最新PEP高中物理選修課3-4單元測(cè)試題及答案，全套單元試卷（一）時(shí)間：90分鐘分?jǐn)?shù)：100 1.選擇題（本題有12題，每題4分，共 48 分。其中第 1 至第 9 題為單選題，第 10 至 12 題為多項(xiàng)選擇題）垂直于擺線【解析】做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)只有在它離開(kāi)平衡位置。 “平衡位置”的意思是回到零位置，但這里的合力不一定為零。 【答案】C 裝滿沙粒的試管垂直浮在水面上，如圖所示。 將試管垂直提起一點(diǎn)，然后從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，開(kāi)始計(jì)時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)，試管在垂直方向做近似簡(jiǎn)諧振動(dòng)。 如果以垂直向上為正方向，則下圖描述試管振動(dòng)的情況可能是正確的： 【分析】試管沿垂直方向運(yùn)動(dòng) 對(duì)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)，平衡位置在重力作用的位置和浮力相等。 剛開(kāi)始向上抬起時(shí)高中物理單元測(cè)試卷，是其距平衡位置的位移，即正方向的最大位移。 因此，D。【答】第一次應(yīng)選擇速度和加速度。 同時(shí)恢復(fù)到原來(lái)大小和方向的過(guò)程【解析】當(dāng)物體兩次經(jīng)過(guò)同一個(gè)位置時(shí)，恢復(fù)力第一次恢復(fù)到原來(lái)的方向和大小，所經(jīng)歷的過(guò)程并不是完全振動(dòng)，A是錯(cuò)誤的，從振動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性可以看出，關(guān)于平衡位置對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)的速度大小和方向可能相同，兩點(diǎn)的動(dòng)能和勢(shì)能也相同， C 是錯(cuò)誤的。 【答】一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，其振幅為4cm，頻率為2.5Hz，質(zhì)點(diǎn)距平衡位置經(jīng)過(guò)2.5后的位移和距離分別為()cm,,,24cm0,100cm 【分析】由T氣體，可見(jiàn)7=0.4s，經(jīng)過(guò)2.5后，一個(gè)彈簧元件的長(zhǎng)度為/o，當(dāng)懸掛質(zhì)量為plus的物體時(shí)，伸長(zhǎng)為() Cfcr 【分析】振蕩器的最大加速度為a=—，mg=kx。 ^B的解是正確的。 【答】如圖所示，圖A是利用沙擺演示簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖像的裝置。 當(dāng)將含沙漏斗下的薄木板以等速水平拉出時(shí)，從漏斗中漏出的沙子在木板上做簡(jiǎn)諧振動(dòng)所形成的曲線，顯示出沙擺振動(dòng)位移的變化隨著時(shí)間的推移。 已知木板被水平拉動(dòng)的速度為0.20in/s，圖B所示的一段木頭的長(zhǎng)度為0.60m。 那么本實(shí)驗(yàn)中沙擺的擺長(zhǎng)為（取&=【解析】【??答】根據(jù)題中條件，單擺的周期為7--^2s-1.5s，根據(jù)周期式中，可得/-0.56，一個(gè)長(zhǎng)度約為1m的簡(jiǎn)單擺，在以下四種隨時(shí)間變化的驅(qū)動(dòng)力的作用下振動(dòng)，簡(jiǎn)單擺的振動(dòng)幅度應(yīng)盡可能的增大，應(yīng)選取的驅(qū)動(dòng)力為（） 【分析】單擺的周期為T(mén)~2s，驅(qū)動(dòng)力的頻率應(yīng)盡可能接近系統(tǒng)的固有頻率C。【答案】在科學(xué)研究中，科學(xué)家經(jīng)常將未知現(xiàn)象與已知現(xiàn)象進(jìn)行比較，找出它們的共同點(diǎn)，并進(jìn)一步推測(cè)未知現(xiàn)象的特征和規(guī)律。