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1、【】2020高考物理單元測試電子題庫 11-3 新人教版
1.在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中,有人提出以下幾點建議,其中對提高測量結果精確度有利的是( )
A.適當加長擺線
B.質(zhì)量相同、體積不同的擺球,應選用體積較大的
C.單擺偏離平衡位置的角度越大越好
D.當單擺經(jīng)過平衡位置時開始計時,經(jīng)過一次全振動后停止計時,用此時間間隔作為單擺振動的周期
解析:當適當加長擺線時,單擺的周期將增大,故可以減小周期測量的相對誤差,A正確;質(zhì)量相同,體積越大的擺球,所受的阻力會影響其做單擺運動,B錯;單擺偏離平衡位置的角度不能超過10°,C錯;在D中,會增大周期測量的誤差,D錯.
答
2、案:A
2.(2020年蕪湖模擬)某同學做“用單擺測定重力加速度”的實驗時,測得的重力加速度數(shù)值明顯大于當?shù)氐闹亓铀俣鹊膶嶋H值.造成這一情況的可能原因是( )
A.測量擺長時,把懸掛狀態(tài)的擺線長當成擺長
B.測量周期時,當擺球通過平衡位置時啟動秒表,此后擺球第30次通過平衡位置時制動秒表,讀出經(jīng)歷的時間為t,并由計算式T=求得周期
C.開始擺動時振幅過小
D.所用擺球的質(zhì)量過大
解析:由T=2π得g=l,g值偏大說明l偏大或T偏?。褢覓鞝顟B(tài)的擺線長當成擺長,會使l偏小,g值偏小,A錯;擺球第30次通過平衡位置時,實際上共完成15次全振動,周期T=,誤認為30次全振動,T變小引
3、起g值明顯偏大,B對;單擺周期與振幅和擺球質(zhì)量無關,C、D錯誤.
答案:B
3.(1)在做“用單擺測定重力加速度”的實驗中,用主尺最小分度為1 mm、游標尺上有20個分度的卡尺測量金屬球的直徑,結果如圖甲所示,可以讀出此金屬球的直徑為________mm.
(2)單擺細繩的懸點與拉力傳感器相連,將擺球拉開一小角度使單擺做簡諧運動后,從某時刻開始計時,拉力傳感器記錄了拉力隨時間變化的情況,如圖乙所示,則該單擺的周期為________s.
解析:(1)球的直徑為14 mm+0.05 mm×7=14.35 mm.
(2)由單擺的周期性結合F-t圖象可以得出,該單擺的周期為2.0 s.
4、
答案:(1)14.35 (2)2.0
4.(2020年福建理綜)某實驗小組在利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶒炛校?
(1)用游標卡尺測定擺球的直徑,測量結果如圖所示,則該擺球的直徑為________cm.
(2)小組成員在實驗過程中有如下說法,其中正確的是________.(填選項前的字母)
A.把單擺從平衡位置拉開30°的擺角,并在釋放擺球的同時開始計時
B.測量擺球通過最低點100次的時間t,則單擺周期為
C.用懸線的長度加擺球的直徑作為擺長,代入單擺周期公式計算得到的重力加速度值偏大
D.選擇密度較小的擺球,測得的重力加速度值誤差較小
解析:(1)游標卡尺讀數(shù)為0.9
5、 cm+7×0.1 mm=0.97 cm
(2)單擺符合簡諧運動的條件是最大偏角不超過10°,并從平衡位置計時,故A錯誤;若第一次過平衡位置計為“0”則周期T=,若第一次過平衡位置計為“1”則周期T=,B錯誤;由T=2π得g=,其中L為擺長,即懸線長加擺球半徑,若為懸線長加擺球直徑,由公式知g偏大,故C正確;為了能將擺球視為質(zhì)點和減少空氣阻力引起的相對誤差,應選密度較大體積較小的擺球,故D錯誤.
答案:(1)0.97(0.96、0.98均可) (2)C
5.某同學利用單擺測定當?shù)刂亓铀俣龋l(fā)現(xiàn)單擺靜止時擺球重心在球心的正下方,他仍將從懸點到球心的距離當作擺長l,通過改變擺線的長度,測得
6、6組l和對應的周期T,畫出l-T2圖線,然后在圖線上選取A、B兩個點,坐標如圖所示.他采用恰當?shù)臄?shù)據(jù)處理方法,則計算重力加速度的表達式應為g=________.請你判斷該同學得到的實驗結果與擺球重心就在球心處的情況相比,將________.(填“偏大”、“偏小”或“相同”)
解析:設A、B點擺線長為lA和lB,懸點到重心的距離為l′,所以A、B兩處的擺長分別為lA+l′和lB+l′.
根據(jù)周期公式T=2π得l=
則lA+l′=①
lB+l′=②
②-①得lB-lA=-=
所以g= .
從上式可以看出,最終的結果與重心的位置無關,所以不影響g值的
7、測量.
答案: 相同
6.(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)過最低點時啟動秒表計時:________;
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)見下表.用螺旋測微器測量其中一個擺球直徑的示數(shù)如圖所示.該球的直徑為________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)組編號
擺長/mm
擺球質(zhì)量/g
周期/s
1
9
8、99.3
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
解析:(1)①單擺在最大擺角不超過10°時可看做是簡諧運動.②擺球經(jīng)過最低點時速度最大,滯留的時間最短,計時誤差最?。蹫闇p小測量周期時的誤差,應測單擺完成30~50次全振動所用的時間來求出周期.
螺旋測微器上的固定刻度讀數(shù)為20.5 mm,可動部分的讀數(shù)約為18.5,則測量結果為20.5 mm+18.5×0.01 mm=20.685 mm.分析表中數(shù)據(jù)可以看出,擺長不變時周期不變,擺長變化時周期才發(fā)生變化.
答案:(1)①是?、谑恰、鄯?
(2)20.685(20.683~20.687) 擺長