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2016年高考物理一轮复习重点实验专项试题(含答案)

编辑:sx_liujy

2015-12-05

实验是科学研究的基本方法之一。精品学习网整理了2016年高考物理一轮复习重点实验专项试题,希望对大家复习有帮助。

1.[2012·山东卷,21(2)]在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:

待测金属丝:R x(阻值约为4 Ω,额定电流约为0.5 A);

电压表:V(量程3 V,内阻约3 kΩ);

电流表:A1(量程0.6 A,内阻约为0.2 Ω);

A2(量程3 A,内阻约为0.05 Ω);

电源:E1(电动势3 V,内阻不计);

E2(电动势12 V,内阻不计);

滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω);

螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线.

用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图5-12-1所示,读数为________mm.

若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电源应选________(均填器材代号),在虚线框内完成电路原理图).

解析 螺旋测微器主尺读数为1.5 mm,螺旋刻度读数为27.3×0.01 mm=0.273 mm,读数应为:1.5 mm+0.273 mm=1.773 mm.

由于待测电阻Rx阻值约为4 Ω,额定电流约为0.5 A,故电流表选A1,电源选E1.

答案 1.773(1.771~1.775均正确)

A1 E1 电路图如图所示.

2.[2013·山东卷,21(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5-12-2甲所示,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甲所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与________(填“M”或“N”)端通过导线连接.

已知薄片厚度d=0.40 mm,该同学保持磁感应强度B=0.10 T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示.

I(×10-3 A) 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 UH((×10-3 V) 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8 根据表中数据画出UH-I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为________×10-3 V·m·A-1·T-1(保留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乙所示的测量电路.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________(填“a”或“b”),S2掷向________(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.

解析

通过矩形半导体元件的电流由P向Q,故根据左手定则可知带正电粒子受到的洛伦兹力由N端指向M端,故带正电粒子向M端偏转,故M端聚积正电荷,M端电势高于N端,电压表的“+”接线柱接M端;由UH=k可得霍尔系数k=,由图象可得k′==0.38 V/A,故k=1.5×10-3 V·m·A-1·T-1;为使电流自Q端流入,P端流出,应将S1掷向b,将S2掷向c;为保证电路安全,定值电阻应接在S1和E(或S2和E)之间.

答案 M 如图所示,1.5(或1.4或1.6)

b c S1 E(或S2 E)

3.(2014·山东卷,22)实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度.该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7×10-8 Ω·m,再利用图5-12-3甲所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度.

可供使用的器材有:

电流表:量程0.6 A,内阻约0.2 Ω;

电压表:量程3 V,内阻约9 kΩ;

滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω;

滑动变阻器R2:最大阻值20 Ω;

定值电阻:R0=3 Ω;

电源:电动势6 V,内阻可不计;

开关、导线若干.

回答下列问题:

(1)实验中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至________端(填“a”或“b”).

(2)在实物图5-12-4中,已正确连接了部分导线,请根据图5-12-3甲电路完成剩余部分的连接.

(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50 A时,电压表示数如图5-12-3乙所示,读数为________ V.

(4)导线实际长度为________ m(保留2位有效数字).

解析 (1)由(3)中电流表的读数为0.50 A时,电压表的读数为2.30 V可知,Rx和R0的总阻值约为4.60欧姆,若选用滑动变阻器R1,电源电压为6 V,电流表的量程只有0.6 A,会把电流表烧坏,故滑动变阻器应该选R2.闭合开关前应将滑片移至a端保证连入电阻最大.

(2)连线如图所示.

(3)由于电压表量程0~3 V,分度值为0.1 V,故读数为2.30 V

(4)Rx的阻值为1.60欧姆,由R=ρ可知,l== m≈94 m.

答案 (1)R2 a (2)如图所示

(3)2.30(2.29、2.31均正确) (4)94(93、95均正确)

4.(2014·新课标全国卷·23)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200 Ω,电压表○的内阻约为2 kΩ,电流表○的内阻约为10 Ω,测量电路中电流表的连接方式如图5-12-5(a)或(b)所示,结果由公式Rx=计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数.若将图(a)和(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则________(填“Rx1“或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2________(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.

解析 由于==10,而==20,可见>,应采用图(a)电路测量更准确,即Rx1更接近待测电阻的真实值;由于Rx1=,其中R真=,而U>UR,I=IR,则Rx1>R真,即测量值Rx1大于真实值;又由于Rx2=,R真=,其中U=UR,I>IR,则Rx2

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