2019_2020学年高中物理章末过关检测一含解析新人教版选修3.doc

章末过关检测(一)(时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(本题共8小题，15题为单项选择题，68题为多项选择题，每小题6分，共48分)1下列说法正确的是()A实际的自由振动可能是无阻尼振动B物体做阻尼振动时，随着振幅的减小，频率不断增大C做受迫振动的物体稳定时的频率等于驱动力的频率，与物体固有频率无关D受迫振动的频率由驱动力和振动系统共同决定解析：实际的自由振动由于阻力的作用，振幅会越来越小，故一定是阻尼振动，所以A错误物体做阻尼振动时，随着振幅的减小，频率不变，所以B错误做受迫振动的物体稳定时的频率等于驱动力的频率，与物体固有频率无关，所以C正确受迫振动的频率仅由驱动力决定，所以D错误答案：C2若单摆的摆长不变，摆球的质量由20 g增加为40 g，摆球离开平衡位置的最大角度由4减为2，则单摆振动的()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，振幅改变解析：单摆的摆长不变时，单摆振动的周期T2不变，频率f不变；摆长不变时，摆角越小，振幅越小，选项B正确答案：B3如图所示，乙图中图象记录了单摆中摆球的动能、势能随摆球位置变化的关系，不计空气阻力，下列关于图象的说法正确的是()Ab图线表示动能随位置的变化关系Ba图线表示机械能随位置的变化关系Cc图线表示动能随位置的变化关系D图象表明摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变解析：单摆摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，在A、C两点动能最小，势能最大，故a图线表示动能随位置的变化关系，b图线表示重力势能随位置的变化关系，c图线表示摆球在势能和动能的相互转化过程中机械能不变，故A、B、C错，D对答案：D4铁路上每根铁轨长12 m，若支持车厢的弹簧固有周期是0.6 s，列车以下列哪一速度行驶时，车厢振动得最厉害()A20 m/sB5 m/sC6 m/s D12 m/s解析：为了防止热胀冷缩造成铁轨变形，两根相接的铁轨之间有一缝隙，列车每经过缝隙时就会振动一次，因此使列车振动的驱动力的周期为T，其中L为一根铁轨长，v为列车行驶的速度当T与弹簧固有周期T0相等时，列车振动最厉害，即v20 m/s.答案：A5一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()A质点振动频率是4 HzB在10 s内质点经过的路程是20 cmC第4 s末质点的速度为零D在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同解析：振动图象表示质点在不同时刻相对平衡位置的位移，由图象可看出，质点运动的周期T4 s，其频率f0.25 Hz；10 s内质点运动了T，其运动路程为s4A42 cm20 cm；第4 s末质点在平衡位置，其速度最大；由图象可看出，t1 s和t3 s两时刻位移大小相等、方向相反由以上分析可知，B项正确答案：B6如图所示，图甲为以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为该弹簧振子的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是()A在t0.2 s时，弹簧振子可能运动到B位置B在t0.1 s与t0.3 s两个时刻，弹簧振子的速度相同C在t0到t0.2 s的时间内，弹簧振子的动能持续减小D在t0.2 s与t0.6 s两个时刻，弹簧振子的加速度相同解析：t0.2 s时，振子的位移为正的最大，但由于没有规定正方向，所以此时振子的位置可能在A点也可能在B点，A正确；t0.1 s时速度为正，t0.3 s时速度为负，两者方向相反，B错误；从t0到t0.2 s的时间内，弹簧振子远离平衡位置，速度减小，动能减小，C正确；t0.2 s与t0.6 s两个时刻，位移大小相等，方向相反，故加速度大小相等，方向相反，D错误答案：AC7一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列叙述正确的是()A质点的振幅为2 cm，振动频率为4 HzB在第10 s末质点的位移为零C在第5 s末，质点速度为零，加速度最大Dt1.5 s和t4.5 s两时刻质点的速度相同，加速度相同解析：由题图可知质点的振幅为2 cm，质点的振动周期为4 s，则频率为0.25 Hz，A错误；第10 s末质点的振动状态同第2 s末，由题图可知，第2 s末质点在平衡位置，故第10 s末质点的位移为零，B正确；第5 s末，质点位移最大，加速度最大，速度为零，C正确；t1.5 s和t4.5 s两时刻，质点的加速度相同，而速度大小相等、方向相反，D错误答案：BC8某质点的简谐运动公式为x20sin cm，则下列说法正确的是()A该简谐运动的振幅为10 cmB该简谐运动的周期为0.02 sC该简谐运动的质点从回复力最大处开始运动Dt s时质点离平衡位置最远解析：由x20sin cm可知振幅A20 cm，100 rad/s，则周期T s0.02 s，t0时，x20sin cm20 cm，位移最大，回复力最大，即该简谐运动的质点从回复力最大时开始运动，t s时，x20sin cm0，质点处在平衡位置，所以B、C对，A、D错答案：BC二、非选择题(本题共4小题，共52分)9(10分)有两个同学利用假期分别去参观北京大学和南京大学的物理实验室，并各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长l的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2l图线，如图甲所示，去北大的同学所测实验结果对应的图线是_(选填“A”或“B”)另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了两个单摆(位于同一地点)的振动图象(如图乙)，由图可知，两单摆摆长之比 lalb_.解析：纬度越高，重力加速度g越大，由于，所以B图线是在北大的同学做的从题图乙中可以看出Ta s，Tb2 s所以.答案：B4910(13分)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t0.20 s时，振子速度第一次变为v；在t0.50 s时，振子速度第二次变为v.(1)求弹簧振子振动的周期T；(2)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：(1)作示意图如图所示，根据题意，振子从P点出发，沿路径到达B，再沿路径回到出发点P，历时0.20 s，由对称性可知tPBtBP0.10 s；同理，tPOtOP(0.500.20) s0.15 s，又tBOtBPtPO，所以T4(0.100.15) s1.00 s，即周期为1.00 s.(2)BC2A25 cm，振幅A12.5 cm；因振子1个周期内通过4A的路程，故在4.0 s4T内通过的路程s44A200 cm.答案：(1)1.00 s(2)200 cm11(14分)光滑水平面上的弹簧振子，质量为50 g，若在弹簧振子被拉到最大位移处释放时开始计时，在t0.2 s时，振子第一次通过平衡位置，此时速度为4 m/s.(1)在1.2 s末，弹簧的弹性势能为多少？(2)1 min内，弹簧弹力对弹簧振子做正功的次数为多少？解析：(1)从最大位移到平衡位置的时间为t0.2 s，则周期T4t0.8 s，振子在1.2 s内恰好振动了1 T.此时弹簧的弹性势能等于振子在平衡位置时的动能Epmv25010342 J0.4 J.(2)当振子向平衡位置运动时，弹簧的弹力对振子做正功，即1个周期内做正功2次， 则n22150次答案：(1)0.4 J(2)150次12(15分)一单摆在地面上的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k.设地球的半径为R.假定地球的密度均匀已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零，求矿井的深度d.解析：根据万有引力定