重慶市2020年高考物理一輪專題： 第52講 實(shí)驗(yàn)：探究單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測定重力加速度D卷

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1、重慶市2020年高考物理一輪專題： 第52講 實(shí)驗(yàn)：探究單擺的運(yùn)動(dòng)、用單擺測定重力加速度D卷 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共12題；共64分) 1. （5分） 甲同學(xué)想在家里做用單擺測定重力加速度的實(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．用刻度尺測量OM間細(xì)線的長度l作為擺長 C．將石塊拉開一個(gè)大約α=30的角度，然后由靜止釋放 D

2、．從擺球擺到最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，測出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的長作為擺長，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(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)線的長度做了2次實(shí)驗(yàn)，記下每次相應(yīng)的線長度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________． 2. （6分） 某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測得擺線長為97.50cm，擺球直徑為2.0cm，然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間為99.9s．則：

3、①該擺擺長為________cm，周期為________s ②由此求得重力加速度g=________（保留兩們有效數(shù)字） ③如果他測得的g值偏小，可能的原因是________ A．測擺線長時(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 ④利用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，如果偏角小于5，但測出的重力加速度的數(shù)值偏大，可能原因是________ A．振幅較小 B．測擺長時(shí)，只量出擺線的長度，沒有從懸掛點(diǎn)量到擺球中心 C．?dāng)?shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，少計(jì)了一次 D．?dāng)?shù)振動(dòng)次數(shù)時(shí)，多計(jì)了一次 E．

4、擺球做圓錐擺． 3. （4分） 在“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中 （1） 為減少誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意： ①擺線的長度L________大得多． ②偏角θ________． ③單擺的記時(shí)應(yīng)從________開始． （2） 若測得的g值偏大，其原因可能是下述各條中的． A . 球質(zhì)量太大 B . 將擺線長當(dāng)成擺長，末加小球的半徑 C . 將全振動(dòng)次數(shù)n誤記為（n+1） D . 振幅偏?。? 4. （5分） 在用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)中 （1） 為了比較準(zhǔn)確地測量出當(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1m左右

5、的細(xì)繩；（B）長30m左右的細(xì)繩； （C）直徑2cm的鉛球；（D）直徑2cm的鐵球； （E）秒表；（F）時(shí)鐘； （G）最小刻度是厘米的直尺；（H）最小刻度是毫米的直尺． 所選擇的器材是________． （2） 實(shí)驗(yàn)時(shí)擺線偏離豎直線的要求是________; （3） 某同學(xué)測出不同擺長時(shí)對應(yīng)的周期T，作出T2～L圖線，如圖所示，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)測擺長時(shí)漏加了小球半徑，而其它測量、計(jì)算均無誤，也不考慮實(shí)驗(yàn)誤差，則用上述方法算得的g值和真實(shí)值相比是________的（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

6、 5. （5分） 某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，先測得擺線長為97.50cm；用50分度的游標(biāo)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(dòng)50次所用的時(shí)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(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． 6. （5分） 在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)： （

7、1） 用擺長L和周期T計(jì)算重力加速度的公式是g=________． （2） 若繩長為L，球的直徑為d，測擺球n次全振動(dòng)所用的時(shí)間為t，則計(jì)算重力加速度的表達(dá)式g=________． 7. （8分） “用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)步驟如下： A．取一段1 m左右的細(xì)線，一端穿過小鋼球上的小孔，然后打一個(gè)比小孔大一些的線結(jié)． B．將細(xì)線另一端繞在鐵架臺(tái)上固定的橫鐵桿上，讓擺球自由下垂 C．用刻度尺測量懸點(diǎn)到小球頂點(diǎn)間細(xì)線的長度L，用游標(biāo)卡尺測量鋼球的直徑d D．將單擺從平衡位置拉開一個(gè)角度（不超5），由靜止釋放后立即開始計(jì)時(shí)，測出全振動(dòng)50次的時(shí)間t ①上述幾個(gè)步驟中，有兩項(xiàng)錯(cuò)

8、誤，請你指出錯(cuò)誤選項(xiàng)并改正：________； ②正確操作后，測得數(shù)據(jù)：擺線長L，鋼球直徑d和50次全振動(dòng)時(shí)間t，利用公式g=________即可算出重力加速度的值． 8. （3分） 在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)： （1） 下列給出的材料中應(yīng)選擇______作為擺球與擺線，組成單擺。 A . 木球 B . 鐵球 C . 柔軟不易伸長的絲線 D . 粗棉線 （2） 在用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，下列措施中必要的或做法正確的是________。 A . 為了便于計(jì)時(shí)觀察，單擺的擺角應(yīng)盡量大些 B . 擺線長應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于擺球直徑 C . 擺球應(yīng)選擇密度較大的實(shí)心金

9、屬小球 D . 用停表測量周期時(shí)，應(yīng)測量單擺20~30次全振動(dòng)的時(shí)間，然后計(jì)算周期，而不能把只測一次全振動(dòng)時(shí)間當(dāng)作周期 E . 將擺球和擺線平放在桌面上，拉直后用米尺測出擺球球心到擺線某點(diǎn)O間的長度作為擺長，然后將O點(diǎn)作為懸點(diǎn) （3） 為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，該同學(xué)采用圖像法處理數(shù)據(jù)，通過多次改變擺長，測得多組擺長L和對應(yīng)的周期T，并作出T2－L圖像，如圖所示。若圖線的斜率為k，則用k表示重力加速度的測量值g=________。 （4） 實(shí)驗(yàn)測得重力加速度的值較當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹灯螅赡艿脑蚴莀___。 A . 擺球的質(zhì)量偏大 B . 單擺振動(dòng)的振幅偏小 C . 計(jì)算擺長時(shí)

