高中物理選修3-4機(jī)械振動(dòng)單元測(cè)試

1、選修 3-4 機(jī)械振動(dòng)單靴測(cè)試一選擇題（共 15 小題）1關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)與機(jī)械波的下列說法中，正確的是（）A 同一單擺，在月球表面簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期大于在地面表面簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期B 受迫振動(dòng)的振幅與它的振動(dòng)頻率無關(guān)C在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同D 在波的傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是與波的傳播方向垂直2關(guān)于簡(jiǎn)譜運(yùn)動(dòng)與機(jī)械波的下列說法中，正確的是（）A 同一單擺，在月球表面簡(jiǎn)譜振動(dòng)的周期大于在地面表面簡(jiǎn)譜振動(dòng)的周期B 受迫振動(dòng)的振幅與它的振動(dòng)頻率無關(guān)C在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同D 在波的傳播速度中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是與波的傳播方向垂直 TOC o 1-5 h z 3

2、做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺，擺長(zhǎng)為 0.9m，t 0時(shí)刻擺球從左端最大位移 A 處由靜止釋放， O為 平衡位置， B 為右端最大位移處，則 t2s 時(shí)，擺球正在（）A 從 A O，速度增大B從 O B，速度減小C從 B O，速度增大D從 O A ，速度減小4一個(gè)彈簧振子，第一次壓縮x 后釋放做自由振動(dòng)，周期為 T1，第二次被壓縮 2x 后釋放做自由振動(dòng)， 周期為 T2彈簧振子均在彈性限度內(nèi)， 則兩次振動(dòng)周期之比 T1：T2 為（）A l：lB1： 2C 2：1D 1：45如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)在 04s 內(nèi)的振動(dòng)圖象，則（）A 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅是 2m ，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為 4HzB質(zhì)點(diǎn)在 4s 末的位移為 8m

3、C 質(zhì)點(diǎn)在 4s 內(nèi)的路程為 8mD質(zhì)點(diǎn)在 t1s 到 t 3s的時(shí)間內(nèi)，速度先沿 x 軸正方向后沿 x 軸負(fù)方向，且速度先增 大后減小 6如圖所示，彈簧振子在 M 、N 之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以平衡位置 O 為原點(diǎn)，建立 x 軸，以向右為 x 軸正方向，若振子位于 M 點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，則其振動(dòng)圖象為v0在粗v0在粗糙的水平面上向左滑行，先是壓縮彈簧，后又被彈回。已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，則從滑塊接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，選地面為零勢(shì)能面，滑塊的加速度 a、滑塊的動(dòng)能 Ek、系統(tǒng)的機(jī)械能 E 和因摩擦產(chǎn)生的熱量 Q 與彈簧形變量 x間的關(guān)系圖象正確的是(CA關(guān)系圖象正確的是(CA8

4、如圖所示，輕彈簧下端懸掛著質(zhì)量為M 的物塊，物塊靜止后，在其下方輕繩的下端輕輕地掛上一質(zhì)量為 m 的鉤碼，并將鉤碼 m 由靜止釋放。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為 g。已知下列四個(gè)關(guān)于輕繩對(duì)鉤碼的最大拉力Tm 的表達(dá)式中只有一個(gè)是正確的，請(qǐng)BTmDBTmDTmmgA TmmgmC Tmmg 9在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議，可行的是（A 適當(dāng)加長(zhǎng)擺線B質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C單擺偏離平衡位置的角度要適當(dāng)大一些D 當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)， 經(jīng)過一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)， 用此時(shí)間間隔作為單擺振動(dòng)的周期10在利用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中若測(cè)得

5、的g 值偏大可能的原因是（ ）A 擺球質(zhì)量過大B 單擺振動(dòng)時(shí)振幅較小C測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，只考慮了線長(zhǎng)忽略了小球的半徑D測(cè)量周期時(shí)，把 n 個(gè)全振動(dòng)誤認(rèn)為（ n+1）個(gè)全振動(dòng)，使周期偏小E測(cè)量周期時(shí)，把 n 個(gè)全振動(dòng)誤認(rèn)為（ n 1）個(gè)全振動(dòng)，使周期偏大11在“用單擺測(cè)重力加速度” 的實(shí)驗(yàn)中， 若測(cè)的 g值比當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)值偏小， 可能因?yàn)椋?）A 測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)擺線拉的過緊B測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)用擺線長(zhǎng)代替擺長(zhǎng)而漏加小球半徑C測(cè)量周期時(shí)，將 n次全振動(dòng)誤記成 n+1 次全振動(dòng)D開始記時(shí)時(shí)，小球通過平衡位置時(shí)秒表按下的時(shí)刻滯后于小球通過平衡位置的時(shí)刻12利用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，如果偏角小于512利用單擺測(cè)重力加速度的

