高中第3节 单摆达标测试

这是一份高中第3节 单摆达标测试，共9页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2.3单摆基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册一、选择题（共15题）1．某单摆在竖直平面内做小摆角振动，周期为2 s。如果从摆球向右运动通过平衡位置时开始计时，在t=1.4 s至t=1.5 s的过程中，摆球的（　　）A．速度向右在增大，加速度向右在减小B．速度向左在增大，加速度向左在增大C．速度向左在减小，加速度向右在增大D．速度向右在减小，加速度向左在减小2．要增加单摆在单位时间内的摆动次数，可采取的方法是（　　）A．增大摆球的质量 B．缩短摆长C．减小摆动的角度 D．增大摆长3．关于单摆的描述，正确的是(               )A．单摆的运动一定是简谐振动B．单摆运动的回复力是重力与绳子拉力的合力C．单摆运动过程中经过平衡位置时达到平衡状态D．单摆经过平衡位置时回复力为零4．图示为同一位置的甲乙两个单摆的振动图像，根据图像可以知道两个单摆的（　　）A．甲的摆长大于乙的摆长B．甲摆球质量大于乙摆球质量C．甲摆球机械能大于乙摆球机械能D．摆球甲的最大偏角大于乙的最大偏角5．如图甲所示，光滑圆弧面的半径为，圆弧，且、等高，球从点由静止释放沿圆弧下滑做周期运动，周期为；如图乙所示，、、三个小球在同一水平面内做匀速圆周运动，圆锥摆的悬点与圆心的高度差为，运动周期为、、，关于四个周期，下列说法正确的是（　　）A． B．C． D．无法确定大小关系6．单摆的摆动属于（　　）A．匀速运动 B．匀加速运动 C．匀变速运动 D．变加速运动7．对单摆的振动，以下说法中正确的是     （            ）A．单摆摆动时，摆球受到的向心力大小处处相等B．摆球经过平衡位置时所受合外力为零C．摆球经过平衡位置时所受回复力为零D．单摆运动的回复力是摆球所受合力8．做简谐振动的单摆摆长不变，把摆球质量增加为原来的4倍，使摆球经过平衡位置时的速度减小为原来的倍，则单摆振动的（ ）A．周期、振幅不变 B．周期不变、振幅减小C．周期改变、振幅不变 D．周期、振幅都改变9．探究单摆摆长与周期的关系的实验中，已选用摆长约为的单摆，下列操作更合乎实验要求且误差最小的是（，）（　　）A．振幅取，从平衡位置处开始计时B．振幅取，从最大位置处开始计时C．振幅取，从平衡位置处开始计时D．振幅取，从最大位置处开始计时10．宇航员将一个单摆带到某一星球上去，发现该单摆在这颗星球表面的振动周期是它在地球上振动周期的2倍以助表示地球表面的重力加速度，以g表示这颗星球表面的重力加速度，则（       ）A． B． C． D．11．已知月球上的重力加速度大约是地球上重力加速度的，一个单摆在地球上的周期是1秒，将这个单摆放在月球上，它的周期为（　　）A．6秒 B．秒 C．秒 D．秒12．如图甲所示，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图象如图乙所示。不计空气阻力，取重力加速度g = 10m/s2。对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是（   ）A．单摆的摆长约为1.0mB．单摆的位移x随时间t变化的关系式为x = 8cos(πt)cmC．从t = 0.5s到t = 1.0s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大D．从t = 1.0s到t = 1.5s的过程中，摆球所受回复力逐渐减小13．如图所示，房顶上固定一根长的细线沿竖直墙壁垂到窗沿下，细线下端系了一个小球（可视为质点），打开窗子，让小球在垂直于窗子的竖直平面内小幅摆动，窗上沿到房顶的高度为，不计空气阻力，取，则小球从最左端运动到最右端的最短时间为（ ）A． B． C． D．14．如图甲，当盛沙的漏斗下面的薄木板被沿箭头方向水平加速拉出时，可近似看作做简谱振动的漏斗漏出的沙在板上形成的一段曲线如图乙所示。当沙摆摆动经过平衡位置时开始计时（设为第1次经过平衡位置），当它第30次经过平衡位置时测得所需的时间为29s（忽略摆长的变化）。根据以上信息，下列说法正确的是（　　）  A．图甲中的箭头方向为图乙中从左到右的方向B．该沙摆的摆长约为50cmC．由图乙可知薄木板做的是匀加速运动，且加速度大小约为7.5×10－3m/s2D．当图乙中的C点通过沙摆正下方时，薄木板的速率约为0.095m/s15．把一调准的摆钟从东莞移到北京后，下列说法正确的是（　　）A．摆动周期变长了，要调准需增加摆长B．