2015大學(xué)物理B期中考試試題

1、 試卷裝訂線 裝訂線內(nèi)不要答題，不要填寫考生信息試卷裝訂線 學(xué) 院 專業(yè)班級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 武漢理工大學(xué)考試試卷（期中考試） 2015 2016 學(xué)年學(xué)年 1 學(xué)期 大學(xué)物理 b 學(xué)期 大學(xué)物理 b 課程課程 時(shí)間時(shí)間 120 分鐘分鐘 閉閉卷，總分卷，總分 100 分分 年 月 日 題 號(hào) 一 二 三(1)三（2）三（3） 三（4）合 計(jì)滿 分 24 24 12 12 12 16 100 得 分 一、選擇題(本題 24 分，每小題 3 分) 1、某物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為tkt2d/dvv，式中的 k 為大于零的常量當(dāng)0t時(shí)，初速為 v0，則速度v與時(shí)間 t 的函數(shù)關(guān)系是 (a) , (b) ,

2、(c) , (d) 2. .質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在外力作用下，其運(yùn)動(dòng)方程為： j tbi tarsincos式中 a、b、都是正的常數(shù)。則力在1t=0 到2t=)2/(這段時(shí)間內(nèi)所作的功為： （a）)(21222bam （b）)(222bam （c）)(21222bam （d）)(21222abm 3.用一根穿過豎直空管的輕繩系一小物體 m，一只手握住管子，另一只手拉繩子的一端，使物體以角速度1作半徑為1r的水平圓周運(yùn)動(dòng)，然后拉緊繩子使軌道半徑縮小到2r，則這時(shí)的角速度2與原角速度1的關(guān)系為 （a）21212211( /) (b) (/ )r rrr （c）1212212212)/( (d) )/(

3、rrrr 4. 光滑的水平桌面上有一長為 2l，質(zhì)量為 m 的勻質(zhì)細(xì)桿，可繞過其中點(diǎn)且垂直于桿的豎直光滑固定軸 o 自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開始桿靜止，桌上有兩個(gè)質(zhì)量均為 m 的小球，各自在垂直桿的方向上，正對著桿的一端，以相同速率 v 相向運(yùn)動(dòng)，如圖所示，當(dāng)兩球同時(shí)與桿的兩端發(fā)生完全非彈性碰撞，則碰后桿的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為： （a） v （c）lvlv98 (d) 76 v l o l 5. 一個(gè)未帶電的空腔導(dǎo)體球殼，內(nèi)半徑為 r在腔內(nèi)離球心的距離為 d 處( d r)，固定一點(diǎn)電荷+q， 用導(dǎo)線把球殼接地后，再把地線撤去選無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則球心 o 處的電勢為 (a) 0 (b) (c) (d) 得分 0

4、221vvkt02121vvkt0221vvkt02121vvktlvlv54 (b) 32dq04rq04)11(40rdq 6. 已知一高斯面所包圍的體積內(nèi)電荷代數(shù)和q0，則可肯定： (a) 高斯面上各點(diǎn)場強(qiáng)均為零 (b) 穿過高斯面上每一面元的電場強(qiáng)度通量均為零 (c) 穿過整個(gè)高斯面的電場強(qiáng)度通量為零 (d) 以上說法都不對 7.有下列幾種說法： (1) 所有慣性系對物理基本規(guī)律都是等價(jià)的 (2) 在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān) (3) 在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速率都相同 若問其中哪些說法是正確的, 答案是 (a) 只有(1)、(2)是正確的 (b)

5、 只有(1)、(3)是正確的 (c) 只有(2)、(3)是正確的 (d) 三種說法都是正確的 8. 一宇宙飛船相對地球以 0.8c（c表示真空中光速）的速度飛行，一光脈沖從船尾傳到船頭，飛船上的觀察者測得飛船長為 90m， 地球上的觀察者測得光脈沖從船尾發(fā)出和到達(dá)船頭兩個(gè)事件的空間間隔為： （a）90 m （b）270 m （c）54 m （d）150 m 二、填空題(本題 24 分，每小題 3 分) 1.質(zhì)點(diǎn)沿半徑為 r 的圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為 223t (si) ，則時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的法向加速度大小為an= ；角加速度= 2. 設(shè) 質(zhì) 點(diǎn) 的 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 方 程 為jtri trr sin co

