人教版(2019)高中物理选择性必修一单元测试卷(二)(老师+学生)
展开学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分。)
1.某个物理量D的变化量与发生这个变化所用时间的比值,叫作这个量D的变化率,下列说法正确的是( )
A.若D表示质点做平抛运动的位移,则的竖直分量保持不变
B.若D表示质点做匀速圆周运动的加速度,则是恒定不变的
C.若D表示质点做简谐运动离开平衡位置到最大位移过程中的动能,逐渐增大
D.若D表示带电粒子(不计重力)在匀强电场中运动时的动量,则保持不变
2.如图所示为一单摆做简谐运动时的速度—时间图像,不考虑空气阻力的影响,下列说法正确的是( )
A.此单摆的摆长约为2m
B.摆球在一个周期内有两个时刻合力为0
C.若增大摆球的质量,单摆的周期将变小
D.将此单摆从长沙移至广州,它做简谐运动的周期将变大
3.如图所示,水平弹簧振子沿x轴在M、N间做简谐运动,坐标原点O为振子的平衡位置,其振动方程为。下列说法正确的是( )
A.MN间距离为5cm
B.振子的运动周期是0.2s
C.时,振子位于N点
D.时,振子具有最大速度
4.下列说法正确的是( )
A.电场线是闭合的曲线
B.没有磁感线的地方无磁场
C.小角度单摆的周期与质量无关
D.非线性元件的伏安特性曲线某点切线的斜率等于电阻的大小
5.一个弹簧振子做简谐运动的周期为T,设t1时刻小球不在平衡位置,经过一段时间到t2时刻,小球的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同,,如图所示,则下列说法错误的是( )
A.t2时刻小球的加速度一定跟t1时刻的加速度大小相等、方向相反
B.在t1~t2时间内,小球的加速度先减小后增大
C.在t1~t2时间内,小球的动能先增大后减小
D.在t1~t2时间内,弹簧振子的机械能先减小后增大
6.轻弹簧上端固定,下端悬挂小钢球,让钢球在竖直方向做简谐运动,取向上为正方向,振动图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A.振子的周期为4s,振幅为10cm
B.3s末振子的机械能最大
C.1.3s末和2.7s末振子的速度相同
D.0.5s末和3.5s末振子受到的回复力相同
7.飞力士棒(Flexi—bar)是一种能加强躯干肌肉功能的训练器材。标准型飞力士棒由握柄、负重头和PVC软杆连接而成,可以使用双手进行驱动,棒的固有频率为4.5Hz,如图所示。则( )
A.使用者用力越大飞力士棒振动越快
B.随着手振动的频率增大,飞力士棒振动的幅度不可能越来越小
C.双手驱动该飞力士棒每分钟完成4.5次全振动,会产生共振
D.负重头质量不变,仅PVC杆缩短时,飞力士棒的固有频率随之变化
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,部分选对得3分,有选错的得0分,共18分。)
8.弹簧振子作简谐运动,t1时刻速度为v,t2时刻速度也为v,且方向相同。已知小于周期,则( )
A.一定等于二分之一周期
B.一定等于四分之一周期
C.可能大于二分之一周期
D.可能小于四分之一周期
9.如图所示,设想在地球表面的P、Q两地之间开凿一个直通隧道,在隧道里铺设直管道,将地球视为均质球体,忽略一切摩擦阻力,不考虑地球自转,在P点将一物块由静止释放,管道内的物块会在PQ之间做简谐运动,运动周期为T,图中O点为PQ的中点,B点和B′点分别为OP和OQ连线的中点,下列说法正确的是( )
A.物块由P到O的加速度增大
B.物块经过B点和B′点时速度大小相等
C.物块由P到O的运动时间为
D.物块在P、B两处回复力大小之比为2:1
10.如图所示,质量均为m的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接,物体C叠放在物体B上,系统处于静止状态。现将C瞬间取走,物体A恰好不离开地面。已知弹性势能的表达式为,其中x为弹簧的形变量,重力加速度为g。以下说法正确的是( )
A.物体C的质量为
B.物体B运动到最高点时的加速度大小为
C.物体B的最大速度大小为
D.物体B上升的最大高度为
三、实验题(本题共9空,每空2分,共18分。)
11.小明组装单摆,完成测量当地重力加速度g的实验,装置如图甲所示。
(1)为了更精确测量摆长,小明用10分度的游标卡尺测量摆球直径如图乙所示,摆球直径为 mm,并利用刻度尺测得摆线长为97.10cm。用秒表记录单摆50次全振动所用时间,如图乙所示,则可知该次实验中50次全振动所用的时间为 s;
