高中物理人教版4本冊總復習學業(yè)分層測評4

學業(yè)分層測評(四)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．關于單擺，下列說法正確的是()A．擺球受到的回復力方向總是指向平衡位置B．擺球受到的回復力是它所受的合力C．擺球經(jīng)過平衡位置時，所受的合力不為零D．擺角很小時，擺球所受合力的大小跟擺球相對于平衡位置的位移大小成正比E．擺角很小時，擺球的回復力的大小跟擺球相對平衡位置的位移大小成正比【解析】回復力是使擺球回到平衡位置的力，其方向總是指向平衡位置，A選項正確；擺球所受的回復力是重力沿圓弧切線方向的分力，不是擺球所受的合力，B選項錯誤；擺球經(jīng)過平衡位置時，回復力為零，但由于擺球做圓周運動，有向心力，合力不為零，方向指向懸點，C選項正確；擺角很小時，回復力與擺球相對于平衡位置的位移大小成正比，但合力沒有此關系，D選項錯誤．E選項正確．【答案】ACE2．發(fā)生下述哪一種情況時，單擺周期會增大()【導學號：23570024】A．增大擺球質量B．增加擺長C．減小單擺振幅D．將單擺由山下移到山頂E．把單擺放在減速上升的升降中【解析】由單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g))可知，g減小或L增大時周期會變大．【答案】BDE3.一個單擺做小角度擺動，其振動圖象如圖11-4-5所示，以下說法正確的是()圖11-4-5A．t1時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最小B．t2時刻擺球速度最大，但加速度不為零C．t3時刻擺球速度為零，懸線對它的拉力最大D．t4時刻擺球速度最大，懸線對它的拉力最大E．t4時刻擺球所受合力為零【解析】由振動圖象可知：t1和t3時刻擺球偏離平衡位置的位移最大，此時擺球速度為零，懸線對擺球的拉力最??；t2和t4時刻擺球位移為零，正在通過平衡位置，速度最大，懸線對擺球的拉力最大．故正確答案為A、B、D.【答案】ABD4．若單擺的擺長不變，擺球的質量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時的速度減小為原來的eq\f(1,2)，則單擺擺動的頻率________，振幅變________．【解析】單擺的周期和頻率由擺長和當?shù)氐闹亓铀俣葲Q定，與擺球的質量和速度無關；另外由機械能守恒定律可知，擺球經(jīng)過平衡位置的速度減小了，則擺動的最大高度減小，振幅減?。敬鸢浮坎蛔冃?．把在北京調準的擺鐘，由北京移到赤道上時，擺鐘的振動變________了，要使它恢復準確，應________擺長.【導學號：23570025】【解析】把標準擺鐘從北京移到赤道上，重力加速度g變小，則周期T＝2πeq\r(\f(l,g))＞T0，擺鐘顯示的時間小于實際時間，因此變慢了，要使它恢復準確，應縮短擺長．【答案】慢縮短6．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的關系為________．【解析】彈簧振子的周期與重力加速度無關，故其周期不變；單擺的周期為T＝2πeq\r(\f(L,g))，由于g的增大，故單擺的周期減小，故有T1＞T2.【答案】T1＞T27．擺長為l的單擺做簡諧運動，若從某時刻開始計時(即取作t＝0)，當振動至t＝eq\f(3π,2)eq\r(\f(l,g))時，擺球恰具有負向最大速度，畫出單擺的振動圖象.【導學號：23570026】【解析】t＝eq\f(3π,2)eq\r(\f(l,g))＝eq\f(3,4)T，最大速度時，單擺應在平衡位置，y＝0，v方向為－y，沿y軸負方向．【答案】8．將秒擺的周期變?yōu)?s，應怎樣調擺長？【解析】單擺的周期與擺球的質量和振幅均無關，對秒擺，T0＝2πeq\r(\f(l0,g))＝2s，對周期為4s的單擺，T＝2πeq\r(\f(l,g))＝4s，故l＝4l0.【答案】將單擺的擺長變?yōu)樵瓉淼?倍[能力提升]9.如圖11-4-6所示，用絕緣細絲線懸掛著的帶正電的小球在勻強磁場中做簡諧運動，則()圖11-4-6A．當小球每次通過平衡位置時，動能相同B．當小球每次通過平衡位置時，速度相同C．當小球每次通過平衡位置時，絲線拉力不相同D．磁場對擺的周期無影響E．撤去磁場后，小球擺動周期變大【解析】小球在磁場中運動時，由于洛倫茲力不做功，所以機械能守恒．運動到最低點，球的速度大小相同，但方向可能不同，A項正確，B項錯誤．小球從左、右兩方向通過最低點時，向心力相同，洛倫茲力方向相反，所以拉力不同，C項正確．由于洛倫茲力不提供回復力，因此有無磁場，不影響振動周期，D項正確，E項錯誤．【答案】ACD10．一個擺長為l1的單擺，在地面上做簡諧運動，周期為T1，已知地球的質量為M1，半徑為R1；另一擺長為l2的單擺，在質量為M2，半徑為R2的星球表面做簡諧運動，周期為T2.若T1＝2T2，l1＝4l2，M1＝4M2，則地球半徑與星球半徑之比R1∶R2為________.【導學號：23570027】【解析】在地球表面單擺的周期T1＝2πeq\r(\f(l1,g))……①，在星球表面單擺的周期T2＝2πeq\r(\f(l2,g′))……②，eq\f(GM1,R\o\al(2,1))＝g……③，Geq\f(M2,R\o\al(2,2))＝g′……④.聯(lián)立①②③④得eq\f(R1,R2)＝eq\r(\f(M1,M2))·eq\r(\f(l2,l1))·eq\f(T1,T2)＝eq\f(2,1).【答案】2∶111.在“利用單擺測定重力加速度”的實驗中，由單擺做簡諧運動的周期公式得到g＝eq\f(4π2l,T2).只要測出多組單擺的擺長l和運動周期T，作出T2-l圖象，就可以求出當?shù)氐闹亓铀俣龋碚撋蟃2-l圖象是一條過坐標原點的直線，某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的圖象如圖11-4-7所示．圖11-4-7(1)造成圖象不過坐標原點的原因可能是________．(2)由圖象求出的重力加速度g＝________m/s2.(π2取【解析】(1)既然所畫T2-l圖象與縱坐標有正截距，這就表明l的測量值與真實值相比偏小了，則意味著測擺長時可能漏掉了擺球半徑．(2)圖象的斜率k＝eq\f(4π2,g)＝4，則g＝eq\f(4π2,k)＝m/s2.【答案】(1)測擺長時漏掉了擺球半徑(2)12．圖11-4-8甲是一個單擺振動的情形，O是它的平衡位置，B、C是擺球所能到達的最遠位置．設擺球向右方向運動為正方向．圖乙是這個單擺的振動圖象．根據(jù)圖象回答：圖11-4-8(1)單擺振動的頻率是多大？(2)開始時刻擺球在何位置？(3)若當?shù)氐闹亓铀俣葹?0m/s2，試求這個擺的擺長是