2020届高考物理一轮复习练习及解析练习二十实验测定重力加速度

1、Fmin = mgcosv2max = mg+mR.A.C.4T2(l1+l2)T2 + T2哈萼D.无法判断D 4 72(l1-l2) t2t2解析：可假设摆球重心距摆球上端为囚，由单摆周期公式可得:4 T2(l1 + Al) g= t2金典练习二十 实验：用单摆测定重力加速度选择题部分共7小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选 项正确，有的小题有多个选项正确.1.“用单摆测定重力加速度”的实验原理是（）A.由g = 4T2L可知，T 一定时，g与L成正比B.由g = 4&可知，L 一定时，g与T2成反比 ._4 721 一，一C.由于单摆的振动周期 T和摆长L可用实

2、验测定，利用关系式g =可算出当地的重 力加速度D.同一地区单摆的周期不变，不同地区的重力加速度与周期的平方成反比 答案：C TOC o 1-5 h z .在“用单摆测定重力加速度”的实验中，下列说法错误.的是（）A.摆长应为摆线长与小球半径之和.测出的g值偏小，可能是全振动次数n误记为n+1C.应选在小球运动到最低点开始计时D.振动中摆角的最大值不应超过10 答案：B.一单摆做小角度摆动，其振动图象如图所示，以下说法正彳 2006年高考天津理综卷（）A.ti时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最小 B. t2时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最小 C.t3时刻摆球速度为零，悬线对它的拉力最大 D.

3、t4时刻摆球速度最大，悬线对它的拉力最大解析：在tl、t3时刻摆球在最大位移处，速度最小，悬绳对它的拉力最小,。；在t2、t4时刻，摆球在平衡位置，速度最大，悬绳对它的拉力最大, 答案：D某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用的摆球密度不均匀，无法确定重心位置.他第一次量得悬线长为l1（不计半径），测得周期为T1；第二次量得悬线长为 测得周 期为T2.根据上述数据，g值为（）4在2+ Al)T2rg/曰4l（l1 l2）可推付：g= t2 t2 .(1,0)、(一7,0),答案：B一列简谐横波，在t=0时的波形如图所示，P、Q两点的坐标分别为 波的传播方向由右向左.已知t=0.7 s时，

4、P点第二次出现波峰，则（）A.t=0.9 s时，Q点第一次出现波峰t=1.2 s时，Q点第一次出现波峰C.振源的起振方向一定向上D.当质点Q位于波峰时，质点 P位于波谷解析：由图象可知t=；T时，P点第二次出现波峰，可得：T=0.4 s, v=，= 10 m/s,故Q点第一次出现波峰的时间 t = 一号s= 0.9 s, A正确、B错误.由图象可知波前点的起振方向为y轴正方向，故振源的起振方向也为y轴正方向，C正确.3.、一 一，,、一，八，PQ=6 m = 2Z,故Q位于波峰时 P位于波谷，D正确.答案：ACD.位于坐标原点 。的波源开始向上振动， 形成的简谐波沿x轴正方向传播，传播速度为

5、10 m/s,周期为0.4 s,波源振动 0.3 s后立即停止振动.波源停止振动后经过 0.2 s的波形是 （）解析：由题意知波前点向上振动，02 m之间的质点已停止振动，D正确.答案：D.频率一定的声源在空气中向静止的接收器匀速运动.以u表示声源的速度，v表示声波的速度（uvv）, f表示接收器接收到的频率.若u增大，则2006年高考 全国理综卷H （）A.f增大，v增大 B.f增大，v不变C.f不变，v增大 D.f减少，v不变解析：波源向接收器运动的速度增大，则接收频率变大.而声波的速度由介质决定，与波源相对介质的速度无关.B正确.答案：B非选择题部分 6小题，共58分.卜；1丫（*L）5

6、10,.（6分）某同学用游标为10个小等分刻度的游标卡尺测量一物体的长度，得到如图所示的游标卡尺的读数.由于前半部分被遮挡，只能看到游标的后半部分，图中游标卡尺的示数 为 cm.解析：由题图可知，整个游标尺上各刻度与主尺上刻度 TOC o 1-5 h z 的对应关系如下：-5可知测量值 x= 3.4 cm+5 格 0.1 cm= 3.45 cm! 1I0）10 格0510答案：3.45.（8分）将图甲中的演示简谐振动图象的沙摆实验稍作变更：使木板沿直线OO做匀加速直线运动，摆动着的漏斗中漏出的沙在木板上显示出图乙所示曲线.A、B、C、D、E均为。轴上的点，测出 AB=s1，BC=s2,摆长为L

