物理选修3-4第一章测试题(2015年新题含答题卡,试题答案与解析)

1、2014-2015学年度第二学期阶段测评高 二 物 理注意事项：1、 本卷共包括第I卷（选择题）和第II卷（非选择题），三大题，21小题，满分100分，考试时间为90分钟。2、 答案请书写在答题纸上，选择题使用2B铅笔填涂，主观题用0.5mm黑色签字笔书写，否则答案无效！考 试之后只交答题纸。 第I卷（选择题，共48分）一、选择题（共12小题，每小题4分，每小题至少有一个为正确选项，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不选的得0分，共48分） 1（2015春柘城县校级月考）下列说法中正确的是（）A弹簧振子的运动是简谐运动B简谐运动就是指弹簧振子的运动C简谐运动是匀变速运动D简谐运动是机械

2、运动中最简单、最基本的一种 2（2015春嘉兴校级期中）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（）A第1s末与第5s末的位移相同B第1s末与第3s末的位移相同C第3s内质点的加速度一直增大D1s3s内质点的路程等于A 3（2015闸北区一模）某质点的振动图象如图，则下列说法正确的是（）A该质点振动的周期是2sB在12s内质点做初速度为零的变加速运动C在1.5s和2.5s末，质点的速度相同，加速度相同D在2.5s和3.5s末，质点的位移相同，速度相同 4（2015西城区一模）如图1所示，有一个弹簧振子在a、b两点之间做简谐运动，O点是平衡位置，建立图1中所示的坐标轴，

3、其振动图象如图2所示，则下列说法正确的是（）A振子振动的周期等于t1B振子振动的周期等于t2Ct1时刻振子位于b点Dt1时刻振子位于a点 5（2015嘉定区二模）如图为一振子做简谐运动的图象，在t1和t2时刻，振子的（）A位移相同B速度相同C回复力相同D加速度相同 6（2015哈尔滨校级一模）一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点，t=0时刻振子的位移x=0.1m；t=s时刻x=0.1m；t=4s时刻x=0.1m该振子的振幅和周期可能为（）A0.1m，sB0.1m，8 sC0.2m，sD0.2m，8 sE0.3m，10 s 7（2015上海模拟）一弹簧振子以O为平衡位置在A、B之间做简谐振动

4、，C、D分别为AO、BO的中点，设其周期为T，则下列说法正确的是（） A振子由A到C的时间为B振子由C到D的时间为C若A到C的时间为t1，C到O的时间为t2，则t1t2D在C选项中应有t1t2 8（2015上海一模）图中O点为单摆的固定悬点，现将摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过程中（）A摆球在A点和C点处，速度为零，合力也为零B摆球在A点和C点处，速度为零，回复力也为零C摆球在B点处，速度最大，回复力也最大D摆球在B点处，速度最大，细线拉力也最大 9（2015金山区一模）如图，竖直平面内有一半

5、径为1.6m、长为10cm的圆弧轨道，小球置于圆弧端点并从静止释放，取g=10m/s2，小球运动到最低点所需的最短时间为（）A0.2sB0.4sC0.8sDs 10（2015春柘城县期中）单摆在空气中做阻尼振动，下列说法中正确的是（）A位移逐渐减小B速度逐渐减小C动能逐渐减少D振动的能量逐渐转化为其他形式的能 11（2015春台州校级期中）正在运转的洗衣机，当脱水桶转得很快时，机身振动并不强烈，而切断电源，转动逐渐减慢直到停下来的过程中，在某一时刻t时，机身反而会发生强烈振动，此后脱水桶转速继续减慢，机身的振动也随之减弱，这种现象说明（）A转动逐渐减慢过程中驱动力的频率不变B转动逐渐减慢过程中

6、驱动力的频率增大Ct时刻驱动力的频率等于洗衣机的固有频率Dt时刻脱水桶的惯性最大 12（2015春常德校级月考）在张紧的绳子上挂了 a、b、c、d 四个单摆，摆长关系为LcLb=LdLa，如图所示，先让d 摆动起来（摆角不超过10°，d摆球的质量远大于其它摆球），则下列说法正确的是（）Ab摆发生振动其余摆均不动B所有的摆均以2的周期振动C所有的摆均以相同的振幅振动Da、b、c中b摆振幅最大二、填空题（共5小题，每空2分，共22分） 13（2015春上海校级月考）一弹簧振子在O点附近做机械振动，它离开O点向M点运动，4s末第一次达到M点，又经过2s第二次到达M点，再次经过s它将第三次到

