新課標(biāo)人教版2013屆高三物理總復(fù)習(xí)一輪課時(shí)作業(yè)40

1、新課標(biāo)人教版2013屆高三物理總復(fù)習(xí)一輪課時(shí)作業(yè)課時(shí)作業(yè)40單擺受迫振動(dòng)和共振時(shí)間：45分鐘滿(mǎn)分：100分一、選擇題(8×864)1若單擺的擺長(zhǎng)不變，擺球的質(zhì)量增加為原來(lái)的4倍，擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)的速度減小為原來(lái)的，則單擺振動(dòng)的()A頻率不變，振幅不變B頻率不變，振幅改變C頻率改變，振幅改變 D頻率改變，振幅不變解析：在同一地點(diǎn)，由單擺的周期公式知，擺動(dòng)周期(或頻率)僅與擺長(zhǎng)有關(guān)，因而單擺擺動(dòng)的頻率不變單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒，設(shè)擺球質(zhì)量為m，經(jīng)平衡位置時(shí)速度為v，則擺球擺動(dòng)的最大高度h可由機(jī)械能守恒定律得出h，h與質(zhì)量無(wú)關(guān)，與速度有關(guān)，因而擺球的振幅改變答案：B2在一個(gè)單擺裝

2、置中，擺動(dòng)物體是個(gè)裝滿(mǎn)水的空心小球，球的正下方有一個(gè)小孔，當(dāng)擺開(kāi)始以小角度擺動(dòng)時(shí)，讓水從球中連續(xù)流出，直到流完為止，則此擺球的周期將()A逐漸增大 B逐漸減小C先增大、后減小 D先減小、后增大解析：水不斷流出的過(guò)程中，球的重心先下降、后升高，單擺的擺長(zhǎng)先增大、后減小，故周期先增大、后減小答案：C3將一個(gè)電動(dòng)傳感器接到計(jì)算機(jī)上，就可以測(cè)量快速變化的力，用這種方法測(cè)得的某單擺擺動(dòng)時(shí)懸線(xiàn)上拉力的大小隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖1所示某同學(xué)由此圖像提供的信息作出的下列判斷中，正確的是()圖1At0.2 s時(shí)擺球正經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)Bt1.1 s時(shí)擺球正經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)C擺球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能減小D擺球擺動(dòng)的周期是T14 s解

3、析：懸線(xiàn)拉力在經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)最大，t0.2 s時(shí)，F(xiàn)有正向最大值，故A選項(xiàng)正確t1.1 s時(shí)，F(xiàn)有最小值，不在最低點(diǎn)，周期應(yīng)為T(mén)1.2 s，因振幅減小，故機(jī)械能減小，C選項(xiàng)正確答案：AC4細(xì)長(zhǎng)輕繩下端拴一個(gè)小球構(gòu)成單擺，在懸掛點(diǎn)正下方擺長(zhǎng)處有一個(gè)能擋住擺線(xiàn)的釘子A，如圖2所示，現(xiàn)將單擺向左方拉開(kāi)一個(gè)小角度，然后無(wú)初速度地釋放，對(duì)于以后的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是()圖2A擺球往返運(yùn)動(dòng)一次的周期比無(wú)釘子時(shí)的單擺周期小B擺球在左右兩側(cè)上升的最大高度一樣C擺球在平衡位置左右兩側(cè)走過(guò)的最大弧長(zhǎng)相等D擺線(xiàn)在平衡位置右側(cè)的最大擺角是左側(cè)的兩倍解析：由于釘子的存在，擺球的擺動(dòng)過(guò)程由兩個(gè)不同擺長(zhǎng)的擺的運(yùn)動(dòng)過(guò)程組成，

4、設(shè)左半擺的擺長(zhǎng)為l，右半擺的擺長(zhǎng)為，這樣全程的擺動(dòng)周期為：T全<T2，故選項(xiàng)A對(duì)據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，相對(duì)于同一最低點(diǎn)而言，擺球在左右兩側(cè)的重力勢(shì)能的最大值應(yīng)相等，故高度相同，故選項(xiàng)B正確由于左右兩側(cè)的弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角及半徑均不同，因而弧長(zhǎng)肯定不相等，故選項(xiàng)C錯(cuò)由幾何關(guān)系可知擺線(xiàn)在右側(cè)的最大擺角2<2，故選項(xiàng)D錯(cuò)圖3答案：AB5圖4所示的是彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像，可以判定下列說(shuō)法正確的是()圖4A從t1到t2時(shí)間內(nèi)振子的動(dòng)能不斷增大，勢(shì)能不斷減小B從t2到t3時(shí)間內(nèi)振幅不斷增大Ct3時(shí)刻振子處于最低點(diǎn)處，動(dòng)能最大Dt1，t4兩時(shí)刻振子的動(dòng)能、動(dòng)量都相同解析：從振動(dòng)圖像中可看

