精品解析：福建省福州市福州九县（区、市）一中2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题

2023---2024学年度第二学期九县（区、市）一中（高中）期中联考 高中 二 年 物理 科试卷 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于电磁波的说法错误的是（　　） A. 红外线的频率比紫外线的频率大 B. 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 C. 无线电波广泛应用于通信和广播 D. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在 【答案】A 【解析】 【详解】A．红外线和紫外线都属于电磁波，红外线的频率比紫外线的频率小，故A错误，符合题意； B．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故B正确，不符合题意； C．紫外线可以用来灭菌消毒，无线电波广泛应用于通信和广播，故C正确，不符合题意； D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故D正确，不符合题意。 故选A。 2. 甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（　　） A. 图甲表示交流电，图乙表示直流电 B. 两种电压的有效值相等 C. 两种电压的周期不同 D. 图甲所示电压的瞬时值表达式为 【答案】D 【解析】 【详解】AC．由图可知，甲、乙均表示交流电，周期均为，故AC错误； B．图甲交流电电压的有效值为 图乙不是正弦交流电，有效值不等于，由于图甲电压大多数时刻比图乙电压大，根据有效值的定义可知，图甲有效值要比图乙有效值大，故B错误； D．图甲所示电压的瞬时值表达式为 故D正确。 故选D。 3. 如图所示，某款无人机有4个半径均为R的动力螺旋桨（每个桨叶旋转形成的是圆面）。在没有风的天气，让每个桨叶均以大小相等的转速旋转，并沿竖直方向向下吹风，从而产生反作用力，使无人机悬停在空中。已知当地的空气密度为ρ，空气被每个桨叶向下吹出的速度大小均为v。则无人机的重力大小（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】在极短时间内，被每个桨叶向下吹出的空气的质量 则被4个桨叶向下吹出的空气的质量为，由于时间极短，质量很小，忽略所受重力，该部分根据动量定理有 解得 故选C。 4. 某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压,输出功率500kW。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率110kW，所有变压器均为理想变压器。则下列数值正确的是（　　） A. 发电机的输出电流为3000A B. 输送给储能站的功率为385kW C. 输电线上损失的功率为6kW D. 升压变压器的匝数比n1：n2=1：50 【答案】B 【解析】 【详解】A．已知发电机的电压，输出功率，由功率的计算式可得，发电机的输出电流 故A错误； BCD．由题意得，，由功率的计算式可得，用户端的电流 又有理想电压器的电流特点得 上式代入数据得，输电线上电流 输电线上损失的功率 输送给储能站的功率 由题意可知，电流关系,又有理想电压器的电流特点得 升压变压器的匝数比 故B正确，CD错误。 故选B。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 关于传感器，下列说法中正确的是（　　） A. 半导体热敏电阻常用作温度传感器 B. 测温枪是应用红外线传感器测量体温 C. 电子秤是应用光敏传感器称量物体质量 D. 烟雾散射火灾报警器是应用声传感器实现火灾报警 【答案】AB 【解析】 【详解】A．半导体热敏电阻常用作温度传感器，随着温度升高，电阻减小，故A项正确； B．一切物体均能发出红外线，测温枪是应用红外线传感器测量体温，故B项正确； C．电子秤是应用压敏传感器称量物品质量，故C项错误； D．烟雾散射火灾报警器是应用光传感器实现火灾报警，故D项错误。 故选AB。 6. 如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=Um sin（ωt），副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示。