【優(yōu)化方案】2020浙江高考物理總復習 第11章 實驗十二探究單擺周期與擺長的關(guān)系知能優(yōu)化演練 大綱人教版（通用）

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1、探究單擺周期與擺長的關(guān)系 1．(2020年北京海淀區(qū)測試)某同學做“探究單擺的周期與擺長的關(guān)系”的實驗時，測得的重力加速度數(shù)值明顯大于當?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值．造成這一情況的可能原因是(　　) A．測量擺長時，把懸掛狀態(tài)的擺線長當成擺長 B．測量周期時，當擺球通過平衡位置時啟動秒表，此后擺球第30次通過平衡位置時制動秒表，讀出經(jīng)歷的時間為t，并由計算式T＝求得周期 C．開始擺動時振幅過小 D．所用擺球的質(zhì)量過大 解析：選B.由T＝2π 得g＝，造成g偏大的原因一是L偏大，二是T偏小，因此A錯B對．振幅小和擺球質(zhì)量過大對實驗結(jié)果沒有影響． 2．用單擺測定重力加速度

2、的實驗中，下列說法正確的是(　　) A．用單擺能夠比較準確地測出當?shù)氐闹亓铀俣?，公式為g＝ B．公式是在小偏角下對單擺模型總結(jié)出來的，實驗中要注意這些條件 C．設(shè)測量擺長時的絕對誤差是Δl，相對誤差，由此可知應該選擇擺長很長的單擺進行實驗，越長越好 D．設(shè)測n次全振動時間的絕對誤差為Δt，周期的絕對誤差ΔT＝，由此可知應增大單擺的擺動次數(shù)，越多越好 答案：AB 3．在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中： (1)下面所給器材中，選用哪些器材較好，請把所選用器材前的字母依次填寫在題后的橫線上． A．長1 m左右的細線　　 B．長30 cm左右的細線 C．直徑

3、2 cm的鉛球 D．直徑2 cm的鋁球 E．秒表 F．時鐘 G．最小刻度是厘米的直尺 H．最小刻度是毫米的直尺 所選用的器材是________________． (2)實驗時對擺線偏離豎直線的偏角要求是____________． 答案：(1)ACEH　(2)小于10° 4.某同學利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣?，發(fā)現(xiàn)單擺靜止時擺球重心在球心的正下方，他仍將從懸點到球心的距離當作擺長L，通過改變擺線的長度，測得6組L和對應的周期T，畫出L－T2 圖線，然后在圖線上選取A、B兩個點，坐標如圖11－3－4所示．他采用恰當?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，則計算重力加速度的表達式應

4、為g＝________.請你判斷該同學得到的實驗結(jié)果與擺球重心就在球心處的情況相比，將________(填“偏大”、“偏小”或“相同”)． 圖11－3－4 解析：由單擺的周期公式T＝2π 得T2＝4π2，則T＝4π2，T＝4π2可得g＝，由此式可知測得的g與某一次的擺長無關(guān)，與兩次實驗中的擺長差有關(guān)，所以g值與擺球重心在不在球心處無關(guān)． 答案：　相同 5．(2020年魯迅中學檢測)有兩個同學利用假期分別去參觀北大和南大的物理實驗室，各自在那里利用先進的DIS系統(tǒng)較準確地探究了“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”，他們通過校園網(wǎng)交換實驗數(shù)據(jù)，并由計算機繪制了T2－L圖象，如圖11－3－

5、5甲所示．去北大的同學所測實驗結(jié)果對應的圖線是________(填“A”或“B”)．另外，在南大做探究的同學還利用計算機繪制了a、b兩個擺球的振動圖象(如圖乙)，由圖可知，兩單擺擺長之比＝________.在t＝1 s時b球振動方向是________． 圖11－3－5 解析：由周期公式得T2＝，題中T2－L圖的斜率為k＝，由于北大的緯度高，重力加速度大，所以斜率小，對應B圖線；圖乙中a、b周期之比2∶3，由L∝T2，所以擺長之比為4∶9；對振動圖象可用“增正減負”來判斷振動方向，即增函數(shù)時沿y軸正向，減函數(shù)時沿y軸負方向振動． 答案：B　4∶9　沿y軸負方向 6．(2020年高考浙

6、江理綜卷)(1)在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實驗中，兩位同學用游標卡尺測量小球的直徑如圖11－3－6甲、乙所示．測量方法正確的是________(選填“甲”或“乙”)． 圖11－3－6 (2)實驗時，若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動，為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù)，在擺球運動最低點的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖11－3－7甲所示．光敏電阻與某一自動記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t變化圖線如圖乙所示，則該單擺的振動周期為________．若保持懸點到小球頂點的繩長不變，改用直徑是原小球直徑2倍的另一小球進行實驗，則該單擺的周期將________(填“變大”、“不變”或“變小”)，圖乙中的Δt將________(填“變大”、“不變”或“變小”)． 圖11－3－7 解析：(2)小球擺動到最低點時，擋光使得光敏電阻阻值增大，從t1時刻開始，再經(jīng)兩次擋光完成一個周期，故T＝2t0；擺長為擺線長加小球半徑，當小球直徑變大，則擺長增加，由周期公式T＝2π 可知，周期變大；當小球直徑變大，擋光時間增加，即Δt變大． 答案：(1)乙　(2)2t0　變大　變大