2021年高考物理一轮复习考点优化训练专题：50 实验：探究...

更新时间：2020-10-30 浏览次数：142 类型：一轮复习

一、单选题

1. (2020·长宁模拟) 在“用单摆测定重力加速度”实验中，下列操作正确的是（）

A . 须选用轻且不易伸长的细线 B . 须选用密度和直径都较小的摆球 C . 摆长必须大于1m，摆角必须小于5º D . 如果用DIS实验系统做实验，光电门应放在摆球摆动过程的最高点

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2. (2020高二下·眉山期末) 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用力传感器测得摆线的拉力大小F随时间t变化的图象如图所示，已知单摆的摆长为l，则重力加速度g为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2020高二下·宁波期中) 某同学在用单摆测定重力加速度时，由于摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置，他第一次取悬线长为L₁ ，测得单摆振动周期为T₁；第二次取悬线长为L₂ ，测得单摆振动周期为T₂。由此可计算重力加速度g为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、填空题

4. (2020高二下·石家庄期中) 某同学利用单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L一T²图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图所示．他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g=．请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将．(填“偏大”、“偏小”或“相同”)

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三、实验探究题

5. (2020高二下·北京期末) 在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。
1. （1）安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，再测量摆线长 $\text{[math]}$ ，则单摆摆长L=（用d、l₀表示）；
2. （2）摆球摆动稳定后，当它到达最低点时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3…），当数到n=40时刚好停表，此时秒表读数为t，该单摆的周期为T=；
3. （3）计算重力加速度测量值的表达式为g=（用T、L表示），如果测量值小于真实值，可能原因是；
  A．将摆线长当成了摆长
  
  B．将摆线长和球的直径之和当成了摆长
  
  C．计时开始时，秒表启动稍晚
  
  D．摆长将摆球经过最低点的次数n计少了
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6. (2020·杨浦模拟) 在“用单摆测重力加速度”的实验中：
1. （1）从下列器材中选用最合适的（填写器材代号）。
  A．小铁球
  
  B．小塑料球
  
  C.30 cm长的摆线
  
  D．长100 cm的摆线
  
  E．手表
  
  F．秒表
  
  G．米尺
  
  H．铁架台
2. （2）某次测定单摆完成50次全振动的时间为99.8 s，单摆的周期为s。
3. （3）若在某次实验中，测得的g值偏小，可能的原因是（_____）。
  
  A . 单摆振动过程中振幅有减小 B . 测摆长时，仅测了摆线长度 C . 测摆长时，将摆线长加了小球直径 D . 测周期时，把N次全振动误记为N+1
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7. (2020高二下·奉化期中) 某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°；在测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点开始计时且记数为1，到第n次经过最低点所用的时间内为t；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长（从悬点到摆球的最上端）为L，再用游标卡尺测得摆球的直径为d．
1. （1）用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g=
2. （2）实验结束后，某同学用公式法测得的重力加速度总是偏大，其原因可能是下述原因中的______
  
  A . 单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了 B . 把n次摆动的时间误记为（n+1）次摆动的时间 C . 以摆线长作为摆长来计算 D . 以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
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8. (2020高二下·南充期末) 在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
1. （1）以下实验测量工具中，本实验不需要的是_______（选填选项前的字母）
  
  A . 米尺 B . 停表 C . 游标卡尺 D . 天平
2. （2）组装单摆时，应在下列器材中选用_______（选填选项前的字母）
  ①长度为 $\text{[math]}$ 左右的细线 ②长度为 $\text{[math]}$ 左右的细线
  
  ③直径约为 $\text{[math]}$ 的塑料球 ④直径约为 $\text{[math]}$ 的钢球
  
  A . ①③ B . ①④ C . ②③ D . ②④
3. （3）某次实验中，记录下单摆的摆长为 $\text{[math]}$ ，50次全振动的时间为 $\text{[math]}$ ，据此可算得重力加速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（保留三位有效数字，取 $\text{[math]}$ ）
4. （4）改变摆长L，测得相应的振动周期T，用多组实验数据作出 $\text{[math]}$ 图像，也可以求出重力加速度g．两位同学作出的 $\text{[math]}$ 图线如图乙中的a、b所示，已知图线a对应的g值最接近当地重力加速度的值，其斜率为k，据图线a可求得重力加速度的表达式为；相对于图线a，出现图线b的原因可能是。（选填选项前的字母）
  
