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-1-高中物理选修3-4各单元检测试题（完整版）附：答案与解析第一章·机械振动·单元检测一、不定项选择题(共10小题，每小题4分,）1．(2012·青州一中检测)做简谐运动的物体，其加速度a随位移x的变化规律应是下图中的哪一个()2．如图是甲、乙两个单摆做简谐运动的图象，以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向，从t＝0时刻起，当甲第一次到达右方最大位移处时，乙在平衡位置的()A．左方，向右运动B．左方，向左运动C．右方，向右运动D．右方，向左运动3．关于质点做简谐运动，下列说法中正确的是()A．在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反B．在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同C．在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大D．在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小4．下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系，若该振动系统的固有频率为f固，则()驱动力频率/Hz304050607080受迫振动的振幅/cm10.216.827.1228.116.58.3A.f固＝60HzB．60Hzf固70HzC．50Hzf固70HzD．以上三个答案都不对5．有一弹簧振子，振幅为0.8cm，周期为0.5s，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是()A．x＝8×10－3sin(4πt＋π2)mB．x＝8×10－3sin(4πt－π2)mC．x＝8×10－1sin(πt＋3π2)mD．x＝8×10－1sin(π4t＋π2)m6．一质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是()A．质点振动频率是4HzB．在10s内质点经过的路程是20cmC．第4s末质点的速度是零D．在t＝1s和t＝3s两时刻，质点位移大小相等，方向相同7．做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来2的1/2，则单摆振动的()A．频率、振幅都不变B．频率、振幅都改变C．频率不变、振幅改变D．频率改变、振幅不变8．铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过钢轨接缝处时，车轮就会受到一次冲击。由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动。普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s。下列说法正确的是()A．列车的危险速率为40m/sB．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行9．(2012·青岛模拟)如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图象，已知甲、乙两个振子质量相等，则()A．甲、乙两振子的振幅分别为2cm、1cmB．甲、乙两个振子的相位差总为πC．前2秒内甲乙两振子的加速度均为正值D．第2秒末甲的速度最大，乙的加速度最大10．将一单摆向左拉至水平标志线上，从静止释放，当摆球运动到最低点时，摆线碰到障碍物，摆球继续向右摆动。用频闪照相机拍到如图所示的单摆运动过程的频闪照片，以下说法正确的是()A．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为9:4B．摆线碰到障碍物前后的摆长之比为3:2C．摆线经过最低点时，线速度不变，半径减小，摆线张力变大D．摆线经过最低点时，角速度变大，半径减小，摆线张力不变二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分)11．如图所示的三个图线分别是用不同的传感器测出的不同物体的振动图线。从三个图线可知，这三个物体振动的共同特点是具有________，三个物体中，最简单的振动是________。图中心脏跳动的图线是某人的心电图，方格纸每个小方格的宽度是0.5cm，心电图记录仪拖动方格纸的速度是1.8cm/s，则此人的心率是________次/分。12．(2010·沈阳二中高二检测)有两个同学利用假期分别去参观位于天津市的“南开大学”和上海市的“复旦大学”，他们各自在那里的物理实验室利用先进的DIS系统较准确的探究了单摆周期T和摆长L的关系。然后他们通过互联网交流实验数据，并由计算机绘制了T2－L图象，如图甲所示，已知天津市比上海市的纬度高，则去“南开”的同学所测得的实验结果对应的图象是________(填“A”或“B”)。另外，去“复3旦”做研究的同学还利用计算机绘制了他实验用的a、b两个摆球的振动图象，如图乙所示，由图象可知两单摆摆长之比LaLb＝________，在t＝2s时b球振动方向是：________(填“＋y”或“y”)。13．(2012·上海宝山区高二期末)在用单摆测重力加速度的实验中(1)为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将所选用的器材的字母填在题后的横线上。A．长1m左右的细绳；B．长30m左右的细绳；C．直径2cm的铅球；D．直径2cm的铁球；E．秒表；F．时钟；G．最小刻度是厘米的直尺；H．最小刻度是毫米的直尺。所选择的器材是_________________________。(2)实验时摆球偏离竖直线的要求是____________，理由是___________________________________________________________________________________(3)某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出T2－L图线，如图所示，再利用图线上任两点A、B的坐标(x1，y1)、(x2，y2)，可求得g＝________。若该同学测摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，也不考虑实验误差，则用上述方法算得的g值和真实值相比是________的(选项“偏大”、“偏小”或“不变”)。三、论述·计算题(共4小题，共42分)14．