長沙市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B卷

長沙市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B卷姓名:_ 班級:_ 成績:_一、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共12題；共64分)1. （5分） 根據(jù)所學(xué)知識(shí)填空： （1） 某同學(xué)在探究影響單擺周期的因素時(shí)有如下操作，請判斷是否恰當(dāng)（填“是”或“否”） 把單擺從平衡位置拉開約5釋放_(tái)在擺球經(jīng)過最低時(shí)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí)_用秒表記錄擺球一次全振動(dòng)的時(shí)間作為周期_（2） 該同學(xué)改進(jìn)測量方法后，得到的部分測量數(shù)據(jù)見表，用游標(biāo)卡尺測量其中一個(gè)擺球的直徑為_mm，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以初步判斷單擺周期隨_的增大而增大 數(shù)據(jù)組數(shù)擺長/mm擺球質(zhì)量/g周期/s1999.332.22.02999.316.52.03799.232.21.84799.216.51.85501.132.21.46501.116.51.42. （6分） 在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用擺長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，那么單擺擺長是_m，如果測定了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單擺的振動(dòng)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(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，測量6種不同擺長情況下單擺的振動(dòng)周期，記錄表格如下； l/m0.40.50.80.91.01.2T/s1.261.421.791.902.002.20T2/s21.592.023.203.614.04.84以l為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)，作出T2l圖線，并利用此圖線求重力加速度g3. （4分） (2018浙江模擬) （1） 某同學(xué)在做“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,分別用兩種儀器來測量擺球直徑,操作如圖1所示,得到擺球的直徑為d=19.12 mm,此測量數(shù)據(jù)是選用了儀器_(選填“甲”或“乙”)測量得到的。該同學(xué)先用刻度尺測得擺線的長度,再采用上題中的方法測得擺球直徑,他通過改變擺長,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)后以擺長L為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，作出T2-L圖線，若該同學(xué)在計(jì)算擺長時(shí)加的是小球直徑，則所畫圖線是圖2中是_(填“A”“B”或“C”)。（2） 用如圖裝置做探究碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是_A . 在實(shí)驗(yàn)前,必須把長木板的一端墊高,使A能拖著紙帶勻速下行B . A，B兩輛小車的質(zhì)量必須相等C . A，B碰撞后必須保證A，B以共同速度一起運(yùn)動(dòng)D . 小車A必須從緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置無初速度釋放4. （5分） (2017高二下上饒期中) 根據(jù)所學(xué)知識(shí)填空：（1） 某實(shí)驗(yàn)小組在利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中，用游標(biāo)卡尺測定擺球的直徑，測量的結(jié)果如圖所示，則該擺球的直徑為_mm（2） 某小組在利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中如果測得g值偏大，原因可能是A . 把擺線長與小球直徑之和做為擺長B . 擺線上端懸點(diǎn)未固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線長度增加了C . 開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過遲按下D . 實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)次數(shù)記為50次5. （5分） 在探究單擺周期與擺長關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中：（1） 關(guān)于安裝儀器及測量時(shí)的一些實(shí)驗(yàn)操作，下列說法正確的是（選填選項(xiàng)前面的字母）A . 用米尺測出擺線的長度，記為擺長lB . 先將擺球和擺線放在水平桌面上測量擺長l，再將單擺懸掛在鐵架臺(tái)上C . 使擺線偏離豎直方向某一角度（小于10），然后靜止釋放擺球D . 測出擺球兩次通過最低點(diǎn)的時(shí)間間隔記為此單擺振動(dòng)的周期（2） 實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)如下表所示次數(shù)12345擺長l/cm80.0090.00100.00110.00120.0030次全振動(dòng)時(shí)間t/s53.856.960.062.865.7振動(dòng)周期T/s1.791.902.002.092.19振動(dòng)周期的平分T2/s23.203.614.004.374.80請將第三次的測量數(shù)據(jù)標(biāo)在圖中，并在圖中作出T2隨l變化的關(guān)系圖象（3） 根據(jù)數(shù)據(jù)及圖象可知單擺周期的平分與擺長的關(guān)系是_（4） 根據(jù)圖象，可求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開m/s2（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）6. （5分） (2017高二下內(nèi)蒙古期中) 在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，（1） 用游標(biāo)為10分度的卡尺測量擺球的直徑某次測量的示數(shù)如圖所示，讀出小球直徑d=_mm；（2） 若測量出單擺擺線長為l，擺球的直徑為d，用秒表記錄下單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t則重力加速度g=_（用以上字母表示）7. （8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） 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)。 