【优化方案】2013高考物理总复习 第一章第一节知能演练强化闯关 新人教版选修3-4

1 知能演练强化闯关知能演练强化闯关 1 做简谐振动的单摆摆长不变 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 1 2 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 选 C 由单摆周期公式T 2 知周期只与l g有关 与m和v无关 周期不变频 l g 率不变 又因为没改变质量前 设单摆最低点与最高点高度差为h 最低点速度为 v mgh mv2 质量改变后 4mgh 4m 2 可知h h 振幅改变 故选 C 1 2 1 2 v 2 2 2012 衡阳模拟 一质点做简谐运动的振动图象如图 1 1 9 所示 质点的速度与加 速度方向相同的时间段是 图 1 1 9 A 0 s 0 3 s B 0 3 s 0 6 s C 0 6 s 0 9 s D 0 9 s 1 2 s 解析 选 BD 质点做简谐运动时加速度方向与回复力方向相同 与位移方向相反 总是指 向平衡位置 位移增加时速度与位移方向相同 位移减小时速度与位移方向相反 3 某质点做简谐运动 其位移随时间变化的关系式为x Asint 则质点 4 A 第 1 s 末与第 3 s 末的位移相同 B 第 1 s 末与第 3 s 末的速度相同 C 3 s 末至 5 s 末的位移方向都相同 D 3 s 末至 5 s 末的速度方向都相同 解析 选 AD 由x Asint知周期T 8 s 第 1 s 末 第 3 s 末 第 5 s 末分别相差 2 4 s 恰好是 个周期 根据简谐运动图象中的对称性可知 A D 选项正确 1 4 4 一质点做简谐运动 其位移x与时间t的关系曲线如图 1 1 10 所示 由图可知 图 1 1 10 A 质点振动频率是 4 Hz B t 2 s 时 质点的加速度最大 C 质点的振幅为 2 cm D t 3 s 时 质点所受的合外力最大 解析 选 BC 质点振动的周期是 4 s 频率是 0 25 Hz t 2 s 时 质点的位移最大 回复 力最大 加速度最大 质点的振幅为 2 cm t 3 s 时 质点的位移为零 所受的合外力为 2 零 选项 B C 正确 5 2012 银川模拟 在飞机的发展史中有一个阶段 飞机上天后不久 飞机的机翼很快就 抖动起来 而且越抖越厉害 后来人们经过了艰苦地探索 利用在飞机机翼前缘处装置一 个配重杆的方法解决了这一问题 在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是 A 加大飞机的惯性 B 使机体更加平衡 C 使机翼更加牢固 D 改变机翼的固有频率 答案 D 6 一个单摆在地面上做受迫振动 其共振曲线 振幅A与驱动力频率f的关系 如图 1 1 11 所示 则 图 1 1 11 A 此单摆的固有周期约为 0 5 s B 此单摆的摆长约为 1 m C 若摆长增大 单摆的固有频率增大 D 若摆长增大 共振曲线的峰将向右移动 解析 选 B 由共振曲线知此单摆的固有频率为 0 5 Hz 固有周期为 2 s 再由T 2 得此单摆的摆长约为 1 m 若摆长增大 单摆的固有周期增大 固有频率减小 则 l g 共振曲线的峰将向左移动 7 2012 镇江模拟 如图 1 1 12 所示是单摆做阻尼运动的位移 时间图线 下列说法 中正确的是 图 1 1 12 A 摆球在P与N时刻的势能相等 B 摆球在P与N时刻的动能相等 C 摆球在P与N时刻的机械能相等 D 摆球在P时刻的机械能大于N时刻的机械能 解析 选 AD P N两点表示摆球的位移大小相等 所以重力势能相等 A 对 P点的速度大 所以动能大 故 B C 错 D 对 8 将一个电动传感器接到计算机上 就可以测量快速变化的力 用这种方法测得的某单摆 摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图 1 1 13 所示 某同学由此图象提供的信 息作出的下列判断中 正确的是 图 1 1 13 A t 0 2 s 时摆球正经过最低点 B t 1 1 s 时摆球正经过最低点 C 摆球摆动过程中机械能减小 3 D 摆球摆动的周期是T 1 4 s 解析 选 AC 悬线拉力在经过最低点时最大 t 0 2 s 时 F有正向最大值 故 A 选项正 确 t 1 1 s 时 F有最小值 不在最低点 周期应为T 1 0 s 因振幅减小 故机械能 减小 C 选项正确 9 2012 石嘴山模拟 如图 1 1 14 所示为同一地点的两单摆甲 乙的振动图象 下列 说法中正确的是 图 1 1 14 A 甲 乙两单摆的摆长相等 B 甲摆的振幅比乙摆大 C 甲摆的机械能比乙摆大 D 在t 0 5 s 时有正向最大加速度的是乙摆 解析 选 ABD 振幅可从题图上看出甲摆大 故 B 对 且两摆周期相等 则摆长相等 因质 量关系不明确 无法比较机械能 t 0 5 s 时乙摆球在负的最大位移处 故有正向最大加 速度 所以正确答案为 A B D 10 如图 1 1 15 所示是用频闪照相的方法拍摄到的一个弹簧振子的振动情况 图甲是振 子静止在平衡位置时的照片 图乙是振子被拉到左侧距平衡位置 20 cm 处放手后向右运动 周期内的频闪照片 已知频闪的频率为 10 Hz 则下列说法正确的是 1 4 图 1 1 15 A 该振子振动的周期为 1 6 s B 该振子振动的周期为 1 2 s C 振子在该 周期内做加速度逐渐减小的变加速运动 1 4 D 从图乙可以看出再经过 0 2 s 振子将运动到平衡位置右侧 10 cm 处 解析 选 BC 相邻两次频闪的时间间隔 t s 0 1 s 由题图乙可知 3 t 则 1 f 1 10 T 4 振子振动的周期为T 1 2 s 选项 B 对 选项 A 错 振子在该 周期内受到弹簧的弹力逐 1 4 渐减小 加速度减小 选项 C 对 由振动方程x 20 sint cm 当t 0 2 s 时 x 10 2 1 2 cm 选项 D 错 3 11 已知单摆的振动图象如图 1 1 16 所示 图 1 1 16 1 读图可知振幅A m 振动频率f Hz 4 2 求此单摆的摆长l 3 若摆球质量为 0 2 kg 在摆动过程中 摆球受的回复力的最大值Fm是多少 取g 10 m s2 2 10 解析 1 A 0 1 m f 0 25 Hz 1 T 2 因T 2 则l 4 m l g T2g 4 2 3 Fm mgsin mg A l 0 2 10 N 0 05 N 0 1 4 答案 1 0 1 0 25 2 4 m 3 0 05 N 12 2012 泉州模拟 弹簧振子以O点为平衡位置 在B C两点间做简谐运动 在t 0 时刻 振子从O B间的P点以速度v向B点运动 在t 0 2 s 时 振子速度第一次变为 v 在t 0 5 s 时 振子速度第二次变为 v 1 求弹簧振子振动周期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 3 若B C之间的距离为 25 cm 从平衡位置计时 写出弹簧振子位移表达式 并画出弹簧 振子的振动图象 解析 1 弹簧振子简谐运动示意图如图所示 由对称性可得 T 0 5 2 s 1 0 s 2 若B C之间距离为 25 cm