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2019-2020学年同步人教版高中物理选修3-4素养练习:第十一章 章末过关检测(一) WORD版含解析.doc

上传人:高**** 文档编号:595814 上传时间:2024-05-29 格式:DOC 页数:7 大小:174.50KB
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1、章末过关检测(一) 学生用书P95(单独成册)(时间:60分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1关于简谐运动的周期,以下说法不正确的是()A间隔一个周期的整数倍的两个时刻,物体的振动情况相同B间隔半个周期的奇数倍的两个时刻,物体的速度和加速度可能同时相同C半个周期内物体的动能变化一定为零D一个周期内物体的势能变化一定为零解析:选B.根据周期的意义可知,物体完成一次全振动,所有的物理量都恢复到初始状态,故A、D选项正确当间隔半周期的奇数倍时,所有的矢量都变得大小相等,方向相反,动能与速度的平方成正比,故B选项错误,C

2、选项正确2.如图所示,三根细线于O点处打结,A、B端固定在同一水平面上相距为L的两点上,使AOB成直角三角形,BAO30,已知OC线长是L,下端C点系着一个小球(直径可忽略)下列说法中正确的是()A让小球在纸面内摆动,周期T2B让小球在垂直纸面方向摆动,周期T2 C让小球在纸面内摆动,周期T2 D让小球在垂直纸面方向摆动,周期T2解析:选A.让小球在纸面内摆动,在摆角很小时,单摆以O点为悬点,摆长为L,周期为T2;让小球在垂直纸面方向摆动,摆球以OC的延长线与AB的交点为中心摆动,摆长为Lcos 30LL,周期为T ,选项A正确3如图所示为一简谐运动的振动图象,在00.8 s时间内,下列说法正

3、确的是()A质点在0和0.8 s时刻具有正向最大速度B质点在0.2 s时刻具有负向最大加速度C0至0.4 s质点加速度始终指向x方向不变D在0.2 s至0.4 s时间内,加速度方向和速度方向相同解析:选D.在0和0.8 s时刻具有负向的最大速度,而不是正向,故A错;0.2 s时刻加速度方向向上指向平衡位置即正向,故B错;0至0.4 s质点加速度指向x正方向不变,故C错;0.2 s至0.4 s内,速度变大,做加速运动,加速度方向和速度方向相同,D对4一质点做简谐运动的图象如图所示,下列说法中正确的是()A质点振动频率是4 HzB在10 s内质点经过的路程是20 cmC第4 s末质点的速度是零D在

4、t1 s和t3 s两时刻,质点位移大小相等、方向相同解析:选B.根据振动图象可知,该简谐运动周期T4 s,所以频率f0.25 Hz,选项A错误;10 s内质点通过路程s4A10A102 cm20 cm,选项B正确;第4 s末质点经过平衡位置,速度最大,选项C错误;在t1 s和t3 s 两时刻,质点位移大小相等、方向相反,选项D错误5如图所示,竖直轻弹簧下端固定在水平面上,上端连一质量为M的物块A,A的上面置一质量为m的物块B,系统可在竖直方向做简谐运动,则()A当振动到最低点时,B对A的压力最小B当振动到最高点时,B对A的压力最小C当向上振动经过平衡位置时,B对A的压力最大D当向下振动经过平衡

5、位置时,B对A的压力最大解析:选B.在最高点时有mgF高mam,得F高mgmam.在最低点时有F低mgmam,得F低mgmam,在经平衡位置时有F平mg0,F平mg,可知F低F平F高因此可知在最高点时B对A的压力最小,在最低点时B对A的压力最大6一个摆长为l1的单摆,在地面上做简谐运动,周期为T1,已知地球的质量为M1,半径为R1,另一摆长为l2的单摆,在质量为M2,半径为R2的星球表面做简谐运动,周期为T2.若T12T2,l14l2,M14M2,则地球半径与星球半径之比R1R2为()A21 B23 C12 D32解析:选A.在地球表面单摆的周期T12在星球表面单摆的周期T22GgGg联立式得

6、.二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分)7某振动系统的固有频率为f0,在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动力的频率为f.若驱动力的大小保持不变,下列说法正确的是()A当ff0时,该振动系统的振幅随f减小而增大C该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f0D该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于f解析:选BD.受迫振动的频率总等于驱动力的频率,D正确;驱动力频率越接近固有频率,受迫振动的振幅越大,B正确8如图所示,下列说法正确的是()A振动图象上的A、B两点振动质点的速度相同B

