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第41届全国中学生物理竞赛北京赛区复赛实验考试

(考生回忆版)

考试时间：2024年9月28日9:30-11:00

考试地点：北京市十一学校

考试形式：闭卷笔试(满分80分)

一、简答(共3题)

1.请简述光杠杆法测量金属线膨胀系数的实验方案(5分)。

2.电学黑盒子内部有几百欧姆的电池、1.5V的干电池、红色发光二极管、百分之几微法的电容、断路的导线。这五种元件采用星形接法，每个元件都有一端连接公共接线柱，另一端则连接各自单独的接线柱(注：整个黑盒子一共有六个接线柱)。提供示波器及其屏蔽线、若干导线，请依次给出判定五种元件的方法(7分)。

3.发光二极管的光谱测量(11分):

a)弱光照射法：用灵敏度为1/500欧姆/流明的光敏电阻进行测量(注：题目没给电路也没说其他

器材),测得发光二极管两端电压U和光敏电阻阻值R的关系如表格所示(注：题目给了一个双

栏表格，两栏分别是U和R的测量值，共10组数据),试求发光二极管的发光波长。

b)给出用光学方法测量发光二极管发光波长的实验方案。

二、选择(共4题，每题4分)(注：试卷没说，但感觉是不定项选择，选项都是五个)

1.关于系统误差，说法正确的是()

A.测量空气中的声速，将接收换能器先后向距离增大和减小的方向移动，是为了消除回程差

B.测量金属丝的扬氏模量，将增减砝码的对应数据取平均，是为了消除金属丝长度变化滞后带来的系统误差

C.电桥法测电阻，交换比例臂两电阻，是为了消除其阻值的误差

D.霍尔效应改变电流和磁场方向，是为了消除载流子分布不均产生的误差E.分光计双游标为了消除刻度不均匀产生的误差

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2.题目没记住⑤

3.双棱镜干涉实验本来是用单色光的，如果改用白光，干涉图样会有什么变化()

选项没记住固

4.提供一个凹面镜、读数显微镜、尺子、光具座、屏，可以测液体折射率的方法是()

A.成像法B.干涉法C.光杠杆法D.视深法

注：E选项没记住合。每个选项都是“XX法”,没有任何解释。本题貌似没专门给液体容器。

三、填空(共4题，貌似每题4分)

1.气垫导轨测瞬时速度，开始实验前应,在放垫块。为了令不同U型挡

光片在固定位置挡光，应当

2.单臂电桥测热敏电阻，可以用代替检流计作为示零器。如果示零器示数有较大波动，且

接线和元件无问题，确定波动原因的三种检查方法是_、-

3.霍尔元件的霍尔系数与载流子密度成比，与厚度成比。在发现霍尔效应时，半导体材料尚未出现，当时是用材料制作霍尔元件。用铅笔在白纸上涂一层石墨充当霍尔元件。注：最后一空不知道想让填什么,考试结束后现场讨论普遍认为是填“能/不能”。

4.有1kHz方波作为波源，请画出示波器的波形：

a)RC串联：R=10k2,C=0.0281μF,示波器显示C两端电压：

b)RC串联：与a)相同，但示波器显示R两端电压：

c)RLC串联：R=502,C=0.0281μF,L=0.1H,示波器显示R两端电压：

d)RLC串联：把c)的L改为0.01H,且示波器显示C两端电压。

四、设计(共3题，每题10分左右)

1.设计方案测量白炽灯与白色发光二极管的工作效率之比。

器材：白炽灯(2.5V,0.3A)、白色发光二极管(40mV)、光具座及配件、将白炽灯和白色发

光二极管固定在光具座上的支架、电阻箱、电源、滑动变阻器、两个数字万用表、照度计、两个白色乒乓球(可以在球表面钻孔，提供钻孔工具)。

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2.请将一个微安表(200μA,1000Ω)改装成一个欧姆表，要求欧姆表在使用1.2~1.7V干电池时

都能校准并工作，给出电路图以及必要的公式说明。

器材：上述微安表、两个电阻箱、一个500Ω电位器、1.5V干电池。

另请回答：数字万用表的欧姆档是怎么做到在电源电压衰减后仍能正常工作的?

3.提供如下器材，要求用智能手机拍出色散图样，并且以汞灯波长作为标准波长测量钠灯波长。

器材：汞灯、钠灯、光栅、智能手机、带画图功