3-4教学案：第一章 阶段质量检测 .doc

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1、专注理科思维训练 微信公众号：大悟理阶段质量检测(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(共8小题，每小题6分，共48分。每小题至少有一个选项正确，全选对得6分，选不全得3分，错选不得分)1弹簧振子在光滑的水平面上做简谐运动，在振子向着平衡位置运动的过程中()A振子所受的回复力逐渐增大B振子离开平衡位置的位移逐渐增大C振子的速度逐渐增大D振子的加速度逐渐增大解析：选C振子向平衡位置运动的过程中位移逐渐减小，回复力与位移成正比，故回复力也逐渐减小，所以A、B错误；在振子向着平衡位置运动的过程中回复力做正功，故速度逐渐增大，所以C正确；回复力逐渐减小，故加速度逐渐减小，所以D错误。2一根弹簧原长

2、为l0，挂一质量为m的物体时伸长x。当把这根弹簧与该物体套在一光滑水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()A.B.C.D.解析：选B振子的最大加速度a，而mgkx，解得a，B项正确。3如图1所示，物体m系在两弹簧之间，弹簧的劲度系数分别为k1和k2，且k1k，k22k，两弹簧均处于自然状态，今向右拉动m，然后释放，物体在B、C间振动，O为平衡位置(不计阻力)，则下列判断正确的是()图1Am做简谐运动，OCOBBm做简谐运动，OCOBC回复力FkxD回复力F3kx解析：选AD设m在平衡位置O处两弹簧均处于原长状态，则m振动后任取一位置A，如图所示。设在A处m的位移为x，

3、则在A处m所在水平方向的合力Fk2xk1x(k2k1)x，考虑到F与x方向关系有：F(k2k1)x3kx，选项D正确，C错误；可见m做的是简谐运动，由简谐运动的对称性可得OCOB，选项A正确，B错误。4如图2所示为同一实验室中甲、乙两个单摆的振动图像，从图像可知()图2A两摆球质量相等B两单摆的摆长相等C两单摆相位相差D在相同的时间内，两摆球通过的路程总有s甲2s乙解析：选BC由题图知：T甲T乙，则摆长相等，但A甲2A乙，x甲2sin ，x乙sin t，故B、C项正确。而单摆周期与质量无关，A项错误。由题图可知，在任何相等的时间内位移不一定具有s甲2s乙的关系，故D错误。5一个摆长约1 m的单

4、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增大，应选用的驱动力是()图3解析：选C单摆的周期为T2 s，驱动力的频率应尽可能接近系统的固有频率，C对。6光滑的水平面上叠放有质量分别为m和m/2的两木块，下方木块与一劲度系数为k弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上，如图4所示。已知两木块之间的最大静摩擦力为f，使这两个木块组成的系统像一个整体一样地振动，系统的最大振幅为()图4A. B.C. D.解析：选C对的木块来讲，随质量为m的木块一起做简谐运动，其最大加速度为a，即整体运动的最大加速度为a，则弹簧的最大拉力为(m)akx，设最大振幅为xA，A，C正确。7如图5所示为

5、一弹簧振子做简谐运动的振动图像，根据图像可以判断()图5At1时刻和t2时刻振子位移大小相等，方向相同，且(t2t1)一定等于T/2Bt2时刻和t3时刻速度大小相等、方向相反Ct2时刻和t4时刻加速度大小相等、方向相反Dt1时刻和t3时刻弹簧的长度相等解析：选C由图像可知t1、t2两时刻振子所处的位置相同，位移大小相等，方向相同，但(t2t1)，故A错；t2、t3两时刻振子所处的位置关于平衡位置对称，速度相等，方向也相同，B错；t2、t4两时刻和t1、t3两时刻振子所处的位置都关于平衡位置对称，t2、t4两时刻加速度大小相等，方向相反，C对；而t1、t3两时刻回复力的大小相等，但弹簧一次伸长，

6、一次压缩，长度不相等，D错。8如图6所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端连结一质量为m的木块置于OO处，此时弹簧处于原长位置。现将木块从OO处向右拉开一段位移L，然后放手，使木块在粗糙水平地面上减幅振动直至静止，设弹簧第一次恢复原长时木块的速度为v0，则()图6A弹簧第一次向左运动的过程中，木块始终加速B木块第一次向左运动的过程中，速度最大的位置在OO处C木块先后到达同一位置时，动能一定越来越小D整个过程中木块只有一次机会速率为v0解析：选C木块第一次向左运动过程，弹力先向左减小，减为零后向右增加；滑动摩擦力一直向右；故：拉力大于摩擦力时，木块向左加速；拉力小于摩擦力时，木块向左减速；弹力向右后

