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長(zhǎng)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(cè)定重力加速度B卷

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1、長(zhǎng)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(cè)定重力加速度B卷 姓名:________ 班級(jí):________ 成績(jī):________ 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(qǐng)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_(tái)_______ ②在擺球經(jīng)過(guò)最低時(shí)啟動(dòng)秒表計(jì)時(shí)________ ③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(cè)量方法后,得到的部分測(cè)量數(shù)據(jù)見

2、表,用游標(biāo)卡尺測(cè)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(zhǎng) /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(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí),用擺長(zhǎng)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

3、尺的零點(diǎn)對(duì)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(zhǎng)是________m,如果測(cè)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(cè)得的g值偏小,可能的原因是(填寫代號(hào)) A . 測(cè)擺長(zhǎng)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(zhǎng)度增加了 C . 開始計(jì)時(shí)時(shí),停表過(guò)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(cè)量6種不同擺長(zhǎng)情況下單擺的振動(dòng)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(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,分別用兩種儀器來(lái)測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)是選用了儀器________(選填“甲”或“乙”)測(cè)量得到的。 該同學(xué)先用刻度尺測(cè)得擺線的長(zhǎng)度,再采用上題中的方法測(cè)得擺球直徑,他通過(guò)改變擺長(zhǎng),進(jìn)

5、行多次實(shí)驗(yàn)后以擺長(zhǎng)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(zhǎng)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(shuō)法正確的是__________ A . 在實(shí)驗(yàn)前,必須把長(zhǎng)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(wú)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(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)

6、中,用游標(biāo)卡尺測(cè)定擺球的直徑,測(cè)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(cè)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中如果測(cè)得g值偏大,原因可能是 A . 把擺線長(zhǎng)與小球直徑之和做為擺長(zhǎng) 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(zhǎng)度增加了 C . 開始計(jì)時(shí)時(shí),秒表過(guò)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(zhǎng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中: (1) 關(guān)于安裝儀器及測(cè)量時(shí)的一些實(shí)驗(yàn)操作,下列說(shuō)法正確的是.(選填選項(xiàng)前面的字母) A . 用米尺測(cè)出擺線的長(zhǎng)度,記為擺長(zhǎng)l B . 先將擺球和擺線放在水平桌面上

7、測(cè)量擺長(zhǎng)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α(小于10),然后靜止釋放擺球 D . 測(cè)出擺球兩次通過(guò)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(cè)得的數(shù)據(jù)如下表所示. 次數(shù) 1 2 3 4 5 擺長(zhǎng)l/cm 80.00 90.00 100.00 110.00 120.00 30次全振動(dòng)時(shí)間t/s 53.8 56.9 60.0 62.8 65.7 振動(dòng)周期T/s 1.79 1.90 2.00 2.09 2.19 振動(dòng)周期的平分T2/s2 3.20 3.61 4.00 4.37 4.80 請(qǐng)將

8、第三次的測(cè)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(zhǎng)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(cè)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(cè)量擺球的直徑.某次測(cè)量的示數(shù)如圖所示,讀出小球直徑d=________mm; (2) 若測(cè)量出單擺擺線長(zhǎng)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

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(cè)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(zhǎng)約1 m的細(xì)線 B . 長(zhǎng)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(cè)量小球的直徑d,測(cè)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

10、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(cè)量擺線長(zhǎng)度為l。小球在豎直平面內(nèi)小角度平穩(wěn)擺動(dòng)后,測(cè)得小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間為t請(qǐng)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(cè)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(cè)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(zhǎng)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

11、掛在鐵架臺(tái)上.將其上端固定,下端自由下垂.用刻度尺測(cè)量懸點(diǎn)到________之間的距離記為單擺的擺長(zhǎng)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(guò)程中能通過(guò)A處正下方、固定于B處的光電門,測(cè)得A、B間的距離為H(H>>d),光電

12、計(jì)時(shí)器記錄下小球通過(guò)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(cè)得小球的直徑d=________mm. (2) 小球經(jīng)過(guò)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(guò)程中機(jī)械能守恒. 10. (2分) 在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中: (1) 在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,下列措施對(duì)提高測(cè)量結(jié)果精確度有利的是_________。 A

13、 . 適當(dāng)加長(zhǎng)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(cè)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(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(zhǎng)度L=0.9610 m,再用游標(biāo)卡尺測(cè)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(zhǎng)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(duì)擺長(zhǎng)約為1 m的單擺進(jìn)行周期測(cè)量的四種操作過(guò)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(guò)程合乎

14、實(shí)驗(yàn)要求且誤差最小的是______(填字母代號(hào),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(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn). (1) 測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)測(cè)量結(jié)果如圖1所示(單擺的另一端與刻度尺的零刻線對(duì)齊),則擺長(zhǎng)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(cè)得的g值偏小,可能的原因是 A . 測(cè)擺長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過(guò)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(zhǎng)度增加了 C . 開始計(jì)時(shí)時(shí),秒表

15、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(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn),下述說(shuō)法中正確的是(_______) A . 測(cè)量擺長(zhǎng)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(cè)量懸點(diǎn)到球心的距離 B . 單擺的偏角不要超過(guò)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(cè)量單擺的周期,起碼要測(cè)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(guò)一定方法也能精確測(cè)定重力加速度 (2) 某同學(xué)在做“利用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí),他先測(cè)得擺線長(zhǎng)為97.50cm,然后用游標(biāo)卡尺測(cè)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(zhǎng) 為________cm。 ③該同學(xué)由測(cè)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(cè)出的g值偏小,可能的原因是________。 A.測(cè)量擺線長(zhǎng)時(shí),線拉得過(guò)緊 B.?dāng)[線上端沒有固定,振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng),使擺線變長(zhǎng)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(yè) 共 13 頁(yè) 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、

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