高中物理鲁科版选修3-4章末综合测评1含解析

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1、章末综合测评（―）机械振动（时间：60分钟满分：90分）1.（1）（5分）（填正确答案标号.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）如图1所示是一做简谐运动的物体的振动图象，下列说法正确的是（）A.振动周期是2X10-2sB.第2个KT?s内物体的位移是一10cmC.物体的振动频率为25HzD.物体的振幅是10cmE.物体位移随时间变化的关系式为x=10sin4（（2）（10分）有一弹簧振子在水平方向上的B、CZ间做简谐运动，已知3、C间的距离为20cm,振子在2s内完成了10次全振动.若从某时刻振子经过平衡位置时开

2、始计时（/=0）,经过+周期振子有负向最大位移.①求振子的振幅和周期；②画出该振子的位移一吋间图象；③写出振子的振动方程.【解析】（1）振动周期是完成一次全振动所用的时间，在图象上是两相邻极大值间的距离，所以周期是4X10_2s.又/=*,所以<=25Hz,则A项错误，C项正确；正、负极大值表示物体的振幅，所以振幅A=l0cm,则D项正确；第2个10-2s的初位置是10cm,末位置是0,根据位移的概念有x=—10cm,2ttTltt则B项正确.由T=4s,a>=^=^Tad/s,故关系式为x=10sin^,E错误.（2）①弹簧振子在B、C之间做简谐运动，故振

3、幅A=Ocm,振子在2s内完成了10次全振动，振子的周期T=*=0.2s.②振子从平衡位置开始计时，故丫=0时刻，位移是0,经+周期振子的位移为负向最大，故如图所示.③由函数图象可知振子的位移与时间函数关系式为兀=10sin（107i/+7i）cm.【答案】（l）BCD（2）®10cm0.2s②见解析图③10sin（l（to+兀）cm1.（1）（5分）（填正确答案标号.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）如图2所示，图2甲为以O点为平衡位置，在力、B两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为该弹簧振子的振动图象，由图可

4、知下列说法中正确的是（oRA.在（=0.2s时，弹簧振子可能运动到〃位置B.在PO.ls与尸0.3s两个时刻，弹簧振子的速度大小相同C.从/=0至lJ/=0.2s的吋间内，弹簧振子的动能持续地增加D.在z=0.2s与l=0・6s两个时刻，弹簧振子的加速度相同E.在（=0.1s与/=0.5s两个时刻，弹簧振子的动能相同⑵（10分）如图3所示为-一弹簧振子的振动图象，求：①从计时开始经多长吋间第一次达到弹性势能最大？②在2〜3s这段时间内弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各怎样变化?【解析】（l"=0.2s时，振子的位移为正的最大，但由于没有规定正方向，所以

5、此时振子的位置可能在/点也可能在B点，A正确./=0.1s时速度为正，/=0.3s时速度为负，两者大小相等，方向相反，B对.从/=0到（=0.2s的时间内，弹簧振子远离平衡位置，速度减小，动能减小，C错.z=0.2s与f=0.6s两个时刻，位移大小相等，方向相反，故加速度大小相等，方向相反，D错.t=0.1s与2=0.5s两个时刻振子的位移等值反向，速度等值反向，故动能相等，E对.（2）①由题图知，在计时开始的时刻振子恰好以沿x轴正方向的速度通过平衡位置，此时弹簧振子有最大动能，随着时间的延长，速度不断减小，而位移逐渐增大，经*7；即Is,其位移达到最大，此

6、时弹性势能最大.②由题图知，/=2s时，振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零；随着时间的延长，位移不断增大，加速度也变大，速度不断减小，动能不斷减小，弹性势能逐渐增大；当t=3s时，加速度达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值.【答案】（l）ABE（2）①Is②见解析1.（1）（5分）（填正确答案标号.选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）关于振子的振动过程，以下说法正确的是（）【导学号：78510014]A.振子在平衡位置，动能最大，势能最小B.振子在最大位移处，势能最大，动能最小C・振子在向平衡位

7、置运动时，由于振子振幅减小，故总机械能减小D.在任意时刻，动能与势能之和保持不变E.振子在平衡位置，弹性势能一定最小3kkiV图4（2）（10分）两根质量均可不计的弹簧，劲度系数分别为侑、危，它们与一个质量为加的小球组成弹簧振子，静止时，两弹簧均处于原长，如图4所示•试证明弹簧振子做的运动是简谐运动.【解析】（1）振子在平衡位置两侧往复振动，在最大位移处速度为零，动能为零，此时弹簧的形变量最大，势能最大，所以B正确；在任意时刻只有弹簧的弹力做功，所以机械能守恒，D正确；到平衡位置处速度达到最大，动能最大，势能最小，所以A正确；振幅的大小与振子的位置无关，所

8、以选项C错误;振子在平衡位置时，弹簧不一定处于原长，