2019-2020年高中物理《第11章 机械振动》单元综合试题4 新人教版选修3-4.doc

2019-2020年高中物理第11章 机械振动单元综合试题4 新人教版选修3-4一、单项选择题1一个弹簧振子，第一次被压缩x后释放做自由振动，周期为T1，第二次被压缩2x后释放做自由振动，周期为T2，则两次振动周期之比T1T2为()A11B12C21 D14解析：选A.周期与振幅无关，故A正确2(xx年高考上海卷)做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的()A频率、振幅都不变 B频率、振幅都改变C频率不变，振幅改变 D频率改变，振幅不变解析：选C.由单摆周期公式T2 知周期只与l、g有关，与m和v无关，周期不变频率不变又因为没改变质量前，设单摆最低点与最高点高度差为h，最低点速度为v，mghmv2.质量改变后：4mgh4m()2，可知hh，振幅改变故选C.3(2011年金华模拟)如图所示，一单摆悬于O点，摆长为L，若在O点的竖直线上的O点钉一个钉子，使OOL/2，将单摆拉至A处释放，小球将在A、B、C间来回振动，若振动中摆线与竖直方向夹角小于10，则此摆的周期是()A2 B2 C2( ) D( )解析：选D.此摆为复合摆，周期等于摆长为L的半个周期与摆长为的半个周期之和，故D正确4(2011年安徽合肥一模)如图所示，弹簧振子在振动过程中，振子从a到b历时0.2 s，振子经a、b两点时速度相同，若它从b再回到a的最短时间为0.4 s，则该振子的振动频率为()A1 Hz B1.25 HzC2 Hz D2.5 Hz解析：选B.由简谐运动的对称性可知，tOb0.1 s，tbc0.1 s，故0.2 s，解得T0.8 s，f1.25 Hz，选项B正确5(2011年江苏泰州联考)如图所示为受迫振动的演示装置，当单摆A振动起来后，通过水平悬绳迫使单摆B、C振动，则下列说法正确的是()A只有A、C摆振动周期相等BA摆的振幅比B摆小CB摆的振幅比C摆大DA、B、C三摆的振动周期相等解析：选D.当单摆A振动起来后，单摆B、C做受迫振动，做受迫振动的物体的周期(或频率)等于驱动力的周期(或频率)，选项A错误而D正确；当物体的固有频率等于驱动力的频率时，发生共振现象，选项C正确而B错误二、不定项选择题6做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，则这段时间内()A振子的位移越来越大B振子正向平衡位置运动C振子的速度与位移同向D振子的速度与位移反向解析：选BD.速度越来越大，说明振子正在向平衡位置运动，位移变小，A错B对；速度与位移反向，C错D对7如图所示是单摆做阻尼运动的位移时间图线，下列说法中正确的是()A摆球在P与N时刻的势能相等B摆球在P与N时刻的动能相等C摆球在P与N时刻的机械能相等D摆球在P时刻的机械能大于N时刻的机械能解析：选AD.P、N两点表示摆球的位移大小相等，所以重力势能相等，A对；P点的速度大，所以动能大，故B、C错D对8(xx年高考宁夏理综卷改编)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.若驱动力的振幅保持不变，下列说法正确的是()A当ff0时，该振动系统的振幅随f增大而减小B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9一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()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t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同解析：选B.读图可知，该简谐运动的周期为4 s，频率为0.25 Hz，在10 s内质点经过的路程是2.54A20 cm.第4 s末的速度最大在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相反三、计算题10如图甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置设摆球向右运动为正方向图乙是这个单摆的振动图象根据图象回答：(1)单摆振动的频率是多大？(2)开始时刻摆球在何位置？(3)若当地的重力加速度为10 m/s2，这个摆的摆长是多少？解析：(1)由xt图可知：T0.8 s，所以f Hz1.25 Hz.(2)t0时x4 cm，故开始时刻摆球在B位置(3)根据T2 ，所以l0.16 m.答案：(1)1.25 Hz(2)B点(3)0.16 m11(2011年丽水模拟)“嫦娥二号”载人飞船的成功发射，标志着我国航天技术新的突破如果宇航员将在地面上校准的摆钟拿到月球上去(1)若此钟在月球上记录的时间是1 h，那么实际的时间是多少？(2)若要在月球上使该钟与在地面上时一样准，摆长应如何调节？(已知g月)解析：(1)设在地球上该钟的周期为T0，在月球上该钟的周期为T，设在月球上指示的时间为t，则在月球上该钟在时间t内振动的次数N.设在地面上振动次数N时所指示的时间为t0，则有N，所以又T2 所以t0t t1 h h所以地面上的实际时间为 h.(2)要使其与在地面上时走得一样准应使TT0，即，l月l地l地应将摆长调为原来的.答案：(1) h(2)调为原来的12在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中，要进行振动记录，如图甲所示是一个常用的记录方法，在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P，在下面放一条白纸带当小球振动时，匀速拉动纸带(纸带运动方向与振子振动方向垂直)，笔就在纸带上画出一条曲线，如图乙所示 (1)若匀速拉动纸带的速度为1 m/s，则由图中数据算出振子的振动周期为多少？(2)作出P的振动图象(3)若拉动纸带做匀加速运动，且振子振动周期与原来相同，由图丙中的数据求纸带的加速度大小解析：(1)由题图乙可知，当纸带匀速前进20 cm时，弹簧振子恰好完成一次全振动，由v，可得t s，所以T0.2 s；(2)由题图乙可以看出P的振幅为2 cm，振动图象如图所示；(3)当纸带做匀加速直线运动时，振子振动周期仍为0.2 s，由丙图可知，两个相邻0.2 s时间内，纸带运动的距离分别为0.21 m、0.25 m，由xaT2，得a m/s21.0 m/s2.答案：(1)0.2 s(2)见解析(3)1.0 m/s2