高中物理综合题

如图10－10所示，直流电动机和电炉并联后接在直流电源上，已知电源内阻r=1Ω，电炉电阻R₁=19Ω，电动机线圈电阻R₂=2Ω，K断开时，电炉功率为475W，K闭合时，电炉功率为402.04W．求

(1)电源电动势
(2)开关K闭合时，电动机的机械功率多大？

实验表明，通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I跟电压U之间遵循I ="kU" ³的规律，其中U表示棒两端的电势差，k=0.02A/V³．现将该棒与一个可变电阻器R串联在一起后，接在一个内阻可以忽略不计，电动势为6.0V的电源上．求：（1）当串联的可变电阻器阻值R多大时，电路中的电流为0.16A？（2）当串联的可变电阻器阻值R多大时，棒上消耗的电功率是电阻R上消耗电功率的1/5？

有两只电压表A和B，量程已知，内阻不知等于多少；另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少．只用这两只电压表、电键和一些连接用的导线，能通过测量计算这节电池的电动势（已知电动势不超出电压表的量程，干电池不许拆开）．（1）画出你测量时所用的电路图；（2）以测得的量作为已知量，导出计算电动势的式子．

一个电流、电压两用表的电路如图10-4-17所示，小量程电流表G的量程
是0.001A，内阻是100Ω，两个电阻的阻值是，问：
（1）双刀双掷电键接到哪边是电流表，接到哪边是电压表？
（2）电流表、电压表的量程各是多大？

“加速度计”作为测定物体加速度的仪器，已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中，如图10-3-17所示是“应变式加速度计”的原理图.支架A、B固定在待测系统上，滑块穿在A、B间的水平光滑杆上，并用轻弹簧固接于支架A上，其下端的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿水平方向做变速运动，滑块相对于支架发生位移，并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出.
已知滑块质量为m，弹簧劲度系数为k，电源电动势为E，内电阻为r，滑动变阻器总阻值R=4r，有效总长度为L.当待测系统静止时，滑动臂P位于滑动变阻器的中点，且1、2两接线柱输出的电压U₀=0.4E.取AB方向为参考正方向.
（1）写出待测系统沿AB方向做变速运动的加速度a与 “1、2”两接线柱间的输出电压U间的关系式
（2）确定该“加速度计”的测量范围.

如图10-3-16所示的电路中，电源电动势，其内阻可忽略不计．电阻的阻值分别为，电容器的电容．闭合开关S，待电流稳定后，用电压表测两端电压，其稳定值为．
（1）该电压表的内阻为多大？
（2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少？

如图10-2-22所示是电饭煲的电路图，S₁是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度到达居里点（103℃）时会自动断开，S₂是一个自动温控开关，当温度低于70℃时会自动闭合，温度
高于80℃时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，黄灯是限流状态时
指示灯，限流电阻R₁=R₂=20KΩ，加热电阻丝R₃=50Ω，两灯电阻不计．
（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程：试简要回答若不闭合
开关S₁，电饭煲能否将饭煮熟？
（2）计算加热和保温状态下，电饭煲的消耗功率之比．
 

如图10-3-15所示，电阻R₃＝4Ω，电表为理想表，开始时R₁、R₂、R₃中都有电流通过，电压表示数为2V，电流表示数为0.75A，后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2V，电流表示数变为0.8A．

（1）哪个电阻断路？
（2）求电阻R₁、R₂的阻值各为多少？
（3）电源电动势和内阻各为多少？

如图10-2-21所示，电路中R₀为定值电阻，R为滑动变阻器，其总电阻为R，当在
电路两端加上恒定电压U，移动R的滑动触片，求电流表的示数变化范围．

 

如图10-2-20所示的电路中，R₁=4Ω，R₂=10Ω，R₃=6Ω，R₄=3Ω，a、b
为接线柱，电路两端所加电压为24V，当a、b间接入一理想电流表时，
它的示数应是多少？

如图10-1-13所示是一种悬球式加速度仪.它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度.m是一个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为L的电阻丝，其阻值为R.金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计.电阻丝的中点C焊接一根导线.从O点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计）.图中虚线OC与AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB接在电压恒为U的直流稳压电源上.整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态.当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向θ，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.

（1）当列车向右做匀加速直线运动时，试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数U′的对应关系.
（2）这个装置能测得的最大加速度是多少?

在图10-1-12中，AB和A´B´是长度均为L＝2km，每km电阻值为ρ＝1Ω的两根输电线．若发现在距离A和A´等远的两点C和C´间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．接入电动势E＝90V、内阻不计的电源：当电源接在A、A´间时，测得B、B´间电压为U_B＝72V；当电源接在B、B´时，测得A、A´间电压为U_A＝45V.求A与C相距多远？

某一直流电动机提升重物的装置，如图10-1-11所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动机的线圈电阻大小（取g=10m/s²）.

如图所示，一颗质量为m、电荷量为q的微粒，从两块相距为d、水平放置的平行板中某点由静止释放，落下高度h后，在平行板上加上一定的电势差U，带电微粒经一定时间后速度变为零。若微粒通过的总位移为H，试问两板间的电势差为多少？

如图所示，均可视为质点的三个物体A、B、C在倾角为的光滑斜面上，A与B紧靠在一起，C紧靠在固定挡板上，质量分别为="0." 43 kg，="0.20" kg，＝0. 50 kg，其中A不带电，B、C的电量分别为且保持不变，开始时三个物体均能保持静止。现给A施加一平行于斜面向上的力F，使A做加速度a="2.0" 的匀加速直线运动，经过时间t，力F变为恒力。已知静电力常量, 。

（1）求时间t；
（2）在时间t内，力F做功=" 2." 31J，求系统电势能的变化量。