高考物理一轮专题： 第52讲 实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度

1、高考物理一轮专题： 第52讲 实验：探究单摆的运动、用单摆测定重力加速度姓名:_ 班级:_ 成绩:_一、 实验探究题 (共12题；共64分)1. （5分） (2018崇明模拟) 在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下： a取一根细线，下端系住直径为 cm的金属小球，上端固定在铁架台上；b用米尺量得固定点到小球上端之间细线的长度 cm；c在摆线偏离竖直方向小于 的位置静止释放小球；d用秒表记录小球完成50次全振动的总时间 （1） 根据上述测量数据，可以得到：摆长L为_m；周期T为_s；测得重力加速度 _; （2） 可以通过改变摆长重复实验，测得多组摆长L和对应的周期T的数据，然后

2、以L为横坐标、_为纵坐标，可以画出如图所示的图线若图线上选取两个点坐标，求出其“斜率”为K，则由此数据可以算出重力加速度大小为_ （3） 可以通过改变摆长重复实验，测得多组摆长L和对应的周期T的数据，然后以L为横坐标、_为纵坐标，可以画出如图所示的图线若图线上选取两个点坐标，求出其“斜率”为K，则由此数据可以算出重力加速度大小为_ 2. （6分） (2018高一上内蒙古期中) 在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪。具体实验步骤如下： 在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴的落下.用频

3、闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴.用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度.采集数据进行处理.（1） 实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是：_。（2） 实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图，根据数据测得当地重力加速度g =_m/s2；第8个水滴此时的速度v8=_m/s（结果都保留三位有效数字）. （3） 实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图，根据数据测得当地重力加速度g =

4、_m/s2；第8个水滴此时的速度v8=_m/s（结果都保留三位有效数字）. （4） 该实验存在的系统误差可能有（答出一条即可）：。（5） 该实验存在的系统误差可能有（答出一条即可）：。3. （4分） (2019高二下信阳期中) 用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。 （1） 组装单摆时，应在下列器材中选用_（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 1.8cm 的塑料球D . 直径为 1.8cm 的铁球（2） 组装单摆时，应在下列器材中选用_（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

5、 . 直径为 1.8cm 的塑料球D . 直径为 1.8cm 的铁球（3） 测出悬点 O 到小球球心的距离（摆长）L 及单摆完成 n 次全振动所用的时间 t，则重力加速度 g=_（用 L、n、t 表示）。 （4） 测出悬点 O 到小球球心的距离（摆长）L 及单摆完成 n 次全振动所用的时间 t，则重力加速度 g=_（用 L、n、t 表示）。 （5） 在某次测量中，若单摆振动 50 次的时间如图乙所示，则其振动周期为_s （6） 在某次测量中，若单摆振动 50 次的时间如图乙所示，则其振动周期为_s （7） 用多组实验数据做出 T2-L 图象，也可以求出重力加速度 g。已知三位同学做出的 T2-

6、L 图线的示意图如图丙中的 a、b、c 所示，其中 a 和 b 平行，b 和 c 都过原点，图线 b 对应的 g 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线 b，下列分析正确的是（_）（填选项前的字母）。 A . 出现图线 a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 LB . 出现图线 c 的原因可能是误将 49 次全振动记为 50 次C . 图线 c 对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 值D . 假设 b 和 c 是小明和小红分别在北京大学和广州大学用同样的实验装置描绘的图线，不考虑其他误差，则图线 c 是小明所绘（8） 用多组实验数据做出 T2-L 图象，也可以求出重力加速度 g。

7、已知三位同学做出的 T2-L 图线的示意图如图丙中的 a、b、c 所示，其中 a 和 b 平行，b 和 c 都过原点，图线 b 对应的 g 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线 b，下列分析正确的是（_）（填选项前的字母）。 A . 出现图线 a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 LB . 出现图线 c 的原因可能是误将 49 次全振动记为 50 次C . 图线 c 对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 值D . 假设 b 和 c 是小明和小红分别在北京大学和广州大学用同样的实验装置描绘的图线，不考虑其他误差，则图线 c 是小明所绘4. （5分） (2019高二下杭州期中)

