2014上大物期末考试B卷

附件3说明：本试卷将作为样卷直接制版胶印，请命题教师在试题之间留足答题区域。（第1页共8页）湘潭大学2014年上学期2013级《大学物理Ⅱ1》课程考试试卷（B卷）适用年级专业化学学院各专业；化工学院各专业；数学学院各专业；兴湘学院的过程装备，机械，材料，高分子等专业；机械设计制造及其自动化、过程装备与控制工程、材料成型及控制工程、能源与动力工程；知识产权；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一二三四五六七八总分阅卷教师得分………………………………………………………………………………………………………………一、选择题（每小题3分，共36分）1.一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为jbtiatr22（其中a、b为常量）,则该质点作(A)匀速直线运动．(B)变速直线运动．(C)抛物线运动．(D)一般曲线运动．2.质量分别为m1和m2的两滑块A和B通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上，滑块与桌面间的摩擦系数均为，系统在水平拉力F作用下匀速运动，如图所示．如突然撤消拉力，则刚撤消后瞬间，二者的加速度aA和aB分别为(A)aA=0,aB=0.(B)aA0,aB0.(C)aA0,aB0.(D)aA0,aB=0.3.A、B二弹簧的劲度系数分别为kA和kB，其质量均忽略不计．今将二弹簧连接起来并竖直悬挂，如图所示．当系统静止时，二弹簧的弹性势能EPA与EPB之比为(A)BAPBPAkkEE(B)22BAPBPAkkEE(C)ABPBPAkkEE(D)22ABPBPAkkEE得分AFxBmABkAkB制卷人签名：制卷日期：审核人签名：：审核日期：………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………装……………………订……………………线…………………………………………………………………附件3说明：本试卷将作为样卷直接制版胶印，请命题教师在试题之间留足答题区域。（第2页共8页）4.质量为m的质点，以不变速率沿图中正三角形ABC的水平光滑轨道运动．质点越过A角时，轨道作用于质点的冲量的大小为(A)mv．(B)2mv．(C)3mv．(D)2mv．5.在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中，系统的(A)动能和动量都守恒．(B)动能和动量都不守恒．(C)动能不守恒，动量守恒．(D)动能守恒，动量不守恒.6.一电场强度为E的均匀电场，E的方向与沿x轴正向，如图所示．则通过图中一半径为R的半球面的电场强度通量为(A)R2E．(B)R2E/2．(C)2R2E．(D)0．7.半径为r的均匀带电球面1，带有电荷q，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带有电荷Q，则此两球面之间的电势差U1-U2为：(A)Rrq1140.(B)rRQ1140.(C)RQrq041.(D)rq04.8.一弹簧振子，重物的质量为m，弹簧的劲度系数为k，该振子作振幅为A的简谐振动．当重物通过平衡位置且向规定的正方向运动时，开始计时．则其振动方程为：(A))21/(costmkAx(B))21/cos(tmkAx(C))π21/(costkmAx(D))21/cos(tkmAx(E)tm/kAxcos9.某时刻驻波波形曲线如图所示，则a、b两点振动的相位差是(A)0(B)21(C)．(D)5/4．10.宇宙飞船相对于地面以速度作匀速直线飞行，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)2)/(1ctcv(D)2)/(1ctcv11.有一直尺固定在K′系中，它与Ox′轴的夹角′＝45°，如果K′系以匀速度沿Ox方向相对于K系运动，K系中观察者测得该尺与Ox轴的夹角(A)大于45°．(B)小于45°．(C)等于45°．(D)当K′系沿Ox正方向运动时大于45°，而当K′系沿Ox负方向运动时小于45°．ACBxOExyO1/2Aab-A附件3说明：本试卷将作为样卷直接制版胶印，请命题教师在试题之间留足答题区域。（第3页共8页）12.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．二、填空题（共23分）1.（3分）一质点从静止出发沿半径R=1m的圆周运动，其角加速度随时间t的变化规律是=12t2-6t(SI)，则质点的角速=_________________；切向加速度at=__________．2.（3分）质量为m的小球，用轻绳AB、BC连接，如图，其中AB水平．剪断绳AB前后的瞬间，绳BC中的张力比T:T′＝_______________．3.（3分）一定滑轮质量为M、半径为R，对水平轴的转动惯量J＝21MR2．在滑轮的边缘绕一细绳，绳的下端挂一物体．绳的质量可以忽略且不能伸长，滑轮与轴承间无摩擦．物体下落的加速度为a，则绳中的张力T＝_________________．4.（3分）一水平的匀质圆盘，可绕通过盘心的竖直光滑固定轴自由转动．圆盘质量为M，半径为R，对轴的转动惯量J＝21MR2．