1、辽宁省沈阳市城郊市重点联合体2019-2020学年高二物理上学期期中试题试卷说明：1.命题范围：人教版高中物理选修3-4第一章机械振动 2.试卷分两卷，第I卷为选择题，请将正确答案用2B铅笔涂在答题卡上，第II卷为非选择题，请将答案按照题序用黑色水性签字笔填写在答题纸上；本卷满分为100分，考试时间为90分钟。第卷（选择题 共60分）一 、单项选择题（本题共10小题。每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1弹簧振子在做简谐振动的过程中，振子通过平衡位置时 ( )A.速度值最大 B.回复力的值最大C.加速度值最大 D.位移最大2.一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm
2、，频率是2.5Hz。该质点从平衡位置开始经过0.5s后，位移的大小和所通过的路程分别为 ( )A.4cm，10cm B.4cm，20cmC.0，24cm D.100cm，100cm 3某质点作简谐振动，从质点经过某一位置时开始计时()A当质点再次经过此位置时，所经历的时间是一个周期B当质点的速度再次与零时刻的速度相同时，所经历的时间是一个周期C当质点的加速度与零时刻的加速度再次相同时，所经历的时间是一个周期D以上三种说法均不正确4.单摆振动的回复力是( )A.摆球所受的重力B.摆球重力在垂直悬线方向上的分力C.悬线对摆球的拉力D.摆球所受重力和悬线对摆球拉力的合力 5一简谐振动的单摆的回复力由
3、大变小时，下面物理量中由大变小的是 ()A摆球的速度B摆线的张力C摆球的重力势能D摆球的机械能6A、B两个弹簧振子，A的固有频率为f，B的固有频率为4f若它们均在频率为3f的驱动力作用下，做受迫振动，则()A振子A的振幅较大，振动频率为fB振子B的振幅较大，振动频率为3fC振子A的振幅较大，振动频率为3fD振子B的振幅较大，振动频率为4f7.右图为同一单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法中错误的是：（ ）A.若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线表示月球上单摆的共振曲线B若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次单摆的摆长之比L1：L2=25：4C.图线若是在地球上完
4、成的，则该摆摆长约为1mD.若摆长均为1m，则图线是在地球上完成的8一质点做简谐运动的图象如右图所示，下列说法正确的是() A质点振动频率是4 HzB在10 s内质点经过的路程是20 cmC第4 s末质点的速度为零D在t1 s和t3 s两时刻，质点位移大小相等、方向相同9.如图所示,在质量为M的支架上用一轻质弹簧挂有质量均为m(Mm)的A、B两物体,支架放在水平地面上,开始各物体都静止,突然剪断A、B间的连线,此后A做简谐运动.当运动到最高点时,支架对地面的压力为( ) AMg B.(M-m)gC(M+m)g D.(M+2m)g10.有一摆长为L的单摆，悬点正下方某处有一小钉，当摆球经过平衡位
5、置向左摆动时，摆线的上部将被小钉挡住，使摆长发生变化，现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M 至左边最高点N运动过程的闪光照片，如右图所示，(悬点和小钉未被摄入)，P为摆动中的最低点。已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点的距离为 （ ）AL/4 BL/2 C3L/4 D无法确定二 、多项选择题（本题共4小题。每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）11某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为xAsint，则质点在( )A第1 s末与第3 s末的位移相同B第1 s末与第3 s末的速度相同C第3
6、 s末至第5 s末的位移相同D第3 s末至第5 s末的速度相同12如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着5个单摆，其中A、D摆长相同，先使A摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现( ) A各摆摆动的周期均与A摆相同BB摆振动的周期最短CC摆振动的周期最长DD摆的振幅最大13铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动普通钢轨长为12.6 m，列车固有振动周期为0.315 s下列说法正确的是( )A列车的危险速率为20 m/sB列车过桥需要减速，是为了防止列车发
7、生共振现象C列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D增加钢轨的长度有利于列车高速运行14当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时,下列说法中正确的是（ ）A、振子在振动过程中,速度相同时,弹簧的长度一定相等,弹性势能相同。B、振子从最低点向平衡位置运动的过程中,弹簧弹力始终做负功C、振子在运动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供D、振子在运动过程中,系统的机械能守恒第卷（非选择题 共40分）三、填空题（本题共2小题，共15分.把答案填写在答题纸对应题目的横线上.）15.(9分)如图甲所示为一弹簧振子的振动图象，规定向右的方向为正方向，试根据图象分析以下问题：（1）如图乙所示的振子