7、达M点 14（2015普陀区二模）有一单摆，其回复力F与位移x的关系图线如图所示若摆球质量为100g，则单摆的摆长为m，从平衡位置开始振动经过1.5s，摆球通过的路程为m 15（2014春房山区校级期中）如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图象，已知两个振子质量之比为mA：mB=2：3，弹簧的劲度系数之比为kA：kB=3：2，则它们的周期之比TA：TB=；它们的最大加速度之比为aA：aB=16（2015徐州校级模拟）有两个同学分别在大庆和广州的物理实验室，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”，他们通过互联网交换实验数据，并由计算机绘制了T2l图象，

8、如图甲所示在大庆的同学所测实验结果对应的图线是（填“A”或“B”）另外，在广州做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两个摆球的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比=在t=1s时，b球振动的方向是 17（2013秋丰县期末）如图所示为单摆做受迫振动时的共振曲线，从图可知该单摆振动的固有频率为Hz，其振幅是在驱动力的频率由0.4Hz增大加0.6Hz的过程中，单摆振动的振幅变化情况是，（g=10m/s2）三、实验探究、解答题（共4小题，共30分） （一）实验探究部分：（本部分共1小题，每空2分，作图2分，共8分）18（2015顺义区一模）利用单摆测当地重力加速度的实验中利用游标卡尺测得金属小球

9、直径如图1所示，小球直径d= cm某同学测量数据如下表，请在图2中画出LT2图象L/m0.4000.5000.6000.8001.200T2/s21.602.102.403.204.80由图象可得重力加速度g= m/s2（保留三位有效数字）某同学在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其它操作无误，那么他得到的实验图象可能是下列图象中的（二）计算题（本部分包括3小题，共22分）请写出必要的演算过程和推理方程式 19（8分）（2015春安庆校级期中）如图所示，倾角为斜面体（斜面光滑且足够长）固定水平地面上，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m的物块，开始静止

10、于O点压缩弹簧使其长度为l时将物块由静止开始释放，重力加速度为g（1）证明物块做简谐运动；（2）物块振动时最低点距O点距离A 20（6分）（2015春柘城县期中）如图所示，是弹簧振子的振动图象，请回答问题：（1）振子的振幅、周期、频率分别是多少？（2）振子在5s内通过的路程是多少？（3）根据振动图象写出该简谐运动的表达式 21（8分）（2015春安徽校级期中）如图所示，有一个摆长为L的单摆，现将摆球A拉离平衡位置一个很小的角度，然后由静止释放，A摆至平衡位置P时，恰与静止在P处的B球发生正碰，碰后A继续向右摆动，B球以速度v沿光滑水平面向右运动，与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回，当B球重新回到位

11、置P时恰与A再次相遇，求位置P与墙壁间的距离d*2014-2015学年度第二学期阶段测评 条码粘贴处高二物理答题卡姓名： 准考证号：缺考标记：考生禁填！由监考老师用0.5mm签字笔填涂！ Q答卷前须知1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，并认真检查监考员所粘贴的条形码；2.选择题必须用2B铅笔填涂，解答题必须用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清 楚；3.请按照题号顺序在各题的答题区域内答题，超出答题区域的答案无效，在草稿纸、试题纸上的答案无效；4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破。第一部分（选择题，共48分） 1 ABCD 4 ABCD 7 ABCD 10 ABCD 2 A

12、BCD 5 ABCD 8 ABCD 11 ABCD 3 ABCD 6 ABCD 9 ABCD 12 ABCD 第二部分（非选择题，共52分）请在规定的黑色矩形边框内作答，超出黑色边框外的答案无效！二、填空题（共5小题，每空2分，共22分）13 14 15 16 17 3、 实验探究、解答题（共4小题，共30分）18 （8分）在右侧作图（2分）（1） （2） （3） 19 （8分）请在规定的黑色矩形边框内作答，超出黑色边框外的答案无效！ *请在规定的黑色矩形边框内作答，超出黑色边框外的答案无效！20 （6分）21（8分）请在规定的黑色矩形边框内作答，超出黑色边框外的答案无效！2014-2015学

13、年度第二学期阶段测评高二物理参考答案一、选择题（共12小题）1解答：解：A、弹簧振子的运动是种周期性的往返运动，属于简谐运动；故A正确；B、简谐运动并不只是弹簧振子的运动；单摆的运动也可以看作是简谐运动；故B错误；C、简谐运动的加速度随物体位置的变化而变化，不是匀变速运动；故C错误；D、匀速直线运动才是机械运动中最简单、最基本的运动；故D错误；故选：A2解答：解：A、依据位移随时间变化的关系式为x=Asint，第1s末位移为正，与第5s末的位移为负，故A错误B、依据位移随时间变化的关系式为x=Asint，故B正确C、第3s内质点趋向平衡位置运动，故第3s内质点的加速度一直增大，故C错误D、简谐

