學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精章末檢測(cè)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分）一、選擇題（本題共10小題，每小題5分，共50分)1．單擺通過(guò)平衡位置時(shí)，小球受到的回復(fù)力（)A．指向地面 B．指向懸點(diǎn)C．?dāng)?shù)值為零 D．垂直于擺線答案C解析做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，只有在離開平衡位置時(shí)才受到回復(fù)力，“平衡位置”的意義就是回復(fù)力為零的位置,此處的合力卻不一定為零．2．（多選)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，其位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x＝2sin(50πt＋eq\f(π,6)）cm，則下列說(shuō)法正確的是()A．它的振幅為4cmB．它的周期為0。02sC．它的初相位是eq\f（π，6)D．它在eq\f（1，4）周期內(nèi)通過(guò)的路程可能是2eq\r（2）cm答案CD解析對(duì)照簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一般表達(dá)式x＝Asineq\b\lc\(\rc\)（\a\vs4\al\co1(\f(2π,T）t＋φ)）知A＝2cm，T＝0。04s，φ＝eq\f(π，6)，故A、B錯(cuò)，C對(duì)；由表達(dá)式可以看到振動(dòng)物體從eq\f（3π，4）到eq\f(5π，4）時(shí)在eq\f(1,4）周期內(nèi)通過(guò)路程為2eq\r（2）cm,故D正確．3．如圖1所示為某質(zhì)點(diǎn)在0～4s內(nèi)的振動(dòng)圖像，則(）圖1A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅是4mB．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為4HzC．質(zhì)點(diǎn)在4s末的位移為8mD．質(zhì)點(diǎn)在4s內(nèi)的路程為8m答案D解析由圖可知,振動(dòng)的振幅A＝2m，周期T＝4s,則頻率f＝eq\f(1，T）＝0.25Hz，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移是質(zhì)點(diǎn)離開平衡位置的位移，4s末的位移為零,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;路程s＝4A＝8m,選項(xiàng)D正確．4．在月球上周期相等的彈簧振子和單擺，把它們放到地球上后，彈簧振子的周期為T1，單擺的周期為T2,則T1和T2的關(guān)系為（）A．T1＞T2 B．T1＝T2C．T1＜T2 D．無(wú)法確定答案A解析彈簧振子的周期由振動(dòng)系統(tǒng)本身決定，與重力加速度無(wú)關(guān)，故T1＝T月，對(duì)單擺來(lái)說(shuō)，由T＝2πeq\r（\f（l，g))可知,其周期與單擺所處位置的重力加速度g有關(guān)，因g地＞g月，故T2＜T月,所以T1＞T2,A正確，B、C、D均錯(cuò)誤．5．在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)時(shí)用拉力傳感器測(cè)得擺線的拉力大小F隨時(shí)間t變化的圖像如圖2所示，下列判斷中正確的是（)圖2A．該單擺的周期為tB．該單擺的周期為2tC．該單擺的周期為3tD．該單擺的周期為4t答案D6．某同學(xué)在研究單擺的受迫振動(dòng)時(shí)，得到如圖3所示的共振曲線．橫軸表示驅(qū)動(dòng)力的頻率，縱軸表示穩(wěn)定時(shí)單擺振動(dòng)的振幅．已知重力加速度為g，下列說(shuō)法中正確的是（)圖3A．由圖中數(shù)據(jù)可以估算出單擺的擺長(zhǎng)B．由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的質(zhì)量C．由圖中數(shù)據(jù)可以估算出擺球的最大動(dòng)能D．