8、在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中： （1） 选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图_中所示的固定方式。 （2） 选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图_中所示的固定方式。 （3） 需要测量悬线长度，现用最小分度为1mm的米尺测量，图甲中箭头所指位置是拉直的悬线两端在米尺上相对应的位置，测得悬线长度为_mm；用游标卡尺测量小球的直径，则该单摆的摆长为L_mm （4） 需要测量悬线长度，现用最小分度为1mm的米尺测量，图甲中箭头所指位置是拉直的悬线两端在米尺上相对应的位置，测得悬线长度为_mm；用游标卡尺测量小球的直径，则该单摆的摆长为L_mm （5） 在

9、做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g_。 （6） 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g_。 5. （5分） (2019高二下江苏期中) 实验小组的同学做用单摆测重力加速度的实验。 （1） 实验前他们根据单摆周期公式导出了重力加速度的表达式 ，其中L表示摆长，T表示周期。对于此式的理解，四位同学说出了自己的观点： 同学甲：T一定时，g与L成正比同学乙：L一定时，g与T2成反比同学丙：L变化时，T2是不变的同学丁：L变化时，L与T2的比值是定值其中观点正确的是同学_（选填甲、乙、丙、丁）。（2） 实验前他们根据单摆周

10、期公式导出了重力加速度的表达式 ，其中L表示摆长，T表示周期。对于此式的理解，四位同学说出了自己的观点： 同学甲：T一定时，g与L成正比同学乙：L一定时，g与T2成反比同学丙：L变化时，T2是不变的同学丁：L变化时，L与T2的比值是定值其中观点正确的是同学_（选填甲、乙、丙、丁）。（3） 实验室有如下器材可供选用： A 长约1 m的细线B 长约1 m的橡皮绳C 直径约2 cm的均匀铁球 D 直径约5cm的均匀木球E 秒表F 时钟G 最小刻度为毫米的米尺实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择：_（填写器材前面的字母）。（4） 实验室有如下器材可供选用： A 长约1

11、m的细线B 长约1 m的橡皮绳C 直径约2 cm的均匀铁球 D 直径约5cm的均匀木球E 秒表F 时钟G 最小刻度为毫米的米尺实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺，他们还需要从上述器材中选择：_（填写器材前面的字母）。（5） 他们将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂（如图所示）。用刻度尺测量悬点到_之间的距离记为单摆的摆长L。 （6） 他们将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，将其上端固定，下端自由下垂（如图所示）。用刻度尺测量悬点到_之间的距离记为单摆的摆长L。 （7） 在小球平稳摆动后，他们记录小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期T=_。 （8） 在小球平

12、稳摆动后，他们记录小球完成n次全振动的总时间t，则单摆的周期T=_。 （9） 如果实验得到的结果是g=10.29m/s2，比当地的重力加速度值大，分析可能是哪些不当的实际操作造成这种结果，并写出其中一种：_（10） 如果实验得到的结果是g=10.29m/s2，比当地的重力加速度值大，分析可能是哪些不当的实际操作造成这种结果，并写出其中一种：_6. （5分） (2019高三上浙江月考) 在“用单摆测定重力加速度”的实验中. （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,应取摆球摆至最高点时

13、开始计时（2） 考虑到单摆振动时空气浮力的影响后,同学甲说:因为空气浮力与摆球重力方向相反,它对球的作用相当于重力加速度变小,因此振动周期变大,乙同学说:浮力对摆球的影响好像用一个轻一些的摆球做实验,因此振动周期不变,这两个同学说法中_。 A . 甲正确B . 乙正确C . 两同学的说法都错误7. （8分） (2018高三上浙江月考) （1） 在“探究单摆周期与摆长的关系的实验中，测量单摆的周期时，图甲方便地把细绳绕在一根铁棒上，图乙用夹子夹住细绳再固定，这两种固定方法更合理的是_(填甲或乙); （2） 在探究感应电流方向的规律实验中，下列连线正确的是_，在选择正确的连法之后，向右移动滑动变阻

14、器与开关闭合瞬间相比较，电流表中的电流方向_(填“相同”或“不同)。 8. （3分） (2019高二下南阳月考) 用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。 （1） 测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t， 则重力加速度g=_（用L、n、t表示） （2） 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1.8cm的塑料球D . 直径为1.8cm的铁球（3） 下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。 请计算出第3组实验中的T=_s，g= _（4） 测出悬点O到小球球心的距离（摆长

