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题型:简答题
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简答题 · 18 分

(1)在“用单摆测重力加速度”的实验中,小明同学的操作步骤为:

A.取一根细线,下端系着直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上;

B.用刻度尺量得细线长度l;

C.在细线偏离竖直方向角度很小时释放小球;

D.用秒表记录小球完成n次全振动所用的总时间t,得到周期

E.用公式计算重力加速度

①为减小实验误差,小明同学应在小球经过      (选填“释放位置”或“平衡位置”)时开始计时。

②按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比_________(选填“偏大”、“相同”或“偏小”)。

(2)小亮同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5V,最大电流不超过0.55A)的伏安特性曲线,在实验室找到了下列实验器材:

A.电压表(量程是3V,内阻是6kΩ的伏特表)

B.电压表(量程是15V,内阻是30kΩ的伏特表)

C.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5Ω的安培表)

D.电流表(量程是3A,内阻是0.1Ω的安培表)

E.滑动变阻器(阻值范围0~5Ω),额定电流为0.6A

F.滑动变阻器(阻值范围0~100Ω),额定电流为0.6A

直流电源(电动势E=3V,内阻不计)   开关、导线若干。

该同学设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学元件上的电流和电压)。

①为提高实验结果的准确程度,电流表选     ;电压表选      ;滑动变阻器选    。(以上均填写器材代号)

②请在画出实验电路图;

③在图(a)中描出该电学元件的伏安特性曲线;

④据图(a)中描出的伏安特性曲线可知,该电学元件的电阻随温度而变化的情况为:                                  ;

⑤把本题中的电学元件接到图(b)所示电路中,若电源电动势E=2.0V,内阻不计,定值电阻R=5Ω,则此时该电学元件的功率是_______W。

正确答案

见解析。

解析

(1)平衡位置;偏小。                           

(2) ① C ;A; F。                           

②如答图1所示。

③如答图2所示。

              

④元件电阻随温度升高而增大。              

⑤0.14~0.18W均可 。                       

知识点

用单摆测定重力加速度描绘小电珠的伏安特性曲线
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题型:填空题
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填空题 · 6 分

在“用单摆测定重力加速度”的实验中:

(1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下。若要精确计算当地的重力加速度值,应选用第____________组实验数据。

(2)某同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出T2—L图线(以T2为纵轴) ,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g=____________(用符号表示)。

正确答案

(1)2

(2)

解析


知识点

用单摆测定重力加速度
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题型:填空题
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填空题 · 5 分

在用单摆测重力加速度的实验中:

(1)实验时必须控制摆角θ≤    ;

(2)某学生在测量摆长时,只量了悬线的长度L当作摆长,而没有加上摆球的半径,直接将L和测得的周期用单摆的周期公式算出了当地的重力加速度。则测出的重力加速度将比实际的重力加速度    (填“大”、“小”、“一样”)。

(3)该同学通过改变悬线L长度而测出对应的摆动周期T,再以为纵轴、L为横轴画出函数关系图像,实验中所得到的关系图像如图(乙)所示,由图象可知,摆球的半径

m;当地    m/s2

正确答案

(1) 5º 

(2) 小 

(3)1.2х10-2   9.86或

解析


知识点

用单摆测定重力加速度
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

(1)在用单摆测重力加速度的实验中,

①用游标卡尺测小球直径时如图1所示,由图可知小球的直径是(      )

A.11.70mm

B.11.14mm

C.10.70mm

D.10.14mm

②实验中作出的几个T2-L图像如图2所示,a、b、c三条图线平行,下列说法中正确的是(     )

     

A.只有利用b图线才能测出重力加速度g

B.a图线可能是摆长L中多加一个小球半径得出的

C.b图线可能是摆长L中少加一个小球半径得出的

D.重力加速度可以用公式算出

(2)用“伏安法”测量一根电阻丝的电阻率,实验所需器材规格如下:

A.待测电阻丝的电阻Rx(约10 Ω);

B.直流毫安表(量程0 ~ 600 mA,内阻约0.5 Ω);

C.直流电压表(量程0 ~ 6 V,内阻约5 kΩ);

D.直流电源(输出电压6 V,内阻不计);

E.滑动变阻器(阻值范围0 ~ 20Ω,允许最大电流1A);

F.滑动变阻器(阻值范围0 ~ 2000Ω,允许最大电流50 mA),开关1个,导线若干条。

①用螺旋测微器测量其电阻丝的直径,如图3所示,其读数为           mm;

②其中滑动变阻器选择          ;(只填序号)

③根据上述器材的规格和实验要求,在虚线框中画出实验电路图并在实物图上连线。(要求:能耗小、操作简单)

