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1、第十一章限時(shí)檢測(cè) 本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。 滿(mǎn)分100分，時(shí)間90分鐘。 第Ⅰ卷(選擇題　共40分) 一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有些小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 1．(2012·青州一中檢測(cè))做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度a隨位移x的變化規(guī)律應(yīng)是下圖中的哪一個(gè)(　　) 答案：B 解析：由a＝－x知B選項(xiàng)正確。 2．如圖是甲、乙兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，以向右的方向作為擺球偏離平衡位置位移的正方向，從t＝0時(shí)刻起，當(dāng)甲第

2、一次到達(dá)右方最大位移處時(shí)，乙在平衡位置的(　　) A．左方，向右運(yùn)動(dòng)　　　　 B．左方，向左運(yùn)動(dòng) C．右方，向右運(yùn)動(dòng) D．右方，向左運(yùn)動(dòng) 答案：D 3．關(guān)于質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．在某一時(shí)刻，它的速度與回復(fù)力的方向相同，與位移的方向相反 B．在某一時(shí)刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同 C．在某一段時(shí)間內(nèi)，它的回復(fù)力的大小增大，動(dòng)能也增大 D．在某一段時(shí)間內(nèi)，它的勢(shì)能減小，加速度的大小也減小 答案：AD 解析：設(shè)O為質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的平衡位置，它由C經(jīng)過(guò)O到B，又由B經(jīng)過(guò)O到C一個(gè)周期內(nèi)，由于質(zhì)點(diǎn)受到的回復(fù)力和位移的方向總是相反的，且質(zhì)點(diǎn)由B

3、到O和由C到O的過(guò)程中，速度的方向與回復(fù)力的方向相同，A正確。質(zhì)點(diǎn)的位移方向與加速度方向總相反，B不正確。質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)回復(fù)力增大時(shí)，其勢(shì)能增加，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，其動(dòng)能必然減小，C不正確。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的勢(shì)能減小時(shí)，如從C到O或從B到O階段，回復(fù)力減小，勢(shì)能減小，質(zhì)點(diǎn)的加速度大小也減小，D正確。 4．下表記錄了某受迫振動(dòng)的振幅隨驅(qū)動(dòng)力頻率變化的關(guān)系，若該振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f固，則(　　) 驅(qū)動(dòng)力頻率/Hz 30 40 50 60 70 80 受迫振動(dòng)的 振幅/cm 10.2 16.8 27.12 28.1 16.5 8.3 A.f固＝60 Hz B．60

4、 Hz

5、(πt＋)m D．x＝8×10－1sin(t＋)m 答案：A 6．一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是4Hz B．在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是20cm C．第4s末質(zhì)點(diǎn)的速度是零 D．在t＝1s和t＝3s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等，方向相同 答案：B 解析：由振動(dòng)圖象可知，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期是4s，頻率為0.25Hz，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤。振幅為2cm，每周期質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為4A,10s為2.5個(gè)周期，經(jīng)過(guò)的路程為2.5×4A＝10A＝20cm，選項(xiàng)B是正確的，4s末質(zhì)點(diǎn)在平衡位置速度最大，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。在第t＝1s和t＝3s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)分別在正最

6、大位移和負(fù)最大位移，大小相等、方向相反，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 7．做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變，若擺球質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度減小為原來(lái)的1/2，則單擺振動(dòng)的(　　) A．頻率、振幅都不變 B．頻率、振幅都改變 C．頻率不變、振幅改變 D．頻率改變、振幅不變 答案：C 解析：由單擺周期公式T＝2π知周期只與l、g有關(guān)，與m和v無(wú)關(guān)，周期不變頻率不變。又因?yàn)闆](méi)改變質(zhì)量前，設(shè)單擺最低點(diǎn)與最高點(diǎn)高度差為h，最低點(diǎn)速度為v，mgh＝mv2 質(zhì)量改變后：4mgh′＝·4m·2，可知h′≠h，振幅改變，故選C。 8．鋪設(shè)鐵軌時(shí)，每?jī)筛撥壗涌p處都必須留有一定的間隙，勻速運(yùn)行

7、列車(chē)經(jīng)過(guò)鋼軌接縫處時(shí)，車(chē)輪就會(huì)受到一次沖擊。由于每一根鋼軌長(zhǎng)度相等，所以這個(gè)沖擊力是周期性的，列車(chē)受到周期性的沖擊做受迫振動(dòng)。普通鋼軌長(zhǎng)為12.6m，列車(chē)固有振動(dòng)周期為0.315s。下列說(shuō)法正確的是(　　) A．列車(chē)的危險(xiǎn)速率為40m/s B．列車(chē)過(guò)橋需要減速，是為了防止列車(chē)發(fā)生共振現(xiàn)象 C．列車(chē)運(yùn)行的振動(dòng)頻率和列車(chē)的固有頻率總是相等的 D．增加鋼軌的長(zhǎng)度有利于列車(chē)高速運(yùn)行 答案：ABD 解析：對(duì)于受迫振動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率與固有頻率相等時(shí)將發(fā)生共振現(xiàn)象，所以列車(chē)的危險(xiǎn)速率v＝＝40m/s，A正確。為了防止共振現(xiàn)象發(fā)生，過(guò)橋時(shí)需要減速，B正確。由v＝知L增大時(shí)，T不變，v變大，所以D

