- 二一组卷

题型：实验探究题题类：难易度：普通

广东省三校2024-2025学年高三上学期9月月考物理试题

请完成下列实验操作和计算。

（1）、在“用单摆测量重力加速度”的实验中实验装置如图甲所示，已知单摆在摆动过程中的最大偏角小于 $\text{[math]}$ 。在测量单摆的周期时，单摆进行 $\text{[math]}$ 次全振动的时间为 $\text{[math]}$ ，在测量单摆的摆长时，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 $\text{[math]}$ ，再用螺旋测微器测得摆球的直径如图乙所示，则摆球的直径 $\text{[math]}$ mm，重力加速度的表达式为 $\text{[math]}$ （用题中相应物理量的符号表示）。

（2）、用气垫导轨做“探究加速度与合外力的关系”的实验，装置如图丙所示。气垫导轨上相隔一定距离的两处装有光电门 $\text{[math]}$ ，两光电门间的距离为 $\text{[math]}$ ，滑块上固定一遮光条，遮光条和滑块的总质量为 $\text{[math]}$ ，滑块通过光电门时，与光电门连接的数字计时器会记录遮光条的遮光时间。

①实验前，接通气源，将滑块置于气垫导轨上（不挂砂桶），轻推滑块，若数字计时器显示滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间比通过光电门2时遮光条的遮光时间长，则要将气垫导轨右侧适当（填“调低”或“调高”），直至遮光时间相等。

②用螺旋测微器测遮光条的宽度 $\text{[math]}$ 。

③按图丙安装好装置，按正确操作进行实验，若滑块通过光电门1时遮光条的遮光时间为 $\text{[math]}$ ，通过光电门2时遮光条的遮光时间为 $\text{[math]}$ ，可求出滑块运动的加速度大小 $\text{[math]}$ 。

④实验（填“需要”或“不需要”）满足砂和砂桶的总质量远小于 $\text{[math]}$ ，若实验开始时动滑轮两边的细线不竖直，对实验（填“有”或“没有”）影响。

举一反三

关于“探究加速度与力、质量的关系”实验，下列说法中正确的是（）

在“探究加速度与质量的关系”的实验中．（g取10m/s²）

“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示。

实验时小刚同学将长木板平放在水平桌面上，并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力，保持小车的质量不变，改变钩码的个数，得到多组数据，从而确定小车加速度a与细线拉力F的关系。图乙中符合小刚的实验结果的是（）

用图甲所示装置探究物体的加速度与力的关系.实验时保持小车(含车中重物)的质量M不变，细线下端悬挂钩码的总重力作为小车受到的合力F ，用打点计时器测出小车运动的加速度a.

智能手机内置有加速度传感器，可以实时显示手机运动的加速度。某实验小组利用智能手机来探究加速度与合外力的关系，实验装置如图甲所示，已知当地重力加速度为g。实验步骤如下：

①将轻弹簧上端固定在铁架台的支架上，下端与手机相连接，手机下端通过细绳悬挂钩码并记录钩码的质量为m；

②开始时保持手机和钩码处于静止状态，并打开手机的加速度传感器功能；

③剪断悬挂钩码的细绳，手机加速度传感器记录手机加速度a随时间t的变化并拟合绘制出 $\text{[math]}$ 图像，如图乙所示。

请回答下面问题：

在用单摆测重力加速度的实验中：

(1)用毫米刻度尺测得单摆的悬线长为 $\text{[math]}$ ，用20分度的游标卡尺测摆球的直径时示数如图甲所示则摆球的直径为{#blank#}1{#/blank#} $\text{[math]}$ ，摆长为{#blank#}2{#/blank#} $\text{[math]}$ 。

(2)某实验小组为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，决定采用单摆测重力加速度。实验中为了减少摆长的测量误差对实验精度的影响，小组决定用不同长度的摆线对应的单摆周期，绘出 $\text{[math]}$ 图线，从而间接测定当地的重力加速度。

A．若 $\text{[math]}$ 图线的斜率为 $\text{[math]}$ ，则当地的重力加速度计算公式为 $\text{[math]}$ {#blank#}3{#/blank#}；

B．实验小组测得的数据如图乙所示，请在答题卡上的图丙上绘制出 $\text{[math]}$ 图线（可用铅笔绘图）；{#blank#}4{#/blank#}

摆线长 $\text{[math]}$	0.6	0.7	0.8	0.9	1	1.1	1.2
周期 $\text{[math]}$	1.58	1.70	1.82	1.92	2.03	2.13	2.22
周期平方 $\text{[math]}$	2.48	2.89	3.30	3.70	4.11	4.52	4.92
图乙

C．请根据图丙的 $\text{[math]}$ 图线算出该直线的斜率 $\text{[math]}$ {#blank#}5{#/blank#} $\text{[math]}$ ；

D．若取 $\text{[math]}$ ，实验小组测定的当地重力加速度值为 $\text{[math]}$ {#blank#}6{#/blank#} $\text{[math]}$ 。（保留三位有效数字）

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