A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的（　　） A. U1和U2分别为原副线圈两端电压的瞬时值 B. I1和I2与变压器的原副线圈匝数成反比 C. 滑片P向下滑动过程中，U1不变，I1变大 D. 滑片P向下滑动过程中，U2变小，I2变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．理想交流电流表与电压表的示数均为有效值，故A错误； B．根据理想变压器电流与匝数的关系可知，I1和I2与变压器的原副线圈匝数成反比，故B正确； CD．根据电压匝数关系有 其中 匝数比一定，原线圈两端电压有效值一定，则负线圈两端电压一定，当滑片P向下滑动过程中，接入电阻减小，电流I2变大，根据电流匝数的关系可知，电流I1变大，故C正确，D错误。 故选BC。 7. 如图所示，一质量为m物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定在其左端，另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与物块甲在同一直线上相向运动，则（　　） A. 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，系统动量守恒 B. 当两物块相距最近时，甲物块的速率为零 C. 碰撞过程中，甲物块的速率可能为，也可能为 D. 碰撞过程中，乙物块的速率可能为，也可能为 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．甲、乙两物块（包括弹簧）组成的系统在弹簧压缩过程中，系统所受的合外力为零，系统动量守恒，A正确； B．当两物块相距最近时速度相同，取碰撞前乙的速度方向为正方向，设共同速率为v，由动量守恒定律得： mv乙-mv甲=2mv 代入数据解得 v=0.5m/s B错误. C．若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相同，则 mv乙-mv甲=-mv甲′+m乙v乙′ 代入数据代入解得 v乙′=6m/s 两个物体的速率都增大，动能都增大，违反了能量守恒定律. 若物块甲的速率达到5m/s，方向与原来相反，则 mv乙-mv甲=mv甲′+m乙v乙′ 代入数据解得 v乙′=-4m/s 可以，碰撞后，乙的动能不变，甲的动能增加，系统总动能增加，违反了能量守恒定律．所以物块甲的速率不可能达到5m/s，C错误. D．甲、乙组成的系统动量守恒，选取向右为正方向，由动量守恒定律得 mv乙-mv甲=-mv甲′+m乙v乙′ 碰撞结束后，系统的动能守恒，则 代入数据解得： v甲′=4m/s v乙′=-3m/s 可知碰撞结束后，甲与乙交换速度；碰撞过程中，乙物块的速度在4m/s～-3m/s之间都是可以的.所以速率可能为2m/s，也可能为1.7m/s，D正确。 故选AD。 【点睛】本题考查了含弹簧的碰撞问题，处理该类问题，往往应用动量守恒定律与机械能守恒定律分析解题．分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键，应用动量守恒定律即可正确解题；当两物体速度相等时，弹簧被压到最短，此时弹力最大。 8. 如图甲所示，光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接，橡皮绳恰好处于原长。t=0时，A以水平向左的初速度开始运动，B初速度为0，A、B运动的v-t图像如图乙所示。已知A的质量为，0～时间内B的位移为，时二者发生碰撞并粘在一起，则（　　） A. B的质量为2m B. 橡皮绳的原长为 C. 橡皮绳的最大形变量为 D. 橡皮绳的最大弹性势能为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙及动量守恒定律得 解得 故A正确； B．由图乙知，时刻橡皮绳处于原长，设此时A、B的速度分别为、，由动量守恒定律及能量守恒定律得 解得 ， 橡皮绳的原长 故B错误； C．对时间段进行分解为、、…，即 由动量守恒定律得 … 以上各式相加整理可得 将带入上式可得，A的位移 橡皮绳的最大形变量为 故C正确； D．橡皮绳的最大弹性势能 故D错误。 故选AC 三、非选择题：本题共8题，共60分。 9. 