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1、實驗題專練(四)
共2小題，共15分。
1．(2019·河北省石家莊市二模)(5分)某實驗小組采用如圖甲所示的實驗裝置來研究加速度和力的關(guān)系，其中小車的質(zhì)量為M，砂桶和砂子的總質(zhì)量為m，不計所有摩擦。
(1)松開砂桶，小車帶動紙帶運動，若相鄰計數(shù)點間的時間間隔T＝0.1 s，數(shù)據(jù)如圖乙所示，則小車的加速度a＝________ m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(2)改變砂桶內(nèi)砂子的質(zhì)量，多次實驗，以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo)、小車對應(yīng)的加速度a為縱坐標(biāo)，作出的a-F圖象如圖丙，可知小車的質(zhì)量M＝________ kg。
答案 (1)2.00 (2)0.25
解析 (1)由題知，
2、小車做勻加速直線運動，由勻加速直線運動的推論Δx＝aT2，得a＝＝ m/s2＝2.00 m/s2。
(2)由題意知，小車所受拉力
T＝2F①
又T＝Ma②
由①②得a＝F，結(jié)合a-F圖象知，當(dāng)a＝2.40 m/s2時F＝0.30 N，此時圖象斜率為＝，整理得，M＝0.25 kg。
2．(2019·河南鄭州三模)(10分)二極管為非線性元件，其主要特性是單向?qū)щ娦?。正向電壓較小時，電流很小，二極管呈現(xiàn)較大的電阻特性；當(dāng)電壓超過一定數(shù)值(稱為開啟電壓)時，電流迅速增加，呈現(xiàn)較小的電阻特性。加反向電壓(不超過擊穿電壓)時呈現(xiàn)很大的電阻特性，反向電壓增加時，反向電流幾乎不變。物理小組欲研究測
3、量二極管正向伏安特性，設(shè)計了甲、乙、丙三種電路，如圖所示，小組最終選擇了丙圖。操作步驟如下：
a．根據(jù)電路圖丙連接電路；
b．閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)各可變電阻，使得開關(guān)S2由斷開到閉合時，靈敏電流表G指針無偏轉(zhuǎn)，并記錄此時電壓表V的示數(shù)U和電流表A的示數(shù)I；
c．調(diào)節(jié)可變電阻，重復(fù)步驟b，讀出多組不同的U值和I值，記錄數(shù)據(jù)如表格所示；
d．在坐標(biāo)紙上描繪出二極管正向伏安特性曲線。
根據(jù)以上內(nèi)容，請回答以下問題。
(1)從設(shè)計原理上講，對于甲圖和乙圖的誤差分析，下列說法正確的是________。
A．甲圖誤差的來源在于電流表的分壓作用，乙圖的誤差來源在于電流表的分壓作用
B．
4、甲圖誤差的來源在于電流表的分壓作用，乙圖的誤差來源在于電壓表的分流作用
C．甲圖誤差的來源在于電壓表的分流作用，乙圖的誤差來源在于電流表的分壓作用
D．甲圖誤差的來源在于電壓表的分流作用，乙圖的誤差來源在于電壓表的分流作用
(2)在坐標(biāo)圖中根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描繪出二極管正向伏安特性曲線。
(3)從描繪的圖線來看，二極管的開啟電壓約為________ V(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。
(4)已知二極管的電阻RD＝，從描繪的圖線來看，當(dāng)二極管導(dǎo)通時，二極管的電阻隨著U的增大而迅速________(填“增大”或“減小”)。
(5)從設(shè)計原理上講，電路圖丙中的二極管電阻測量值________(
5、填“大于”“等于”或“小于”)真實值。
答案 (1)C (2)圖見解析 (3)0.5 (4)減小
(5)等于
解析 (1)由圖示電路圖可知，圖甲采用電流表外接法，圖乙采用電流表內(nèi)接法，甲圖誤差的來源在于電壓表的分流作用，乙圖的誤差來源在于電流表的分壓作用，故C正確。
(2)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對應(yīng)點，根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點作出圖線如圖所示。
(3)由(2)中圖象可知，二極管的開啟電壓約為0.5 V。
(4)通過二極管的電流隨電壓增加按非線性關(guān)系迅速增大，由(2)中圖象可知，二極管兩端電壓與通過二極管的電流的比值隨著U增大而減小，即當(dāng)二極管導(dǎo)通時，二極管的正向電阻隨電壓的增加而減小。
(5)由圖丙所示電路圖可知，圖丙所示電路避免了電表內(nèi)阻對實驗的影響，電路圖丙中的二極管電阻測量值等于真實值。
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2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題沖刺 實驗題專練（四）（含解析）
