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1.

(1) 根据实验器材说明书，“用双缝干涉测量光的波长”实验中小灯泡正常工作电压为8V~12V，现研究该小灯泡不同电压下的功率。

①某同学进行了正确的实验操作，并将实验数据在I-U坐标系中描点如图甲所示。请在图乙中补全实验的电路图，闭合开关前滑动变阻器应置于端（选填“a”或“b”）。

②某次测量时电压表量程为0~15V，指针偏转如图丙所示，则电压表读数为V，此时小灯泡电阻R= $\text{[math]}$ （计算结果保留2位有效数字）。

③由实验可知工作电压为8V时小灯泡的功率为W（计算结果保留2位有效数字）。

(2) 图甲为“用双缝干涉测量光的波长”装置图。

①双缝安装在图甲中位置（选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”）

②本实验所用的电源为学生电源，如图乙所示。小灯泡为（1）中所用小灯泡，为使小灯泡正常工作，最合适的操作是

A.将小灯泡接“稳压6V”接线柱，打开电源开关

B.将小灯泡接“直流”接线柱，将电压旋钮转至12V，打开电源开关

C.将小灯泡接“交流”接线柱，将电压旋钮转至12V，打开电源开关

D.将小灯泡接“交流”接线柱，打开电源开关，将电压旋钮由2V逐渐转至12V

③已知双缝间距为0.3mm，屏离双缝距离为1.2m。以某种单色光照射双缝时，将测量头的分划板中心刻线与第1条亮纹中心对齐，手轮上的示数如图丙所示；然后同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丁所示，则这种光的波长是nm（保留3位有效数字）。

【考点】

用双缝干涉测光波的波长; 描绘小灯泡的伏安特性曲线;

【答案】

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实验探究题普通

1. 小明家里有一台小型的风扇灯，额定电压5.0V，额定功率约为2.5W，他想利用实验室的器材描绘出这台风扇灯的伏安特性曲线（ $\text{[math]}$ 图像）。在实验室中找到了导线、开关，还有以下器材：

A．电源E：电动势为6.0V

B．电流表 $\text{[math]}$ ：量程0~0.6A，内阻 $\text{[math]}$ 约为 $\text{[math]}$

C．电流表 $\text{[math]}$ ：量程0~150mA，内阻 $\text{[math]}$

D．定值电阻 $\text{[math]}$

E．定值电阻 $\text{[math]}$

F．滑动变阻器 $\text{[math]}$ ：最大阻值 $\text{[math]}$

G．滑动变阻器 $\text{[math]}$ ：最大阻值 $\text{[math]}$

(1) 为了便于调节，并能够实现在0~5.0V内范围内对风扇灯两端电压进行测量，实验中滑动变阻器应选用（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）；为尽可能精确测量实验数据，应选用定值电阻（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）和电流表（填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”）串联改装成电压表使用；

(2) 请帮助小明根据题中所给实验器材设计实验电路，并在图甲中将电路设计图补充完整（风扇灯用M表示）（注意：要在电路设计图中标上题干提供元件相应的符号）；

(3) 小明在实验过程中发现，流过风扇灯的电流读数小于0.15A时灯亮但风扇不转动。他通过实验描绘出 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示，其中 $\text{[math]}$ 为电流表 $\text{[math]}$ 的读数、 $\text{[math]}$ 为电流表 $\text{[math]}$ 的读数。由实验描绘出的 $\text{[math]}$ 图像可知在（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）时，风扇灯的电阻为 $\text{[math]}$ （计算结果保留两位有效数字）。

实验探究题普通

2. 2024国庆期间重庆举办了“我爱你中国”灯光秀，灯光秀中一个发光单元是由三个相同的发光二极管和一个定值电阻R₀串联而成，如图（a）中虚线框内的结构，供电电压为12V，通过查找资料可知，每个发光二极管的工作电压应在3~4V之间，允许流过的最大电流不超过30mA。为研究发光二极管的伏安特性，小庆同学设计了图（a）所示的电路进行实验。图中电源电压恒为12V，电压表的量程为0~2V、内阻为2.0kΩ，电流表量程为0~30mA、内阻很小可忽略。完成下列操作中的要求或填空：

(1) 为完成实验并准确测量，定值电阻R_x应该选择（　　） A. 2.0kΩ B. 4.0kΩ C. 6.0kΩ D. 8.0kΩ

(2) 正确选择R_x后接通电源，将R的滑动触头从M端向N端滑动，记录多组电压表的示数U和电流表的示数I，并在图（b）中绘出了U-I图线。当电压表的示数为1.70V，电流表的示数为20.0mA时，不考虑电表内阻的影响，则一个发光二极管D的实际功率为mW（保留3位有效数字）；如果考虑电表内阻的影响，发光二极管D在通过某一电流时的实际功率（填“大于”“小于”或“等于”）由图（b）得到的测量值。

(3) 实验中测得R₀=50.0Ω，若将一个发光单元直接接到电动势为12V、内阻为50.0Ω的电源两端，则一个发光单元的实际功率约为mW（保留3位有效数字）。

实验探究题普通

3. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。

(1) 图1中的a、b、c三个位置对应的器材为______ A. a是滤光片、b是单缝、c是双缝 B. a是单缝、b是双缝、c是滤光片 C. a是双缝、b是单缝、c是滤光片

(2) 该同学正确操作后观察到的干涉条纹如图2甲所示，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准a位置，手轮的读数如图2乙所示，此时手轮的读数为mm。

(3) 已知双缝间距为d，双缝到毛玻璃的距离为l，分划板中心刻线对准a位置时手轮的读数记作x₁ ，继续转动手轮，分划板中心刻线对准b位置时手轮的读数记作x₂（x₂>x₁），则所测单色光的波长λ=（用题中物理量符号表示）。

(4) 为减小误差，该实验先测量n个亮条纹的间距，再求出相邻亮条纹间距Δx。下列实验采用了类似方法的有______ A. “用单摆测量重力加速度的大小”的实验中单摆周期的测量 B. “探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量 C. “探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧的形变量的测量 D. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液的体积测量

实验探究题普通