(浙江专版)2018年高中物理 第11章 机械振动章末过关检测 新人教版选修3-4.pdf

《(浙江专版)2018年高中物理 第11章 机械振动章末过关检测 新人教版选修3-4.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(浙江专版)2018年高中物理 第11章 机械振动章末过关检测 新人教版选修3-4.pdf（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第第 1111 章章 机械振动章末过关检测机械振动章末过关检测一、单项选择题(本题共 8 小题,每小题 4 分，共 32 分）1单摆通过平衡位置时,小球受到的回复力(）A指向地面C数值为零 B指向悬点 D垂直于摆线解析：选 C做简谐运动的小球，只有在离开平衡位置时才受到回复力,“平衡位置”的意义就是回复力为零的位置,C 正确。2下列现象中，属于共振现象的是（)A杂技演员荡秋千越荡越高B下雨前雷声隆隆不绝C在山谷里说话有回声D湖面上的树叶随水波荡漾解析：选 A杂技演员用周期性外力驱动,使秋千越荡越高，且驱动力频率恰好等于秋千的固定频率，属于共振现象；B、C 都属于声音的反射，D 是受迫振动。3如

2、图所示为某质点在 04 s 内的振动图象，则（)A质点振动的振幅是 4 mB质点振动的频率为 4 HzC质点在 4 s 内经过的路程为 8 mD质点在t1 s 到t3 s 的时间内，速度先沿x轴正方向后沿x轴负方向，且速度先增大后减小解析：选 C由题图可知质点振动的振幅A2 m,周期T4 s，则频率f错误错误! !0.25Hz，选项 A、B 错误；质点在 4 s 内经过的路程s4A8 m，选项 C 正确；质点从t1 s 到t3 s 的时间内，速度一直沿x轴负方向，选项 D 错误。4做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的 4 倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的错误错误! !,则单摆

3、振动的（）A频率、振幅都不变B频率、振幅都改变C频率不变，振幅改变D频率改变，振幅不变解析：选 C单摆振动的频率只与摆长和所在地的重力加速度有关，与质量、振幅大小无关，题中单摆振动的频率不变;单摆振动过程中机械能守恒，振子在平衡位置的动能等于其在最大位移处的势能，因此，题中单摆的振幅改变，选项 C 正确.5脱水机把衣服脱水完毕后切断电源,电动机还要转一会儿才能停下来,在这一过程中，发现脱水机在某一时刻振动得很剧烈，然后又慢慢振动直至停止运转 ,其中振动很剧烈的原因是(）A脱水机没有放平稳B电动机在这一时刻转快了C电动机在这一时刻的转动频率跟脱水机的固有频率相近或相等D是脱水机出现了故障解析:选

4、 C由于电动机的转动，使脱水机做受迫振动。而切断电源后电动机转动的频率是逐渐变慢的，当它的频率接近或等于脱水机的固有频率时，发生共振现象，C 正确。6两个弹簧振子，甲的固有频率是 100 Hz，乙的固有频率是 400 Hz，若它们均在频率是 300 Hz 的驱动力作用下做受迫振动，则振动稳定后(）A甲的振幅较大，振动频率是 100 HzB乙的振幅较大，振动频率是 300 HzC甲的振幅较大，振动频率是 300 HzD乙的振幅较大，振动频率是 400 Hz解析：选 B振动稳定后，受迫振动的频率等于驱动力频率，选项 A、D 错；由于乙的固有频率更接近驱动力频率，所以乙的振幅较大，选项 B 对,C

5、错.7某同学在研究单摆的受迫振动时，得到如图所示的共振曲线。横轴表示驱动力的频率，纵轴表示稳定时单摆振动的振幅。已知重力加速度为g，下列说法中正确的是()A由图中数据可以估算出摆球的摆长B由图中数据可以估算出摆球的质量C由图中数据可以估算出摆球的最大动能D如果增大该单摆的摆长，则曲线的峰将向右移动解析：选 A从单摆的共振曲线可以得出单摆的固有频率，单摆的固有频率等于振幅最大时的驱动力的频率，根据单摆的频率可以计算出单摆的周期，根据单摆的周期公式可以算出单摆的摆长,选项 A 正确；从单摆的周期无法计算出单摆的摆球质量和摆球的最大动能，选项B、C 错误；如果增大单摆的摆长，单摆的周期增大，频率减小

