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1、人教版物理高二選修3-4 11.4單擺同步練習(xí)C卷
姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________
一、 選擇題 (共15題;共31分)
1. (2分) 對(duì)單擺在豎直面內(nèi)的擺動(dòng),下面說(shuō)法中正確的是( )
A . 擺球通過(guò)平衡位置時(shí),所受合力為零
B . 單擺擺動(dòng)過(guò)程中,繩的拉力和擺球重力的合力為回復(fù)力
C . 擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)振幅為零
D . 單擺擺動(dòng)過(guò)程中,擺球所受重力沿軌跡切線方向的分量為回復(fù)力
2. (2分) (2015高二下襄陽(yáng)期中) 已知在單擺a完成10次全振動(dòng)的時(shí)間內(nèi),單擺b完成6次全振動(dòng)
2、,兩擺長(zhǎng)之差為1.6m.則兩單擺擺長(zhǎng)la與lb分別為( )
A . la=2.5 m,lb=0.9 m
B . la=0.9 m,lb=2.5 m
C . la=2.4 m,lb=4.0 m
D . la=4.0 m,lb=2.4 m
3. (2分) (2017高一下北京期末) 對(duì)單擺的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)有下列說(shuō)法,其中正確的是( )
A . 單擺擺動(dòng)中,擺球所受的繩的拉力與重力的合力就是向心力
B . 單擺擺動(dòng)中,擺球所受的繩的拉力與重力的合力就是回復(fù)力
C . 單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)所受的合外力為零
D . 單擺經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)所受的回復(fù)力為零
4. (2分) 下列說(shuō)法正確
3、的是( )
A . 光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明了光是一種電磁波
B . 無(wú)線電波的發(fā)射能力與頻率有關(guān),頻率越高發(fā)射能力越弱
C . 根據(jù)單擺的周期公式T=2π ,在地面附近,如果l→∞,則其周期T→∞
D . 利用紅外攝影可以不受天氣(陰雨、大霧等)的影響,因?yàn)榧t外線比可見(jiàn)光波長(zhǎng)長(zhǎng),更容易繞過(guò)障礙物
5. (2分) 下面哪位科學(xué)家根據(jù)吊燈擺動(dòng)的“等時(shí)性”,發(fā)明制作了擺鐘?( )
A . 愛(ài)因斯旦
B . 牛頓
C . 伽利略
D . 惠更期
6. (2分) (2019高二上西湖月考) 擺長(zhǎng)是1m的單擺在某地區(qū)振動(dòng)周期是2s,則在同一地區(qū)( )
A . 擺長(zhǎng)
4、是0.5m的單擺的周期是0.707s
B . 擺長(zhǎng)是0.5m的單擺的周期是1s
C . 周期是1s的單擺的擺長(zhǎng)為2m
D . 周期是4s的單擺的擺長(zhǎng)為4m
7. (2分) (2016高二上上海期中) 自由擺動(dòng)的秋千,擺動(dòng)的幅度越來(lái)越小,這是因?yàn)椋? )
A . 能量正在消失
B . 機(jī)械能守恒
C . 勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
D . 總能量守恒,減小的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
8. (2分) 下列說(shuō)法正確的是( )
A . 一彈簧振子沿水平方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),則該振子所做的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)
B . 在某地的單擺,若擺長(zhǎng)不變,當(dāng)使擺球的質(zhì)量增加、擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的速度減小時(shí),
5、單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的頻率將不變,振幅將變小
C . 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí),速度一定相同
D . 單擺在周期性外力作用下振動(dòng)時(shí),若外力的頻率越大,則單擺的振幅就越大
9. (3分) 下列說(shuō)法正確的是( )
A . 單擺在周期性外力作用下做受迫振動(dòng),其振動(dòng)周期與單擺的擺長(zhǎng)無(wú)關(guān)
B . 在干涉現(xiàn)象中,振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移總比減弱點(diǎn)的位移要大
C . 火車?guó)Q笛向我們駛來(lái)時(shí),我們聽(tīng)到的笛聲頻率將比聲源發(fā)聲的頻率高
D . 用兩束單色光A,B,分別在同一套裝置上做干涉實(shí)驗(yàn),若A光的條紋間距比B光的大,則說(shuō)明A光波長(zhǎng)大于B光波長(zhǎng)
10. (2分) 用空心鐵球內(nèi)部裝滿水做擺球,
6、若球正下方有一小孔,水不斷從孔中流出,從球內(nèi)裝滿水到水流完為止的過(guò)程中,其振動(dòng)周期的大小是 ( )
A . 不變
B . 變大
C . 先變大后變小回到原值
D . 先變小后變大回到原值
11. (2分) 有一個(gè)正在擺動(dòng)的秒擺,若取擺球正從平衡位置向左運(yùn)動(dòng)時(shí)開始計(jì)時(shí),那么當(dāng)t=1.6s時(shí),以下對(duì)擺球的運(yùn)動(dòng)情況及其切向加速度變化情況的正確的是( )
A . 正在向左做減速運(yùn)動(dòng),加速度正在增大
B . 正在向右做減速運(yùn)動(dòng),加速度正在增大
