2025 選考專題高考 物理 （川陜青寧蒙新晉豫）第三部分物理實驗電學(xué)實驗含答案

2025選考專題高考物理（川陜青寧蒙新晉豫）第三部分物理實驗(1)如圖甲所示,導(dǎo)體棒ab向右勻速平移的過程中,電流計的指針將(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn).

(2)該同學(xué)研究回路中感應(yīng)電動勢大小與磁通量變化快慢的關(guān)系時采用了如圖乙所示的實驗裝置,該同學(xué)用螺旋測微器測量擋光片的寬度示數(shù)如圖丙所示,則擋光片的寬度d=mm;實驗中讓小車以不同速度靠近螺線管,記錄下光電門擋光時間Δt和Δt內(nèi)的感應(yīng)電動勢的平均值E,改變小車速度進行多次實驗,得到多組數(shù)據(jù),為了更直觀地體現(xiàn)E和Δt的關(guān)系,若以E為縱坐標(biāo),則橫坐標(biāo)應(yīng)為;誤差范圍內(nèi)繪制的圖像為一條過原點的直線,則得出的結(jié)論是

.

(3)其他條件都不變,若換用匝數(shù)加倍的線圈做實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)所作出的那條圖線斜率(選填“減半”“不變”或“加倍”).

2.[2024·廣西卷]某同學(xué)為探究電容器充、放電過程,設(shè)計了圖甲實驗電路.器材如下:電容器,電源E(電動勢6V,內(nèi)阻不計),電阻R1=400.0Ω,電阻R2=200.0Ω,電流傳感器,開關(guān)S1、S2,導(dǎo)線若干.實驗步驟如下:(1)斷開S1、S2,將電流傳感器正極與a節(jié)點相連,其數(shù)據(jù)采樣頻率為5000Hz,則采樣周期為s;

(2)閉合S1,電容器開始充電,直至充電結(jié)束,得到充電過程的I-t曲線如圖乙,由圖乙可知開關(guān)S1閉合瞬間流經(jīng)電阻R1的電流為mA(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);

(3)保持S1閉合,再閉合S2,電容器開始放電,直至放電結(jié)束,則放電結(jié)束后電容器兩極板間電壓為V;

(4)實驗得到放電過程的I-t曲線如圖丙,I-t曲線與坐標(biāo)軸所圍面積對應(yīng)電容器釋放的電荷量為0.0188C,則電容器的電容C為μF.圖丙中I-t曲線與橫坐標(biāo)、直線t=1s所圍面積對應(yīng)電容器釋放的電荷量為0.0038C,則t=1s時電容器兩極板間電壓為V(結(jié)果保留2位有效數(shù)字).

3.[2024·河南三門峽模擬]測定干電池的電動勢和內(nèi)阻的電路圖如圖甲所示,MN為一段粗細均勻、電阻率較大的電阻絲,定值電阻R0=1.2Ω.調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,記錄電壓表示數(shù)U、電流表示數(shù)I及對應(yīng)的PN長度x,繪制出圖乙所示的U-I圖像.(1)由圖乙求得電池的電動勢E=V,內(nèi)阻r=Ω(均保留2位小數(shù));

(2)實驗中因電表內(nèi)阻的影響,電動勢測量值(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值;

(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可繪出圖丙所示的UI-x圖像,若圖像斜率為k,電阻絲橫截面積為S,則電阻絲的電阻率ρ=,電表內(nèi)阻對電阻率的測量(選填“有”或“沒有”)影響4.[2024·河北卷]某種花卉喜光,但陽光太強時易受損傷.某興趣小組決定制作簡易光強報警器,以便在光照過強時提醒花農(nóng).該實驗用到的主要器材如下:學(xué)生電源、多用電表、數(shù)字電壓表(0~20V)、數(shù)字電流表(0~20mA)、滑動變阻器R(最大阻值50Ω,1.5A)、白熾燈、可調(diào)電阻R1(0~50kΩ)、發(fā)光二極管LED、光敏電阻RG、NPN型三極管VT、開關(guān)和若干導(dǎo)線等.(1)判斷發(fā)光二極管的極性使用多用電表的“×10k”歐姆擋測量二極管的電阻.如圖甲所示,當(dāng)黑表筆與接線端M接觸、紅表筆與接線端N接觸時,多用電表指針位于表盤中a位置(見圖乙);對調(diào)紅、黑表筆后指針位于表盤中b位置(見圖乙).由此判斷M端為二極管的(選填“正極”或“負極”).

