人教版高中物理选修3-4下学期高二期初考试学科专题复习.docx

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2010—2011学年度下学期高二期初考试物理学科专题复习
专题二·机械振动、简谐运动、单摆实验
组题时间：2011-3-16
一、选择题（本题共12小题，每小题5分，共60分。

在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项
正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．弹簧振子的质量为M ，弹簧劲度系数为k ，在振子上放一质量为m
的木块，使两者一起振动，如图。

木块的回复力F 是振子对木块
的摩擦力，F 也满足x k F '-=，x 是弹簧的伸长（或压缩）量，那么
k k '
为（ ） A ．M m B ．m M m + C ．m M M + D ．m
M
2．如图所示是一弹簧振子在水平面内做简谐运动的振动图象，则
振动系统在（ ）
A ．t 3和t 4时刻，振子具有不同的动能和速度
B ．t 3和t 5时刻，振子具有相同的动能和不同的速度
C ．t 1和t 4时刻，振子具有相同的加速度
D ．t 2和t 5时刻，振子所受的回复力大小之比为2：1
3．如图所示的单摆，摆球a 向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b 发生碰撞，并粘接在一起，且摆动平面不变．已知碰撞前a 球摆动的最高点与最低点的高度差为h ，摆动的周期为T ，a 球质量是b 球质量的5倍，碰撞前a 球在最低点的速度是b 球速度的一半．则碰撞后（ ） A ．摆动的周期为
T 65 B ．摆动的周期为T 5
6 C ．摆球的最高点与最低点的高度差为0.3h
D ．摆球的最高点与最低点的高度差为0.25h
4．某一弹簧振子做简谐运动，若从振子经过某一位置A 开始计时，则（ ）
A ．当振子再次与零时刻的速度相同时，经过的时间一定是半周期
B ．当振子再次经过A 时，经过的时间一定是半周期
C ．当振子的加速度再次与零时刻的加速度相同时，一定又到达位置A
D ．一定还有另一个位置跟位置A 有相同的位移
5．一质点做简谐运动时，其振动图象如图。

由图可知，在t 1和t 2时刻，质点运动的（ ）
A ．位移相同
B ．回复力大小相同
C ．速度相同
D ．加速度相同
6．下列单摆的周期相对于地面上的固有周期变大的（ ）
A ．加速向上的电梯中的单摆
B ．在匀速水平方向前进的列车中的单摆
C ．减速上升的电梯中的单摆
D ．在匀速向上运动的电梯中的单摆
7．一绳长为L 的单摆，在平衡位置正上方（L —L ′）的P 处有一个钉子，如图所示，这个摆的周期是（ ） A ．g
L T π
2=
B ．g
L T '2π
= C ．g
L g L T '
2+
=π D ．
⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛+=g L g L
T 'π
8．一个摆钟从甲地拿到乙地，它的钟摆摆动加快了，则下列对此现象的分析及调准方法的叙述中正确的是（ ） A ．乙甲g g >，将摆长适当增长 B ．乙甲g g >，将摆长适当缩短 C ．乙甲g g <，将摆长适当增长 D ．乙甲g g <，将摆长适当缩短
9．如图甲所示，一弹簧振子在AB 间做简谐运动，O 为平衡位置，如图乙是振子做简谐运动时的位移—时间图象，则关于振子的加速度随时间的变化规律，下列四个图象中正确的是（ ）
t /s 0 t 1 t 2 t 3
t 4 3 -3 y /cm
t 5 6 -6 x t 1
t
2
t 00x 0
x -m
M
A B C D
10．铁轨上每根钢轨长12m，若支持车厢的弹簧固有频率是2Hz，那么列车以多大速度行驶时，车厢振
动最厉害（）
A．6m/s B．12m/s C．24m/s D．48m/s
11．某振动系统的固有频率f1，该振动系统在频率为f2的驱动力的作用下做受迫振动，系统的振动频
率为（）
A．f1B．f2C．f1＋f2D．（f1＋f2）/2
12．一平台沿竖直方向作简谐运动，一物体置于振动的平台上随台一起运动，当振动平台处于什么位置
时，物体对台面的正压力最大（）
A．当振动平台运动到最高点时B．当振动平台向下运动过振动中心点时
C．当振动平台运动到最低点时D．当振动平台向上运动过振动中心点时
二、实验及填空题（本题共5小题，共50分。

