廣西壯族自治區(qū)高考物理一輪專題： 第52講 實驗：探究單擺的運動、用單擺測定重力加速度A卷

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1、廣西壯族自治區(qū)高考物理一輪專題： 第52講 實驗：探究單擺的運動、用單擺測定重力加速度A卷 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 實驗探究題 (共12題；共64分) 1. （5分） 下面為某同學用單擺測量當?shù)氐闹亓铀俣葘嶒灢糠植僮鳎? （1） 為了比較準確地測量出當?shù)氐闹亓铀俣戎?，?yīng)選用下列所給器材中的哪些？將所選用的器材的字母填在題后的橫線上． A ．長1m左右的細繩 B ．長30m左右的細繩 C ．直徑2cm的鉛球 D ．直徑2cm的木球 E ．秒表 F ．時鐘 G ．最小刻度是

2、毫米的刻度尺 H ．最小刻度是厘米的刻度尺 所選擇的器材是________． （2） 用游標卡尺測量小鋼球直徑，讀數(shù)如圖1所示，讀數(shù)為________mm． （3） 測出單擺偏角小于5時完成n次全振動的時間為t，用毫米刻度尺測得擺線長為L，游標卡尺測得擺球直徑為d．用上述測得的量寫出測量重力加速度的一般表達式：g=________; （4） 該同學測出不同擺長時對應(yīng)的周期T，作出T2﹣L圖線，如圖2所示，再利用圖線上任兩點A、B的坐標（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=________若該同學測擺長時漏加了小球半徑，而其它測量、計算均無誤，也不考慮實驗誤差，則用上述T2

3、﹣L圖線法算得的g值和真實值相比是________的（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）． 2. （6分） 在做“利用單擺測重力加速度”實驗中： （1） 擺動偏角應(yīng)滿足的條件是________；為了減少測量周期的誤差，計時起點應(yīng)選在最________點（填“高”或“低”）． （2） 如果他測得的g值偏大，可能的原因是 A . 量擺長時沒有把小球的半徑加進去 B . 擺球質(zhì)量測量不準 C . 量繩子長度時拉得過緊 D . 將29次全振動當成了30次計算． 3. （4分） 在“用單擺測定重力加速度”的實驗中： （1） 測擺長時，若正確測出懸線長L和擺球直徑d，則擺

4、長r=________； （2） 測周期時，當擺球經(jīng)過________位置時開始計時并計數(shù)為1次，測出經(jīng)過該位置N次（約60～100次）的時間為t，則周期T=________． （3） 某同學用秒表測得單擺完成40次全振動的時間如圖所示，則單擺的周期為________s． 4. （5分） (2019高二上浙江期中) （1） 做“用單擺測定重力加速度”的實驗,下述說法中正確的是（_______） A . 測量擺長時,應(yīng)先將單擺放置在水平桌面上,然后用力拉緊擺線測量懸點到球心的距離 B . 單擺的偏角不要超過5,當擺球運動到兩側(cè)位置時迅速按下秒表開始計時 C . 為了精確

5、測量單擺的周期,起碼要測量小球作100次全振動所用的時間 D . 如果小球的重心不在中心,通過一定方法也能精確測定重力加速度 （2） 某同學在做“利用單擺測重力加速度”的實驗時,他先測得擺線長為97.50cm，然后用游標卡尺測量小鋼球直徑,讀數(shù)如圖甲所示,則 ①游標卡尺的讀數(shù)為________mm． ②該單擺的擺長 為________cm。 ③該同學由測量數(shù)據(jù)作出 圖線（如圖乙所示），根據(jù)圖線求出重力加速度 ________m/s2（保留3位有效數(shù)字）。 ④如果測出的g值偏小，可能的原因是________。 A．測量擺線長時，線拉得過緊 B．擺線上端沒有固定，振動中

6、出現(xiàn)松動，使擺線變長了 C．開始計時時，秒表按下遲了 D．實驗中誤將49次全振動記為50次 5. （5分） 甲同學想在家里做用單擺測定重力加速度的實驗，但沒有合適的擺球，他找到了一塊大小為3cm左右，外形不規(guī)則的大理石塊代替小球．他設(shè)計的實驗步驟是： A．將石塊用細線系好，結(jié)點為M，將細線的上端固定于O點（如圖所示） B．用刻度尺測量OM間細線的長度l作為擺長 C．將石塊拉開一個大約α=30的角度，然后由靜止釋放 D．從擺球擺到最高點時開始計時，測出30次全振動的總時間t，由T= 得出周期． ①則該同學以上實驗步驟中有錯誤的是________． ②若該同學用OM的長作

7、為擺長，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值比真實值________（偏大或偏?。? ③如果該同學改正了錯誤，改變OM間細線的長度做了2次實驗，記下每次相應(yīng)的線長度l1、l2和周期T1、T2 ， 則由上述四個量得到重力加速度g的表達式是________． 6. （5分） 在做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，用擺長l和周期T計算重力加速度的公式是g= ． （1） 如果已知擺球直徑為2.00cm，讓刻度尺的零點對準擺線的懸點，擺線豎直下垂，如圖（甲）所示，那么單擺擺長是________m，如果測定了40次全振動的時間如圖（乙）中停表所示，那么停表讀數(shù)是________S．單擺的振

8、動周期是________s． （2） 如果測得的g值偏小，可能的原因是（填寫代號） A . 測擺長時，忘記了擺球的半徑 B . 擺線上端懸點未固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了 C . 開始計時時，停表過早按下 D . 實驗中誤將40次全振動次數(shù)記為41次 （3） 某同學在實驗中，測量6種不同擺長情況下單擺的振動周期，記錄表格如下； l/m 0.4 0.5 0.8 0.9 1.0 1.2 T/s 1.26 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20 T2/s2 1.59 2.02 3.20 3.61 4.0 4.84

