物理大一輪復(fù)習(xí)題組層級(jí)快練第十四單元作業(yè)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精題組層級(jí)快練(五十七)一、選擇題1．（2013·上海）做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體,當(dāng)它每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，可能不同的物理量是（）A．位移 B．速度C．加速度 D．回復(fù)力答案B解析做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體，經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)，相對(duì)平衡位置的位移x相同,回復(fù)力（F＝－kx）相同，由牛頓第二定律（F＝ma）知加速度a相同，物體可能以方向相反的速度經(jīng)過(guò)同一位置，故選項(xiàng)B正確．2．（2016·海南）下列說(shuō)法正確的是（)A．在同一地點(diǎn)，單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期的平方與其擺長(zhǎng)成正比B．彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)系統(tǒng)的勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變C．在同一地點(diǎn)，當(dāng)擺長(zhǎng)不變時(shí)，擺球質(zhì)量越大,單擺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期越小D．系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率E．已知彈簧振子初始時(shí)刻的位置及其振動(dòng)周期，就可知振子在任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度的方向答案ABD解析在同一地點(diǎn)，重力加速度g為定值，根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r（\f（l，g）)可知，周期的平方與擺長(zhǎng)成正比,故選項(xiàng)A正確；彈簧振子做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，只有動(dòng)能和勢(shì)能參與轉(zhuǎn)化,根據(jù)機(jī)械能守恒條件可知，振動(dòng)系統(tǒng)的勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變，故選項(xiàng)B正確;根據(jù)單擺周期公式T＝2πeq\r(\f（L，g））可知，單擺的周期與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于周期性驅(qū)動(dòng)力的頻率，故選項(xiàng)D正確;若彈簧振子初始時(shí)刻在正向最大或負(fù)向最大位置，知道周期后,可以確定任意時(shí)刻運(yùn)動(dòng)速度的方向,若彈簧振子初始時(shí)刻不在正向最大或負(fù)向最大位置,則無(wú)法確定，故選項(xiàng)E錯(cuò)誤．3．有一個(gè)在y方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體，其振動(dòng)圖像如圖甲所示．下列關(guān)于圖乙中（1）～（4)的判斷正確的是（)A．圖(1)可作為該物體的速度—時(shí)間圖像B．圖（2）可作為該物體的回復(fù)力—時(shí)間圖像C．圖(3）可作為該物體的回復(fù)力—時(shí)間圖像D．圖(4)可作為該物體的加速度-時(shí)間圖像答案C解析因?yàn)镕＝－kx，a＝－eq\f（kx,m)，故圖(3)可作為F－t、a－t圖像；而v隨x增大而減小,故v－t圖像應(yīng)為圖（2)．4．(2016·樂(lè)山二模)一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，周期為T,振幅為A，已知振子從平衡位置第一次運(yùn)動(dòng)到x＝eq\f（A，2)處所用的最短時(shí)間為t1，從最大的正位移處第一次運(yùn)動(dòng)到x＝eq\f（A，2）處所用的最短時(shí)間為t2,那么t1與t2的大小關(guān)系正確的是()A．t1＝t2 B．t1＜t2C．t1＞t2 D．無(wú)法判斷答案B解析根據(jù)振子遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)速度減小，靠近平衡位置時(shí)速度增大可知，振子第一次從平衡位置運(yùn)動(dòng)到x＝eq\f(1,2)A處的平均速度大于第一次從最大正位移處運(yùn)動(dòng)到x＝eq\f（1,2）A處的平均速度，而路程相等，說(shuō)明t1＜t2.故選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確．5．某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為x＝Asineq\f(π，4)t，則質(zhì)點(diǎn)（）A．第1s末與第3s末的位移相同B．第1s末與第3s末的速度相同C．第3s末至第5s末的位移方向都相同D．第3s末至第5s末的速度方向都相同答案AD解析由關(guān)系式可知ω＝eq\f（π，4）rad/s，T＝eq\f（2π，ω)＝8s，將t＝1s和t＝3s代入關(guān)系式中求得兩時(shí)刻位移相同，選項(xiàng)A正確；作出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，由圖像可以看出,第1s末和第3s末的速度方向不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由圖像可知,第3s末至第4s末質(zhì)點(diǎn)的位移方向與第4s末至第5s末質(zhì)點(diǎn)的位移方向相反，而速度的方向相同，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤、選項(xiàng)D正確．