14、振动图象如图，可知1s3s内质点的路程小于A，故D错误故选：B点评：解决本题的关键是能从简谐运动的表达式中获取信息，并会画简谐运动的位移时间图象，结合图象分析问题3解答：解：A、由图知，振动周期是4s，振幅为10cm故A 错误B、在1s末质点在最大位置处，速度为零；在12s内质点的位移逐渐减小，据动力学特征可知，质点的加速度逐渐减小，所以质点做初速度为零的变加速运动，故B正确C、据简谐运动的对称性可知，在1.5s和2.5s末，质点的速度相同，但位移方向相反，所以加速度也相反，故C错误D、据简谐运动的对称性可知，在2.5s和3.5s末质点运动到同一个位置，但运动方向相反；即质点在该时刻速度大小相

15、同，但方向相反，位移相同，故D错误故选：B点评：本题是简谐运动的图象，关键要根据质点的位移情况，分析运动过程，判断质点的速度的变化，并确定出质点的速度方向4解答：解：A、B、振子做简谐运动，在t4时间内完成一次全振动，故周期为t4，故A错误，B错误；C、D、t1时刻振子为负的最大，改位移是相对平衡位置的位移，故t1时刻振子位于a点，故C错误，D正确；故选：D点评：本题关键是明确简谐运动的周期和位移的概念，要能够从xt图象读出位移、振幅和周期，基础题目5解答：解：从振子的位移时间图象可以看出，正向位移逐渐变小并反向增加，故运动方向没有改变，即速度方向不变；据对称性可知，两时刻的速度相同，振子先靠

16、近平衡位置再远离平衡位置，位移由正向变为负向，F=kx，再据牛顿第二定律：a=可知，回复力，加速度由负向变为正向，加速度方向发生了改变故ACD错误，B正确故选：B点评：本题关键是根据位移时间图象得到振子位移变化的规律，再结合实际模型进行分析处理对于速度，也可以切线的斜率等于速度进行判断6解答：解：A、B、t=0时刻振子的位移x=0.1m，t=4s时刻x=0.1m，如果振幅为0.1m，则：（n+）T=t解得：T=当n=0时，T=s；当n=1时，t=4s，T=；故A正确，B错误；C、D、t=0时刻振子的位移x=0.1m，t=s时刻x=0.1m，如果振幅为0.2m，结合位移时间关系图象，有：4=T+

17、nT 或者=T+nT 或者=+nT 对于式，当n=0时，T=s；对于式，当n=1时，T=s；故C正确，D错误；E、如果振幅为0.3m，则，t=0时刻振子的位移x=0.1m；t=s时刻x=0.1m；设t=4s时刻是振子第二次x=0.1m，由振动的特点可知，s，所以振子振动的最大周期为：T=8s10s故E错误故选：AC点评：本题中，0时刻和4s时刻的速度有两种方向，考虑4种情况，还要考虑多解性，不难7解答：解：据振子的振动特点可知：振子离平衡位置越远速度逐渐减小A、由于A到C过程中的速率比C到O的速率小，所以由A到C的时间大于，；同理由C到O的时间小于，据对称性可知，从C到D的时间小于，故AB错误

18、；CD、B项分析可知，A到C的时间为t1，C到O的时间为t2，则t1t2，故C正确，D错误；故选：C点评：解决本题的关键：一是知道振子的运动特点，利用速度和时间关系分析；二是知道振子运动的对称性，并能灵活应用8解答：解：A、摆球在摆动过程中，最高点A、C处速度为零，回复力最大，合力不为零，故AB错误C、在最低点B，速度最大，恢复力为零，摆球做圆周运动，绳的拉力最大，故C错误，D正确故选：D点评：考查了单摆的运动情况，回复力变化，合力的变化情况，难度一般，注意位移与恢复力的关系9解答：解：将小球的运动等效成单摆运动，则小环运动到最低点所需的最短时间为周期，即最低时间为：t=T=×2=&