6、實(shí)驗(yàn)中，如果偏角小于5，但測(cè)出的重力加速度的數(shù)值偏大，可能原因是 （ ）A 振幅較小B測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，只量出擺線的長(zhǎng)度，沒有從懸掛點(diǎn)量到擺球中心C數(shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，少計(jì)了一次D 數(shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，多計(jì)了一次13在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A 制作單擺時(shí)，選用質(zhì)量較小的塑料小球B記錄擺長(zhǎng)時(shí)，將擺線長(zhǎng)與小球直徑相加C小球擺角應(yīng)較小，近似滿足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)條件D 測(cè)出一次擺長(zhǎng) l 和對(duì)應(yīng)的周期 T，可以得出 T14如圖中關(guān)于單擺實(shí)驗(yàn)的做法正確的是（）14如圖中關(guān)于單擺實(shí)驗(yàn)的做法正確的是（）A 如圖甲所示用兩塊薄木板夾住擺線，并讓小球在垂直紙面方向擺動(dòng)B 如圖乙所示測(cè)量小球直徑C如圖丙所示

7、在桌面上測(cè)量擺線長(zhǎng)度D如圖丁所示，某同學(xué)測(cè)量單擺周期時(shí)，其觀測(cè)位置與擺球的擺動(dòng)平面共面15在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：鐵架臺(tái)、鐵夾、細(xì)線、有孔的小鐵球、秒表、米尺，還需補(bǔ)充的器材是（ ）填空題（共 5 小題）16描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的公式是，自由下落的乒乓球經(jīng)地面反彈后上升又落下，若不考慮空氣阻力及在地面反彈時(shí)的能量損失，此運(yùn)動(dòng) （填“是”或“不是” ） 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)17彈簧振子在光滑水平面上作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)， 在振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過程中， 振子的加速度 逐漸 （填“增大”或“減小” ），振子的動(dòng)能逐漸 （填“增大”或“減小” ） 18如圖，一列波速為 4m/s 的簡(jiǎn)諧橫波在均勻

8、介質(zhì)中沿 x 軸方向傳播，某時(shí)刻恰好傳到 x 4m 處的 P介質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過 3s，x7m 處的 Q 介質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為m，位移為m19在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，若小球完成n 次全振動(dòng)的總時(shí)間為 t，則單擺的周期為 ；某同學(xué)測(cè)得多組擺長(zhǎng) L 和周期 T 的數(shù)據(jù)， 得到如圖所示的圖線， 若直線 的斜率為 k，則重力加速度大小為。20某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法探究影響單擺周期的因素。（1）他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架 臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖 1 所示。這樣做的目的是 。（填字母代號(hào)） A 保證擺動(dòng)過程中擺長(zhǎng)不變B可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確C需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)

9、節(jié)D保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)（ 2）他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最底端的長(zhǎng)度 L 0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖2 所示，則該擺球的直徑為mm ，單擺擺長(zhǎng)為m。3）下列振動(dòng)圖象（圖 3）真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為 1m 的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過程，圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A 、B 、C 均為 30 次全振動(dòng)的圖象，已知 sin50.087，sin15 0.26，這四種操作過程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是。（填字母代號(hào)）三計(jì)算題（共 2 小題）21彈簧振子以 O點(diǎn)為平衡位置，在 B、C 兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，在 t0時(shí)刻，振子從 O、

10、B 間的 P點(diǎn)以速度 v向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)；在 t 0.2s時(shí)，振子速度第一次變?yōu)?v；在 t 0.5s時(shí)， 振子速度第二次變?yōu)?v 。（ 1）求彈簧振子振動(dòng)周期 T；（2）若 B、C 之間的距離為 25cm，求振子在 4.0s 內(nèi)通過的路程；（ 3）若 B、C 之間的距離為 25cm，從平衡位置計(jì)時(shí)，寫出彈簧振子位移表達(dá)式，并畫 出彈簧振子的振動(dòng)圖象。22如圖所示為水平放置的兩個(gè)彈簧振子a 和 b的振動(dòng)圖象。已知兩個(gè)振子質(zhì)量比ma：mb 2：3，彈簧的勁度系數(shù) ka：kb3：2求：（1）它們的振幅之比 Aa：A b；（ 2）它們的振動(dòng)周期比 Ta：Tb；參考答案與試題解析參考答案與試題解析選擇題（共