6.一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率是4HzB．在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是20C．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解析由題圖可知,該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為4s,頻率為0.25Hz，在10s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程是2.5×4A＝20cm.第4s末的速度最大．在t＝1s和t＝3s兩時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)位移大小相等、方向相反．故選項(xiàng)B7．如圖甲所示，彈簧振子以點(diǎn)O為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)．取向右為正方向，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．t＝0。8s,振子的速度方向向左B．t＝0.2s時(shí),振子在O點(diǎn)右側(cè)6cmC．t＝0.4s和t＝1。2s時(shí),振子的加速度完全相同D．t＝0。4s到t＝0。8s的時(shí)間內(nèi)，振子的速度逐漸減小答案A解析從t＝0。8s起，再過(guò)一段微小時(shí)間，振子的位移為負(fù)值,因?yàn)槿∠蛴覟檎较?，故t＝0。8s時(shí)，速度方向向左，選項(xiàng)A正確；由題中圖像得振子的位移x＝12sineq\f(5π,4）t（cm)，故t＝0.2s時(shí)，x＝6eq\r（2）cm，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；t＝0。4s和t＝1。2s，振子的位移方向相反,由a＝－kx/m知，加速度方向相反，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t＝0。4s到t＝0。8s的時(shí)間內(nèi),振子的位移逐漸變小，故振子逐漸靠近平衡位置，其速度逐漸變大，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．8。勁度系數(shù)為20N/cm的彈簧振子,它的振動(dòng)圖像如圖所示，在圖中A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻(）A．振子所受的彈力大小為0.5N，方向指向x軸的負(fù)方向B．振子的速度方向指向x軸的正方向C．在0~4s內(nèi)振子做了2次全振動(dòng)D．在0～4s內(nèi)振子通過(guò)的路程為0。35cm，答案BC解析由題圖可知A點(diǎn)在t軸上方,此時(shí)振子位移x＝0。25cm,所以彈力F＝－kx＝－5N，即彈力大小為5N,方向指向x軸負(fù)方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；過(guò)A點(diǎn)作圖像的切線，該切線斜率為正值，即振子的速度方向指向x軸的正方向,選項(xiàng)B正確；在0~4s內(nèi)振子完成兩次全振動(dòng)，選項(xiàng)C正確;由于t＝0時(shí)刻和t＝4s時(shí)刻振子都在最大位移處，所以在0～4s內(nèi)振子的位移為零,又由于振幅為0.5cm，在0～4s內(nèi)振子通過(guò)的路程為2×4×0。5cm＝4cm9．如圖所示，彈簧振子在振動(dòng)過(guò)程中，振子從a到b歷時(shí)0.2s，振子經(jīng)a、b兩點(diǎn)時(shí)速度相同，若它從b再回到a的最短時(shí)間為0。4s，則該振子的振動(dòng)頻率為()A．1Hz B．1。25HzC．2Hz D．2。5Hz答案B解析由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知,tOb＝0.1s,tbc＝0.1s，故eq\f(T，4)＝0.2s,解得T＝0。8s，頻率f＝eq\f(1，T)＝1。25Hz。選項(xiàng)B正確．10.如圖所示為兩單擺分別在受迫振動(dòng)中的共振曲線,則下列說(shuō)法正確的是（)A．若兩擺的受迫振動(dòng)分別在月球上和地球上進(jìn)行,且擺長(zhǎng)相同，則圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線B．若兩擺的受迫振動(dòng)是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則兩擺擺長(zhǎng)之比LⅠ∶LⅡ＝25∶4C．圖線Ⅱ若表示在地面上完成的，則該單擺擺長(zhǎng)約為1D．若擺長(zhǎng)均為1m，答案ABC解析圖線中振幅最大處對(duì)應(yīng)的頻率應(yīng)與做受迫振動(dòng)的單擺的固有頻率相等，從圖線上可以看出,兩擺的固有頻率fⅠ＝0。2Hz，fⅡ＝0.5Hz。當(dāng)兩擺在月球和地球上分別做受迫振動(dòng)且擺長(zhǎng)相等時(shí)，根據(jù)公式f＝eq\f(1，2π）eq\r（\f(g，L））可知,g越大，f越大，所以gⅡ＞gⅠ，因?yàn)間地＞g月，因此可推知圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線，選項(xiàng)A正確；若在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行兩次受迫振動(dòng)，g相同,擺長(zhǎng)長(zhǎng)的f小，且有eq\f（fⅠ，fⅡ）＝eq\f（0。