1995---2024年全国各地高考物理试题。
分类详解-物理实验。
1.[全国卷i.22](17分)
1)利用图中装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:
a.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄。
b.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽。
c.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽。
d.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄。
e.去掉滤光片后,干涉现象消失。
其中正确的是。
2)现要测量某一电压表的内阻。给定的器材有:待测电压表(量程2v,内阻约为4kω);电流表(量程1.
2ma,内阻约500ω);直流电源e(电动势约2.4v,内阻不计);固定电阻3个:r1=4000ω,r2=10000ω,r3=15000ω;电键s及导线若干。
要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。
i.试从3个固定电阻中选用1个,与其它器材一起组成测量
电路,并在虚线框内画出测量电路的原理图。(要求电路中各器材用题中给定的符号标出。)
ii.电路接通后,若电压表读数为u,电流表读数为i,则电压表内阻rv
1)【答案】:abd
解析】:由条纹间距公式δx=,d指双缝间距,l指双缝到屏的距离,由此可知:a项中l减小,δx减小;b项中λ变大,δx变大;d项中d变大,δx变小。故a、b、d正确。
备考提示】:对双缝干涉实验现象的考查,主要涉及器材的实验装置和条纹间距公式所作的定性判断,考查考生分析实验现象的能力。
答案】:(2)i.电路如图。
ii. 解析】:i.实验电路如上图所示,若选用电阻r1,则并联电阻r=2000ω,电压表读数u=·r=×2000=1.92>1v,电流表读数i===0.
00096a=0.96ma>0.6ma,r1符合要求,同理可得r2、r3不符合要求,故选r1。
ii.电路接通后,通过r1的电流i1=,则通过电压表的电流为i2=i-i1=i-,所以电压表的内阻rv==
备考提示】:本题涉及实验器材选取和电路设计等,对考生的分析综合能力提出了较高要求,解答此类试题必须根据测量要求和所提供的器材,由仪表的选择原则和基本规律为分析的入手点。
2.[全国卷ii.22] (17分)
(1)现要测定一个额定电压4v、额定功率为1.6w的小灯泡(图中作表示)的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.1~4v。
现有器材:直流电源e(电动势4v、内阻不计),电压表(量程4.5v,内阻约为4×10ω,电流表(量程250ma,内阻约为2ω),电流表(量程为500ma,内阻约为1ω),滑动变阻器r(最大阻值约为30ω),电键s,导线若干。
如果既要满足要求,又要测量误差小,应该选用的电流表是___下面两个电路应该选用的是___
2)一块玻璃砖有两个相互平行的表面,其中一个表面是镀银的光线不能通过此表面)。现要测定此玻璃的折射率。给定的器材还有:
白纸、铅笔、大头针4枚(p1、p2、p3、p4)、带有刻度的直角三角板、量角器。
实验时,先将玻璃砖放到白纸上,使上述两个相互平行的表面与纸面垂直。在纸上画出直线aa/和bb/, aa/表示镀银的玻璃表面,bb/表示另一表面,如图所示。然后,在白纸上竖直插上两枚大头针p1、p2(位置如图)。
用p1、p2的连线表示入射光线。
.为了测量折射率,应如何正确使用大头针p3、p4?
