第十一章過關(guān)檢測(cè)

1、.第十一章過關(guān)檢測(cè)時(shí)間:45分鐘總分值:100分一、選擇題每題6分,共48分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第15小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,第68 小題有多個(gè)選項(xiàng)正確1.一簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象如下圖,在0.10.15 s 這段時(shí)間內(nèi)A.加速度增大,速度變小,加速度和速度的方向一樣B.加速度增大,速度變小,加速度和速度的方向相反C.加速度減小,速度變大,加速度和速度的方向相反D.加速度減小,速度變大,加速度和速度的方向一樣解析:由圖象可知,在t=0.1 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置,t=0.15 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)到達(dá)負(fù)向最大位移處,因此在t=0.10.15 s這段時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)剛好處于由平衡位置向負(fù)向最大位移處運(yùn)動(dòng)的過程中,

2、其位移為負(fù)值,且數(shù)值增大,速度逐漸減小,而加速度逐漸增大,為加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),故加速度方向與速度方向相反,因此選項(xiàng)B正確。答案:B2.做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變,假設(shè)擺球質(zhì)量增加為原來的4倍,擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)速度減小為原來的12,那么單擺振動(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,振幅不變解析:單擺振動(dòng)的頻率與擺長(zhǎng)和所在地的重力加速度有關(guān),與質(zhì)量、振幅大小無(wú)關(guān),題中單擺振動(dòng)的頻率不變;單擺振動(dòng)過程中機(jī)械能守恒,振子在平衡位置的動(dòng)能等于其在最大位移處的勢(shì)能,因此,題中單擺的振幅改變,選項(xiàng)C正確。答案:C3.某同學(xué)看到一只鳥落在樹枝上的P處如下圖,樹枝

3、在10 s 內(nèi)上下振動(dòng)了6次。鳥飛走后,他把50 g的砝碼掛在P處,發(fā)現(xiàn)樹枝在10 s內(nèi)上下振動(dòng)了12次。將50 g的砝碼換成500 g的砝碼后,他發(fā)現(xiàn)樹枝在15 s內(nèi)上下振動(dòng)了6次。試估計(jì)鳥的質(zhì)量最接近A.50 g B.200 g C.500 g D.550 g解析:由題意,m1=50 g時(shí),T1=1012 s=56 s;m2=500 g時(shí),T2=156 s=52 s,可見質(zhì)量m越大,周期T也越大。鳥的振動(dòng)周期T3=53 s,因?yàn)門1T3T2,鳥的質(zhì)量應(yīng)滿足m1m3g乙,將擺長(zhǎng)縮短B.g甲g乙,將擺長(zhǎng)放長(zhǎng)C.g甲g乙,將擺長(zhǎng)放長(zhǎng)解析:走時(shí)變快了,說明周期T=2lg變小了,即g乙g甲,假設(shè)要恢

4、復(fù)原來的周期,那么需把擺長(zhǎng)變長(zhǎng),使lg不變。答案:B6.右圖為某魚漂的示意圖。當(dāng)魚漂靜止時(shí),水位恰好在O點(diǎn)。用手將魚漂往下按,使水位到達(dá)M點(diǎn)。松手后,魚漂會(huì)上下運(yùn)動(dòng),水位在MN之間來回挪動(dòng)。不考慮阻力的影響,以下說法正確的選項(xiàng)是A.魚漂的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B.水位在O點(diǎn)時(shí),魚漂的速度最大C.水位到達(dá)M點(diǎn)時(shí),魚漂具有向下的加速度D.魚漂由上往下運(yùn)動(dòng)時(shí),速度越來越大解析:設(shè)魚漂的橫截面積為S,O點(diǎn)以下的長(zhǎng)度為h。當(dāng)魚漂靜止時(shí),水位恰好在O點(diǎn),說明在O點(diǎn)浮力等于重力,即mg=gSh?？扇點(diǎn)所在位置為平衡位置,取豎直向下為正,當(dāng)魚漂被下按x時(shí),水位在O點(diǎn)上方x處,此時(shí)合力為F合=mg-gSh+x=-gS

5、x,同理可得水位在O點(diǎn)下方時(shí)也滿足此式。因?yàn)?、g、S都是確定量,所以上述關(guān)系式滿足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件F合=-kx,魚漂做的是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),選 項(xiàng)A正確;O點(diǎn)是平衡位置,所以O(shè)點(diǎn)時(shí)魚漂的速度最大,選項(xiàng)B正確;水位到達(dá)M點(diǎn)時(shí),魚漂具有向上的加速度,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;魚漂由上往下運(yùn)動(dòng)時(shí),可能加速也可能減速,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:AB7.一物體做受迫振動(dòng),驅(qū)動(dòng)力的頻率小于該物體的固有頻率。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率逐漸增大到一定數(shù)值的過程中,該物體的振幅可能A.逐漸增大B.逐漸減小C.先逐漸增大,后逐漸減小D.先逐漸減小,后逐漸增大解析:當(dāng)驅(qū)動(dòng)力頻率等于固有頻率時(shí),做受迫振動(dòng)的物體發(fā)生共振現(xiàn)象,振幅最大。由于沒有說明驅(qū)動(dòng)力頻率最后

