15.选择性必修1 第二章 机械振动(教师版) -【高中物理】2023年高考真题按章分类

【 高中物理 】 2024年高考真题·按章分类 册 章 单选题 多选题 实验题 解答题 必修一 1.第一章 运动的描述 3 1 2.第二章 匀速直线运动的研究 8 2 3.第三章 相互作用--力 6 1 4.第四章 运动和力的关系 7 1 4 必修二 5.第五章 抛体运动 6 2 1 2 6.第六章 圆周运动 3 1 1 1 7.第七章 万有引力与宇宙航行 7 4 8.第八章 机械能守恒定律 11 1 4 必修三 9.第九章 静电场及其应用 3 10.第十章 静电场中的能量 11 5 2 1 11.第十一章 电路及其应用 2 8 12.第十二章 电能 能量守恒定律 1 0 4 2 13.第十三章 电磁感应与电磁波初步 1 1 选必一 14.第一章 动量守恒定律 4 8 3 11 15.第二章 机械振动 8 1 4 16.第三章 机械波 6 5 17.第四章 光 7 4 5 1 选必二 18.第一章 安培力与洛伦兹力 4 5 9 19.第二章 电磁感应 9 5 8 20.第三章 交变电流 8 3 1 21.第四章 电磁振荡与电磁波 22.第五章 传感器 1 2 选必三 23.第一章 分子动理论 24.第二章 气体、固体和液体 1 1 9 25.第三章 热力学定律 2 3 1 4 26.第四章 原子结构与波粒二象性 10 2 27.第五章 原子核 13 1 【 高中物理 】 2023年高考真题-按章分类 选择性必修第一册 第二章 机械振动 1个单选题 + 1个多选题 + 4个实验题 + 0个解答题 ---- 学 生 版 ---- 一、单选题 1.(2023·浙江)如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴，接入电阻R构成回路.导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当时，导体杆振动图像是(　　) A. B. C. D. 二、多选题 2.(2023·山东)如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的倍，质点经过A点时开始计时，t时刻第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是(  ) A. B. C. D. 三、实验题 3.(2023·河北)某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。 (1)关于本实验，下列说法正确的是 。(多选) A.小钢球摆动平面应与光电门形平面垂直 B.应在小钢球自然下垂时测量摆线长度 C.小钢球可以换成较轻的橡胶球       D.应无初速度、小摆角释放小钢球 (2)组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度，用螺旋测微器测量小钢球直径。螺旋测微器示数如图，小钢球直径 ，记摆长。 (3)多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长对应的小钢球摆动周期，并做出图像，如图。 根据图线斜率可计算重力加速度 (保留3位有效数字，取9.87)。 (4)若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 4.(2023·重庆)某实验小组用单摆测量重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、刻度尺、50分度的游标卡尺、摄像装置等。 (1)用游标卡尺测量摆球直径d。当量爪并拢时，游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡尺示数如图甲所示，则摆球的直径d为 mm。 (2)用摆线和摆球组成单摆，如图乙所示。当摆线长度l＝990.1mm时，记录并分析单摆的振动视频，得到单摆的振动周期T＝2.00 s，由此算得重力加速度g为 m/s2(保留3位有效数字)。 (3)改变摆线长度l，记录并分析单摆的振动视频，得到相应的振动周期。他们发现，分别用l和作为摆长，这两种计算方法得到的重力加速度数值的差异大小Δg随摆线长度l的变化曲线如图所示。由图可知，该实验中，随着摆线长度l的增加，Δg的变化特点是 ，原因是 。 5.(2023·全国)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。 (1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图(a)所示，该示数为 mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图(b)所示，该示数为 mm，则摆球的直径为 mm。 (2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角 5°(填“大于”或“小于”)。 (3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为 cm。