1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。专题检测卷(十六)电学、光学实验(60分钟100分)1.(10分)(2012福建高考)在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图):(1)下列说法哪一个是错误的 。(填选项前的字母)A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距x=(2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为 mm。2.(10分)
2、(2013资阳二模)在“测定电源的电动势和内阻”的实验中,有以下器材:A.待测干电池组E(电动势约为4.5V,内阻r约2)B.电压表(量程3 V、内阻很大)C.电流表(量程0.5 A、内阻很小)D.滑动变阻器(020)E.电阻箱R0(0999.9,用作定值电阻)F.电键、导线若干(1)图甲中,电阻箱面板显示其阻值R0=。(2)图乙为用以上器材连接的不完整的电路,为完成实验,请在乙图中补画出一根导线构成完整实验电路。(3)利用实验测得的多组电压表示数和对应的电流表示数,绘出了如图丙所示的U-I关系图线,若图线在U轴的截距为U0,在I轴的截距为I0,则可以求得电池组电动势E=,内阻r=。(用给定的
3、物理量符号表示)。3.(10分)(2013锦州模拟)实际电压表内阻并不是无限大,可等效为理想电压表与较大的电阻的并联。测量一只量程已知的电压表的内阻,器材如下:待测电压表(量程3V,内阻约3k待测)一只,电流表(量程3A,内阻0.01)一只,电池组(电动势约为3V,内阻约1),滑动变阻器一个,变阻箱(可以读出电阻值,09999)一个,开关和导线若干。某同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:(1)该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。为了更准确地测出该电压表内阻的大小,你认为其中相对比较合理的是(选填“甲”或“乙”)电路。(2)用你选择的电路进行实验时,闭合开关S,改变阻值,记录需要直接测量的物
4、理量:电压表的读数U和(填上文字和符号)。(3)选择下面的坐标轴,作出相应的直线图线,其中合理的是。A.U-IB.U-C.-RD.U-R(4)设直线图像的斜率为k、截距为b,请写出待测电压表内阻表达式RV=。4.(10分)(2013漳州二模)某同学想用如图甲所示的电路描绘某一热敏电阻的伏安特性曲线,实验室提供下列器材:A.电压表V1(05 V,内阻约5 k)B.电压表V2(015 V,内阻30 k)C.电流表A(025 mA,内阻约0.2)D.滑动变阻器R1(010,额定电流1.5 A)E.滑动变阻器R2(01000,额定电流0.5 A)F.定值电阻R0G.热敏电阻RTH.直流电源(电动势E=
5、6.0V,内阻r=1.0)I.开关一个、导线若干(1)为了保证实验的安全,滑动变阻器的滑片在开关闭合前应置于(选填“a端”“中央”或“b端”)。(2)该同学选择了适当的器材组成描绘伏安特性曲线的电路,得到热敏电阻电压和电流的7组数据(如表),请你在坐标纸上作出热敏电阻的伏安特性曲线。电压U/V0.01.02.02.43.03.64.0电流I/mA0.01.85.88.011.816.020.0(3)由此曲线可知,该热敏电阻的阻值随电压的增大而(选填“增大”或“减小”)。该同学选择的电压表是(选填“A”或“B”),选择的滑动变阻器是(选填“D”或“E”)。(4)若将该热敏电阻RT与一定值电阻R0
6、和电源组成如图乙所示电路,现测得电路中电流为15mA,则定值电阻的阻值R0=。5.(15分)(2013北京高考)某同学通过实验测定一个阻值约为5的电阻Rx的阻值。(1)现有电源(4V,内阻可不计),滑动变阻器(050,额定电流2A),开关和导线若干以及下列电表A.电流表(03 A,内阻约0.025)B.电流表(00.6 A,内阻约0.125)C.电压表(03 V,内阻约3 k)D.电压表(015 V,内阻约15 k)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用,电压表应选用(选填器材前的字母);实验电路应采用图中的 (选填“甲”或“乙”)。(2)如图是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。
