最新沪科版高中物理选修34单元测试题及答案全套Word文件下载.docx

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在任意时刻只有弹簧的弹力做功，所以机械能守恒，D正确；

到平衡位置处速度达到最大，动能最大，势能最小，所以A正确；

振幅的大小与振子的位置无关，所以选项C错误；

振子在平衡位置时，弹簧不一定处于原长，如竖直放置的弹簧振子，故E选项错误.

【答案】　ABD

2.一个水平弹簧振子的振动周期是0.025s，当振子从平衡位置向右运动，经过0.17s时，振子运动情况是（　　）

A.正在向右做减速运动

B.正在向右做加速运动

C.位移正在减小

D.正在向左做加速运动

E.势能正在减小

【解析】　＝＝6，T在T～T之间，故0.17s时振子从最大位移处正向右加速接近平衡位置.

【答案】　BCE

3.一弹簧振子做简谐运动，它所受的回复力F随时间t变化的图像为正弦曲线，如图1所示，下列说法正确的是（　　）

图1

A.在t从0到2s时间内，弹簧振子做减速运动

B.在t1＝3s和t2＝5s时，弹簧振子的速度大小相等，方向相反

C.在t1＝5s和t2＝7s时，弹簧振子的位移大小相等，方向相同

D.在t从0到4s时间内，t＝2s时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小

E.在t从0到4s时间内，回复力的功率先增大后减小

【解析】　由于F＝－kx，由Ft图像知，在0到2s时间内，弹簧振子位移变大，离开平衡位置做减速运动，A对；

在t1＝3s和t2＝5s时，速度大小相等，方向相同，B错；

t1＝5s和t2＝7s时位移大小、方向都相同，C对；

在0到4s时间内，t＝2s时刻弹簧振子回复力最大，在端点位置，速度为零，功率最小，D对，E错.

【答案】　ACD

4.如图2所示为某弹簧振子在0～5s内的振动图像，由图可知，下列说法中正确的是（　　）

图2

A.振动周期为5s

B.振幅为8cm

C.第2s末振子的速度为零，加速度为正向的最大值D.第3s末振子的速度为正向的最大值

E.从第1s末到第2s末振子在做加速运动

【解析】　根据图像，周期T＝4s，振幅A＝8cm，A错误，B正确.第2s末振子到达负方向最大位置，速度为零，加速度为正向的最大值，C正确.第3s末振子经过平衡位置，速度达到最大值，且向正方向运动，D正确.从第1s末到第2s末振子经过平衡位置向负方向运动到达最大位置，速度逐渐减小，做减速运动，E错误.

【答案】　BCD

5.如图3所示，一个弹簧振子在A、B间做简谐运动，O点是平衡位置，以某时刻作为计时零点（t＝0），过周期，振子具有正方向的最大速度.那么下面五个图像中哪个能够正确反映振子的振动情况（　　）

图3

　　A　　　　B　　　　C　　　　D　　　　　E

【解析】　t＝T时，振子具有正方向的最大速度，则t＝0时，振子应处于负方向最大位移处，此时，回复力和加速度正向最大.故选项C、E错，A、B、D对.

6.一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系如图4所示，由图可知（　　）

图4

A.频率是2Hz

B.振幅是5cm

C.t＝1.7s时的加速度为正，速度为负

D.t＝0.5s时，质点所受合外力为零

E.t＝0.5时回复力的功率为零

【解析】　由简谐运动的图像可判断出振子的周期为2s，则频率f＝＝0.5Hz；

该质点的振幅为5cm；

1.7s时位移为负值，则加速度为正，根据图像走向可判断速度为负；

0.5s时，振动质点位于平衡位置，回复力为零，但合外力不一定为零（如单摆在平衡位置时合外力指向圆心）.

7.如图5所示的装置中，在曲轴AB上悬挂一个弹簧振子，若不转动把手C，让其上下振动，周期为T1，若使把手以周期T2（T2＞T1）匀速转动，当运动都稳定后，则（　　）

图5

A.弹簧振子的振动周期为T1

B.弹簧振子的振动周期为T2

C.弹簧振子的振动频率为

D.要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速减小

E.要使弹簧振子的振幅增大，可让把手转速增大

【解析】　弹簧振子在把手作用下做受迫振动，因此振动周期为T2，A错，B、C对；

由于T2＞T1，故欲使振幅增大，应使T2减小，即转速应增大，D错，E对.

8.如图6所示，用绝缘细线悬挂的单摆，摆球带正电，悬挂于O点，摆长为l，当它摆过竖直线OC时便进入或离开匀强磁场，磁场方向垂直于单摆摆动的平面向里，A、B点分别是最大位移处.下列说法中正确的是（　　）

图6

A.A点和B点处于同一水平面

B.A点高于B点

C.摆球在A点和B点处线上的拉力大小相等

D.单摆的振动周期仍为T＝2π

E.单摆向右或向左摆过D点时，线上的拉力大小相等

【解析】　摆球运动过程中机械能守恒，所以A、B在同一高度，选项A正确，B错误；

球在B点不受洛伦兹力，与球在A点时受拉力大小相等，选项C正确；

球在磁场中运动时虽然受洛伦兹力，但洛伦兹力总与速度方向垂直，不能提供回复力，所以不改变振动的周期，选项D正确；

单摆向右或向左摆过D点时，速度大小相等，但洛伦兹力的方向相反，所以线上的拉力不相等，选项E错误.