试在题图中标出p3、p4的位置。
.然后,移去玻璃砖与大头针。试在题图中通过作图的方法标出光线从空气到玻璃中的入射角θ1与折射角θ2。简要写出作图步骤。
ⅲ.写出用表θ1、θ2示的折射率公式n=__
答案】:(17分)
(1) 甲。
(2)见下面解析。
解析】:(1)小灯泡的额定电流i==0.4a,故电流表选用a2;小灯泡的电阻r==10ω,由于rrv,故应先电流表外接法,即电路图甲。
2)ⅰ.在bb一侧观察p1、p2(经bb/折射、aa/反射,再经bb/折射后)的像,在适当的位置插上p3,使得p3与p1、p2的像在一条直线上,即让p3挡住的p1、p2像;再插上p4,让它挡住p1、p2像和p3。p3、p4的位置如图。
.①过p1、p2作直线与bb/交于o;
过p3、p4作直线与bb/交于o/;
利用刻度尺找到oo/的中点m;
过o点作的垂线cd,过m点作bb/的垂线与aa/相交于n点,如图所示,连接on;
评分参考:第(1)小题6分,每空3分。第(2)小题11分,ⅰ问4分,ⅱ问4分,ⅲ问1分。p3、p4的位置应该在玻璃砖的右下方,凡不在右下方的均不给ⅰ、ⅱ两问的分数。
备考提示】:第(1)题中对器材和电路的选取,应以电表的量程为依据;第(2)小题,对玻璃砖的测定,是一道创新实验题,它实际是由课本实验延伸而来的,但高于课本中的实验,也考查了考生创新实验能力。
3.[北京卷。21] (18分)
1)游标为20分度(测量值可准确到0.05 mm)的卡尺示数如图1所示,两测脚间狭缝的宽度为mm.用激光照射该狭缝,在屏上出现衍射条纹。如果减小狭缝的宽度,衍射条纹的宽度将变。
2)某同学用图2所示电路,测绘标有“3.8 v,0.3 v”的小灯泡的灯丝电阻r随电压u变化的图象。
除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:a1(量程100 ma,内阻约2
a2(量程0.6 a,内阻约0.3ω);
电压表:v1(量程5 v,内阻约5kω )
v2(量程15 v,内阻约15ω )
电源:e1(电动势为1.5 v,内阻为0.2ω);
e2(电动势为4v,内阻约为0.04ω)。
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表电压表滑动变阻器电源填器材的符号)
根据实验数据,计算并描绘出r-u的图象如图3所示。由图象可知,此灯泡在不不作时,灯丝电阻为当所加电压为3.00 v时,灯丝电阻为灯泡实际消耗的电功率为w.
根据r-u图象,可确定小灯泡耗电功率p与外加电压u的关系。符合该关系的示意图是下列图中的。
答案】:(18分)
(1) 0.15 宽。
(2)① a2 v2 r1 r2 ② 1.5 11.5 0.78 ③ a
解析】:(1)游标卡尺第3格与主尺对齐,故其读数为:3×0.
05=0.15mm。出现明显衍射现象的条件是缝宽比波长小或相差不大,减小狭缝宽度,衍射现象明显,条纹宽度变宽。
(2)①对器材的选用应以安全、实用为原则。小灯泡的额定电压和额定电流分别为3.8v和0.
3a,故电压表应选v1,电流表a2;由于是分压接法,故滑动变阻器应选r1,便于调节,电源应选e2。
由图象可看出:u=0时,小灯泡不工作,对应电阻为1.5ω,当u=3.0v时,对应的电阻为11.5ω。此时,灯泡实际消耗的功率p==0.78w。
由r-u图线可看出,随u的增大,电阻的变化越来越小,而p=,随u的变化,功率p的变化将更加明显,故选a。
备考提示】:本实验涉及游标卡尺的读数,器材的选择及实验数据的处理,主要考查考生对实验技能的迁移能力。
4.[天津卷。22](16分)
1)用半径相同的两个小球a、b的碰撞验证动量守恒定律,实验装置示意如图,斜槽与水平圆滑连接。实验时先为放b球,使a球从斜槽上某一固定点c由静止滚下,落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹,再把b球静置于水平槽前边缘处,让a球仍从c处由静止滚下,a球和b球有前科后分别落到o点的距离:om=2.
68cm,op=8.62cm,on=11.50cm,并知a、b两球的质量比为2∶1,则未放b球时a球落地点是记录纸上的___点,系统碰撞总动量p与碰撞后动量p/的百分误差结果保留一位有效数字)。
2)一多用电表的电阻有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10档测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确在进行测量,应换到___档,如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该电阻的阻是。
3)某研究性学习小组利用如图1所示电路测量电池组的电动势e和内阻r。根据实验数据绘出如图2所示的r—图线,其中r为电阻箱的读数,i为电流表读数,由此可以得到e=__v,r=__
答案】.(16分)
(1)p;2
(2)×100;调零(或重新调零);2.2×103(或2.2k)
解析】:(1) m、n分别是碰后两球的落地点的位置,p是碰前a球的落地点的位置,碰前系统的总动量可等效表示为p=ma·op,碰后总动量可等效表示为p/=ma·om+mb·on,则其百分误差==2%。
(2)×10档测电阻时,表头偏转角度很小,说明待测电阻阻值很大,应换到×100档,换档后应先调零,由表盘可知,其测量电阻的阻值为r=22.0×100ω=2.2×103ω。
(3)由闭合电路的欧姆定律可知:i=,所以。由图象可知,当时,r=2ω;;当时,r=7.8ω,代入上式得:e=2.9v,r=0.9ω。
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