正确答案

见解析。

解析

(1)①A              ②D

(2)①1.125±0.002    

 ②E

知识点

用单摆测定重力加速度测定金属的电阻率
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验时:

①需要测量摆球直径,如图1所示,摆球直径为_______cm;让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图2所示,那么单摆摆长是_______。

②为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的振动周期T,从而得出几组对应的L与T2的数据,如图所示。再以L为横坐标,T2为纵坐标,将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率为k。则重力加速度g=_______。(用k表示)

(2).某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率,所用器材包括:输出为3V的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器(千分尺)、米尺、电阻箱、开关和导线等。

①他们截取了一段金属丝,拉直后固定在绝缘的米尺上,并在金属丝上夹上一个小金属夹,金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材,设计实验电路,并连接电路实物图4

②实验的主要步骤如下:

A.正确连接电路,设定电阻箱的阻值,开启电源,合上开关;

B.读出电流表的示数,记录金属夹的位置;

C.断开开关,_______,合上开关,重复B的操作。

③该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据,并据此给出了图5的关系图线,其斜率为_______(保留三位有效数字);图线纵轴截距与电源电压的乘积代表了_______电阻之和。

④他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图6所示. 金属丝的直径是_______。图5中图线的斜率、电源电压金属丝横截面积的乘积代表的物理量是_______。

正确答案

见解析。

解析

(1)①2.00    88.40             

②4π2/k

(2)①电路实物连线如图所示;

②读出接入电路中的金属丝的长度同时移动金属夹的位置;

③10.5(11.0或相近都算对),电流表内阻和电阻箱电阻;

④0.700mm,电阻率。

知识点

用单摆测定重力加速度测定金属的电阻率
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题型:填空题
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填空题 · 3 分

某同学“用单摆测定重力加速度”实验,用一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球。实验步骤如下:

A.将石块用细尼龙线系好,结点为N,将尼龙线的上端固定于O点;

B.用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长;

C.将石块拉开一个角度α (α<5°),然后由静止释放;

D.从摆球摆到最高点时开始计时,测出30次全振动的总时间t,由T=t/30得出周期;

E.改变ON间尼龙线的长度再做几次实验,记下相应的l和T;

F.求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数据,代入公式求出重力加速度g。

你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是___________。(只填写相应的步骤字母即可)

正确答案

 BDF  

解析


知识点

用单摆测定重力加速度
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题型:简答题
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简答题 · 15 分

(1)根据单摆周期公式 ,可以通过实验测量当地的重力加速度。如图所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆。

①用游标卡尺测量小钢球直径,读数如图所示,读数为            m。

②以下是实验过程中的一些做法和判断,其中正确的有_______。

a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且可适当长一些,摆球尽量选择质量大些、体积小些的

b.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度

c.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5度,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间△t,则单摆周期

d.当摆球振动稳定后,从摆球过平衡位置开始计时并同时记为1,以后每过最低点记数一次,记数50次所用的时间为t,则

(2)如图所示,OBCD为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由红光和紫光组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃,B.C点为两单色光的射出点(设光线在B.C处未发生全反射)。已知从B点射出的单色光由O到B的传播时间为t。

①若OB.OC两束单色光在真空中的波长分别为λB.λC,试比较λB.λC的大小。

②求从C点射出的单色光由O到C的传播时间tC

正确答案

(1)1.040×10-1;ac

(2)①λB<λC;②t

解析

(2)①红光的折射率小,频率小,波长大。进入玻璃后红光偏折少,故光为红光,

故λB<λC

②如图,作界面的法线,设圆柱体的直径为,入射角为θ,折射角分别为θB.θC,连结OB、OC。

由折射定律得

已知(1分)  所以

知识点

用单摆测定重力加速度
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题型:填空题
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填空题 · 6 分

如图“利用单摆测重力加速度”的实验示意图。用一个磁性小球代替原先的摆球,为了磁性小球位于最低点时得到磁感应强度测量值最大,则磁传感器应放置在单摆的________。图中磁传感器的引出端A应接到____________。使单摆做小角度摆动,当某次磁感应强度为最大时,开始计数为“1”,连续数得磁感应强度最大值N个,共测得时间为t,则单摆周期的测量值为_________(地磁场和磁传感器的影响可忽略)。

正确答案

正下方,数据采集器,

解析


知识点

用单摆测定重力加速度
1
题型:填空题
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填空题 · 4 分

“利用单摆测重力加速度”的实验如图甲,实验时使摆球在垂直于纸面的平面内摆动,在摆球运动最低点的左右两侧分别放置一激光光源、光敏电阻(光照时电阻比较小)与某一自动记录仪相连,用刻度尺测量细绳的悬点到球的顶端距离当作摆长,分别测出L1和L2时,该仪器显示的光敏电阻的阻值R随时间t变化的图线分别如图乙、丙所示。