二、非选择题（本大题共4小题，共52分，按题目要求作答）

9.（8分）某实验小组在“利用单摆测定当地重力加速度”的实验中：

（1）用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图7所示，则该摆球的直径为________cm.

图7

（2）小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是________.（填选项前的字母）

A.把单摆从平衡位置拉开30°

的摆角，并在释放摆球的同时开始计时

B.测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为

C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大

D.选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小

【解析】　

（1）游标卡尺读数为0.9cm＋8×

0.1mm＝0.98cm.

（2）单摆符合简谐运动的条件是最大偏角不超过5°

，并从平衡位置计时，故A错误；

若第一次过平衡位置计为“0”，则周期T＝，若第一次过平衡位置计为“1”，则周期T＝，B错误；

由T＝2π得g＝，其中l为摆长，即悬线长加摆球半径，若为悬线长加摆球直径，由公式知g偏大，故C正确；

为了能够将摆球视为质点和减少空气阻力引起的相对误差，应选密度较大、体积较小的摆球，故D错误.

【答案】　

（1）0.98　

（2）C

10.（12分）在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g＝_____________________________________.

如果已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图8（a）所示，那么单摆摆长是________.如果测定了40次全振动的时间如图（b）中秒表所示，那么秒表读数是______s，单摆的摆动周期是________s.

图8

【解析】　由实验原理和单摆的周期公式T＝2π知g＝.摆球的直径d＝2.00cm.故摆长l＝88.40cm－cm＝87.40cm.

秒表的读数t＝75.2s.故单摆的振动周期T＝＝s＝1.88s.

【答案】　　87.40cm　75.2　1.88

11.（16分）如图9所示，轻弹簧的下端系着A、B两球，mA＝100g，mB＝500g，系统静止时弹簧伸长x＝15cm，未超出弹性限度.若剪断A、B间绳，则A在竖直方向做简谐运动，求：

图9

（1）A的振幅为多大.

（2）A的最大加速度为多大.（g取10m/s2）

【解析】　

（1）设只挂A时弹簧伸长量x1＝.由（mA＋mB）g＝kx，得k＝，即x1＝x＝2.5cm.振幅A＝x－x1＝12.5cm.

（2）剪断细绳瞬间，A受最大弹力，合力最大，加速度最大.F＝（mA＋mB）g－mAg＝mBg＝mAam，am＝＝5g＝50m/s2.

【答案】　

（1）12.5cm　

（2）50m/s2

12.（16分）如图10所示，摆长为L的单摆竖直悬挂后摆球在最低点O距离地面高度为h，现将摆球拉至A点无初速度释放，摆角为θ（θ＜5°

）.当摆球运动到最低点O时，摆线突然断裂.不计空气阻力，重力加速度为g，求摆球从A点开始运动到落地经历的时间.

图10

【解析】　单摆的周期T＝2π

摆线断裂后，由h＝gt2得：

下落时间t＝

t总＝t＋＝＋.

【答案】　＋

章末综合测评

（二）

一、选择题（本题包括8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的5个选项中，有3项符合题目要求.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）

1.一列声波从空气传入水中，则（　　）

A.声波频率不变B.声波波长变大

C.声波频率变小D.声波波长不变

E.声波波速变大

【解析】　由于波的频率由波源决定，因此波无论在空气中还是在水中频率都不变；

又因波在水中速度较大，由公式v＝λf可得，波在水中的波长变大，故A、B、E正确.

【答案】　ABE

2.平静湖面传播着一列水面波（横波），在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动.测得两小木块每分钟都上下30次.甲在波谷时，乙在波峰，且两木块之间有一个波峰，这列水面波（　　）

A.频率是0.5HzB.波长是3m

C.波速是1m/sD.周期是0.1s

E.周期是2s

【解析】　由题意知甲、乙两小木块间的距离x＝3m＝λ，故波长λ＝2m.又知两小木块都是每分钟振动30次，故周期T＝2s，频率f＝0.5Hz，则波速v＝＝1m/s.故选项A、C、E正确.

【答案】　ACE

3.如图1所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.2s时刻的波形图.该波的波速为0.8m/s，则下列说法正确的是（　　）

A.这列波的波长是12cm

B.这列波的周期是0.5s

C.这列波是沿x轴正方向传播的

D.t＝0时，x＝4cm处的质点振动方向为沿y轴负方向

E.这列波是沿x轴负方向传播的

【解析】　由波形图读出波长，利用波速求解周期，根据传播时间求出可能的传播距离或者将时间与周期相比较，就可以判断传播方向.

由题图知该波的波长λ＝12cm，故A项正确.由v＝，得T＝s＝0.15s，故B项错误.因＝＝，故该波沿x轴负方向传播，故C项错误，E项正确.由波沿x轴负方向传播可判定t＝0时刻，x＝4cm处质点的振动方向沿y轴负方向，故D项正确.

【答案】　ADE

4.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形如图2所示，质点P的x坐标为3m.已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s.下列说法正确的是（　　）

A.波速为4m/s

B.波的频率为1.25Hz

C.x坐标为15m的质点在t＝0.6s时恰好位于波谷

D.x坐标