2018年高考物理复习14-1

1．(多选)如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y＝0.1 sin(2.5πt)m。t＝0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t ＝0.6 s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g＝10 m/s2。以下判断正确的是。()

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A．h＝1.7 m

B．简谐运动的周期是0.8 s

C．0.6 s内物块运动的路程是0.2 m

D．t＝0.4 s时，物块与小球运动方向相反

答案AB

解析由小物块的运动方程可知，2π

T＝2.5 π，T＝0.8 s，故B正

确；0.6 s内物块运动了3

4个周期，故路程应为0.3 m，C错。t＝0.4 s

时物块运动了半个周期，正向下运动，与小球运动方向相同，故D 错；

t ＝0.6 s 时，物块的位移y ＝－0.1 m ，小球下落距离H ＝12

gt 2＝1.8 m ，由题图可知，h ＝H ＋y ＝1.7 m ，故A 正确。

2．一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm ，周期为3.0 s 。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10 cm 时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服登船的时间是( )

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A ．0.5 s

B ．0.75 s

C ．1.0 s

D ．1.5 s

答案 C

解析 根据题意，甲板振动的振幅A ＝20 cm ，周期T ＝3.0 s ，甲

板的振动表达式y ＝20 sin 2π3

t cm ，当y >10 cm 时，符合题目要求，根据三角函数知识可知，在一个周期内，满足t 的范围为0.25 s ～1.25 s ，时长为1 s, C 项正确。

3．在实验室可以做“声波碎杯”的实验，用手指轻弹一只玻璃酒杯，可以听到清脆声音，测得这声音的频率为500 Hz 。将这只酒杯放在一个大功率的声波发生器前，操作人员通过调整其发出的声波，就能使酒杯碎掉。下列说法中正确的是( )

A ．操作人员必须把声波发生器输出的功率调到很大

B ．操作人员必须使声波发生器发出频率很高的超声波

C ．操作人员必须同时增大声波发生器发出声波的频率和功率

D ．操作人员必须将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz ，且适当增大其输出功率

答案 D

解析由题可知用手指轻弹一只酒杯，测得这声音的频率为500 Hz，就是酒杯的固有频率。当物体发生共振时，物体振动的振幅最大，甚至可能造成物体解体。将这只酒杯放在两只大功率的声波发生器之间，操作人员通过调整其发出的声波，将酒杯碎掉是利用的共振现象，而发生共振的条件是驱动力的频率等于物体的固有频率，而酒杯的固有频率为500 Hz，故操作人员要将声波发生器发出的声波频率调到500 Hz，使酒杯产生共振，从而能将酒杯碎掉。故D正确。

4．用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。

(1)(多选)组装单摆时，应在下列器材中选用________(选填选项前的字母)。

A．长度为1 m左右的细线

B．长度为30 cm左右的细线

C．直径为1.8 cm的塑料球

D．直径为1.8 cm的铁球

(2)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g＝________(用L、n、t表示)。

(3)下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。

(4)用多组实验数据作出T2-L图象，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2-L图线的示意图如图2中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是________(选填选项前的字母)。

A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次

C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值

(5)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图3所示。由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺。于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2。由此可得重力加速度g＝________(用l1、l2、T1、T2表示)。

答案 (1)AD (2)4π2n 2L t 2 (3)2.01 9.76 (4)B (5)4π2(l 1－l 2)T 21－T 22

解析 (1)单摆模型需要满足的条件是，摆线的长度远大于小球直径，小球的密度越大越好，这样可以忽略空气阻力，所以选A 、D 。

(2)周期T ＝t n ，结合T ＝2πL

g ，推出g ＝4π2n 2L t 2。

(3)周期T ＝t n ＝100.5 s 50

＝2.01 s ，由T ＝2πL g ，解出g ＝9.76 m/s 2。 (4)由T ＝2πL g

，两边平方后可知T 2-L 是过原点的直线，b 为正确的图象，a 与b 相比，周期相同时，摆长更短，说明a 对应测量的摆长偏小，A 选项错误；c 与b 相比，摆长相同时，周期偏小，可能是多记录了振动次数，B 正确；图线c 斜率小于图线b 斜率，图线c 对应的g 值大于图线b 对应的g 值，C 错误。

(5)设A 到铁锁重心的距离为l ，则第1、2次的摆长分别为l ＋l 1、l ＋l 2，由T 1＝2π l ＋l 1

g ，T 2＝2π l ＋l 2g ，联立解得g ＝4π2(l 1－l 2)T 21－T 22

。 5．某同学利用单摆测量重力加速度。

(1)(多选)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)如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1 m 的单