如图甲所示，弹簧振子在水平方向上做简谐运动，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示。 （1）在t0时刻，振子的速度方向与位移的方向______（填“相同”、“相反”）； （2）在t0与t1两个时刻，弹簧振子的速度方向______（填“相同”、“相反”）； （3）从t=1s到t=1.5s时间内，弹簧振子做加速度______（填“增大”、“减小”）的减速运动。 【答案】（1）相同 （2）相反 （3）增大 【解析】 【小问1详解】 根据图乙可知，在t0时刻随后的极短时间内，振子的位移增大，振子远离平衡位置，可知t0时刻振子的速度方向与位移的方向相同。 【小问2详解】 根据图乙可知，在t1时刻随后的极短时间内，振子的位移减小，振子靠近平衡位置，可知t1时刻振子的速度方向与位移的方向相反，结合上述可知，在t0与t1两个时刻，弹簧振子的速度方向相反。 【小问3详解】 根据图乙可知，从t=1s到t=1.5s时间内，振子远离平衡位置，位移逐渐增大，振子的回复力与位移大小成正比，回复力增大，则振子的合力增大，即振子的加速度增大，可知弹簧振子做加速度增大的减速运动。 10. 如图所示是电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，电容器正在______（填“充电”或“放电”），线圈中的磁场正在______（填“增强”或”减弱”），若增大电容器极板间的距离，则发射电磁波的频率______（填“变大”或“变小”）。 【答案】 ①. 充电 ②. 减弱 ③. 变大 【解析】 【详解】[1]电流方向沿逆时针方向，则电子定向移动方向沿顺时针方向，可知，电容器上极板失电子，由于上极板先前已经带正电，则极板所带电荷量增大，即电容器正在充电； [2]结合上述，电容器在充电，电场能增大，LC电磁振荡电路中，只有电场能与磁场能之间发生转化，可知，线圈中的磁场能正在减弱； [3]LC电磁振荡电路的频率 平行板电容器的电容 若增大电容器极板间的距离，电容器的电容减小，则发射电磁波的频率变大。 11. 图（甲）是演示简谐运动图像的装置，它由一根较长的细线和较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条曲线，这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图像。图（乙）是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线（图中的虚线表示）。 （1）图（乙）的P处堆积的细沙比Q处_________________（选填“多”、“少”或“一样多”）。 （2）经测量发现图（乙）中OB=O′B′，若木板1的移动速度v1=3m/s，则木板2的移动速度v2=_________________。 【答案】 ①. 多 ②. 4m/s 【解析】 【详解】（1）[1]在图（乙的处时，沙摆的速度最小，在处时，沙摆的速度最大，所以堆积的细沙比处多； （2）[2]根据单摆周期公式： 它们在同一地点，且摆长相同，则周期相同，设为，段经历的时间是： 段经历的时间为： 设板长为，则： 比较可得： 。 12. 如图甲所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是可以通过仅测量 __________（填选项前的符号）间接地解决这个问题： A. 小球开始释放的高度h B. 小球抛出点距地面的高度 C. 小球平抛运动的水平射程 （2）本实验中只要关系式____________成立，即说明两球碰撞过程中动量守恒（请在m1、m2、h、、、、中选取合适的字母表示）。 【答案】（1）C （2） 【解析】 【小问1详解】 小球从相同高度做平抛运动，在竖直方向有 所以运动的时间相等，水平方向有 则根据小球做平抛运动的射程可以比较小球抛出时的速度。 故选C。 【小问2详解】 若动量守恒，则满足 由上述分析可知，可以用水平位移表示其小球的水平速度，和碰撞后，的动能减小，则速度减小，落点在M，碰撞后速度比更大，落点在N，没有发生碰撞时，的落点在P，所以整理有 13. 某同学利用单摆测定当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。 （1）在测量单摆的周期时，他用秒表记下了单摆做次全振动的时间，如图乙所示，秒表的读数为______s（结果保留一位小数）； （2）该同学经测量得到5组摆长L和对应的周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式_______（用和表示）； （3）处理完数据后，该同学发现在计算摆长时误将摆球直径当成半径代入计算，即，这样______（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算； （4）该同学做完实验后，为使重力加速度的测量结果更加准确，其中合理的有 （填选项前的符号） A. 在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定 B. 摆线偏离平衡位置的角度越大越好 C. 改变摆长，测出多组摆长L和对应的周期T，作关系图像来处理数据 D. 测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时 【答案】（1）100.0 （2） （3）不影响 （4）AC 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，秒表的读数为 小问2详解】 由单摆的周期公式可得 结合图丙可得 解得 【小问3详解】 处理完数据后，该同学发现在计算摆长时误将摆球直径当成半径代入计算，即，则实际周期表达式为 整理可得 可知图像的斜率保持不变，所以不影响重力加速度的计算。 【小问4详解】 A.为了保证在摆动过程中，摆长保持不变，必须保证悬点固定，故A正确； B．为了保证单摆做简谐运动，摆线偏离平衡位置的角度不能太大，一般不大于，故B错误； C．应用图像法处理实验数据可以减小实验误差，故C正确； D．为了减小周期测量的误差，应该从摆球运动到最低点时开始计时，故D错误。 故选AC。 14. 如图所示为交流发电机示意图，正方形线圈匝数，面积，电阻，在磁感应强度的匀强磁场中，线圈绕轴以的角速度匀速转动，线圈通过滑环和电刷与外部的电阻相接。图中的电压表为理想交流电表。开关S合上后： （1）写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式（从图示位置开始）； （2）求电压表示数； （3）线圈从图示位置开始转过的过程中，求通过外电阻的电荷量。 【答案】（1）；（2）40V；（3）0.1C 【解析】 【详解】（1）感应电动势最大值 由于开始转动时线圈平面与磁场方向平行，所以表达式为 （2）有效值为 由闭合电路欧姆定律得 电压表示数为 （3）由图示位置转过的过程中，通过电阻R上的电量为 该过程平均电流为 则平均电动势 解得 15. 如图所示，力传感器固定在水平地面上，竖直放置劲度系数为的轻质弹簧，下端与传感器栓接，上端与质量为可视为质点的小球栓接，开始时小球静止于O点。现将小球竖直向下缓慢压下一段距离后释放，小球就在P、Q间沿竖直方向上下做简谐运动，由P点到Q点用时最短为t0，运动到Q点时力传感器示数为零。取竖直向下为正，以释放时为零时刻。（重力加速度为g，不计一切阻力，弹簧始终处于弹性限度内）求： （1）小球运动过平衡位置时弹簧的形变量x0； （2）小球运动过P点时力传感器示数F； （3）小球简谐运动位移x随时间t变化的表达式。 【答案】（1）；（2）2mg；（3） 【解析】 【详解】（1）小球过平衡位置时，由胡克定律得 解得 （2）小球运动至点时力传感器示数为零，即此时弹簧处于原长，小球只受到重力作用，加速度为重力加速度，由简谐运动的对称性可知过点时的加速度大小也等于重力加速度，方向向上，根据牛顿第二定律有 解得 （3）由P点到Q点用时最短为t0，则有 振动圆频率 简谐运动的振幅，由于取竖直向下为正，则开始时刻小球的位移为正向最大，则位移随时间变化的表达式为 解得 16. 如图所示，半径的光滑圆槽固定在水平地面上，半径R远大于小球运动的弧长。圆槽右侧有一质量的木板A静置于光滑水平面上，木板A的上表面与圆弧面的Q点在同一水平面上。可视为质点的的小滑块B，其质量以的速度沿木板A的上表面从右端滑到A上，A、B间的滑动摩擦因数，A刚要撞到圆弧体上时，B恰好达到A的最左端且两者共速，滑块B冲上光滑圆弧面且不会从P端冲出，木板A在圆弧体右侧竖直面上的防撞装置的作用下，在极短的时间内紧贴圆弧体右侧静止，且木板A与圆弧体没有粘结。重力加速度，。求： （1）A刚要撞到圆弧体上时的速度； （2）滑块B从滑上A开始到最终相对A静止时，AB系统损失的机械能ΔE； （3）滑块B从滑上A开始到最终相对A静止时经历的总时间。 【答案】（1）4m/s；（2）24.4J；（3）4.04s 【解析】 【详解】（1）B在A上向左滑行的过程，对A、B系统，设A、B的共同速度为，A、B共速前，取向左为正方向，由动量守恒定律得 解得 （2）由于斜面光滑，由B的机械能守恒可知，B再次滑经点时，B的速度大小不变。