(1)根据图线可知,当摆长为L1时,单摆的周期T1为_____ ,当摆长为L2时,单摆的周期T2为 ____________         。

(2)请用测得的物理量(L1、 L2 、T1 和T2),写出当地的重力加速度g= ________  。

正确答案

(1)2t1  2t2      

(2) 

解析


知识点

用单摆测定重力加速度
1
题型:简答题
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简答题 · 15 分

(1)利用单摆测量某地的重力加速度,现测得摆球质量为m,摆长为L,通过传感器测出摆球运动时位移随时间变化的规律为.则该单摆的振动周期T=         ,该处的重力加速度g=         ;若减小振幅A,则周期       (选填“增大”、“减小”或“不变”).

(2)半径为R的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O.两条平行单色红光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直.光线1的入射点A为圆柱面的顶点,光线 2的入射点B,∠AOB=60,已知该玻璃对红光的折射率n =.求:

①两条光线经柱面和底面折射后出射光线的交点与O点的距离d;

②若入射的是单色蓝光,则距离d将比上面求得的结果大还是小?(定性分析,不需要计算,画出光路图)

正确答案

见解析

解析

(1) ;   ;  不变

(2)①光线l直接从O点透射,方向垂直于底面.

光级2入射角为60°,折射率,根据折射定律  解得折射角为:r=30°

由几何关系可知,在底面处发生再次折射时,入射角为30°,有光路可逆,   可得折射角为60°.

在底面上,折射点距离O点:

透射光线的交点到O点的距离为:

②根据,蓝光比红光的折射率大,则蓝光2在底面上的透射点距离O点近,即x小.

再由

可以判断蓝光的d较小.

知识点

光的反和折射用单摆测定重力加速度
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

(1)某同学欲将量程为200μA的电流表G改装成电压表。

①该同学首先采用如图所示的实验电路测量该电流表的内阻Rg,图中R1、R2为电阻箱。他按电路图连接好电路,将R1的阻值调到最大,闭合开关S1后,他应该正确操作的步骤是        。(选出下列必要的步骤,并将其序号排序)

a.记下R2的阻值

b.调节R1的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度

c.闭合S2,调节R1和R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半

d.闭合S2,保持R1不变,调节R2的阻值,使电流表的指针偏转到满刻度的一半

②如果按正确操作步骤测得R2的阻值为500Ω,则Rg的阻值大小为     ;(填写字母代号)

A. 250Ω

B. 500Ω

C. 750Ω

D. 1000Ω

③为把此电流表G改装成量程为2.0V的电压表,应选一个阻值为     Ω的电阻与此电流表串联。

(2)甲乙两个学习小组分别利用单摆测量重力加速度。

①甲组同学采用图甲所示的实验装置。

A.为比较准确地测量出当地重力加速度的数值,除秒表外,在下列器材中,还应该选用       ;(用器材前的字母表示)

a.长度接近1m的细绳

b. 长度为30cm左右的细绳

c.直径为1.8cm的塑料球

d.直径为1.8cm的铁球

e.最小刻度为1cm的米尺

f.最小刻度为1mm的米尺

B.该组同学先测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。请写出重力加速度的表达式g=              。(用所测物理量表示)

C.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”)

② 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。

A.由图丙可知,该单摆的周期T=        s;

B.更换摆线长度后,多次测量,根据实验数据,利用计算机作出T2-L(周期平方-摆长)图线,并根据图线拟合得到方程T2=4.04L+0.035。由此可以得出当地的重力加速度g=          m/s2。(取π2=9.86,结果保留3位有效数字)

正确答案

见解析。

解析

(1))

①bda 

②B  

③9500

(2)

① A.adf     

B. 

C.偏小

② A.2.0         

B.9.76

知识点

用单摆测定重力加速度
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题型:填空题
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填空题 · 8 分

某同学利用单摆测定重力加速度时,用秒表测量单摆的周期,当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为n=0,单摆每经过最低点记一次数,当数到n=60时秒表的示数如图所示。

(1)该单摆的周期是T=_______________s 。

(2)(多选)测量结果与当地的重力加速度的真实值比较,发现偏大,可能原因是(         )

A振幅偏小                    

B开始计时误记为n=1

C将摆线加上球直径当成了摆长  

D在单摆未悬挂之前先测定其摆线的长度

(3)“重力勘探”是应用地球表面某处重力加速度的异常来寻找矿床。假设A处的正下方有一均匀分布且体积为V的球形矿床,如图所示,矿床的密度为n(n>1,为地球的平均密度),万有引力常量为G。由于矿床的存在,某同学在地球表面A处利用单摆装置测得的重力加速度为g,明显大于该区域正常情况下地球表面的重力加速度理论值g0。则根据上述数据可以推断出此矿床球心离A的距离r为_____________________。(请用题中已知的字母表示)。