法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鲈谘芯慨惙N電荷的吸引力時(shí)，比較了振動(dòng)周期扭轉(zhuǎn)天平與電荷間距離的關(guān)系類(lèi)似于簡(jiǎn)單擺的振動(dòng)周期與擺球到地心的距離之間的關(guān)系。 已知單擺的長(zhǎng)度為/，萬(wàn)有引力常數(shù)為G，地球的質(zhì)量為M，擺球到地心的距離為r，那么單擺之間的關(guān)系振動(dòng)周期與距離r為() 【分析】 擺錘擺動(dòng)的周期為T(mén)=2。 TI 計(jì)算的 B 項(xiàng)是正確的，A、C、D 項(xiàng)是錯(cuò)誤的。 【答案】B如圖所示，一根輕彈簧垂直立在水平地面上，下端固定。 彈簧正上方有一個(gè)塊。 木塊從一定高度自由下落到彈簧0的上端，壓縮彈簧。 當(dāng)彈簧被壓縮時(shí)，木塊的速度變?yōu)榱恪?從木塊與彈簧接觸開(kāi)始，木塊加速度隨下降位移(h+x)f變化的圖像，其中&為彈簧剛度系數(shù)，力為下落木塊距O點(diǎn)的高度，x為彈簧的壓縮量。 當(dāng)x=x()時(shí)，木塊的速度為0，則kx()—mg=。 如圖所示，圖B中的圖像記錄了圖A中擺球隨著擺球位置變化的動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能之間的關(guān)系。 下圖展示了擺球勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程。 機(jī)械能保持不變 【分析】在 / 點(diǎn)，勢(shì)能最大，動(dòng)能為零高中物理單元測(cè)試卷，故圖形為 。
它表示動(dòng)能隨位置的變化關(guān)系。 圖形線力代表勢(shì)能隨位置的變化關(guān)系。 AB 是錯(cuò)誤的。 由于擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能恒定，因此曲線c表示機(jī)械能隨位置的變化關(guān)系。 CD是對(duì)的。 【答案】CD11。 如圖所示，虛線和實(shí)線分別是兩個(gè)彈簧振子A和B做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖像。 已知兩個(gè)振蕩器 A 和 B 的質(zhì)量相等。 第二次結(jié)束時(shí)的速度最大，B 最大加速度 【解析】cm，4 B=lcm，A 對(duì)； 兩個(gè)振蕩器的頻率不相等，相位差是一個(gè)變量，B錯(cuò)誤； 前2秒，A的加速度為負(fù)，B的加速度為正，C錯(cuò)誤； 在第2個(gè)s與驅(qū)動(dòng)力頻率/的關(guān)系中，下面的說(shuō)法是擺錘長(zhǎng)度約為10cm。 如果擺長(zhǎng)減小，共振曲線的“峰值”就會(huì)向右移動(dòng)【分析】從圖中可以看出：固有頻率7=0.5Hz，所以周期T=2s。由周期公式可知對(duì)于單擺，我們可以得到： 厶=7^/4/ 1.0。 對(duì)于小擺長(zhǎng)度，固有頻率增加，“峰值”將向右移動(dòng)，因此選項(xiàng) B 和 D 是正確的。 【答題】BD卷二（共52道非選擇題2.實(shí)驗(yàn)題（本題有2題，共15分，請(qǐng)將答案寫(xiě)在題內(nèi)橫線上）13.分）一個(gè)實(shí)驗(yàn)組計(jì)劃使用圖A所示的裝置來(lái)研究滑塊。實(shí)驗(yàn)設(shè)備包括滑塊、鉤碼、紙卷尺、米尺、帶滑輪的木板以及由漏斗和細(xì)金屬絲組成的擺錘。 實(shí)驗(yàn)中，滑塊在鉤碼的作用下拖動(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，而擺錘則垂直于紙帶的運(yùn)動(dòng)方向擺動(dòng)。 漏斗漏出的有色液體在紙帶上留下的痕跡，在紙帶“紙帶”上記錄了漏斗在不同時(shí)刻的位置。 （寫(xiě) 2 即是）。 【分析】（1）紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以紙帶在擺錘擺動(dòng)一個(gè)周期內(nèi)移動(dòng)的距離越來(lái)越大，所以3條紙帶符合題意。 （2）引起誤差的因素有：：擺長(zhǎng)測(cè)量、漏斗重心變化、液體跡線比較、各處阻力變化等。