(2)研究光敏電阻在不同光照條件下的伏安特性①采用圖丙中的器材進行實驗,部分實物連接已完成.要求閉合開關(guān)后電壓表和電流表的讀數(shù)從0開始.導(dǎo)線L1、L2和L3的另一端應(yīng)分別連接滑動變阻器的、、接線柱(以上三空選填接線柱標(biāo)號“A”“B”“C”或“D”).

②圖丁為不同光照強度下得到的光敏電阻伏安特性曲線,圖中曲線Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ對應(yīng)光敏電阻受到的光照由弱到強.由圖像可知,光敏電阻的阻值隨其表面受到光照的增強而(選填“增大”或“減小”).

(3)組裝光強報警器電路并測試其功能圖戊為利用光敏電阻、發(fā)光二極管、三極管(當(dāng)b、e間電壓達到一定程度后,三極管被導(dǎo)通)等元件設(shè)計的電路.組裝好光強報警器后,在測試過程中發(fā)現(xiàn),當(dāng)照射到光敏電阻表面的光強達到報警值時,發(fā)光二極管并不發(fā)光,為使報警器正常工作,應(yīng)(選填“增大”或“減小”)可調(diào)電阻R1的阻值,直至發(fā)光二極管發(fā)光.

第16講熱學(xué)和光學(xué)實驗時間|40min1.[2024·浙江杭州模擬]小明同學(xué)采用“油膜法”估算油酸分子直徑.油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有0.5mL的油酸,用滴管向量筒內(nèi)滴50滴上述溶液,量筒中的溶液體積增加1mL.第15講電學(xué)實驗1.(1)向右(2)5.662(5.661~5.663均可)1Δt在誤差允許的范圍內(nèi)感應(yīng)電動勢與磁通量的變化率成正比[解析](1)導(dǎo)體棒ab向右勻速運動的過程中,根據(jù)右手定則可知,感應(yīng)電流由電流計的正接線柱流入,結(jié)合題中條件可知,電流計的指針將向右偏轉(zhuǎn).(2)螺旋測微器的分度值為0.01mm,應(yīng)估讀到下一位,擋光片的寬度d=5.5mm+16.2×0.01mm=5.662mm,在擋光片每次經(jīng)過光電門的過程中,磁鐵與線圈之間相對位置的改變量都一樣,即穿過線圈的磁通量的變化量ΔΦ相同,這種情況下E與1Δt成正比,橫坐標(biāo)應(yīng)該是1Δt;根據(jù)繪制的E(3)匝數(shù)n加倍后,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢加倍,E-1Δt2.(1)15000(2)15.0(3)2(4)4.7×1035.[解析](1)采樣周期為T=1f=15000(2)由圖乙可知開關(guān)S1閉合瞬間流經(jīng)電阻R1的電流為15.0mA.(3)放電結(jié)束后電容器兩極板間電壓等于R2兩端電壓,根據(jù)閉合電路歐姆定律得電容器兩極板間電壓為UC=ER1+R(4)充電結(jié)束后電容器兩端電壓為UC'=E=6V,故可得ΔQ=UC'-UCC=0.0188C,解得C=4.7×103μF;設(shè)t=1s時電容器兩極板間電壓為UC″,得UC'-UC″C=03.(1)1.490.25(2)小于(3)kS沒有[解析](1)由圖甲所示電路圖可知,路端電壓U=E-I(r+R0),由圖乙所示U-I圖像可知,電池的電動勢E=1.49V,圖像斜率的絕對值k=r+R0=ΔUΔI=1.45Ω,內(nèi)阻r=0(2)根據(jù)圖甲可知,伏安法測電阻相對于電源來說采用電流表外接法,由于電壓表分流作用,電流表測量值偏小,當(dāng)外電路短路時,電流測量值等于真實值,電源的U-I圖像如圖所示,由圖像可知,電動勢測量值小于真實值.(3)根據(jù)圖甲所示電路圖可知,R+RA=UI=ρxS+RA,由UI-x圖像可知,圖像的斜率k=ρS,解得ρ4.(1)負極(2)①AAC(或D)[或者三空分別為:C(或D)AB]②減小(3)增大[解析](1)使用多用電表歐姆擋測二極管電阻時,電流也是“紅進黑出”,即表內(nèi)電源正極與黑表筆相連,電源負極與紅表筆相連,且測二極管正向電阻時阻值很小,測二極管反向電阻時阻值無窮大.當(dāng)黑表筆與接線柱M接觸、紅表筆與接線柱N接觸時,多用電表指針位于表盤中a位置(電阻無窮大),而對調(diào)紅、黑表筆后指針位于表盤中b位置(電阻很小),說明黑表筆(連接電源正極)與接線柱N接觸時測的是二極管正向電阻,即N端為二極管的正極,M端為二極管的負極.(2)①要求閉合開關(guān)后電壓表和電流表的讀數(shù)從0開始,所以滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法,導(dǎo)線L2應(yīng)連接A接線柱,導(dǎo)線L1和導(dǎo)線L3應(yīng)“一上一下”連接滑動變阻器的接線柱,可以導(dǎo)線L1連接A接線柱,導(dǎo)線L3連接C或D接線柱,或者導(dǎo)線L3連接B接線柱,導(dǎo)線L1連接C或D接線柱.②伏安特性曲線上的點與原點連線的斜率的倒數(shù)表示電阻,由所給伏安特性曲線圖可知,曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ對應(yīng)的電阻在減小,說明隨著光照由弱到強,光敏電阻的阻值減小.(3)在測試過程中發(fā)現(xiàn),當(dāng)照射在光敏電阻表面的光強達到報警值時,發(fā)光二極管并不發(fā)光,說明三極管未被導(dǎo)通,這是因為b、e間電壓較小,未達到三極管導(dǎo)通的值,為使報警器正常工作,應(yīng)調(diào)大R1兩端分得的電壓直至發(fā)光二極管發(fā)光,由于R1與RG串聯(lián)后總電壓一定,所以要調(diào)大R1的阻值.若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中,由于酒精溶于水,油酸在水面展開,穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示.已知每一小方格的邊長為10mm.(1)根據(jù)上述數(shù)據(jù),估算出油酸分子的直徑為m(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)為了盡可能準(zhǔn)確地估測出油膜分子的大小,下列措施可行的是