7、（可视为不变），摆角小于10,则木板的加速 度大小约为.解析：tAB=tBC=t =由匀加速运动的规律可得:010一，2S2 si = at解得:答案:g(S2si) a =2兀Lg(ssi)TlL.(10分)用如图所示的自由落体仪测量重力加速度，通过电磁铁控制的小铁球每次从 同一点A处自由下落，下落过程中依次经过两个光电门B、C,从而触发与之相连接的光电毫秒计时器.每次下落，小铁球经过B处时开始计时，经过 C处时停止计时，并可读出相应的B、C两处位置坐标.在第一次实验过程中，计日器所记录的小球从B至C的下落时间为 ti, B、C两光电门的高度差为 hi.现保持光电门B的位置不动，改变光电门

8、C的位置，再做第二次实验.在第二次实验过程中， 计时器所记录的小球从 B至C的下落时间为t2, B、C两光电门的高度差为 h2.由此测得重力加速度 g的计算公式为：g=解析：由 hi = 2g(to+ ti)2- 2gt2,h2 = 2g(to+t2)2-2gt2，可得2(hit2 h2ti) gtit2(ti t2).较案2(hit2 h2ti)口水tit2(ti12)ii.(i0分)在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于5。时,完成n次全振动时间为t,用毫米刻度尺测得摆线长为I,用螺旋测微器测得摆球库I A?imeI i直径为d.(i)测得重力加速度的表达式为g =.(2)螺

9、旋测微器的读数如图所示，摆球直径 d =.实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是 .A.实验室的海拔太高B.摆球太重C.测出n次全振动时间为t,误作为(n+i)次全振动时间进行计算D.用摆线长与摆球直径之和作为摆长来计算4 32(1 + d)答案：(i)12(2)7.323 mm(7.32i mm 7.324 mm 都正确)(3)CD.(i2分)将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h(未知)且开口向下的小筒中(单摆的下部分露于筒外)，如图甲所示.将悬线拉离平衡位置一个小角 度后由静止释放，设单摆摆动的过程中悬线不会碰到筒壁， 如果本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球 球心的距离L,并通

10、过改变L而测出对应的摆动周期 再 以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图象，那么就可以通过此图象得出小筒的深度 h和当地的重力加速度 g.(i)现有如下测量工具：A.时钟；B.秒表；C.天平；D.毫米刻度尺.本实验所需的测量工具有 .(2)如果实验中所得到的T2- L关系图象如图乙所示，那么真正的图象应该是a、b、c中的.(3)由图象可知，小筒的深度h=m,当地的重力加速度 g =m/s2解析：(i)测量筒的下端口到摆球球心之间的距离 L,用到毫米刻度尺，测单摆的周期用 秒表，所以测量工具选B、D.(2)设摆线在筒内部分的长度为系图线为a.h,由 丁=2心/五得：T2=4jLL +4Ah,可知

11、T2L 关gg g(3)将T2= 0, L = 30 cm代入上式可得： h= 30 cm= 0.3 m将 T2=1.20, L = 0 代入上式可得：g=#=9.86 m/s2.答案：(1)BD(2)a (3)0.3 9.86.(12分)如图所示，某同学采用双线摆和光电计数器测定当地的重力加速度，已知每 根悬线长为d,两悬点间相距s,金属小球半径为r, AB为光电计数器.现 将小球垂直于纸面向外拉动，使悬线偏离竖直方向一个较小的角度并由静止释放，同时启动光电计数器，当小球第一次经过图中虚线(光束)位置O时，由A射向B的光束被挡住，计数器计数一次，显示为“1”，同时计时器开始计时，然后每当小球经过O点时，计数器都计数一次，当计数器上显示的计数次数刚好为n时，所用的时间为t,由此可知：(1)双线摆的振动周期 T=,双线摆的摆长 L=.(2)计算重力加速度g时，依据公式g =代入周期T和等效摆 长L的值即可求出重力加速度.(3)该同学在实验中，测量5种不同摆长情况