2,0。5）,所以eq\f（LⅠ,LⅡ）＝eq\f（25，4），選項(xiàng)B正確；fⅡ＝0.5Hz，若圖線Ⅱ表示在地面上完成的，根據(jù)g＝9。8m/s2，可計(jì)算出LⅡ約為1m，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．11.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)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．這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化過(guò)程中機(jī)械能守恒B．?dāng)[線碰到障礙物前后的擺長(zhǎng)之比為9∶4C．?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ABC解析小球的細(xì)線即使碰到障礙物,細(xì)線的拉力不做功，只有重力做功,所以其仍能回到原來(lái)的高度，機(jī)械能守恒，選項(xiàng)A正確．頻閃照片拍攝的時(shí)間間隔一定，題圖可知，擺線與障礙物碰撞前后的周期之比為3∶2，根據(jù)單擺的周期公式T＝2πeq\r(\f(l,g）），得擺長(zhǎng)之比為9∶4，故選項(xiàng)B正確．?dāng)[線經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，線速度不變，半徑變小，根據(jù)F－mg＝meq\f（v2,l)知，張力變大．根據(jù)v＝ωr,知角速度增大，故選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤．故選ABC項(xiàng)．二、非選擇題12．某同學(xué)在做“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線長(zhǎng)為101。00cm,擺球直徑為2。00cm,然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間為101.0(1)他測(cè)得的重力加速度g＝________m/s2。（計(jì)算結(jié)果取三位有效數(shù)字,你可能用到計(jì)算式1.012＝1.02，π2＝9。86)（2）他測(cè)得的g值偏小,可能原因是：________．A．測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊B．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線長(zhǎng)度增加了C．開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)遲按下D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)計(jì)為50次(3)為了提高實(shí)驗(yàn)精度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)l并測(cè)出相應(yīng)的周期T，從而得出一組對(duì)應(yīng)的l和T的數(shù)值,再以l為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)將所得數(shù)據(jù)連成直線，并求得該直線的斜率k，則重力加速度g＝________．(用k表示)答案（1)9。86（2)B(3)eq\f（4π2,k）解析（1）單擺的擺長(zhǎng)l＝l線＋eq\f(d，2)＝102。00cm.單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間為101。0s,所以T＝2.02s根據(jù)周期公式T＝2πeq\r（\f（l,g））,根據(jù)此公式變形得到g＝eq\f(4π2l,T2）＝9。86m/s2.(2)測(cè)量g的原理是g＝eq\f(4π2l,T2)，測(cè)擺線時(shí)擺線拉得過(guò)緊,則擺長(zhǎng)的測(cè)量量偏大，則測(cè)得的重力加速度偏大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線長(zhǎng)度增加了，振動(dòng)周期變大，則測(cè)得重力加速度偏小，故B項(xiàng)正確；開始計(jì)時(shí),秒表過(guò)遲按下，測(cè)得單擺的周期偏小，則測(cè)得的重力加速度偏大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次，測(cè)得周期偏小，則測(cè)得的重力加速度偏大,故D項(xiàng)錯(cuò)誤．(3)由單擺周期表達(dá)式T＝2πeq\r(\f(l，g）)，可得T2＝eq\f(4π2l，g）故以l為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)得到的圖像的斜率為k＝eq\f（4π2，g）解得g＝eq\f(4π2,k）13．(2016·溫州質(zhì)檢）彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置,在B、C兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),在t＝0時(shí)刻，振子從O、B間的P點(diǎn)以速度v向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)；在t＝0.2s時(shí)，振子速度第一次變?yōu)椋璿;在t＝0.5s時(shí)，振子速度第二次變?yōu)椋璿.（1)求彈簧振子振動(dòng)周期T.(2)若B、C之間的距離為25cm，求振子在4.0s（3)若B、C之間的距離為