2020届高考物理二轮复习 专题冲刺 实验题专练（四）（含解析）

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 -