7、在t0.1 s和t0.3 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t0.2 s和t0.3 s时的动能相等解析:选BC.A、B两点位移相同,速度大小相等,但方向相反,因此A错,C对t0.1 s和t0.3 s质点离开平衡位置的位移最大,方向相反,由Fkx,a可知B对t0.2 s时,质点通过平衡位置,速度最大,动能最大,而t0.3 s时,速度为零,动能最小,故D错9某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为xAsin t,则质点()A第1 s末与第3 s末的位移相同B第1 s末与第3 s末的速度相同C3 s末至5 s末的位移方向都相同D3 s末至5

8、 s末的速度方向都相同解析:选AD.由表达式xAsin t知, rad/s,简谐运动的周期T8 s表达式对应的振动图象如图所示质点在1 s末的位移x1AsinA,质点在3 s末的位移x3AsinA,故A正确;由前面计算可知t1 s和t3 s质点连续通过同一位置,故两时刻质点速度大小相等,但方向相反,B错误;由xt图象可知,34 s内质点的位移为正值,45 s内质点的位移为负值,C错误;同样由xt图象可知,在35 s内,质点一直向负方向运动,D正确10一个质点做简谐运动的图象如图所示,下列叙述中正确的是()A质点的振动频率为5 HzB在10 s内质点经过的路程为30 cmC在5 s末,质点做简谐

9、运动的位移为2 cmD在t1.5 s和t4.5 s两时刻质点的位移大小相等且为 cm解析:选CD.由题目中的振动图象可直接得到周期T4 s,频率f0.25 Hz,故A错误一个周期内做简谐运动的质点经过的路程是4A8 cm,10 s为2.5个周期,故质点经过的路程为20 cm,B错误由题图可知5 s末质点的位移为2 cm,故C正确质点的位移与时间的关系为x2 sin cm,把t1.5 s和t4.5 s分别代入方程可得位移大小都是 cm,故D正确三、非选择题(本题共3小题,共40分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单

10、位)11(10分)某同学利用单摆测量重力加速度(1)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的单摆实验时,由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺,于是他先使摆球自然下垂,在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点,测出单摆的周期T1;然后保持悬点位置不变,设法将摆长缩短一些,再次使摆球自然下垂,用同样方法在竖直立柱上做另一标记点,并测出单摆的周期T2;最后用钢板刻度尺量出竖直

11、立柱上两标记点之间的距离L.用上述测量结果,写出重力加速度的表达式g_解析:(1)应选用密度较大且直径较小的摆球,A错在摆动中要尽力保证摆长不变,故应选用不易伸长的细线,B对摆动中要避免单摆成为圆锥摆,摆球要在同一竖直面内摆动,C对摆动中摆角要控制在5以内,所以D错(2)设两次摆动时单摆的摆长分别为L1和L2,则T12 ,T22,则L(TT),因此,g.答案:(1)BC(2)12.(14分)一水平弹簧振子做简谐运动,其位移和时间关系如图所示求:(1)写出该简谐运动的表达式;(2)t0.25102 s时的位移;(3)从t0到t8.5102 s的时间内,质点的路程、位移各为多大?解析:(1)由图象

12、知:A2 cm,T2102 s,则100弧度/秒表达式为:x2sin cm.(2)把t0.25102 s代入表达式得x2sin cm1.414 cm.(3)因为振动是变速运动,所以只能利用其周期性求解一个周期内通过的路程为4倍振幅,本题中t8.5102 sT,所以通过的路程为4A17A172 cm34 cm.把t8.5102 s代入表达式得x2sin 80.即此时质点在平衡位置,这段时间内的位移大小为:xxx02 cm.答案:(1)x2sin cm(2)1.414 cm(3)34 cm2 cm13(16分)将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力如图甲中O点为单摆的固定悬点,现将小摆

13、球(可视为质点)拉至A点,此时细线处于紧张状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置,AOBCOB,小于10且是未知量图乙是由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线,且图中t0时刻为摆球从A点开始运动的时刻试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息求:(g取10 m/s2)(1)单摆的振动周期和摆长;(2)摆球的质量;(3)摆球运动过程中的最大速度解析:(1)由题图乙可知单摆的周期T0.4 s,由T2,得摆长l0.4 m.(2)在B点拉力的最大值为Fmax0.510 N.Fmaxmg.在A、C两点拉力最小Fmin0.495 N,Fminmgcos ,AB过程机械能守恒,即mgl(1cos )mv2,由以上各式解得m0.05 kg.(3)由Fmaxmg可得,vmax0.283 m/s.答案:(1)0.4 s0.4 m(2)0.05 kg(3)0.283 m/s

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