15、）L及单摆完成n次全振动所用的时间t， 则重力加速度g=_（用L、n、t表示） （5） 用多组实验数据做出 图像，也可以求出重力加速度g， 已知三位同学做出的 图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b， 下列分析正确的是（选填选项前的字母）。 A . 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB . 出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C . 图线c对应的g值小于图线b对应的g值（6） 下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。 请计算出第3组实验中的T=_s，g= _（7）

16、 某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为 和 时，测得相应单摆的周期为 、 ，由此可得重力加速度g=_（用 、 、 、 表示）。 （8） 用多组实验数据做出 图像，也可以求出重力加速度g， 已知三位同学做出的 图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b， 下列分析正确的

17、是（选填选项前的字母）。 A . 出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB . 出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C . 图线c对应的g值小于图线b对应的g值（9） 某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为 和 时，测得相应单摆的周期为 、 ，由此可得重力加速度g=_（用 、 、 、 表示）。 9. （5分） (2019

18、高二上黑龙江期末) 一细而均匀的导电材料，截面为圆柱体，如图所示，此材料长约5cm，电阻约为100，欲测量这种材料的电阻率.现提供以下实验器材 A.游标卡尺；B.螺旋测微器；C.电流表A1（量程50mA，内阻r1=100）；D.电流表A2（量程100mA，内阻r2约为40）；E.电压表V（量程15V，内阻约为3000）；F.滑动变阻器R1（010，额定电流2A）；G.直流电源E（电动势为3V，内阻很小）；H.上述导电材料R2（长约为5cm，电阻约为100）；I.开关一只，导线若干.请用上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品电阻率的实验方案，回答下列问题：（1） 在如图的方框中画出设计的实验电路

19、图，并标明所选择器材的物理量符号. （2） 用游标卡尺测得该样品的长度如图所示，其示数L=_;cm ，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图所示，其示数D=_mm. （3） 实验中应记录的物理量有_;、_（写出文字表述和字母符号），用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示这种材料的电阻率为=_（4） 在如图的方框中画出设计的实验电路图，并标明所选择器材的物理量符号. （5） 实验中应记录的物理量有_;、_（写出文字表述和字母符号），用已知的物理量和所测得的物理量的符号表示这种材料的电阻率为=_10. （2分） (2019高二下乾安月考) 在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时 （1） 为了利用单

20、摆较准确地测出重力加速度，可供选用的器材为_。（只填序号） A . 20cm长的细线、木球、秒表、米尺、铁架台B . 110cm长的细线、钢球、秒表、米尺、铁架台C . 110cm长的细线、木球、秒表、量程为50cm的刻度尺、铁架台D . 10cm长的细线、钢球、大挂钟、米尺、铁架台（2） 为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可供选用的器材为_。（只填序号） A . 20cm长的细线、木球、秒表、米尺、铁架台B . 110cm长的细线、钢球、秒表、米尺、铁架台C . 110cm长的细线、木球、秒表、量程为50cm的刻度尺、铁架台D . 10cm长的细线、钢球、大挂钟、米尺、铁架台（3） 为了减

21、小测量周期的误差，摆球应在经过最_（填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并计数为零，摆球每次通过该位置时计数加1，当计数为60时，所用的时间为t，则单摆周期为_s。 （4） 为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最_（填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并计数为零，摆球每次通过该位置时计数加1，当计数为60时，所用的时间为t，则单摆周期为_s。 （5） 实验时某同学测得的重力加速度g值偏大，其原因可能是_。 A . 摆球太重B . 计算时误将小球的直径与摆线长相加C . 测出n次全振动时间为t，误作为（n +1）次全振动时间进行计算D . 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长

22、度增加了（6） 实验时某同学测得的重力加速度g值偏大，其原因可能是_。 A . 摆球太重B . 计算时误将小球的直径与摆线长相加C . 测出n次全振动时间为t，误作为（n +1）次全振动时间进行计算D . 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了11. （4分） (2019高二下湖州期末) 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中 （1） 下列操作正确的是_(填选项前的字母) A . 甲图:小球从偏离平衡位置60开始摆动B . 乙图:细线上端用铁夹固定住C . 两图:小球到达最高点时作为计时开始与终止位置D . 丁图:小球自由下垂时测量摆长（2） 实验过程中，改变摆长，测量多组不同摆长情况下单摆的周期，以摆长为坐标，周期的平方为纵坐标，作出T2-l图象。理论上图线是一条过坐标原点的直线，但小周同学根据实验数据作出