  A．每次都误将49次全振动记为50次 B．每次都误将51次全振动记为50次
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9. (2020高二下·凉山州期末) 用“单摆测定重力加速度”的实验中。
1. （1）测周期的器材为，测绳长的器材为。（填选项字母）
  A．时钟 B．秒表
  
  C．最小刻度为cm的米尺
  
  D．最小刻度为mm的米尺
2. （2）用螺旋测微器测量摆球直径示数如图所示，该球的直径为mm；
3. （3）他测得的g的值偏小，可能的原因是______________。
  
  A . 测摆线长时摆线拉得过紧 B . 开始计时，秒表过早按下
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10. (2020高二下·朝阳期末) 用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。

①组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）。

A．长度为1m左右的细线 B．长度为30cm左右的细线

C．直径为2cm左右的塑料球 D．直径为2cm左右的铁球

②选择好器材，将符合实验要求的摆球用细线悬挂在铁架台横梁上，应采用图2中（选填“甲”或者“乙”）所示的固定方式。

③将单摆正确组装后进行如下操作，其中正确的是：（选填选项前的字母）。

A．测出摆线长作为单摆的摆长

B．把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动

C．在摆球经过平衡位置时开始计时

D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期

④甲同学用游标卡尺测得摆球的直径为d，用秒表测得摆球完成N次全振动所用的时间为t，用米尺测得摆线长为 $\text{[math]}$ ，根据以上数据，可得到当地的重力加速度g为。

⑤乙同学多次改变单摆的摆长l并测得相应的周期T，他根据测量数据画出了如图3所示的图像。你认为横坐标所代表的物理量应为（选填“l²”、“l”“ $\text{[math]}$ ” ）。

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11. (2020高二下·北京期末) 在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
1. （1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，除秒表外，还应选用下列所给器材中的。（将所选用的器材前的字母填在横线上）
  A ．长 1m 左右的细绳；
  
  B ．长 10cm 左右的细绳；
  
  C ．直径约 2cm 的钢球；
  
  D ．直径约 2cm 的木球；
  
  E .分度值是 1cm 的米尺；
  
  F .分度值是 1mm 的米尺；
2. （2）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是____________（选填选项前的字母）
  
  A . 把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，使之做简谐运动 B . 在摆球到达最高点时开始计时 C . 用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期 D . 用秒表测量单摆完成30 次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期
3. （3）若测出单摆的周期T、摆线长 l、摆球直径 d，则当地的重力加速度 g =（用测出的物理量表示）。
4. （4）若测量出多组周期T、摆长 L 的数值后，画出 $\text{[math]}$ 图线如图，此图线斜率的物理意义是_________。
  
  A . g B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$
5. （5）在(4)中，描点时若误将摆线长当作摆长，那么画出的图线将不通过原点，由图线斜率得到的重力加速度与原来相比，其大小（____________）
  
  A . 偏大 B . 偏小 C . 不变 D . 都有可能
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12. (2020高二下·湖州期末) 某实验小组同学利用单摆测当地重力加速度：
1. （1）为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用________。（用器材前的字母表示）
  
  A . 长约1.0m的柔软细线 B . 长约30cm的柔软细线 C . 直径约为1.8cm的塑料球 D . 直径约为l.8cm的铁球 E . 最小刻度为1cm的米尺 F . 最小刻度为1mm的米尺
2. （2）小组同学实验装置如图乙所示，将摆球拉开一小角度使其做简谐运动并测量其周期T，改变摆线长度L多次实验，获得多组T、L数据，根据实验数据，利用计算机作出 $\text{[math]}$ 图线，并根据图线拟合得到方程 $\text{[math]}$ 。由此可以得出当地的重力加速度g=m/s²。（取 $\text{[math]}$ ，结果保留3位有效数字）
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13. (2020高二下·郑州期末) 某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。
1. （1）下列关于单摆实验的操作，正确的是_________
  