8、正確。 9．(2012·青島模擬)如圖所示，虛線和實(shí)線分別為甲、乙兩個(gè)彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象，已知甲、乙兩個(gè)振子質(zhì)量相等，則(　　) A．甲、乙兩振子的振幅分別為2cm、1cm B．甲、乙兩個(gè)振子的相位差總為π C．前2秒內(nèi)甲乙兩振子的加速度均為正值 D．第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大 答案：AD 解析：兩振子的振幅A甲＝2cm，A乙＝1cm，A對(duì)；兩振子的頻率不相等，相位差為一變量，B錯(cuò)；前2秒內(nèi)，甲的加速度為負(fù)值，乙的加速度為正值，C錯(cuò)；第2s末甲在平衡位置，速度最大，乙在最大位移處，加速度最大，D對(duì)。 10．將一單擺向左拉至水平標(biāo)志線上，從靜止釋放，當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)

9、到最低點(diǎn)時(shí)，擺線碰到障礙物，擺球繼續(xù)向右擺動(dòng)。用頻閃照相機(jī)拍到如圖所示的單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程的頻閃照片，以下說(shuō)法正確的是(　　) A．?dāng)[線碰到障礙物前后的擺長(zhǎng)之比為9:4 B．?dāng)[線碰到障礙物前后的擺長(zhǎng)之比為3:2 C．?dāng)[線經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，線速度不變，半徑減小，擺線張力變大 D．?dāng)[線經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，角速度變大，半徑減小，擺線張力不變 答案：AC 解析：由頻閃照片可知擺線碰到障礙物前后的周期之比為32，根據(jù)T＝2π，得擺線碰到障礙物前后的擺長(zhǎng)之比94，故A正確，B錯(cuò)誤；擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，線速度不變，半徑減小，角速度變大，根據(jù)牛頓第二定律有：F－mg＝，得F＝mg＋m，擺線經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，半徑

10、減小，擺線張力變大。 第Ⅱ卷(非選擇題　共60分) 二、填空題(共3小題，每小題6分，共18分。把答案直接填在橫線上) 11．如圖所示的三個(gè)圖線分別是用不同的傳感器測(cè)出的不同物體的振動(dòng)圖線。從三個(gè)圖線可知，這三個(gè)物體振動(dòng)的共同特點(diǎn)是具有________，三個(gè)物體中，最簡(jiǎn)單的振動(dòng)是________。圖中心臟跳動(dòng)的圖線是某人的心電圖，方格紙每個(gè)小方格的寬度是0.5cm，心電圖記錄儀拖動(dòng)方格紙的速度是1.8cm/s，則此人的心率是________次/分。 答案：周期性　彈簧振子的振動(dòng)　67.5 解析：由圖可看出，三個(gè)物體振動(dòng)的共同特點(diǎn)是都具有周期性，彈簧振子的圖線是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖線，是最

11、簡(jiǎn)單的振動(dòng)；心臟跳動(dòng)的頻率為1.8×60/(0.5×3.2)次/分＝67.5次/分。 12．(2010·沈陽(yáng)二中高二檢測(cè))有兩個(gè)同學(xué)利用假期分別去參觀位于天津市的“南開(kāi)大學(xué)”和上海市的“復(fù)旦大學(xué)”，他們各自在那里的物理實(shí)驗(yàn)室利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確的探究了單擺周期T和擺長(zhǎng)L的關(guān)系。然后他們通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并由計(jì)算機(jī)繪制了T2－L圖象，如圖甲所示，已知天津市比上海市的緯度高，則去“南開(kāi)”的同學(xué)所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖象是________(填“A”或“B”)。另外，去“復(fù)旦”做研究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了他實(shí)驗(yàn)用的a、b兩個(gè)擺球的振動(dòng)圖象，如圖乙所示，由圖象可知兩單擺擺長(zhǎng)之比＝___

12、_____，在t＝2s時(shí)b球振動(dòng)方向是：________(填“＋y”或“y”)。 答案：B；4:9；＋y 解析：(1)T2－L圖線的斜率為，南開(kāi)大學(xué)所處緯度高，重力加速度大，對(duì)應(yīng)斜率小，故B圖線為去南開(kāi)大學(xué)的同學(xué)所作。由圖乙可知＝，又T2∝L，則＝。由圖象可看出t＝2s時(shí)b的振動(dòng)方向沿y軸正向。 13．(2012·上海寶山區(qū)高二期末)在用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中 (1)為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，?yīng)選用下列所給器材中的哪些？將所選用的器材的字母填在題后的橫線上。 A．長(zhǎng)1m左右的細(xì)繩； B．長(zhǎng)30m左右的細(xì)繩； C．直徑2cm的鉛球； D．直徑2cm的鐵球；

