1、章末检测卷(一)(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分)1关于做简谐运动的物体完成一次全振动的意义，有以下几种说法，其中正确的是()A回复力第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程B速度第一次恢复为原来的大小和方向所经历的过程C动能或势能第一次恢复为原来的大小所经历的过程D速度和加速度第一次同时恢复为原来的大小和方向所经历的过程答案D2做简谐运动的单摆，在摆动的过程中()A只有在平衡位置时，回复力才等于重力和细绳拉力的合力B只有在最高点时，回复力才等于重力和细绳拉力的合力C摆球在任意位置处，回复力都等于重力和细绳
2、拉力的合力D摆球在任意位置处，回复力都不等于重力和细绳拉力的合力答案B解析单摆在一个圆弧上来回运动，摆球做圆周运动的向心力由重力沿悬线方向的分力和悬线拉力的合力提供，而回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供摆球在平衡位置速度不为零，向心力不为零，而回复力为零，所以合力不等于回复力；摆球在最高点时，速度为零，向心力为零，合力等于回复力3一根弹簧原长为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.答案B解析振子的最大加速度a，而mgkx，解得a，B项正确4一个摆长约1 m的单摆，在下列的四个随时间变化
3、的驱动力作用下振动，要使单摆振动的振幅尽可能大，应选用的驱动力是()答案C解析单摆的周期为T2 s，驱动力的频率应尽可能接近系统的固有频率，C对5如图1甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，周期T2 s，从最低点位置向上运动时开始计时，在一个周期内的振动图像如图乙所示，关于这个图像，下列说法正确的是()图1At1.25 s，振子的加速度为正，速度也为正Bt1 s，弹性势能最大，重力势能最小Ct0.5 s，弹性势能为零，重力势能最小Dt2 s，弹性势能最大，重力势能最小答案D解析由题图可知t1.25 s时，位移为正，加速度为负，速度也为负，A不正确竖直方向的弹簧振子，其振动过程中机械能守恒，在最高
4、点重力势能最大，动能为零；在最低点重力势能最小，动能为零，所以弹性势能最大；在平衡位置，动能最大，由于弹簧发生形变，弹性势能不为零由此可知D正确6某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为xAsin t m，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 s末的速度方向都相同答案AD解析由xAsin t m知周期T8 s第1 s末、第3 s末、第5 s末分别相差2 s，恰好是个周期根据简谐运动图像中的对称性可知A、D选项正确7如图2所示为某物体做简谐运动的图像，下列说法正确的是()图2A物体在0.2 s时刻与0
5、.4 s时刻的速度相同B物体在0.6 s时刻与0.4 s时刻的动能相同C0.7 s0.9 s时间内物体的加速度在减小D0.9 s1.1 s时间内物体的势能在增加答案AB8如表所示为某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则固有频率可能为()驱动力频率/Hz304050607080受迫振动振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固40 HzB70 HzC50 Hzf固60 HzD以上选项都不对答案C9如图3所示为同一实验中甲、乙两个单摆的振动图像，由图像可知()图3A两摆球质量相等B两单摆的摆长相等C两单摆相位相差为D在相同的时间内，两摆球通过
6、的路程总有s甲2s乙答案BC解析由题图知：T甲T乙，则摆长相等，但A甲2A乙，x甲2sin(t) cm，x乙sin t cm，故B、C项正确而单摆周期与摆球质量无关，A项错误由题图可知，在任何相等的时间内，两摆球通过的路程不一定具有s甲2s乙的关系，故D错误10如图4所示是甲、乙两个单摆做简谐运动的图像，则下列说法中正确的是()图4A甲、乙两摆的振幅之比为21Bt2 s时，甲摆的重力势能最小，乙摆的动能为零C甲、乙两球的摆长之比为41D甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定相等答案AB解析由题图知甲、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
7、动的最大位移处，故选项B正确；由单摆的周期公式T2，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错误二、实验题(本大题共2小题，共20分) 11.(10分)(1)(2014江苏单科12B(2)“在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，某同学准备好相关实验器材后，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，同时按下秒表开始计时，当单摆再次回到释放位置时停止计时，将记录的这段时间作为单摆的周期以上操作中有不妥之处，请对其中两处加以改正图5(2)在利用单摆测定重力加速度的实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到g.只要测出多组单摆的摆长l和周期T，作出T2l图像，就可
8、以求出当地的重力加速度理论上T2l图像是一条过坐标原点的直线，某同学根据实验数据作出的图像如图5所示造成图像不过坐标原点的原因是_由图像求出的重力加速度g_ m/s2.(2取9.87)答案(1)应在摆球通过平衡位置时开始计时；应测量单摆多次全振动的时间，再计算出周期的测量值(或在单摆振动稳定后开始计时)(2)测单摆摆长时漏掉了摆球半径9.87解析(1)摆球通过平衡位置时具有较大的速度，此时开始计时，误差较小若只测量一次全振动的时间会产生较大的误差，而测量多次全振动的时间求平均值可减小误差(2)由题图知，当l0时T0，说明l不是摆长，而是摆线长度，漏掉了摆球半径图像的斜率k，由题图知k4，故g2
9、9.87 m/s2.12(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6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6数据组编号摆长/mm摆球质量/g周期/s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.5
10、1.4答案(1)是是否(2)20.684(20.68220.686均可)摆长解析(1)单摆在最大摆角不超过5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18.40.01 mm，则测量结果为20.5 mm18.40.01 mm20.684 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三、计算题(本大题共4小题，共40分要有必要的文字说明或解题步骤，有数值计算的要注明单位)13(8分)如图7所示，一块涂有
11、炭黑的玻璃板，质量为2 kg，在拉力F的作用下，在t0时由静止开始竖直向上做匀加速运动一个装有水平振针的振动频率为5 Hz的固定电动音叉在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA1.5 cm，BC3.5 cm.求：自玻璃板开始运动，经过多长时间才开始接通电动音叉的电源？接通电源时，玻璃板的速度是多大？(g取10 m/s2)图7答案0.1 s0.1 m/s14(10分)如图8所示为一弹簧振子的振动图像，求：图8(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？路程是多少？答案(1)x5s
12、in t cm(2)见解析(3)05 m解析(1)由振动图像可得：A5 cm，T4 s，0则 rad/s故该振子做简谐运动的表达式为：x5sin 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，位移值不断增大，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能减小，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，振子经过的路程s2520 cm500 cm5 m.15(10分)一个摆长为2 m的单
13、摆，在地球上某地振动时，测得完成100次全振动所用的时间为284 s.(1)求当地的重力加速度g；(2)把该单摆拿到月球上去，已知月球上的重力加速度是1.60 m/s2，则该单摆振动周期是多少？答案(1)9.78 m/s2(2)7.02 s解析(1)周期T s2.84 s由周期公式T2得g m/s29.78 m/s2.(2)T223.14 s7.02 s.16(12分)如图9所示为用频闪照相的方法拍到的一个水平放置的弹簧振子振动情况甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20 mm处，放手后向右运动周期内的频闪照片已知频闪的频率为10 Hz.求：图9(1)相邻两次闪光的时间间隔t0、弹簧振子振动的周期T0；(2)若振子的质量为20 g，弹簧的劲度系数为50 N/m，则振子的最大加速度是多少？答案(1)0.1 s1.2 s(2)50 m/s2解析(1)频闪的周期T0.1 s，即相邻两次闪光的时间间隔为t00.1 s振子从最大位移处运动到平衡位置经历的时间为0.3 s，故振子振动的周期T01.2 s.(2)am m/s250 m/s2.