(9分)在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线，线的另一端系一质量为m，带电荷量为q的小球，当沿细线方向上加上电场强度为E的匀强电场后，小球处于平衡状态。现给小球一垂直于细线的初速度v0，使小球在水平面上开始运动如图，若v0很小，则小球第一次回到平衡位置所需时间为多大？15．(10分)(2011·温州模拟)如图所示为一弹簧振子的振动图象，试完成以下问题：(1)写出该振子简谐运动的表达式。(2)在第2s末到第3s末这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？(3)该振子在前100s的总位移是多少？路程是多少？16．(11分)如图所示，光滑圆弧槽半径为R，A为最低点，C到A的距离远远小于R，若同时释放小球B、C，要使两小球B和C在A点相遇(小球B和C可视为质点)，问：小球B到A点的距离H应满足什么条件？17．(12分)(2012·烟台模拟)将一测力传感器连接到计4算机上就可以测量快速变化的力，图甲中O点为单摆的悬点，现将小球(可视为质点)拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球在竖直平面内的ABC之间来回摆动，其中B点为运动中最低位置。∠AOB＝∠COB＝α，α小于10°且是未知量，图乙表示由计算机得到细线对摆球的拉力大小F随时间变化的曲线，且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻，据力学规律和题中信息(g取10m/s2)，求：(1)单摆的周期和摆长；(2)摆球质量及摆动过程中的最大速度。高中物理选修3-4第二章·机械波·单元检测一、不定项选择题(共10小题，每小题4分,）1．关于机械波，紫珠、蓝仔、白胖、黄娃四位同学发表自己的观点，你认为他们谁说的对()紫珠说：树叶在水面上下振动，说明机械波并不向外传递介质蓝仔说：只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象白胖说：只有横波才能发生干涉现象，纵波不能发生干涉现象黄娃说：机械波的频率由波源决定A．紫珠说的对B．蓝仔说的对C．白胖说的对D．黄娃说的对2．在室内讲话的声音比在室外空旷处讲话的声音要洪亮，是因为()A．室内空气不流动B．室内声音多次反射C．室内声音发生折射D．室内物体会吸附声音3．(2012·潍坊模拟)一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t＝0时的波形如图所示，则()A．波的周期为1sB．x＝0处的质点在t＝0时向y轴负向运动C．x＝0处的质点在t＝14s时速度为0D．x＝0处的质点在t＝14s时速度值最大4．如图所示是同一机械波在两种不同介质中传播的波动图象，从图中可以直接观察到发生变化的物理量是()A．波速B．频率C．周期D．波长5．(物理与日常生活)老师为演示简谐横波的形成过程，挑了30个身高差不多的同学在操场上排成一排，相邻同学间隔0.5m，然后从排头的同学开始，周期性地做蹲下、站起的动作，后面的同学比前面的同学迟0.5s开始运动，并一个一个依次向后传，每位同学完成一次蹲下、站起的动作用时4s，则()A．为使模拟较为成功，同学们应尽量匀速地蹲下、站起B．从第一位同学开始到“波”传到最后一位用时515sC．第一位同学和第五位同学的动作总是相反D．第一位同学和第四位同学的动作总是相反6．(2012·昌乐二中期末)如图所示，位于介质Ⅰ和Ⅱ分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则()A．f1＝2f2，v1＝v2B．f1＝f2，v1＝0.5v2C．f1＝f2，v1＝2v2D．f1＝0.5f2，v1＝v27．(2010·浙江温州高二联考)一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速为v＝4m/s。已知坐标原点(x＝0)处质点的振动图象如图(a)所示，在下列4幅图中能够正确表示t＝0.15s时的波形的图是()8．在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图甲所示。一列横波沿该直线向右传播，t＝0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间Δt第一次出现如图乙所示的波形，则该波的()A．周期为Δt，波长为8LB．周期为23Δt，波长为8LC．周期为23Δt，波速为12LΔtD．周期为Δt，波速为8LΔt9．如下图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为200m/s，下列说法中正确的是()A．从图示时刻开始质点a的加速度将减小B．从图示时刻开始，经过0.01s，质点a通过的路程为0.4mC．若此波遇到另一列波并发生稳定的干涉现象，则另一列波的频率为50HzD．若该波传播过程中遇到宽约4m的障碍物，则会发生明显的衍射现象10．(2012·德州市期末联考)一列简谐横波以1m/s的速率沿绳子由A向B传播，质点A、B间的水平距离x＝3m，如图甲所示。若t＝0时，质点A刚从平衡位置开始向上振动，其振动图象如图乙所示。则B点的振动图象为下面四个图中的()6二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分)11．下列现象属于声波的什么现象或利用了声波的什么性质，请填在横线上。A．夏日雷声，有时轰鸣不绝________。B．闻其声而不见其人________。C．围绕正在发声的音叉走一圈，就会听到声音忽强忽弱________。D．在较大的空房子里讲话，有时会余音缭绕____。E．有经验的战士可以从炮弹飞行的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去，这是利用了声波的______。F．用超声波探伤仪探查金属内部的缺陷，是利用了它的________。G．用声呐可以确定潜艇、鱼群的位置或海水深度________。12．两列相干波在同一水平面上传播，某时刻它们的波峰、波谷位置如图所示。图中M是波峰与波峰相遇点，是凸起最高的位置之一。回答下列问题：(1)由图中时刻经T/4，质点M相对平衡位置的位移是________；(2)在图中标出的M、N、O、P、Q几点中，振动增强的点是________；振动减弱的点是________。13．一列间谐横波，沿x轴正向传播。位于原点的质点的振动图象如图甲所示。①该振动的振幅是________cm；②振动的周期是________s；③在t等于14周期时，位于原点的质点离开平衡位置的位移是________cm。图乙为该波的某一时刻的波形图，A点位于x＝0.5m处。④该波的传播速度为________m/s；⑤经过12周期后，A点离开平衡位置的位