专题08 实验：用单摆测量重力加速度-2022年高二物理月考期中期末考试试题汇编（选择性必修第一册）

专题08 实验：用单摆测量重力加速度 1.(2020-2021学年·北京西城高二期末)某同学用图甲所示的实验装置进行“用单摆测量重力加速度”的实验。 (1)为了利用单摆较准确地测出重力加速度，应当选用以下哪些器材________。 A.长度为10 cm左右的细绳 B.长度为100cm左右的细绳 C.直径为1.8 cm的钢球 D.直径为1.8 cm的木球 E.最小刻度为1 mm的米尺 F.停表、铁架台 (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________(选填“乙”“丙”)中所示的固定方式。 (3)然后进行以下必要的实验操作： ①测量单摆的摆长，即测量从摆线的悬点到________的距离； ②把此单摆从平衡位置拉开一个小角度后释放，使摆球在竖直面内摆动，测量单摆全振动 30次(或50次)的时间，求出一次全振动的时间，即单摆振动的周期； ③适当改变摆长，测量几次，并记录相应的摆长和周期； ④根据测量数据画出图像，并根据单摆的周期公式，由图像计算重力加速度。 (4)该同学利用假期分别在北京和厦门两地做了此实验，比较准确地探究了“单摆的周期 T 与摆长l的关系”，然后将这两组实验数据绘制了T 2－l图像，如图丁所示。那么在北京测得的实验结果对应的图线是________(选填“A”“B”)。 图丁 【答案】　(1)BCEF　(2)丙　(3)球心　(4)B 【解析】　 (1)细线适当长一些，可以减小相对误差，选B；摆球尽可能选密度大的减小空气阻力的影响，选C；还要用到毫米刻度尺、停表和铁架台。 (2)乙图中单摆在摆动过程中，摆长会发生变化，而丙图中摆长固定不变，因此采用丙图。 (3)摆长应指悬点到球心的距离。 (4)根据单摆的振动周期公式T＝2π 整理得T2＝l 图像的斜率越大，重力加速度越小，由于北京地区的重力加速度大于厦门地区的重力加速度，因此北京测得的实验结果对应的图线应为B。 2.(2020-2021学年·枣庄市三中高二月考)在做“用单摆测量重力加速度”的实验时。 (1)下列给出的材料中应选择________作为摆球与摆线，组成单摆。 A.木球 B.铁球 C.柔软不易伸长的丝线 D.粗棉线 (2)在测定单摆摆长时，下列的各项操作正确的是________。 A.装好单摆，抓住摆球，用力拉紧，测出摆线悬点到摆球球心之间距离 B.让单摆自由下垂，测出摆线长度再加上摆球直径 C.取下摆线，测出摆线长度后再加上摆球半径 D.测出小球直径，把单摆固定后，让小球自然下垂，用刻度尺量出摆线的长度，再加上小球的半径 (3)实验测得重力加速度的值较当地重力加速度的值偏大，可能的原因是________。 A.摆球的质量偏大 B.单摆振动的振幅偏小 C.计算摆长时没有加上摆球的半径值 D.将实际振动次数n次误记成(n＋1)次 (4)用摆长l和周期T计算重力加速度的公式是g＝________。 【答案】　(1)BC　(2)D　(3)D　(4) 【解析】　(1)为减小空气阻力对实验的影响，应选用密度大而体积小的球作为摆球，A错误，B正确；摆线应选长度不易发生变化的线作为摆线，D错误，C正确。 (2)单摆摆长等于摆球半径与摆线长度之和，应先测出摆球直径，然后把单摆悬挂好，再测出摆线长度，摆球半径与摆线长度之和是单摆摆长。故选项D正确。 (3)由单摆周期公式T＝2π，解得g＝；重力加速度与摆球质量无关，A错误；重力加速度与振幅无关，B错误；计算摆长时没有加上摆球的半径值，摆长偏小，重力加速度的测量值偏小，C错误； 将实际振动次数n次误记成(n＋1)次，根据T＝，所测周期T偏小，重力加速度的测量值偏大，D正确。 (4)由单摆周期公式T＝2π 解得g＝ 。 3.(2020-2021学年·天津一中高二期末)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。 (1)当他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹紧，如图所示。这样做的目的是________。 A.保证摆动过程中摆长不变 B.可使周期测量得更加准确 C.需要改变摆长时便于调节 D.保证摆球在同一竖直平面内摆动 (2)该同学测得一组摆长和周期但计算的g值比当地标准值偏小，其原因可能是________。 A.小球质量太大 B.摆动的振幅过小 C.将摆线长当成了摆长 D.摆动次数少记了一次 (3)该同学按正确的操作进行测量摆长，但改变摆长测得6组l和对应的周期T，画出l－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是g＝____________。请你判断该同学得到的实验结果将________。(填“偏大”“偏小”或“准确”) 【答案】　(1)AC　(2)CD　(3)　准确 【解析】　(1)组装单摆时，在摆线