2024年高考物理總復習一輪考點培優(yōu)訓練39

課時規(guī)范練39

1.在“探究單擺周期和擺長的關系''的實驗中。

⑴實驗進行如下步驟：

A.組合單擺:用線的一端穿過小球的小孔，然后打一個線結，做成單擺，用繩的上端纏繞在

圓柱形的鐵棒上（如圖甲所示）；

B.測擺長/:用刻度尺量出擺線長度用游標卡尺測出擺球的直徑4擺長/=/'+*

C.測周期T:將擺球拉起一個角度，然后放開，當小球運動到最低點時按下停表，測量單擺

30次全振動的時間算出單擺周期丁=卷（如圖乙所示）；

D.將所測得的/和T填入表格,分析數據得出單擺的周期和擺長的關系；

E.改變擺長，重復步驟BCD0

7.___

Mtlllllllll

甲

乙

從上面操作步驟中找出兩處錯誤的地方，寫出該步驟的字母，并加以改正。

（2）用游標卡尺測小球直徑時（如圖丙所示），其讀數為cm,用停表測出小球完成

30次全振動（如圖丁所示）的時間為so

05101520

|1111|讓口刪刪口螂III川“I川叱

0123、

丙

答案（1）A.細線懸掛點應該固定C.細線與豎直方向偏角應小于5°⑵1.16041.6

解析（1）線另一端纏繞在鐵架臺細桿上，小球擺動時，擺長會發(fā)生變化，所以線不應纏繞在

鐵桿上，應將懸點固定;擺角較大，擺球的運動不能看成簡諧運動,所以擺角一般不超過

5°o

（2）游標卡尺的主尺讀數為11mm,游標尺讀數為12x0.05mm=0.60mm,所以最終讀數為

11.60mm=1.160cm;

由題圖丁所示停表可知，分針示數為0.5min=30s,秒針示數為11.6s,則停表示數為30

s+11.6s=41.6So

2.（2023云南昆明模擬）為了研究滑塊的運動，選用滑塊、鉤碼、紙帶、毫米刻度尺、帶

滑輪的木板以及由漏斗和細線構成的單擺等組成如圖甲所示裝置，實驗中,滑塊在鉤碼作

用下拖動紙帶做勻加速直線運動，同時讓單擺垂直于紙帶運動方向做小幅度擺動，漏斗可

以漏出很細的有色液體，在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時刻的位置，如圖乙所

不。

A一喬飛

乙

⑴漏斗和細線構成的單擺在該實驗中所起的作用與下列哪個儀器相同.?（填寫

儀器序號）

A.打點計時器B.停表C.天平

(2)已知單擺周期T=2s,在圖乙中/AB=24.1cm,/BC=27.9cm、/CD=31.8cm>IDE=35.5cm,

則單擺在經過D點時，滑塊的瞬時速度為vD=m/s,滑塊的加速度為a=

m/s2o(結果保留兩位有效數字)

答案(1)A(2)0.340.038

解析(1)單擺振動具有周期性，擺球每隔半個周期經過紙帶中線一次，單擺在該實驗中所

起的作用與打點計時器相同,A正確。

(2)在勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度大小，故有

ICE(31.8+35.5)X10-2,

VD=—=-----------!-----m/s=0.34m/s

T2

根據逐差法計算加速度，有l(wèi)cE-lAC=a-T1

2

代入數據得a=0.038m/s0

3.(2023上海黃浦區(qū)模擬)將一單擺豎直懸掛于某一深度未知且開口向下的小桶中，如圖

甲所示。將懸線拉離平衡位置一小角度后由靜止釋放，單擺擺動過程中懸線不與桶壁相

碰。改變擺球球心到桶口的距離L,測出對應的擺動周期T,作出的72_乙關系圖像應為圖

乙中的(選填“①”“②”或“③”)，可求出桶的深度如為m(小數點后保留

三位)。

答案①0.300

解析單擺擺動過程中懸線不與桶壁相碰，則單擺擺長為L+區(qū)則有7=2兀

可得了2=空包+業(yè)

99

可知T2-L關系圖像應為題圖乙中的①。

由題圖乙可知圖像斜率為七*4s2/m

可得hx=—m=0.300mo

4.用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖甲所示。

(1)用多組實驗數據作出圖像,可以求出重力加速度g。已知三位同學作出的

圖像的示意圖如圖乙中的a、b、C所示，其中，.和。都過原點力和C平行，圖像。對應的

g值最接近當地重力加速度的值。則相對于圖像仇下列分析正確的是(選填選

項前的字母)。

A.圖像a對應的g值小于圖像b對應的g值

B.出現圖像c的原因可能是誤將49次全振動記為50次

C.出現圖像c的原因可能是誤將懸點到小球上端的距離記為擺長L

D.假設。和b是小南和小昌分別在北京和南昌用同樣的實驗裝置描繪的圖像，不考慮其

他誤差，則圖像a是小南所繪

(2)某同學在家里測重力加速度。他找到細線和鐵鎖，制成一個單擺,如圖丙所示。由于

家里只有一根量程為30cm的刻度尺，于是他在細線上的A點做了一個標記，使得。點

到A點間的細線長度等于刻度尺量程。保持該標記以下的細線長度不變,分別以。點和

A點為懸點，測得相應單擺的周期為1.5s、1s。由此可得重力加速度g=(結果

保留2位小數，兀2=9.86)。

答案(1)CD(2)9.47m/s2

解析⑴根據單擺的周期公式T=2哈尋，代手，根據數學知識可知日圖像的斜率

上手,當地的重力加速度g=?若測量擺長時忘了加上擺球的半徑，則擺長變成擺線的

長度L,根據數學知識可知，對以圖像來說，代手+等,與代手斜率相等，兩者應

該平行，空上是截距;故作出的T2-L圖像中c的原因可能是誤將懸點到小球上端的距離記

9

為擺長L,C正確。實驗中誤將49次全振動記為50次,則周期的測量值偏小，導致重力加

速度的測量值偏大，圖像的斜率k偏小,B錯誤。由題圖乙可知，圖像。對應的斜率々偏小,

21Tl*2

根據當地的重力加速度g=T可知,g值大于圖像Z?對應的g值，北京所在緯度大于南昌

所在緯度，重力加速度隨緯度增加而增大,故圖像a是小南所繪，故A錯誤,D正確。

⑵設以A點為懸點,單擺的擺長為/,則以。點和A點為懸點,單擺的周期有

rp2_4口2。+0.3171)_2_4Tt2J

0~g'A~~

代入數據可計算得g=9.47m/s2o

5.用單擺測量重力加速度的實驗裝置如圖甲所示，擺球在垂直紙面的平面內擺動,在擺球

運動最低點的左、右兩側分別放置激光光源與光敏電阻。光敏電阻(光照增強時，其電阻

變小)與自動記錄儀相連，記錄儀可以顯示光敏電阻的阻值R隨時間/的變化圖線。將擺

球拉離平衡位置一個較小角度釋放，記錄儀顯示的R-t圖線如圖乙所示。請回答下面問

題：

R

JJULJTL

Ot\h+tot\+2toI

乙

123cm

」川)州州犧?卅*r

01020

丙

(1)實驗前先用游標卡尺測出小球直徑d,如圖丙所示，則小球的直徑1=mm。

(2)該單擺的振動周期為o

(3)實驗中用刻度尺測得擺線長為L,則當地的重力加速度g=。(用測得物理量

的符號表示)

答案⑴11.70(2)2砧⑶1z

coT

解析(1)由題圖丙所示可知，小