高三物理 實(shí)驗(yàn)十三知能優(yōu)化演練 新人教版

1、高三物理 實(shí)驗(yàn)十三知能優(yōu)化演練 新人教版1. (2012北京海淀區(qū)測(cè)試)某同學(xué)做“用單擺測(cè)定重力加強(qiáng)度”的實(shí)驗(yàn)時(shí), 測(cè)得的重力加速度數(shù)值明顯大于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊膶?shí)際值. 造成這一情況的可能原因是()A. 測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí), 把懸掛狀態(tài)的擺線長(zhǎng)當(dāng)成擺長(zhǎng)B. 測(cè)量周期時(shí), 當(dāng)擺球通過平衡位置時(shí)啟動(dòng)秒表, 此后擺球第30次通過平衡位置時(shí)制動(dòng)秒表, 讀出經(jīng)歷的時(shí)間為t, 并由計(jì)算式T求得周期C. 開始擺動(dòng)時(shí)振幅過小D. 所用擺球的質(zhì)量過大解析: 選 B.由T2 得gl, g值偏大說明l偏大或T偏小. 把懸掛狀態(tài)的擺線長(zhǎng)當(dāng)成擺長(zhǎng), 會(huì)使l偏小, g值偏小, A錯(cuò); 擺球第30次通過平衡位置時(shí), 實(shí)際上共完成

2、15次全振動(dòng), 周期T, 誤認(rèn)為30次全振動(dòng), T變小引起g值明顯偏大, B對(duì); 單擺周期與振幅和擺球質(zhì)量無關(guān), C、D錯(cuò)誤. 2. 在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中, 有人提出以下幾點(diǎn)建議, 其中對(duì)提高測(cè)量結(jié)果精確度有利的是()A. 適當(dāng)加長(zhǎng)擺線B. 質(zhì)量相同、體積不同的擺球, 選用體積較大的C. 單擺偏離平衡位置的角度不能太大D. 當(dāng)單擺經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí), 經(jīng)過一次全振動(dòng)后停止計(jì)時(shí), 用此時(shí)間間隔作為單擺振動(dòng)的周期解析: 選AC.為了提高測(cè)量結(jié)果的精確度, 應(yīng)使擺長(zhǎng)的測(cè)量和周期的測(cè)量更加準(zhǔn)確, 適當(dāng)增加擺長(zhǎng), 可以使擺長(zhǎng)測(cè)量更準(zhǔn)確, 使周期的測(cè)量更準(zhǔn)確, A正確; 質(zhì)量相同, 體

3、積不同的擺球, 應(yīng)該選用體積較小的, 這樣擺球在擺動(dòng)的過程中, 容易較為精確地測(cè)定時(shí)間, B錯(cuò)誤; 單擺偏離平衡位置的角度不能太大, 不然的話, 單擺的運(yùn)動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng), C正確; 單擺的周期應(yīng)該測(cè)量多次全振動(dòng)的時(shí)間, 算出單擺的周期, D錯(cuò)誤. 3.在利用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中, 由單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期公式得到g.只要測(cè)出多組單擺的擺長(zhǎng)l和運(yùn)動(dòng)周期T, 作出T2l圖像, 就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣? 理論上T2l圖像是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線, 某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖像如圖1237所示. 圖1237(1)造成圖像不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是_; (2)由圖像求出的重力加速度g_m/s2.(取

4、29.86)解析: (1)由圖知l0時(shí), T0, 說明擺長(zhǎng)測(cè)小了, 故可能的原因是求擺長(zhǎng)時(shí)未考慮球半徑. (2)圖線的斜率k4, 而k, 故g29.86 m/s2.答案: (1)漏記球半徑(2)9.864. (2012石家莊教學(xué)質(zhì)檢改編)石巖同學(xué)利用單擺測(cè)重力加速度, 他用分度值為毫米的直尺測(cè)得擺線長(zhǎng)為89.40 cm, 用游標(biāo)卡尺測(cè)得擺球直徑如圖1238甲所示, 讀數(shù)為_. 則該單擺的擺長(zhǎng)為_cm.用停表記錄單擺做30次全振動(dòng)所用的時(shí)間如圖1238乙所示, 則停表讀數(shù)為_s.圖1238解析: 由題圖甲可知游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為20mm+100.05 mm20.50 mm2.050 cm,擺長(zhǎng)為L(zhǎng)l

5、(89.401.025) cm90.425 cm; 停表的讀數(shù)為57.0 s.答案: 2.050 cm90.42557.05. 在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中: 圖1239(1)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)改變擺長(zhǎng), 測(cè)出幾組擺長(zhǎng)l和對(duì)應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù), 作出lT2圖線, 如圖1239所示. 利用圖線上任兩點(diǎn)A、B的坐標(biāo)(x1, y1)、(x2, y2), 便可求得重力加速度g_.(2)作lT2圖線解決物理問題, 可以提示我們: 若擺球的質(zhì)量分布不均勻, 對(duì)測(cè)量結(jié)果將_(填“有影響”或“沒有影響”). 解析: (1)由單擺的周期公式得: T2 , 解得擺長(zhǎng)與周期的關(guān)系為: lT2, 圖像中的斜率k, 由圖像

