2021届高三物理第一轮复习：光波实验
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、实验题
1． (2020·浙江7月)某同学用单摆测量重力加速度， ①为了减少测量误差，下列做法正确的是_____（多选）； A．摆的振幅越大越好 B．摆球质量大些、体积小些 C．摆线尽量细些、长些、伸缩性小些
D．计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
②改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长的关系图象如图所示，所得结果与当地重力加速度值相符，但发现其延长线没有过原点，其原因可能是_____。
A．测周期时多数了一个周期 B．测周期时少数了一个周期
C．测摆长时直接将摆线的长度作为摆长
D．测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长 【答案】 (1). BC (2). C 【解析】
【详解】①[1]．A．单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，单摆的摆角不能太大，一般不能超过5°，否则单摆将不做简谐振动，故A做法错误；
B．实验尽量选择质量大的、体积小的小球，减小空气阻力，减小实验误差，故B做法正确；
C．为了减小实验误差，摆线应轻且不易伸长的细线，实验选择细一些的、长度适当、伸缩性小的绳子，故C做法正确；
D．物体再平衡位置（最低点）速度最大，计时更准确，故D做法错误。 ②[2]．单摆的周期
T?2?即
2lg
4?2T??lg
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4?22但是实验所得T?l没过原点，测得重力加速度与当地结果相符，则斜率仍为g；则
故实验可能是测量是直接将摆线的长度作为摆长了。
2． （2020·全国Ⅱ）用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验，要求摆动的最大角度小于5°，则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过_______cm（保留1位小数）。（提示：单摆被拉开小角度的情况下，所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程。）
某同学想设计一个新单摆，要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等。新单摆的摆长应该取为_______cm。 【答案】 (1). 6.9 (2). 96.8 【解析】
【详解】拉离平衡位置的距离
4?2T??(l?l0)g
25??6.97cm360?
题中要求摆动最大角度小于5?，且保留1位小数，所以拉离平衡位置的不超过6.9cm； x?2??80cm?根据单摆周期公式代入数据为
10T??11T
解得新单摆的摆长为
10L??1180cm L??96.8cm
3． (2017·福建漳州三模)某实验小组在用单摆测定重力加速度实验中，使用游标卡尺测摆球直径，测量结果如图1所示，则该摆球直径为________ cm.
某同学先测得摆线长为89.2 cm，然后停表记录了完成30次全振动所用时间如图甲中停表所示，则：该摆长为________ cm，停表所示读数为________ s.
为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长l，测出相应周期T，从而得出一组对应的l与T的数值，再以l为横坐标、T2为纵坐标，将所得数据连成直线如图乙所示，则测得g＝________. 【答案】0.96 89.68 57.0 9.86 m/s2
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T?2?Lg结合题意可知
【解析】游标卡尺的读数＝主尺＋游标尺与主尺对齐格数×精确度＝9 mm＋6×0.1 mm＝9.6 mm＝0.96 cm 0.96单摆的摆长l＝L＋R＝89.2 cm＋ cm＝89.68 cm，停表的读数为57.0 s. 2l单摆的周期公式T＝2π， g4π2所以图象的斜率表示k＝， g4π2由题图知k＝4，则g＝＝9.86 m/s2. k4． 用单摆测定重力加速度时，某同学测得的数值大于当地重力加速度的真实值，引起这一误差的可能原因是( )
A.摆线上端未系牢，摆动中松驰了 B.把摆线长当成摆长
C.把摆线长加摆球直径当成摆长
D.测量周期时，当摆球通过平衡位置时启动秒表并数下“1”，直到第30次同向过平衡位置时制动秒表，读得
t
经历时间t，用周期T＝来进行计算
30【答案】CD 【解析】由T＝2π
L4π2L
知g＝2，若测得的g偏大，即L偏大或T偏小，故答案选C、D. gT
5． (2019天津卷)某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。 ①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。 A.选用两光学表面间距大的玻璃砖 B.选用两光学表面平行的玻璃砖 C.选用粗的大头针完成实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______。
③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN?的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n?______。（用图中线段的字母表示）
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2021届高三物理第一轮复习：光波实验(答案)
