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

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1、長沙市2020年高考物理一輪專題： 第52講 實(shí)驗：探究單擺的運(yùn)動、用單擺測定重力加速度B卷 姓名:________ 班級:________ 成績:________ 一、 實(shí)驗探究題 (共12題；共64分) 1. （5分） 根據(jù)所學(xué)知識填空： （1） 某同學(xué)在探究影響單擺周期的因素時有如下操作，請判斷是否恰當(dāng)（填“是”或“否”） ①把單擺從平衡位置拉開約5釋放________ ②在擺球經(jīng)過最低時啟動秒表計時________ ③用秒表記錄擺球一次全振動的時間作為周期________ （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

2、表，用游標(biāo)卡尺測量其中一個擺球的直徑為________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/s 1 999.3 32.2 2.0 2 999.3 16.5 2.0 3 799.2 32.2[ 1.8 4 799.2 16.5 1.8 5 501.1 32.2 1.4 6 501.1 16.5 1.4 2. （6分） 在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)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

3、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次全振動的時間如圖（乙）中停表所示，那么停表讀數(shù)是________S．單擺的振動周期是________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(diǎn)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(shí)驗中誤將40次全振動次數(shù)記為41次 （3） 某同學(xué)在實(shí)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

4、 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 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． 3. （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)

5、行多次實(shí)驗后以擺長L為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)，作出T2-L圖線，若該同學(xué)在計算擺長時加的是小球直徑，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,下列說法正確的是__________ A . 在實(shí)驗前,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 D . 小車A必須從緊靠打點(diǎn)計時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)知識填空： （1） 某實(shí)驗小組在利用單擺測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗

6、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，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了 C . 開始計時時，秒表過遲按下 D . 實(shí)驗中誤將49次全振動次數(shù)記為50次． 5. （5分） 在探究單擺周期與擺長關(guān)系的實(shí)驗中： （1） 關(guān)于安裝儀器及測量時的一些實(shí)驗操作，下列說法正確的是．（選填選項前面的字母） A . 用米尺測出擺線的長度，記為擺長l B . 先將擺球和擺線放在水平桌面上

7、測量擺長l，再將單擺懸掛在鐵架臺上 C . 使擺線偏離豎直方向某一角度α（小于10），然后靜止釋放擺球 D . 測出擺球兩次通過最低點(diǎn)的時間間隔記為此單擺振動的周期 （2） 實(shí)驗測得的數(shù)據(jù)如下表所示． 次數(shù) 1 2 3 4 5 擺長l/cm 80.00 90.00 100.00 110.00 120.00 30次全振動時間t/s 53.8 56.9 60.0 62.8 65.7 振動周期T/s 1.79 1.90 2.00 2.09 2.19 振動周期的平分T2/s2 3.20 3.61 4.00 4.37 4.80 請將

8、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次全振動所用的時間t．則重力加速度g=________（用以上字母表示

9、）． 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。 （1） 實(shí)驗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)驗要

10、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)計算出實(shí)驗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)驗小組的同學(xué)做“用單擺測重力加速度”的實(shí)驗．實(shí)驗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)驗要求的單擺懸

11、掛在鐵架臺上．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)擺動后，他們記錄小球完成n次全振動的總時間t，則單擺的周期T=________．如果實(shí)驗得到的結(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)利用光電計時器等器材做“驗證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗．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（H＞＞d），光電

12、計時器記錄下小球通過光電門的時間為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時的速度表達(dá)式為________． （3） 多次改變高度H，重復(fù)上述實(shí)驗，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，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)驗中： （1） 在做“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗中，下列措施對提高測量結(jié)果精確度有利的是_________。 A

13、 . 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 2－L圖像求重力加速度g D . 為便于觀察和計數(shù)，應(yīng)在釋放擺球的同時開始計時 （2） 實(shí)驗中，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L＝0.9610 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)表示計時開始，A、B、C均為30次全振動的圖像。這四種操作過程合乎

14、實(shí)驗要求且誤差最小的是______（填字母代號，已知sin 5＝0.087，sin 15＝0.26）。 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． （1） 測擺長時測量結(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次全振動所用的時間如圖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)了松動，使擺線長度增加了 C . 開始計時時，秒表

15、開始計時按鈕提前按下，但終止計時按鈕準(zhǔn)時按下． 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,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(diǎn)到球心的距離 B . 單擺的偏角不要超過5,當(dāng)擺球運(yùn)動到兩側(cè)位置時迅速按下秒表開始計時 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(xué)在做“利用單擺測重力加速度”的實(shí)驗時,他先測得擺線長為97.50cm，然后用游標(biāo)卡尺測量

16、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 為________cm。 ③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）。 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．?dāng)[線上端沒有固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線變長了 C．開始計時時，秒表按下遲了 D．實(shí)驗中誤將49次全振動記為50次 第 13 頁 共 13 頁 參考答案 一、 實(shí)驗探究題 (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、