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、用單擺測定重力加速度D卷

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、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將石塊拉開一個大約=30的角度，然后由靜止釋放D從擺球擺到最高點(diǎn)時開始計(jì)時，測出30次全振動的總時間t，由T= 得出周期則該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有錯誤的是_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?。┤绻撏瑢W(xué)改正了錯誤，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50次所用的時間為99.9s則： 該擺擺長為_cm，周期為_s由此求得重力加速度g=_（保留兩們有效數(shù)字）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(diǎn)，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C開始計(jì)時，秒表過遲按下D實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動數(shù)為50次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，只量出擺線的長度，沒有從懸掛點(diǎn)量到擺球中心C數(shù)振動次數(shù)時，少計(jì)了一次D數(shù)振動次數(shù)時，多計(jì)了一次E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： 擺線的長度L_大得多偏角_單擺的記時應(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 . 將全振動次數(shù)n誤記為（n+1）D . 振幅偏小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?，?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(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)時擺線偏離豎直線的要求是_; （3） 某同學(xué)測出不同擺長時對應(yīng)的周期T，作出T2L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”） 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50次所用的時間為100s則 該擺擺長為_cm，周期為_s（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(diǎn)，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了C開始計(jì)時，秒表過遲按下D實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動數(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： （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次全振動所用的時間為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，然后打一個比小孔大一些的線結(jié)B將細(xì)線另一端繞在鐵架臺上固定的橫鐵桿上，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dD將單擺從平衡位置拉開一個角度（不超5），由靜止釋放后立即開始計(jì)時，測出全振動50次的時間t上述幾個步驟中，有兩項(xiàng)錯誤，請你指出錯誤選項(xiàng)并改正：_；正確操作后，測得數(shù)據(jù)：擺線長L，鋼球直徑d和50次全振動時間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： （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)心金屬小球D . 用停表測量周期時，應(yīng)測量單擺2030次全振動的時間，然后計(jì)算周期，而不能把只測一次全振動時間當(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T2L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 . 單擺振動的振幅偏小C . 計(jì)算擺長時忘加上了擺球的半徑D . 將實(shí)際振動次數(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)時器打出的一條紙帶，選取其中連續(xù)的計(jì)時點(diǎn)標(biāo)為A、B、CG、H、I，對BH段進(jìn)行研究已知打點(diǎn)計(jì)時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時間間隔為_用刻度尺測量距離時如圖（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）；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（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)擺動后，測得小球完成n次全振動的總時間為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個小格的游標(biāo)卡尺測量擺球直徑如圖（甲）所示，擺球直徑為_cm把擺球用細(xì)線懸掛在鐵架臺上，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)單擺擺動穩(wěn)定且到達(dá)最低點(diǎn)時開始計(jì)時并記為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T2L圖象如圖（丙），此圖線斜率的物理意義是A . gB . 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)成了擺長D . 開始計(jì)時誤記為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周期T1，然后把擺線縮短適當(dāng)?shù)拈L度L，再測出其振動周期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，應(yīng)取擺球擺至最高點(diǎn)時開始計(jì)時（2） 用50分度游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，如圖1所示的讀數(shù)是_mm，用表面記錄了單擺振動50次所用的時間如圖2所示，秒表讀數(shù)為_s。（3） 考慮到單擺振動時空氣浮力的影響后，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，因此振動周期變大，乙同學(xué)說：浮力對擺球的影響好像用一個輕一些的擺球做實(shí)驗(yàn)，因此振動周期不變，這兩個同學(xué)說法中_。 A . 甲正確B . 乙正確C . 兩同學(xué)的說法都錯誤第 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、