題目列表(包括答案和解析)
半導體熱敏電阻的工作原理按溫度特性熱敏電阻可分為兩類,隨溫度上升電阻增加的為正溫度系數熱敏電阻---稱為I類電阻,反之為負溫度系數熱敏電阻---稱為II類電阻。上述兩類熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件。某實驗小組采用伏安法,在一較為封閉的環境中探究一種熱敏電阻的溫度特性,要求特性曲線盡可能完整。已知在某一溫度下待測熱敏電阻的阻值約400~500Ω。熱敏電阻和溫度計插入帶塞的試管中,管內有一定量的水銀(其沸點約357℃),其他備用的儀表和器具有:盛有熱水銀的熱水杯、電源(3V,內阻可忽略)、直流電流表(內阻約5Ω)、直流電壓表(內阻約5kΩ)、滑動變阻器(0~20Ω)、電鍵、導線若干。
(1)在圖(a)的方框中畫出實驗電路圖,要求測量誤差盡可能小。
(2)根據電路圖,在圖(b)的實物圖上連線。
(3)簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟:
a、往保溫杯中加入熱水銀,稍等讀出溫度值;
b、 ;
c、重復a;
b、測出不同溫度下的數據,記錄下溫度及其對應的電壓、電流值;
d、 ;
e、該小組最后除繪出伏安特性曲線圖外,又繪出不同溫度下熱敏電阻的R--t圖象, 如下圖c,結合圖判斷此測量電阻是________類電阻。
二極管是一種半導體元件,電路符號為“”,其特點是具有單向導電性,即電流從正極流入時電阻比較小,而從負極流入時電阻比較大。
①某實驗興趣小組對某種晶體二極管的伏安特性曲線進行測繪。因二極管外殼所印的標識模糊,為判斷正負極,用多用電表電阻擋測二極管的正反向電阻。將選擇開關旋至合適倍率,調整歐姆零點后,將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時,指針偏角比較小;再將紅、黑表筆位置對調時,指針偏角比較大,由此判斷 端為二極管的正極。(選填“左”、“右”)
②廠家提供的伏安特性曲線如右圖。該小組只對加正向電壓時的伏安特性曲線進行了測繪,以驗證與廠家提供的數據是否一致,可選用的器材有:
A.直流電源,電動勢3V,內阻忽略不計;
B.0~20Ω的滑動變阻器一只;
C.量程5V、內阻約50kΩ的電壓表一只;
D.量程3V、內阻約20kΩ的電壓表一只;
E.量程0.6A、內阻約0.5Ω的電流表一只;
F.量程50mA、內阻約5Ω的電流表一只;
G.待測二極管一只; H.導線、電鍵等。
為了提高測量結果的準確度,電壓表應選用______,電流表應選用_______。(填序號字母)
③為了達到測量目的,請在答題卡上虛線框內畫出正確的實驗電路原理圖。
④為了保護二極管,正向電流不要超過25mA,請你對本實驗的設計或操作提出一條合理的建議:
⑤該小組通過實驗采集數據后描繪出了二極管的伏安特性曲線,通過對比,與廠家提供的曲線基本吻合。如果將該二極管與一阻值R=50Ω的電阻串聯,再接至電動勢E=1.5V、內阻不計的電源上,二極管處于正向導通狀態。請你寫出根據題中給出的伏安曲線求通過二極管電流的步驟:(不要求求出結果)
有一段粗細均勻的導體,現要用實驗的方法測定這種導體材料的電阻率,若已測得其長度和橫截面積,還需要測出它的電阻值Rx。
(1)若已知這段導體的電阻約為30Ω,要盡量精確的測量其電阻值,并要求直接測量的變化范圍盡可能大一些,除了需要導線、開關以外,在以下備選器材中應選用的是 。(只填寫字母代號)
A.電池(電動勢14 V、內阻可忽略不計) B.電流表(量程0~0.6 A,內阻約0.12Ω)
C.電流表(量程0~100m A,內阻約12 Ω) D.電壓表(量程0~3 V,內阻約3 kΩ)
E.電壓表(量程0~15 V,內阻約15 kΩ) F.滑動變阻器(0~10Ω,允許最大電流2.0A)
G.滑動變阻器(0~500 Ω,允許最大電流0.5 A)
(2)在方框中畫出測這段導體電阻的實驗電路圖。
(3)根據測量數據畫出該導體的伏安特性曲線如圖所示,發現MN段明顯向上彎曲。若實驗的操作、讀數、記錄、描點和繪圖等過程均正確無誤,則出現這一彎曲現象的主要原因是 。
有一段粗細均勻的導體,現要用實驗的方法測定這種導體材料的電阻率,若已測得其長度和橫截面積,還需要測出它的電阻值Rx。
(1)若已知這段導體的電阻約為30Ω,要盡量精確的測量其電阻值,并要求直接測量的變化范圍盡可能大一些,除了需要導線、開關以外,在以下備選器材中應選用的是 。(只填寫字母代號)