正确答案

(1)2.25s  

(2) B  C  

(3)  

解析


知识点

用单摆测定重力加速度
1
题型:简答题
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简答题 · 6 分

用单摆测定重力加速度的实验中:

(1)(多选题)应选用下列器材中的     ()

A.半径1cm的木球     

B.半径1cm的实心钢球      

C.1m左右的细线

D.30cm左右的细线   

E.秒表、三角板、米尺

(2)若在某次实验中,测得细线的长度为l、摆球直径为D、单摆完成N次全振动的时间为t,则利用上述量求重力加速度g的表达式为_____________。

正确答案

(1) BCE 

(2)    

解析

知识点

用单摆测定重力加速度
1
题型:简答题
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简答题 · 18 分

(1)根据单摆周期公式,可以通过实验测量当地的重力加速度。

①以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有_______。

a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些

b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的

c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有较大的角度

d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于5度,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,此时间间隔t即为单摆周期T

②在《用单摆测重力加速度》的实验中,利用不同摆长(L)所对应的周期(T)进行数据处理时:某同学以摆长(L)为横坐标,周期的平方(T 2)为纵坐标作出T 2-L图线,若他算得图线的斜率为K,则测得的重力加速度g =                  。(用K表示)

(2)为探究小灯泡的电功率和电压的关系,小明测量小灯泡的电压和电流,利用得到电功率。 实验所使用的小灯泡规格为“3.0V;1.8W”,电源为12V的电池(内阻不计),电路中的定值电阻=10

①为了测量小灯泡在(0--3.0V)范围内的多组值,准备使用的实物电路如1图所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置。(用笔画线代替导线)

②现具备甲乙两个滑动变阻器:

滑动变阻器甲的阻值0~10Ω;

滑动变阻器乙的阻值0~2kΩ。

为了使调节方便,测量的准确度高,滑动变阻器应选用            (填甲或乙)。

③小明处理数据后将描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如2图所示。 请指出图象中不恰当的地方。(a)                                                   。

(b)                                                   。

④通过小明的实验数据给出的信息,请你推断小灯泡在不超过额定电压条件下,下图中可能正确的是             。(图中I、U、P分别为小灯泡的电流强度、电压、功率)。

正确答案

见解析。

解析

(1)①ab ;② g= ;

(2)  ①

②甲

③(a)图线不应画为直线;(b)横坐标的标度不恰当.

④D

知识点

用单摆测定重力加速度描绘小电珠的伏安特性曲线
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题型:简答题
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简答题 · 16 分

(1)①某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中,用游标卡尺测定摆球的直径,测量的结果如图所示,则该摆球的直径为________mm.

②某小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中如果测得g值偏大,原因可能是  (     )

A.把摆线长与小球直径之和做为摆长

B.摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了

C.开始计时时,秒表过迟按下

D.实验中误将49次全振动次数记为50次

(2)一个小灯泡的额定电压为2.0V,额定电流约为0.5A,选用下列实验器材进行实验,并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线

A. 电源E:电动势为3.0V,内阻不计

B. 电压表V1:量程为0~3V,内阻约为1

C. 电压表V2:量程为0~15V,内阻约为4

D. 电流表A1:量程为0~3A,内阻约为0.1

E. 电流表A2:量程为0~0.6A,内阻约为0.6

F. 滑动变阻器R1:最大阻值为10Ω,额定电流为1.0A

G. 滑动变阻器R2:最大阻值为150Ω,额定电流为1.0A

H. 开关S,导线若干

①实验中使用的电压表应选用_______;电流表应选用_____;滑动变阻器应选用_____(请填写选项前对应的字母).

②实验中某同学连接实验电路如图所示,请你不要改动已连接的导线,在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上.闭合开关前,应使变阻器滑片放在最 _____(填“左”或“右”)端.

③实验中得到的其中一组电压表与电流表示数如图所示,请将该组数据标记在U-I坐标中,其余实验数据已标记在坐标中,请你画出小灯泡的U-I图线.并简述该图线不是直线的主要原因。

④若将实验中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端,则小灯泡的实际功率约为_____W(保留两位有效数字).

正确答案

见解析。

解析

(1)①11.4mm ; ②A、C、D;

(2)①     B 、E、F

最左 端

原因:灯丝电阻(率)随温度升高而增大

④0.44±0.02W

知识点

用单摆测定重力加速度描绘小电珠的伏安特性曲线
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