6、的情況,因此A、C兩項(xiàng)都有可能。答案:AC8.某彈簧振子在程度方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),其位移x隨時(shí)間t變化的關(guān)系為x=Asin t,振動(dòng)圖象如下圖,以下說法正確的選項(xiàng)是A.彈簧在第1 s末與第3 s末的長(zhǎng)度一樣B.第3 s末振子的位移大小為22AC.從第3 s末到第5 s末,振子的速度方向發(fā)生變化D.從第3 s末到第5 s末,振子的加速度方向發(fā)生變化解析:彈簧在第1 s末與第3 s末所在位置一樣,所以彈簧的長(zhǎng)度一樣,選項(xiàng)A正確;由圖象可知振子振動(dòng)周期T=8 s,=2T=4 rad/s,所以第3 s末振子的位移大小為x=Asin43=22A,選項(xiàng)B正確;從第3 s末到第5 s末,振子的速度方向沒有發(fā)生

7、變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;從第3 s末到第5 s末,振子的位移方向發(fā)生了變化,根據(jù)F=-kx,a=Fm可知,加速度方向發(fā)生變化,選項(xiàng)D正確。答案:ABD二、填空題每題10分,共20分。把答案填在相應(yīng)的橫線上9.如下圖,一彈簧振子在MN間沿光滑程度桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置,MN=8 cm。從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時(shí)開場(chǎng)計(jì)時(shí),到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時(shí)間為0.2 s,那么小球的振動(dòng)周期為s,該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=cm。解析:振動(dòng)周期T=40.2 s=0.8 s;振幅為4 cm,圓頻率=2T=52 rad/s,因小球經(jīng)過題圖中N點(diǎn)時(shí)開場(chǎng)計(jì)時(shí),故振動(dòng)方程應(yīng)為余弦函數(shù),即x=4cos52tcm。答案:0.84c

8、os52t10.在“利用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中。1某同學(xué)嘗試用DIS測(cè)量周期。如圖,用一個(gè)磁性小球代替原先的擺球,在單擺下方放置一個(gè)磁傳感器,其軸線恰好位于單擺懸掛點(diǎn)正下方。圖中磁傳感器的引出端A應(yīng)接到。使單擺做小角度擺動(dòng),當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量值最大時(shí),磁性小球位于。假設(shè)測(cè)得連續(xù)N個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值之間的時(shí)間間隔為t,那么單擺周期的測(cè)量值為地磁場(chǎng)和磁傳感器的影響可忽略。2屢次改變擺長(zhǎng)使單擺做小角度擺動(dòng),測(cè)量擺長(zhǎng)L及相應(yīng)的周期T。此后,分別取L和T的對(duì)數(shù),所得到的lg T-lg L圖線為選填“直線“對(duì)數(shù)曲線或“指數(shù)曲線;讀得圖線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為c,由此得到該地重力加速度g=。解析:1磁性小球位

9、于最低點(diǎn)時(shí)離傳感器最近,磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量值最大;連續(xù)兩次通過最低點(diǎn)的時(shí)間間隔為T2,所以t=N-1T2,T=2tN-1。2由單擺周期公式T=2Lg得lg T=12lg L+lg 2-12lg g,所以lg T-lg L圖線為直線,lg 2-12lg g=c,g=42102c。答案:1數(shù)據(jù)采集器最低點(diǎn)或平衡位置2tN-12直線42102c三、計(jì)算題每題16分,共32分11.右圖為A、B兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象。請(qǐng)根據(jù)圖象寫出這兩個(gè)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式。解析:根據(jù)圖象確定A、B兩物體各自振動(dòng)的振幅、周期,再結(jié)合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的一般表達(dá)式即可。由圖象可知,對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)A,初相位0=,振幅A=0.5 cm,周期T

10、=0.4 s,=2T=5 rad/s,那么A對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=0.5 sin5t+ cm。對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)B,0=2,振幅A=0.2 cm,周期T=0.8 s,那么=2T=2.5 rad/s,因此B對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=0.2 sin2.5t+2 cm。答案:x=0.5sin5t+ cmx=0.2sin2.5t+2 cm12.如下圖,一塊涂有炭黑的玻璃板,質(zhì)量為2 kg,在拉力F的作用下,在t=0時(shí)由靜止開場(chǎng)豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)。一個(gè)裝有程度振針的振動(dòng)頻率為5 Hz的固定電動(dòng)音叉在玻璃板上畫出了圖示曲線,量得OA=1.5 cm,BC=3.5 cm。求自玻璃板開場(chǎng)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間才開場(chǎng)接通電動(dòng)音叉的電源?接通電源時(shí),玻璃板的速度是多大?g取10 m/s2解析:由題意可得,振針振動(dòng)周期T0=0.2 s,經(jīng)過OA與BC所用的時(shí)間均為T=T02