2019高中物理 第十一章 机械振动学业质量标准检测 新人教版选修3-4.doc
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1、- 1 -第十一章第十一章 学业质量标准检测学业质量标准检测本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分 100 分,时间 90 分钟。第卷(选择题 共 40 分)一、选择题(共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,在每小题给出的四个选项中,第 16 小题只有一个选项符合题目要求,第 710 小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得 4 分,选不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分)1(2016北京理综,15)如图所示,弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点,建立Ox轴。向右为x轴正方向。若振子位于N点时开始计时,则其振动图象为( A )解析:由题意,向右为x轴的正
2、方向,振子位于N点时开始计时,因此t0 时,振子的位移为正的最大值,振动图象为余弦函数,A 项正确。2做简谐运动的物体,其位移随时间的变化规律为x2sin(50t)cm,则下列说法正 6确的是( D )A它的振幅为 4cmB它的周期为 0.02sC它的初相位是D它在 周期内通过的路程可能是 2cm 31 42解析:对照简谐运动的一般表达式xAsin(t)知A2cm,T0.04s,故2 T 6ABC 错;由表达式可以看出振动物体从相位为到相位为这 周期内通过的路程为A,故3 45 41 42D 正确。3如图所示,将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离 x,释放后振子在AB间振动。设AB20cm,振子由
3、A到B时间为 0.1s,则下列说法正确的是( C )A振子的振幅为 20cm,周期为 0.2sB振子在A、B两处受到的回复力分别为kxmg与kxmgC振子在A、B两处受到的回复力大小都是kxD振子一次全振动通过的路程是 20cm- 2 -解析:AB之间距离为 20cm,所以振幅为 10cm,选项 A 错误。由Fkx可知,在A、B两处回复力大小都为kx,选项 B 错误,选项 C 正确。完成一次全振动振子通过的路程为 40cm,选项 D 错误。4(黑龙江鹤岗一中 2016 年高二下学期期中)一质点做简谐运动的图象如图所示,则该质点( C )A在 00.01s 内,速度与加速度反向B在 0.01s0
4、.02s 内,速度与回复力同向C在 0.025s 时,速度为正,加速度为正D在 0.04s 时,速度最大,回复力为零,动能最大解析:由图象可看出,在 00.01s 内速度与加速度同向,在 0.01s0.02s 内速度与回复力反向,在 0.025s 时速度与加速度均为正,在 0.04s 时速度为零,回复力最大。综上所述只有选项 C 正确。5(浙江省诺丁汉大学附中 2017 年高二下学期期末)如图所示,曲轴上挂一个弹簧振子,转动摇把,曲轴可带动弹簧振子上、下振动。开始时不转动摇把,让振子自由振动,测得其频率为 2Hz。现匀速转动摇把,转速为 240r/min。则( D )A当振子稳定振动时,它的振
5、动周期是 0.5sB当振子稳定振动时,它的振动频率是 2HzC当转速增大时,弹簧振子的振幅增大D当转速减小时,弹簧振子的振幅增大解析:摇把的转速为n240r/min4r/s,它的周期T s0.25 s;转动摇把时,振1 n1 4子做受迫振动,振动周期等于驱动力的周期,当振子稳定振动时,它的振动周期是 0.25s,频率为f 4Hz,A、B 错误;摇把转动的周期与弹簧振子固有周期相差越小,振子的振幅越大,1 T并不是转速越大,弹簧振子的振幅就越大,故 C 错误;当转速减小时,弹簧振子的受迫振动周期渐渐接近振子的固有周期,所以弹簧的振幅增大,故 D 正确。6(河北衡水中学 2016 年高二上学期调研
6、)有一星球其半径为地球半径的 2 倍,平均密度与地球相同,今把一台在地球表面走时准确的摆钟移到该星球表面,摆钟的秒针走一圈的实际- 3 -时间变为( B )A0.5min Bmin 22Cmin D2min2解析:星球的质量MV R34 3物体在星球表面所受的万有引力等于重力,所以有mgFG,Mm R2联立解得g RG4 3所以该星球的表面重力加速度与地球表面的重力加速度之比为半径之比,即为 21根据单摆的周期公式T2,L g有。T星 T地1 222所以该星球表面摆钟的秒针走一圈的实际时间为min。故选 B。227(海南省海南中学 2016 年高二下学期期中)如图所示,虚线和实线分别为甲、乙两
7、个单摆做简谐运动的图象,则( ABD )A甲、乙两个单摆的振幅分别为 2 cm、1 cmB甲、乙两个单摆的机械能可能相等C前 2 s 内甲乙两个摆球的加速度均为正值D第 2 s 末甲的速度达到最大,乙的加速度达到最大解析:根据振动图象可知,甲、乙两个单摆的振幅分别为 2cm、1cm,选项 A 正确;摆球的质量未知,故甲、乙两个单摆的机械能可能相等,选项 B 正确;前 2s 内甲的加速度为负值,选项 C 错误;单摆位于平衡位置时速度最大,位于最大位移处时,加速度最大,选项 D 正确。综上本题选 A、B、D。8铺设铁轨时,每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙,匀速运行列车经过钢轨接缝处时,车轮就会
8、受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等,所以这个冲击力是周期性的,列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为 12.6m,列车固有振动周期为 0.315s。下列说法正确的是( ABD )- 4 -A列车的危险速率为 40m/sB列车过桥需要减速,是为了防止列车发生共振现象C列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D增加钢轨的长度有利于列车高速运行解析:对于受迫振动,当驱动力的频率与固有频率相等时将发生共振现象,所以列车的危险速率v 40m/s,A 正确。为了防止共振现象发生,过桥时需要减速,B 正确。由v 知LL TL T增大时,T不变,v变大,所以 D 正确。9如图所示是用频闪照相的方法
9、拍摄到的一个弹簧振子的振动情况,图甲是振子静止在平衡位置时的照片,图乙是振子被拉到左侧距平衡位置 20cm 处放手后向右运动 周期内的频闪照1 4片,已知频闪的频率为 10Hz,则下列说法正确的是( BC )A该振子振动的周期为 1.6sB该振子振动的周期为 1.2sC振子在该 周期内做加速度逐渐减小的变加速运动1 4D从图乙可以看出再经过 0.2s 振子将运动到平衡位置右侧 10cm 处解析:相邻两次频闪的时间间隔 t s0.1s,由题图乙可知 3t ,则振子振动1 f1 10T 4的周期为T1.2s,选项 B 对,A 错;振子在该 周期内受到弹簧的弹力逐渐减小,加速度减小,1 4选项 C
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