2第二章第4节科学测量 ：用单摆测量重力加速度练习（word版含答案）

2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第二章第4节科学测量 ：用单摆测量重力加速度
每课自我检测
一、单选题
1． 某同学为了估算地球的质量，用摆长为L的单摆做小振幅摆动，测得周期为T，若地球半径为r，则地球质量为（ ）
A． B． C． D．
2． 利用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。已知摆线长度为L，小球直径为d，实验中测出摆球完成50次全振动的时间为t，则下列说法中正确的是（ ）
A．摆线与竖直方向的夹角应尽量大些
B．应从摆球处于最高点开始计时
C．实验测出当地重力加速度为
D．误把49次全振动记为50次全振动会导致g的测量值偏大
3． 关于单摆，下列说法正确的是（ ）
A．摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置，当摆球运动到平衡位置时，合力为零
B．如果有两个大小相同的带孔塑料球和带孔铁球，任选一个即可
C．将单摆的摆角从4°改为2°，单摆的周期变小
D．在用单摆测重力加速度实验中，若摆长值忘记加摆球半径，则测量值偏小
4． 在用单摆测定重力加速度的实验中，若测得g值偏小，可能是由于（ ）
A．计算摆长时，只考虑悬线长，未加小球半径
B．计算摆长时，将悬线长加上小球直径
C．测量周期时，将n次全振动误记成n+1次全振动
D．单摆振动时，振幅较小
5． 在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中，摆球摆动稳定后，当它到达最低点时启动秒表开始计时，并记录此后摆球每次经过最低点的次数n（n=1、2、3...），当数到n=40时刚好停表，此时秒表读数为t。则该单摆的周期为（ ）
A． B． C． D．
6． 下列关于单摆实验过程的具体步骤中，你觉得存在明显问题的是（ ）
A．将细线穿过金属小球上的小孔，在细线的一端打一个稍大一点的结，制成一个单摆
B．将单摆平躺在桌上，用刻度尺、游标卡尺分别测量摆线长度和直径，取半径加线长为摆长
C．铁架台放在桌边，使固定的铁架伸出桌面，然后把单摆固定在铁夹上，使摆球自由下垂
D．当摆动稳定后摆球经过最低点时开始计时，测30~50次全振动的时间，并求出周期
7． 学生通过学习知道北京的重力加速度约为，赤道上的重力加速度约为，学生想到利用自由落体运动相关知识测量达州的重力加速度，一频闪照相机的频闪周期为，如图所示为学生用该照相机拍得的一张小钢珠自由下落过程中的频闪照片（已旋转为水平放置），现已在刻度尺上标出小钢珠影像在不同时刻所在的位置，根据该学生的实验数据可知（所有数据保留2为小数）（ ）
A．达州的重力加速度约为
B．达州的重力加速度约为
C．照相机拍摄左边第一个小钢珠影像时，小钢珠的速度为零
D．理论上讲，连续曝光时间内相邻位移差值与频闪周期成正比
8． 如图，薄金属条上挂有5个相同的小球，细线质量可忽略线长远大于球半径，A，D两球的线长相等，使A小角度垂直于纸面摆动，其余各球随之开始摆动，稳定后（ ）
A．D振动的周期最长
B．B振动的周期最短
C．E和A振动频率相同
D．C的振幅最大
9． 在一次做“探究单摆周期T与摆长L的关系”实验中，在测量单摆周期时，摆球通过最低点时开始计时并记数为0次，则到摆球第N次通过最低点所用时间为t，摆线长度为l，某同学根据测量数据绘制出图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．摆球直径 B．单摆周期的平方（）与摆线长度l成正比。
C．当地重力加速度大小为 D．当地重力加速度大小为
10．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：甲同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图T2﹣L图象中的实线OM；乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学作出的T2-L图像为（ ）
A．虚线①，不平行实线OM B．虚线②，平行实线OM
C．虚线③，平行实线OM D．虚线④，不平行实线OM
二、多选题
11．下列说法正确的是
A．只有机械波能产生多普勒效应，电磁波不会产生多普勒效应
B．由爱因斯坦的相对论得出运动的时钟会变慢
C．电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波
D．红光和绿光通过同一干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距大
E．用单摆测重力加速度实验时，为了减小实验误差，应从单摆摆到最低点时开始计时
12．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，下列说法正确的有（ ）
A．摆线要选择细些、伸缩性小些且尽可能长一些的
B．摆球尽量选择质量大些且体积小些的
C．将悬线的长度当成摆长，测得的重力加速度值偏小
D．拉开摆球释放（摆角小于5°），当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球通过平衡位置51次的时间Δt，则单摆周期T=
E．画出的周期的二次方与摆长（T2-L）的图象是一条过原点的倾斜直线，直线斜率等于重力加速度的大小
13．小明在做用单摆测定重力加速度的实验中，根据实验数据计算出重力加速度明显小于当地重力加速度，他在实验过程可能出现的错误操作是（ ）
A．记录秒表读数时，没有注意到记录分钟的指针过了半格
B．记录摆动次数n时，单摆实际摆动了n+1次
C．忘记测量小球直径，用摆线长作为单摆长度进行数据处理
D．测量了小球直径，用摆线长加小球直径作为单摆长度进行数据处理
14．某同学利用单摆测量重力加速度。为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是（ ）
A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线
C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大
15．某同学利用如图甲所示的单摆测量当地重力加速度，他通过多次改变摆长，并测出不同摆长对应的周期，作出的图像如图乙所示。下列选项正确的是（ ）
A．为减小误差，应尽量增大摆角
B．为减小误差，应尽量选择质量较大、体积较小的摆球
C．为减小误差，测周期时应从摆球经过最低点时开始计时
D．图乙中图线延长线不过坐标原点的原因可能是将摆球的直径计入了摆长
E．由图乙可得，当地重力加速度
三、实验题
16．某物理课外小组研究“用单摆测量重力加速度”实验，他们测出不同的摆长l所对应的周期T，在进行数据处理时：
(1)甲同学以l为横轴、为纵轴作出了图像，若他测得的图像的斜率为k，则测得的重力加速度_____。若甲同学测摆长时，忘记测摆球的半径，则他用图像法求得的重力加速度_____（填“偏小”“偏大”或“准确”）。
(2)乙同学根据公式得，将所测得的数据代入计算重力加速度，若乙同学测摆长时，也忘记了测摆球的半径，则他测得的重力加速度_____（填“偏小”“偏大”或“准确”）。
17．某位同学用以下器材来测量当地的重力加速度：他选择一个半径较大且大小已知为r的表面光滑的凹面镜、一个小砝码和一个停表.具体实验步骤如下
A．将凹面镜水平固定放置，将小砝码从凹面镜边缘静止释放，如图所示；
B．当小砝码滑至凹面镜最低点时按停表计时，同时数作“1”，接着一直数到小砝码第60次通过最低点时，按停表停止计时.读出这段记录的时间t，算出小砝码振动的周期为；
C．利用所求得的T代入到式中即测得重力加速度.
请你分析他的实验方法是否存在不完善或错误？如果有，请写出该步骤的字母序号并加以说明或纠正.
2021-2022学年鲁科版（2019）选择性必修第一册第二章第4节科学测量 ：用单摆测量重力加速度（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D D A C B A C C B
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 BCE ABC BC BC BCE
三、实验题
16． 准确 偏小
17．A不完善，在边缘释放有可能最大摆角已超过5°；B错，应读“0”；周期；C不完善，应多测几次，取平均值
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