2．滑动变阻器的使用

(1)滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点

	负载RL上电压调节范围(忽略电源内阻)	负载RL上电流调节范围(忽略电源内阻)
限流接法	E≤UL≤E	≤IL≤
分压接法	0≤UL≤E	0≤IL≤
比较	分压电路调节范围较大	分压电路调节范围较大

(2)滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法

下列三种情况必须选用分压式接法

①要求某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时。

②当用电器的电阻R_L远大于滑动变阻器的最大值R₀，且要求的电压变化范围较大时。

③若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过R_L的额定值时。

1．串并联电路

(1)串联电路的性质和特点：

① 电流强度处处相等　　　　　　 I＝I₁＝I₂＝…＝I_n

② 总电压等于各部分电压之和　　 U＝　　　　　　　

③ 总电阻等于各部分电阻之和　　 R＝　　　　　　　 　

④ 各部分电压与电阻成正比。关系式　　　　　　　 　

⑤ 各部分功率与电阻成正比。关系式　　　　　　　 　

(2)并联电路的性质和特点：

① 各支路两端电压均相等　 U= U ₁＝U ₂＝…＝U _n

② 总电流等于各支路通过的电流强度之和　 I＝　　　　　　　

③ 对纯电阻电路，总电阻和各支路电阻满足R=　　　　　　　 　

④ 各部分电流与电阻成反比。关系式　　　　　　　 　

⑤ 各部分功率与电阻成反比。关系式　　　　　　　 　

电阻的串联、电阻的并联　　　　　　　 I

19．(18分)如图所示，质量为的足够长木板静止在光滑水平面上，质量均为的两个小物块、放在的左端，、间相距s₀，现同时对、施加水平向右的瞬时冲量而使之分别获得初速度v₀和2v₀，若、与之间的动摩擦因数分别为m 和2m ，则

(1)最终、、的共同速度为多大？

(2)当与刚相对静止时的速度为多大？

(3)与最终相距多远？

(4)整个过程中、与木板因摩擦所产生的热量之比为多大？

18．(15分)将力传感器连接到计算机上就可以测量迅速变化的力的大小。在图甲所示的装置中，可视为质点的小滑块沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的之间往复运动，、与竖直方向之间的夹角相等且都为(<10°)。某次实验，用力传感器测得滑块对器壁的压力大小随时间变化的曲线如图乙所示，图中=0时，滑块从点开始运动。试根据力学规律和题中(包括图中)所给出的信息。求：

(1)压力大小随时间变化的周期与小滑块运动的周期之比；

(2)容器的半径和小滑块的质量；

(3)小滑块运动过程中的最大动能。

(取10m/s²)

图甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图乙

17．(15分)本题提供A、B两小题，请考生任选其中一题作答，若两题均作答，则以得分较少者计。

A． “中子的发现”

关于“原子核的组成”的研究，物理学的发展过程经历了如下几个重要的阶段：

1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核从而发现了质子；

1920年，卢瑟福预言“原子核内可能还有质量与质子相近的中性粒子存在”；

1930年，约里奥•居里夫妇用钋(Po)放出的α粒子轰击铍(Be)，产生了一种贯穿能力极强的射线，研究发现这种射线是一种中性粒子流；

1932年，查德威克用这种射线轰击氢原子和氮原子，打出了一些氢核(质子)和氮核，测量出被打出的氢核和氮核的速度，并由此推算出这种粒子的质量而发现了中子。

查德威克认为：氢核、氮核的热运动速度远小于未知粒子的速度而可以忽略不计；被碰出的氢核、氮核之所以会具有不同的速率是由于碰撞的情况不同而造成的，其中速率最大的应该是弹性正碰的结果。实验中测得氢核的最大速度为，氮核的最大速度为；已知m_N=14m_H 。

请你根据查德威克研究，经过推理计算，证明卢瑟福的“预言”是正确的。

B．“能量的比较”

如图所示，在光滑绝缘水平面上有两个带电小球、，质量分别为3m和m，小球带正电q，小球带负电-2q，开始时两小球相距s₀，小球有一个水平向右的初速度v₀，小球的初速度为零，若取初始状态下两小球构成的系统的电势能为零，则

(1)试证明：当两小球的速度相同时系统的电势能最大，并求出该最大值；

(2)试证明：在两小球的间距仍不小于s₀的运动过程中，系统的电势能总小于系统的动能，并求出这两种能量的比值的取值范围。

16．(15分)用单位长度电阻为Ω/m的导线绕制一个n=100匝、边长a=0.20m的正方形线圈，线圈两端与阻值R=16的电阻连接构成闭合回路，如图甲所示。线圈处在均匀磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度的大小随时间变化的关系如图乙所示。求：

(1)在0-s时间内，通过电阻R的电荷量；

(2)1min内电流通过电阻R所产生的热量；

(3)线圈中所产生的感应电流的有效值。

图甲　　　　　　　　　 　　　　　　　　　图乙

15．(12分)现有电动势1.5V、内阻0.5Ω的电池多节，准备取一定数量的这种电池串联起来对一个规格为“9.0V、0.9W”的用电器供电。而串联电池组的电动势等于各个电池电动势之和；串联电池组的内阻等于各个电池内阻之和。为保证用电器在额定状态下工作，最少要用几节这种电池？电路中还需要串联一个阻值为多少的电阻分压？

14．(14分)有一辆质量为1.2t的小汽车驶上半径为50m的圆弧形拱桥。问：

(1)汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力是多大？

(2)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？

(3)设想拱桥的半径增大到与地球半径一样，那么汽车要在这样的桥面上腾空，速度要多大？

(重力加速度取10 m/s²，地球半径R取km)

13．(13分)某同学要用“伏安法”测定一个待测电阻(阻值约为200Ω)的阻值，实验室提供了如下器材：

电池组E(电动势为3V，内阻不计)；

电流表₁(量程为0-10mA，内阻约为40Ω-60Ω)；

电流表₂(量程为0-500μA，内阻为1000Ω)；

滑动变阻器R₁(阻值范围为0-20Ω，额定电流为2A)；

电阻箱R₂(阻值范围为0-9999Ω，额定电流为1A)；

开关S，导线若干．

请你帮助该同学完成实验中的下述问题(实验中应尽可能的考虑更加准确地测量的阻值)：

(1)上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表。请在图甲所示方框中画出将电流表改装成电压表的电路原理图，并在图中标明所用器材的代号。

(2)请在图乙的方框中画出测量阻值的电路图，并在图中标明各器材的代号．

甲　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　乙

(3)实验中，将电阻箱R₂的阻值调为4000Ω，再调节滑动变阻器R₁，使两表的示数如下图所示，可读出电流表₁的示数是　　　　　 ，电流表₂的示数是　　　　　 ，测得R_x的阻值是　 　　　　．