10、忘加上了擺球的半徑 D . 將實(shí)際振動(dòng)次數(shù)n次誤記成 次 9. （5分） (2017高一下雙峰期中) “驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中．如圖甲是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶，選取其中連續(xù)的計(jì)時(shí)點(diǎn)標(biāo)為A、B、C…G、H、I，對BH段進(jìn)行研究． ①已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為________． ②用刻度尺測量距離時(shí)如圖（乙），讀出A、C兩點(diǎn)間距為________cm，B點(diǎn)對應(yīng)的速度vB=________m/s（保留三位有效數(shù)字）； ③若H點(diǎn)對應(yīng)的速度為vH ， 重物下落的高度為hBH ， 當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，為完成實(shí)驗(yàn)，要比較 與________大小

11、（用字母表示）． 10. （2分） (2019高二上寧波期中) 利用如圖1所示的裝置做“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)。 （1） 實(shí)驗(yàn)室有如下器材可供選用： A . 長約1 m的細(xì)線 B . 長約1 m的橡皮繩 C . 直徑約2 cm的均勻鐵球 D . 直徑約5 cm的均勻木球 E . 秒表 F . 時(shí)鐘 G . 10分度的游標(biāo)卡尺 H . 最小刻度為毫米的米尺 用了游標(biāo)卡尺和米尺后，還需要從上述器材中選擇__________(填寫器材前面的字母)。 （2） 用10分度的游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d，測量的示數(shù)如圖2所示，讀出小球直徑的值為________;mm。 （3）

12、 將符合實(shí)驗(yàn)要求的單擺懸掛在鐵架臺(tái)上，將其上端固定，下端自由下垂。用米尺測量擺線長度為l。小球在豎直平面內(nèi)小角度平穩(wěn)擺動(dòng)后，測得小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間為t請寫出重力加速度的表達(dá)式g= ________。(用l,d,n,t表示) （4） 正確操作后，根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)計(jì)算出實(shí)驗(yàn)所在處的重力加速度值，比較后發(fā)現(xiàn)：此值比北京的重力加速度值略小，則實(shí)驗(yàn)所在處的地理位置與北京的主要不同點(diǎn)可能是________(寫出一條即可)。 11. （4分） 某同學(xué)在“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了如下的操作； （1） 用游標(biāo)上有10個(gè)小格的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖（甲）所示，擺球直徑為______

13、__cm．把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺(tái)上，測量擺線長，通過計(jì)算得到擺長L． （2） 用秒表測量單擺的周期．當(dāng)單擺擺動(dòng)穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)并記為n=0，單擺每經(jīng)過最低點(diǎn)記一次數(shù)，當(dāng)數(shù)到n=60時(shí)秒表的示數(shù)如圖（乙）所示，該單擺的周期T=________s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）． （3） 測量出多組周期T、擺長L數(shù)值后，畫出T2﹣L圖象如圖（丙），此圖線斜率的物理意義是 A . g B . C . D . （4） 與重力加速度的真實(shí)值比較，發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果偏大，分析原因可能是 A . 振幅偏小 B . 在單擺未懸掛之前先測定其擺長 C . 將擺線長當(dāng)成了

14、擺長 D . 開始計(jì)時(shí)誤記為n=1 （5） 該小組的另一同學(xué)沒有使用游標(biāo)卡尺也測出了重力加速度．他采用的方法是：先測出一擺線較長的單擺的振動(dòng)周期T1，然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L度△L，再測出其振動(dòng)周期T2．用該同學(xué)測出的物理量表達(dá)重力加速度為g=________． 12. （12分） (2018高三上寧波期末) 在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中 （1） 以下關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的措施中正確的是_________。 A . 擺角應(yīng)盡量大些 B . 擺線應(yīng)適當(dāng)長些 C . 擺球應(yīng)選擇密度較大的實(shí)心金屬小球 D . 用停表測量周期時(shí)，應(yīng)取擺球擺至最高點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí) （2） 用50分度游標(biāo)卡

15、尺測量小球的直徑，如圖1所示的讀數(shù)是________mm，用表面記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間如圖2所示，秒表讀數(shù)為________s。 （3） 考慮到單擺振動(dòng)時(shí)空氣浮力的影響后，同學(xué)甲說：因?yàn)榭諝飧×εc擺球重力方向相反，它對球的作用相當(dāng)于重力加速度變小，因此振動(dòng)周期變大，乙同學(xué)說：浮力對擺球的影響好像用一個(gè)輕一些的擺球做實(shí)驗(yàn)，因此振動(dòng)周期不變，這兩個(gè)同學(xué)說法中__________。 A . 甲正確 B . 乙正確 C . 兩同學(xué)的說法都錯(cuò)誤 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、 2-1、 3-1、 3-2、 4-1、 4-2、 4-3、 5-1、 6-1、 6-2、 7-1、 8-1、 8-2、 8-3、 8-4、 9-1、 10-1、 10-2、 10-3、 10-4、 11-1、 11-2、 11-3、 11-4、 11-5、 12-1、 12-2、 12-3、