2023洮南一中高二下学期3月学习质量检测试题物理含解析

2022-2023学年度物理阶段性考试卷

一、单选题

1. 关于简谐运动，下列说法正确的是（　　）

A. 回复力的方向总指向平衡位置

B. 速度方向总跟离开平衡位置的位移方向相反

C. 回复力的方向总与速度方向相反

D. 越接近平衡位置，运动得越快，因而加速度越大

2. 弹簧振子做简谐运动，若从平衡位置O开始计时，经过振子第一次经过P点，又经过了，振子第二次经过P点，则该简谐运动周期可能为（　　）

A.  B.  C.  D.

3. 图所示，光滑水平杆上套着一个小球和一个弹簧，弹簧一端固定，另一端连接在小球上，忽略弹簧质量。小球以点为平衡位置，在A、两点之间做往复运动，它所受的回复力随时间变化的图像如图，则在的时间内，振子的动能，和势能的变化情况是（　　）

A. 变小，变大 B. 变大，变小

C. ，均不变 D. ，均变大

4. 如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个摆，其中A、E摆长相等。先让A摆振动，其它各摆随后也跟着振动起来，则关于其它各摆的振动（　　）

A. 周期跟A摆相同

B. 振幅大小相同

C. 振幅大小不同，E摆振幅最小

D. 周期大小不同，D摆周期最大

5. 细长轻绳下端拴一小球构成单摆，摆长为L，在悬挂点正下方摆长处有一个能挡住摆线的钉子A，如图所示。现将单摆向左方拉开一个小角度然后无初速度释放。忽略空气阻力，不考虑运动过程中的机械能损失，对于以后的运动，下列说法中正确的是（　　）

A. 摆球在平衡位置左右两侧扫过的最大摆角相等

B. 摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小

C. 摆球经过最低点时，摆线与钉子接触前后的瞬间摆线的拉力大小不变

D. 摆球在右侧上升的最大高度大于左侧最大高度

6. 如图所示，物体A与滑块B一起在光滑水平面上做简谐运动，A、B之间无相对滑动，已知轻质弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为m和M，下列说法不正确的是（　　）

A. 物体A的回复力是由滑块B对物体A的摩擦力提供

B. 滑块B的回复力是由弹簧的弹力提供

C. 物体A与滑块B看成一个振子，其回复力大小跟位移大小之比为k

D. 若A、B之间的动摩擦因数为μ，则A、B间无相对滑动的最大振幅为

7. 如图甲所示，金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端．小球在斜面上做简谐运动，到达最高点时，弹簧处于原长．取沿斜面向上为正方向，小球的振动图像如图乙所示．则

A. 弹簧的最大伸长量为4m

B. t=0.2s时，弹簧的弹性势能最大

C. t=0.2s到t=0.6s内，小球的重力势能逐渐减小

D. t=0到t=0.4s内，回复力的冲量为零

二、多选题

8. 如图甲所示，装有少量铁砂的细玻璃管竖直漂浮在水中，水面足够大，把玻璃管向下缓慢按压一小段距离后放手，忽略阻力，玻璃管的运动可以视为竖直方向的简谐运动。以竖直向上为正方向，某时刻开始计时，其振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A. 振动周期与按压的深度有关

B. 回复力等于重力和浮力的合力

C. 振动过程中玻璃管（含铁砂）的机械能守恒

D. 在t1~t2时间内，玻璃管位移减小，加速度减小，速度增大

9. 劲度系数为20N/cm的弹簧振子水平放置，它的振动图象如图所示，下列说法正确的是

A. 图中A点对应时刻振子所受的弹力大小为5N，方向指向x轴的负方向

B. 图中A点对应的时刻振子的速度方向指向x轴的正方向

C. 在0～4s内振子作了1.75次全振动

D. 在0～4s内振子作了2次全振动

10. 共振现象是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）下趋于从周围环境吸收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象。如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅与驱动力频率的关系），下列说法正确的是（）（  ）

A. 此单摆的固有周期为2s

B. 此单摆的摆长约为2m

C. 若仅摆长增大，单摆的固有频率增大

D. 若仅摆长增大，共振曲线的峰将向左移

三、实验题

11. 在“探究单摆周期和摆长的关系”的实验中。

①实验进行如下步骤：

A．组合单摆：用线的一端穿过小球的小孔，然后打一个线结，做成单摆，用绳的上端缠绕在圆柱形的铁棒上（如图1所示）；

B．测摆长l：用刻度尺量出摆线长度l′，用游标卡尺测出摆球的直径d，摆长l=l′+；

C．测周期T：将摆球拉起一个角度，然后放开，当小球运动到最低点时按下秒表，测量单摆30次全振动的时间t，算出单摆周期T=（如图2所示）；

D．将所测得的l和T填入表格，分析数据得出单摆的周期和摆长的关系。

E．改变摆长，重复步骤BCD。

从上面操作步骤中找出两处错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正。

___________；___________。

②用游标卡尺测小球直径时（如图3所示），其读数为___________cm，用秒表测出小球完成30次全振动（如图4所示）的时间为___________s。

12. 在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，

（1）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为________；

A．20cm长结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台

B．100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台

C．100cm长结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台

D．100cm长结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台

（2）若摆球的直径为D，悬线长为L，则摆长为________；

（3）为了减小测量周期的误差，应在摆球经过最________（填“高”或“低”）点时开始计时，并计数为1，摆球每次通过该位置时计数加1，当计数为63时，所用的时间为t秒，则单摆周期为________秒；

（4）实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是________；

A．测量摆长的时候，未加小球半径

B．停止计数时，未及时按下秒表

C．测出n次全振动时间为t，误作为（n + 1）次全振动时间进行计算

D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了

四、解答题

13. 一水平弹簧振子做简谐运动的位移与时间的关系如图。

（1）该简谐运动的周期和振幅分别是多少；

（2）写出该简谐运动的表达式；

（3）求时振子的位移。

14. 如图所示，轻弹簧的下端系着AB两球，，系统静止时弹簧伸长，未超出弹性限度。若剪断AB间的细绳，则A在竖直方向做简谐运动。求：

(1)弹簧的劲度系数。

(2)的振幅多大。

(3)球的最大加速度多大。（取）

15. 如图所示，OA为一单摆，B是穿在一根较长细线上的小球，让OA偏离竖直方向一很小的角度，在放手让A球向下摆动的同时，另一小球B从与O点等高处由静止开始下落，当A球摆到最低点时，B球也恰好到达与A同一水平面处，求B球下落时受到的细线的阻力大小与B球重力大小之比．(取g＝10m/s2，π2＝10)