资源描述
1.(30分)(2012·福建高考)(1)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
①先直接用多用电表测定该电池电动势。在操作无误的情况下,多用电表表盘示数如图,其示数为 V。
②然后,用电压表、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路,测定该电池电动势。
(ⅰ)根据电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接成完整电路。
(ⅱ)闭合开关S,调整电阻箱阻值R,读出电压表相应示数U。该学习小组测出大量数据,分析筛选出下表所示的R、U数据,并计算出相应的错误！未找到引用源。与错误！未找到引用源。的值。请用表中数据在坐标纸上描点,并作出错误！未找到引用源。-错误！未找到引用源。图线。
R/Ω
166.7
71.4
50.0
33.3
25.0
20.0
U/V
8.3
5.9
4.8
4.2
3.2
2.9
错误！未找到引用源。/×
10-2Ω-1
0.60
1.40
2.00
3.00
4.00
5.00
错误！未找到引用源。/V-1
0.12
0.17
0.21
0.24
0.31
0. 35
(ⅲ)从图线中可求得E= V。
2.(15分)(2013·莆田二模)如图所示是用双缝干涉测光的波长的实验装置图。针对a、b、c、d四个位置或部件,回答问题:
(1)双缝应安装在 位置(填字母代号);
(2)如果将灯泡换成激光光源,该实验照样可以完成,这时可以去掉的部件是
(填字母代号);
转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准第1条亮纹,手轮的读数如甲图所示。继续转动手轮,使分划板中心刻线对准第10条亮纹,手轮的读数如乙图所示。则:
(3)条纹的间距是 mm;
(4)如果已经量得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是900 mm,则待测光的波长是 m(取三位有效数字)。
3.(15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(0～5 V,内阻约5 kΩ)
B.电压表V2(0～15 V,内阻30 kΩ)
C.电流表A(0～25 mA,内阻约0.2Ω)
D.滑动变阻器R1(0～10Ω,额定电流1.5 A)
E.滑动变阻器R2(0～1000Ω,额定电流0.5 A)
F.定值电阻R0
G.热敏电阻RT
H.直流电源(电动势E=6.0V,内阻r=1.0Ω)
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/V
0.0
1.0
2.0
2.4
3.0
3.6
4.0
电流I/mA
0.0
1.8
5.8
8.0
11.8
16. 0
20.0
(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= Ω。
4.(10分)小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大,因而引起功率变化。一研究性学习小组在实验室通过实验研究这一问题,实验室备有的器材有:电压表(0～3 V,约3 kΩ),电流表(0～0.6 A,约0.1Ω),电池,开关,滑动变阻器,待测小灯泡,导线若干。实验时,要求小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压。
(1)在虚线框内画出实验电路图。
(2)根据实验测得数据描绘出如图所示的U-I图像,小灯泡电压随电流变化曲线,由此可知,小灯泡电阻R随温度T的关系是 。
(3)如果一电池的电动势为2 V,内阻为2.5Ω。请你根据上述实验的结果,确定小灯泡接在该电池的两端,小灯泡的实际功率是 W。
5.(30分)(2013·福建高考)硅光电池在无光照时不产生电能,可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表V1量程选用3V,内阻为6.0kΩ;电压表V2量程选用15V,内阻约为30 kΩ;R0为保护电阻;直流电源电动势E约为12V,内阻不计。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路。
(2)用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关S,调节变阻器R,读出电压表V1、V2的示数U1、U2。
①某次测量时,电压表V1示数如图丙,则U1= V,可算出通过硅光电池的反向电流大小为 mA(保留两位小数)。
②该小组测出大量数据,筛选出下表所示的9组U1、U2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立Ix-Ux坐标系,标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点,并绘出Ix-Ux图线。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
U1/V
0.00
0.00
0.06
0.12
0.24
0.42
0.72
1.14
1.74
U2/V
0.0
1.0
2.1
3.1
4.2
5.4
6.7
8.1
9.7
Ux/V
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
-5.0
-6.0
-7.0
-8.0
Ix/mA
0.00
0.00
-0.01
-0.02
-0.04
-0.07
-0.12
-0.19
-0.29
③由Ix-Ux图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,Ix与Ux成 (选填“线性”或“非线性”)关系。
答案解析
②(ⅰ)依电路图连接实物图如图所示
(ⅱ)据表格数据描点所作图像如图所示
(ⅲ)据闭合电路欧姆定律E=U+错误！未找到引用源。(R0+r)得错误！未找到引用源。=错误！未找到引用源。+错误！未找到引用源。·错误！未找到引用源。,因此据图像纵坐标读数的倒数得E=10.0V(9.5V～11.1V)。
2.【解析】(1)双缝应安装在c位置。
(2)滤光片a的目的是产生单色光,单缝b的目的是产生相位相同的光,它们的设置都是为了满足干涉的条件,而激光本身已具备了很好的相干性,所以a、b这两个部件的设置就不必要了。
(3)螺旋测微器的读数,第一个是0.045mm,第二个是14.535 mm,它们的差值是14.490 mm,共有9个条纹间距,所以条纹间距Δy=错误！未找到引用源。mm=1.610 mm。
(4)波长λ=错误！未找到引用源。Δy=错误！未找到引用源。×1.61×10-3m
=5.37×10-7m。
答案:(1)c (2)a和b (3)1.610 (4)5.37×10-7
3.【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=错误！未找到引用源。,解得R0=166Ω。
答案:(1)a端 (2)图见解析 (3)减小 A D
(4)166
4.【解析】(1)根据题目要求,小灯泡两端电压从0逐渐增大到额定电压,应该设计成分压电路;
由于小灯泡电阻不大,电流表外接。设计的实验电路原理图如图所示。
(2)由小灯泡电压随电流变化曲线可知,图线上点的纵横坐标比值随电流的增大而增大,说明小灯泡的电阻R随电流的增大而增大,而电流增大则导致灯丝温度升高,所以小灯泡的电阻R随温度T升高而增大。
(3)在小灯泡电压随电流变化曲线上作出电池的伏安特性曲线,如图,该曲线与小灯泡电压随电流变化曲线的交点对应的纵横坐标值(0.40,1.10)即为小灯泡的电压和电流,小灯泡的实际功率是P=UI=1.10×0.40 W=0.44 W。
答案:(1)见解析图
(2)小灯泡的电阻R随温度T升高而增大
(3)0.44(0.39～0.48都得分)
5.【解析】(1)滑动变阻器的分压接法应将全电阻接入主回路,依题意选择两电压表量程,并据电流流向选择接线柱,连线如图。
(2)①据3 V量程可知精确到0.1 V,因此U1=1.40V,据I=错误！未找到引用源。=0.23mA可得与电压表V1串联的电池的反向电流。
②依表格数据进行描点,可绘出Ix-Ux图像如图。
③据绘出的Ix-Ux图像是曲线可知Ix与Ux是非线性关系。
答案:(1)连线见解析图 (2)①1.40 0.23
②描点绘出的Ix-Ux图像见解析图
③非线性
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