如果增大該單擺的擺長(zhǎng),則曲線的峰將向右移動(dòng)答案A解析從單擺的共振曲線可以得出單擺的固有頻率，單擺的固有頻率等于振幅最大時(shí)的驅(qū)動(dòng)力的頻率，根據(jù)單擺的頻率可以計(jì)算出單擺的周期,根據(jù)單擺的周期公式可以算出單擺的擺長(zhǎng)，選項(xiàng)A正確；從單擺的周期無(wú)法計(jì)算出單擺的擺球質(zhì)量和擺球的最大動(dòng)能，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；如果增大單擺的擺長(zhǎng)，單擺的周期增大，頻率減小，曲線的峰將向左移動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．7．A、B兩個(gè)單擺，A擺的固有頻率為f，B擺的固有頻率為4f，若讓它們?cè)陬l率為5f的驅(qū)動(dòng)力作用下做受迫振動(dòng)，那么比較A、B兩個(gè)單擺()A．A擺的振幅較大,振動(dòng)頻率為fB．B擺的振幅較大，振動(dòng)頻率為5fC．A擺的振幅較大，振動(dòng)頻率為5fD．B擺的振幅較大，振動(dòng)頻率為4f答案B解析A、B兩擺均做受迫振動(dòng)，其振動(dòng)頻率應(yīng)等于驅(qū)動(dòng)力的頻率,即5f,因B擺的固有頻率更接近驅(qū)動(dòng)力的頻率，故B擺的振幅較大，B正確．8．(多選）如圖4所示為同一地點(diǎn)的兩單擺甲、乙的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法中正確的是（)圖4A．甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)相等B．甲擺的振幅比乙擺大C．甲擺的機(jī)械能比乙擺大D．在t＝0。5s時(shí)有正向最大加速度的是乙擺答案ABD解析由題圖看出，兩單擺的周期相同，同一地點(diǎn)g相同，由單擺的周期公式T＝2πeq\r（\f(l,g））得,甲、乙兩單擺的擺長(zhǎng)l相等,故A正確；甲擺的振幅為10cm，乙擺的振幅為7cm,則甲擺的振幅比乙擺大，故B正確；盡管甲擺的振幅比乙擺大，兩擺的擺長(zhǎng)也相等,但由于兩擺的質(zhì)量未知，故無(wú)法比較機(jī)械能的大小,故C錯(cuò)誤；在t＝0。5s時(shí),甲擺經(jīng)過(guò)平衡位置，振動(dòng)的加速度為零，而乙擺的位移為負(fù)向最大，則乙擺具有正向最大加速度，故D正確．9．（多選)如圖5甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．取向右為正方向，振子的位移x隨時(shí)間t的變化圖像如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是()圖5A．t＝0。8s時(shí),振子的速度方向向左B．t＝0。2s時(shí)，振子在O點(diǎn)右側(cè)6eq\r（2)cm處C．t＝0。4s和t＝1.2s時(shí)，振子的加速度完全相同D．t＝0。4s到t＝0.8s的時(shí)間內(nèi),振子的加速度逐漸減小答案ABD解析從t＝0。8s時(shí)起，再過(guò)一段微小的時(shí)間，振子的位移為負(fù)值,因?yàn)槿∠蛴覟檎较?故t＝0。8s時(shí)，速度方向向左，A正確;由題中圖像得振子的位移x＝12sin(eq\f（5π,4）t)cm,故t＝0。2s時(shí)，x＝6eq\r(2)cm，故B正確;t＝0。4s和t＝1。2s時(shí)，振子的位移方向相反，由a＝eq\f（－kx，m）知，加速度方向相反，C錯(cuò)誤；t＝0。4s到t＝0。8s的時(shí)間內(nèi),振子的位移逐漸變小,故振子逐漸靠近平衡位置，其加速度逐漸變小，故D正確．10．（多選）一簡(jiǎn)諧振子沿x軸振動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)．t＝0時(shí)刻振子的位移x＝－0。1m；t＝eq\f（4,3)s時(shí)刻x＝0.1m；t＝4s時(shí)刻x＝0。1m．該振子的振幅和周期可能為(）A．0。1m，eq\f（8，3）s B．0。1m,8sC．0.2m，eq\f(8,3)s D．0.2m,8s答案ACD解析若振幅A＝0.1m，T＝eq\f（8，3）s，則eq\f(4,3）s為半個(gè)周期，從－0。1m處運(yùn)動(dòng)到0.1m處，符合運(yùn)動(dòng)實(shí)際，4s－eq\f（4，3)s＝eq\f（8，3)s為一個(gè)周期,正好返回0。1m處,所以A項(xiàng)正確；若A＝0。1m,T＝8s，eq\f（4，3）s只是T的eq\f（1,6），不可能由負(fù)的最大位移處運(yùn)動(dòng)到正的最大位移處,所以B錯(cuò)；若A＝0.2m，T＝eq\f（8，3）s，eq\f(4，3）s＝eq\f(T,2)，振子可以由－0。