把每小题的正确答案填写或画在答题纸的对应位置上）
13．（6分）某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中。

①测摆长时测量结果如图甲所示（单摆的另一端与刻度尺的零刻线对齐），摆长为cm；
然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图乙所示，秒表读数为
s.
②他测得的g值偏小，可能的原因是（）
A．测摆线长时摆线拉得过紧
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表提前按下
D．实验中误将49次全振动数为50次
14．（8分）将图甲中的演示简谐振动图象的沙摆实验稍作变更：使木板沿直线OO′做匀加速直
线运动，摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出图乙所示曲线.A、B、C、D、E均为OO′轴上的
点，测出AB＝s1，BC＝s2，摆长为L（可视为不变），摆角小于10°，则木板的加速度大小约
为．
15．（10分）用如图所示的自由落体仪测量重力加速度，通过电磁铁控制的小铁球每次从同一点A处自
由下落，下落过程中依次经过两个光电门B、C，从而触发与之相连接的光电毫秒计时器．每次下
落，小铁球经过B处时开始计时，经过C处时停止计时，并可读出相应的B、C两处位置坐标.在
第一次实验过程中，计时器所记录的小球从B至C的下落时间为t1，B、C两光电门的高度差为h1.
现保持光电门B的位置不动，改变光电门C的位置，再做第二次实验.在第二次实验过程中，计时
器所记录的小球从B至C的下落时间为t2，B、C两光电门的高度差为h2．由此测得重力加速度g
的计算公式为：g＝．
16．（11分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于5°时，完成n次全振动时间为
t，用毫米刻度尺测得摆线长为l，用螺旋测微器测得摆球直径为d．
（1）测得重力加速度的表达式为g＝．
（2）螺旋测微器的读数如图所示，摆球直径d＝.
（3）实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是.
A．实验室的海拔太高
B．摆球太重
C．测出n次全振动时间为t，误作为(n＋1)次全振动时间进行计算
D．用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算
17．（15分）将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且
开口向下的小筒中（单摆的下部分露于筒外），如图甲所示.
将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动
的过程中悬线不会碰到筒壁，
如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离
L，并通过改变L而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度h和当地的重力加速度g.
（1）现有如下测量工具：
A．时钟；B．秒表；C．天平；D．毫米刻度尺．本实验所需的测量工具有．（2）如果实验中所得到的T2－L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c中的．（3）由图象可知，小筒的深度h＝m，当地的重力加速度g＝m/s2．
2010—2011学年度下学期高二期初考试物理学科专题复习·参考答案
专题二·机械振动、简谐运动、单摆实验
1 2 3 4 5 6 B BD D C BC C 7 8 9 10 11 12 D
C
C
C
B
C
13．（1）①99.80，100.6 ②BC 14．t AB ＝t BC ＝t ＝g
L
π
由匀加速运动的规律可得：s 2－s 1＝at 2 解得：()L
s s g a 2
12π-=
15．解析：由h 1＝12g (t 0＋t 1)2－12gt 20，h 2＝12g (t 0＋t 2)2
－12gt 20，可得(
)()
212112212t t t t t h t h g --= 答案：()
()
212112212t t t t t h t h g --=
16．（1） 2
2224t
d l n ⎪
⎭⎫ ⎝
⎛+π （2）7.323 mm （7.321 mm ～7.324 mm 都正确） （3）CD
17．（1）测量筒的下端口到摆球球心之间的距离L ，用到毫米刻度尺，测单摆的周期用秒表，所以测量工具选B 、D.
（2）设摆线在筒内部分的长度为h ，由g
h L T +=π2得：h g L g T 222
44ππ+=，可知T 2－L 关系图线为a .
（3）将T 2＝0，L ＝－30 cm 代入上式可得：h ＝30 cm ＝0.3 m
将T 2＝1.20，L ＝0代入上式可得：g ＝π2＝9.86 m/s 2. 答案：（1）BD （2）a （3）0.3 9.86
14题图。