《2019年高考物理一輪復(fù)習(xí)第十五章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波第1講機(jī)械振動(dòng)練習(xí).doc-匯文網(wǎng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019年高考物理一輪復(fù)習(xí)第十五章機(jī)械振動(dòng)機(jī)械波第1講機(jī)械振動(dòng)練習(xí).doc-匯文網(wǎng)（9頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、第1講機(jī)械振動(dòng)板塊三限時(shí)規(guī)范特訓(xùn)時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分。其中15為單選，610為多選)1關(guān)于振幅的下列說法中，正確的是()A振幅是振子離開平衡位置的最大距離B位移是矢量，振幅是標(biāo)量，位移的大小等于振幅C振幅等于振子運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度D振幅越大，表示振動(dòng)越強(qiáng)，周期越長(zhǎng)答案A解析振幅是振子離開平衡位置的最大距離，A正確，C錯(cuò)誤。位移是矢量，是由平衡位置指向振子所在位置的有向線段，位移的大小不一定等于振幅，最大位移的大小才等于振幅，B錯(cuò)誤。振幅越大，振動(dòng)越強(qiáng)，但周期不一定越長(zhǎng)，例如，對(duì)于做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，周期只與彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量有關(guān)，與

2、振幅無關(guān)，D錯(cuò)誤。2.2017漳州模擬如圖所示，彈簧下端掛一質(zhì)量為m的物體，物體在豎直方向上做振幅為A的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧正好處于原長(zhǎng)，彈簧的形變始終在彈性限度內(nèi)，則物體在振動(dòng)過程中()A彈簧的最大彈性勢(shì)能等于2mgAB彈簧的彈性勢(shì)能和物體動(dòng)能的總和不變C物體在最低點(diǎn)時(shí)的加速度大小應(yīng)為2gD物體在最低點(diǎn)時(shí)所受彈簧的彈力大小應(yīng)為mg答案A解析物體振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧正好處于原長(zhǎng)，物體的振幅為A，因此當(dāng)物體在最低點(diǎn)時(shí)，彈簧的形變量x2A，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得，系統(tǒng)中物體的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，彈簧的彈性最大，Epmg2A2mgA，A正確；物體振動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，彈

3、簧的彈性勢(shì)能和物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能三者的總和不變，B錯(cuò)誤；物體振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，物體位移大小等于振幅A，F(xiàn)回mgkA，物體在最低點(diǎn)時(shí)，F(xiàn)回F彈mgkAmgma，故ag，F(xiàn)彈2mg，C、D錯(cuò)誤。3.如圖所示，裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面。將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開始計(jì)時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。若取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動(dòng)的圖象中可能正確的是 ()答案D解析將試管豎直提起少許，由靜止釋放，并取向上為正方向，所以計(jì)時(shí)時(shí)刻，試管的位移為正的最大，D正確。4如圖所示，豎直圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)固定在圓盤上的T形支架在豎直方向振動(dòng)，T形支架的下面系著一個(gè)

4、彈簧和小球，共同組成一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)圓盤靜止時(shí)，小球可穩(wěn)定振動(dòng)?，F(xiàn)使圓盤以4 s的周期勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過一段時(shí)間后，小球振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定。改變圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期，其共振曲線(振幅A與驅(qū)動(dòng)力的頻率f的關(guān)系)如圖乙所示，則 ()A此振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率約為3 HzB此振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率約為0.25 HzC若圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期增大，系統(tǒng)的振動(dòng)頻率不變D若圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期增大，共振曲線的峰值將向右移動(dòng)答案A解析當(dāng)T固T驅(qū)時(shí)振幅最大，由乙圖可知當(dāng)f驅(qū)3 Hz時(shí)，振幅最大，所以此振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率約為3 Hz，A正確，B錯(cuò)誤。若圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期增大，系統(tǒng)的振動(dòng)周期增大，頻率減小，但振動(dòng)系統(tǒng)的固有周期和頻率不變，