1m處運(yùn)動(dòng)到對(duì)稱位置，4s－eq\f（4,3)s＝eq\f（8,3）s＝T,振子可以由0.1m處返回0.1m處,所以C對(duì)；若A＝0.2m，T＝8s，eq\f（4，3）s＝2×eq\f(T,12），而sineq\b\lc\（\rc\）(\a\vs4\al\co1（\f(2π,T)·\f(T，12)）)＝eq\f（1,2）,即eq\f（T，12）時(shí)間內(nèi)，振子可以從平衡位置運(yùn)動(dòng)到0.1m處，再經(jīng)eq\f（8，3）s又恰好能由0。1m處運(yùn)動(dòng)到0。2m處后，再返回0。1m處,所以D對(duì)．二、填空題(本題共2小題，共10分)11．（4分）用砂擺可以描繪簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像，如圖6所示，木板在水平面內(nèi)以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng),同時(shí)砂擺在豎直平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),則砂擺中漏下的細(xì)砂在木板上形成振動(dòng)圖線，現(xiàn)只給一把刻度尺，要測(cè)出木板的速度(漏斗大小忽略不計(jì)），則：圖6(1)需要直接測(cè)量的物理量有________和________．（2）已知重力加速度g，木板速度的表達(dá)式為v＝____________.答案(1)擺長(zhǎng)LAC間距s(2）eq\f(s，2π)eq\r(\f（g，L））解析(1)需要測(cè)量擺長(zhǎng)L，AC間距s；(2)木板勻速直線運(yùn)動(dòng),單擺擺動(dòng)；木板從A到C的時(shí)間為一個(gè)周期：T＝2πeq\r(\f（L，g)）；木板速度：v＝eq\f(s,T）＝eq\f（s，2π）eq\r(\f(g,L）)。12．(6分)某同學(xué)利用單擺測(cè)量重力加速度．圖7在圖7擺長(zhǎng)甲所示裝置的基礎(chǔ)上增加一個(gè)速度傳感器，如圖乙所示,將擺球拉開一小角度使其做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),速度傳感器記錄了擺球振動(dòng)過(guò)程中速度隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖丙所示的v－t圖線．+（1）由圖丙可知，該單擺的周期T＝________s;(2)更換擺線長(zhǎng)度后,多次測(cè)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),利用計(jì)算機(jī)作出T2－L（周期平方—擺線長(zhǎng)）圖線，并根據(jù)圖線擬合得到方程T2＝4.04L＋0.035。由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝______m/s2(取π2＝9.86，結(jié)果保留3位有效數(shù)字)．若其他測(cè)量、計(jì)算均無(wú)誤，則用上述方法算得的g值和真實(shí)值相比是________的（選填“偏大”“偏小”和“不變"）答案（1)2.0（2)9。76不變解析（1)根據(jù)圖線知，單擺的周期T＝2。0s；（2）根據(jù)T＝2πeq\r（\f（L＋\f(d，2），g)）得,T2＝eq\f(4π2L，g）＋eq\f(4π2,g）·eq\f(d,2），由T2＝4.04L＋0。035知，eq\f(4π2，g）＝4.04,解得g＝9。76m/s2.在T2－L圖線中，未測(cè)量擺球的半徑不影響斜率的求解，則算出的g值和真實(shí)值相比是不變的．三、計(jì)算題（本題共4小題，共40分．計(jì)算時(shí)必須有必要的文字說(shuō)明、方程式或重要演算步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)13．（8分）如圖8所示為一彈簧振子的振動(dòng)圖像，求：圖8（1）該振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式；(2）在第2s末到第3s末這段時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的加速度、速度、動(dòng)能和彈性勢(shì)能各是怎樣變化的？(3）該振子在前100s的總位移是多少？路程是多少？