武漢理工2015大學(xué)物理B期中試卷(含答案).doc

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 姓 名學(xué) 號(hào)專業(yè)班級(jí)學(xué)院武漢理工大學(xué)期中考試試卷2014 2015 學(xué)年 2 學(xué)期 大學(xué)物理B 課程 閉卷 時(shí)間120分鐘，80學(xué)時(shí)，5學(xué)分，總分100分 2015年5月9日題號(hào)一二三1三2三3三4三5合計(jì)滿分2724101091010100得分得分 一、選擇題（每題3分，共27分）1關(guān)于力矩的理解正確的是 ( )（A）內(nèi)力矩會(huì)改變剛體對(duì)某個(gè)定軸的角動(dòng)量；（B）作用力和反作用力對(duì)同一軸的力矩之和必為零；（C）角速度的方向一定與外力矩的方向相同；（D）質(zhì)量相等、形狀和大小不同的兩個(gè)剛體，在相同力矩的作用下，它們的角加速度一定相等。2下面說(shuō)法正確的是 ( ) (A) 等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小都相等； (B) 在電勢(shì)高處電勢(shì)能也一定大； (C) 場(chǎng)強(qiáng)大處電勢(shì)一定高； (D) 場(chǎng)強(qiáng)的方向總是從高電勢(shì)指向低電勢(shì)。3一剛性直尺固定在系中，它與軸正向夾角，在相對(duì)系以速沿軸作勻速直線運(yùn)動(dòng)的系中，測(cè)得該尺與軸正向夾角為 ( )(A) ； (B) ； (C) ；(D) 若沿軸正向，則；若沿軸反向，則。4質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，以同一速率v沿右圖中正三角形ABC的水平光滑軌道運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)越過(guò)A角時(shí)，軌道作用于質(zhì)點(diǎn)的沖量大小為 ( )。（A） （B） （C） （D） 5將一個(gè)試驗(yàn)電荷（正電荷）放在帶有負(fù)電荷的大導(dǎo)體附近P點(diǎn)外，測(cè)得它所受的力為F。若考慮到電量不是足夠小，則： ( )（A）比P點(diǎn)處原先的場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值大。 （B）比P點(diǎn)處原先的場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值小。（C）等于原先P點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)值。 （D）與P點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)數(shù)值關(guān)系無(wú)法確定。 6. 某物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為，式中為大于零的常數(shù)，當(dāng)t=0時(shí)，初速為，則速度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系是： ( )A. B. C. D. 7. 如右圖所示，閉合面S內(nèi)有一點(diǎn)電荷q，P點(diǎn)為S面上一點(diǎn)，在S面外A點(diǎn)處有一點(diǎn)電荷q，若將q移至B點(diǎn)，則 ( )（A）S面的總電通量改變，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不變。（B）S面的總電通量不變，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)改變。（C）S面的總電通量和P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都不改變。（D）S面的總電通量和P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都改變。8.（1）對(duì)某觀察者來(lái)說(shuō)，發(fā)生在某慣性系中同一地點(diǎn)，同一時(shí)刻的兩個(gè)事件，對(duì)于相對(duì)該慣性系作勻速直線運(yùn)動(dòng)的其它慣性系中的觀察者來(lái)說(shuō)，它們是否同時(shí)發(fā)生？（2）在某慣性系中發(fā)生同一時(shí)刻、不同地點(diǎn)的兩個(gè)事件，它們?cè)谄渌鼞T性系中是否同時(shí)發(fā)生？關(guān)于上述兩個(gè)問(wèn)題的正確答案是： ( )（A）（1）同時(shí)，（2）同時(shí) （B）（1）不同時(shí)，（2）同時(shí)（C）（1）同時(shí)，（2）不同時(shí) （D）（1）不同時(shí)，（2）不同時(shí) 9. 下列關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)U的關(guān)系的說(shuō)法正確的是 ( )（A）已知某點(diǎn)的，就可以確定該點(diǎn)的U; （B）已知某點(diǎn)的U，就可以確定該點(diǎn)的;（C）在某空間內(nèi)不變，則U也一定不變; （D）在等勢(shì)面上，值不一定相等。