7、，木块向左减速；故拉力与摩擦力平衡时，速度最大，此时弹簧处于伸长状态，在OO右侧，故A、B错误；由于有摩擦力做负功动能减小，所以木块先后到达同一位置时，动能一定越来越小，C对；木块第一次向左运动过程，速度从零开始增加后减小到零，v0不是最大速度，故速度相等的位置一定有2个，故D错误。二、实验题(共2小题，共20分，把答案填在题中横线上或按要求作答)9(10分)(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当(选填“是”或“否”)。把单摆从平衡位置拉开约5释放：_。在摆球经过最低点时启动秒表计时：_。用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期：_。(2)该同学改进测量方法后，得到的部

8、分测量数据如表所示。用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图7所示。该球的直径为_ mm。根据表中数据可以初步判断单摆周期随_的增大而增大。图7数据组编号摆长/mm摆球质量/g周期/s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.51.4解析：(1)单摆在最大摆角不超过10时可看作是简谐运动。摆球经过最低点时速度最大，滞留的时间最短，计时误差最小。为减小测量周期时的误差，应测单摆完成3050次全振动所用的时间来求出周期。(2)螺旋测微器上的固定刻度读数为20.5 mm，可动部分的读数约为18

9、.50.01 mm，则测量结果为20.5 mm18.50.01 mm20.685 mm。分析表中数据可以看出，摆长不变时周期不变，摆长变化时周期才发生变化。答案：(1)是是否(2)20.685 (20.68320.687均可)摆长10(10分)在“探究单摆周期与摆长关系”的实验中，(1)关于安装选择仪器及测量时的一些实验操作，下列说法中正确的是_。A用米尺测出摆线的长度，记为摆长lB实验中应选择体积较小、质量较大的小球C使摆线偏离竖直方向某一角度小于10，然后静止释放摆球D测出摆球两次通过最低点的时间间隔记为此单摆振动的周期(2)实验测得的数据如下表所示。次数12345摆长l/cm80.009

10、0.00100.00110.00120.0030次全振动时间t/s53.856.960.062.865.7振动周期T/s1.791.902.002.092.19振动周期的平方T2/s23.203.614.004.374.80图8请将第三次的测量数据标在图8中，并在坐标图中作出T2随l变化的关系图像。(3)根据数据及图像可知单摆周期的平方与摆长的定量关系是_。解析：(1)摆长应为摆线长与小球半径之和，A错误；单摆小球应使用体积小，质量较大的，B正确；摆球的最大摆角应较小，一般小于10，C正确；为减小测量误差，测单摆周期时，应测量3050次全振动的总时间，D错误。(2)T2l图像如图所示(3)由图

11、可求出k s2/m4 s2/m所以T2kl4l答案：(1)BC(2)见解析(3)T24l三、计算题(共2小题，共32分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤)11(16分)弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t0时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动；在t0.20 s时，振子速度第一次变为v；在t0.50 s时，振子速度第二次变为v。(1)求弹簧振子振动周期T。(2)若B、C之间的距离为25 cm，求振子在4.00 s内通过的路程。(3)若B、C之间的距离为25 cm。从平衡位置计时，写出弹簧振子位移表达式，并画出弹簧振子的振动图像。解析：(1)画出弹簧振子简谐

12、运动的示意图如图所示。由对称性可得：T0.502 s1.00 s。(2)若B、C之间距离为25 cm，则振幅A25 cm12.5 cm振子4.00 s内通过的路程s4412.5 cm200 cm。(3)根据xAsin t，A12.5 cm，2。得x12.5 sin 2t cm。振动图像如图所示。答案：(1)1.00 s(2)200 cm(3)x12.5 sin 2t cm图像见解析12(16分)如图9所示，小球M自A点以向AD方向的初速度v逐渐接近固定在D点的小球N，已知弧长为0.8 m，AB圆弧的半径R10 m，AD10 m，A、B、C、D在同一水平面上，则v多大时，才能使M恰好碰到小球N？(g取10 m/s2，不计一切摩擦)图9解析：小球M的运动由两个分运动合成：一是以速度v沿AD方向的匀速直线运动；二是在圆弧面方向上的往复运动。因为R，所以小球在圆弧上的往复运动可等效为摆长为R的单摆的简谐运动，且具有等时性，其周期T2 设小球M恰好能碰到小球N，则：ADvt 且满足tnT(n1,2,3 )联立式解得v m/s(n1,2,3，)。答案： m/s(n1,2,3，)7