2025版高考物理题型分类专项训练：实验九 用单摆测量重力加速度

2025版高考物理考点题型归纳总结考点39考点39实验九

用单摆测量重力加速度

强基固本对点练

1.某小组在“用单摆测量重力加速度”实验中：

(1)

组装单摆时，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线的上端，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,

如图甲所示.这样做的目的有；

A.保证摆动过程中摆长不变

B.需要改变摆长时便于调节

C.保证摆球在同一竖直平面内摆动

(2)安装好实验装置后，先用刻度尺测量摆线长/,再用游标卡尺测量摆球直径d,其示

数如图乙所示，则d=mm；

(3)某次实验过程中，用秒表记录时间的起点应该是摆球运动过程中的(选填

“最高点”或“最低点”);

(4)该组同学测出五组单摆振动周期T与摆长乙的数据如下表，请在图丙中作出户-L关

系图像.根据图像算出重力加速度g=m/s2；(结果保留3位有效数字)

次数12345

L/m0.50000.60000.70000.80000.9000

77s1.431.551.671.781.90

T^/s22.042.402.793.173.61

T%2

图丙

（5）若测量值与当地重力加速度值相比偏大，可能原因是（写出一个）.

2.如图甲所示，某学习小组在实验室做“探究单摆的周期与摆长的关系”的实验.

⑴若利用拉力传感器记录拉力随时间变化的关系，由图乙可知，该单摆的周期T=

（2）在多次改变摆线长度测量后，根据实验数据，利用计算机作出周期与摆线长度的关

系（Pl）图线，并根据图线拟合得到方程『=kL+b,由此可知当地的重力加速度g=

,摆球半径r=（用k、b、n表示）.

滑板运动场地有一种常见的圆弧形轨道，其截面如图，某同学用一辆滑板车和手机估测

轨道半径R（滑板车的长度远小于轨道半径）.

主要实验过程如下：

①用手机查得当地的重力加速度g;

②找出轨道的最低点0,把滑板车从。点移开一小段距离至P点，由静止释放，用手

机测出它完成n次全振动的时间t,算出滑板车做往复运动的周期T=；

③将滑板车的运动视为简谐运动，则可将以上测量结果代入公式氏=（用八g

表示）计算出轨道半径.

培优提能模拟练

4,2024•江苏省徐州市学情调研］某同学用图甲所示的装置研究单摆运动的规律，让摆球

在竖直平面内做摆动，用力传感器得到细线对摆球拉力尸的大小随时间f变化的图线如图乙

所示，且从最低点开始为计时起点由图乙中所给的数据结合力学规律可得

(1)用游标卡尺测量摆球的直径如图所示，则小球的直径为________mm.

01020

(2)若某同学测得的重力加速度数值大于当地重力加速度的数值，则引起这一误差的原

因可能是.

A.误将摆线长当作摆长

B.误将摆线长与球的直径之和当作摆长

C.误将九次全振动次数计为w—1次

D.摆线上端未牢固地系于悬点，实验过程中出现松动，使摆线长度增加了

(3)由图像得该单摆的运动周期T=；

(4)摆球的质量m=kg(g=10m/s2)

5.[2024•新疆建设兵团月考]实验小组的同学在实验室做“用单摆测量重力加速度的大

小”的实验.

(1)下列最合理的装置是.

粗的金属杆

弹性棉绳

塑料球

C.夕

(2)测摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,

再用游标卡尺测得摆球的直径，读数如下图，则1=cm.

测周期时，当小球通过平衡位置时开始计时，并在小球下一次通过平衡位置时开始计数

“1”，当小球第50次经过平衡位置时停止计时，所用时间3则周期T=.

（3）某同学课后尝试在家里做用单摆测量重力加速度的实验.由于没有合适的摆球，于

是他找到了一块鸡蛋大小、外形不规则的大理石块代替小球进行实验.如图所示，实验过程

中他先将石块用细线系好，结点为将细线的上端固定于。点.然后利用刻度尺测出

间细线的长度/作为摆长，利用手机的秒表功能测出石块做简谐运动的周期T.在测出几组不

同摆长/对应的周期T的数值后，他作出的T2-/图像如图所示.由此得出重力加速度的测量

值为m/s2.（7r取3.14,结果保留三位有效数字）图像不过坐标原点对重力加速度测量

结果的影响是测量值________真实值.（填或“<”）

6.（1）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径

如图甲、乙所示.测量方法正确的是（选填“甲”或“乙”）.