  A . 摆球运动过程中摆角应大于30° B . 摆球到达平衡位置时开始计时 C . 摆球应选用泡沫小球 D . 保证摆球在同一竖直平面内摆动
2. （2）正确组装单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺量出从悬点到摆球最低端的长度L=0.9990m，再用游标卡尺测出摆球直径，结果如图所示，则该摆球的直径为mm，单摆摆长l为m。
3. （3）实验中，测出不同摆长l对应的周期值T，作出T²—l图象，如图所示，已知图线上A、B两点的坐标分别为(x₁ ， y₁)、(x₂ ， y₂)，可求出g=。
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14. (2020高二下·通州期末) 用如图所示实验装置做“用单摆测定重力加速度”的实验。
1. （1）组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用米尺测出摆线长为l，用游标卡尺测量摆球直径为d。则单摆摆长为（用字母l、d表示）。再用秒表记录单摆n次全振动所用的时间为t，用上述测得的物理量符号写出重力加速度的表达式g=。
2. （2）为了提高实验精确度，下列说法正确的是_______（选填字母代号）。
  
  A . 用塑料球做摆球 B . 当摆球经过平衡位置时开始计时 C . 把摆球从平衡位置拉开一个很大的角度后释放 D . 测量一次全振动的周期，根据公式计算重力加速度g
3. （3）若测量的重力加速度g值偏小，可能的原因是____________（选填字母代号）。
  
  A . 把悬点到摆球下端的长度记为摆长 B . 当小球摆到最高点时开始计时 C . 实验中误将摆球经过平衡位置49次数为50次 D . 摆线上端未牢固地系于悬点，在振动过程中出现松动，使摆线长度增加了
4. （4）某同学测重力加速度，他用长细线和小铁球做了一个单摆，手头却只有一根量程为30cm的刻度尺和一个秒表，于是他先用此单摆进行实验，测得单摆的周期为T₁ ，然后将摆线长度减小 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 小于刻度尺量程）再次实验，测得相应单摆的周期为T₂。由此可得重力加速度g=（用字母 $\text{[math]}$ 、T₁、T₂表示）。
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15. (2020高二下·枣庄期末) 用单摆测量重力加速度的实验中
1. （1）为了提高周期的测量精度，下列哪种做法是可取的________。
  
  A . 用秒表直接测量一次全振动的时间 B . 用秒表测30至50次全振动的时间，计算出周期的平均值 C . 在小球经过平衡位置时，启动秒表和结束计时 D . 在小球经过最大位移处时，启动秒表和结束计时
2. （2）某位同学先测出悬点到小球球心的距离L，然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。请写出重力加速度的表达式 $\text{[math]}$ （用所测物理量表示）。
3. （3）测量摆长后，在测量周期时，摆球振动过程中悬点处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将导致所测重力加速度的数值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
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16. (2020高二下·临沂期末) 某物理实验小组在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：
1. （1）以下关于本实验的措施中正确的是_____。
  
  A . 摆角应尽量大些 B . 摆线应适当长些 C . 摆球应选择密度较大的实心金属小球 D . 用停表测量周期时，应从摆球摆至最高点时开始计时
2. （2）实验小组的甲同学用游标卡尺测摆球的直径，示数如图所示，则摆球直径是 $\text{[math]}$ 。
3. （3）该实验小组实验时，测得摆线长为 $\text{[math]}$ ，小球的直径甲同学已经在第(2)问中测出，单摆完成50次全振动所用的时间为 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ ）则重力加速度大小 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（结果保留三位有效数字）
4. （4）实验小组中乙同学和丙同学在运用图像法处理实验数据时，乙同学实验后方才发现自己测量摆长时忘了加上摆球的半径，已知图中虚线②、③与 $\text{[math]}$ 平行，则乙同学当时作出的 $\text{[math]}$ 图象应该是图中虚线。
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17. (2020高二下·盐城期末) 在用单摆测量重力加速度的实验中
1. （1）教师拍摄了甲、乙两小组细线上端的两种不同的悬挂方式。你认为应该选用（选填“甲”或“乙”）的绕法。用游标卡尺测量小球的直径如图所示，其读数为mm；
2. （2）用秒表测量周期时，应在小球经过（选填“最低点”或“最高点”）计时。
3. （3）实验中，某小组测量周期T和摆长l两个物理量时，得到了6组实验数据，为了测定重力加速度大小，你认为作图象更好。
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