【答案】（1）3（2）擺長(zhǎng)測(cè)量，塑料漏斗重心變化，液體痕跡變粗，電阻變化……（寫(xiě)出2 14。只顯示運(yùn)動(dòng)方向。學(xué)生改進(jìn)了測(cè)量方法后，得到的部分測(cè)量數(shù)據(jù)如圖所示用螺旋千分尺測(cè)量其中一個(gè)擺球的直徑如圖所示，球的直徑為jnm?根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可以初步判斷單擺的周期隨 的增加而增加。數(shù)據(jù)組號(hào)：擺長(zhǎng)/mm、擺質(zhì)量、周期/S 【答案】(1)/點(diǎn)或B點(diǎn)，24999.332.22.0999 .316.2.0799.232.21.8799.216.51.8501.132.21.4501.116.51 .4 【分析】 (1) 簡(jiǎn)單擺的最大擺角不超過(guò)10°。
可以看作簡(jiǎn)諧振動(dòng)。 當(dāng)擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，速度最大，滯后時(shí)間最短，計(jì)時(shí)誤差最小。 為了減少測(cè)量周期的誤差，應(yīng)測(cè)量單擺完成30～50次全振動(dòng)所需的時(shí)間。 為了求出周長(zhǎng)(2)，螺旋千分尺上的固定刻度讀數(shù)為20.5mm，可動(dòng)部分上的讀數(shù)約為1&5X0.011mm。 測(cè)量結(jié)果為20.5mm+18.5X0..685mm。 分析表中的數(shù)字為 可以看出，當(dāng)擺的長(zhǎng)度保持不變時(shí)，周期不會(huì)發(fā)生變化，而當(dāng)擺的長(zhǎng)度發(fā)生變化時(shí)，周期就會(huì)出現(xiàn)。 【答】是（2）20.685嗎（20.683~20.687都可以）。 3.計(jì)算題（本題共3題，37分。答案應(yīng)包括必要的文字描述、方程和重要的計(jì)算步驟。只寫(xiě)出最終答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫(xiě)清楚數(shù)值和單位） 15.（如圖12）如圖所示，將彈簧振動(dòng)器放置在光滑的水平面上。 光彈簧的右端固定在滑塊上。 已知滑塊質(zhì)量plus=0.5kg，彈簧剛度系數(shù)單位=240N/m。 將滑塊從平衡位置O向左平移，將彈簧壓縮5cm，靜止時(shí)松開(kāi)，使滑塊在/和B之間滑動(dòng)。 U： 【分析】由于簡(jiǎn)諧振動(dòng)的加速度（7=~= —Ac，加速度最大的位置在位移最輕處，力或3個(gè)兩點(diǎn)，加速度的大小cr= Ar=777 方向是一個(gè)很小的角度，當(dāng)球向下擺動(dòng)的同時(shí)，另一個(gè)小球開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)從與O點(diǎn)相同高度靜止落下 / 當(dāng)球第一次擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，兩個(gè)球碰巧相遇，求B 細(xì)線的阻力與球B的重力之比（g取10=10）【分析】從題意來(lái)看，A.3需要隨時(shí)間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B 1=懷孕？，解為7=8【答案]717。（13分）如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)振動(dòng)的圖像。 根據(jù)圖像中的信息，回答下列問(wèn)題： 根據(jù)機(jī)械能常數(shù)，有 pm = 2 秒結(jié)束時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移是多少？ 前 4 秒內(nèi)行駛的距離是多少？ 【分析】根據(jù)圖像上的信息和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)過(guò)程，可以得出：質(zhì)點(diǎn)在2秒時(shí)處于平衡位置，因此位移為0，質(zhì)點(diǎn)在第一時(shí)間內(nèi)完成了一次周期運(yùn)動(dòng)4秒，其距離=40