11、 15 小題）1關(guān)于簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)與機(jī)械波的下列說法中，正確的是（）A 同一單擺，在月球表面簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期大于在地面表面簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期B 受迫振動(dòng)的振幅與它的振動(dòng)頻率無關(guān)C在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同D 在波的傳播過程中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是與波的傳播方向垂直【分析】 利用單擺的振動(dòng)周期、受迫振動(dòng)、波的傳播速度有介質(zhì)決定和波的分類即可求 解【解答】 解： A 、同一單擺在月球和地球上時(shí)，月球表面上的重力加速度比地球表面的重 力加速度小，據(jù)單擺的周期公式可知，在月球表面簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期大于在地面表面簡(jiǎn)諧 振動(dòng)的周期，故 A 正確；B 、當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)會(huì)共振，振幅最

12、大，所以受迫振動(dòng)的振幅 與它振動(dòng)的頻率有關(guān)，故 B 錯(cuò)誤；CD錯(cuò)CCD錯(cuò)D 、波分為橫波和縱波，縱波的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上，故 誤。故選： A 。2關(guān)于簡(jiǎn)譜運(yùn)動(dòng)與機(jī)械波的下列說法中，正確的是（）A 同一單擺，在月球表面簡(jiǎn)譜振動(dòng)的周期大于在地面表面簡(jiǎn)譜振動(dòng)的周期B 受迫振動(dòng)的振幅與它的振動(dòng)頻率無關(guān)C在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同D 在波的傳播速度中，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向總是與波的傳播方向垂直【分析】 單擺的周期公式 T 2，根據(jù)重力加速度的變化可求得周期的變化；受迫振動(dòng)的振幅與振動(dòng)頻率無關(guān)；波在同一種介質(zhì)中的傳播速度相同； 縱波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同【解答】

13、 解： A 、月球表面的重力加速度比地球表面的小，所以同一單擺在月球表面簡(jiǎn)諧 振動(dòng)的周期比地球表面的大，故 A 正確；B 、當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于固有頻率時(shí)，受迫振動(dòng)會(huì)共振，振幅最大，所以受迫振動(dòng)的振幅 與它振動(dòng)的頻率有關(guān)，故 B 錯(cuò)誤；C、介質(zhì)中的波速只由介質(zhì)決定；故 C 錯(cuò)誤；D 、縱波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相同。選項(xiàng)D 錯(cuò)誤；故選： A 。3做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺，擺長(zhǎng)為 0.9m，t 0時(shí)刻擺球從左端最大位移 A 處由靜止釋放， O為 平衡位置， B 為右端最大位移處，則 t2s 時(shí)，擺球正在（）A 從 A O，速度增大B從 O B，速度減小C從 B O，速度增大D從 O A ，速度減小

14、【分析】 先計(jì)算出單擺的周期， 然后判斷出 t2s 對(duì)應(yīng)的位置與速度關(guān)系， 最后由位置與 速度關(guān)系、位置與加速度關(guān)系判定即可?！窘獯稹?解：該單擺的周期： T2 2 3.14 1.88s，計(jì)時(shí)開始時(shí)擺球置于左端最大位移處，當(dāng) t2s 時(shí)， Tt 1.25T，此時(shí)小球正從左端最大位移處向平衡位置運(yùn)動(dòng)，即從A O，速度正在增大，故 A 正確， BCD 錯(cuò)誤。故選： A 。4一個(gè)彈簧振子，第一次壓縮 x 后釋放做自由振動(dòng)，周期為 T1，第二次被壓縮 2x 后釋放 做自由振動(dòng)， 周期為 T2彈簧振子均在彈性限度內(nèi)， 則兩次振動(dòng)周期之比 T1：T2 為（）A l：lB1： 2C 2：1D 1：4【分析】