5、共振曲線的峰值也不變，C、D都錯(cuò)誤。5某實(shí)驗(yàn)小組在研究單擺時(shí)改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，將一力傳感器連接到計(jì)算機(jī)上。如圖甲所示，O點(diǎn)為單擺的固定懸點(diǎn)，現(xiàn)將小擺球(可視為質(zhì)點(diǎn))拉至A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線處于張緊狀態(tài)，釋放擺球，則擺球?qū)⒃谪Q直平面內(nèi)的A、C之間來回?cái)[動(dòng)，其中B點(diǎn)為運(yùn)動(dòng)中的最低位置，AOBCOB，小于5且是未知量。同時(shí)由計(jì)算機(jī)得到了擺線對(duì)擺球的拉力大小F隨時(shí)間t變化的曲線如圖乙所示，F(xiàn)max、Fmin、t1、t2均為已知量，t0時(shí)刻擺球從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。則根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息判斷下列說法正確的是()A該單擺的周期為t1B根據(jù)題中(包括圖中)所給的信息可求出擺球的質(zhì)量C根據(jù)題中(包

6、括圖中)所給的信息不能求出擺球在最低點(diǎn)B時(shí)的速度D若增加擺球的質(zhì)量，單擺的周期變長(zhǎng)答案B解析由乙圖可知單擺的周期Tt2，A錯(cuò)誤；在B點(diǎn)拉力有最大值，根據(jù)牛頓第二定律Fmaxmgm；在A、C兩點(diǎn)拉力有最小值，F(xiàn)minmgcos。由A到B機(jī)械能守恒，即mgl(1cos)mv2，聯(lián)立以上三式可求得擺球的質(zhì)量m，B正確；已知周期T，由T2 t2得，l，根據(jù)Fmaxmgm，代入已知得v，C錯(cuò)誤；若增加擺球的質(zhì)量，單擺的周期不變，D錯(cuò)誤。6.如圖為單擺在兩次受迫振動(dòng)中的共振曲線，則下列說法正確的是()A若兩次受迫振動(dòng)分別在月球上和地球表面上進(jìn)行，且擺長(zhǎng)相同，則圖線表示月球表面上單擺的共振曲線B若兩次受迫振

7、動(dòng)是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則兩次擺長(zhǎng)之比l1l2254C圖線若是在地面上完成的，則該擺擺長(zhǎng)約為1 mD若擺長(zhǎng)均為1 m，則圖線是在地面上完成的答案ABC解析圖線中振幅最大處對(duì)應(yīng)的頻率與做受迫振動(dòng)的單擺的固有頻率相等，從題圖中可以看出，兩單擺固有頻率分別為f0.2 Hz、f0.5 Hz。根據(jù)T2 可得f，當(dāng)單擺在月球和地球表面上分別做受迫振動(dòng)且擺長(zhǎng)相等時(shí)，g越大，f越大，ff，所以gg，圖線表示月球表面上單擺的共振曲線，A正確；若兩次受迫振動(dòng)是在地球上同一地點(diǎn)進(jìn)行，則g相同，由f可得l，故兩次擺長(zhǎng)之比l1l2，B正確；圖線若是在地面上完成的，將g9.8 m/s2、f0.5 Hz代入l可得l21

8、m，C正確，D錯(cuò)誤。7.如圖所示為同一地點(diǎn)甲、乙兩個(gè)單擺的振動(dòng)圖象，下列說法中正確的是 ()A甲、乙兩個(gè)單擺的擺長(zhǎng)相等B甲單擺的振幅比乙單擺的大C甲單擺的機(jī)械能比乙單擺的大D在t0.5 s時(shí)有正向最大加速度的是乙擺E由圖象可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却鸢窤BD解析由振動(dòng)圖象可以看出，甲單擺的振幅比乙單擺的大，兩個(gè)單擺的振動(dòng)周期相同，根據(jù)單擺周期公式T2 可得，甲、乙兩個(gè)單擺的擺長(zhǎng)相等，但不知道擺長(zhǎng)是多少，不能求出重力加速度g，故A、B正確，E錯(cuò)誤；兩個(gè)單擺的質(zhì)量未知，所以兩個(gè)單擺的機(jī)械能無法比較，C錯(cuò)誤；在t0.5 s時(shí)，乙單擺有負(fù)向最大位移，即有正向最大加速度，而甲單擺的位移為零，加速度為零，D

