2023學(xué)年度高中物理機械振動限時檢測檢測試題新人教版選修3-

9【成才之路】2023-2023學(xué)年高中物理第11章機械振動限時3-41009040104401～6小題只有一個選項符合題目要求，第7～10小題有多個選項符合題目要求，全部選對的得4201．裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如下圖。將試管豎直提起少許，然后由靜止釋以下描述試管振動的圖象中可能正確的選項是()答案：D解析：試管在豎直方向上做簡諧運動，平衡位置是在重力與浮力相等的位置，開頭時，向上提起的距離，就是其偏離平衡位置的位移，為正向最大位移，因此應(yīng)選D。22023～2023T，振幅為A，設(shè)振子第一次從平衡位置運動到x＝A/2處所經(jīng)最短時間為t，第一次從最大1正位移處運動到x＝A/2所經(jīng)最短時間為t，關(guān)于t和t，以下說法正確的選項是( )A．t＝t

2 1 2B．t<t1 2 1 2C．t>t D．無法推斷1 2答案：B解析：振子從平衡位置到最大位移時，速度漸漸減小，所以有t<t，B選項正確。1 23.如下圖，光滑軌道的半徑為2m，C點為圓心正下方的點，A、B兩點與C點相距分別為6cm與2cmb兩小球分別從B兩點由靜止同時釋放則兩小球相碰的位置( A．C點C．C點左側(cè)答案：A

D．C點右側(cè)D．不能確定周期只與半徑有關(guān)，與運動的弧長無關(guān)，故兩球同時到達C點，應(yīng)選項A正確。4．(2023～2023AB間做簡諧運動，O為平衡位置，如圖乙是振子做簡諧運動時的位移—時間圖象，則關(guān)于振子的加速度隨時間的變化規(guī)律，以下四個圖象中正確的選項是()答案：Ckx kma＝－mx＝Asin(ωt＋φa＝－Asin(ωt＋φ)，m則可知加速度—時間圖象為C項所示。5．一個單擺的擺球運動到最大位移時，正好遇到空中豎直下落的雨滴，雨滴均勻附著在擺球的外表，以下說法正確的選項是( )A．擺球經(jīng)過平衡位置時速度要增大，周期也增大，振幅也增大B．擺球經(jīng)過平衡位置時速度沒有變化，周期減小，振幅也減小C．擺球經(jīng)過平衡位置時速度沒有變化，周期也不變，振幅要增大D．擺球經(jīng)過平衡位置時速度要增大，周期不變，振幅要增大答案：D解析：在最大位移處，雨滴落到擺球上，質(zhì)量增大，同時擺球獲得初速度，故此振幅增大；但擺球質(zhì)量不影響周期，周期不變，應(yīng)選項D6．(銀川一中2023～2023學(xué)年高二下學(xué)期期中)一質(zhì)點做簡諧運動的圖象如下圖以下說法正確的選項是( )4Hz10s20cm4s在t＝1s和t＝3s答案：B解析：4s0.25Hz，應(yīng)選項A為2cmA10s為2.52.5×＝10＝20c，B4sCt＝1st＝3s時刻，質(zhì)點分別在正最大位移和負最大位移，大小相等、方向相反，應(yīng)選項D鋪設(shè)鐵軌時，每兩根鋼軌接縫處都必需留有肯定的間隙，勻速運行列車經(jīng)過鋼軌接縫處時，車輪就會受到一次沖擊。由于每一根鋼軌長度相等，所以這個沖擊力是周期性的，列車受到周期性的沖擊做受迫振動一般鋼軌長為12.6m，列車固有振動周期為0.315s。以下說法正確的選項是( )A．列車的危急速率為40m/sB．列車過橋需要減速，是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象C．列車運行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的D．增加鋼軌的長度有利于列車高速運行答案：ABDL危急速率v＝T＝40m/s，A正確。為了防止共振現(xiàn)象發(fā)生，過橋時需要減速，B正確。由vL＝TL增大時，T不變，v變大，所以D如下圖，虛線和實線分別為甲、乙兩個彈簧振子做簡諧運動的圖象，甲、乙兩個振子質(zhì)量相等，則( )A．2cm、1cmB．甲、乙兩個振子的相位差總為πC．2D．2答案：AD解析：兩振子的振幅A甲＝2cm，A乙＝1cm，A對；兩振子的頻率不相等，相位差為一變量，B2C2s速度最大，乙在最大位移處，加速度最大，D9．(2023～2023如下圖是一個單擺做受迫振動時的共振曲線表示振幅A與驅(qū)動力頻率f的關(guān)系以下說法正確的選項是( )A．擺長約為10cmB．2sC．假設(shè)增大擺長，共振曲線的“峰”將向右移動D．假設(shè)削減擺長，共振曲線的“峰”將向右移動答案：BD解析：由圖象可知：固有頻率f＝0.5Hz，所以周期T＝2s。由單擺的周期公式可得：L2/π≈1.0m。假設(shè)減小擺長，固有頻率增大，“峰”將右移，應(yīng)選項B、D正確。10．將一單擺向左拉至水平標志線上，從靜止釋放，當擺球運動到最低點時，擺線遇到障礙物擺球連續(xù)向右搖擺用頻閃照相機拍到如下圖的單擺運動過程的頻閃照片以下說法正確的選項是( )A．擺線遇到障礙物前后的擺長之比為B．擺線遇到障礙物前后的擺長之比為C．擺線經(jīng)過最低點時，線速度不變，半徑減小，擺線張力變大D．擺線經(jīng)過最低點時，角速度變大，半徑減小，擺線張力不變答案：ACl解析：由頻閃照片可知擺線遇到障礙物前后的周期之比為 ，依據(jù)T＝2π g，得擺線遇到障礙物前后的擺長之比

