高中物理人教版选修34同步作业与测评：第十一章高考真题集训 Word版含解析

第十一章高考真题集训1(2016北京高考)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()答案A解析振子在N点时开始计时，其位移为正向最大，并按余弦规律变化，故选项A正确。2(2015上海高考)(多选)质点运动的位移x与时间t的关系如图所示，其中做机械振动的是()答案ABC解析机械振动是指在平衡位置附近的往复运动，A、B、C项正确；D图中质点只来回运动一次就趋于静止了，D项错误。3(浙江高考)一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为30 s。当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐。地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船。在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A05 s B075 s C10 s D15 s答案C解析解法一：由题意知，游客舒服登船时间t210 s。解法二：设振动图象表达式为xAsint，由题意可知t1或t2，其中 rad/s，解得t1025 s 或t2125 s，则游客舒服登船时间tt2t110 s。4(2015山东高考)(多选)如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为x01sin(25t) m。t0 时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t06 s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小g10 m/s2。以下判断正确的是()Ah17 mB简谐运动的周期是08 sC06 s内物块运动的路程是02 mDt04 s时，物块与小球运动方向相反答案AB解析由小物块简谐运动的表达式可知，25，则T08 s，故B正确；06 s内物块运动了个周期，故路程应为03 m，C错误；t04 s时物块运动了半个周期，正向下运动，与小球运动方向相同，故D错误；t06 s时，物块的位移y01 m，小球下落距离Hgt218 m，由题图可知，hHy17 m，故A正确。5(安徽高考)在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律。法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。已知单摆摆长为l，引力常量为G，地球质量为M，摆球到地心的距离为r，则单摆振动周期T与距离r的关系式为()AT2r BT2rCT DT2l答案B解析由单摆周期公式T2 及黄金代换式GMgr2，得T2r，故B正确，A、C、D错误。6(2015天津高考)某同学利用单摆测量重力加速度。(1)(多选)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立柱上的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_。答案(1)BC(2)解析(1)为减小实验误差，应选用密度大，体积小的摆球，A项错误；摆线应选用不易伸缩的轻线，B项正确；实验时摆球应在同一竖直面内摆动，而不能做成圆锥摆，C项正确；摆长一定的情况下，摆角不能超过5度，因此摆的振幅不能过大，D项错误。(2)由单摆周期公式得T12，T22 ，解得g。7(上海高考)某小组在用单摆“测定重力加速度”实验后，为进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆。通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期T2 ，式中IC为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到重心C的距离。如图(a)，实验时在杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见表，并测得摆的质量m050 kg。r/m045040035030025020T/s211214220230243264(1)由实验数据得出图(b)所示的拟合直线，图中纵轴表示_。(2)IC的国际单位为_，由拟合直线得到IC的值为_(保留到小数点后两位)；(3)若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值_。(选填：“偏大”“偏小”或“不变”)答案(1)T2r(2)kgm2017(3)不变解析(1)由T2 ，可得T2rr2，所以图中纵轴表示T2r。(2)IC单位与mr2单位一致，因为mr2的国际单位为kgm2，所以IC的国际单位为kgm2；结合T2rr2和题图中的截距和斜率，解得IC的值为017。(3)重力加速度g的测量值是通过求斜率得到，与质量无关，所以若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值不变。8(江苏高考)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。答案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)解析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。9(重庆高考)一竖直悬挂的弹簧振子，下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸。当振子上下振动时，以速率v水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图象。y1、y2、x0、2x0为纸上印迹的位置坐标。由此图求振动的周期和振幅。答案TA解析设振动的周期为T，由题意可得，在振子振动的一个周期内，纸带发生的位移大小为2x0，故T。设振动的振幅为A，则有2Ay1y2，故A。