15、 彈簧振子的運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅無關(guān)【解答】 解：事實(shí)上，只要是自由振動(dòng)，其振動(dòng)的周期只由自身因素決定，對(duì)于彈簧振 子而言，就是只由彈簧振子的質(zhì)量 m 和彈簧的勁度系數(shù) k 決定的，而與形變大小、也就是振幅無關(guān)。所以只要彈簧振子這個(gè)系統(tǒng)不變（m， k 不變），周期就不會(huì)改變，故 A 正確， BCD 錯(cuò)誤。故選： A 。5如圖所示為某質(zhì)點(diǎn)在 04s 內(nèi)的振動(dòng)圖象，則（）A 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅是 2m ，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率為 4HzB質(zhì)點(diǎn)在 4s 末的位移為 8mC 質(zhì)點(diǎn)在 4s 內(nèi)的路程為 8mD質(zhì)點(diǎn)在 t1s 到 t 3s的時(shí)間內(nèi)，速度先沿 x 軸正方向后沿 x 軸負(fù)方向，且速度先增

16、大后減小【分析】 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中，回復(fù)力滿足 F kx ，每周期內(nèi)的路程為振幅的 4 倍，圖線的斜 率表示運(yùn)動(dòng)的速度?！窘獯稹拷猓篈、由圖象知，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅是 2m，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期為 4s，則頻率為 0.25Hz ， 故 A 錯(cuò)誤；B 、由圖象知，質(zhì)點(diǎn)在 4s 末的位移為 0，故 B 錯(cuò)誤；C、質(zhì)點(diǎn)在 4 s內(nèi)的路程為 24m8 m，故 C 正確；D、質(zhì)點(diǎn)在 t1s到 t3s的時(shí)間內(nèi)，速度始終沿 x 軸負(fù)方向，故 D錯(cuò)誤。 故選： C 。6如圖所示，彈簧振子在 M 、N 之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，以平衡位置 O 為原點(diǎn)，建立 x 軸，以向 右為 x 軸正方向，若振子位于 M 點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，則其振動(dòng)圖象為C

17、DCD分析】 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的 x t 圖象是正弦或余弦形曲線，根據(jù)計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí)的位移分析圖象的形狀?！窘獯稹?解：取向右為 x 軸正方向，振子運(yùn)動(dòng)到 M 點(diǎn)時(shí)，振子具有負(fù)方向最大位移，所 以振子運(yùn)動(dòng)到 M 點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)振動(dòng)圖象應(yīng)是余弦曲線，圖象應(yīng)如 B 所示。故 B 正確，ACD 錯(cuò)誤。 故選： B 。7如圖所示，一輕彈簧的左端固定在豎直墻壁上，右端自由伸長(zhǎng)，一滑塊以初速度v0 在粗糙的水平面上向左滑行，先是壓縮彈簧，后又被彈回。已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，則從滑塊接觸彈簧到將彈簧壓縮到最短的過程中，選地面為零勢(shì)能面，滑塊的加速度 a加速度 a、滑塊的動(dòng)能 Ek、系統(tǒng)的機(jī)械能關(guān)系圖象正確的是

18、（ ）E 和因摩擦產(chǎn)生的熱量 Q 與彈簧形變量 x 間的【分析】 對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律求出加速度的表達(dá)式，由動(dòng)能定理求出 動(dòng)能的表達(dá)式， 由功能關(guān)系求出機(jī)械能的表達(dá)式， 由摩擦力做功的特點(diǎn)求出 Q 的表達(dá)式，然后由各表達(dá)式分析即可?！窘獯稹?解： A 、設(shè)滑塊受到的摩擦力為 f，彈簧的彈力： Fkx，選取初速度的方向?yàn)?正方向，則滑塊的加速度： a，可知 a與 x的關(guān)系是不過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。故 A 錯(cuò)誤；B 、當(dāng)彈簧的壓縮量為 x 時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能： ，所以滑塊克服彈簧的彈力做 功： ，克服摩擦力做功： Wf fx 對(duì)滑塊由動(dòng)能定理可得： WF+W fEkEk0即： ，為 x

19、的二次函數(shù)，是一條曲線。故 B 錯(cuò)誤；C、滑塊克服彈簧做的功轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，所以系統(tǒng)的機(jī)械能：E Ek0fx ，即系統(tǒng)的機(jī)械能與 x 之間的關(guān)系為斜率為負(fù)的一次函數(shù)。故 C 正確；D、產(chǎn)生的內(nèi)能： Q fx ，是過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。故 D 錯(cuò)誤 故選： C 。8如圖所示，輕彈簧下端懸掛著質(zhì)量為M 的物塊，物塊靜止后，在其下方輕繩的下端輕輕地掛上一質(zhì)量為 m 的鉤碼，并將鉤碼 m 由靜止釋放。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為 g。已知下列四個(gè)關(guān)于輕繩對(duì)鉤碼的最大拉力Tm 的表達(dá)式中只有一個(gè)是正確的，請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)，通過一定的分析判斷正確的表達(dá)式是（ ）A A Tm mgBTmMgC