ABm2 2半徑減小，角速度變大，依據(jù)牛頓其次定律有：F－mg＝

l，得F＝mg＋ml，擺線經(jīng)過最低點時，半徑減小，擺線張力變大。第二卷(非選擇題共6031811．(5分)如下圖的三個圖線分別是用不同的傳感器測出的不同物體的振動圖線。從三個圖線可知這三個物體振動的共同特點是具有 三個物體中最簡潔的振動是 。圖中心臟跳動的圖線是某人的心電圖，方格紙每個小方格的寬度是0.5cm，心電圖記錄儀拖動方格紙的速度是1.8cm/s，則此人的心率是 次/分。答案：周期性彈簧振子的振動67.51.8×60/(0.5×3.2)次/分＝67.5次/分。12．(6分)有兩個同學(xué)利用假期分別去參觀位于天津市的“南開大學(xué)”和上海市的“復(fù)旦大學(xué)”，他們各拘束那里的物理試驗室利用先進的DIS系統(tǒng)較準確的探究了單擺周期T和擺長L的關(guān)系。然后他們通過互聯(lián)網(wǎng)溝通試驗數(shù)據(jù)，并由計算機繪制－L圖象，如圖甲所示天津市比上海市的緯度高則去“南開”的同學(xué)所測得的試驗結(jié)果對應(yīng)的圖象是 (填“A”或“B”)另外去“復(fù)旦”做爭論的同學(xué)還利用計算機繪制了他試驗L用的a、b兩個擺球的振動圖象，如圖乙所示，由圖象可知兩單擺擺長之比a＝ ，Lb在t＝2s時b球振動方向是： (填“＋y”或“y”)。

；＋y

4π2(1)－L圖線的斜率為

T2 L4故B圖線為去南開大學(xué)的同學(xué)所作。由圖乙可知＝，又2∝，則＝。由圖象可看出t＝2sb的振動方向沿y軸正向。

T3 L9b b13．(7分)(寧波市2023～2023學(xué)年高二下學(xué)期八校聯(lián)考)某同學(xué)在做利用單擺測重力97.50cm2.00cm，然后用秒表記錄了單擺振50該擺擺長為 cm，秒表所示讀數(shù)為 (2)假設(shè)測得g值偏小，可能的緣由是( )測擺線長時擺線拉得過緊擺線上端懸點按如圖(上)所示方法固定，同學(xué)測擺長時從懸點處測C．開頭計時時，秒表過早按下D．5049(3)某同學(xué)在“用單擺測定重力加速度”的試驗中，測量5種不同擺長狀況下單擺的振動周期，記錄數(shù)據(jù)如下：l/m0.50.80.91.01.2T/s1.421.791.902.002.202/s22.023.203.614.004.84試以l2為縱坐標，作出－l圖線，并利用此圖線求出重力加速度＝ m/s2(結(jié)果保存三位有效數(shù)字)。答案：(1)98.5099.5(99.499.6(2)BCD(3)9.86m/s2(9.70～9.95三、論述·4小題，共4214．(9O點系一長為l的絕緣細線，線的另一端系一質(zhì)量為m，帶電荷量為qE現(xiàn)給小球一垂直于細線的初速度v，使小球在水平面上開頭運動如圖，假設(shè)v很小，則小球0 0第一次回到平衡位置所需時間為多大？mlEqmlEq解析：小球的運動類似于單擺運動，其回復(fù)力由電場力Eq的切線方向分力供給，在Tl Eq＝2π g中，g＝m，小球從開頭運動到第一次回到平衡位置所用時間mlmlEqt＝＝π215．(10寫出該振子簡諧運動的表達式。2s3s是怎樣變化的？100sx πt(cm)(2)見解析(3)0；5m答案：(1)＝5sin2解析：(1)由振動圖象可得：A＝5cm，T＝4s，φ＝0ω

2π π＝T＝2rad/s，故該振子做簡諧運動的表達式為：x πt(cm)＝5sin2(2)t＝2st＝3s(3)5×4cm＝20cm100s25100s振子位移x＝0，振子路程s＝20×25cm＝500cm＝5m。16．(112倍，平均密度與地球一樣，在地球外表走時準確的擺鐘移到該天體的外表，秒針走一圈的實際時間是多少？2答案：

2min解析：擺鐘的周期可借助單擺的周期公式來爭論：T＝2π擺長可認為不變，則其周期與重力加速度的平方根成反比。

lg。由于是同一單擺，其ρ 4π3由萬有引力定律得mg

GMmg

GM 3

4πGRρ

ρ一樣時，g∝R＝2；＝2＝ 2 ＝ 31 T R 12＝由以上推理可得T∝2＝

，所以Tx＝ 地RR地 xRRT 222x

地＝ 2的天體上，由于重力加速度不同，所以同一擺鐘在不同的天體上的周期是不一樣的。17．(12分)將一測力傳感器連接到計算機上就可以測量快速變化的力，圖甲中O點為AABCB點為運動中最低位置?！螦OB＝∠COB＝α，α小于10°F隨時間變化的曲線