高考理科綜合物理選修3-4實驗1

1、選修 34實驗 1 1(2017 屆成都期中 )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多測幾組數據，借助t2l 圖像求重力加速度gd為便于觀察和計數，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l0.961 0 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

2、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)ab cd 【答案】 (1)ac(2)11.200.9554(3)a 【解析】 (1)單擺的擺長越長，周期越大適當加長擺長，便于測量周期，可以減小測量的誤差，提高測量結果的精確度，故a 正確要減小空氣阻力的影響，應選體積較小的擺球，故 b 錯誤多測幾組數據，借助t2l 圖像求重力加速度g，能減少偶然誤差，故c正確單擺周期較小，要從經過平衡位置時開始計時，以減小實驗的誤差，故d 錯誤故選 ac(2)游標卡尺的主尺讀數為1

3、1 mm，游標卡尺的第10 刻度與上邊對齊，讀數為0.02 100.20，所以游標卡尺示數為d11 mm0.20 mm11.20 mm0.011 20 m. 單擺的擺長：lld20.961 0 m0.011 202m0.955 4 m. (3)當擺角小于等于5 時， 我們認為小球做單擺運動，所以振幅約為10.087 m8.7 cm.當小球擺到最低點開始計時，誤差較小測量周期時要讓小球做3050 次全振動，求平均值所以 a 合乎實驗要求且誤差最小2(2017 屆宜賓校級期中)在“利用單擺測重力加速度”的實驗中：(1)某同學甲測得擺線長l0，小球直徑d，小球完成n 次全振動的時間t.則實驗測得的重

4、力加速度的表達式g_(用題目中所給的物理量表示)(2)實驗中測得的重力加速度數值明顯小于當地的重力加速度的實際值造成這一情況的可能原因是 _a所用擺球的質量過大b擺線上端未牢固地固定于o 點，振動中出現松動，使擺線變長c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 次通過平衡位置時停表，讀出經歷的時間為t，并由計算式tt30求得周期d測量周期時，誤將擺球n1 次全振動的時間t 記成了 n 次全振動的時間(3)另一名同學乙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 0.999 0 m，再用 _(填寫器材名稱)測量擺球直徑，結果如圖所示. 則擺球的直徑為 _c

5、m，單擺擺長為 _m將擺球拉開一定角度由靜止釋放為了減少誤差，應該當擺球經過_(填“平衡位置”或“最高點”)才開始計時【答案】 (1)4n22l0d2t2(2)b(3)游標卡尺1.210.993 0平衡位置【解析】 (1)擺線長 l0，小球直徑d，單擺的擺長是ll0d2.擺動 n 次時，所用時間為t，則根據單擺的周期公式t2lg，ttn，ll0d2聯立解得 g42lt24n22l0d2t2. (2)擺球的質量對實驗的結果沒有影響，故a 錯誤擺線上端未牢固地固定于o 點，振動中出現松動使擺線變長，則小球的實際周期變大所以根據上式可知，測量的加速度變小，故 b 正確測出 n1 次全振動的時間，誤作

6、為 n 次全振動的時間計算，則測量的周期偏小，根據上式知g 可能偏大同理，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，對應的時間是15 個周期，因此求得周期偏小，故c、d 錯誤故選b(3)游標卡尺要先讀出主尺的刻度12 mm；然后讀出游標尺的刻度0.1 mm1 0.1 mm；總讀數： 12 mm0.1 mm12.1 mm1.21 cm. 單擺的擺長為l ld20.999 0 m1.212102 m0.993 0 m. 將擺球拉開一定角度，由靜止釋放擺球后，為了減少誤差， 應該當擺球經過平衡位置才開始計時3(2017 屆眉山期末 )某研究性學習小組在進行“用單擺測定重

7、力加速度”的實驗中(實驗裝置如圖甲所示)，已知單擺在擺動過程中的擺角小于5 .在測量單擺的周期時，從單擺運動到最低點開始計時且記數為1， 到第 n 次經過最低點所用的時間為t.在測量單擺的擺長時，先用毫米刻度尺測得擺球懸掛后的擺線長(從懸點到擺球的最上端)為 l，再用螺旋測微器測得擺球的直徑為d(讀數如圖乙所示)(1)從乙圖可知，擺球的直徑為d_mm. (2)用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達式g_. (3)實驗結束后，同學們在討論如何能夠提高測量結果的精確度時，提出了以下建議，其中可行的是 _a盡可能選擇細、輕且不易伸長的線作為擺線b當單擺經過最高位置時開始計時c質量相同、體積不同

8、的擺球，應選用體積較大的d測量多組周期t 和擺長 l，作 lt2關系圖像來處理數據【答案】 (1)5.980(2)2n 12ld2t2(3)ad 【解析】 (1)螺旋測微器的主尺讀數為5.5 mm，可動刻度讀數為0.0148.0 mm0.480 mm，則最終讀數為5.980 mm. (2)由題知， 從單擺運動到最低點開始計時且記數為1，到第 n 次經過最低點所用的時間內為 t，則單擺全振動的次數為nn12，周期為ttn2tn 1，單擺的長度為lld2.由單擺的周期公式t2lg得 g2n12ld2t2. (3)公式中，重力加速度的測量值與擺長有關，所以要盡可能選擇細、輕且不易伸長的線作為擺線， 故 a