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1、高考物理一轮实验专题复习：用单摆测定重力加速度1（2022北京朝阳二模）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：（1）实验仪器。用螺旋测微器测某金属丝的直径，示数如图1所示。则该金属丝的直径为_。（2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，纸带的一部分如图2示，B、C、D为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50的交流电源上。则物体运动的加速度_（结果保留两位有效数字）。（3）实验原理。某同学用单摆测量重力加速度的大小，他测量摆线的长度l和对应的周期T，得到多组数据，作出了图像，
2、如图3所示。他认为根据图线可求得重力加速度，则从理论上分析，他求得的重力加速度g_真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。请分析说明理由。2（2022浙江温州三模）（1）在“研究平抛运动”的实验中，为了测量小球平抛运动的初速度，采用如图甲所示的实验装置。实验操作的主要步骤如下：a.将坐标纸用图钉固定在木板上，并将木板竖直固定；b.将斜槽安装在木板左端，调节斜槽末端轨道水平，同时将重锤线挂在水平轨道边缘；c.在斜槽上端一固定位置静止释放小球，同时记录抛出点位置O，记录重锤线方向；d.小球从O点飞出后，撞到与木板平面垂直的竖直挡条上。小球撞击挡条时，会在挡条上留下一个痕迹点。用铅笔将痕迹点的投影
3、点记录在坐标纸上；e.向右移动竖直挡条，从斜槽上相同的位置无初速度释放小球，小球撞击挡条后，再次将挡条上痕迹点的投影点记录在坐标纸上，重复以上操作；f.取下白纸，描绘平抛运动轨迹，研究轨迹的性质，求出小球平抛运动的初速度大小。实验过程中，要建立直角坐标系。在下图中，坐标原点选择正确的是_。ABCD关于这个实验，下列说法正确的是_。A斜槽的末端一定要水平B一定要使用秒表来测量平抛运动的时间C竖直挡条每次向右移动距离一定要相等D一定要记录抛出点的位置，才能求出小球的初速度某同学在实验中，只记下斜槽末端悬挂重锤线的方向，根据实验描绘出一段轨迹。如图乙所示，选取A、B、C三点，测得三点离重锤线的距离分
4、别为、，并测得AB两点间的高度差、BC两点间的高度差，则小球平抛的初速度_m/s，小球的半径R=_cm。（2）某同学用单摆测量重力加速度。改变摆长，并多次测量周期和摆长的大小。仅由于摆长测量的误差，得到周期的平方与摆长的关系如图丙所示。下列说法正确的是_。A图线不过原点的原因可能是仅记录摆线的长度作为摆长B图线不过原点的原因可能是将摆线的长度加上小球的直径作为摆长C由图像所得的重力加速度一定小于重力加速度的真实值D由图像所得的重力加速度一定大于重力加速度的真实值3（2022安徽省定远中学模拟预测）在用单摆测重力加速度的实验中：（1）实验时必须控制摆角在_度以内，并且要让单摆在_平面内摆动；（2
5、）某同学测出不同摆长时对应的周期T，作出L-T2图线，如图所示，再利用图线上任意两点A、B的坐标（x1， y1）、（x2，y2），可求得g= _。（3）若该同学测量摆长时漏加了小球半径，而其它测量、计算均无误，则以上述方法算得的g值与没有漏加小球半径算得的g值相比是g_ g （选填“大于”、“小于”或“等于”）。4（2022北京北大附中三模）在用图1所示单摆“测重力加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下：a取一根细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上；b用米尺测量细线长度为l，l与小球半径之和记为摆长；c缓慢拉动小球，使细线偏离竖直方向约为5位置由静止释放小球；d用秒表记录小球完
6、成n次全振动所用的总时间t，计算单摆周期；e用公式计算当地重力加速度；f改变细线长度，重复b、c、d、e步骤，进行多次测量。（1）在上述步骤中，错误的是_（写出该步骤的字母）；改正后正确的应该是：_。（2）该同学为了减少误差，利用上述未改正错误测量中的多组实验数据做出了图像，该图像对应下图中的_图。ABCD（3）在“用单摆测定重力加速度”的正确实验中，下列做法有利于减小实验误差的是_。A适当加长摆线B质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的C单摆偏离平衡位置的角度不能太大D当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期5（2022天津河西一模）居家防疫
7、期间，小明在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验。他找到了一块外形不规则的小石块代替摆球，设计的实验步骤是：A将小石块用不可伸长的细线系好，结点为N，细线的上端固定于O点；B用刻度尺测量ON间细线的长度l作为摆长；C将石块拉开一个大约的角度，然后由静止释放；D从石块摆至某一位置处开始计时，测出30次全振动的总时间t，由得出周期；E改变ON间细线的长度再做几次实验，记下相应的l和T；F根据公式，分别计算出每组l和T对应的重力加速度g，然后取平均值即可作为重力加速度的测量结果。(1)小石块摆动的过程中，充当回复力的是_；A重力B拉力C拉力沿水平方向的分力D重力沿圆弧切线方向的分力(2)为使测量更加