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为 s，该小组测得的重力加速度大小为 m/s2.(结果均保留3位有效数字，π2取9.870) 6.(2023·湖南)某同学探究弹簧振子振动周期与质量的关系，实验装置如图(a)所示，轻质弹簧上端悬挂在铁架台上，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁，其正下方放置智能手机，手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像，实验步骤如下： (1)测出钩码和小磁铁的总质量; (2)在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁，使弹簧振子在竖直方向做简谐运动，打开手机的磁传感器软件，此时磁传感器记录的磁感应强度变化周期等于弹簧振子振动周期； (3)某次采集到的磁感应强度的大小随时间变化的图像如图(b)所示，从图中可以算出弹簧振子振动周期 (用“”表示)； (4)改变钩码质量，重复上述步骤； (5)实验测得数据如下表所示，分析数据可知，弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是 (填“线性的”或“非线性的”)； 0.015 2.43 0.243 0.059 0.025 3.14 0.314 0.099 0.035 3.72 0.372 0.138 0.045 4.22 0.422 0.178 0.055 4.66 0.466 0.217 (6)设弹簧的劲度系数为，根据实验结果并结合物理量的单位关系，弹簧振子振动周期的表达式可能是 (填正确答案标号)； A. B. C. D. (7)除偶然误差外，写出一条本实验中可能产生误差的原因： . 选择性必修第一册 第二章 机械振动 1个单选题 + 1个多选题 + 4个实验题 + 0个解答题 【参考答案】 1.B 导体杆切割磁感线时，回路中产生感应电流，由楞次定律可得，导体杆受到的安培力总是阻碍导体棒的运动。当从变为时，回路中的电阻增大，则电流减小，导体杆所受安培力减小，即导体杆在摆动时所受的阻力减弱，所杆从开始摆动到停止，运动的路程和经历的时间变长。 2.BC 当AB两点在平衡位置的同侧时有可得；或者因此可知第二次经过B点时，解得此时位移关系为解得A错误，B正确。当AB两点在平衡位置两侧时有解得或者(由图中运动方向舍去)，或者当第二次经过B点时，则解得此时位移关系为解得C正确D错误。 3.【答案】(1)ABD 使用光电门测量时，光电门形平面与被测物体的运动方向垂直是光电门使用的基本要求，A正确。测量摆线长度时，要保证绳子处于伸直状态，B正确。单摆是一个理想化模型，若采用质量较轻的橡胶球，空气阻力对摆球运动的影响较大，C错误。无初速度、小摆角释放的目的是保持摆球在竖直平面内运动，不形成圆锥摆，且单摆只有在摆角很小的情况下才可视为简谐运动，使用计算单摆的周期，D正确。 (2)20.035/20.036/20.034 小钢球直径为。 (3)9.87 单摆周期公式整理得由图像知图线的斜率解得。 (4)不变 若将摆线长度误认为摆长，有则得到的图线为仍用上述图像法处理数据，图线斜率不变，仍为，故得到的重力加速度值不变。 4.【答案】(1) 19.20 用游标卡尺测量摆球直径d=19mm+0.02mm×10=19.20mm (2)9.86 单摆的摆长为L=990.1mm+×19.20mm=999.7mm根据可得带入数据。 (3)随着摆线长度l的增加，Δg逐渐减小；随着摆线长度l的增加，则越接近于l，此时计算得到的g的差值越小 由图可知，随着摆线长度l的增加，Δg逐渐减小，原因是随着摆线长度l的增加，则越接近于l，此时计算得到的g的差值越小。 5.【答案】(1)0.006/0.007/0.008 测量前测微螺杆与和测砧相触时，图(a)的示数为。 20.034/20.033/20.035/20.032 螺旋测微器读数是固定刻度读数(0.5mm的整数倍)加可动刻度(0.5mm以下的小数)读数，图中读数为。 20.027/20.028/20.029 则摆球的直径为。 (2)大于 角度盘的大小一定，即在规定的位置安装角度盘，测量的摆角准确，但将角度盘固定在规定位置上方，即角度盘到悬挂点的距离变短，同样的角度，摆线在刻度盘上扫过的弧长变短，故摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角大于5°。 (3)82.5 单摆的摆线长度为81.50 cm，则摆长为结果保留三位有效数字，得摆长为82.5cm； 1.82 一次全振动单摆经过最低点两次，故此单摆的周期为。 9.83 由单摆的周期表达式得，重力加速度。 6.【答案】(3) 从图中可以算出弹簧振子振动周期. (5)线性的 分析数据可知，弹簧振子振动周期的平方与质量的比值接近于常量3.95，则弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是线性的； (6)A 因的单位为因为s(秒)为周期的单位，则其它各项单位都不是周期的单位，故选A。 (7)空气阻力 除偶然误差外，钩码振动过程中受空气阻力的影响可能会使本实验产生误差。 2 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【 高中物理 】 2024年高考真题·按章分类 册 章 单选题 多选题 实验题 解答题 必修一 1.第一章 运动的描述 3 1 2.第二章 匀速直线运动的研究 8 2 3.第三章 相互作用--力 6 1 4.第四章 运动和力的关系 7 1 4 必修二 5.第五章 抛体运动 6 2 1 2 6.第六章 圆周运动 3 1 1 1 7.第七章 万有引力与宇宙航行 7 4 8.第八章 机械能守恒定律 11 1 4 必修三 9.第九章 静电场及其应用 3 10.第十章 静电场中的能量 11 5 2 1 11.第十一章 电路及其应用 2 8 12.第十二章 电能 能量守恒定律 1 0 4 2 13.第十三章 电磁感应与电磁波初步 1 1 选必一 14.第一章 动量守恒定律 4 8 3 11 15.第二章 机械振动 8 1 4 16.第三章 机械波 6 5 17.第四章 光 7 4 5 1 选必二 18.第一章 安培力与洛伦兹力 4 5 9 19.第二章 电磁感应 9 5 8 20.第三章 交变电流 8 3 1 21.第四章 电磁振荡与电磁波 22.第五章 传感器 1 2 选必三 23.第一章 分子动理论 24.第二章 气体、固体和液体 1 1 9 25.第三章 热力学定律 2 3 1 4 26.第四章 原子结构与波粒二象性 10 2 27.第五章 原子核 13 1 【 高中物理 】 2023年高考真题-按章分类 选择性必修第一册 第二章 机械振动 1个单选题 + 1个多选题 + 4个实验题 + 0个解答题 ---- 教 师 版 ---- 一、单选题 1.(2023·浙江)如图甲所示，一导体杆用两条等长细导线悬挂于水平轴，接入电阻R构成回路.导体杆处于竖直向上的匀强磁场中，将导体杆从竖直位置拉开小角度由静止释放，导体杆开始下摆。当时，导体杆振动图像如图乙所示。若横纵坐标皆采用图乙标度，则当时，导体杆振动图像是(　　) A. B. C. D. 1.B 导体杆切割磁感线时，回路中产生感应电流，由楞次定律可得，导体杆受到的安培力总是阻碍导体棒的运动。当从变为时，回路中的电阻增大，则电流减小，导体杆所受安培力减小，即导体杆在摆动时所受的阻力减弱，所杆从开始摆动到停止，运动的路程和经历的时间变长。 二、多选题 2.(2023·山东)如图所示，沿水平方向做简谐振动的质点，依次通过相距L的A、B两点。已知质点在A点的位移大小为振幅的一半，B点位移大小是A点的倍，质点经过A点时开始计时，t时刻第二次经过B点，该振动的振幅和周期可能是(  ) A. B. C. D. 2.BC 当AB两点在平衡位置的同侧时有可得；或者因此可知第二次经过B点时，解得此时位移关系为解得A错误，B正确。当AB两点在平衡位置两侧时有解得或者(由图中运动方向舍去)，或者当第二次经过B点时，则解得此时位移关系为解得C正确D错误。 三、实验题 3.(2023·河北)某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在点，下端悬挂一小钢球，通过光电门传感器采集摆动周期。 (1)关于本实验，下列说法正确的是 。(多选) A.小钢球摆动平面应与光电门形平面垂直 B.应在小钢球自然下垂时测量摆线长度 C.小钢球可以换成较轻的橡胶球       D.应无初速度、小摆角释放小钢球 (2)组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度，用螺旋测微器测量小钢球直径。螺旋测微器示数如图，小钢球直径 ，记摆长。 (3)多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长对应的小钢球摆动周期，并做出图像，如图。 根据图线斜率可计算重力加速度 (保留3位有效数字，取9.87)。 (4)若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 3.【答案】(1)ABD 使用光电门测量时，光电门形平面与被测物体的运动方向垂直是光电门使用的基本要求，A正确。测量摆线长度时，要保证绳子处于伸直状态，B正确。单摆是一个理想化模型，若采用质量较轻的橡胶球，空气阻力对摆球运动的影响较大，C错误。无初速度、小摆角释放的目的是保持摆球在竖直平面内运动，不形成圆锥摆，且单摆只有在摆角很小的情况下才可视为简谐运动，使用计算单摆的周期，D正确。 (2)20.035/20.036/20.034 小钢球直径为。 (3)9.87 单摆周期公式整理得由图像知图线的斜率解得。 (4)不变 若将摆线长度误认为摆长，有则得到的图线为仍用上述图像法处理数据，图线斜率不变，仍为，故得到的重力加速度值不变。 4.(2023·重庆)某实验小组用单摆测量重力加速度。所用实验器材有摆球、长度可调的轻质摆线、刻度尺、50分度的游标卡尺、摄像装置等。 (1)用游标卡尺测量摆球直径d。当量爪并拢时，游标尺和主尺的零刻度线对齐。放置摆球后游标卡尺示数如图甲所示，则摆球的直径d为 mm。 (2)用摆线和摆球组成单摆，如图乙所示。当摆线长度l＝990.1mm时，记录并分析单摆的振动视频，得到单摆的振动周期T＝2.00 s，由此算得重力加速度g为 m/s2(保留3位有效数字)。 (3)改变摆线长度l，记录并分析单摆的振动视频，得到相应的振动周期。他们发现，分别用l和作为摆长，这两种计算方法得到的重力加速度数值的差异大小Δg随摆线长度l的变化曲线如图所示。由图可知，该实验中，随着摆线长度l的增加，Δg的变化特点是 ，原因是 。 4.【答案】(1) 19.20 用游标卡尺测量摆球直径d=19mm+0.02mm×10=19.20mm (2)9.86 单摆的摆长为L=990.1mm+×19.20mm=999.7mm根据可得带入数据。 (3)随着摆线长度l的增加，Δg逐渐减小；随着摆线长度l的增加，则越接近于l，此时计算得到的g的差值越小 由图可知，随着摆线长度l的增加，Δg逐渐减小，原因是随着摆线长度l的增加，则越接近于l，此时计算得到的g的差值越小。 5.(2023·全国)一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。 (1)用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径。首先，调节螺旋测微器，拧动微调旋钮使测微螺杆和测砧相触时，发现固定刻度的横线与可动刻度上的零刻度线未对齐，如图(a)所示，该示数为 mm；螺旋测微器在夹有摆球时示数如图(b)所示，该示数为 mm，则摆球的直径为 mm。 (2)单摆实验的装置示意图如图(c)所示，其中角度盘需要固定在杆上的确定点O处，摆线在角度盘上所指的示数为摆角的大小。若将角度盘固定在O点上方，则摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角 5°(填“大于”或“小于”)。 (3)某次实验所用单摆的摆线长度为81.50cm，则摆长为 cm。实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为54.60s，则此单摆周期为 s，该小组测得的重力加速度大小为 m/s2.(结果均保留3位有效数字，π2取9.870) 5.【答案】(1)0.006/0.007/0.008 测量前测微螺杆与和测砧相触时，图(a)的示数为。 20.034/20.033/20.035/20.032 螺旋测微器读数是固定刻度读数(0.5mm的整数倍)加可动刻度(0.5mm以下的小数)读数，图中读数为。 20.027/20.028/20.029 则摆球的直径为。 (2)大于 角度盘的大小一定，即在规定的位置安装角度盘，测量的摆角准确，但将角度盘固定在规定位置上方，即角度盘到悬挂点的距离变短，同样的角度，摆线在刻度盘上扫过的弧长变短，故摆线在角度盘上所指的示数为5°时，实际摆角大于5°。 (3)82.5 单摆的摆线长度为81.50 cm，则摆长为结果保留三位有效数字，得摆长为82.5cm； 1.82 一次全振动单摆经过最低点两次，故此单摆的周期为。 9.83 由单摆的周期表达式得，重力加速度。 6.(2023·湖南)某同学探究弹簧振子振动周期与质量的关系，实验装置如图(a)所示，轻质弹簧上端悬挂在铁架台上，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁，其正下方放置智能手机，手机中的磁传感器可以采集磁感应强度实时变化的数据并输出图像，实验步骤如下： (1)测出钩码和小磁铁的总质量; (2)在弹簧下端挂上该钩码和小磁铁，使弹簧振子在竖直方向做简谐运动，打开手机的磁传感器软件，此时磁传感器记录的磁感应强度变化周期等于弹簧振子振动周期； (3)某次采集到的磁感应强度的大小随时间变化的图像如图(b)所示，从图中可以算出弹簧振子振动周期 (用“”表示)； (4)改变钩码质量，重复上述步骤； (5)实验测得数据如下表所示，分析数据可知，弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是 (填“线性的”或“非线性的”)； 0.015 2.43 0.243 0.059 0.025 3.14 0.314 0.099 0.035 3.72 0.372 0.138 0.045 4.22 0.422 0.178 0.055 4.66 0.466 0.217 (6)设弹簧的劲度系数为，根据实验结果并结合物理量的单位关系，弹簧振子振动周期的表达式可能是 (填正确答案标号)； A. B. C. D. (7)除偶然误差外，写出一条本实验中可能产生误差的原因： . 6.【答案】(3) 从图中可以算出弹簧振子振动周期. (5)线性的 分析数据可知，弹簧振子振动周期的平方与质量的比值接近于常量3.95，则弹簧振子振动周期的平方与质量的关系是线性的； (6)A 因的单位为因为s(秒)为周期的单位，则其它各项单位都不是周期的单位，故选A。 (7)空气阻力 除偶然误差外，钩码振动过程中受空气阻力的影响可能会使本实验产生误差。 2 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $$