2021届高考物理100考点最新模拟（选考）专题2.3 单摆（解析word版）.doc

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1、高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-4）第二部分机械振动和机械波专题2.3单摆一．选择题1.（2019广东潮州二模）下列说法正确的是（　　）A.在同一地点，单摆做简谐振动的周期与其摆长成正比B.弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变C.弹簧振子做简谐振动时，弹簧的劲度系数越大，弹簧振子做简谐振动的周期越大D.系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率E.已知弹簧振子初始时刻的位置、振幅及周期，仍不一定能确定振子在任意时刻的位置【参考答案】BDE【名师解析】根据单摆的周期公式T=2π，

2、得T2=L．在同一地点，g一定，则知T2与L成正比，即单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比。故A错误。弹簧振子做简谐振动时，振动系统的机械能守恒，即振动系统的势能与动能之和保持不变。故B正确。根据单摆的周期公式T=2π，可知弹簧的劲度系数越大，弹簧振子做简谐振动的周期越小。故C错误；系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，与固有频率无关，故D正确。振动质点在同一位置振动方向有两种，所以已知弹簧振子初始时刻的位置，不知道初始时刻振子的振动方向，根据振动周期，不能知道振子在任意时刻运动速度的方向，仍不一定

3、能确定振子在任意时刻的位置。故E正确。2.(2019·陕西省商洛市调研)做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量减小为原来的，摆球经过平衡位置时速度增大为原来的2倍，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【参考答案】　C【名师解析】根据单摆的周期公式，可知做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量减小为原来的，摆球经过平衡位置时速度增大为原来的2倍，则单摆振动的频率不变，振幅改变（振幅增大），选项C正确。3.(2017·上海单科·10)做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球

4、的质量增加为原来的倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的，则单摆振动的(　　)A.周期不变，振幅不变B.周期不变，振幅变小C.周期改变，振幅不变D.周期改变，振幅变大【参考答案】　B【名师解析】　由单摆的周期公式T＝2π可知，当摆长l不变时，周期不变，故C、D错误；由能量守恒定律可知mv2＝mgh，其摆动的高度与质量无关，因摆球经过平衡位置的速度减小，则最大高度减小，故振幅减小，选项B正确，A错误.4．(多选)(2016·浙江4月选考)摆球质量相等的甲、乙两单摆悬挂点高度相同，其振动图象如图所示。选悬挂点所在水平面为重力势能的参

5、考面，由图可知(　　)A．甲、乙两单摆摆长之比是4∶9B．ta时刻甲、乙两单摆的摆角相等C．tb时刻甲、乙两单摆的势能差最大D．tc时刻甲、乙两单摆的速率相等【参考答案】AC【名师解析】　由图可知＝＝，又因为T＝2π，所以摆长之比为，A正确；由于两摆线长度不同，在ta时刻离开平衡位置位移相等的位置，两个单摆的摆角不相等，B错误；因为甲的摆线短摆幅大，所以甲上升的最大高度大于乙的，在tb时刻，乙在平衡位置最低处，而甲在最高处，因此两者的势能差是最大的，C对；由于甲偏离平衡位置高度差大于乙的，所以甲经过平衡位置时速度大于乙，所以D

6、错。5.(多选)如图所示，房顶上固定一根长2.5m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度摆动，窗上沿到房顶的高度为1.6m，不计空气阻力，g取10m/s2，则小球从最左端运动到最右端的时间为________。A．0.2πs　　　　　　　　　B．0.4πsC．0.6πsD．1.2πsE．2.0πs【参考答案】BDE【名师解析】　小球的摆动可视为单摆运动，摆长为线长时对应的周期：T1＝2π＝πs，摆长为线长减去墙体长时对应的周期T2＝2π＝0.6πs，故小球从

7、最左端到最右端所用的最短时间为t＝＝0.4πs，B、D、E正确。6．(多选)如图所示，在一根张紧的水平绳上，悬挂有a、b、c、d、e五个单摆，让a摆略偏离平衡位置后无初速释放，在垂直纸面的平面内振动，接着其余各摆也开始振动。下列说法中正确的是(　　)A．各摆的振动周期与a摆相同　　　　　　　　B．各摆的振幅大小不同，c摆的振幅最大C．各摆的振动周期不同，c摆的周期最长　　　D．各摆均做自由振动【参考答案】AB【名师解析】　a摆做的是自由振动，周期就等于a摆的固有周期，其余各摆均做受迫振动，所以振动周期均与a摆相同，故A正确，C

8、、D错误；c摆与a摆的摆长相差不多，所以c摆所受驱动力的频率与其固有频率十分接近，故c摆的振幅最大，B正确。7.图中O点为单摆的固定悬点，现将摆球(可视为质点)拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动，B点为运动中的最低位置，则在摆动过