7、请根据在(1)问中所选的电路图,补充完成图中实物间的连线。(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值Rx=(保留两位有效数字)。(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是。(选填选项前的字母)A.电流表测量值小于流经Rx的电流值B.电流表测量值大于流经Rx的电流值C.电压表测量值小于Rx两端的电压值D.电压表测量值大于Rx两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻Rx两端的电压U也随之增加
8、,下列反映U-x关系的示意图中正确的是 。6.(15分)使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60mA的电流表,电阻箱,导线若干。实验时,将多用电表调至“1”挡,调好零点;电阻箱置于适当数值。完成下列填空:(1)仪器连线如图甲所示(a和b是多用电表的两个表笔)。若两电表均正常工作,则表笔a为(选填“红”或“黑”)色;(2)若适当调节电阻箱后,图甲中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙(a)、(b)、(c)所示,则多用电表的读
9、数为 ,电流表的读数为mA,电阻箱的读数为;(3)将图甲中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为mA;(保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为 V。(保留3位有效数字)7.(15分)(2013山东高考)(1)图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的(选填“A”“B”或“C”)进行测量;示数如图乙所示,该钢笔帽的内径为mm。(2)霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图丙所示,在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH为霍
10、尔电压,且满足UH=k,式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图丙所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与(选填“M”或“N”)端通过导线相连。已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如表所示。I/10-3A3.06.09.012.015.018.0UH/10-3V1.11.93.44.56.26.8根据表中数据在给定坐标纸上画出UH-I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为10-3VmA-1T-1(保留
11、2位有效数字)。该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图丁所示的测量电路。S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出)。为使电流自Q端流入,P端流出,应将S1掷向(选填“a”或“b”),S2掷向(选填“c”或“d”)。为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一合适的定值电阻串接在电路中。在保持其他连接不变的情况下,该定值电阻应串接在相邻器件和(填器件代号)之间。8.(15分)(2013南京模拟)某同学要测量一电阻Rx(阻值约18)的阻值,实验室提供如下器材:电池组E(电动势3V,内阻约1);电
12、流表(量程00.6A,内阻约0.5);电压表(量程03V,内阻约5k);电阻箱R(阻值范围099.99,额定电流1A);开关S,导线若干。(1)为使测量尽可能准确,应采用下面图甲给出的所示电路进行测量。(2)如表中记录了电阻箱阻值R及对应电流表、电压表的测量数据I、U,请在图乙坐标纸上作出-图像,根据图像得出电阻Rx的测量值为。次数12345R/812162024I/A0.440.360.320.290.25U/V2.302.402.572.602.70/-10.190.150.120.110.09/-10.130.080.060.050.04(3)此实验中电阻Rx的测量值与真实值相比(选填“
13、偏大”或“偏小”)。答案解析1. 【解析】(1)应先调节光源高度、遮光筒中心及光屏中心后再放上单、双缝,A选项不正确。目镜分划板中心应与亮纹中心对齐,使得移动过程测出的条纹间距较为准确,B选项正确。目镜移过n条亮纹,则亮条纹间距x=,C选项正确,故选A。(2)主尺读数是1.5mm,螺旋读数是47.00.01 mm,因此示数为1.970 mm。答案:(1)A(2)1.9702.【解析】(1)电阻箱面板阻值R0=(1000+100+81+0.10)=8.0(2)乙图中电压表未连入电路,可使电压表的“+”接线柱和电阻箱连接,如图所示(3)电路I=0时,E=U0,滑动变阻器连入电阻为零时,电流最大,最