20、TCTmmgD Tmmg分析】 分析各項(xiàng)中的表達(dá)式，再根據(jù)特殊值法進(jìn)行分析明確表達(dá)式是否符合?！窘獯稹?解： B、令 m0，則 T m應(yīng)為零，而選項(xiàng) B 中的 Tm Mg ，故 B 錯(cuò)誤；C、令 m 趨近于 M，則選項(xiàng) C 中 Tm趨近于無窮大，不合理故 C 錯(cuò)誤；AD、令 M 0，則選項(xiàng) D 中的表達(dá)式簡(jiǎn)化為 Tm mg，由于 M0 且尚未掛上鉤碼時(shí) 彈簧彈力為零，掛上鉤碼并由靜止開始釋放，當(dāng)彈簧彈力與 mg 平衡時(shí)，鉤碼的速率最 大，由于慣性鉤碼還要繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，可見輕繩對(duì)鉤碼的最大拉力Tm 應(yīng)大于 mg，所以D 錯(cuò)誤；由排除法知選項(xiàng) A 正確。故選： A 。9在做“用單擺測(cè)定重力加速度”

21、的實(shí)驗(yàn)中，有人提出以下幾點(diǎn)建議，可行的是（A A 、由可知，重力加速度與擺球質(zhì)量無關(guān)，故 A 錯(cuò)誤；A 適當(dāng)加長(zhǎng)擺線B質(zhì)量相同，體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C單擺偏離平衡位置的角度要適當(dāng)大一些D 當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)， 經(jīng)過一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí)， 用此時(shí)間間隔作為單 擺振動(dòng)的周期【分析】 為了減小測(cè)量誤差，單擺擺長(zhǎng)應(yīng)適當(dāng)長(zhǎng)些，便于測(cè)量時(shí)間在空氣阻力很小、 擺角很小的情況下單擺的振動(dòng)才是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，應(yīng)滿足條件采用累積法，測(cè)量周期可以 減小誤差【解答】 解： A 、單擺的擺長(zhǎng)越長(zhǎng)，周期越大，適當(dāng)加長(zhǎng)擺長(zhǎng)，便于測(cè)量周期。故A 正確。B 、要減小空氣阻力的影響，應(yīng)選體積較小的擺球。故B 錯(cuò)誤

22、。C、單擺在擺角很小的情況下才做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)， 則單擺偏離平衡位置的角度不能太大， 一般 不超過 5 故 C 錯(cuò)誤D、單擺周期較小，把一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期，測(cè)量誤差較大，應(yīng)采用累積法，測(cè)多 個(gè)周期的時(shí)間取平均值作為單擺的周期。故 D 錯(cuò)誤。故選： A 。10在利用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中若測(cè)得的g 值偏大可能的原因是（ ）A 擺球質(zhì)量過大B 單擺振動(dòng)時(shí)振幅較小C測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，只考慮了線長(zhǎng)忽略了小球的半徑D測(cè)量周期時(shí)，把 n 個(gè)全振動(dòng)誤認(rèn)為（ n+1）個(gè)全振動(dòng)，使周期偏小E測(cè)量周期時(shí)，把 n 個(gè)全振動(dòng)誤認(rèn)為（ n 1）個(gè)全振動(dòng)，使周期偏大【分析】 由單擺周期公式 可得： ，由公式分析導(dǎo)致重力加速

23、度測(cè)量偏大的原因【解答】 解：（ 1）由單擺周期公式可知，重力加速度 ；B、由可知，重力加速度與單擺振動(dòng)的振幅無關(guān)，故B 錯(cuò)誤；C、測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)，只考慮了線長(zhǎng)，忽略了小球的半徑，擺長(zhǎng)L 偏小，由 可知，所測(cè)重力加速度偏小，故 C 錯(cuò)誤；D 、測(cè)量周期時(shí)，把 n 個(gè)全振動(dòng)誤認(rèn)為（ n+1）個(gè)全振動(dòng)，使周期偏小，由可知，所測(cè)重力加速度偏大，故 D 正確；E、測(cè)量周期時(shí)，把 n 個(gè)全振動(dòng)誤認(rèn)為（ n 1）個(gè)全振動(dòng)，使周期偏大，由可知，所測(cè)重力加速度偏小，故 E 錯(cuò)誤；故選： D 。11在“用單擺測(cè)重力加速度” 的實(shí)驗(yàn)中， 若測(cè)的 g值比當(dāng)?shù)氐臉?biāo)準(zhǔn)值偏小， 可能因?yàn)椋?）A 測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)擺線拉的過緊B測(cè)擺長(zhǎng)

