廣西壯族自治區(qū)高考物理一輪專題： 第52講 實(shí)驗(yàn)：探究單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測(cè)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(shí)驗(yàn)：探究單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測(cè)定重力加速度A卷 姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________ 一、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共12題；共64分) 1. （5分） 下面為某同學(xué)用單擺測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葘?shí)驗(yàn)部分操作． （1） 為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎担瑧?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(zhǎng)1m左右的細(xì)繩 B ．長(zhǎng)30m左右的細(xì)繩 C ．直徑2cm的鉛球 D ．直徑2cm的木球 E ．秒表 F ．時(shí)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(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球直徑，讀數(shù)如圖1所示，讀數(shù)為________mm． （3） 測(cè)出單擺偏角小于5時(shí)完成n次全振動(dòng)的時(shí)間為t，用毫米刻度尺測(cè)得擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)，游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球直徑為d．用上述測(cè)得的量寫出測(cè)量重力加速度的一般表達(dá)式：g=________; （4） 該同學(xué)測(cè)出不同擺長(zhǎng)時(shí)對(duì)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(diǎn)A、B的坐標(biāo)（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=________若該同學(xué)測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)漏加了小球半徑，而其它測(cè)量、計(jì)算均無誤，也不考慮實(shí)驗(yàn)誤差，則用上述T2

3、﹣L圖線法算得的g值和真實(shí)值相比是________的（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）． 2. （6分） 在做“利用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中： （1） 擺動(dòng)偏角應(yīng)滿足的條件是________；為了減少測(cè)量周期的誤差，計(jì)時(shí)起點(diǎn)應(yīng)選在最________點(diǎn)（填“高”或“低”）． （2） 如果他測(cè)得的g值偏大，可能的原因是 A . 量擺長(zhǎng)時(shí)沒有把小球的半徑加進(jìn)去 B . 擺球質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn) C . 量繩子長(zhǎng)度時(shí)拉得過緊 D . 將29次全振動(dòng)當(dāng)成了30次計(jì)算． 3. （4分） 在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中： （1） 測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，若正確測(cè)出懸線長(zhǎng)L和擺球直徑d，則擺

4、長(zhǎng)r=________； （2） 測(cè)周期時(shí)，當(dāng)擺球經(jīng)過________位置時(shí)開始計(jì)時(shí)并計(jì)數(shù)為1次，測(cè)出經(jīng)過該位置N次（約60～100次）的時(shí)間為t，則周期T=________． （3） 某同學(xué)用秒表測(cè)得單擺完成40次全振動(dòng)的時(shí)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(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn),下述說法中正確的是（_______） A . 測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí),應(yīng)先將單擺放置在水平桌面上,然后用力拉緊擺線測(cè)量懸點(diǎn)到球心的距離 B . 單擺的偏角不要超過5,當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到兩側(cè)位置時(shí)迅速按下秒表開始計(jì)時(shí) C . 為了精確

5、測(cè)量單擺的周期,起碼要測(cè)量小球作100次全振動(dòng)所用的時(shí)間 D . 如果小球的重心不在中心,通過一定方法也能精確測(cè)定重力加速度 （2） 某同學(xué)在做“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí),他先測(cè)得擺線長(zhǎng)為97.50cm，然后用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球直徑,讀數(shù)如圖甲所示,則 ①游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為________mm． ②該單擺的擺長(zhǎng) 為________cm。 ③該同學(xué)由測(cè)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(cè)出的g值偏小，可能的原因是________。 A．測(cè)量擺線長(zhǎng)時(shí)，線拉得過緊 B．?dāng)[線上端沒有固定，振動(dòng)中

6、出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線變長(zhǎng)了 C．開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表按下遲了 D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)記為50次 5. （5分） 甲同學(xué)想在家里做用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，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(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟是： A．將石塊用細(xì)線系好，結(jié)點(diǎn)為M，將細(xì)線的上端固定于O點(diǎn)（如圖所示） B．用刻度尺測(cè)量OM間細(xì)線的長(zhǎng)度l作為擺長(zhǎng) C．將石塊拉開一個(gè)大約α=30的角度，然后由靜止釋放 D．從擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，測(cè)出30次全振動(dòng)的總時(shí)間t，由T= 得出周期． ①則該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有錯(cuò)誤的是________． ②若該同學(xué)用OM的長(zhǎng)作

7、為擺長(zhǎng)，這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測(cè)量值比真實(shí)值________（偏大或偏?。? ③如果該同學(xué)改正了錯(cuò)誤，改變OM間細(xì)線的長(zhǎng)度做了2次實(shí)驗(yàn)，記下每次相應(yīng)的線長(zhǎng)度l1、l2和周期T1、T2 ， 則由上述四個(gè)量得到重力加速度g的表達(dá)式是________． 6. （5分） 在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用擺長(zhǎng)l和周期T計(jì)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(diǎn)對(duì)準(zhǔn)擺線的懸點(diǎn)，擺線豎直下垂，如圖（甲）所示，那么單擺擺長(zhǎng)是________m，如果測(cè)定了40次全振動(dòng)的時(shí)間如圖（乙）中停表所示，那么停表讀數(shù)是________S．單擺的振

8、動(dòng)周期是________s． （2） 如果測(cè)得的g值偏小，可能的原因是（填寫代號(hào)） A . 測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)，忘記了擺球的半徑 B . 擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了 C . 開始計(jì)時(shí)時(shí)，停表過早按下 D . 實(shí)驗(yàn)中誤將40次全振動(dòng)次數(shù)記為41次 （3） 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量6種不同擺長(zhǎng)情況下單擺的振動(dòng)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(biāo)、T2為縱坐標(biāo)，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(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)如圖所示． ①組裝單擺時(shí)，應(yīng)在下列器材中選用（選填選項(xiàng)前的字母）________． A．長(zhǎng)度為1m左右的細(xì)線B．長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)線 C．直徑為1.8cm的塑料球D．直徑為1.8cm的鐵球 ②測(cè)出懸點(diǎn)O到小球球心的距離（擺長(zhǎng)）L及單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t．則重力加速度g=________（用L，n，t表示） ③下表是某同學(xué)記錄的3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并做了部分計(jì)算處理． 組次 1 2 3 擺長(zhǎng)L/cm 80.00 90.00 100.00

10、50次全振動(dòng)時(shí)間t/s 90.0 95.5 100.5 振動(dòng)周期T/s 1.80 1.91 重力加速度g/（ms-2） 9.74 9.73 請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中的T=________s，g=________m/s2 ④用多組實(shí)驗(yàn)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(xué)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(diǎn)，圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹担畡t相對(duì)于圖線b，下列分析正確的是（選填選項(xiàng)前的字母）（________） A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)L B．出現(xiàn)圖線c的

11、原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次 C．圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值 8. （3分） (2018高二下黃岡期末) 某同學(xué)利用單擺測(cè)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(diǎn)量到擺球的最頂端的長(zhǎng)度 =96.82cm，再用螺旋測(cè)微器測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖甲所示，則擺球直徑d=________cm； （2） 實(shí)驗(yàn)時(shí)，他利用如圖乙所示裝置記錄振動(dòng)周期，在擺球運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)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(dòng)記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時(shí)間t的變化圖線如圖丙所示，則該單擺的振動(dòng)周期為T=________s；

12、 （3） 根據(jù)以上測(cè)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(xué)測(cè)得的g值偏小，可能的原因是________(填正確答案標(biāo)號(hào)) A.擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了 B.計(jì)算擺長(zhǎng)時(shí)用的是L= +d C.擺球擺動(dòng)的振幅偏小 9. （5分） 根據(jù)所學(xué)知識(shí)完成填空： （1） 有一種游標(biāo)卡尺，與普通游標(biāo)卡尺不同，它游標(biāo)尺的刻線看起來就很“稀疏”，使得讀數(shù)時(shí)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(biāo)尺的刻線是將“39mm等分成20份”那么它的準(zhǔn)確度是________mm ②用游標(biāo)卡尺測(cè)量某一物體的厚度，如圖

13、所示，正確的讀數(shù)是________mm （2） 一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)度L的圖象．如圖2所示，下列表述正確的是 A . a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng) 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(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比 （3） ①如圖3所示為某同學(xué)所安裝的“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，若在圖示狀態(tài)下開始做實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)從該同學(xué)的裝置和操作中指出存在的問題或錯(cuò)誤________ ②圖4是①中更正后實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是0.02s，求出小車運(yùn)動(dòng)加速度的

14、大小為________m/s2，（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字） 10. （2分） 某同學(xué)在做“利用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測(cè)得擺線長(zhǎng)為97.50cm；用50分度的游標(biāo)卡尺，測(cè)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(dòng)50次所用的時(shí)間為100s．則 ①該擺擺長(zhǎng)為________cm，周期為________s ②（單選題）如果他測(cè)得的g值偏小，可能的原因是________ A．測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過緊 B．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長(zhǎng)度增加了 C．開始計(jì)時(shí)，秒表過遲按下 D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)為50次． 11.

15、 （4分） 在“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中： ①某同學(xué)甲測(cè)得擺線長(zhǎng)l0 ， 小球直徑D，小球完成n次全振動(dòng)的時(shí)間t，則實(shí)驗(yàn)測(cè)得的重力加速度的表達(dá)式g=________（用題目中所給的物理量來表示）； ②實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的重力加速度數(shù)值明顯小于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶?shí)際值．造成這一情況的可能原因是________ A．所用擺球的質(zhì)量過大 B．?dāng)[線上端未牢固地固定于O點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線變長(zhǎng) C．測(cè)量周期時(shí)，當(dāng)擺球通過平衡位置時(shí)啟動(dòng)秒表，此后擺球第30次通過平衡位置時(shí)制動(dòng)秒表，讀出經(jīng)歷的時(shí)間為t，并由計(jì)算式T= 求得周期 D．測(cè)量周期時(shí)，誤將擺球（n﹣1）次全振動(dòng)的時(shí)間t記成了n次

16、全振動(dòng)的時(shí)間 ③另一名同學(xué)乙在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點(diǎn)量到擺球的最低端的長(zhǎng)度L=0.9990m，再用________（填寫器材名稱）測(cè)量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則擺球的直徑為________cm，單擺擺長(zhǎng)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(dāng)擺球經(jīng)過________（填入“平衡位置”或者“最高點(diǎn)”）才開始記時(shí)． 12. （12分） 在《用單擺測(cè)定重力加速度》的實(shí)驗(yàn)中：某同學(xué)用秒表測(cè)得單擺完成40次全振動(dòng)的時(shí)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(shí)驗(yàn)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、