2019年高考物理 名校模拟试题分项解析40热点 专题35 电学创新实验

专题35 电学创新实验1. （2018云南建水四校联考）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1所示，在一矩形半导体薄片的P，Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M，N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UHk，式中d为薄片的厚度，k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1所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“”接线柱与_(填“M”或“N”)端通过导线相连(2)已知薄片厚度d0.40 mm，该同学保持磁感应强度B0.10 T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示根据表中数据在图2中画出UHI图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_103VmA1T1(保留2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3所示的测量电路，S1，S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向_(填“a”或“b”)，S2掷向_(填“c”或“d”)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联在电路中在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件_和_(填器件代号)之间 4（2018洛阳联考）使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60mA的电流表，滑动变阻器，导线若干。实验时，将多用电表调至“1”挡，调好零点；滑动变阻器置于适当数值。完成下列填空：（1）实验电路如图（a）所示，其中多用电表的红表笔和_（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端；（2）若适当调节滑动变阻器后，图（a）中多用电表与电流表的示数分别如图（b），（c）所示，则多用电表的读数为_，电流表的读数为_mA；（3）调节滑动变阻器的滑片，使用电流表满偏，此时多用电表的读数为10.5；（4）计算得到多用电表内电池的电动势为_V，电阻“1”挡内部电路的总电阻为_；（保留3位有效数字） （5）将图（a）中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_mA。（保留3位有效数字）【参考答案】（1） 2 （2分）（2） 15.0 （15也给分） 51.0 （1分/空，共2分）（4） 1.53 15.0 （2分/空，共4分）（5） 102 （2分）【名师解析】解法二：多用电表内阻等于中值电阻，由图（b），电阻“1”挡内部电路的总电阻为R内=15.0；多用电表内电池的电动势；两表笔短接时，流过多用电表的电流为。解法三：由图（b），多用电表半偏时流过电表的电流为51.0mA，故满偏时流过电表的电流为Im=102mA，多用电表内电池的电动势。5.（9分）某物理小组欲利用如图所示的电路同时测量一只有30格刻度的毫安表的量程、内阻和光敏电阻的阻值与光照强度之间的关系。实验室能提供的实验器材有：学生电源（输出电压为，内阻不计）、电阻箱（最大阻值9 999.9 ）、单刀双掷开关一个、导线若干。 6（9分）超高亮LED灯与传统的照明灯相比，有寿命长、低耗、彩色鲜艳、点亮速度快等特点。被广泛地应用于商场照明、舞台灯光控制、汽车尾灯等诸多领域。为探究LED灯的性能，某兴趣小组想描绘某发光二极管（LED灯）的伏安特性曲线，实验测得它两端的电压U和通过它的电流I的数据如下表所示。序号U/（V）I/（mA）10.000.0022.560.3032.832.6042.908.2153.0030.24（1）实验应该选择的电路图为 ；并根据你选择的电路图，用笔画线代替导线将实物图1中的连线补充完整。 图1 图2（2）根据实验得到的数据，在如图2所示的坐标纸上描绘出该发光二极管（LED灯）的伏安特性曲线；（3）采用（1）中所选的电路，发光二极管（LED灯）电阻的测量值 （填“大于”“等于”或“小于”）真实值。（4）若实验中该发光二极管（LED灯）最佳工作电流为8 mA，现将此发光二极管（LED灯）与电动势为3 V、内阻不计的电源两端相接，还需要串联一个阻值R=_的电阻，才能使它工作在最佳状态。（结果保留两位有效数字）【参考答案】（9分）（1）C（1分） 如图所示（2分）（2）根据表中数据描绘出该发光二极管（LED灯）的伏安特性曲线（2分）（3）大于（2分） （4）15（2分）【名师解析】（1）根据题中表格数据可知，发光二极管（LED灯）的电阻较大，电流表采用内接法，选C项；实物连接如图：（2）根据表中数据描绘出该发光二极管（LED灯）的伏安特性曲线。 7.(2017益阳检测)在如图9甲所示的电路中，4节干电池串联，小灯泡A、B的规格为“3.8 V，0.3 A”。合上开关S后，无论怎样移动滑动片，A、B灯都不亮。图9(1)用多用电表的直流电压挡检查故障。选择开关置于下列量程的_挡较为合适(用字母序号表示)；A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V测得c、d间电压约为5.8 V，e、f间电压为0，则故障是_。A.A灯丝断开 B.B灯丝断开C.d、e间连线断开 D.B灯被短路(2)接着练习使用欧姆表的“1”挡测电阻，欧姆表经过“欧姆调零”，测试前，一定要将电路中的开关S_；测c、d间和e、f间电阻时，某次测试结果如图乙所示，读数为_，此时测量的是_间电阻。根据小灯泡的规格计算出的电阻为_。【名师解析】(1)由于4节干电池串联后电动势为6 V，电压表量程应选10 V，选项B正确。灯泡不亮，说明电路断路或短路，电压表接c、d端时有示数且接近电源电动势，说明有电流通过电压表，c、d间以外其他部分电路接通，电压表接e、f时无示数，说明c、d间灯泡断路，选项A正确。 7