高二下冊物理機械振動單元過關測試題精選
高二下冊物理機械振動單元過關測試題精選
一.選擇題(本題共10小題，每題4分，滿分40分。每題所給的選項中，有的只有一個是正確的，有的有幾個是正確的。將正確選項的序號選出填入題後的括號中。全部選對的得4分，部分選對的得2分，有錯選或不選的得0分)
1.彈簧振子在光滑水平面上做簡諧運動，在振子向平衡位置運動的過程中，逐漸增大的物理量是( )
A、振子所受的回覆力 B、振子的位移
C、振子的速度 D、振子的加速度
2.圖1表示一個彈簧振子作受迫振動時的振幅與驅動力頻率之間的關係，由此可知( )
A.振子振動頻率為f2時，它處於共振狀態
B.驅動力的頻率為f3時，振子振動的頻率為f2
C.假如撤去驅動力讓振子作自由振動，它的頻率是f3
D.振子作自由振動時，頻率可以是f1、f2、f3
3.當擺角很小時(100)，單擺的振動是簡諧運動，此時單擺振動的回覆力是( )
A.擺球重力與擺線拉力的合力
B.擺線拉力沿圓弧切線方向的分力
C.擺球重力、擺線拉力及擺球所受向心力的合力
D.擺球重力沿圓弧切線方向的分力
4.如圖2所示，是一個單擺(10o)，其週期為T，則下列正確的說法是( )
A.把擺球的質量增加一倍，其週期變小
B.把擺角變小時，則週期也變小
C.此擺由OB運動的時間為T/4
D.擺球BO時，動能向勢能轉化
5.一質點做簡諧運動，先後以相同的速度依次透過A、B兩點，歷時1s，質點透過B點後再經過1s又第2次透過B點，在這兩秒鐘內，質點透過的總路程為12cm，則質點的.振動週期和振幅分別為( )
A.3s，6cm B.4s，6cm C.4s，9cm D.2s，8cm
6.一個彈簧振子在光滑的水平面上作簡諧運動，其中有兩個時刻彈簧對振子的彈力大小相等，但方向相反，那麼這兩個時刻彈簧振子的( )
A.速度一定大小相等，方向相反 B.加速度一定大小相等，方向相反
C.位移一定大小相等，方向相反 D.以上三項都不一定大小相等，方向相反
7.水平方向做簡諧運動的彈簧振子,其質量為m,最大速率為v,則下列說法中正確的是( )
A.振動系統的最大彈性勢能為 mv2
B.當振子的速率減為 時，此振動系統的彈性勢能為
C.從某時刻起，在半個週期內，彈力做的功可能不為零
D.從某時刻起，在半個週期內，彈力做的功一定為 mv2
8.如圖3表示質點做簡諧運動的圖象，則以下說法中正確的是( )
A.t1、t2時刻的速度相同
B.從t1到t2這段時間內，速度和加速度方向是相同的
C.從t2到t3這段時間內，速度變大，加速度變小
D.t1、t3時刻的速度大小是相同的。
9.如圖4所示，兩個單擺 和 的擺長 ，將它們都拉離豎直方向一個很小的角度 然後釋放，那麼這兩個擺球到達最低點時的速度 的大小和經歷時間 應滿足
A. ，
B. ，
C. ，
D. ，
二.填空題(本題共3小題，每題4分，滿分12分;將正確、完整的答案填入相應的橫線中。)
10.一物體沿x軸做簡諧運動，振幅為8 cm，頻率為0.5 Hz，在t=0時，位移是4 cm，且向x軸負方向運動，則用正弦函式表示的振動方程為 .