答案(1）x＝5sin(eq\f（π,2）t）cm（2)見解析（3)05m解析(1）由振動(dòng)圖像可得:A＝5cm,T＝4s，φ＝0則ω＝eq\f(2π,T）＝eq\f(π,2）rad/s故該振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為：x＝5sin（eq\f(π,2)t)cm.(2)由題圖可知，在t＝2s時(shí)振子恰好通過(guò)平衡位置，此時(shí)加速度為零，隨著時(shí)間的延續(xù)，位移不斷加大，加速度也變大，速度不斷變小，動(dòng)能不斷減小,彈性勢(shì)能逐漸增大．當(dāng)t＝3s時(shí)，加速度達(dá)到最大,速度等于零，動(dòng)能等于零，彈性勢(shì)能達(dá)到最大值．（3）振子經(jīng)過(guò)一個(gè)周期位移為零,路程為5×4cm＝20cm，前100s剛好經(jīng)過(guò)了25個(gè)周期，所以前100s振子位移x＝0，振子路程s＝20×25cm＝500cm＝5m。14．（10分)如圖9所示,兩木塊的質(zhì)量分別為m、M，中間彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧下端與M連接,m與彈簧不連接，現(xiàn)將m下壓一段距離釋放，它就上下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中，m始終沒(méi)有離開彈簧,求：圖9（1）m振動(dòng)的振幅的最大值；(2）m以最大振幅振動(dòng)時(shí)，M對(duì)地面的最大壓力．答案(1)eq\f（mg,k）(2)Mg＋2mg解析（1)在平衡位置時(shí)，設(shè)彈簧的壓縮量為x0，則kx0＝mg。要使m振動(dòng)過(guò)程中不離開彈簧，m振動(dòng)的最高點(diǎn)不能高于彈簧原長(zhǎng)處，所以m振動(dòng)的振幅的最大值A(chǔ)＝x0＝eq\f（mg,k）。（2)m以最大振幅A振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)到最低點(diǎn)，彈簧的壓縮量最大，為2A＝2x0＝eq\f(2mg,k)對(duì)M受力分析可得：FN＝Mg＋keq\f(2mg,k)＝Mg＋2mg由牛頓第三定律得，M對(duì)地面的最大壓力為Mg＋2mg.15．(10分)一個(gè)擺長(zhǎng)為2m的單擺，在地球上某地振動(dòng)時(shí)，測(cè)得完成100次全振動(dòng)所用的時(shí)間為284s。(1）求當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭；（2）把該單擺拿到月球上去，已知月球上的重力加速度是1。60m/s2,則該單擺振動(dòng)周期是多少?答案（1）9.78m/s2(2)7。02s解析(1)周期T＝eq\f(t,n）＝eq\f(284，100)s＝2。84s．由周期公式T＝2πeq\r(\f(l，g)）得g＝eq\f(4π2l，T2)＝eq\f（4×3。142×2,2。842)m/s2≈9。78m/s2。(2)T′＝2πeq\r（\f（l，g′）)＝2×3.14×eq\r(\f（2,1。60）)s≈7.02s.16．（12分）一質(zhì)點(diǎn)在平衡位置O附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從它經(jīng)過(guò)平衡位置起開始計(jì)時(shí)，經(jīng)0.13s質(zhì)點(diǎn)第一次通過(guò)M點(diǎn)，再經(jīng)0。1s第二次通過(guò)M點(diǎn)，則質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期的可能值為多大?答案0。72s或0。24s解析將物理過(guò)程模型化,畫出的圖景如圖甲所示．設(shè)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置O向右運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，那么質(zhì)點(diǎn)從O到M運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0。13s，再由M經(jīng)最右端A返回M經(jīng)歷時(shí)間為0。1s,如圖乙所示．另一種可能就是M點(diǎn)在O點(diǎn)左方,如圖丙所示,質(zhì)點(diǎn)由O點(diǎn)經(jīng)最右方A點(diǎn)后向左經(jīng)過(guò)O點(diǎn)到達(dá)M點(diǎn)歷時(shí)0。13s，再由M點(diǎn)向左經(jīng)最