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1、長沙市2020年高考物理一輪專題: 第52講 實驗:探究單擺的運動、用單擺測定重力加速度B卷
姓名:________ 班級:________ 成績:________
一、 實驗探究題 (共12題;共64分)
1. (5分) 根據(jù)所學知識填空:
(1) 某同學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(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) 該同學改進測量方法后,得到的部分測量數(shù)據(jù)見
2、表,用游標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、尺的零點對準擺線的懸點,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 . 實驗中誤將40次全振動次數(shù)記為41次
(3) 某同學在實驗中,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、T2為縱坐標,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) 某同學在做“探究單擺周期與擺長的關系”的實驗中,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
5、行多次實驗后以擺長L為橫坐標,T2為縱坐標,作出T2-L圖線,若該同學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驗,下列說法正確的是__________
A . 在實驗前,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以共同速度一起運動
D . 小車A必須從緊靠打點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)所學知識填空:
(1)
某實驗小組在利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒?/p>
6、中,用游標卡尺測定擺球的直徑,測量的結果如圖所示,則該擺球的直徑為________mm.
(2)
某小組在利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛腥绻麥y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系的實驗中:
(1)
關于安裝儀器及測量時的一些實驗操作,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的時間間隔記為此單擺振動的周期
(2)
實驗測得的數(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)標在圖中,并在圖中作出T2隨l變化的關系圖象.
(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系是________.
(4)
根據(jù)圖象,可求得當?shù)氐闹亓铀俣葹開_______m/s2.(結果保留3位有效數(shù)字)
6. (5分) (2017高二下內蒙古期中) 在“用單擺測定重力加速度”的實驗中,
(1)
用游標為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”的實驗。
(1) 實驗室有如下器材可供選用:
A . 長約1 m的細線
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分度的游標卡尺
H . 最小刻度為毫米的米尺 用了游標卡尺和米尺后,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,則實驗所在處的地理位置與北京的主要不同點可能是________(寫出一條即可)。
8. (3分) 實驗小組的同學做“用單擺測重力加速度”的實驗.實驗室有如下器材可供選用:長約lm的細線,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=________.如果實驗得到的結果是g=10.29m/s2 , 比當?shù)氐闹亓铀俣戎荡?,分析可能是哪些不當?shù)膶嶋H操作造成這種結果,并寫出其中一種:________.
9. (5分) (2017宜春模擬) 如圖(甲)所示,一位同學利用光電計時器等器材做“驗證機械能守恒定律”的實驗.有一直徑為d、質量為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?shù)氐闹亓铀俣葹間.則:
(1)
如圖(乙)所示,用游標卡尺測得小球的直徑d=________mm.
(2)
小球經(jīng)過光電門B時的速度表達式為________.
(3)
多次改變高度H,重復上述實驗,作出 隨H的變化圖象如圖(丙)所示,當圖中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直徑d滿足以下表達式:________時,可判斷小球下落過程中機械能守恒.
10. (2分) 在“用單擺測定重力加速度”的實驗中:
(1) 在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中,下列措施對提高測量結果精確度有利的是_________。
A
13、 . 適當加長擺線
B . 質量相同、體積不同的擺球,應選用體積較大的
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),應在釋放擺球的同時開始計時
(2) 實驗中,在擺球自然懸垂的情況下,用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最低端的長度L=0.9610 m,再用游標卡尺測量擺球直徑,結果如圖所示。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) 下列振動圖像真實地描述了對擺長約為1 m的單擺進行周期測量的四種操作過程。圖中橫坐標原點表示計時開始,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) 某同學做了“用單擺測定重力加速度”的實驗.
(1) 測擺長時測量結果如圖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,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”的實驗,下述說法中正確的是(_______)
A . 測量擺長時,應先將單擺放置在水平桌面上,然后用力拉緊擺線測量懸點到球心的距離
B . 單擺的偏角不要超過5,當擺球運動到兩側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) 某同學在做“利用單擺測重力加速度”的實驗時,他先測得擺線長為97.50cm,然后用游標卡尺測量
16、小鋼球直徑,讀數(shù)如圖甲所示,則
①游標卡尺的讀數(shù)為________mm.
②該單擺的擺長 為________cm。
③該同學由測量數(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.擺線上端沒有固定,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.實驗中誤將49次全振動記為50次
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參考答案
一、 實驗探究題 (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、