变，而周期与振幅无关，所以周期不变，故C错误； 只减小B的质量，振动的幅度变小，而周期与振幅无关，所以周期不变，故D正确.,10.图9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l甲l乙21 B.若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的 摆长之比l甲l乙41 C.若甲、乙两单摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两单摆所在星 球的重力加速度之比g甲g乙41 D.若甲、乙两单摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两单摆所在星 球的重力加速度之比g甲g乙14,图9,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,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T乙2T甲214，故C错误，D正确.,11.(2018广州高二检测)如图10所示为同一实验室中 甲、乙两个单摆的振动图象，从图象可知 A.两摆球质量相等 B.两单摆的摆长相等 C.两单摆相位相差 D.在相同的时间内，两摆球通过的路程总有s甲2s乙,图10,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,由于两个摆的初相位不同，所以只有从平衡位置或最大位移处开始计时，而且末位置也是在平衡位置或最大位移处的特殊情况下，经过相同的时间，两摆球通过的路程才一定满足s甲2s乙，D错误.,解析 由题图知T甲T乙，则摆长相等，B正确； 而单摆周期与质量无关，A错误；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,二、实验题(本题共2小题，共18分) 13.(8分)用单摆测重力加速度的实验装置如图11所示. (1)下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理.,图11,请计算出第3组实验中的T_s，g_m/s2.,2.01(2分),9.76(3分),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,(2)用多组实验数据作出T2L图象，也可求出重力加速度g.已知三位同学作出的T2L图线的示意图如图12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_(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L B.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,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,图12,B(3分),图线c斜率较小，得出的g偏大，C错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,14.(10分)(2018金华市十校高二上学期期末联考)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素. (1)下列关于单摆实验的操作，正确的是_. A.摆球运动过程中摆角应大于30 B.摆球到达平衡位置时开始计时 C.摆球应选用泡沫小球 D.保证摆球在同一竖直平面内摆动,解析 摆球运动过程中摆角大于30时就不是简谐运动了，选项A错误； 摆球到达平衡位置时，即摆球经过最低点时开始计时，选项B正确； 摆球应选用质量大，体积较小的球，不能选泡沫球，选项C错误； 应保证摆球在同一竖直平面内摆动，选项D正确.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,BD(3分),(2)正确组装单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺量出从悬点到摆球最低端的长度L0.999 0 m，再用游标卡尺测出摆球直径，结果如图13所示，则该摆球的直径为_ mm，单摆摆长l为_ m.,解析 该摆球的直径为12 mm0.1 mm012.0 mm， 单摆摆长l为0.999 0 m6.0 mm0.993 0 m.,图13,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,12.0(2分),0.993 0(2分),(3)实验中，测出不同摆长l对应的周期值T，作出T2l图象，如图14所示，已知图线上A、B两点的坐标分别为(x1，y1)、(x2，y2)，可求出g_.,图14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,三、计算题(本题共3小题，共34分) 15.(9分)一个摆长为2 m的单摆，在地球上某地摆动时，测得完成100次全振动所用的时间为284 s.(结果均保留三位有效数字) (1)求当地的重力加速度g；,答案 9.78 m/s2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,(2)若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？,答案 7.02 s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,16.(12分)(2018吉林八校联考高二下学期期中)如图15所示，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t0.5 s时，振子速度第二次变为v. (1)若B、C之间的距离为25 cm，求振子在4.0 s内通过的路程.,解析 根据弹簧振子简谐运动的对称性可得：T0.5