(浙江专用)高中物理第十一章机械振动章末检测卷新人教版选修3-4
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第十一章 机械振动
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分。在每小题给出的四个选项中,至少
有一个是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 1.关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义,有以下几种说法,其中正确的是( )
A .回复力第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程
B .速度第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程
C .动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程
D .速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程
答案 D
2.一弹簧振子的振动周期为0.25 s ,从振子由平衡位置向右运动时开始计时,则经过0.17
s ,振子的振动情况是( )
A .正在向右做减速运动
B .正在向右做加速运动
C .正在向左做加速运动
D .正在向左做减速运动
之间,即质点从平衡位置向左远离平衡位置振动,
T 3
4
和T 12处于0.17 s =t 由题意知 解析所以做减速运动,故选项D 正确。
答案 D
3.弹簧振子在做简谐运动时,若某一过程中振子的速率在减小,则此时振子的( )
A .速度与位移方向一定相反
B .加速度与速度方向可能相同
C .位移可能在减小
D .回复力一定在增大
解析 振子的速率在减小,说明振子正在向远离平衡位置方向移动,速度与位移的方向相同,选项A 错误;因为加速度与位移方向相反,故此时加速度与速度方向相反,选项B 错误;振子的位移正在增大,选项C 错误;根据F =-kx 可知,回复力一定在增大,选项D 正
确。 答案 D
。当把这根弹簧与该物体套在一光滑水
x 的物体时伸长m ,挂一质量为0l .一根弹簧原长为4平的杆上组成弹簧振子,且其振幅为A 时,物体振动的最大加速度为( )
l0g A
D.
xg l0
C. Ag x
B. Ag l0
A. 项正确。
B ,Ag x
=a ,解得kx =mg ,而kA
m
=a 振子的最大加速度 解析 答案 B
5.一个摆长约 1 m的单摆,在下列的四个随时间变化的驱动力作用下振动,要使单摆振动
的振幅尽可能大,应选用的驱动力是( )
解析单摆的周期为T≈2 s,驱动力的频率应尽可能接近系统的固有频率,C对。
答案C 6.如表所示为某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系,若该振动系统的固有频率为f
,则固有频率可能为
)
(
固
驱动力频率/Hz304050607080
受迫振动振幅/cm10.216.827.228.116.58.3
A.f固=固
C.50 Hz 答案 C 7.如图1甲所示,悬挂在竖直方向上的弹簧振子,周期T=2 s,从最低点位置向上运动时开始计时,在一个周期内的振动图象如图乙所示,关于这个图象,下列说法正确的是( ) 图1 A.t=1.25 s,振子的加速度为负,速度也为负 B.t=1 s,弹性势能最大,重力势能最小 C.t=0.5 s,弹性势能为零,重力势能最小 D.t=2 s,弹性势能最大,重力势能最小解析由题图可知t=1.25 s时,位移为正,加速度为负,速度也为负,A正确;竖直方向的弹簧振子,其振动过程中机械能守恒,在最高点重力势能最大,动能为零;在最低点重力势能最小,动能为零,所以弹性势能最大;在平衡位置,动能最大,由于弹簧发生形变,弹 性势能不为零。由此可知D正确。 答案AD 8.如图2所示为质点的振动图象,下列判断中正确的是( ) 图2 A .质点的振动周期是8 s B .振幅是±2 cm C .4 s 末质点的速度为负,加速度为零 D .10 s 末质点的加速度为正,速度为零 解析 由振动图象可得,质点的振动周期为8 s ,A 项对;振幅为2 cm ,B 项错;4 s 末质点经平衡位置向负方向运动,速度为负向最大,加速度为零,C 项对;10 s 末质点在正的最大 位移处,加速度为负,速度为零,D 项错。 答案 AC 9.如图3所示为同一实验中甲、乙两个单摆的振动图象,由图象可知( ) 图3 A .两摆球质量相等 B .两单摆的摆长相等 C .两单摆振幅相等 乙 s 2=甲s .在相同的时间内,两摆球通过的路程总有D 答案 B 10.如图4所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象,则下列说法中正确的是( ) 图4 A .甲、乙两摆的振幅之比为2∶1 B .t =2 s 时,甲摆的重力势能最小,乙摆的动能为零 C .甲、乙两球的摆长之比为4∶1 D .甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等 解析 由题图知甲、乙两摆的振幅分别为 2 cm 、1 cm ,故选项A 正确;t =2 s 时,甲摆在,得l g 2π =T 正确;由单摆的周期公式B 平衡位置处,乙摆在振动的最大位移处,故选项到甲、乙两摆的摆长之比为1∶4,故选项C 错误;因摆球摆动的最大偏角未知,故选项D 错 误。 答案 AB 二、非选择题(本题共6小题,共50分) 11.(4分)如图5甲所示,固定的光滑半球形容器内壁装有压力传感器,小滑块(可视为质点)沿容器内壁在竖直平面内来回滑动,滑块到达的最高点A 、B 与半球形容器的球心O 的连线与竖直方向的夹角相等,且均小于5°,图乙表示滑块对容器压力F 随时间t 的变化图________ ;容器的半径为_____ s ___,则滑块运动的周期为2 10 m/s 取g 象,重力加速度m ;图乙中t =0时刻,滑块位于________。(选填“最高点”、“最低点”、“介于最高点 与最低点之间”) 图5 最高点 0.1 π 5 答案 12.(6分)某同学利用单摆测量重力加速度。 ①为了使测量误差尽量小,下列说法正确的是________。 A .组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B .组装单摆须选用轻且不易伸长的细线 C .实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D .摆长一定的情况下,摆的振幅尽量大 ② 图6 如图6所示,在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1 m 的单摆。实验时,由于仅有量程为20 cm 、精度为1 mm 的钢板刻度尺,于是他先使摆球自然下垂,在竖直立柱上与摆球最下端