实验题专练(四)
共2小题，共15分。
1．(2024·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T＝0.1 s，数据如图乙所示，则小车的加速度a＝________ m/s(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a-F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Δx＝aT，得a＝42.08－2×12.04×1022
m/s＝2.00 m/s。
9×0.01(2)由题意知，小车所受拉力
－2
2
2
x06－2x03
＝2
9TT＝2F①
又T＝Ma②
222.402
由①②得a＝F，结合a-F图象知，当a＝2.40 m/s时F＝0.30 N，此时图象斜率为＝，整理
MM0.30得，M＝0.25 kg。
2．(2024·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。
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(3)由(2)中图象可知，二极管的开启电压约为0.5 V。
2024届高考物理二轮复习专题冲刺实验题专练(四)(含解析)