对A、B系统从B滑经点到系统再次共速，取向右为正方向，由动量守恒定律得 解得 由能量守恒定律得 解得 （3）由于半径远大于小球运动的弧长,故B在圆弧上近似做单摆运动，周期为 滑块在圆弧上来回运动的时间 B向左在A上运动的时间，对A由动量定理得 解得 B以的速度从左侧滑上A后至A共速时速度为、时间为，对A由动量定理得 解得 总共用时 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023---2024学年度第二学期九县（区、市）一中（高中）期中联考 高中 二 年 物理 科试卷 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列关于电磁波的说法错误的是（　　） A. 红外线的频率比紫外线的频率大 B. 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 C. 无线电波广泛应用于通信和广播 D. 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在 2. 甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是（　　） A. 图甲表示交流电，图乙表示直流电 B. 两种电压的有效值相等 C. 两种电压的周期不同 D. 图甲所示电压的瞬时值表达式为 3. 如图所示，某款无人机有4个半径均为R的动力螺旋桨（每个桨叶旋转形成的是圆面）。在没有风的天气，让每个桨叶均以大小相等的转速旋转，并沿竖直方向向下吹风，从而产生反作用力，使无人机悬停在空中。已知当地的空气密度为ρ，空气被每个桨叶向下吹出的速度大小均为v。则无人机的重力大小（　　） A. B. C. D. 4. 某节能储能输电网络如图所示，发电机的输出电压,输出功率500kW。降压变压器的匝数比，输电线总电阻。其余线路电阻不计，用户端电压，功率110kW，所有变压器均为理想变压器。则下列数值正确的是（　　） A. 发电机的输出电流为3000A B. 输送给储能站的功率为385kW C. 输电线上损失的功率为6kW D. 升压变压器的匝数比n1：n2=1：50 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 关于传感器，下列说法中正确的是（　　） A 半导体热敏电阻常用作温度传感器 B. 测温枪是应用红外线传感器测量体温 C. 电子秤应用光敏传感器称量物体质量 D. 烟雾散射火灾报警器是应用声传感器实现火灾报警 6. 如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=Um sin（ωt），副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示。A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的（　　） A. U1和U2分别为原副线圈两端电压的瞬时值 B. I1和I2与变压器的原副线圈匝数成反比 C. 滑片P向下滑动过程中，U1不变，I1变大 D. 滑片P向下滑动过程中，U2变小，I2变大 7. 如图所示，一质量为m的物块甲以3m/s的速度在光滑水平面上运动，有一轻弹簧固定在其左端，另一质量也为m的物块乙以4m/s的速度与物块甲在同一直线上相向运动，则（　　） A. 甲、乙两物块在弹簧压缩过程中，系统动量守恒 B. 当两物块相距最近时，甲物块的速率为零 C. 碰撞过程中，甲物块的速率可能为，也可能为 D. 碰撞过程中，乙物块的速率可能为，也可能为 8. 如图甲所示，光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接，橡皮绳恰好处于原长。t=0时，A以水平向左初速度开始运动，B初速度为0，A、B运动的v-t图像如图乙所示。已知A的质量为，0～时间内B的位移为，时二者发生碰撞并粘在一起，则（　　） A. B的质量为2m B. 橡皮绳的原长为 C. 橡皮绳的最大形变量为 D. 橡皮绳的最大弹性势能为 三、非选择题：本题共8题，共60分。 9. 如图甲所示，弹簧振子在水平方向上做简谐运动，振子的位移x随时间t的变化图像如图乙所示。 （1）在t0时刻，振子的速度方向与位移的方向______（填“相同”、“相反”）； （2）在t0与t1两个时刻，弹簧振子的速度方向______（填“相同”、“相反”）； （3）从t=1s到t=1.5s时间内，弹簧振子做加速度______（填“增大”、“减小”）的减速运动。 10. 如图所示是电磁波发射电路中的LC电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，电容器正在______（填“充电”或“放电”），线圈中的磁场正在______（填“增强”或”减弱”），若增大电容器极板间的距离，则发射电磁波的频率______（填“变大”或“变小”）。 11. 图（甲）是演示简谐运动图像的装置，它由一根较长的细线和较小的沙漏组成。当沙漏摆动时，漏斗中的细沙均匀流出，同时匀速拉出沙漏正下方的木板，漏出的细沙在板上会形成一条曲线，这条曲线可以理解为沙漏摆动的振动图像。图（乙）是同一个沙漏分别在两块木板上形成的曲线（图中的虚线表示）。 （1）图（乙）的P处堆积的细沙比Q处_________________（选填“多”、“少”或“一样多”）。 （2）经测量发现图（乙）中OB=O′B′，若木板1的移动速度v1=3m/s，则木板2的移动速度v2=_________________。 12. 如图甲所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是可以通过仅测量 __________（填选项前的符号）间接地解决这个问题： A. 小球开始释放的高度h B. 小球抛出点距地面的高度 C. 小球平抛运动的水平射程 （2）本实验中只要关系式____________成立，即说明两球碰撞过程中动量守恒（请在m1、m2、h、、、、中选取合适的字母表示）。 13. 某同学利用单摆测定当地的重力加速度，实验装置如图甲所示。 （1）在测量单摆的周期时，他用秒表记下了单摆做次全振动的时间，如图乙所示，秒表的读数为______s（结果保留一位小数）； （2）该同学经测量得到5组摆长L和对应周期T，画出图线，然后在图线上选取A、B两个点，坐标如图丙所示。则当地重力加速度的表达式_______（用和表示）； （3）处理完数据后，该同学发现在计算摆长时误将摆球直径当成半径代入计算，即，这样______（选填“影响”或“不影响”）重力加速度的计算； （4）该同学做完实验后，为使重力加速度的测量结果更加准确，其中合理的有 （填选项前的符号） A. 在摆球运动的过程中，必须保证悬点固定 B. 摆线偏离平衡位置的角度越大越好 C. 改变摆长，测出多组摆长L和对应的周期T，作关系图像来处理数据 D. 测量周期时应该从摆球运动到最高点时开始计时 14. 如图所示为交流发电机示意图，正方形线圈匝数，面积，电阻，在磁感应强度的匀强磁场中，线圈绕轴以的角速度匀速转动，线圈通过滑环和电刷与外部的电阻相接。图中的电压表为理想交流电表。开关S合上后： （1）写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式（从图示位置开始）； （2）求电压表示数； （3）线圈从图示位置开始转过过程中，求通过外电阻的电荷量。 15. 如图所示，力传感器固定在水平地面上，竖直放置劲度系数为的轻质弹簧，下端与传感器栓接，上端与质量为可视为质点的小球栓接，开始时小球静止于O点。现将小球竖直向下缓慢压下一段距离后释放，小球就在P、Q间沿竖直方向上下做简谐运动，由P点到Q点用时最短为t0，运动到Q点时力传感器示数为零。取竖直向下为正，以释放时为零时刻。（重力加速度为g，不计一切阻力，弹簧始终处于弹性限度内）求： （1）小球运动过平衡位置时弹簧的形变量x0； （2）小球运动过P点时力传感器的示数F； （3）小球简谐运动位移x随时间t变化的表达式。 16. 如图所示，半径的光滑圆槽固定在水平地面上，半径R远大于小球运动的弧长。圆槽右侧有一质量的木板A静置于光滑水平面上，木板A的上表面与圆弧面的Q点在同一水平面上。可视为质点的的小滑块B，其质量以的速度沿木板A的上表面从右端滑到A上，A、B间的滑动摩擦因数，A刚要撞到圆弧体上时，B恰好达到A的最左端且两者共速，滑块B冲上光滑圆弧面且不会从P端冲出，木板A在圆弧体右侧竖直面上的防撞装置的作用下，在极短的时间内紧贴圆弧体右侧静止，且木板A与圆弧体没有粘结。重力加速度，。求： （1）A刚要撞到圆弧体上时的速度； （2）滑块B从滑上A开始到最终相对A静止时，AB系统损失的机械能ΔE； （3）滑块B从滑上A开始到最终相对A静止时经历的总时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$