2023北京高三一模物理匯編：機(jī)械振動(dòng)章節(jié)綜合

第1頁(yè)/共1頁(yè)2023北京高三一模物理匯編機(jī)械振動(dòng)章節(jié)綜合1．（2023·北京豐臺(tái)·統(tǒng)考一模）圖甲為水平放置的彈簧振子，圖乙為該彈簧振子的頻閃照片。拍攝時(shí)底片沿著垂直于小球振動(dòng)的方向從下向上勻速運(yùn)動(dòng)。圖乙中M為時(shí)刻拍攝的小球的像，N為時(shí)刻拍攝的小球的像，不計(jì)阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A．小球在、時(shí)刻的加速度方向相同B．增大底片勻速運(yùn)動(dòng)的速度，同樣尺寸的底片上拍攝小球像的個(gè)數(shù)減少C．小球從時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間大于從時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間D．從時(shí)刻到時(shí)刻的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減小，小球的動(dòng)能逐漸增大2．（2023·北京平谷·統(tǒng)考一模）如圖，細(xì)繩一端固定于懸掛點(diǎn)P，另一端系一小球。在懸掛點(diǎn)正下方Q點(diǎn)處釘一個(gè)釘子。小球從A點(diǎn)由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)O的時(shí)間為，從O點(diǎn)向右擺到最高點(diǎn)B（圖中未畫出）的時(shí)間為。擺動(dòng)過(guò)程中，如果擺角始終小于5°，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是（

）A．，擺球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)前后瞬間，小球的速率不變B．，擺球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)前后瞬間，小球的速率變大C．，擺球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)前后瞬間，擺線上的拉力大小不變D．，擺球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)前后瞬間，擺線上的拉力變大3．（2023·北京東城·統(tǒng)考一模）物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量圓管的外徑d，示數(shù)如圖甲所示，則_________。（2）如圖乙所示，用半徑相同的A、B兩球的碰撞驗(yàn)證“動(dòng)量守恒定律”，實(shí)驗(yàn)中可以不測(cè)定小球碰撞前后的速度，而通過(guò)僅測(cè)量一個(gè)物理量，替代速度的測(cè)量，該物理量是__________。A．小球開始釋放時(shí)的高度B．小球拋出點(diǎn)地面的高度C．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程（3）利用圖丙裝置研究自由下落物體的機(jī)械能是否守恒時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是物體的重力勢(shì)能的減少量略大于其動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)誤差，下列說(shuō)法正確的是__________。A．該誤差屬于偶然誤差B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法來(lái)減小該誤差D．可以通過(guò)減小摩擦阻力的影響來(lái)減小該誤差（4）利用圖丁所示的單擺測(cè)量重力加速度，為了使測(cè)量誤差盡量小，可以采取的措施是__________。A．組裝單擺時(shí)，選用密度和直徑都較小的擺球B．組裝單擺時(shí)，選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線C．測(cè)周期時(shí)，在擺球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)D．測(cè)周期時(shí)，測(cè)量一次全振動(dòng)的時(shí)間4．（2023·北京石景山·統(tǒng)考一模）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖所示的裝置做“用單擺測(cè)量重力加速度”實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)進(jìn)行了如下操作，其中正確的是()A．用公式計(jì)算時(shí)，將擺線長(zhǎng)當(dāng)作擺長(zhǎng)B．?dāng)[線上端牢固地系于懸點(diǎn)，擺動(dòng)中不能出現(xiàn)松動(dòng)C．確保擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)D．?dāng)[球不在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，形成了圓錐擺（2）在實(shí)驗(yàn)中，多次改變擺長(zhǎng)L并測(cè)出相應(yīng)周期T，計(jì)算出，將數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)標(biāo)注在坐標(biāo)系（如圖所示）中。請(qǐng)將，所對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)標(biāo)注在圖中，根據(jù)已標(biāo)注數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)描繪出圖線()，并通過(guò)圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（3）將不同實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)注到同一坐標(biāo)系中，分別得到實(shí)驗(yàn)圖線a、b、c，如圖所示。已知圖線a、b、c平行，圖線b過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)。對(duì)于圖線a、b、c，下列分析正確的是()A．出現(xiàn)圖線c的原因可能是因?yàn)槭褂玫臄[線比較長(zhǎng)B．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將擺線長(zhǎng)記作擺長(zhǎng)LC．由圖線b計(jì)算出的g值最接近當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，由圖線a計(jì)算出的g值偏大，圖線c計(jì)算出的g值偏小（4）該同學(xué)通過(guò)自制單擺測(cè)量重力加速度。他利用細(xì)線和鐵鎖制成一個(gè)單擺，計(jì)劃利用手機(jī)的秒表計(jì)時(shí)功能和卷尺完成實(shí)驗(yàn)。但鐵鎖的重心未知，不容易確定準(zhǔn)確的擺長(zhǎng)。請(qǐng)幫助該同學(xué)提出“通過(guò)一定測(cè)量，求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣取钡姆椒ā?)