（2）实验时，若摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录

振动次数，在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，如图丙所示.光

敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间f变化图线如图丁所示,

则该单摆的振动周期为,若保持悬点到小球顶点的绳长不变，改用直径是原小球直

径2倍的另一个小球进行实验，则该单摆的周期将（选填“变大”“不变”或“变

小”），图丁中。将（选填“变大”“不变”或“变小”）.

第八章静电场

考点40库仑定律电场力的性质

强基固本对点练

知识点1电荷及电荷守恒定律

1.三个大小相同的带电导体球无、y、Z,带电量分别为+4仁、0阳和一10阳，让X

与y先接触，然后让y与z接触，最终y所带的电荷量为（）

A.-4|1CB.-3jiCC.-2p,CD.-1p,C

2.取一对用绝缘柱支撑的不带电的导体A和3,使它们彼此接触.A、B下方均连有两

片金属箔片.手握绝缘棒，把带正电荷的带电体C移近导体4下列判断正确的是（）

A.仅有A下方的金属箔片张开

B.仅有8下方的金属箔片张开

C.导体A和B带等量异种电荷

D.导体A带正电、导体B带负电

知识点2库仑定律

3.

如图是库仑做实验用的库仑扭秤.带电小球A与不带电小球8等质量，带电金属小球C

靠近A,两者之间的库仑力使横杆旋转，转动旋钮M,使小球A回到初始位置，此时A、C

间的库仑力与旋钮旋转的角度成正比.现用一个电荷量是小球C的三倍、其他完全一样的

小球。与C完全接触后分开，再次转动旋钮M使小球A回到初始位置，此时旋钮旋转的角

度与第一次旋转的角度之比为（）

A.1B.

C.2D.4

4.（多选）如图，三个点电荷A、B、C位于等边三角形的顶点上，A、2都带正电荷，A

所受B、C两个电荷的静电力的合力如图中国所示，已知的与8A延长线的夹角小于60。，

则对点电荷C所带电荷的电性和电量的判断正确的是（）

A.一定是正电

B.一定是负电

C.带电量大于B的

D.带电量小于B的

5.如图所示，水平地面上固定一竖直的光滑绝缘细杆，一质量为，然，带电荷量为q的

圆环。套在竖直杆上，质量为M,带电荷量为+。的滑块6静置于水平地面上，滑块b与

地面间的动摩擦因数为〃，a、。均保持静止，且

两者连线与水平地面的夹角为3,静电力常量为k,重力加速度为g,下列说法正确的

是()

A.圆环。带负电

B.滑块6受到的库仑力大小为婚

C.滑块6受到地面的支持力大小为(M+w)g

D.滑块b受到地面的摩擦力大小为〃(M+〃z)g

知识点3电场强度电场线

6.如图所示，正方形ABCD四个顶点各固定一个带正电的点电荷，电荷量相等，。是

正方形的中心.现将4点

的电荷沿。4的延长线向无穷远处移动，贝)

A.在移动过程中，。点电场强度变小

B.在移动过程中，C点的电荷所受静电力变大

C.在移动过程中，移动的电荷所受静电力做负功

D.当其移动到无穷远处时，。点的电势高于A点

7.如图所示，两等量同种点电荷+q(q>0)固定在菱形的两个顶点A、C上.E、尸是该

菱形对角线AC与其内切

圆的交点，。点为内切圆的圆心，a、b、c、d四点为切点.现有一带正电的点电荷从E

点由静止释放，下列说法正确的是()

A.a、b、c、d四点的电场强度相同

B.D、0、B三点的电势相等

C.点电荷在从E点运动到。点的过程中电场力做正功

D.点电荷从E点运动到厂点的过程中速度一直增大

8.[2024•广东茂名统考模拟预测]雾霾的一个重要来源就是工业烟尘.为了改善空气环

境，某热电厂引进了一套静电除尘系统.它主要由机械过滤网，放电极和互相平行的集尘板

三部分构成.工作原理图可简化为如图所示.假设虚线为某带电烟尘颗粒（不计重力）在除尘

装置中的运动轨迹，A、B是轨迹中的两点（）

A.该烟尘颗粒带正电

B.烟尘颗粒在A点的动能大于在B点的动能

C.烟尘颗粒在A点的电势能大于在8点的电势能

D.该烟尘颗粒在A点的加速度小于在2点的加速度

知识点4电场强度的叠加

9.