C . 正在向左做加速運(yùn)動(dòng),加速度正在減小
D . 正在向右做加速運(yùn)動(dòng),加速度正在減小
12. (2分) 關(guān)于單擺,下列說(shuō)法正確
7、的是( )
A . 擺球運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是擺線的張力和重力的合力
B . 擺球經(jīng)過(guò)同一點(diǎn)時(shí)加速度是不變的
C . 擺球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度的方向始終指向平衡位置
D . 擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí),加速度為零
13. (2分) (2018高二下建甌期中) 做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)不變,若擺球質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍,擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)速度減小為原來(lái)的 ,則單擺振動(dòng)的( )
A . 頻率、振幅都不變
B . 頻率、振幅都改變
C . 頻率不變,振幅改變
D . 頻率改變,振幅不變
14. (2分) 一單擺掛在木板上的小釘上,木板質(zhì)量遠(yuǎn)大于單擺質(zhì)量,木板平面在豎直平面內(nèi),并可以沿兩
8、豎直軌道無(wú)摩擦地自由下落,如圖所示,現(xiàn)使單擺擺動(dòng)起來(lái),當(dāng)單擺離開平衡位置但未達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)木板開始自由下落,則擺球相對(duì)于木板( )
A . 靜止
B . 仍做簡(jiǎn)諧振動(dòng)
C . 做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)
D . 做非勻速率圓周運(yùn)動(dòng)
15. (2分) (2016高三上香河期中) 將秒擺的周期由2s變?yōu)?s,下列措施可行的是( )
A . 將擺球的質(zhì)量減半
B . 將振幅減半
C . 將擺長(zhǎng)減半
D . 將擺長(zhǎng)減為原來(lái)的
二、 填空題 (共5題;共11分)
16. (2分) (2016高三上平湖期中) 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97.5
9、0cm,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,則:該擺擺長(zhǎng)為________cm.如果測(cè)得的g值偏小,可能的原因是________
A.測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)緊
B.?dāng)[線上端懸點(diǎn)末固定,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)記為50次.
17. (2分) (2017高三上江西開學(xué)考) 用單擺測(cè)定重力加速度,采用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置.
①該組同學(xué)先測(cè)出懸點(diǎn)到小球球心的距離L,然后用秒表測(cè)出單擺從小球某次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),測(cè)得之后漏斗第n次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)共用時(shí)t秒;請(qǐng)寫出重力加速度的表達(dá)式g=________.(
10、用所測(cè)物理量表示)
②在測(cè)量擺長(zhǎng)后,測(cè)量周期時(shí),擺球振動(dòng)過(guò)程中懸點(diǎn)O處擺線的固定出現(xiàn)松動(dòng),擺長(zhǎng)略微變長(zhǎng),這將會(huì)導(dǎo)致所測(cè)重力加速度的數(shù)值________.(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)
18. (1分) (2018高二上黃陵期末) 圖中的雙線擺,繩的質(zhì)量可以不計(jì),當(dāng)擺球垂直線面做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),其周期為________s.
19. (2分) (2015高二下桐鄉(xiāng)期中) 某同學(xué)利用單擺測(cè)量重力加速度
①為了使測(cè)量誤差盡量小,下列說(shuō)法正確的是________
A.組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球
B.組裝單擺須選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線
C.實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)
11、
D.?dāng)[長(zhǎng)一定的情況下,擺的振幅盡量大
②如圖所示,在物理支架的豎直立柱上固定有擺長(zhǎng)約為1m的單擺,實(shí)驗(yàn)時(shí),由于僅有量程為20cm、精度為1mm的鋼板刻度尺,于是他先使擺球自然下垂,在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點(diǎn),測(cè)出單擺的周期T1;然后保持懸點(diǎn)位置不變,設(shè)法將擺長(zhǎng)縮短一些,再次使擺球自然下垂,用同樣方法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點(diǎn),并測(cè)出單擺周期T2;最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標(biāo)記點(diǎn)之間的距離△L,用上述測(cè)量結(jié)果,寫出重力加速度的表達(dá)式g=________.