13、E．秒表； F．時(shí)鐘； G．最小刻度是厘米的直尺； H．最小刻度是毫米的直尺。 所選擇的器材是____________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)時(shí)擺球偏離豎直線的要求是____________，理由是____ ____________________________________________________________________________________________________________________。 (3)某同學(xué)測(cè)出不同擺長(zhǎng)時(shí)對(duì)應(yīng)的周期T，作出T2－L圖線，如圖所示，再利用圖線上任兩點(diǎn)A、B的坐標(biāo)(x1

14、，y1)、(x2，y2)，可求得g＝________。若該同學(xué)測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)漏加了小球半徑，而其它測(cè)量、計(jì)算均無(wú)誤，也不考慮實(shí)驗(yàn)誤差，則用上述方法算得的g值和真實(shí)值相比是________的(選項(xiàng)“偏大”、“偏小”或“不變”)。 答案：(1)ACEH (2)擺線與豎直方向的夾角不超過(guò)(或小于)5°。因?yàn)橹挥性跀[角不超過(guò)(或小于)5°的情況下，單擺的周期公式T＝2π才成立 (3)4π2·；不變 三、論述·計(jì)算題(共4小題，共42分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位) 14．(9分)在光滑水平面上的O點(diǎn)系一長(zhǎng)

15、為l的絕緣細(xì)線，線的另一端系一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球，當(dāng)沿細(xì)線方向上加上電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，小球處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初速度v0，使小球在水平面上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)如圖，若v0很小，則小球第一次回到平衡位置所需時(shí)間為多大？ 答案：π 解析：小球的運(yùn)動(dòng)類(lèi)似于一單擺運(yùn)動(dòng)，其回復(fù)力由電場(chǎng)力Eq的切線方向分力提供，在T＝2π中，g＝，小球從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次回到平衡位置所用時(shí)間 t＝＝π 15．(10分)(2011·溫州模擬)如圖所示為一彈簧振子的振動(dòng)圖象，試完成以下問(wèn)題： (1)寫(xiě)出該振子簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式。 (2)在第2 s末到第3 s末這段時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的加速度

16、、速度、動(dòng)能和彈性勢(shì)能各是怎樣變化的？ (3)該振子在前100 s的總位移是多少？路程是多少？ 答案：(1)x＝5 sint(cm)　(2)見(jiàn)解析　(3)0；5m 解析：(1)由振動(dòng)圖象可得：A＝5cm，T＝4 s，φ＝0則ω＝＝rad/s，故該振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為： x＝5 sint(cm) (2)由圖可知，在t＝2 s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)，位移值不斷加大，加速度的值也變大，速度值不斷變小，動(dòng)能不斷減小，彈性勢(shì)能逐漸增大。當(dāng)t＝3 s時(shí)，加速度的值達(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

17、×4cm＝20cm，前100 s剛好經(jīng)過(guò)了25個(gè)周期，所以前100 s振子位移x＝0，振子路程s＝20×25cm＝500cm＝5m。 16．(11分)如圖所示，光滑圓弧槽半徑為R，A為最低點(diǎn)，C到A的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于R，若同時(shí)釋放小球B、C，要使兩小球B和C在A點(diǎn)相遇(小球B和C可視為質(zhì)點(diǎn))，問(wèn)：小球B到A點(diǎn)的距離H應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？ 答案：H＝(2n＋1)2R(n∈N) 解析：因?yàn)樾∏駽到A的距離遠(yuǎn)小于R，所以C球沿圓弧做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，此振動(dòng)與一個(gè)擺長(zhǎng)為R的單擺振動(dòng)模型相同，故此等效擺長(zhǎng)為R。 C球開(kāi)始釋放至到達(dá)A點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間最短為，也可能是T或T…即 tC＝(2n＋1)，n∈N 其中

18、T＝2π， B到達(dá)A點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間tB＝ 兩球相遇時(shí)，tC＝tB， 所以(2n＋1)＝＝ 故H應(yīng)滿(mǎn)足H＝R(n∈N) 17．(12分)(2012·煙臺(tái)模擬)將一測(cè)力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上就可以測(cè)量快速變化的力，圖甲中O點(diǎn)為單擺的懸點(diǎn)，現(xiàn)將小球(可視為質(zhì)點(diǎn))拉到A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球在豎直平面內(nèi)的ABC之間來(lái)回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中最低位置?！螦OB＝∠COB＝α，α小于10°且是未知量，圖乙表示由計(jì)算機(jī)得到細(xì)線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間變化的曲線，且圖中t＝0時(shí)刻為擺球從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻，據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中信息(g取10m/s2)，求： (1)單擺的周期和擺長(zhǎng)； (2)擺球質(zhì)量及擺動(dòng)過(guò)程中的最大速度。 答案：(1)0.4πs　0.4m　(2)0.05kg　0.283m/s 解析：(1)由圖乙可知：?jiǎn)螖[周期T＝0.4πs 由公式T＝2π可求得擺長(zhǎng)l＝0.4m。 (2)mgcosα＝Fmin＝0.495N mg(l－lcosα)＝mv Fmax－mg＝m 解得m＝0.05kg，vm≈0.283m/s。