2019年高考物理 名校模擬試題分項(xiàng)解析40熱點(diǎn) 專題35 電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn).doc

專題35 電學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)1. （2018云南建水四校聯(lián)考）霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展如圖1所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P，Q間通入電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，在M，N間出現(xiàn)電壓UH，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UH稱為霍爾電壓，且滿足UHk，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場(chǎng)方向如圖1所示，該同學(xué)用電壓表測(cè)量UH時(shí)，應(yīng)將電壓表的“”接線柱與_(填“M”或“N”)端通過(guò)導(dǎo)線相連(2)已知薄片厚度d0.40 mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.10 T不變，改變電流I的大小，測(cè)量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫出UHI圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為_103VmA1T1(保留2位有效數(shù)字).(3)該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測(cè)量，取兩個(gè)方向測(cè)量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測(cè)量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的測(cè)量電路，S1，S2均為單刀雙擲開關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出)為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向_(填“a”或“b”)，S2擲向_(填“c”或“d”)為了保證測(cè)量安全，該同學(xué)改進(jìn)了測(cè)量電路，將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件_和_(填器件代號(hào))之間 4（2018洛陽(yáng)聯(lián)考）使用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)直流電源（一般為電池）、一個(gè)電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個(gè)表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端?，F(xiàn)需要測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)，給定的器材有：待測(cè)多用電表，量程為60mA的電流表，滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將多用電表調(diào)至“1”擋，調(diào)好零點(diǎn)；滑動(dòng)變阻器置于適當(dāng)數(shù)值。完成下列填空：（1）實(shí)驗(yàn)電路如圖（a）所示，其中多用電表的紅表筆和_（填“1”或“2”）端相連，黑表筆連接另一端；（2）若適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器后，圖（a）中多用電表與電流表的示數(shù)分別如圖（b），（c）所示，則多用電表的讀數(shù)為_，電流表的讀數(shù)為_mA；（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使用電流表滿偏，此時(shí)多用電表的讀數(shù)為10.5；（4）計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_V，電阻“1”擋內(nèi)部電路的總電阻為_；（保留3位有效數(shù)字）（5）將圖（a）中多用電表的兩表筆短接，此時(shí)流過(guò)多用電表的電流為_mA。（保留3位有效數(shù)字）【參考答案】（1） 2 （2分）（2） 15.0 （15也給分） 51.0 （1分/空，共2分）（4） 1.53 15.0 （2分/空，共4分）（5） 102 （2分）【名師解析】解法二：多用電表內(nèi)阻等于中值電阻，由圖（b），電阻“1”擋內(nèi)部電路的總電阻為R內(nèi)=15.0；多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)；兩表筆短接時(shí)，流過(guò)多用電表的電流為。解法三：由圖（b），多用電表半偏時(shí)流過(guò)電表的電流為51.0mA，故滿偏時(shí)流過(guò)電表的電流為Im=102mA，多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)。5.（9分）某物理小組欲利用如圖所示的電路同時(shí)測(cè)量一只有30格刻度的毫安表的量程、內(nèi)阻和光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)度之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)室能提供的實(shí)驗(yàn)器材有：學(xué)生電源（輸出電壓為，內(nèi)阻不計(jì)）、電阻箱（最大阻值9 999.9 ）、單刀雙擲開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。 6（9分）超高亮LED燈與傳統(tǒng)的照明燈相比，有壽命長(zhǎng)、低耗、彩色鮮艷、點(diǎn)亮速度快等特點(diǎn)。被廣泛地應(yīng)用于商場(chǎng)照明、舞臺(tái)燈光控制、汽車尾燈等諸多領(lǐng)域。為探究LED燈的性能，某興趣小組想描繪某發(fā)光二極管（LED燈）的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)測(cè)得它兩端的電壓U和通過(guò)它的電流I的數(shù)據(jù)如下表所示。序號(hào)U/（V）I/（mA）10.000.0022.560.3032.832.6042.908.2153.0030.24（1）實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選擇的電路圖為 ；并根據(jù)你選擇的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖1中的連線補(bǔ)充完整。 圖1 圖2（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，在如圖2所示的坐標(biāo)紙上描繪出該發(fā)光二極管（LED燈）的伏安特性曲線；（3）采用（1）中所選的電路，發(fā)光二極管（LED燈）電阻的測(cè)量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真實(shí)值。（4）若實(shí)驗(yàn)中該發(fā)光二極管（LED燈）最佳工作電流為8 mA，現(xiàn)將此發(fā)光二極管（LED燈）與電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻不計(jì)的電源兩端相接，還需要串聯(lián)一個(gè)阻值R=_的電阻，才能使它工作在最佳狀態(tài)。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【參考答案】（9分）（1）C（1分） 如圖所示（2分）（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)描繪出該發(fā)光二極管（LED燈）的伏安特性曲線（2分）（3）大于（2分） （4）15（2分）【名師解析】（1）根據(jù)題中表格數(shù)據(jù)可知，發(fā)光二極管（LED燈）的電阻較大，電流表采用內(nèi)接法，選C項(xiàng)；實(shí)物連接如圖：（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)描繪出該發(fā)光二極管（LED燈）的伏安特性曲線。7.(2017益陽(yáng)檢測(cè))在如圖9甲所示的電路中，4節(jié)干電池串聯(lián)，小燈泡A、B的規(guī)格為“3.8 V，0.3 A”。合上開關(guān)S后，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)片，A、B燈都不亮。圖9(1)用多用電表的直流電壓擋檢查故障。選擇開關(guān)置于下列量程的_擋較為合適(用字母序號(hào)表示)；A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V測(cè)得c、d間電壓約為5.8 V，e、f間電壓為0，則故障是_。A.A燈絲斷開 B.B燈絲斷開C.d、e間連線斷開 D.B燈被短路(2)接著練習(xí)使用歐姆表的“1”擋測(cè)電阻，歐姆表經(jīng)過(guò)“歐姆調(diào)零”，測(cè)試前，一定要將電路中的開關(guān)S_；測(cè)c、d間和e、f間電阻時(shí)，某次測(cè)試結(jié)果如圖乙所示，讀數(shù)為_，此時(shí)測(cè)量的是_間電阻。根據(jù)小燈泡的規(guī)格計(jì)算出的電阻為_。【名師解析】(1)由于4節(jié)干電池串聯(lián)后電動(dòng)勢(shì)為6 V，電壓表量程應(yīng)選10 V，選項(xiàng)B正確。燈泡不亮，說(shuō)明電路斷路或短路，電壓表接c、d端時(shí)有示數(shù)且接近電源電動(dòng)勢(shì)，說(shuō)明有電流通過(guò)電壓表，c、d間以外其他部分電路接通，電壓表接e、f時(shí)無(wú)示數(shù)，說(shuō)明c、d間燈泡斷路，選項(xiàng)A正確。