24、時(shí)用擺線長(zhǎng)代替擺長(zhǎng)而漏加小球半徑C測(cè)量周期時(shí)，將 n次全振動(dòng)誤記成 n+1 次全振動(dòng)D開始記時(shí)時(shí)，小球通過平衡位置時(shí)秒表按下的時(shí)刻滯后于小球通過平衡位置的時(shí)刻分析】 由單擺周期公式 可得：，由公式分析導(dǎo)致重力加速度測(cè)量分析】 由單擺周期公式 可得：，由公式分析導(dǎo)致重力加速度測(cè)量偏小的原因。解答】 解：由單擺周期公式，可得：解答】 解：由單擺周期公式，可得：A 、測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)， 線拉得過緊， 則擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏大，由上式可知重力加速度測(cè)量值偏大，A 、測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)， 線拉得過緊， 則擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏大，由上式可知重力加速度測(cè)量值偏大，故 A 錯(cuò)誤。B、測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)用擺線長(zhǎng)代替擺長(zhǎng)而漏加小球半徑，導(dǎo)致B、測(cè)擺

25、長(zhǎng)時(shí)用擺線長(zhǎng)代替擺長(zhǎng)而漏加小球半徑，導(dǎo)致l 比實(shí)際值小，故重力加速度測(cè)量值偏小，故 B 正確。C 、測(cè)量周期時(shí)，將 n 次全振動(dòng)誤記成 n+1 次全振動(dòng)，導(dǎo)致 T 比實(shí)際值偏小，故重力加 速度測(cè)量值偏大，故 C 錯(cuò)誤。D、開始記時(shí)時(shí)，小球通過平衡位置時(shí)秒表按下的時(shí)刻滯后于小球通過平衡位置的時(shí)刻， 導(dǎo)致測(cè)量 n 此全振動(dòng)的時(shí)間 t 比實(shí)際偏小，從而周期 比實(shí)際值偏小，故重力加速度 測(cè)量值偏大，故 D 錯(cuò)誤。故選： B 。12利用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，如果偏角小于5，但測(cè)出的重力加速度的數(shù)值偏大，可能原因是 （ ）A 振幅較小B測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，只量出擺線的長(zhǎng)度，沒有從懸掛點(diǎn)量到擺球中心 C數(shù)振動(dòng)次數(shù)

26、時(shí)，少計(jì)了一次D 數(shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，多計(jì)了一次【分析】 根據(jù)單擺的周期公式得出重力加速度的表達(dá)式，通過表達(dá)式分析重力加速度測(cè) 量值偏大的原因【解答】 解：根據(jù) T得， g，A 、振幅較小，不影響重力加速度的測(cè)量。故A 錯(cuò)誤。B、測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，用擺線的長(zhǎng)度當(dāng)作擺長(zhǎng)，則擺長(zhǎng)的測(cè)量值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值 偏小。故 B 錯(cuò)誤。C、數(shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，少計(jì)了一次，則單擺周期的測(cè)量值偏大，導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值偏 小。故 C 錯(cuò)誤。D、數(shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)， 多計(jì)了一次，則單擺周期的測(cè)量值偏小， 導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值偏 大。故 D 正確。故選： D 。13在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A

27、 制作單擺時(shí)，選用質(zhì)量較小的塑料小球B記錄擺長(zhǎng)時(shí)，將擺線長(zhǎng)與小球直徑相加 C小球擺角應(yīng)較小，近似滿足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)條件D 測(cè)出一次擺長(zhǎng) l 和對(duì)應(yīng)的周期 T，可以得出 T【分析】 應(yīng)用單擺測(cè)重力加速度的原理是單擺周期公式，由單擺正確公式求出重力加速 度的表達(dá)式，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)分析答題?！窘獯稹?解： A 、制作單擺時(shí)，選用質(zhì)量較大的金屬小球，故 A 錯(cuò)誤；B、記錄擺長(zhǎng)時(shí)，將擺線長(zhǎng)與小球半徑相加，故B 錯(cuò)誤；C、要保證單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，擺角要小于5，并且擺球應(yīng)在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)，才近似滿足簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)條件，故 C 正確；D 、由 T2可知， T ，而實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量單擺擺長(zhǎng) l、單擺周

