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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、用單擺測定重力加速度A卷
姓名:________ 班級:________ 成績:________
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)卡尺測量小鋼球直徑,讀數(shù)如圖1所示,讀數(shù)為________mm.
(3) 測出單擺偏角小于5時(shí)完成n次全振動的時(shí)間為t,用毫米刻度尺測得擺線長為L,游標(biāo)卡尺測得擺球直徑為d.用上述測得的量寫出測量重力加速度的一般表達(dá)式:g=________;
(4) 該同學(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“利用單擺測重力加速度”實(shí)驗(yàn)中:
(1) 擺動偏角應(yīng)滿足的條件是________;為了減少測量周期的誤差,計(jì)時(shí)起點(diǎn)應(yīng)選在最________點(diǎn)(填“高”或“低”).
(2) 如果他測得的g值偏大,可能的原因是
A . 量擺長時(shí)沒有把小球的半徑加進(jìn)去
B . 擺球質(zhì)量測量不準(zhǔn)
C . 量繩子長度時(shí)拉得過緊
D . 將29次全振動當(dāng)成了30次計(jì)算.
3. (4分) 在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中:
(1) 測擺長時(shí),若正確測出懸線長L和擺球直徑d,則擺
4、長r=________;
(2) 測周期時(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)用秒表測得單擺完成40次全振動的時(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、測量單擺的周期,起碼要測量小球作100次全振動所用的時(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
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(shí),線拉得過緊
B.?dāng)[線上端沒有固定,振動中
6、出現(xiàn)松動,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次全振動記為50次
5. (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),測出30次全振動的總時(shí)間t,由T= 得出周期.
①則該同學(xué)以上實(shí)驗(yàn)步驟中有錯誤的是________.
②若該同學(xué)用OM的長作
7、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________(偏大或偏小).
③如果該同學(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________.
6. (5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,振動中出現(xiàn)松動,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.長度為1m左右的細(xì)線B.長度為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測出懸點(diǎn)O到小球球心的距離(擺長)L及單擺完成n次全振動所用的時(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L/cm
80.00
90.00
100.00
10、50次全振動時(shí)間t/s
90.0
95.5
100.5
振動周期T/s
1.80
1.91
重力加速度g/(ms-2)
9.74
9.73
請計(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對應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹担畡t相對于圖線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L
B.出現(xiàn)圖線c的
11、原因可能是誤將49次全振動記為50次
C.圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(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度 =96.82cm,再用螺旋測微器測量擺球直徑,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周期,在擺球運(yùn)動的最低點(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,則該單擺的振動周期為T=________s;
12、
(3) 根據(jù)以上測量數(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)測得的g值偏小,可能的原因是________(填正確答案標(biāo)號)
A.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
B.計(jì)算擺長時(shí)用的是L= +d
C.擺球擺動的振幅偏小
9. (5分) 根據(jù)所學(xué)知識完成填空:
(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)卡尺測量某一物體的厚度,如圖
13、所示,正確的讀數(shù)是________mm
(2)
一個實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(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與彈簧長度L的圖象.如圖2所示,下列表述正確的是
A . a的原長比b的長
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 . 測得的彈力與彈簧的長度成正比
(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),請從該同學(xué)的裝置和操作中指出存在的問題或錯誤________
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(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),振動中出現(xiàn)松動,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次全振動數(shù)為50次.
11.
15、 (4分) 在“利用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中:
①某同學(xué)甲測得擺線長l0 , 小球直徑D,小球完成n次全振動的時(shí)間t,則實(shí)驗(yàn)測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),振動中出現(xiàn)松動,使擺線變長
C.測量周期時(shí),當(dāng)擺球通過平衡位置時(shí)啟動秒表,此后擺球第30次通過平衡位置時(shí)制動秒表,讀出經(jīng)歷的時(shí)間為t,并由計(jì)算式T= 求得周期
D.測量周期時(shí),誤將擺球(n﹣1)次全振動的時(shí)間t記成了n次
16、全振動的時(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度L=0.9990m,再用________(填寫器材名稱)測量擺球直徑,結(jié)果如圖所示,則擺球的直徑為________cm,單擺擺長為________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《用單擺測定重力加速度》的實(shí)驗(yàn)中:某同學(xué)用秒表測得單擺完成40次全振動的時(shí)間如圖所示,則單擺的周期為________s.
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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、