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高考物理知识点

18.实验与探究I

绩优堂高考知识点18.实验与探究I包括基本仪器的原理和使用,实验的基本知识,以打点计时器应用为中心的力学实验,以橡皮条和弹簧类为中心的力学实验,以测电阻为核心的电学实验,以测电源电动势和内阻为核心的电学实验等

考点

基本仪器的原理和使用实验的基本知识以打点计时器应用为中心的力学实验以橡皮条和弹簧类为中心的力学实验以测电阻为核心的电学实验以测电源电动势和内阻为核心的电学实验

共计99道相关试题精选知识点题

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 间通入电流 ,同时外加与薄片垂直的磁场 ,在 间出现电压 ,这个现象称为霍尔效应, 称为霍尔电压,且满足 ,式中 为薄片的厚度, 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.

①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 时,应将电压表的“+”接线柱与_________(填“ ”或“ ”)端通过导线相连.

②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 的大小,测量相应的 值,记录数据如下表所示.

根据上表中的数据在下面给定的坐标纸上画出 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(保留两位有效数字).

③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, 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 端流入, 端流出,应将 掷向_______(填“ ”或“ ”), 掷向_______(填“ ”或“ ”).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.

【正确答案】

②.如下图所示, );

.

【解题思路】

根据左手定则得正电荷在洛伦兹力作用下向 端移动,因此 端带正电,故电压表的正接线柱与 端相连,先描点,然后用直线连接,连接时使尽量多的点落在直线上,不在线上的点均匀分布在直线的两侧,然后求出图象的斜率,图象的斜率为 ,代入两组数据得 ,要使通过霍尔元件的电流反向,需要使电源正极与 相连,因此 需掷向 掷向 ,电阻元件只要两次测量都能串在电路中即可.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
Ⅲ(1)

(2) 如图所示

(3)     

【解题思路】

III.(1)用拟合法连接图乙中的点,80Ω对应的数据点偏离所连接直线较远,为无效数据点,应舍去;(2)连线时使尽可能多的数据点在图象上,不在图象上的点均匀分布在图象的两侧,偏差太大的点舍去;(3)由闭合电路的欧姆定律可得 ,由图象可得图线的斜率为

,结合数学知识可得 ,代入数据可解得

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【正确答案】
Ⅱ(1)       

(2)如图所示

【解题思路】

II.(1)螺旋测微器需要估读,甲图读数为 ,合金丝直径为 (2)由电路图可得,滑动变阻器为分压式接法,电流表外接,实物连接图如答图甲.

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【正确答案】
金属小球的直径              两个光电门之间的距离         (每空2分)
创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)  (每空2分)

如图所示:(2分)

(2)9.52(9.50~9.55均对)(3分)

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)如图所示

  (2分)

(2)50(1分)

(3)弹簧不挂钩码时的长度,大于,弹簧自身重力的影响(各1分)

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【正确答案】
(1)   点的位置;两弹簧秤的读数; 两细绳套的方向; 一定要将橡皮条拉至O点;(每空1分)

(2)①AC   ②4.00(各2分)

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【正确答案】
(1)B(2分)。

(2)如图所示(3分)。

(3)如图所示(3分)。

 

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)15   ,45   。(2)变小,变大。
创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.两次拉动弹簧,弹簧末端位置可以不同
  • B.弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度
  • C.用两个弹簧测力计同时拉动弹簧时,两细绳间的夹角必须为
  • D.用两个弹簧测力计同时拉动弹簧时,只需记录两个弹簧测力计示数即可
【正确答案】
创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)  (2分,代入  和  的数值,结果正确的同样给分)

(2)49.5  (2分,答案为49.4或49.6均同样给分)

49.0  (2分,答案为48.9或49.1均同样给分)

【命题立意】

本题考查电流表的改装问题

【解题思路】

(1)电流表改装中,根据并联电路的规律知,分流电阻所通过的电流为(    ),由欧姆定律得  .(2)由图乙知电流表读数  ,  分流  ,其中  .  代人数据得  .

【试题延伸】

改装电表,首先要了解电流表表头的三个基本参量,  把小量程的电流表改装成大量程的电流表,关键是明确电流表的改装原理,根据并联分流的特点是电压相同,小量程的电流表仍是满偏,进而求出分流电阻.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为  ,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为  的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上  点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间  .用  表示  点到导轨底端  点的距离,  表示  与  的高度差,  表示遮光片的宽度,  表示  ,  两点间的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过  点时的瞬时速度.用  表示重力加速度.完成下列填空和作图:

(1)若将滑块自  点由静止释放,则在滑块从  运动至  的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为____    ;动能的增加量可表示为__     .若在运动过程中机械能守恒,  与  的关系式为  =       .

(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(  点)下滑,测量相应的  与  值,结果如下表所示:

 为横坐标,  为纵坐标,在图2的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率  _   (保留3位有效数字).

由测得的  和  数值可以计算出  直线的斜率  ,将  和  进行比较,若其差值在实验允许的范围内,则可认为此实验验证了机械能守恒定律.

【正确答案】
(1)    (1分)        (1分)

    (1分)

(2)描点和图线如图所示((4分)

2.40(2分,答案范围在2.20到2.60内均同样给分)

 

【命题立意】

本题考查验证机械能守恒定律的实验.

【解题思路】

(1)   下滑距离为  ,砝码  上升  ,系统的重力势能减少  ;  滑到  点时速度  ,动能  ;由以上两式相等可解得  ;

(2)用描点作图法画出图象,求出斜率  .

【易错点】

不能根据题意灵活处理题目设置的问题项,不能把  看成系统处理势能的变化.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)连线如图所示(2分)

(2)电流   电压 (2分,每空1分)

(3)黑. (1分)

(4)        (2分,每空1分)

【命题立意】

本题考查电流表的改装.难度较小.

【解题思路】

(1)由电路图可画出实物连线如答图所示;(2)S闭合时,电流表并联上分流电阻,是电流表,测量电流;S断开时,电流表串联上分压电阻,是电压表,测量电压;(3)多用电表作电流表时,应使电流“红进黑出”,因此, 应是黑表笔.(4)由 ,代入数据解得

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)短接

(2)

(3)        

(4)

(5)      

【命题立意】

本题考查的是测量多用电表中电池的电动势和“× ”挡时内部电路的电阻.难度中等.

【解题思路】

(2)电流从红表笔流入,黑表笔流出,因此红表笔应当接 端.(3)多用电表示数为    ;电压表示数为  (4)电压表内阻为此时多用电表示数,即  (5)多用电表表盘示数为其内阻,即“× ”挡时内部电路的总电阻为  ;则由第(4)问知电动势为

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂

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