2020届高考物理二轮复习 专题冲刺 实验题专练(四)(含解析)

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实验题专练(四)共2小题,共15分。1(2019河北省石家庄市二模)(5分)某实验小组采用如图甲所示的实验装置来研究加速度和力的关系,其中小车的质量为M,砂桶和砂子的总质量为m,不计所有摩擦。(1)松开砂桶,小车带动纸带运动,若相邻计数点间的时间间隔T0.1 s,数据如图乙所示,则小车的加速度a_ m/s2(结果保留三位有效数字)。(2)改变砂桶内砂子的质量,多次实验,以力传感器的示数F为横坐标、小车对应的加速度a为纵坐标,作出的aF图象如图丙,可知小车的质量M_ kg。答案(1)2.00(2)0.25解析(1)由题知,小车做匀加速直线运动,由匀加速直线运动的推论xaT2,得a m/s22.00 m/s2。(2)由题意知,小车所受拉力T2F又TMa由得aF,结合aF图象知,当a2.40 m/s2时F0.30 N,此时图象斜率为,整理得,M0.25 kg。2(2019河南郑州三模)(10分)二极管为非线性元件,其主要特性是单向导电性。正向电压较小时,电流很小,二极管呈现较大的电阻特性;当电压超过一定数值(称为开启电压)时,电流迅速增加,呈现较小的电阻特性。加反向电压(不超过击穿电压)时呈现很大的电阻特性,反向电压增加时,反向电流几乎不变。物理小组欲研究测量二极管正向伏安特性,设计了甲、乙、丙三种电路,如图所示,小组最终选择了丙图。操作步骤如下:a根据电路图丙连接电路;b闭合开关S1,调节各可变电阻,使得开关S2由断开到闭合时,灵敏电流表G指针无偏转,并记录此时电压表V的示数U和电流表A的示数I;c调节可变电阻,重复步骤b,读出多组不同的U值和I值,记录数据如表格所示;d在坐标纸上描绘出二极管正向伏安特性曲线。根据以上内容,请回答以下问题。(1)从设计原理上讲,对于甲图和乙图的误差分析,下列说法正确的是_。A甲图误差的来源在于电流表的分压作用,乙图的误差来源在于电流表的分压作用B甲图误差的来源在于电流表的分压作用,乙图的误差来源在于电压表的分流作用C甲图误差的来源在于电压表的分流作用,乙图的误差来源在于电流表的分压作用D甲图误差的来源在于电压表的分流作用,乙图的误差来源在于电压表的分流作用(2)在坐标图中根据表格中数据描绘出二极管正向伏安特性曲线。(3)从描绘的图线来看,二极管的开启电压约为_ V(结果保留一位有效数字)。(4)已知二极管的电阻RD,从描绘的图线来看,当二极管导通时,二极管的电阻随着U的增大而迅速_(填“增大”或“减小”)。(5)从设计原理上讲,电路图丙中的二极管电阻测量值_(填“大于”“等于”或“小于”)真实值。答案(1)C(2)图见解析(3)0.5(4)减小(5)等于解析(1)由图示电路图可知,图甲采用电流表外接法,图乙采用电流表内接法,甲图误差的来源在于电压表的分流作用,乙图的误差来源在于电流表的分压作用,故C正确。(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,根据坐标系内描出的点作出图线如图所示。(3)由(2)中图象可知,二极管的开启电压约为0.5 V。(4)通过二极管的电流随电压增加按非线性关系迅速增大,由(2)中图象可知,二极管两端电压与通过二极管的电流的比值随着U增大而减小,即当二极管导通时,二极管的正向电阻随电压的增加而减小。(5)由图丙所示电路图可知,图丙所示电路避免了电表内阻对实验的影响,电路图丙中的二极管电阻测量值等于真实值。- 4 -
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