2020-2021学年人教版高中物理选修3-4章末综合检测第十一章机械振动

章末综合检测(第十一章)

时间：60分钟 满分：100分

一、选择题(本题共10个小题，1～6题为单项选择题，7～10题为多项选择题，每小题4分，共40分．)

1．关于简谐运动的回复力F ＝－kx 的含义，下列说法正确的是

( )

A ．k 是弹簧的劲度系数，x 是弹簧的长度

B ．k 是回复力跟位移的比值，x 是做简谐运动的物体离开平衡位置的位移

C ．根据k ＝－F x ，可以认为k 与F 成正比

D ．表达式中的“－”号表示F 始终阻碍物体的运动

2.

如图所示是某振子做简谐运动的图象，以下说法中正确的是( )

A ．因为振动图象可由实验直接得到，所以图象就是振子实际运动的轨迹

B ．振动图象反映的是振子位移随时间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹

C ．振子在B 位置的位移就是曲线BC 的长度

D ．振子运动到B 点时的速度方向即为该点的切线方向

3．关于做简谐运动的单摆，下列说法正确的是( )

A ．摆球经过平衡位置时所受合力为零

B ．摆球所受合力的大小跟摆球相对平衡位置的位移大小成正比

C ．只有在最高点时，回复力才等于重力和摆线拉力的合力

D ．摆球在任意位置处，回复力都不等于重力和摆线拉力的合力

4．弹簧劲度系数为20 N/cm 的水平弹簧振子，它的振动图象如图所示，下列说法正确的是( )

A ．A 点对应的时刻振子所受的弹力大小为0.5 N ，方向指向x 轴

的负方向

B ．A 点对应的时刻振子的速度方向指向x 轴的正方向

C ．在0～4 s 内振子做了1.75次全振动

D ．在0～4 s 内振子通过的路程为3.5 cm ，位移为0

5．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t ＝0.2 s 时，弹簧振子可能运动到

B 位置

B ．在t ＝0.1 s 与t ＝0.3 s 两个时刻，弹簧振子的速度相同

C ．从t ＝0到t ＝0.2 s 的时间内，弹簧振子的动能持续地增加

D ．在t ＝0.2 s 与t ＝0.6 s 两个时刻，弹簧振子的加速度相同

6.

一个做简谐运动的质点，先后以同样大小的速度通过相距10 cm

的A 、B 两点，且由A 到B 的过程中速度方向不变，历时0.5 s(如图)．过B 点后再经过t ＝0.5 s 质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B 点，则质点振动的周期是( )

A ．0.5 s

B ．1.0 s

C ．2.0 s

D ．4.0 s

7．一个弹簧振子的振幅是A ，若在Δt 的时间内物体运动的路程是s ，则下列关系中可能正确的是(包括一定正确的)( )

A ．Δt ＝2T ，s ＝8A

B ．Δt ＝T 2，s ＝2A

C ．Δt ＝T 4，s ＝2A

D ．Δt ＝T 4，s >A 8．一弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x 与时间t 的关

系曲线如图所示，在t ＝3.2 s 时，振子的( )

A ．速度正在增大，加速度沿正方向且正在减小

B ．速度正在减小，回复力沿负方向且正在增大

C ．动能正在转化为势能

D ．势能正在转化为动能

9．如图甲所示，一弹簧振子在A 、B 间振动，取向右为正方向，振子经过O 点时为计时时刻，其振动的x －t 图象如图乙所示，则下列

说法中正确的是()

A．t2时刻振子在A点

B．t2时刻振子在B点

C．在t1～t2时间内，振子的位移在增大

D．在t3～t4时间内，振子的位移在减小

10．如图所示，下列说法正确的是()

A．振动图象上的A，B两点的速度相同

B．在t＝0.1 s和t＝0.3 s时，质点的加速度大小相等，方向相反C．振动图象上A，B两点的速度大小相等，方向相反

D．质点在t＝0.2 s和t＝0.3 s时的动能相等

二、非选择题(本题共6个小题，共60分)

11．(6分)在“利用沙摆描绘振动图象”的实验中，将细沙倒在漏斗中，在细沙漏出的同时，让沙摆摆动起来，一段时间后，形成的长条形沙堆如图甲所示：两边高且粗，中间低且细．

(1)如果在沙摆摆动的同时匀速拉动下方纸板(纸板上的虚线O1O2位于沙漏静止时的正下方)，则一段时间后，形成如图乙所示的曲线沙堆．分析可知，曲线沙堆在与虚线O1O2垂直距离________(选填“近”或“远”)的位置低且细．

(2)图丙为图乙中纸板上曲线沙堆的俯视图，沿沙摆振动方向建立x轴，沿O1O2方向建立t轴，就利用沙堆曲线得到了沙摆的振动图象，请说明为什么要匀速拉动下方纸板：____________________________________________________________ ____________

________________________________________________________ ________________.

12．(9分)在“利用单摆测重力加速度”的实验中：

(1)以下做法正确的是()

A．测量摆长的方法：用刻度尺量出从悬点到摆球间的细线长

B．测量周期时，从小球到达最大振幅位置开始计时，摆球完成50次全振动时，及时截止，然后求出完成一次全振动的时间C．要保证单摆自始至终在同一竖直平面内摆动

D．单摆摆动时，应注意使它的偏角不小于5°

(2)某同学先用米尺测得摆线长为97.43 cm，用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，为________cm，则单摆的摆长为________cm；然后用停表记录了单摆完成50次全振动所用的时间如图乙所示，为________s，则单摆的周期为________s；当地的重力加速度为g＝________m/s2.

(3)实验中，如果摆球密度不均匀，就无法确定重心位置，一位同学设计了一个巧妙的方法不计摆球的半径．具体做法如下：第一次量得悬线长L1，测得振动周期为T1；第二次量得悬线长L2，测得振动周期为T2，由此可推得重力加速度为g＝________.

13.(10分)甲、乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度．

(1)甲组同学采用如图甲所示的实验装置．该组同学先测出悬点到小球球心的距离L，然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t.请写出重力加速度的表达式g＝________(用所测物理量表示)．在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中摆线略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值________．(选填“偏大”“偏小”或“不变”)

(2)乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示，将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丙所示，由图丙可知，该单摆的周期T＝________s.

(3)在多次改变摆线长度测量后，根据实验数据，利用计算机作出T2－L图线，并根据图线拟合得到方程T2＝4.04L＋0.0035.由此可以得