9、正確。8.某彈簧振子在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其位移xAsint，振動(dòng)圖象如圖所示，則 ()A彈簧在第1 s末與第5 s末的長(zhǎng)度相同B簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的頻率為 HzC第3 s末，彈簧振子的位移大小為AD彈簧振子在第3 s末與第5 s末的速度方向相同答案BCD解析在水平方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，其位移x的正、負(fù)表示彈簧被拉伸或壓縮，彈簧振子在第1 s末與第5 s末時(shí)，位移大小相同，但方向不同，因此彈簧長(zhǎng)度不同，A錯(cuò)誤；由圖象可知，T8 s，故頻率為f Hz，B正確； rad/s，將t3 s代入xAsint，可得彈簧振子的位移大小xA，C正確；第3 s末至第5 s 末彈簧振子xt圖象上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)的切線的斜率

10、的正負(fù)相同，故速度方向相同，D正確。92018三亞中學(xué)月考如圖所示，甲、乙兩木塊疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為m和M，甲木塊與乙木塊之間的最大靜摩擦力為fm，乙木塊與勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧連接構(gòu)成彈簧振子，為使甲木塊和乙木塊在振動(dòng)過程中不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則()A它們的振幅不能大于AB它們的振幅不能大于AC它們的最大加速度不能大于D它們的最大加速度不能大于答案BD解析當(dāng)甲木塊和乙木塊在振動(dòng)過程中恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，甲、乙兩木塊間靜摩擦力達(dá)到最大。根據(jù)牛頓第二定律，以甲木塊為研究對(duì)象，a，D正確；以甲、乙兩木塊整體為研究對(duì)象，kA(Mm)a，代入a得，A，B正確。10一簡(jiǎn)諧振子沿x軸振動(dòng)，平衡位置

11、在坐標(biāo)原點(diǎn)。t0時(shí)刻振子的位移x0.1 m；t s時(shí)刻x0.1 m；t4 s時(shí)刻x0.1 m。該振子的振幅和周期可能為()A0.1 m， s B0.1 m,8 sC0.2 m， s D0.2 m,8 s答案ACD解析若振子的振幅為0.1 m，T s，n為非負(fù)整數(shù)，則周期最大值為 s，A正確，B錯(cuò)誤；若振子的振幅為0.2 m，當(dāng)振子按圖方式運(yùn)動(dòng)時(shí)，則T s，n為非負(fù)整數(shù)，周期的最大值為 s，C正確；當(dāng)振子按圖運(yùn)動(dòng)時(shí)，則T s，n為非負(fù)整數(shù)，此時(shí)周期的最大值為8 s，D正確。二、非選擇題(本題共4小題，共40分)11(6分)某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中：(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)定擺球的

12、直徑，測(cè)量結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為_cm。(2)小組成員在實(shí)驗(yàn)過程中有如下說法，其中正確的是_(填選項(xiàng)前的字母)。A把單擺從平衡位置拉開30的擺角，并在釋放擺球的同時(shí)開始計(jì)時(shí)B測(cè)量擺球通過最低點(diǎn)100次的時(shí)間t，則單擺周期為C用懸線的長(zhǎng)度加擺球的直徑作為擺長(zhǎng)，代入單擺周期公式計(jì)算得到的重力加速度值偏大D選擇密度較小的擺球，測(cè)得的重力加速度值誤差較小答案(1)0.97(2)C解析(1)由游標(biāo)的“0”刻線在主尺上的位置讀出擺球直徑的整毫米數(shù)為9 mm0.9 cm，游標(biāo)中第7條刻度線與主尺刻度線對(duì)齊，所以為0.07 cm，所以擺球直徑為0.9 cm0.07 cm0.97 cm。(2)單擺應(yīng)從經(jīng)

13、過平衡位置即最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)且擺角應(yīng)小于5，A錯(cuò)誤；一個(gè)周期內(nèi)，單擺通過最低點(diǎn)2次，故周期為，B錯(cuò)誤；由T2 得，g，若用懸線的長(zhǎng)度加擺球的直徑作為擺長(zhǎng)，則將l值算大了，則g偏大，C正確；選擇密度較小的擺球，空氣阻力的影響較大，測(cè)得的g值誤差較大，D錯(cuò)誤。12(12分)在探究單擺周期與擺長(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，(1)關(guān)于實(shí)驗(yàn)器材安裝及測(cè)量時(shí)的一些操作，下列說法中正確的是 ()A用米尺測(cè)出擺線的長(zhǎng)度，記為擺長(zhǎng)lB先將擺球和擺線放在水平桌面上測(cè)量擺長(zhǎng)l，再將單擺懸掛在鐵架臺(tái)上C使擺線偏離豎直方向某一角度(小于5)，然后由靜止釋放擺球D測(cè)出擺球兩次通過最低點(diǎn)的時(shí)間間隔記為此單擺振動(dòng)的周期(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)