19、#215;2=0.2s故A正确，故选：A点评：本题的解题关键是将小环的运动等效成单摆运动，即可根据单摆的周期公式和机械能守恒等知识求解10解答：解：单摆在做阻尼运动时，仍然为周期性变化，只不过振动的振幅将慢慢减小，振动的能量逐渐转化为其他形式的能；其位移、速度及动能仍然是周期性变化的，即有减小，也有增大过程，并不是一直减小的；故只有D正确；故选：D点评：本题关键是明确单摆运动路程越长，克服阻力做的功越多，则机械能越小；同时知道阻尼振动的周期不变，振幅不断减小11解答：解：ABC、洗衣机脱水桶转动的越来越慢时，做受迫振动的频率在减小，当减小到跟洗衣机的固有频率相等时，发生共振，振动最强烈，然后受

20、迫振动的频率继续减小，远离固有频率，振动又减弱，故AB错误，C正确；D、脱水桶的惯性与其质量有关，故D错误故选：C点评：解决本题的关键掌握共振的条件：当驱动力的频率接近物体的固有频率，振幅最大；知道质量是物体惯性大小的量度12解答：解：A、d摆摆动起来后，通过水平绳子对a、b、c三个摆施加周期性的驱动力，使a、b、c三摆做受迫振动，故A错误；B、当d摆摆动起来，其它摆做受迫振动，振动的周期等于d摆的周期，T=2故B正确C、D、因为b摆的摆长等于d摆的摆长，所以b摆的固有频率等于受迫振动的频率，所以b摆发生共振，振幅最大故C错误，D正确故选：BD点评：本题考查了受迫振动的频率和周期问题，难度不大

21、，是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确解题二填空题（共5小题）13解答：解：弹簧振子做机械振动，画出振子的运动过程示意图，如图，可得振动的周期为T=4×5s=20s，则振子第三次通过M点需要经过的时间为t=T2s=18s故答案为：18点评：本题考查分析振动过程的能力，画出振子的运动过程示意图，将问题变得直观形象，容易理解14解答：解：设单摆的回复力为F回，则F回=x由图读出x=0.0872m时，F回=0.854N，代入上式得：摆长 l=x=×（0.0872m）1m 单摆的周期为 T=2=2×2s其振幅为 A=0.0872m，则从平衡位置开始振动经过1.5s，摆球

22、通过的路程为 S=4A=×4×0.0872m0.26m故答案为：1，0.26点评：本题考查对单摆简谐运动特征的理解和应用能力以及读图的能力关键要掌握单摆振动的特特征：F回=x15解答：解：已知两个振子质量之比为mA：mB=2：3，弹簧的劲度系数之比为kA：kB=3：2，根据弹簧振子的周期公式T=得，周期之比TA：TB=：=2：3根据简谐运动的特征：F=kx，分析得知，当振子的位移最大时，加速度最大振子的最大位移大小等于振幅由图读出，振幅之比AA：AB=2：1根据牛顿第二定律得最大加速度之比为aA：aB=：=9：2故答案为：2：3，9：2点评：本题是牛顿第二定律与简谐运动特征

23、的结合简谐运动质点的加速度大小与位移大小成正比，方向与位移相反16解答：解：由公式得，知T2L图象的斜率越大，则重力加速度越小，因为广州当地的重力加速度小于大庆，去大庆的同学所测实验结果对应的图线的斜率小，应该是B图线由振动图线知，两单摆的周期比为，由知，两单摆摆长之比，由公式知，由图象乙可知，在t=1s时，b球振动的方向沿着y轴向下运动，故方向为沿y轴负方向故答案为：B 沿y轴负方向点评：解决本题的关键知道单摆的周期公式，以及知道T2L图象的斜率表示什么17解答：解：由物体受迫振动的共振曲线可知，当驱动力频率为0.5Hz时物体产生了共振现象，则物体的固有频率即为0.5Hz，振幅为2cm；当驱

24、动力频率为0.5Hz时振动最大，故驱动力的频率由0.4Hz增大到0.6Hz的过程中振幅先增大后减小；故答案为：0.5；2cm；先增大后减小点评：本题考查对共振曲线的理解能力对于共振关键要抓住条件：驱动力频率等于单摆的固有频率三解答题（共4小题）18解答：解：主尺读数为：2.2cm；副尺读数为：6×0.1mm=0.6mm=0.06cm，故球直径为2.2cm+0.06cm=2.26cm；如图：由单摆周期公式：；解得：，图象斜率为，可得：g=42k，由图象可得：；可得：g=4×3.142×0.25=9.86m/s2在实验过程中，摆长没有加小球的半径，其它操作无误，可得：，可知B正确，ACD错误，故选：B故答案为：2.26；g=9.86；B点评：本题关键是图象法处理实验数据，分析图象，必修要依据具体的公式