20. (4分) (2015高二上內(nèi)蒙古期末) 在探究影響單擺周期的因素的實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)甲有如下操作
12、,請(qǐng)判斷是否恰當(dāng)(填“是”或“否”).
數(shù)據(jù)組
擺長(zhǎng)
擺球
周期
編號(hào)
mm
g
s
1
999.3
32.2
2
2
999.3
16.5
2
3
799.2
32.2
1.8
4
799.2
16.5
1.8
5
501.1
32.2
1.4
①把單擺從平衡位置拉開約5釋放;________
②在擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí);________
③把秒表記錄擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期.________
該同學(xué)改進(jìn)測(cè)量方法后,得到的部分測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨________的增大而增大.
三、 解答題
13、 (共5題;共48分)
21. (8分) (2016海南) 【選修3-4】
(1)
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
(2)
如圖,半徑為R的半球形玻璃體置于水平桌面上,半球的上表面水平,球面與桌面相切于A點(diǎn)。一細(xì)束單色光經(jīng)球
14、心O從空氣中攝入玻璃體內(nèi)(入射面即紙面),入射角為45,出射光線射在桌面上B點(diǎn)處。測(cè)得AN之間的距離為 .現(xiàn)將入射光束在紙面內(nèi)向左平移,求射入玻璃體的光線在球面上恰好發(fā)生全反射時(shí),光束在上表面的入射點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。不考慮光線在玻璃體內(nèi)的多次反射。
22. (15分) P是單擺的振動(dòng)圖象(g=9.8m/s2),求:
(1) 振動(dòng)的振幅是多少?
(2) 振動(dòng)的周期?
(3) 擺長(zhǎng)多少?
23. (5分) (2017高二下馬山期中) 一個(gè)理想的單擺,已知其周期為T.如果由于某種原因(如轉(zhuǎn)移到其他星球)重力加速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,振幅變?yōu)樵瓉?lái)的3倍,擺長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的8倍,擺球質(zhì)
15、量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,它的周期變?yōu)槎嗌伲?
24. (10分) 天花板上O點(diǎn)懸掛一單擺,繩子長(zhǎng)度為0.99l,質(zhì)量分布均勻的實(shí) 心小球質(zhì)量為m,直徑為0.02l,O點(diǎn)正下方0.1l處有一釘子P,如圖所示,現(xiàn)將單擺向左拉開一個(gè)小角度θ,并由靜止釋放,小球左右擺動(dòng)過(guò)程中,偏角始終都小于5,重力加速度為g。求:
(1)
單擺的振動(dòng)周期;
(2)
小球從左擺 到最低點(diǎn)時(shí),繩子對(duì)小球的拉力大小。
25. (10分) 幾個(gè)登山運(yùn)動(dòng)員登上一座地圖上沒(méi)有標(biāo)明高度的山峰,他們只帶了一些輕質(zhì)細(xì)繩子、鋼卷尺、可當(dāng)作停表用的手表,山頂上還有形狀不規(guī)則的石子和矮樹,他們知道地球半徑為R0,海平面處的重力加
16、速度為g0。請(qǐng)根據(jù)以上條件,為他們?cè)O(shè)計(jì)測(cè)量山峰海拔高度的方法。
(1)
寫出操作步驟和需要直接測(cè)量的物理量(物理量用字母符號(hào)表示)。
(2)
推導(dǎo)出用以上直接測(cè)出的物理量表示山峰海拔高度的計(jì)算式(要求寫出推導(dǎo)過(guò)程)。
第 13 頁(yè) 共 13 頁(yè)
參考答案
一、 選擇題 (共15題;共31分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
二、 填空題 (共5題;共11分)
16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
20-1、
三、 解答題 (共5題;共48分)
21-1、
21-2、
22-1、
22-2、
22-3、
23-1、
24-1、
24-2、
25-1、
25-2、