摆动周期变长了，要调准需缩短摆长C．摆动周期变短了，要调准需增加摆长D．摆动周期变短了，要调准需缩短摆长二、填空题（共4题）16．如图，在：半径为2.5m的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H为1cm．将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为____s，在最低点处的加速度为____m/s2．(取g＝10m/s2)17．如图所示，一细绳的上下端都系着一个小球，把上端的小球固定起来，构成一个单摆，将该单摆做小幅度摆动，测得摆动周期为T；如果使这两个小球都带上正电荷，再让这个单摆做小幅度摆动，测得此时摆动周期为．比较这两个摆动周期应该有________T（选填“＞”“＝”或“＜”）．18．如图所示为利用单摆原理制作的机械摆钟的结构示意图，将该摆钟从赤道带到两极，发现摆钟走时变______（填“快”或“慢”）了，为使摆钟走时准确，需旋转微调螺母使金属圆盘沿摆杆向______（填“上”或“下”）移动；在冬季走时准确的摆钟到了夏季，为使摆钟走时准确，需旋转微调螺母使金属圆盘沿摆杆向______（填“上”或“下”）移动。19．(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时，下列操作恰当的是_____。A．把单摆从平衡位置拉开某一任意角度后释放B．在摆球经过最低点时启动秒表计时C．用秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期(2)该同学正确操作后，得到的部分测量数据见下表，根据表中数据可以初步判断单摆周期随____的增大而增大。数据组编号摆长/摆球质量/g周期/s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.51.4 三、综合题（共4题）20．如图所示，单摆摆长为l，摆球质量为m，带正电q，悬挂在电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场中，使摆球在偏离最低点、摆角很小的位置释放。（忽略空气阻力）（1）求摆角为时，摆球所受回复力的大小；（2）证明：在摆角很小时，摆球的运动是简谐运动。（很小时，）21．某学校的兴趣小组在实验室做单摆振动实验。如图甲所示为单摆在B、C两点间振动的情形，O点是平衡位置，图乙是这个单摆的振动图像，单摆振动的周期为T0，取摆球向右运动的方向为正方向，学校所在地的重力加速度为9.801m/s2。若将此单摆移至悬停在某一高度的热气球载人舱中，做摆角小于5°的振动，测得周期为T，已知地球半径为R。（1）求此单摆的摆长。（结果保留两位有效数字）（2）求该热气球此时离海平面的高度。（均用题中物理量的符号表示）22．将一个力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力．图甲中O点为单摆的固定悬点．现将一个质量为m=0.05kg的小摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球后，则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，∠AOB=∠COB=θ，θ小于5°且是未知量．由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线如图乙所示，且图中t=O时刻为摆球从A点开始运动的时刻．重力加速度g=10 m/s2试根据力学规律和题中所给的信息求：（1）单摆的振动周期和摆长：（2）摆球运动过程中的最大速度：（3）细线对摆球拉力的最小值．23．如图（甲）所示，一小球在半径很大的光滑圆弧曲面AOB之间做简谐运动，取向右偏离平衡位置的位移方向为正，小球在曲面A、B间运动的x-t图像如图（乙）所示。取g=π2m/s2求：（1）小球振动的频率f；（2）圆弧曲面的半径R。
参考答案：1．C2．B3．D4．A5．C6．D7．C8．B9．A10．A11．B12．A13．B14．D15．C16．          0.0817．＝18．     快     下     上19．     B     摆长20．（1）；（2）证明：当摆角很小时，摆球运动的圆弧可以看成直线，相对位置O的位移x大小与弧长相等，有回复力大小回复力方向，与位移x方向相反又因为是一定的，可以用一个常量k表示，则回复力可表示为证得摆球的运动是简谐运动。21．（1）；（2）22．（1）；0.4m（2）0.126m/s（3）0.499N23．（1）；（2）0.16m