6、中的A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)可得: , 解得重力加速度為: g42.(2)擺球的質(zhì)量分布不影響圖像的斜率, 對(duì)測(cè)量結(jié)果沒有影響. 答案: (1)42(2)沒有影響6. 某同學(xué)在做“用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中, 先測(cè)得擺線長(zhǎng)為101.00 cm, 擺球直徑為2.00 cm, 然后用秒表記錄了單擺振動(dòng)50次所用的時(shí)間為101.5 s. 則(1)他測(cè)得的重力加速度g_m/s2.(2)他測(cè)得的g值偏小, 可能的原因是_. (填選項(xiàng)前面的字母)A. 測(cè)擺線長(zhǎng)時(shí)擺線拉得過緊B. 擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn), 振動(dòng)中出現(xiàn)松動(dòng), 使擺線長(zhǎng)度增加了C. 開始計(jì)時(shí), 秒表過遲按下D. 實(shí)驗(yàn)中誤將49.5次全振動(dòng)數(shù)為50次解析

7、: (1)單擺的擺長(zhǎng)為: ll線1.02 m, 單擺運(yùn)動(dòng)的周期為: T s2.03 s, 根據(jù)單擺的周期公式T2 得: g, 代入數(shù)據(jù)得重力加速度為: g9.76 m/s2.(2)由單擺的周期公式得: T2 , 解得重力加速度為: g, 測(cè)得的g值偏小, 可能是n、l測(cè)量偏小, 也可能是t測(cè)量偏大造成的, 可能的原因是B.答案: (1)9.76(2)B7. 某同學(xué)利用如圖12310所示的裝置測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣? 實(shí)驗(yàn)步驟如下: 圖12310A. 按裝置圖安裝好實(shí)驗(yàn)裝置; B. 用游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d; C. 用米尺測(cè)量懸線的長(zhǎng)度l; D. 讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動(dòng). 當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)

8、時(shí)開始計(jì)時(shí), 并計(jì)數(shù)為0, 此后小球每經(jīng)過最低點(diǎn)一次, 依次計(jì)數(shù)1、2、3.當(dāng)數(shù)到20時(shí), 停止計(jì)時(shí), 測(cè)得時(shí)間為t; E. 多次改變懸線長(zhǎng)度, 對(duì)應(yīng)每個(gè)懸線長(zhǎng)度都重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D; F. 計(jì)算出每個(gè)懸線長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的t2; G. 以t2為縱坐標(biāo)、l為橫坐標(biāo), 作出t2l圖線; 結(jié)合上述實(shí)驗(yàn), 完成下列題目: (1)該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 利用計(jì)算機(jī)作出t2l圖線如圖12312所示. 根據(jù)圖線擬合得到方程t2404.0l3.5.由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭_m/s2.(取29.86, 結(jié)果保留3位有效數(shù)字)圖12311(2)從理論上分析圖線沒有過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因, 下列分析正確的是_. A. 不應(yīng)

9、在小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí), 應(yīng)該在小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)開始計(jì)時(shí)B. 開始計(jì)時(shí)后, 不應(yīng)記錄小球經(jīng)過最低點(diǎn)的次數(shù), 而應(yīng)記錄小球做全振動(dòng)的次數(shù)C. 不應(yīng)作t2l圖線, 而應(yīng)作t2D. 不應(yīng)作t2l圖線, 而應(yīng)作t2解析:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作可知單擺周期T, 由單擺周期公式得2, 所以t2l, 參考擬合方程得404.0, 所以g9.76 m/s2.(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)原理可知D選項(xiàng)說法正確. 答案:(1)9.76(2)D8. (實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新)有兩個(gè)同學(xué)利用假期分別去參觀北大和南大的物理實(shí)驗(yàn)室, 各自在那里利用先進(jìn)的DIS系統(tǒng)較準(zhǔn)確地探究了“單擺的周期T與擺長(zhǎng)L的關(guān)系”, 他們通過校園網(wǎng)交換實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 并由計(jì)算機(jī)繪制了T2L圖像, 如圖12313甲所示. 去北大的同學(xué)所測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖線是_(填“A”或“B”). 另外, 在南大做探究的同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了a、b兩個(gè)擺球的振動(dòng)圖像(如圖12313乙), 由圖可知, 兩單擺擺長(zhǎng)之比_.在t1 s時(shí), b球振動(dòng)方向是_. 圖12313解析: 由單擺的周期公式得: T2 , 解得: T2l, 即圖像的斜率k, 重力加速度大, 斜率小, 我們知道