8、准确，步骤 D中，小明应从_（选填“最大位移”或“平衡位置”）处开始计时；(3)小明用ON的长l为摆长，利用公式求出的重力加速度的测量值比真实值_（选填“偏大”或“偏小”）；(4)小红利用小明测出的多组摆长l和周期T的值，作出图线如图所示，通过测量计算出图线的斜率为k，由斜率 k求重力加速度的表达式是_；(5)在步骤F中，有同学认为可以先将多次测量的摆长l取平均值得到，周期T取平均值得到，再带入公式，得到重力加速度g的测量结果，你认为这种做法是否正确并说明理由_。6（2022江西一模）用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。用多组实验数据作出T2-L图象，可以求出重力加速度g。已知三位同学作
9、出的T2-L图线的示意图乙如图中的a、b、c所示，其中，a和b都过原点，b和c平行图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是_（选填选项前的字母）。A图线a对应的g值小于图线b对应的g值B出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C出现图线c的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长LD假设a和b是小南和小昌分别在北京大学和南昌大学用同样的实验装置描绘的图线，不考虑其他误差，则图线a是小南所绘某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图丙所示。由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺。于是他在细线上的A点做了一个标记，使得O点到A点间的细
10、线长度等于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，分别以O点和A点为悬点，测得相应单摆的周期为1.5s、1s。由此可得重力加速度g=_（结果保留2位小数，）。7（2022山东省青岛第十七中学模拟预测）某小组在“用单摆测定重力加速度”的实验中进行了如下的操作：(1)某同学组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测量从悬点到摆球上端的长度L=0.9997m，如图甲所示，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则该摆球的直径为_mm，单摇摆长为_m(2)小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是_(填正确答案标号)A测量周期时，从摆球经过平衡位置计时误差最小B实验中误将49次全振动记为
11、50次，则重力加速度的测量值偏大C质量相同、体积不同的摆球，选用体积较大的进行实验，测得的重力加速度误差较小8（2022上海一模）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：（1）组装单摆时，应在下列器材中选用_（选填选项前的字母）。A、长度为1 m左右的细线B、长度为30 cm左右的细线C、直径为1.8 cm的塑料球D、直径为1.8 cm的铁球（2）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。组次123摆长L/cm80.0090.00100.0050次全振动时间t/s90.095.5100.5振动周期T/s1.801.91重力加速度g/（ ms-2）9.749.73请计算出第3组实验中的T=
12、_s，g=_m/s2。（3）用多组实验数据做出T 2-L图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学做出的T 2-L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是_（选填选项前的字母）。A、出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L B、出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C、图线c对应的g值小于图线b对应的g值（4）某同学进行测量时，由于只有一把量程为30 cm的刻度尺，于是他在距悬挂点O点小于30cm的A处做了一个标记，保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实
