上大物期末测验B卷

1、上大物期末测验 B 卷1 / 12作者： 日期：2 / 12个人收集整理，勿做商业用途人核审：期日卷：期日核：名签人卷制 ：名湘潭大学 2013 年上学期 2012 级 大学物理 III (1)课程考试试卷(B 卷) 适用年级专业 数学学院各专业，化学学院各专业；考试方式 闭 卷 考试时间 120 分钟学院 专业 班级学号 姓名题 号一二19202122232425总分阅卷 教师得 分得 一、选择题( 12 个小题，每小题 3 分，共 36 分) 分得 分题 号123456789101112答 案1. 某质点作直线运动的运动学方程为(A) 匀加速直线运动，加速度沿(B) 匀加速直线运动，加速度

2、沿(C) 变加速直线运动，加速度沿(D) 变加速直线运动，加速度沿3 x3t-5t3 + 6 (SI)，则该质点作x 轴正方向x 轴负方向x 轴正方向x 轴负方向2. 质点作曲线运动， r 表示位置矢量， v 表示速度， a 表示加速度， S 表示路程， a 表示切向加速度， 下列表达式中，(1) dv /dt a，(2) dr/dt v ，(3) dS/dt v ，(4) dv /dt a (A) 只有 (1) 、 (4)是对的(B) 只有 (2)、(4)是对的(C) 只有 (2)是对的(D) 只有 (3)是对的3 / 12个人收集整理，勿做商业用途3. 用水平压力 F 把一个物体压着靠在粗

3、糙的竖直墙面上保持静止 静摩擦力 f(A)(B)(C)(D)F 逐渐增大时，物体所受的恒为零不为零，但保持不变随 F 成正比地增大开始随 F 增大，达到某一最大值后，就保持不变 4竖立的圆筒形转笼，半径为 R，绕中心轴 OO 转动，物块A 紧靠在圆筒的内壁，物块与圆筒间的摩擦系数为 ，要使物块 A 不下落，圆筒转动的角速度 g，至少应为(A) R(B) g(C)gR，(D) RO5. 质量分别为 mA和 mB(mAmB)、速度分别为 v A 和v B ( A B)的两质点 A 和 B，受到相同的冲量 作用，则(A) A 的动量增量的绝对值比 B 的小(B) A 的动量增量的绝对值比 B 的大(

4、C) A、 B 的动量增量相等(D) A、B 的速度增量相等6. 一质点作匀速率圆周运动时，(A) 它的动量不变，对圆心的角动量也不变(B) 它的动量不变，对圆心的角动量不断改变(C) 它的动量不断改变，对圆心的角动量不变(D) 它的动量不断改变，对圆心的角动量也不断改变7. 如图所示，子弹射入放在水平光滑地面上静止的木块而不穿出以地面为参考系，下列说法中正 确的说法是(A) 子弹的动能转变为木块的动能(B) 子弹木块系统的机械能守恒(C ) 子弹动能的减少等于子弹克服木块阻力所作的功(D) 子弹克服木块阻力所作的功等于这一过程中产生的热v8. 半径为 R 的均匀带电球面的静电场中各点的电场

5、强度的大小 E 与距球心的距离 r 之间的关系曲线为：9. 两个完全相同的电容器 C1 和 C2，串联后与电源连接现将一各向同性均匀电介质板插入C1 中，如图所示，则(A) 电容器组总电容减小(B) C1 上的电荷大于 C2上的电荷C1C24 / 12个人收集整理，勿做商业用途(C) C1 上的电压高于 C2上的电压 (D) 电容器组贮存的总能量增大10. 一弹簧振子作简谐振动， 当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的 1/4 时，其动能为振动总能量 的(A) 7/16.(B) 9/16.(C) 11/16.(D) 13/16.(E) 15/16.11. 宇宙飞船相对于地面以速度 作匀速直线飞行

6、，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个 光讯号， 经过 t(飞船上的钟 )时间后， 被尾部的接收器收到， 则由此可知飞船的固有长度为 (c 表示 真空中光速 )(A) c t (B) t c t 2(C) 2 (D) c t 1 (v /c)21 (v /c)212. 质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的 4 倍时，其质量为静止质量的(A) 4倍 (B) 5倍 (C) 6 倍 (D) 8 倍得 分、填空题( 6个小题, 共 23分)13. ( 3分) 某质点在力 F (45x)i (SI)的作用下沿 x 轴作直线运动，在从 x0 移动到x10 m的过程中，力 F 所做的功为 14.

7、 (3 分) 在静电场中有一立方形均匀导体，边长为a已知立方导体中心 O 处的电势为 U0，则立方体顶点 A 的电势为 15. (5 分) 一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为 r 的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的 倍；电场强度是原来的 倍；电场能量是原来的 倍16. (5 分) 一质点作简谐振动其振动曲线如图所示根据此图，它的周期 T =，用余弦函数描述时初相 = 17. (4 分) 一弦上的驻波表达式为 y 0.1cos( x) cos(90 t) (SI)形成该驻波的两个反向传播的行波的波长为 ，频率为 18.(3 分 ) 一观察者测得一