6、s ( 式 中 r 、皆 為 常 量 ) 則 質(zhì) 點(diǎn) 的v=_，dv /dt =_ 3. 勻質(zhì)細(xì)棒靜止時(shí)的質(zhì)量為 m0，長度為 l0，當(dāng)它沿棒長方向作高速的勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，測得它的長為 l，那么，該棒的運(yùn)動(dòng)速度 v =_，該棒所具有的動(dòng)能 ek =_ 4. 在某地發(fā)生兩件事，靜止位于該地的甲測得時(shí)間間隔為 4 s，若相對于甲作勻速直線運(yùn)動(dòng)的乙測得時(shí)間間隔為 5 s，則乙相對于甲的運(yùn)動(dòng)速度是(c 表示真空中光速) _ 5.兩個(gè)平行的“無限大”均勻帶電平面， 其電荷面密度分別為和2，如圖所示，則 a、b、c 三個(gè)區(qū)域的電場強(qiáng)度分別為： ea_， eb_， ec_(設(shè)方向向右為正) 6. 圖示 bc

7、d 是以 o 點(diǎn)為圓心，以 r 為半徑的半圓弧，在 a 點(diǎn)有一電荷為+q 的點(diǎn)電荷，o 點(diǎn)有一電荷為q 的點(diǎn)電荷線段rba 現(xiàn)將一單位正電荷從 b 點(diǎn)沿半圓弧軌道 bcd 移到 d 點(diǎn)，則電場力所作的功為_ 7.一轉(zhuǎn)動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量23100 . 5mkgj，欲使它產(chǎn)生一角加速度 =1.2rad/s-2 ，則施加的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩m 為：_ 8.半徑為 30 cm 的飛輪，從靜止開始以 0.50 rads-2的勻角加速度轉(zhuǎn)動(dòng)，則 飛輪邊緣上一點(diǎn)在飛輪轉(zhuǎn)過 240時(shí)的切向加速度 at_，法向加速度 an_ 得分 +qa-qbodcr +2ab c三、計(jì)算題（52 分，共 4 題） 1、 質(zhì)量為 m 的子彈

8、以速度0v垂直向下射入沙土中，設(shè)子彈所受阻力 f=-kv, 忽略重 力。求：(1) 子彈射入沙土后，速度與時(shí)間的關(guān)系； (2) 子彈射入沙土后，位移與時(shí)間的關(guān)系. （3）子彈射入沙土的最大深度。 （12 分） 2、 兩事件在 s 系中時(shí)空坐標(biāo)分別為 。 若兩事件在 s系中是同時(shí)發(fā)生的， 求（1）s系相對 s 系運(yùn)動(dòng)的速率； （2）s系中兩事件發(fā)生的空間間隔。 （12 分） 得分 得分 得分 cxtxxcxtx0202011,2,0和3、 一質(zhì)量為 m，長為l的均勻直棒，可繞垂直于棒一端的水平軸o無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)， 原來靜止在平衡位置上?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的彈性小球飛來，正好在棒的下端與 棒垂直相撞。相

9、撞后，使棒從平衡位置處擺動(dòng)到最大角度m 處。若碰撞為彈性 碰撞， 求小球初速0v。 （均勻細(xì)桿繞過端點(diǎn)與桿垂直的水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 ） （12 分） 4、兩個(gè)同心金屬球殼，內(nèi)球殼半徑為 r1，外球殼半徑為 r2，中間是空氣，構(gòu)成一 個(gè)球形空氣電容器設(shè)內(nèi)外球殼上分別帶有電荷+q 和-q。 求：(1) 求電場分布; (2) 求球心的電勢; (3) 電容器的電容; (4) 電容器儲(chǔ)存的能量 （16 分） 得分 得分 213ml2015 大學(xué)物理 b 期中考試試題答案 一、選擇題 acccdcdb 二、填空題 1. 2. 3. 4. 0.6c 5. 6. 7. 8. 三、計(jì)算題 1. 解： (1) -

10、（1分） 分離變量并積分 - -（2分） 得 -（2分） (2) 由 -（1分） 分離變量并積分： -（2分） 得 -（2分） (3) 當(dāng) 時(shí) -（2分） 2. 解： （1）s 系中， s系中， -（2分） 由洛倫茲變換 -（2分） 得： -（2分） ddvfkvmt 00ddtvvkvtmv0mmvxk0expkvvtmtmkvdtdxexp0dttmkvdxtx000exptmkevkmx10txcutt2cxcxcxttt22000120tcv5 . 0222/4);/(16sradsmrt0;cossinjwtrwiwtrw2002021;1cmllllc00023;2;23rq06mn .106322/4.0;/15.0smasman012xxxx（2）相對論因子： -（2分） 由洛倫茲變換： -（2分） 得 -（2分） 3. 解：角動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律： mvljlmv0 -（3 分） 2220212121mvjmv -（3 分） 上擺過程：)cos1 (2212mlmgj -（3 分） 得：)cos1 (3)62(0mlgmmllv -（3 分） 4. 解： 取與球面同心的閉合球面為高斯面 由高斯定理: -（