14、如下表所示：請(qǐng)將測(cè)量數(shù)據(jù)標(biāo)在下圖中，并在圖中作出T2隨l變化的關(guān)系圖象。(3)根據(jù)數(shù)據(jù)及圖象可知單擺周期的平方與擺長(zhǎng)的關(guān)系是_。(4)根據(jù)圖象，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開m/s2。(取3.14，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)答案(1)C(2)圖象見解析(3)成正比(4)9.86解析(1)本實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)將擺球和擺線組成單擺之后再測(cè)量擺長(zhǎng)，擺長(zhǎng)為懸點(diǎn)到擺球球心的距離，故A、B錯(cuò)誤；單擺的擺角小于5時(shí)的振動(dòng)可認(rèn)為是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，C正確；測(cè)量單擺的周期時(shí)，擺球相鄰兩次以相同速度方向通過最低點(diǎn)的時(shí)間為一個(gè)周期，為了減小誤差，須測(cè)量單擺3050次全振動(dòng)所用的時(shí)間，然后計(jì)算出全振動(dòng)所用時(shí)間的平均值記為單擺振動(dòng)的周期，D錯(cuò)

15、誤。(2)先在坐標(biāo)軸上描出各點(diǎn)，然后用一條平滑的線連接，使盡可能多的點(diǎn)落在平滑的線上，不能落在線上的點(diǎn)在線兩側(cè)分布均勻，即可得到單擺的T2l圖象，近似為一條直線，如圖所示：(3)通過作出的圖象為一條直線，可知單擺周期的平方和擺長(zhǎng)的關(guān)系是成正比的。(4)根據(jù)圖象求出圖線的斜率k s2/m4.00 s2/m，根據(jù)單擺的周期公式T2 可得g9.86 m/s2。13(10分)一物體沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振幅為8 cm，頻率為0.5 Hz，在t0時(shí)，位移是4 cm，且向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，試寫出用正弦函數(shù)表示的物體的振動(dòng)方程，并畫出對(duì)應(yīng)的振動(dòng)圖象。答案x0.08sin m圖象見解析解析簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)振動(dòng)方程的一般表示

16、式為xAsin(t0)，根據(jù)題給條件有：A0.08 m，2f，所以x0.08sin(t0) m，將t0時(shí)x00.04 m代入解得初相0或0，因?yàn)閠0時(shí)，速度方向沿x軸負(fù)方向，即位移在減小，所以取0，故振動(dòng)方程為x0.08sin m；對(duì)應(yīng)的振動(dòng)圖象如圖所示。14(12分)彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在相距25 cm的A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在t0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t0.2 s時(shí)，振子速度第一次變?yōu)関；在t0.5 s時(shí)，振子速度第二次變?yōu)関。(1)求彈簧振子振動(dòng)周期T；(2)求振子在4.0 s內(nèi)通過的路程；(3)若規(guī)定從A到B為正方向，從振子到達(dá)平衡位置O點(diǎn)開始向B點(diǎn)

17、運(yùn)動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，寫出彈簧振子位移表達(dá)式，并畫出彈簧振子的振動(dòng)圖象。答案(1)1.0 s(2)200 cm(3)x12.5sin2t(cm)圖象見解析解析(1)彈簧振子簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示，設(shè)P點(diǎn)為與P點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的點(diǎn)，由速度對(duì)稱性可知，t0.5 s時(shí)，振子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，并向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。由題意，已知振子從PBP所用時(shí)間為0.5 s，故由對(duì)稱性可得：T0.52 s1.0 s。(2)A、B之間距離為25 cm，則振幅A25 cm12.5 cm，振子4.0 s內(nèi)通過的路程s412.5 cm200 cm。(3)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)方程的一般表達(dá)式為xAsin(t0)，已知振子從平衡位置O點(diǎn)向B運(yùn)動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，00，A12.5 cm，2(rad/s)，故彈簧振子的位移表達(dá)式為x12.5sin2t(cm)。振動(dòng)圖象為