最新沪科版高中物理选修34单元测试题及答案全套.docx
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最新沪科版高中物理选修34单元测试题及答案全套
最新沪科版高中物理选修3-4单元测试题及答案全套
章末综合测评
(一)
(时间:
60分钟 满分:
100分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的5个选项中,有3项符合题目要求,选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)
1.关于振子的振动过程,以下说法正确的是( )
A.振子在平衡位置,动能最大,势能最小
B.振子在最大位移处,势能最大,动能最小
C.振子在向平衡位置运动时,由于振子振幅减小,故总机械能减小
D.在任意时刻,动能与势能之和保持不变
E.振子在平衡位置,弹性势能一定最小
【解析】 振子在平衡位置两侧往复振动,在最大位移处速度为零,动能为零,此时弹簧的形变量最大,势能最大,所以B正确;在任意时刻只有弹簧的弹力做功,所以机械能守恒,D正确;到平衡位置处速度达到最大,动能最大,势能最小,所以A正确;振幅的大小与振子的位置无关,所以选项C错误;振子在平衡位置时,弹簧不一定处于原长,如竖直放置的弹簧振子,故E选项错误.
【答案】 ABD
2.一个水平弹簧振子的振动周期是0.025s,当振子从平衡位置向右运动,经过0.17s时,振子运动情况是( )
A.正在向右做减速运动
B.正在向右做加速运动
C.位移正在减小
D.正在向左做加速运动
E.势能正在减小
【解析】 ==6,T在T~T之间,故0.17s时振子从最大位移处正向右加速接近平衡位置.
【答案】 BCE
3.一弹簧振子做简谐运动,它所受的回复力F随时间t变化的图像为正弦曲线,如图1所示,下列说法正确的是( )
图1
A.在t从0到2s时间内,弹簧振子做减速运动
B.在t1=3s和t2=5s时,弹簧振子的速度大小相等,方向相反
C.在t1=5s和t2=7s时,弹簧振子的位移大小相等,方向相同
D.在t从0到4s时间内,t=2s时刻弹簧振子所受回复力做功功率最小
E.在t从0到4s时间内,回复力的功率先增大后减小
【解析】 由于F=-kx,由Ft图像知,在0到2s时间内,弹簧振子位移变大,离开平衡位置做减速运动,A对;在t1=3s和t2=5s时,速度大小相等,方向相同,B错;t1=5s和t2=7s时位移大小、方向都相同,C对;在0到4s时间内,t=2s时刻弹簧振子回复力最大,在端点位置,速度为零,功率最小,D对,E错.
【答案】 ACD
4.如图2所示为某弹簧振子在0~5s内的振动图像,由图可知,下列说法中正确的是( )
图2
A.振动周期为5s
B.振幅为8cm
C.第2s末振子的速度为零,加速度为正向的最大值D.第3s末振子的速度为正向的最大值
E.从第1s末到第2s末振子在做加速运动
【解析】 根据图像,周期T=4s,振幅A=8cm,A错误,B正确.第2s末振子到达负方向最大位置,速度为零,加速度为正向的最大值,C正确.第3s末振子经过平衡位置,速度达到最大值,且向正方向运动,D正确.从第1s末到第2s末振子经过平衡位置向负方向运动到达最大位置,速度逐渐减小,做减速运动,E错误.
【答案】 BCD
5.如图3所示,一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O点是平衡位置,以某时刻作为计时零点(t=0),过周期,振子具有正方向的最大速度.那么下面五个图像中哪个能够正确反映振子的振动情况( )
图3
A B C D E
【解析】 t=T时,振子具有正方向的最大速度,则t=0时,振子应处于负方向最大位移处,此时,回复力和加速度正向最大.故选项C、E错,A、B、D对.
【答案】 ABD
6.一质点做简谐运动的位移x与时间t的关系如图4所示,由图可知( )
图4
A.频率是2Hz
B.振幅是5cm
C.t=1.7s时的加速度为正,速度为负
D.t=0.5s时,质点所受合外力为零
E.t=0.5时回复力的功率为零
【解析】 由简谐运动的图像可判断出振子的周期为2s,则频率f==0.5Hz;该质点的振幅为5cm;1.7s时位移为负值,则加速度为正,根据图像走向可判断速度为负;0.5s时,振动质点位于平衡位置,回复力为零,但合外力不一定为零(如单摆在平衡位置时合外力指向圆心).
【答案】 BCE
7.如图5所示的装置中,在曲轴AB上悬挂一个弹簧振子,若不转动把手C,让其上下振动,周期为T1,若使把手以周期T2(T2>T1)匀速转动,当运动都稳定后,则( )
图5
A.弹簧振子的振动周期为T1
B.弹簧振子的振动周期为T2
C.弹簧振子的振动频率为
D.要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速减小
E.要使弹簧振子的振幅增大,可让把手转速增大
【解析】 弹簧振子在把手作用下做受迫振动,因此振动周期为T2,A错,B、C对;由于T2>T1,故欲使振幅增大,应使T2减小,即转速应增大,D错,E对.