二、填空題（每題3分，共24分）1一質(zhì)點(diǎn)在二恒力的作用下，位移為=3+8（m），在此過(guò)程中，動(dòng)能增量為24J，已知其中一恒力=12-3（N），則另一恒力所作的功為 。2如圖所示，用三根長(zhǎng)為l 的細(xì)桿 (忽略桿的質(zhì)量) ，將三個(gè)質(zhì)量均為m的質(zhì)點(diǎn)連接起來(lái)，并與轉(zhuǎn)軸O相連接，若系統(tǒng)以角速度繞垂直于桿的O軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則中間一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量為_，系統(tǒng)的總角動(dòng)量為_。如考慮桿的質(zhì)量，若每根桿的質(zhì)量為M，則此系統(tǒng)繞軸O的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為_。3子是一種基本粒子，在相對(duì)于子靜止的坐標(biāo)系中測(cè)得其壽命為，如果子相對(duì)于地球的速度為（為真空中光速， c = 3108 m/s），則在地球坐標(biāo)系中測(cè)出的子的一生能飛行的距離為 m。4在場(chǎng)強(qiáng)為E的均勻電場(chǎng)中取一半球面，其半徑為R，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與半球面的對(duì)稱軸平行。則通過(guò)這個(gè)半球面的電通量為 ，若用半徑為R的圓形平面將半球面封閉，則通過(guò)這個(gè)封閉的半球面的電通量為 。5在直角坐標(biāo)系中, 某種靜電場(chǎng)的電勢(shì)分布可表示為: ，則其電場(chǎng)強(qiáng)度矢量為_。6. 力作用于質(zhì)量為2kg的物體上，物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，則它在3s末的動(dòng)量為 。7. 電荷均勻分布在半徑為的球體內(nèi)，則離球心（）處的電勢(shì)為 。8一宇航員要到離地球?yàn)?光年的星球去旅行如果宇航員希望把這路程縮短為4光年，則他所乘的火箭相對(duì)于地球的速度應(yīng)是 。（光速用c表示）三、計(jì)算題（共49分）得分1（10分）一作平面曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)方程為求：（1）初始時(shí)刻的速率；（2）時(shí)加速度的大??；（3）時(shí)切向和法向加速度的大小。得分 2（10分）如圖所示, 質(zhì)量為M，長(zhǎng)為l的均勻直棒，可繞垂直于棒一端的水平軸O無(wú)摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，它原來(lái)靜止在平衡位置上現(xiàn)有一質(zhì)量為m的彈性小球飛來(lái)，正好在棒的下端與棒垂直地相撞相撞后，使棒從平衡位置處擺動(dòng)到最大角度=30處設(shè)這碰撞為彈性碰撞，試計(jì)算小球碰撞前的速度大小。 得分3（9分） （1）在慣性系 K 中，有兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生在 x 軸上相距 1000m 的兩點(diǎn),而在另一慣性系 K (沿 x軸方向相對(duì)于 K 系運(yùn)動(dòng) ) 中測(cè)得這兩個(gè)事件發(fā)生的地點(diǎn)相距 2000m。求在 K 系中測(cè)得這兩個(gè)事件的時(shí)間間隔。（2）一電子以0.99c (c為真空中光速)的速率運(yùn)動(dòng)，試求電子的相對(duì)論動(dòng)能是多少？(電子靜止質(zhì)量m=9.1110-31 kg)得分4（10分）如圖所示，有三個(gè)點(diǎn)電荷Q1 、Q2 、Q3 沿一條直線等間距分布且Q1 Q3 Q.已知其中任一點(diǎn)電荷所受合力均為零，求在固定Q1 、Q3 的情況下，將Q2從點(diǎn)O移到無(wú)窮遠(yuǎn)處外力所作的功.得分5（10分）一個(gè)半徑為R的非均勻帶電球體，其電荷體密度分布為 。求： （1）帶電球體的總電荷；（2）求內(nèi)、外各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。2014-2015學(xué)年2學(xué)期大學(xué)物理B期中考試參考答案一 BDA CAC BCD二 （共6頁(yè) 第9頁(yè)）1.12J 2. ， 3.3.824103 4. ，0 5. 6. 7. 8. 三1. 解：(1) ，t=0時(shí)=2ms-1.（2） （3） 2. 解：設(shè)小球碰撞前的速度為v0，棒經(jīng)小球碰撞后得到的初角速度為，小球的速度為v，可列式 由式解得 3. 解：（1）根據(jù)題意，t=0，x=1000m，x=2000m。由代入數(shù)值，可得。所以 = 5.7710-6 s（2）電子的靜止能量為 E0=m0c2=9.1110-31 91016=0.8210-13J電子的相對(duì)論動(dòng)能為Ek = E - E0 = 4.9910-13J4. 解：由題意Q1所受的合力為零解得 由電勢(shì)的疊加得Q1 、Q3 在點(diǎn)O的電勢(shì)將