A.電池(電動勢14 V、內阻可忽略不計) B.電流表(量程0~0.6 A,內阻約0.12Ω)
C.電流表(量程0~100m A,內阻約12 Ω) D.電壓表(量程0~3 V,內阻約3 kΩ)
E.電壓表(量程0~15 V,內阻約15 kΩ) F.滑動變阻器(0~10Ω,允許最大電流2.0A)
G.滑動變阻器(0~500 Ω,允許最大電流0.5 A)
(2)在方框中畫出測這段導體電阻的實驗電路圖。
(3)根據測量數據畫出該導體的伏安特性曲線如圖所示,發現MN段明顯向上彎曲。若實驗的操作、讀數、記錄、描點和繪圖等過程均正確無誤,則出現這一彎曲現象的主要原因是 。
有一段粗細均勻的導體,現要用實驗的方法測定這種導體材料的電阻率,若已測得其長度和橫截面積,還需要測出它的電阻值Rx。
(1)若已知這段導體的電阻約為30Ω,要盡量精確的測量其電阻值,并要求直接測量的變化范圍盡可能大一些,除了需要導線、開關以外,在以下備選器材中應選用的是 。(只填寫字母代號)
A.電池(電動勢14 V、內阻可忽略不計) B.電流表(量程0~0.6 A,內阻約0.12Ω)
C.電流表(量程0~100m A,內阻約12 Ω) D.電壓表(量程0~3 V,內阻約3 kΩ)
E.電壓表(量程0~15 V,內阻約15 kΩ) F.滑動變阻器(0~10Ω,允許最大電流2.0A)
G.滑動變阻器(0~500 Ω,允許最大電流0.5 A)
(2)在方框中畫出測這段導體電阻的實驗電路圖。
(3)根據測量數據畫出該導體的伏安特性曲線如圖所示,發現MN段明顯向上彎曲。若實驗的操作、讀數、記錄、描點和繪圖等過程均正確無誤,則出現這一彎曲現象的主要原因是 。
一、1、C 2、A3、BD 4、D 5、AD 6、B 7、BCD 8、CD
二、實驗題:(18分)將答案填在題目的空白處,或者要畫圖連線。
9、(6分) C (每空3分)
10、(12分)①ABEF(4分)
②如圖所示(4分)
③隨著導體中的電流增大,溫度升高,電阻率增大,電阻增大(4分)
三、本大題共三小題共計54分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題.答案中必須明確寫出數值和單位
11、(16分)(1)設月球的質量為M,衛星的線速度為,則
① 2分
又
② 2分
由①②兩式得
③ 2分
(2)設衛星在A點減速后的速度為
從A到B衛星和月球系統的機械能守恒,所以
④ 2分
噴氣過程中衛星系統的動量守恒,設噴射出氣體的質量為,所以
⑤ 3分
由③、④、⑤式解得
⑥ 2分
(3)由O點出發在y軸負方向和反方向之間的有向線段都正確(不包括y軸負方向和
的反方向)
⑦ 3分
12、(18分)(1) 電荷在電場中做勻減速直線運動,設其在電場中運動的時間為,根據動量定理可知,
解得
(2分)
O點與直線MN之間的距離
(2分)
(2)當磁場垂直紙面向里時,
電荷運動的半徑
(1分)
周期
(1分)
當磁場垂直紙面向外時,
電荷運動的半徑
(1分)
周期
(2分)
根據電荷的運動情況可知,電荷到達擋板前運動的完整周期數為15個,即沿ON運動的距離S=15△d=
(2分)
解得 (2分)
故電荷運動的總時間
T=
=
(3分)
13、(20分)(1)設粒子經過加速電場從小孔O2射出時的速度為v0,則依據動能定理
(1分)
當U=0時,粒子以速度v0進入磁場后做勻速圓周運動到達P2點,軌跡半徑R0=(2分)
由洛侖茲力公式和牛頓第二定律得 (1分)
解得帶電粒子的比荷=1.0´
(2)設粒子進入磁場時速度方向與O1O的夾角為θ,則速度大小 (2分)
粒子在磁場中做圓周運動的軌跡半徑
(1分)
由幾何關系得 (2分)
即Dx與θ無關,為定值。 (1分)
(3)由(2)可知,帶電粒子在平行金屬板a、b間的最大偏移量y= x2- x1=
帶電粒子進入平行金屬板a、b時的速度
v0==1.0´
設偏移量最大的帶電粒子離開平行金屬板a、b時的速度為v,由動能定理
(1分)
解得 v=m/s
所帶電粒子離開平行金屬板a、b時的速度偏轉角q=arccos=
(1分)
偏移量最大的在磁場中做圓周運動的軌跡對應的圓心角a= (1分)
在磁場中做圓周運動的時間t1=
(1分)
當電壓為零時進入磁場的帶電粒子在磁場中做圓周運動的時間t2= (1分)
帶電粒子在磁場中做圓周運動的周期
(1分)
所以,Dt= t1-t2==
=1.0 ´10-6 s (1分)
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