28、期 T，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，測(cè)周期時(shí)一般需要測(cè)出單擺完成 n 次全振動(dòng)需要的時(shí)間 t，然后求出周期 T ， 故 D 錯(cuò)誤；故選： C 。14如圖中關(guān)于單擺實(shí)驗(yàn)的做法正確的是（）A 如圖甲所示用兩塊薄木板夾住擺線，并讓小球在垂直紙面方向擺動(dòng)B 如圖乙所示測(cè)量小球直徑C如圖丙所示在桌面上測(cè)量擺線長(zhǎng)度D如圖丁所示，某同學(xué)測(cè)量單擺周期時(shí)，其觀測(cè)位置與擺球的擺動(dòng)平面共面【分析】 用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，應(yīng)將小球卡在外爪的刀口上；擺長(zhǎng)等于擺線的長(zhǎng)度加上擺球的半徑；在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，擺線應(yīng)選用細(xì)線，質(zhì)量能夠 忽略；擺球要在同一平面內(nèi)擺動(dòng)，不能做圓錐擺；細(xì)線有伸縮性，應(yīng)處于自然下垂時(shí)測(cè) 量其長(zhǎng)度

29、為零減小測(cè)量的誤差，應(yīng)從平衡位置開始計(jì)時(shí)【解答】 解： A 、擺球要在同一平面內(nèi)擺動(dòng)，兩塊薄木板夾住擺線，并讓小球在垂直紙面 方向擺動(dòng)，則 A 正確B 、用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑，應(yīng)將小球卡在外爪的刀口上，則B 錯(cuò)誤C、細(xì)線有伸縮性，應(yīng)處于自然下垂時(shí)測(cè)量其長(zhǎng)度，則C 錯(cuò)誤D 、測(cè)量單擺周期時(shí)，其觀測(cè)位置與擺球的擺動(dòng)平面垂直。D 錯(cuò)誤故選： A 。15在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：鐵架臺(tái)、鐵夾、細(xì)線、有孔的小鐵球、秒表、米尺，還需補(bǔ)充的器材是（）孔的小鐵球、秒表、米尺，還需補(bǔ)充的器材是（）BB【分析】 根據(jù)“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)的原理確定實(shí)驗(yàn)所需的器材 【解答

30、】 解：在“探究單擺周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，提供的器材有：鐵架臺(tái)、鐵 夾、細(xì)線、有孔的小鐵球、秒表、刻度尺，因?yàn)闇y(cè)量小球的直徑需要游標(biāo)卡尺或螺旋測(cè) 微器，所以還需器材是游標(biāo)卡尺或螺旋測(cè)微器。 D 選項(xiàng)中是游標(biāo)卡尺。故選： D 。二填空題（共 5 小題）16描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的公式是Asin t ，自由下落的乒乓球經(jīng)地面反彈后上升又落下，若不考慮空氣阻力及在地面反彈時(shí)的能量損失，此運(yùn)動(dòng) 不是 （填“是”或“不 是”）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)【分析】 根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)可知簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的公式；由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知乒乓球的運(yùn) 動(dòng)是不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)【解答】 解：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間的關(guān)系遵從正弦函數(shù)規(guī)律，其運(yùn)動(dòng)表達(dá)式為：x

31、 Asin t，籃球的運(yùn)動(dòng)位移隨時(shí)間的變化不遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，所以不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 故答案為： xAsin t，不是17彈簧振子在光滑水平面上作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)， 在振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)的過程中， 振子的加速度 逐漸 減小 （填“增大”或“減小” ），振子的動(dòng)能逐漸 增大 （填“增大”或“減 小”）【分析】 明確彈簧振子在運(yùn)動(dòng)過程中位移和速度的變化，從而明確回復(fù)力以及加速度的 變化，根據(jù)速度變化可明確振子動(dòng)能的變化【解答】 解：在振子向平衡位置移動(dòng)時(shí)，位移減小，則回復(fù)力減小，由牛頓第二定律可 知，加速度減??；振子的速度增大，則振子的動(dòng)能增大；故答案為：減??； 增大18如圖，一列波速為 4m/s 的簡(jiǎn)諧橫波

