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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)(I)卷
姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________
一、 選擇題 (共15題;共31分)
1. (2分) (2015高二上內(nèi)蒙古期末) 一個(gè)單擺原來(lái)的周期是2s,當(dāng)擺長(zhǎng)增為原來(lái)的2倍,擺球質(zhì)量增為原來(lái)的2倍,重力加速度減為原來(lái)的 時(shí),它 的周期是原來(lái)的( )
A . 1倍
B . 2倍
C . 4倍
D . 6倍
2. (2分) 兩個(gè)擺長(zhǎng)分別為l1和l2的單擺做小振幅振動(dòng),它們的位移時(shí)間圖象分別如圖中1和2所示,則 為( )
A .
2、
B .
C .
D .
3. (2分) 關(guān)于單擺,下列說(shuō)法正確的是( )
A . 擺球運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是擺線的拉力與重力的合力
B . 擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)軌跡上同一點(diǎn),加速度是不等的
C . 擺球運(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),加速度不為零
4. (2分) 下列說(shuō)法正確的是( )
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
3、,因?yàn)榧t外線比可見光波長(zhǎng)長(zhǎng),更容易繞過(guò)障礙物
5. (2分) (2017高二下定州期中) 如圖所示是描繪沙擺振動(dòng)圖象的實(shí)驗(yàn)裝置和木板上留下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.沙擺的運(yùn)動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).若用手向外拉木板的速度是0.20m/s,木板的長(zhǎng)度是0.60m,那么下列說(shuō)法中正確的是( )
A . 該沙擺的周期為3s
B . 該沙擺的頻率為1.5Hz
C . 這次實(shí)驗(yàn)所用的沙擺的擺長(zhǎng)約為56cm
D . 這次實(shí)驗(yàn)所用的沙擺的擺長(zhǎng)約為1.5m
6. (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
4、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),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
7. (2分) 關(guān)于單擺.下面說(shuō)法正確的是( )
A . 擺球運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是由擺線的拉力和重力的合力提供的
B . 擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,經(jīng)過(guò)同一點(diǎn)的速度是不變的
C . 擺球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 加速度方向始終指向平衡位置
D . 擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí).加速度不為零
8. (2分) (2020揚(yáng)州模擬) 下列說(shuō)法正確的是( )
A . 單擺的擺
5、球在通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)合外力等于零
B . 有些昆蟲薄而透明的翅翼上出現(xiàn)彩色光帶是薄膜干涉現(xiàn)象
C . 變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)
D . 一條沿自身長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)的桿,其長(zhǎng)度總比桿靜止時(shí)的長(zhǎng)度大
9. (3分) 如圖所示,將一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái),讓小球在a、b之間來(lái)回?cái)[動(dòng),c點(diǎn)為小球圓弧軌跡的最低點(diǎn),則以下說(shuō)法中正確的是( )
A . 小球做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的回復(fù)力是擺球重力沿圓弧線方向的分力
B . 小球由c到b的過(guò)程,動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大
C . 小球在c點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能最大,向心加速度也最大
D . 在平衡位置時(shí),擺線張力最大,回復(fù)力也最大
6、
10. (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)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
11. (2分) 下列關(guān)于單擺運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中,正確的是( )
A . 單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí),其回復(fù)力由重力沿軌跡切線方向的分力提供
B . 單擺的周期與擺球的質(zhì)量和擺長(zhǎng)有關(guān)
C . 當(dāng)單擺的擺長(zhǎng)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí),周期也變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
D . 將單擺從地球移到月球上,其周期將變小
12. (2
7、分) 一物體在某行星表面受到的萬(wàn)有引力是它在地球表面受到的萬(wàn)有引力的1/4.在地球上走得很準(zhǔn)的擺鐘搬到此行星上后,此鐘分針一整圈所經(jīng)歷的時(shí)間實(shí)際上是 ( )
A .
B .
C . 2h
D . 4h
13. (2分) 在一次消防演習(xí)中,質(zhì)量為60kg的消防員欲到達(dá)距離樓頂l=40m處的房間。如圖所示,他沿一條豎直懸垂的輕繩從靜止開始勻加速下滑,當(dāng)他滑到該房間的窗戶A處時(shí),突然停止下滑,同時(shí)用腳踢開窗戶,自己反彈了一下,然后進(jìn)入窗內(nèi)。已知消防員從開始下滑到剛進(jìn)入窗內(nèi)共用了時(shí)間t=10s,試估算他沿繩子下滑時(shí)受到的摩擦力f大小最接近( )
A . 100N
B
8、. 300N
C . 600N
D . 900N
14. (2分) 如圖是某單擺振動(dòng)圖象,正確說(shuō)法是( )
A . 振幅為6cm
B . 4s末擺球速度為零,加速度為最大
C . 周期為4s
D . 8s末擺球速度為最大,加速度為零
15. (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
二、 填空題 (共5題;共11分)
16. (2分
9、) (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=________.(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”)
17. (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97.50cm,擺球直徑為2.00cm
10、,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.
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) 一根輕繩一端系一小球,另一端固定在O點(diǎn),制成單擺裝置.在O點(diǎn)有一個(gè)能測(cè)量繩的拉力大小的力傳感器,讓小球繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做簡(jiǎn)諧振動(dòng),由傳感器測(cè)
11、出拉力F隨時(shí)間t的變化圖象如圖所示,則小球振動(dòng)的周期為________s,此單擺的擺長(zhǎng)為________m(重力加速度g 取10m/s2 , 取π2≈10).
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,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
12、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 (共5題;共44分)
22. (15分) 一個(gè)單擺,周期是T:
(1) 如果擺球質(zhì)量增加2倍,周期變?yōu)槎嗌伲?
(2) 如果擺球的振幅增到2倍(擺角仍很?。芷谧?yōu)槎嗌伲?
(3) 如果擺長(zhǎng)增到2倍,周期變?yōu)槎嗌伲?
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)
13、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)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
14、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 11 頁(yè) 共 11 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44分)
22-1、
22-2、
22-3、
23-1、
24-1、
24-2、
25-1、
25-2、