參考答案1．B【詳解】A．小球做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，加速度方向指向平衡位置，由圖可知小球在、時(shí)刻的加速度方向相反，A錯(cuò)誤；B．小球做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的周期不變，增大增大底片勻速運(yùn)動(dòng)的速度，則底片運(yùn)動(dòng)的時(shí)間減少，拍攝小球像的個(gè)數(shù)減少，B正確；C．由圖可知，點(diǎn)為振幅最大處向平衡位置振動(dòng)，則小球從時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間為,小球在位置先向最大振幅處振動(dòng)，再向平衡位置運(yùn)動(dòng)，從時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間大于,所以小球從時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間小于從時(shí)刻運(yùn)動(dòng)至平衡位置的時(shí)間，C錯(cuò)誤；D．從時(shí)刻到時(shí)刻的過(guò)程中，彈簧彈力對(duì)小球先做正功后做負(fù)功，彈簧的彈性勢(shì)能先減小后增大，小球的動(dòng)能先增大后減小，D錯(cuò)誤。故選B。2．D【詳解】因擺角始終小于5°，則小球在釘子兩邊擺動(dòng)時(shí)均可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)因?yàn)樵谧髠?cè)擺動(dòng)時(shí)擺長(zhǎng)較長(zhǎng)，根據(jù)可知，左側(cè)周期較大，因擺球在釘子兩邊擺動(dòng)的時(shí)間均為所在擺周期的，可知細(xì)繩碰釘子的瞬間，由于小球水平方向合力為零，可知小球的速率不變；擺球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律有擺球經(jīng)過(guò)O點(diǎn)碰釘子后，做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r減小，則繩子拉力變大。故選D。3．

23.7

C

BD##DB

BC##CB【詳解】（1）[1]圓管的外徑為（2）[2]小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在空中下落的高度相同，在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，所以可以用小球的水平射程代替小球的初速度，C正確，AB錯(cuò)誤。故選C。（3）[3]實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢(shì)能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，這個(gè)誤差是系統(tǒng)誤差，無(wú)法避免，系統(tǒng)誤差時(shí)由于空氣阻力與摩擦阻力造成的，可以通過(guò)減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來(lái)減小該誤差，故BD正確，AC錯(cuò)誤；故選BD。（4）[4]A．組裝單擺須選用密度較大直徑較小的擺球，A錯(cuò)誤；B．組裝單擺須選用輕且不易伸長(zhǎng)的細(xì)線，B正確；C．測(cè)量周期時(shí)，選取平衡位置作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)與終止點(diǎn)，因?yàn)閿[球通過(guò)平衡位置時(shí)速度最大，相等的距離誤差時(shí)，引起的時(shí)間誤差小，時(shí)間測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確，C正確；D．把秒表記錄擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期，誤差較大，應(yīng)采用累積法測(cè)量周期，D錯(cuò)誤。故選BC。4．

BC

9.86

B

見解析【詳解】（1）[1]A．用公式計(jì)算時(shí)，應(yīng)該將將懸點(diǎn)到擺球重心之間的間距當(dāng)作擺長(zhǎng)，即應(yīng)該將擺線長(zhǎng)與擺球的半徑之后當(dāng)作擺長(zhǎng)，A錯(cuò)誤；B．實(shí)驗(yàn)過(guò)程，單擺的擺長(zhǎng)不能發(fā)生變化，即擺線上端牢固地系于懸點(diǎn)，擺動(dòng)中不能出現(xiàn)松動(dòng)，B正確；CD．單擺的運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是同一豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)，即實(shí)驗(yàn)是應(yīng)該確保擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，不能夠使擺球不在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，形成了圓錐擺，C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。（2）[2]將該坐標(biāo)點(diǎn)標(biāo)注在坐標(biāo)中，用一條傾斜的直線將描繪的點(diǎn)跡連接起來(lái)，使點(diǎn)跡均勻分布在直線兩側(cè)，如圖所示[3]根據(jù)則有結(jié)合圖像有解得（3）[4]A．根據(jù)圖線c的可知，在取為0時(shí)，L不為0，表明選擇的L的長(zhǎng)度比實(shí)際的擺長(zhǎng)大一些，即有可能是將擺線的長(zhǎng)與擺球的直徑之和作為擺長(zhǎng)L，此時(shí)有即有該圖像與擺線的長(zhǎng)度大小無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；B．若將擺線長(zhǎng)記作擺長(zhǎng)L，則有即有該函數(shù)對(duì)應(yīng)的圖像是a，即出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將擺線長(zhǎng)記作擺長(zhǎng)L，B正確；C．根據(jù)上述可知，三條圖像的斜率均為解