11.一水平彈簧振子的小球的質量 kg，彈簧的勁度係數為50N/m ，振子的振動圖象如圖6所示，在 s時，小球的加速度大小為_______________，方向________;在 s 時小球的加速度大小為____________，速度的方向為____________。
12.某同學在用單擺測定重力加速度的實驗中，測量不同擺長情況下單擺的振動週期，並以L為橫座標， 為縱座標，做出了 圖線，如圖7所示，由此圖線可知重力加速度為 。
三.科學探究與實驗 (本題共2小題，滿分10分)
13.(1)用如圖8甲所示實驗裝置演示單擺的振動圖象，細沙從擺動的漏斗的底部均勻下落，紙板沿著跟擺動方向垂直的方向勻速移動，落在紙板上的沙排成粗細變化的一條曲線如圖8乙，觀察這條細沙曲線，找出其形態特徵，並由此說明這個沙擺的擺動規律。(要求列出兩條，為敘述方便，可在圖上標註字母)
①細沙曲線______________________，說明沙擺______________________;
②細沙曲線______________________，說明沙擺______________________。
(2)但有兩位位同學分別使用同一套儀器觀察單擺作簡諧運動時的振動圖象，已知兩人實驗時都未重新調整擺長，落在木板上的細砂形成的曲線如圖8丙、丁所示.兩曲線不同的原因是
①__________________________，②____________________________.
14.在用單擺測定重力加速度的實驗中
⑴ 除用鐵夾、鐵架臺、帶中心孔的金屬小球和細線這些器材外，還需要用到的測量儀器有：___________________________。
⑵ 本實驗中，如下哪些措施是必要的_______________
A.測週期時，單擺的擺角應大於10
B.測週期時，應取擺球透過最低點處來測量擺球全振動3050次的時間
C.裝置單擺時，擺線應儘可能長些，擺球應儘可能小些而質量大些，且用夾板夾緊擺線
D.測擺長時，應將單擺懸掛起來，用刻度尺和遊標卡尺測出擺球球心到懸點的距離
E.測擺長時，為了測量方便，應將單擺放在桌面上，拉直後用米尺測出擺球球心到擺線某點O的長度作為擺長，然後將單擺從O點吊起。
⑶ 如果在實驗中誤將擺線長度當成了擺長，那麼所測重力加速度將________(偏大、偏小)。如果在實驗中，誤將振動31次的時間計成了32次的時間，那麼所測重力加速度將________(偏大、偏小)。
四、題：本題包括4個小題，共38分。要求寫出必要的文字說明，方程式或重要的演算步驟，只寫出最後答案的，不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。
15.(8分)如圖9所示是一個單擺的振動圖象，根據圖象所給的資料，試求：
(1)振幅;
(2)週期;
(3)單擺的擺長;
(4)A、B、C三點所表示的對應位置中，在哪個位置上擺球的速度最大，在哪個位置上回復力產生的加速度最大?它們的方向如何?(g=9.8m/s2)
16.(10分)如圖10所示，在O點懸有一細繩，繩上串著一個小球B，並能順著繩子滑下，在O點正下方有一半徑為R的光滑圓弧軌道，圓心位置恰好在O點，在弧形軌道上接近 處有另一個小球A，令A、B兩球同時開始無初速釋放，假如A球第一次到達平衡位置時正好能夠和B球碰上，則B球與繩之間的摩擦力與B球重力大小之比是多少?(計算時取 ， )
17. (10分)如圖11所示，質量為 的密度計，上部粗細均勻，橫截面積為 ，漂浮在密度為 的液體中.現將密度計輕輕按下一段後放手，密度計上、下起伏.若不計液體的阻力，試證明密度計做的是簡諧振動.
18.(10分)將一測力感測器連線到計算機上就可以測量快速變化的力，圖14甲表示小滑塊(可視為質點)沿固定的光滑半球形容器內壁在豎直平面的A、 之間來回滑動， 點與O點連線與豎直方向之間夾角相等且都為 ， 很小。圖14乙表示滑塊對器壁的壓力F隨時間 變化的曲線，且圖中 為滑塊從A點開始運動的時刻，試根據力學規律和題中(包括圖中)所給的資訊。
求：(1)容器的半徑;
(2)小滑塊的質量;
(3)滑塊運動過程中的守恆量。