13、验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2。由此可得重力加速度g =_（用l1、l2、T1、T2表示）。9（2022上海宝山一模）“用单摆测定重力加速度”的实验：（1）实验中选用的摆球应符合的条件：_；（2）某同学实验步骤如下：I 选取一个摆线长约1m的单摆，把线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂；II 用米尺量出悬线长度，精确到毫米，作为摆长；III拉开较大角度放开小球让它来回摆动，用停表测出单摆做50次全振动所用的时间，计算出平均摆动一次的时间；IV变更摆长，重做几次实验，根据单摆的周期公式，计算出每次实验
14、测得的重力加速度并求出平均值上述实验步骤疑似有二点错误，请指正：_； _；（3）把三位同学实验中得到的多组数据输入计算机生成T2L图线如图，其中a和b平行，b和c都过原点，则：图线a对应的g值_图线b对应的g值；图线c对应的g值_图线b对应的g值（选填“大于”“小于”或“等于”）10（2022上海市实验学校一模）在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，（1）用秒表测时间时为尽量减少误差，应从摆球通过_（选填“最高点”或“最低点”)时开始计时（2）某同学在正确操作和测量的情况下，测得周期为T1，得出重力加速度值比当地重力加速度值小，排除了其它因素后发现，是所用摆球的重心不在球心所致，则可以判断重心
15、应该是在球心的_（选填“上方”或“下方”)于是他将摆线长减小L，测得单摆振动周期为T2，由此可得到比较准确的重力加速度表达式是_（3）为了更准确测量，他测出多组摆长L和振动周期T，得出如图所示图像，则图象的纵轴表示_；由图象求出的重力加速度g=_m/s2(小数点后保留两位)11（2022上海一模）在“用单摆测重力加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下：a取一根细线，下端系住直径为cm的金属小球，上端固定在铁架台上；b用米尺量得固定点到小球上端之间细线的长度cm；c在摆线偏离竖直方向小于的位置静止释放小球；d用秒表记录小球完成50次全振动的总时间（1）根据上述测量数据，可以得到：摆长L为_m；周
16、期T为_s；测得重力加速度_（2）可以通过改变摆长重复实验，测得多组摆长L和对应的周期T的数据，然后以L为横坐标、_为纵坐标，可以画出如图所示的图线若图线上选取两个点坐标，求出其“斜率”为K，则由此数据可以算出重力加速度大小为_12（2022安徽芜湖一中一模）（1）下列有关高中物理实验的描述中，正确的是_A在“用单摆测定重力加速度”的实验中，如果摆长的测量及秒表的读数均无误，而测得的g值明显偏小，其原因可能是将全振动的次数n误计为n1B在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，通过在纸带上打下的一系列点迹可求出纸带上任意两个点迹之间的平均速度C在“验证机械能守恒定律”的实验中，必须要用天平
17、测出下落物体的质量D在“验证力的平行四边形定则”的实验中，拉橡皮筋的细绳要稍长，并且实验时要使弹簧测力计与木板平面平行，同时保证弹簧的轴线与细绳在同一直线上（2）常用螺旋测微器的精度是0.01mm，在下图中的螺旋测微器的读数为 6.620mm，请在刻度线旁边的方框内标出相应的数以符合给出的数，若另制一个螺旋测微器，使其精度提高到0.005mm，而螺旋测微器的螺矩仍保持0.5mm不变，可采用的方法是：_.13（2022天津南开二模）甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度甲组同学采用图甲所示的实验装置该组同学先测量出悬点到小球球心的距离L，然后用秒表测出单摆完成n次全振动所用的时间t请写出重力
18、加速度的表达式g=_（用所测物理量表示）在测量摆长后，测量周期时，摆球振动过程中悬点O处摆线的固定出现松动，摆长略微变长，这将会导致所测重力加速度的数值_（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）乙组同学在图甲所示装置的基础上再增加一个速度传感器，如图乙所示将摆球拉开一小角度使其做简谐运动，速度传感器记录了摆球振动过程中速度随时间变化的关系，如图丙所示的v-t图线由图丙可知，该单摆的周期T=_s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（周期平方-摆长）图线，并根据图线拟合得到方程由此可以得出当地的重力加速度g=_(取，结果保留3位有效数字)14（2022四川一模）我们知道，成都平原不只
19、有平原，就同学们所在的11所联盟学校所处的海拔高度差别也是很大的因此，我们各个学校很有必要测定备自所在地的重力加速度，如果这个任务交给你，请回答以下问题：(1)如果你准备利用单摆“测当地重力加速度”，有以下器材可供选择，其中小球应该选_(填选项)，摆线应该选细棉线A小铁球B小塑料球C小铝球(2)在该实验中，以下操作步骤的顺序正确的是_(填选项)a.测得摆长为，是摆线长度和小球的半径之和，即b.用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t，计算单摆周期c.缓慢拉动小球，使细线偏离竖直方向约为5位置由静止释放小球d.改变细线长度，重复前面步骤，进行多次测量，计算多次g值，并取平均值e.取一根细线，下