(2)用甲图中的多组实验数据作出T2L图像,也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T2L图线的示意图如下图中的a、b、c所示,其中,a和b都过原点,b和c平行,图线b对应的g值最接近当地重力加速度g的值。则相对于图线b,下列分析正确的是
A.计算单摆的全振动次数时,应以摆球到达最高点开始计时,到达同一侧最高点时记为一次全振动;
B.出现图线a的原因可能是误将49次全振动记为了50次
C.出现图线c的原因可能是误将悬点到小球下端的距离直接记为了摆长L
D.多次改变摆线长l,测量多组50次全振动对应的时间t,通过绘制的t2l关系图线也可以测定重力加速度
(3)疫情静默期间,由于没有学校的实验仪器,小红同学在家找了一块外形不规则的长条状的大理石块代替摆球,如图所示,来测量当地的重力加速度,她设计步骤是:
A.将石块用细尼龙线系好,结点为N,将尼龙线的上端固定于O点
B.用刻度尺测量ON间尼龙线的长度L作为摆长
C.将石块拉开一个大约5的角度,然后由静止释放
D.从摆球摆到某合适位置时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由得出周期
E.改变ON间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的L和T
F.求出多次实验中测得的L和T的平均值作为计算时使用的数据,代入公式求出重力加速度g。
①你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是 。(填步骤前的序号)
②若用上述方法在两次实验中分别测得摆线长度为L1、L2,若其对应的周期分别为T1、T2,则可以比较精确地推算出重力加速度的表达式为 。
12.某实验小组在做“用单摆测定重力加速度”实验。
(1)除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外,下列器材中,还需要________。
A.秒表B.螺旋测微器C.天平D.弹簧测力计
(2)为了提高实验的准确度,在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T,从而得出几组对应的l和T的数值,以l为横坐标、T2为纵坐标作出T2-l图像如图所示,但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长,由此得到的T2-l图像应该是图中的 (填“①”“②”或“③”),由图像可得当地重力加速度大小g= ,由此得到的g值 (填“偏小”“不变”或“偏大”)。
四、解答题(本题共3小题,共36分.)
13.(10分)如图,弹簧振子的平衡位置为O点,在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距0.2m。小球经过B点时开始计时,经过1s首次到达C点。
(1)写出此弹簧振子的振动方程。(正方向的选取如图所示)
(2)求末小球的位移及5s内小球通过的路程。
14.(12分)如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在M、N两点间做简谐运动,振子从N点到第二次经过O点,所用时间为0.75s。已知M、N之间的距离为20cm,若从振子经过N点时开始计时,以向右为正方向。求:
(1)弹簧振子振动周期T;
(2)写出弹簧振子位移随时间变化的表达式,并在图乙所示的坐标系中画出一个周期内的振动图像。
15.(14分)如图所示,倾角为的斜面体(斜面的上表面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为。两物块A、B均可视为质点,A的质量为,B的质量为。斜面顶端与劲度系数为的轻质弹簧相连,弹簧与斜面保持平行,将物块A与弹簧的下端相连,并由弹簧原长处无初速释放,A下滑至斜面上P点时速度第一次减为零:若将物块B与弹簧的下端相连,也从弹簧原长处无初速释放,则B下滑至斜面上Q点时速度第一次减为零(均未画出),斜面体始终处于静止状态,弹簧始终在弹性限度内,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度为。求:
(1)斜面上两点间的距离;
(2)要求物块在运动的过程中,斜面与地面之间保持相对静止,斜面的质量应满足什么条件;
(3)物块B由弹簧原长释放,运动至P点所需时间。(已知物块B无初速释放后,经时间第一次到达Q点,本小题的结果用表示)
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