8、振动的起始位置是，从初始位置开始，振子向（填“右”或“左”）运动（2）在乙图中，找出图象中的O、A、B、C、D各对应振动过程中的位置，即O对应，A对应 ，B对应 ，C对应 ，D对应 （3）在t=2s时，振子的速度的方向与t=0时速度的方向 （4）质点在前4s内的位移等于 16.(6分)（1）在“用单摆测重力加速度”的实验中，下列措施中可以提高实验精度的是 A选细线做为摆线B单摆摆动时保持摆线在同一竖直平面内C拴好摆球后，令其自然下垂时测量线长为摆长D计时起止时刻，选在最大摆角处（2）如果测得的g值偏小，可能的原因是 A测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端悬点末固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
9、C开始计时时，秒表过迟按下D实验中误将49次全振动记为50次（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，再以l为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g= （用k表示）四、解答题（本题共2个小题，共25分解答应写出必要的文字说明、方程和重要的演算步骤， 只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）17.(12分)弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t=0时刻，振子从O、B间的P点以速度V向B点运动；在t=0.20s时，振子速度第一次变为V；在t=
10、0.50s时，振子速度第二次变为V（1）求弹簧振子振动周期T（2）若B、C之间的距离为25cm，求振子在4.00s内通过的路程18.(13分)如图所示，在O点悬有一细绳，绳上串着一个小球B，并能顺着绳子滑下，在O点正下方有一半径为R的光滑圆弧轨道，圆心位置恰好在O点，在弧形轨道上接近O处有另一个小球A，令A、B两球同时开始无初速释放，假如A球第一次到达平衡位置时正好能够和B球碰上，则B球与绳之间的摩擦力与B球重力大小之比是多少？高二年级物理答案及评分标准一单项选择题：本试题共10小题，每小题4分，满分40分。题号12345678910答案ABDBCBDBAC二多项选择题：本题共4小题，每小题5
11、分，满分20分。有漏选的得3分，有错选的得0分题号11121314答案ADADBDCD第卷（非选择题 共40分）三、填空题（本题共2小题，共15分.把答案填写在答题纸对应题目的横线上.）15、(9分)如图甲所示为一弹簧振子的振动图象，规定向右的方向为正方向，试根据图象分析以下问题：（1）如图乙所示的振子振动的起始位置是E，从初始位置开始，振子向右（填“右”或“左”）运动（2）在乙图中，找出图象中的O、A、B、C、D各对应振动过程中的位置，即O对应E，A对应G，B对应E，C对应F，D对应E（3）在t=2s时，振子的速度的方向与t=0时速度的方向相反（4）质点在前4s内的位移等于016、(6分)（
12、1）在“用单摆测重力加速度”的实验中，下列措施中可以提高实验精度的是AB(2分)A选细线做为摆线B单摆摆动时保持摆线在同一竖直平面内C拴好摆球后，令其自然下垂时测量线长为摆长D计时起止时刻，选在最大摆角处（2）如果测得的g值偏小，可能的原因是B(2分)A测摆线长时摆线拉得过紧B摆线上端悬点末固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C开始计时时，秒表过迟按下D实验中误将49次全振动记为50次（3）为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T，从而得出一组对应的l与T的数据，再以l为横坐标，T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图所示，并求得该直线的斜率为k，则重力加速度g=（用k表示）
13、(2分)解答：解：（1）A、为减小空气阻力的影响，应选细线做为摆线，故A正确B、由于单摆与圆锥摆的周期不同，本实验是利用单摆的简谐运动周期公式T=2，测量g，所以单摆摆动时必须保持摆线在同一竖直平面内，不能形成圆锥摆故B正确C、由于细线有伸缩性，所以应拴好摆球后，令其自然下垂时测量悬点到球心的距离作为摆长，不能就将线长作为摆长故C错误D、摆球经过平衡位置时，速度最大，相同的距离误差引起的时间误差最小，故应从平衡位置开始计时，故D错误故选AB（2）由单摆的周期公式T=2，得g=A、测摆线长时摆线拉得过紧，导致摆长偏长，则测得的重力加速度偏大故A错误B、摆线上端悬点末固定，振动中出现松动，使摆线长
14、度增加了，则测得的摆长偏小，重力加速度偏小故B正确C、开始计时时，秒表过迟按下，则测得周期偏小，测得的重力加速度偏大故C错误D、实验中误将49次全振动记为50次，测得的周期偏小，测得的重力加速度偏大故D错误故选B（3）根据单摆的周期公式T=2，得，知图线的斜率k=，则重力加速度g=故答案为：AB、B、四计算题：本题共2小题，满分25分。17.(12分)弹簧振子以O点为平衡位置，在B、C两点间做简谐运动，在t=0时刻，振子从O、B间的P点以速度V向B点运动；在t=0.20s时，振子速度第一次变为V；在t=0.50s时，振子速度第二次变为V（1）求弹簧振子振动周期T（2）若B、C之间的距离为25c
15、m，求振子在4.00s内通过的路程解答：解：（1）根据已知条件分析得到周期T=（）4=1.0s， (6分)（2）若B、C之间的距离为25cm，则A=12.5cm所以x=4A=200cm (6分)答：（1）弹簧振子振动周期T为1s；（2）振子在4.00s内通过的路程为200cm18.(13分)如图所示，在O点悬有一细绳，绳上串着一个小球B，并能顺着绳子滑下，在O点正下方有一半径为R的光滑圆弧轨道，圆心位置恰好在O点，在弧形轨道上接近O处有另一个小球A，令A、B两球同时开始无初速释放，假如A球第一次到达平衡位置时正好能够和B球碰上，则B球与绳之间的摩擦力与B球重力大小之比是多少？解答：解：球A的运动是类似单摆运动，摆到最低点时间为：t=； (2分)对球B，就牛顿第二定律，有：mgf=ma； (3分)根据题意，有：f=kmg；(2分)根据位移时间关系公式，有：L=； (3分)联立以上四式可解得：k=1=1:5 (3分)答：B球与绳之间的摩擦力与B球重力大小之比是1:5- 10 -