20、端系住直径为d的小球，上端固定在铁架台上f.用公式计算重力加速度Ae a b f c dBe b a f c d Ce a c b f d De a c b d f(3)数据处理也可以用图像来处理，免去多次计算之苦测量出多组周期T、摆长，在坐标中描出各数据点，并用平滑直线连接它们，得到如图所示的图线，则若已知图线的斜率为k，则当地的重力加速度应为 _(填选项)AkBCD15（2022上海崇明一模）实验如图，是一个用单摆测重力加速度的实验装置（1）实验中，要求摆线与悬点连接处要用铁架夹住摆线，不能随意地将摆线绕在铁架上，其原因是：_A防止摆角大于5度B防止测量摆长时无法得到较精确的数据C防止摆球
21、在摆动过程中摆长不断发生变化D防止摆线固定点松动，造成摆长越来越长（2）以下是某同学在一次实验中记录到的两组数据，请根据表格数据，把表格中需要计算的物理量填上，并求出当地重力加速度的测量值（保留两位小数）次数摆线长度（cm）摆球直径（cm）50次全振动时间(s)摆长L（cm）重力加速度g(m/s2)197.02100279290结论：本次实验测得当地的重力加速度_(m/s2)（3）若两个摆长不等的单摆，摆球质量之比，在同一地方做小角度摆动时摆角相等，他们通过最低点时的速度之比，则他们的周期之比_16（2017四川眉山高考模拟）在“探究单摆摆长与周期关系”的实验中，某同学的主要操作步骤如下：A取
22、一根符合实验要求的摆线，下端系一金属小球，上端固定在O点；B在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离；C拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度（小于5），然后由静止释放小球；D用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t（1）若该同学测得的重力加速度数值偏大，可能的原因是_（选选项前的序号）A摆球的质量过大B测量摆长时，把摆线的长度当成了摆长C摆线上端未牢固地固定于O点，振动中出现松动，使摆线越摆越长D测周期时，误将（n-1）次全振动记为了n次全振动，并由计算式T=t/n求得周期（2）在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后，为了减小实验误差，他测得了多组摆长和对应的周期T，并用这些数据作出了T
23、2-图象如图甲所示若图线的斜率为k，则重力加速度的测量值表达式为g=_（3）这位同学查阅资料得知，单摆在摆角较大时周期公式可近似表述为，为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角的关系，他测出摆长为的同一单摆在不同摆角时的周期T，并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线根据周期公式可知，该图线延长后与横轴交点的横坐标为_17（2022浙江杭州一模）某同学在做“在用单摆测量重力加速度”的实验中，实验装置如图（a）所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球，做成一个单摆（1）实验过程有两组同学分别用了图（b）（c）的两种不同方式悬挂小钢球，你认为_（选填“b”或“c”）悬挂方式较好他通过多次实验后以摆
24、场L为横坐标，T2为纵坐标，做出的T2-L图线，若该同学计算摆长的时候加的是小球的直径，则所化图线在图丙中是_（2）利用双缝干涉测定光的波长实验中，取双缝间距d=0.5mm，双缝与光屏间距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉图象如图，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图，则单色光的波长为_m；若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将_（填“变大”、“变小”或“不变”)18（2022海南西南大学东方实验中学模拟预测）在“用单摆测量重力加速度”的实验中，由于没有游标卡尺，无法测量小球的直径，实验中将悬点到小球最低点的距离作为摆长，测得多组周期T和的数据，作出图像，如图所示：（1
25、）实验得到的图像是_；（2）小球的直径是_；（3）实验测得当地重力加速度大小是_（取三位有效数字）试卷第13页，共13页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1 0.755 1.00 等于2 C A 1.4 0.5 B3 同一竖直 等于4 e C AC5 D 平衡位置 偏小 错误，因l与T是非线性关系，不能用和求出重力加速度6 CD 9.47m/s27 9.6 1.0045 AB8 AD 2.01 9.77 B 9 质量比细线大得多，直径比细线长度小的多 摆长少了球半径； 最大摆角不可能大于 等于 大于10 最低点 下方 9.81（或9.82）11 0.987 1.996 9.769 12 ABD 6，10，15；将可动刻度分成一百小格13 偏小 2.0 9.7614 A C D15 C 9.68-9.71 3:216 （1）D （2） （3）17 C A 变小18 C 答案第14页，共1页