32、在均勻介質(zhì)中沿 x 軸方向傳播，某時(shí)刻恰好傳到4m處的 P介質(zhì)點(diǎn)再經(jīng)過 3s，x 7m處的 Q 介質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為 0.9 m，位移為【分析】 由波的傳播方向，運(yùn)用波形的平移法可確定 P 點(diǎn)的振動(dòng)方向根據(jù)簡(jiǎn)諧波的特 點(diǎn)：各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振幅都相同，分析 PQ 的振幅關(guān)系根據(jù)質(zhì)點(diǎn)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性求出 t 3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn) Q 通過的路程【解答】 解：由圖知波長(zhǎng) 2m，則周期 Ts，該波傳播到 Q 點(diǎn)的時(shí)間： s則 Q 振動(dòng)的時(shí)間： t30.752.25s4.5T，可知經(jīng)過 t 2.25s，質(zhì)點(diǎn) Q 到達(dá)平衡位 置，位移是 0；由圖可知，該波的振幅為 5cm 0.05mt2.25s4.5T，則經(jīng)過 t2.25

33、s，質(zhì)點(diǎn) Q 通過的路程為： S4A4.50.9m 故答案為： 0.9，019在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，若小球完成n 次全振動(dòng)的總時(shí)間為 t，則單擺的周期為 ；某同學(xué)測(cè)得多組擺長(zhǎng) L 和周期 T 的數(shù)據(jù)，得到如圖所示的圖線，若直線的斜率為 k，則重力加速度大小為?！痉治觥?依據(jù) n 次全振動(dòng)的總時(shí)間為 t，即可求得單擺的周期； 根據(jù)單擺的周期公式得出 T2 L 的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率求出重力加速度的測(cè)量值?！窘獯稹?解：小球完成 n 次全振動(dòng)的總時(shí)間為 t，則單擺的周期為 T ；根據(jù) T2得， T2，則圖線的斜率 k，解得重力加速度的測(cè)量值g。故答案為： ， 。20某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)的方法

34、探究影響單擺周期的因素。（1）他組裝單擺時(shí)，在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架 臺(tái)的鐵夾將橡皮夾緊，如圖 1 所示。這樣做的目的是 AC 。（填字母代號(hào)）A 保證擺動(dòng)過程中擺長(zhǎng)不變B可使周期測(cè)量得更加準(zhǔn)確C需要改變擺長(zhǎng)時(shí)便于調(diào)節(jié)D保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)（ 2）他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最底端的長(zhǎng)度 L 0.9990m，再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖2 所示，則該擺球的直徑為12.0 mm，單擺擺長(zhǎng)為 0.9930 m。（ 3）下列振動(dòng)圖象（圖 3）真實(shí)地描述了對(duì)擺長(zhǎng)約為 1m 的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操 作過程，圖中橫坐

35、標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A 、B 、C 均為 30 次全振動(dòng)的圖象，已知 sin50.087，sin15 0.26，這四種操作過程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是A 。（填字母代號(hào)）【分析】 當(dāng)擺角小于等于 5時(shí)， 我們認(rèn)為小球做單擺運(yùn)動(dòng)， 游標(biāo)卡尺的示數(shù)等于主尺示 數(shù)與游標(biāo)尺示數(shù)之和；擺長(zhǎng)為懸點(diǎn)到球心的距離；對(duì)于測(cè)量誤差可根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行分 析?！窘獯稹?解：（ 1）在擺線上端的懸點(diǎn)處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺(tái) 的鐵夾將橡皮夾緊，是為了防止動(dòng)過程中擺長(zhǎng)發(fā)生變化，如果需要改變擺長(zhǎng)來探究擺長(zhǎng) 與周期關(guān)系時(shí)，方便調(diào)節(jié)擺長(zhǎng)，故 AC 正確，故選： AC（ 2）游標(biāo)卡尺示數(shù)為： d 12mm+0 0.1mm 12.0mm ；單擺擺長(zhǎng)為： L l d0.9990m0.0060m0.9930m（ 3）當(dāng)擺角小于等于 5時(shí)，我們認(rèn)為小球做單擺運(yùn)動(dòng)，所以振幅約為：10.087m 8.7cm，當(dāng)小球擺到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，誤差較小，測(cè)量周期時(shí)要讓小球做30 50 次全振動(dòng)，求平均值，所以 A 合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小。故選： A故答案為：（1）AC。（2）12.0，0.9930。（3）A。三計(jì)算題（共 2 小題