【答案】 BCE
8.如图6所示,用绝缘细线悬挂的单摆,摆球带正电,悬挂于O点,摆长为l,当它摆过竖直线OC时便进入或离开匀强磁场,磁场方向垂直于单摆摆动的平面向里,A、B点分别是最大位移处.下列说法中正确的是( )
图6
A.A点和B点处于同一水平面
B.A点高于B点
C.摆球在A点和B点处线上的拉力大小相等
D.单摆的振动周期仍为T=2π
E.单摆向右或向左摆过D点时,线上的拉力大小相等
【解析】 摆球运动过程中机械能守恒,所以A、B在同一高度,选项A正确,B错误;球在B点不受洛伦兹力,与球在A点时受拉力大小相等,选项C正确;球在磁场中运动时虽然受洛伦兹力,但洛伦兹力总与速度方向垂直,不能提供回复力,所以不改变振动的周期,选项D正确;单摆向右或向左摆过D点时,速度大小相等,但洛伦兹力的方向相反,所以线上的拉力不相等,选项E错误.
【答案】 ACD
二、非选择题(本大题共4小题,共52分,按题目要求作答)
9.(8分)某实验小组在“利用单摆测定当地重力加速度”的实验中:
(1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图7所示,则该摆球的直径为________cm.
图7
(2)小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是________.(填选项前的字母)
A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时
B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为
C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大
D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小
【解析】
(1)游标卡尺读数为0.9cm+8×0.1mm=0.98cm.
(2)单摆符合简谐运动的条件是最大偏角不超过5°,并从平衡位置计时,故A错误;若第一次过平衡位置计为“0”,则周期T=,若第一次过平衡位置计为“1”,则周期T=,B错误;由T=2π得g=,其中l为摆长,即悬线长加摆球半径,若为悬线长加摆球直径,由公式知g偏大,故C正确;为了能够将摆球视为质点和减少空气阻力引起的相对误差,应选密度较大、体积较小的摆球,故D错误.
【答案】
(1)0.98
(2)C
10.(12分)在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g=_____________________________________.
如果已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图8(a)所示,那么单摆摆长是________.如果测定了40次全振动的时间如图(b)中秒表所示,那么秒表读数是______s,单摆的摆动周期是________s.
图8
【解析】 由实验原理和单摆的周期公式T=2π知g=.摆球的直径d=2.00cm.故摆长l=88.40cm-cm=87.40cm.
秒表的读数t=75.2s.故单摆的振动周期T==s=1.88s.
【答案】 87.40cm 75.2 1.88
11.(16分)如图9所示,轻弹簧的下端系着A、B两球,mA=100g,mB=500g,系统静止时弹簧伸长x=15cm,未超出弹性限度.若剪断A、B间绳,则A在竖直方向做简谐运动,求:
图9
(1)A的振幅为多大.
(2)A的最大加速度为多大.(g取10m/s2)
【解析】
(1)设只挂A时弹簧伸长量x1=.由(mA+mB)g=kx,得k=,即x1=x=2.5cm.振幅A=x-x1=12.5cm.
(2)剪断细绳瞬间,A受最大弹力,合力最大,加速度最大.F=(mA+mB)g-mAg=mBg=mAam,am==5g=50m/s2.
【答案】
(1)12.5cm
(2)50m/s2
12.(16分)如图10所示,摆长为L的单摆竖直悬挂后摆球在最低点O距离地面高度为h,现将摆球拉至A点无初速度释放,摆角为θ(θ<5°).当摆球运动到最低点O时,摆线突然断裂.不计空气阻力,重力加速度为g,求摆球从A点开始运动到落地经历的时间.
图10
【解析】 单摆的周期T=2π
摆线断裂后,由h=gt2得:
下落时间t=
t总=t+=+.
【答案】 +
章末综合测评
(二)
(时间:
60分钟 满分:
100分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的5个选项中,有3项符合题目要求.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得6分.每选错1个扣3分,最低得分为0分)
1.一列声波从空气传入水中,则( )
A.声波频率不变B.声波波长变大
C.声波频率变小D.声波波长不变
E.声波波速变大
【解析】 由于波的频率由波源决定,因此波无论在空气中还是在水中频率都不变;又因波在水中速度较大,由公式v=λf可得,波在水中的波长变大,故A、B、E正确.
【答案】 ABE
2.平静湖面传播着一列水面波(横波),在波的传播方向上有相距3m的甲、乙两小木块随波上下运动.测得两小木块每分钟都上下30次.甲在波谷时,乙在波峰,且两木块之间有一个波峰,这列水面波( )
A.频率是0.5HzB.波长是3m
C.波速是1m/sD.周期是0.1s
E.周期是2s
【解析】 由题意知甲、乙两小木块间的距离x=3m=λ,故波长λ=2m.又知两小木块都是每分钟振动30次,故周期T=2s,频率f=0.5Hz,则波速v==1m/s.故选项A、C、E正确.
【答案】 ACE
3.如图1所示,实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图,虚线是这列波在t=0.2s时刻的波形图.该波的波速为0.8m/s,则下列说法正确的是( )
图1
A.这列波的波长是12cm
B.这列波的周期是0.5s
C.这列波是沿x轴正方向传播的
D.t=0时,x=4cm处的质点振动方向为沿y轴负方向
E.这列波是沿x轴负方向传播的
【解析】 由波形图读出波长,利用波速求解周期,根据传播时间求出可能的传播距离或者将时间与周期相比较,就可以判断传播方向.
由题图知该波的波长λ=12cm,故A项正确.由v=,得T=s=0.15s,故B项错误.因==,故该波沿x轴负方向传播,故C项错误,E项正确.由波沿x轴负方向传播可判定t=0时刻,x=4cm处质点的振动方向沿y轴负方向,故D项正确.
【答案】 ADE
4.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图2所示,质点P的x坐标为3m.已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s.下列说法正确的是( )
图2
A.波速为4m/s
B.波的频率为1.25Hz
C.x坐标为15m的质点在t=0.6s时恰好位于波谷
D.x坐标
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