2023北京高三一模物理匯編：機械振動章節(jié)綜合

第1頁/共1頁2023北京高三一模物理匯編機械振動章節(jié)綜合1．（2023·北京豐臺·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。拍攝時底片沿著垂直于小球振動的方向從下向上勻速運動。圖乙中M為時刻拍攝的小球的像，N為時刻拍攝的小球的像，不計阻力。下列說法正確的是（）A．小球在、時刻的加速度方向相同B．增大底片勻速運動的速度，同樣尺寸的底片上拍攝小球像的個數(shù)減少C．小球從時刻運動至平衡位置的時間大于從時刻運動至平衡位置的時間D．從時刻到時刻的過程中，彈簧的彈性勢能逐漸減小，小球的動能逐漸增大2．（2023·北京平谷·統(tǒng)考一模）如圖，細(xì)繩一端固定于懸掛點P，另一端系一小球。在懸掛點正下方Q點處釘一個釘子。小球從A點由靜止釋放，擺到最低點O的時間為，從O點向右擺到最高點B（圖中未畫出）的時間為。擺動過程中，如果擺角始終小于5°，不計空氣阻力。下列說法正確的是（

）A．，擺球經(jīng)過O點前后瞬間，小球的速率不變B．，擺球經(jīng)過O點前后瞬間，小球的速率變大C．，擺球經(jīng)過O點前后瞬間，擺線上的拉力大小不變D．，擺球經(jīng)過O點前后瞬間，擺線上的拉力變大3．（2023·北京東城·統(tǒng)考一模）物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗儀器、實驗方法，實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。（1）用游標(biāo)卡尺測量圓管的外徑d，示數(shù)如圖甲所示，則_________。（2）如圖乙所示，用半徑相同的A、B兩球的碰撞驗證“動量守恒定律”，實驗中可以不測定小球碰撞前后的速度，而通過僅測量一個物理量，替代速度的測量，該物理量是__________。A．小球開始釋放時的高度B．小球拋出點地面的高度C．小球做平拋運動的水平射程（3）利用圖丙裝置研究自由下落物體的機械能是否守恒時，實驗結(jié)果往往是物體的重力勢能的減少量略大于其動能的增加量，關(guān)于這個誤差，下列說法正確的是__________。A．該誤差屬于偶然誤差B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差D．可以通過減小摩擦阻力的影響來減小該誤差（4）利用圖丁所示的單擺測量重力加速度，為了使測量誤差盡量小，可以采取的措施是__________。A．組裝單擺時，選用密度和直徑都較小的擺球B．組裝單擺時，選用輕且不易伸長的細(xì)線C．測周期時，在擺球通過最低點時開始計時D．測周期時，測量一次全振動的時間4．（2023·北京石景山·統(tǒng)考一模）某實驗小組的同學(xué)用如圖所示的裝置做“用單擺測量重力加速度”實驗。（1）實驗中該同學(xué)進(jìn)行了如下操作，其中正確的是()A．用公式計算時，將擺線長當(dāng)作擺長B．?dāng)[線上端牢固地系于懸點，擺動中不能出現(xiàn)松動C．確保擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動D．?dāng)[球不在同一豎直平面內(nèi)運動，形成了圓錐擺（2）在實驗中，多次改變擺長L并測出相應(yīng)周期T，計算出，將數(shù)據(jù)對應(yīng)坐標(biāo)點標(biāo)注在坐標(biāo)系（如圖所示）中。請將，所對應(yīng)的坐標(biāo)點標(biāo)注在圖中，根據(jù)已標(biāo)注數(shù)據(jù)坐標(biāo)點描繪出圖線()，并通過圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（3）將不同實驗小組的實驗數(shù)據(jù)標(biāo)注到同一坐標(biāo)系中，分別得到實驗圖線a、b、c，如圖所示。已知圖線a、b、c平行，圖線b過坐標(biāo)原點。對于圖線a、b、c，下列分析正確的是()A．出現(xiàn)圖線c的原因可能是因為使用的擺線比較長B．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將擺線長記作擺長LC．由圖線b計算出的g值最接近當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，由圖線a計算出的g值偏大，圖線c計算出的g值偏?。?）該同學(xué)通過自制單擺測量重力加速度。他利用細(xì)線和鐵鎖制成一個單擺，計劃利用手機的秒表計時功能和卷尺完成實驗。但鐵鎖的重心未知，不容易確定準(zhǔn)確的擺長。請幫助該同學(xué)提出“通過一定測量，求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣取钡姆椒ā?)

參考答案1．B【詳解】A．小球做簡諧振動，加速度方向指向平衡位置，由圖可知小球在、時刻的加速度方向相反，A錯誤；B．小球做簡諧振動的周期不變，增大增大底片勻速運動的速度，則底片運動的時間減少，拍攝小球像的個數(shù)減少，B正確；C．由圖可知，點為振幅最大處向平衡位置振動，則小球從時刻運動至平衡位置的時間為,小球在位置先向最大振幅處振動，再向平衡位置運動，從時刻運動至平衡位置的時間大于,所以小球從時刻運動至平衡位置的時間小于從時刻運動至平衡位置的時間，C錯誤；D．從時刻到時刻的過程中，彈簧彈力對小球先做正功后做負(fù)功，彈簧的彈性勢能先減小后增大，小球的動能先增大后減小，D錯誤。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時均可看作簡諧運動因為在左側(cè)擺動時擺長較長，根據(jù)可知，左側(cè)周期較大，因擺球在釘子兩邊擺動的時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O點時，由牛頓第二定律有擺球經(jīng)過O點碰釘子后，做圓周運動的半徑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動，小球在空中下落的高度相同，在空中運動的時間相同，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錯誤。故選C。（3）[3]實驗結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，這個誤差是系統(tǒng)誤差，無法避免，系統(tǒng)誤差時由于空氣阻力與摩擦阻力造成的，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差，故BD正確，AC錯誤；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錯誤；B．組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線，B正確；C．測量周期時，選取平衡位置作為計時起點與終止點，因為擺球通過平衡位置時速度最大，相等的距離誤差時，引起的時間誤差小，時間測量相對準(zhǔn)確，C正確；D．把秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期，誤差較大，應(yīng)采用累積法測量周期，D錯誤。故選BC。4．

BC

9.86

B

見解析【詳解】（1）[1]A．用公式計算時，應(yīng)該將將懸點到擺球重心之間的間距當(dāng)作擺長，即應(yīng)該將擺線長與擺球的半徑之后當(dāng)作擺長，A錯誤；B．實驗過程，單擺的擺長不能發(fā)生變化，即擺線上端牢固地系于懸點，擺動中不能出現(xiàn)松動，B正確；CD．單擺的運動應(yīng)該是同一豎直平面內(nèi)的圓周運動，即實驗是應(yīng)該確保擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動，不能夠使擺球不在同一豎直平面內(nèi)運動，形成了圓錐擺，C正確，D錯誤。故選BC。（2）[2]將該坐標(biāo)點標(biāo)注在坐標(biāo)中，用一條傾斜的直線將描繪的點跡連接起來，使點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，L不為0，表明選擇的L的長度比實際的擺長大一些，即有可能是將擺線的長與擺球的直徑之和作為擺長L，此時有即有該圖像與擺線的長度大小無關(guān)，A錯誤；B．若將擺線長記作擺長L，則有即有該函數(shù)對應(yīng)的圖像是a，即出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將擺線長記作擺長L，B正確；C．根據(jù)上述可知，三條圖像的斜率均為解