14、大I0=,所以r=-R0。答案:(1)8.0(2)见解析(3)U0-R03.【解析】由于电压表内阻约3k,若电压表与电流表串联测量,则电流小于1mA,对于量程3A的电流表,指针几乎不偏转,改变滑动变阻器的电阻时,电路中的电流基本不变,所以不能准确地测出该电压表内阻的大小,电路甲不合理;对于电路乙,闭合开关S,选取电阻箱的不同阻值R,对应记录电压表的读数U,记录需要直接测量的物理量:电压表的读数U和电阻箱的阻值R。由闭合电路欧姆定律,E=U+U(R+r),可变换成=+r+R,由于电压表内阻远大于电池组内阻r,可以略去r项,写成=+R,选择-R,作出相应的直线图线。图线斜率k=,截距b=,所以电压
15、表内阻RV=。答案:(1)乙(2)电阻箱的阻值R(3)C(4)4.【解析】(1)为了保证实验的安全,在闭合开关的瞬间,应使流过电流表的电流最小,则应将滑片置于a端。(2)根据表中数据在坐标纸上描点,再用平滑的曲线连接各点,图像如图所示。(3)图像中曲线的斜率表示电阻的倒数,所以热敏电阻的阻值随电压的增大而减小;图像中电压测量的最大值为4.0V,故电压表应选A;为了便于调节滑动变阻器,应在安全的情况下选最大阻值较小的D。(4)当电路中电流I=15mA时,由图像可得U=3.5V,则R0+r=,解得R0=166。答案:(1)a端(2)图见解析(3)减小AD(4)1665.【解析】(1)由于电源电动势
16、为4V,15 V的电压表量程太大,读数误差太大,故电压表应选C;当电压表满偏时,电路中的最大电流约为Im=0.6A,电流表应选B;又因为=600=40,电流表应外接,故电路应选甲。(2)根据电路图甲进行实物连接,如图所示。(3)根据电表读数I=0.50A,U=2.60V,则被测电阻为Rx=5.2。(4)甲图中电流表测量的是流过被测电阻与电压表的电流之和,故B正确;乙图中电压表测量的是被测电阻与电流表的电压之和,故D正确。(5)由于随着滑片的移动,Rx两端的电压增大,说明电路中电流增大,变阻器接入电路的电阻减小,设变阻器的最大电阻为R,单位长度电阻丝阻值为k,则Rx两端的电压为U=,由此得随x的
17、增大,U增大,但不是简单的线性关系,又当x=0时,U最小,且U=0,随x的增大,电压的变化加快,故A正确。答案:(1)BC甲(2)见解析图(3)5.2(4)BD(5)A6.【解析】(1)根据“红进黑出”的一般原则,对多用电表,电流从红表笔进入多用电表,从黑表笔流出多用电表,由于设计电路图中a表笔接在电流表的正极,故a表笔为多用电表的黑表笔。(2)多用电表读数为R=14.0;电流表读数为I=53.0mA;电阻箱读数为41+60.1=4.6。(3)多用电表接外电路时,考虑到多用电表表头的电流刻度是均匀的,其表头偏转的格数与表盘总格数之比为2650,而多用电表接外电路时,外电路电流表示数为I=53.
18、0mA,设两表笔短接时通过多用电表的电流为I0,则=,解得I0=102mA。(4)设多用电表内阻为r,已知外电路电阻为R=14.0,多用电表接外电路时:E=I(r+R),多用电表两表笔短接时:E=I0r,联立解得多用电表内电池的电动势E=1.54V。答案:(1)黑(2)14.053.04.6(3)102(4)1.547.【解析】(1)根据游标卡尺的特点可知,应用游标卡尺的短测量角A测量物体的内径;游标卡尺为20分度,因此,游标卡尺的精确度为0.05mm,该钢笔帽的内径为d=11mm+0.05mm6=11.30mm;(2)该题中电流是由正电荷的定向移动形成的,根据左手定则可知,正电荷由P向Q运动
19、的过程中,在洛伦兹力的作用下向M一侧偏转,因此,M一侧积累了正电荷,N侧积累了负电荷,M、N之间存在电势差,且M一侧为正极,电压表的正极应该与M连接;在坐标纸上描出各坐标点,用一条平滑的直线连接各坐标点,在坐标纸上作出UH-I图线。根据图线可知=k=,将B=0.10T,d=0.40mm代入,解得:k=1.510-3VmA-1T-1为使电流自Q端流入,P端流出,S1应掷向b,S2掷向c;为了保证测量安全,串接在电路中的定值电阻应该在任何操作下都确保所有仪器安全,定值电阻应该接在干路上,且对电源有保护作用,故定值电阻应该接在S1与E之间(或接在S2与E之间)。答案:(1)A11.30(2)MUH-I图线见解析1.5bcS1E(或S2E)8.【解析】(1)由于待测电阻阻值较小,采用电流表外接;由于电流表量程太大,需要给待测电阻并联一可读出电阻值的分流电阻,所以选择电路图A。(2)利用描点法作出-图像,根据电路图A,利用欧姆定律和并联电路规律,+=I,解得=+。对照图像,图像在纵轴截距的倒数为待测电阻阻值,即Rx=16.4。(3)因电压表的分流作用,图像在纵轴上的截距应为+,因此测得的Rx值偏小。答案:(1)A(2)图像见解析16.4(3)偏小关闭Word文档返回原板块