6、，曲线的峰将向左移动,选项 D错误。8某质点做简谐运动,其位移与时间的关系式为：x3sin（错误错误! !t错误错误! !） cm，则下列说法不正确的是()A质点的振幅为 3 cmB质点振动的周期为 3 sC质点振动的周期为错误错误! ! sDt0.75 s 时刻,质点回到平衡位置解析：选 C由x3sin（错误错误! !t错误错误! !） cm 可知,A3 cm，错误错误! !，T错误错误! !3s，A、B 正确，C 错误；将t0。75 s 代入关系式中可得：x0,故t0.75 s 时，质点回到平衡位置，D 正确.二、多项选择题（本题共 6 小题,每小题 4 分，共 24 分）9一物体做受迫振

7、动，驱动力的频率小于该物体的固有频率。当驱动力的频率逐渐增大到一定数值的过程中，该物体的振幅可能(）A逐渐增大B逐渐减小C先逐渐增大，后逐渐减小D先逐渐减小，后逐渐增大解析：选 AC当驱动力的频率等于固有频率时，做受迫振动的物体发生共振现象,振幅最大。由于没有说明驱动力的频率最后的情况，因此 A、C 选项都有可能。10如图甲所示,小球在内壁光滑的固定半圆形轨道最低点附近做小角度振动，其振动图象如图乙所示,以下说法正确的是()At1时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最小Bt2时刻小球速度最大，轨道对它的支持力最小Ct3时刻小球速度为零，轨道对它的支持力最大Dt4时刻小球速度最大，轨道对它的支持力

8、最大解析：选 AD小球在t1和t3时刻，位移最大，小球速度为零,轨道对小球支持力最小；在t2和t4时刻，位移为零，小球速度最大,轨道对小球的支持力最大。A、D 正确。11如图所示,在一条张紧的绳上挂 7 个摆，先让A摆余各摆也随之振动，已知A、B、F三摆的摆长相同，则下()A7 个摆的固有频率都相同B振动稳定后 7 个摆的振动频率都相同CB、F摆的摆长与A摆相同，它们的振幅最大D除A摆外，D、E摆离A摆最近，它们的振幅最大解析：选 BC7 个摆的摆长不完全相同，固有频率不相同，选项 A 错；A摆振动起来后,带动其余 6 个摆做受迫振动，振动稳定后 7 个摆的振动频率都相同，选项 B 对；B、F

9、摆的摆长与A摆相同，发生共振，选项 C 对,D 错。12一个弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，其中有两个时刻弹簧对振子的弹力大小相等,但方向相反，那么这两个时刻弹簧振子的（）A速度一定大小相等，方向相反B加速度一定大小相等，方向相反C位移一定大小相等，方向相反D以上三项都不对解析：选 BC由弹簧振子的运动规律知，当弹簧弹力大小相等、方向相反时，这两时刻振子的位移大小相等、方向相反，加速度大小相等、方向相反， B、C 正确；由于物体的运动方向在两时刻可能为同向，也可能为反向,故 A 错误。13。如图所示为某质点沿x轴做简谐运动的图象，的是（）A在t4 s 时质点速度最大，加速度为 0B在t1

10、s 时，质点的速度达到最大值C在 0 到 1 s 时间内，质点速度和加速度方向相同D在t2 s 时，质点的位移沿x轴负方向，加速度也沿x轴负方向下列说 法中正 确振动起 来，则 其列判断 正确的 是解析：选 BCt4 s 时质点位于正的最大位移处,加速度值最大，A 错误；在t1 s 时质点位于平衡位置，速度达到最大，B 正确；在 0 到 1 s 时间内，质点速度和加速度方向均为x轴负方向，C 正确；在t2 s 时加速度指向平衡位置，位移沿x轴负方向，D 错误.14如图所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，则下列说法中正确的是（)A甲、乙两摆的振幅之比为 21Bt2 s 时,甲摆的重力势能最小，