A.油酸濃度要大一些B.爽身粉要盡量均勻地撒在水面上C.油酸擴散并待其穩(wěn)定后再繪出輪廓圖D.輪廓范圍內(nèi)的完整正方形總面積即代表油膜鋪開的面積2.探究氣體等溫變化規(guī)律的實驗裝置如圖甲所示.空氣柱的長度由刻度尺讀取,氣體的壓強通過柱塞與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀取.(1)為得到氣體的壓強與體積關(guān)系,下列做法正確的是.

A.柱塞上涂油是為了減小摩擦力B.改變氣體體積應(yīng)緩慢推拉柱塞C.推拉柱塞時可用手握住注射器D.實驗前應(yīng)測得柱塞受到的重力(2)采用該裝置進行實驗,操作過程無誤,但根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出的V-1p圖像不過坐標(biāo)原點,如圖乙所示,圖像不過原點的可能原因為:3.在“用DIS研究一定質(zhì)量的氣體在體積不變時,其壓強與溫度的關(guān)系”實驗中,實驗裝置如圖甲所示:(1)圖甲中傳感器A為傳感器,傳感器B為傳感器;

(2)某同學(xué)測得壓強與攝氏溫度的數(shù)據(jù),并在p-t坐標(biāo)系中作圖,獲得如圖乙的圖像.圖線延長線與橫軸交點的溫度被開爾文稱為,其物理意義是;

(3)另一同學(xué)先后用大小不同的兩個試管Ⅰ、Ⅱ(VⅠ>VⅡ),封閉了質(zhì)量不同,但初始溫度和壓強都相同的同種氣體做實驗.若將測得的壓強p與攝氏溫度t的數(shù)據(jù),在同一p-t坐標(biāo)系中作圖,得到的圖像應(yīng)是下圖中的.