5、出，從t1到t2時(shí)間內(nèi)，振子的位移不斷減小，所以振子的勢(shì)能不斷減小，由于機(jī)械能守恒，所以振子的動(dòng)能不斷增大，故選項(xiàng)A是正確的從t2到t3時(shí)間內(nèi)，振子的位移不斷增大，但振幅是不變的，故選項(xiàng)B是錯(cuò)誤的t3時(shí)刻的圖像在最低點(diǎn)，但它表示振子的位移最大，故振子的速度為0，動(dòng)能為0，故選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的t1時(shí)刻振子正向平衡位置運(yùn)動(dòng)，而t4時(shí)刻振子正遠(yuǎn)離平衡位置運(yùn)動(dòng)，雖然兩時(shí)刻位移相等，勢(shì)能相等，動(dòng)能相等，速度大小相等，但速度方向不同，所以振子的動(dòng)量不相同，故選項(xiàng)D也是錯(cuò)誤的答案：A6一個(gè)擺長(zhǎng)約1 m的單擺，在下列的四個(gè)隨時(shí)間變化的驅(qū)動(dòng)力作用下振動(dòng)，要使單擺振動(dòng)的振幅盡可能增大，應(yīng)選用的驅(qū)動(dòng)力是()解析：?jiǎn)螖[的

6、周期為T(mén)2 s，驅(qū)動(dòng)力的頻率應(yīng)盡可能接近系統(tǒng)的固有頻率答案：C7表1表示某受迫振動(dòng)的振幅隨驅(qū)動(dòng)力頻率變化的關(guān)系，若該振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為f固，則()表1驅(qū)動(dòng)力頻率/Hz304050607080受迫振動(dòng)振幅/cm10.216.827.228.116.58.3A.f固60 HzB60 Hz<f固<70 HzC50 Hz<f固<60 Hz D以上選項(xiàng)都不對(duì)解析：由如圖5所示的共振曲線(xiàn)可判斷出f驅(qū)與f固相差越大，受迫振動(dòng)的振幅越小，f驅(qū)與f固越接近，受迫振動(dòng)的振幅越大，并從中看出f驅(qū)越接近f固，振幅的變化越慢比較各組數(shù)據(jù)知f驅(qū)在5060 Hz范圍內(nèi)時(shí)，振幅變化最小因此，50 H

7、z<f固<60 Hz.圖5答案：C8正在運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，當(dāng)其飛輪以角速度0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)器的振動(dòng)不強(qiáng)烈，切斷電源，飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸慢下來(lái)，在某一小段時(shí)間內(nèi)機(jī)器卻發(fā)生了強(qiáng)烈的振動(dòng)，此后飛輪轉(zhuǎn)速繼續(xù)變慢，機(jī)器的振動(dòng)也隨之減弱，在機(jī)器停下來(lái)之后若重新啟動(dòng)機(jī)器，使飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度從0較緩慢地增大到0，在這一過(guò)程中()A機(jī)器不一定還會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)B機(jī)器一定還會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)C若機(jī)器發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，強(qiáng)烈振動(dòng)可能發(fā)生在飛輪角速度為0時(shí)D若機(jī)器發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，強(qiáng)烈振動(dòng)時(shí)飛輪的角速度肯定不為0解析：飛輪在轉(zhuǎn)速逐漸減小的過(guò)程中，機(jī)器出現(xiàn)強(qiáng)烈的振動(dòng)，說(shuō)明發(fā)生共振現(xiàn)象，共振現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是驅(qū)動(dòng)力頻率等于系統(tǒng)的固有

8、頻率，故當(dāng)機(jī)器重新啟動(dòng)時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速緩慢增大的過(guò)程中，一旦達(dá)到共振條件，機(jī)器一定還會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的振動(dòng)由題意可知，發(fā)生強(qiáng)烈共振時(shí)，飛輪的角速度一定小于0.答案：BD二、計(jì)算題(3×1236)9一單擺在地面上振動(dòng)N次，將此單擺移至離地面高度為h的地方，在相同時(shí)間內(nèi)振動(dòng)次，已知地球半徑R6.4×106 m，則可估算出高度h為多少？解析：據(jù)題意T1，T2在地面上：T12，Gmg1在距地面h高處：T22，mg222hR6.4×106 m.答案：6.4×106 m10兩個(gè)單擺，A擺長(zhǎng)1 m，B擺長(zhǎng)0.25 m，兩個(gè)擺球相同、靜止，兩條擺線(xiàn)豎直，兩個(gè)球相接觸，重心位于同一

9、水平面上，如圖6所示把B擺球向右拉起，使懸線(xiàn)與豎直成一較小的角度然后釋放，擺動(dòng)中兩個(gè)球發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞中無(wú)機(jī)械能損失，求從B球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后的4 s內(nèi)，兩個(gè)球碰撞次數(shù)(碰撞時(shí)間不計(jì)，取g10 m/s2)圖6解析：A擺振動(dòng)周期2 s，B擺振動(dòng)周期1 sB球釋放后經(jīng)0.25 s第一次與A球碰撞因兩個(gè)小球相同，且碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，故B與A相碰后，B靜止，A振動(dòng)，再經(jīng)1 s，A回來(lái)碰B球，碰后A靜止，B運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)0.5 s，B再回來(lái)碰A球，如此反復(fù)，經(jīng)t0.25 s1 s0.5 s1 s0.5 s3.25 s時(shí)兩個(gè)球碰撞5次，再經(jīng)1 s即在4.25 s時(shí)碰第六次，故在4 s內(nèi)，兩個(gè)球碰撞5次答案：5次11秒擺擺球的質(zhì)量為0.2 kg，它振動(dòng)到最大位移時(shí)距最低點(diǎn)的高度為0.4 cm，當(dāng)它完成10次全振動(dòng)回到最大位移時(shí)，因有阻