如图所示，水平面内有一半径为R的圆，。为圆心，M,N为一直径上的两端点，P、

。为另一直径上的两端点，且垂直PQ.在点M、N、尸、。分别放置四个电荷量为+“的

点电荷，在垂直于水平面且过圆心。点的轴线上有一点a,。、。两点间的距离也为R.已知

静电力常量为％,则。点的电场强度大小为（）

入市脑nJ<£L门也储c巾kq

A。2R-2R2C.r2D.4R2

10.如图所示，电荷均匀分布在半球面上，它在这半球的中心。处电场强度大小等于

Eo,两个平面通过同一条

直径，夹角为a,从半球中分出一部分球面，则所分出的这部分球面上（在“小瓣”上）

的电荷在。处的电场强度大小为（）

A.E=EosinaB.£'=Eocosa

a.a

C.E~~EQCOS]D.E=E（）sin/

11.如图所示，两个固定的半径均为r的细圆环同轴放置，。卜。2分别为两细环的圆

心，且。。2=2厂,两环分别带有均匀分布的等量异种电荷+。、-0（。>0）.一带正电的粒子（重

力不计）从。1由静止释放.静电常量为左.下列说法正确的是（）

尸？（qQ

H-

A.。1。2中点处的电场强度为B.。1。2中点处的电场强度为

C.粒子在。1。2中点处动能最大D.粒子在。2处动能最大

培优提能模拟练

12J2024•江西省吉安市期中考试]（多选）两个完全相同的均匀带电金属小球，分别带有电

荷量为41=20的正电荷、s=-4。的负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电

力大小为F,两带电小球均可视为点电荷.现把两个小球接触一下再放回原来的位置，则

（）

A.两个小球的电荷量均为3。

B.两个小球的电荷量均为一。

C.两个小球间相互作用的静电力大小为:尸

D.两个小球间相互作用的静电力大小为:F

13.[2024•山东省聊城市二中月考]（多选）如图所示，A、B为等量异种点电荷连线上的

点且关于正电荷位置对称，C、8位于两电荷连线的中垂线上，则下列说法正确的是（）

上一⑥一,"一。

A.A>2两点的电场强度大小关系为&>£B

B.B、C两点的电场强度大小关系为EB>4

C.若将一带正电的试探电荷从A移到2处，静电力不做功

D.若将一带正电的试探电荷从C移到B处，静电力不做功

14.[2024•安徽省合肥市一中期中考试]

（多选）如图所示，A、B两个带等量电荷的小球用绕过光滑定滑轮的绝缘细线连接处于

静止状态，A球与光滑绝缘竖直墙面接触，48两球到定滑轮的距离相等，连接A球的绝

缘细线竖直，A、2间的距离为LA、2连线与竖直方向的夹角为60。，A球对竖直墙面的

压力为尸，不计小球大小，静电力常量为左，则（）

A.小球A的重力为为-FB.小球8的重力为小/

C.细线对滑轮的作用力大小为2FD.小球A的带电量为誓

15.

[2024•重庆市第一中学定时练]（多选）如图所示，固定在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有

两个带正电小球A、B,A位于筒底靠在左侧壁处，B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于

静止.若筒壁竖直，A的电荷量保持不变，8由于漏电而下降少许后重新平衡，下列说法中

正确的是（）

A.小球A、8间的库仑力变小B.小球A、B间的库仑力变大

C.小球A、B对筒壁的压力都变大D.小球A对筒底的压力变大

16.[2024•辽宁省丹东市阶段测试]等腰梯形A8C。的顶点上分别固定了三个点电荷，电

量及电性如图所示，梯形边长AB=AC=8£）=WCD=L,则连线的中点E处的场强大小

为（静电力常数为左）（）

+Q

A夕--------9、B