8、沿米尺长度方向匀速运动着的米尺的长度为0.5 m 则此米尺以5 / 12个人收集整理，勿做商业用途速度 m s-1接近观察者三、计算题（ 7个小题, 共 41分）得 分19. （8分） 水平小车的 B端固定一轻弹簧，弹簧为自然长度时，靠在弹簧上的滑块 距小车 A 端为 L = 1.1 m 已知小车质量 M =10 kg，滑块质量 m =1 kg ，弹簧的劲 度系数 k = 110 N/m 现推动滑块将弹簧压缩l =0.05 m 并维持滑块与小车静止，然后同时释放滑块与小车忽略一切摩擦求：（1） 滑块与弹簧刚刚分离时，小车及滑块相对地的速度各为多少？（2） 滑块与弹簧分离后，又经多少时间滑块从小

9、车上掉下来？) 右得 分20（ 5分） 有一半径为 R的均匀球体，绕通过其一直径的光滑固定轴匀速转动，1转动周期为 T0如它的半径由 R 自动收缩为 1R ，求球体收缩后的转动周期2 （球体对于通过直径的轴的转动惯量为J2mR2 / 5，式中 m和 R分别为球体的质量和半径 ）6 / 12个人收集整理，勿做商业用途-8得 分21. ( 8 分 ) 如图所示， 一长为 10 cm 的均匀带正电细杆， 其电荷为 1.5 10-8 C，试求在1杆的延长线上距杆的端点 5 cm 处的 P 点的电场强度 ( 1 9109 Nm2/C2 )4010 cmcm cm得 分r110 cm 和 r220 cm3

10、00 V ，试求两球面22. (5 分 ) 若电荷以相同的面密度均匀分布在半径分别为的两个同心球面上，设无穷远处电势为零，已知球心电势为 -12 2 2 的电荷面密度 的值 ( 08.8510-12C2 / Nm2 )7 / 12个人收集整理，勿做商业用途得 分23. ( 5 分 ) 如图，一平面简谐波沿 Ox 轴传播，波动表达式为(SI) ， 求y A cos 2 ( t x/ ) (1) P 处质点的振动方程；(2) 该质点的速度表达式与加速度表达式x得 分24. ( 5 分 ) 在什么速度下粒子的相对论动量是经典动量的二倍；在什么速度下 粒子的动能等于其静止能量？8 / 12个人收集整理

11、，勿做商业用途得 分25. （ 5 分） K 惯性系中观测者记录到两事件的空间和时间间隔分别是x2-x1= 600 m和 t2-t1=810-7 s，为了使两事件对相对于 K 系沿正 x方向匀速运动的 K系来说 是同时发生的， K系必需相对于 K 系以多大的速度运动？9 / 12个人收集整理，勿做商业用途2013上期大学物理 III (1) (B) 卷解答、选择题( 12 个小题，每小题 3 分，共 36 分)1. D；2. D；3. B；4.C；5. C；6. C；7. C；8. B；9. D；10. E；11. A；12. B； 、填空题( 6个小题, 共 23分)13.290 J3分14

12、.U03分15.r2分11分r2分16.3.43 s3分- 2 /32分17.2 m2分45 Hz2分18.2.60 1083分三、计算题( 7个小题, 共 41分)1分19. 解： (1) 以小车、滑块、弹簧为系统，忽略一切摩擦，在弹簧恢复原长的过程中，系统的机械能 守恒，水平方向动量守恒设滑块与弹簧刚分离时，车与滑块对地的速度分别为 V 和 v，则1 2 1 2 1 2k( l)2 mv2 MV 2 2 分222mvMV1分解出Vkl 0.05 m/s ，向左1分M M 2/mvk2l 0.5 m/s ，向右1分mm2 /M(2) 滑块相对于小车的速度为 v v V 0.55 m/s， 向

13、右 2 分 t L/v 2 s1 分20. 解：球体的自动收缩可视为只由球的内力所引起，因而在收缩前后球体的角动量守恒设 J0 和 0、 J 和 分别为收缩前后球体的转动惯量和角速度, 则有2分J0 0 = 由已知条件知：J0 =2mR2 / 5， J=J22m(R / 2)2 / 5代入式得= 4 01分即收缩后球体转快了，其周期22T0T1分404周期减小为原来的 1 / 410 / 12个人收集整理，勿做商业用途21. 解： 设 P 点在杆的右边，选取杆的左端为坐标原点O ，x 轴沿杆的方向，如图，并设杆的长度为 LP 点离杆的端点距离为 d在 x 处取一电荷元 dq=(q/L)dx，它

14、在 P 点产生场强 dq qd xd E2 24 0 L d x 4 0L L d xP 点处的总场强为E q 24 0L 0 L d x 2 代入题目所给数据，得E 1.8 104 N/mE 的方向沿 x 轴正向3分22. 解：故得4 0d L d3分1q1 q214 r124 r2240r1 r240r1r2球心处总电势应为两个球面电荷分别在球心处产生的电势叠加，即r1 r200 8.85 10 9 C/m2 r1 r2dq Lx dE23. 解： (1) 振动方程(2) 速度表达式加速度表达式yP A cos 2 t ( L)/ A cos2 ( t L / ) v P 2 A sin 2 ( t L / ) aP4 2 2Aco s2 ( t L / ) 3分2分2分2分1分24. 解：按题意， mv 2m0vm0v1 v2 /c2即动能同上可得1 v 2 /c2 0.5， 1 v 2 /c2 0.25 22v 2 0.75c2， v 0.886c2 2 2 2 2Ek mc m0cm0 c ，