11、乙摆的动能为零C甲、乙两摆的摆长之比为 41D甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等解析:选 AB由题图知甲、乙两摆的振幅分别为2 cm、1 cm，故选项 A 正确；t2 s时，甲摆在平衡位置处，乙摆在振动的最大位移处，故选项 B 正确；由单摆的周期公式T2错误错误! !，得到甲、乙两摆的摆长之比为 14，故选项 C 错误；因摆球摆动的最大偏角未知，故选项 D 错误。三、非选择题（本题共 4 小题，共 44 分)15（8 分）根据单摆周期公式T2错误错误! !，可以通过实验测量当地的重力加速度。如图甲所示,将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆.(1）用游标卡尺测量小

12、钢球直径，示数如图乙所示，读数为_ mm。（2）(多选)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_。a摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些b摆球尽量选择质量大些、体积小些的c为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度d拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于 5，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔 t即为单摆周期Te拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于 5，释放摆球,当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时,记下摆球做 50 次全振动所用的时间 t,则单摆周期T错误错误! !解析：（1)按照游标卡尺的读数原则得小钢球直径为

13、18 mm60.1 mm18.6 mm。（2）单摆的构成条件：细线质量要小,弹性要小;球要选体积小、密度大的；偏角不超过5,a、b 正确，c 错误；为了减小测量误差,要从摆球摆过平衡位置时计时，且需测量多次全振动所用时间，然后取平均值计算出一次全振动所用的时间，d 错误，e 正确。答案：（1)18。6（2）abe16(10 分）如图所示是一个单摆的共振曲线。(1)若单摆所处环境的重力加速度g取 9。8 m/s ，（2）若将此单摆移到高山上，共振曲线的“峰将解析:(1）由题图知，单摆的固有频率f0。3由单摆的周期公式T2错误错误! !得f错误错误! ! 错误错误! !解得l2试求此摆的摆长;怎样

14、移动?Hz。g4f22错误错误! !m2.8 m(2)由f错误错误! ! 错误错误! !知,将单摆移动到高山上,重力加速度g减小，其固有频率f减小，故共振曲线的“峰”将向左移动。答案:（1）2.8 m（2)向左移动17(12 分)弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，B、C相距 20 cm.某时刻振子处于B点，经过 0。5 s，振子首次到达C点，求：(1）振动的周期和频率；（2）振子在 5 s 内通过的路程及 5 s 末的位移大小；(3)振子在B点的加速度大小跟它距O点 4 cm 处P点的加速度大小的比值。解析：(1）由题意可知，振子由BC经过半个周期，即错误错误! !0.5 s

15、,故T1.0 s，f错误错误! !1 Hz。（2)振子经过 1 个周期通过的路程s10.4 m。振子 5 s 内振动了五个周期，回到B点，通过的路程:s5s12 m，位移大小x10 cm0.1 m。(3)由Fkx可知：在B点时FBk0.1，在P点时FPk0.04，故错误错误! !错误错误! !52.答案:（1)1。0 s1 Hz(2）2 m0。1 m(3）5218(14 分)如图所示为一弹簧振子的振动图象，求：(1）该振子简谐运动的表达式;（2）在第 2 s 末到第 3 s 末这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的?（3)该振子在前 100 s 的总位移是多少？路程是

16、多少？解析：(1）由题图可得：A5 cm，T4 s，0则错误错误! !错误错误! ! rad/s故该振子做简谐运动的表达式为：x5sin错误错误! !t cm。（2)由题图可知，在t2 s 时振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续,位移值不断加大，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能不断减小 ,弹性势能逐渐增大。当t3 s 时,加速度的值达到最大,速度等于零,动能等于零，弹性势能达到最大值。(3)振子经过一个周期位移为零，路程为54 cm20 cm，前 100 s 刚好经过了 25 个周期，所以前 100 s 振子位移x0，振子路程s2025 cm500 cm5 m。答案:(1

17、）x5sin错误错误! !t cm(2)见解析（3)05 m尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。文中部分文字受到网友的关怀和支持，在此表示感谢！在往后的日子希望与大家共同进步，成长。This article is collected and compiled by my colleagues and I in ourbusy schedule. We proofread the content carefully before the release oft

18、his article, but it is inevitable that there will be someunsatisfactory points. If there are omissions, please correct them. Ihope this article can solve your doubts and arouse your thinking. Partof the text by the users care and support, thank you here! I hope tomake progress and grow with you in the future.