9、以l為橫坐標、T2為縱坐標，作出T2﹣l圖線，并利用此圖線求重力加速度g． 7. （8分） 用單擺測定重力加速度的實驗如圖所示． ①組裝單擺時，應(yīng)在下列器材中選用（選填選項前的字母）________． A．長度為1m左右的細線B．長度為30cm左右的細線 C．直徑為1.8cm的塑料球D．直徑為1.8cm的鐵球 ②測出懸點O到小球球心的距離（擺長）L及單擺完成n次全振動所用的時間t．則重力加速度g=________（用L，n，t表示） ③下表是某同學記錄的3組實驗數(shù)據(jù)，并做了部分計算處理． 組次 1 2 3 擺長L/cm 80.00 90.00 100.00

10、50次全振動時間t/s 90.0 95.5 100.5 振動周期T/s 1.80 1.91 重力加速度g/（ms-2） 9.74 9.73 請計算出第3組實驗中的T=________s，g=________m/s2 ④用多組實驗數(shù)據(jù)做出T2-L圖像，也可以求出重力加速度g，已知三位同學做出的T2-L圖線的示意圖如圖中的a，b，c所示，其中a和b平行，b和c都過原點，圖線b對應(yīng)的g值最接近當?shù)刂亓铀俣鹊闹担畡t相對于圖線b，下列分析正確的是（選填選項前的字母）（________） A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點到小球下端的距離記為擺長L B．出現(xiàn)圖線c的

11、原因可能是誤將49次全振動記為50次 C．圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g值 8. （3分） (2018高二下黃岡期末) 某同學利用單擺測量重力加速度. （1） 他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最頂端的長度 =96.82cm，再用螺旋測微器測量擺球直徑，結(jié)果如圖甲所示，則擺球直徑d=________cm； （2） 實驗時，他利用如圖乙所示裝置記錄振動周期，在擺球運動的最低點的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源 與光敏電阻，光敏電阻與某自動記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t的變化圖線如圖丙所示，則該單擺的振動周期為T=________s；

12、 （3） 根據(jù)以上測量數(shù)據(jù)可得重力加速度g=________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)，如果該同學測得的g值偏小，可能的原因是________(填正確答案標號) A.擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了 B.計算擺長時用的是L= +d C.擺球擺動的振幅偏小 9. （5分） 根據(jù)所學知識完成填空： （1） 有一種游標卡尺，與普通游標卡尺不同，它游標尺的刻線看起來就很“稀疏”，使得讀數(shù)時清晰明了，方便了使用者正確讀取數(shù)據(jù)（圖1）． ①如果此游標尺的刻線是將“39mm等分成20份”那么它的準確度是________mm ②用游標卡尺測量某一物體的厚度，如圖

13、所示，正確的讀數(shù)是________mm （2） 一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力F與彈簧長度L的圖象．如圖2所示，下列表述正確的是 A . a的原長比b的長 B . a的勁度系數(shù)比b的大 C . a的勁度系數(shù)比b的小 D . 測得的彈力與彈簧的長度成正比 （3） ①如圖3所示為某同學所安裝的“驗證牛頓第二定律”的實驗裝置，若在圖示狀態(tài)下開始做實驗，請從該同學的裝置和操作中指出存在的問題或錯誤________ ②圖4是①中更正后實驗打出的一條紙帶，已知打點計時器的打點周期是0.02s，求出小車運動加速度的

14、大小為________m/s2，（計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字） 10. （2分） 某同學在做“利用單擺測重力加速度”實驗中，先測得擺線長為97.50cm；用50分度的游標卡尺，測得小球的讀數(shù)如圖所示，則擺球直徑為________cm；然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間為100s．則 ①該擺擺長為________cm，周期為________s ②（單選題）如果他測得的g值偏小，可能的原因是________ A．測擺線長時擺線拉得過緊 B．擺線上端未牢固地系于懸點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了 C．開始計時，秒表過遲按下 D．實驗中誤將49次全振動數(shù)為50次． 11.

15、 （4分） 在“利用單擺測重力加速度”的實驗中： ①某同學甲測得擺線長l0 ， 小球直徑D，小球完成n次全振動的時間t，則實驗測得的重力加速度的表達式g=________（用題目中所給的物理量來表示）； ②實驗中測得的重力加速度數(shù)值明顯小于當?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值．造成這一情況的可能原因是________ A．所用擺球的質(zhì)量過大 B．擺線上端未牢固地固定于O點，振動中出現(xiàn)松動，使擺線變長 C．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 D．測量周期時，誤將擺球（n﹣1）次全振動的時間t記成了n次

16、全振動的時間 ③另一名同學乙在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最低端的長度L=0.9990m，再用________（填寫器材名稱）測量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則擺球的直徑為________cm，單擺擺長為________m．將擺球拉開一定角度，由靜止釋放擺球后，為了減少誤差，應(yīng)該當擺球經(jīng)過________（填入“平衡位置”或者“最高點”）才開始記時． 12. （12分） 在《用單擺測定重力加速度》的實驗中：某同學用秒表測得單擺完成40次全振動的時間如圖所示，則單擺的周期為________s． 第 12 頁 共 12 頁 參考答案 一、 實驗探究題 (共12題；共64分) 1-1、 1-2、 1-3、 1-4、 2-1、 2-2、 3-1、 3-2、 3-3、 4-1、 4-2、 5-1、 6-1、 6-2、 6-3、 7-1、 8-1、 8-2、 8-3、 9-1、 9-2、 9-3、 10-1、 11-1、 12-1、