8. （3分） 實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)做“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室有如下器材可供選用：長約lm的細(xì)線，直徑約2cm的均勻鐵球，秒表，最小刻度為毫米的米尺他們將符合實(shí)驗(yàn)要求的單擺懸掛在鐵架臺(tái)上將其上端固定，下端自由下垂用刻度尺測量懸點(diǎn)到_之間的距離記為單擺的擺長L在小球平穩(wěn)擺動(dòng)后，他們記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t，則單擺的周期T=_如果實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果是g=10.29m/s2 ， 比當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎荡?，分析可能是哪些不?dāng)?shù)膶?shí)際操作造成這種結(jié)果，并寫出其中一種：_ 9. （5分） (2017宜春模擬) 如圖（甲）所示，一位同學(xué)利用光電計(jì)時(shí)器等器材做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)有一直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處從靜止釋放，下落過程中能通過A處正下方、固定于B處的光電門，測得A、B間的距離為H（Hd），光電計(jì)時(shí)器記錄下小球通過光電門的時(shí)間為t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間則：（1） 如圖（乙）所示，用游標(biāo)卡尺測得小球的直徑d=_mm（2） 小球經(jīng)過光電門B時(shí)的速度表達(dá)式為_（3） 多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，作出 隨H的變化圖象如圖（丙）所示，當(dāng)圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達(dá)式：_時(shí)，可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒10. （2分） 在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中： （1） 在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，下列措施對提高測量結(jié)果精確度有利的是_。 A . 適當(dāng)加長擺線B . 質(zhì)量相同、體積不同的擺球，應(yīng)選用體積較大的C . 多測幾組數(shù)據(jù)，借助T 2L圖像求重力加速度gD . 為便于觀察和計(jì)數(shù)，應(yīng)在釋放擺球的同時(shí)開始計(jì)時(shí)（2） 實(shí)驗(yàn)中，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度L0.9610 m，再用游標(biāo)卡尺測量擺球直徑，結(jié)果如圖所示。則該擺球的直徑為_mm，單擺擺長為_m（最后一空保留四位有效數(shù)字）。 （3） 下列振動(dòng)圖像真實(shí)地描述了對擺長約為1 m的單擺進(jìn)行周期測量的四種操作過程。圖中橫坐標(biāo)原點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始，A、B、C均為30次全振動(dòng)的圖像。這四種操作過程合乎實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是_（填字母代號，已知sin 50.087，sin 150.26）。 A . B . C . D . 11. （4分） 某同學(xué)做了“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn) （1） 測擺長時(shí)測量結(jié)果如圖1所示（單擺的另一端與刻度尺的零刻線對齊），則擺長為_cm然后用秒表記錄了單擺做50次全振動(dòng)所用的時(shí)間如圖2所示，則秒表讀數(shù)為_s （2） 如果該同學(xué)測得的g值偏小，可能的原因是A . 測擺長時(shí)擺線拉得過緊B . 擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，振動(dòng)中出現(xiàn)了松動(dòng)，使擺線長度增加了C . 開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表開始計(jì)時(shí)按鈕提前按下，但終止計(jì)時(shí)按鈕準(zhǔn)時(shí)按下12. （12分） (2019高二上浙江期中) （1） 做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn),下述說法中正確的是（_） A . 測量擺長時(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 . 為了精確測量單擺的周期,起碼要測量小球作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定重力加速度（2） 某同學(xué)在做“利用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí),他先測得擺線長為97.50cm，然后用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑,讀數(shù)如圖甲所示,則 游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_mm該單擺的擺長 為_cm。該同學(xué)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）。如果測出的g值偏小，可能的原因是_。A測量擺線長時(shí)，線拉得過緊B擺線上端沒有固定，振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng)，使擺線變長了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次第 13 頁 共 13 頁參考答案一、 實(shí)驗(yàn)探究題 (共12題；共64分)1-1、1-2、2-1、2-2、2-3、3-1、3-2、4-1、4-2、5-1、5-2、5-3、5-4、6-1、6-2、7-1、7-2、7-3、7-4、8-1、9-1、9-2、9-3、10-1、10-2、10-3、11-1、11-2、12-1、12-2、