ABCD4.[2024·湖北卷]某同學(xué)利用激光測量半圓柱體玻璃磚的折射率,具體步驟如下:①平鋪白紙,用鉛筆畫兩條互相垂直的直線AA'和BB',交點為O.將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼AA',并使其圓心位于O點,畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線,如圖甲所示.②將一細激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚,記錄折射光線與半圓弧的交點M.③拿走玻璃磚,標(biāo)記CO光線與半圓弧的交點P.④分別過M、P作BB'的垂線MM'、PP',M'、P'是垂足,并用米尺分別測量MM'、PP'的長度x和y.⑤改變?nèi)肷浣?重復(fù)步驟②③④,得到多組x和y的數(shù)據(jù).根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出y-x圖像,如圖乙所示.(1)關(guān)于該實驗,下列說法正確的是.

A.入射角越小,誤差越小B.激光的平行度好,比用插針法測量更有利于減小誤差C.選擇圓心O點作為入射點,是因為此處的折射現(xiàn)象最明顯(2)根據(jù)y-x圖像,可得玻璃磚的折射率為(保留三位有效數(shù)字).

(3)若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實際半徑,則折射率的測量結(jié)果(選填“偏大”“偏小”或“不變”).

5.在“用雙縫干涉測量光的波長”實驗中,實驗裝置如圖甲所示.(1)單縫寬度為h,雙縫間距為d,雙縫與屏距離為l,當(dāng)采取下列四組數(shù)據(jù)中的哪一組時,可能在光屏上觀察到清晰可辨的干涉條紋.(填正確答案標(biāo)號)

A.h=10mm,d=0.2mm,l=10cmB.h=10mm,d=10mm,l=80cmC.h=1mm,d=0.2mm,l=80cmD.h=1mm,d=10mm,l=10cm(2)當(dāng)測量頭中的分劃板中心刻線對齊某條紋的中心時,手輪上的示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為mm.

(3)如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上,如圖丙所示,則在這種情況下波長的測量值(選填“大于”“小于”或“等于”)實際值.

第16講熱學(xué)和光學(xué)實驗1.(1)1.2×10-9(2)BC[解析](1)根據(jù)題意可知,1滴溶液中的油酸體積為V=150×0.51000mL=1×10-5mL,根據(jù)不足半格舍掉,多于半格算1格的原則,由圖可得,1滴油酸形成的油膜面積為S=85S0=85cm2,則估算出油酸分子的直徑為d=VS≈1(2)為能形成單分子油膜,油膜濃度應(yīng)適當(dāng)小些,故A錯誤;在水面上均勻地撒上爽身粉,便于繪制輪廓圖,故B正確;繪制輪廓圖應(yīng)在油酸擴散穩(wěn)定后進行,故C正確;輪廓范圍內(nèi)的不足半格舍掉,多于半格算1格,故D錯誤.2.(1)B(2)實驗時未考慮注射器前端與橡膠套連接處的氣體(或者氣體實際體積比測量值大等等)[解析](1)柱塞上涂油是為了防止漏氣,并不是為了減小摩擦力,A錯誤;實驗中為了使氣體能夠做等溫變化,改變氣體體積應(yīng)緩慢推拉柱塞,B正確;推拉柱塞時不可用手握住注射器,會使氣體溫度變高,C錯誤;實驗前應(yīng)測量柱塞的橫截面積,并不是測量重力,這樣才能得到空氣柱的體積,D錯誤.(2)注射器前端與橡膠套連接處的氣體未測量在內(nèi),所以氣體實際體積比測量值大,導(dǎo)致根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出的V-1p圖像不過坐標(biāo)原點3.(1)溫度壓強(2)絕對零度低溫極限(3)C[解析](1)傳感器A是與熱敏元件連在一起的,所以能夠感應(yīng)到試管中溫度的變化,顯示出試管中的溫度,所以應(yīng)該是溫度傳感器;因為氣體的體積不變,研究氣體的溫度和壓強的變化關(guān)系,則傳感器B應(yīng)該是壓強傳感器.(2)對一定質(zhì)量的理想氣體來說,在體積不變時,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT=C,可知其壓強與熱力學(xué)溫度的關(guān)系為正比例關(guān)系,圖線應(yīng)該是一條過絕對零點的傾斜直線,所以若是壓強對應(yīng)攝氏溫度的