当圆盘以角速度0转动时，有一质量为m的子弹沿盘的直径方向射入而嵌在盘的边缘上．子弹射入后，圆盘的角速度＝______________．5.（5分）A、B为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为E0，两平面外侧电场强度大小都为E0/3，方向如图．则A、B两平面上的电荷面密度分别为A＝____________________,B＝____________________．6.（3分）一简谐振子的振动曲线如图所示，则以余弦函数表示的振动方程为_______________________________．7.（3分）如图所示，S1和S2为同相位的两相干波源，相距为L，P点距S1为r；波源S1在P点引起的振动振幅为A1，波源S2在P点引起的振动振幅为A2，两波波长都是，则P点的振幅A=_________________．得分BmACABE0E0/3E0/3x(m)t(s)O0.04-0.0412S1S2PLr附件3说明：本试卷将作为样卷直接制版胶印，请命题教师在试题之间留足答题区域。（第4页共8页）三、（5分）质量m＝2kg的质点在力itF12(SI)的作用下，从静止出发沿x轴正向作直线运动，求前三秒内该力所作的功．四、（8分）如图所示，在中间有一小孔O的水平光滑桌面上放置一个用绳子连结的、质量m=4kg的小块物体．绳的另一端穿过小孔下垂且用手拉住．开始时物体以半径R0=0.5m在桌面上转动，其线速度是4m/s．现将绳缓慢地匀速下拉以缩短物体的转动半径．而绳最多只能承受600N的拉力．求绳刚被拉断时，物体的转动半径R等于多少？得分得分O附件3说明：本试卷将作为样卷直接制版胶印，请命题教师在试题之间留足答题区域。（第5页共8页）五、（5分）图中所示为一沿x轴放置的长度为l的不均匀带电细棒，其电荷线密度为＝0(x-a)，0为一常量．取无穷远处为电势零点，求坐标原点O处的电势．六、（10分）一平行板电容器，其极板面积为S，两板间距离为d(dS)，中间充有两种各向同性的均匀电介质，其界面与极板平行，相对介电常量分别为r1和r2，厚度分别为d1和d2，且d1＋d2＝d，如图所示．设两极板上所带电荷分别为＋Q和－Q，求：(1)电容器的电容．(2)电容器储存的能量．得分Oalx得分d1d2dr1r2附件3说明：本试卷将作为样卷直接制版胶印，请命题教师在试题之间留足答题区域。（第6页共8页）七、（8分）如图，一平面波在介质中以波速u=20m/s沿x轴负方向传播，已知A点的振动方程为ty4cos1032(SI)．(1)以A点为坐标原点写出波的表达式；(2)以距A点5m处的B点为坐标原点，写出波的表达式．八、（5分）一电子以v0.99c(c为真空中光速)的速率运动．试求：(1)电子的总能量是多少？(2)电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？(电子静止质量me=9.11×10-31kg)得分ABxu得分附件3说明：本试卷将作为样卷直接制版胶印，请命题教师在试题之间留足答题区域。（第7页共8页）《大学物理Ⅱ1》B卷参考答案一、选择题1.B;2.D;3.C;4.C;5.C;6.D;7.A;8.B;9.C;10.A;11.A;12.B;二、填空题1.4t3-3t2(rad/s)2分12t2-6t(m/s2)1分2.l/cos23分3.Ma213分4.M0/(M+2m)3分5.－20E0/33分40E0/32分6.)21cos(04.0tx3分7.)22cos(2212221rLAAAA3分三、解：ttrFAd12dv1分而质点的速度与时间的关系为200003d212d0dttttmFtatttvv2分所以力F所作的功为303302d36d)3(12tttttA=729J2分四、解：物体因受合外力矩为零，故角动量守恒．1分设开始时和绳被拉断时物体的切向速度、转动惯量、角速度分别为v0、J0、0和v、J、．则JJ00①1分因绳是缓慢地下拉，物体运动可始终视为圆周运动．①式可写成RmRRmR//20020vv整理后得：vv/00RR②2分物体作圆周运动的向心力由绳的张力提供RmF/2v1分再由②式可得：3/12020)/(FmRRv1分当F=600N时，绳刚好被拉断，此时物体的转动半径为R=0.3m2分附件3说明：本试卷将作为样卷直接制版胶印，请命题教师在试题之间留足答题区域。（第8页共8页）五、解：在任意位置x处取长度元dx，其上带有电荷dq=0(x－a)dx1分它在O点产生的电势xxaxU004dd2分O点总电势laalaaxxaxdUUdd400alaalln4002分六、解：(1)两极板间电位移的大小为D＝＝Q/S在介质中的场强大小分别为E1=D/(0r1)=Q/(0r1S)2分E2=D/(0r2)=Q/(0r2S)2分两板间电势差22110221112rrddSQdEdEUSddQrrrr21012212分电容C=Q/U121221210rrrrddS2分(2)电场能量21221CUWSQddrrrr2102122122分七、解：(1)坐标为x点的振动相位为)]/([4uxtt)]/([4uxt)]20/([4xt2分波的表达式为)]20/([4cos1032xty(SI)2分(2)以B点为坐标原点，则坐标为x点的振动相位为]205[4xtt(SI)2分波的表达式为])20(4cos[1032xty(SI)2分八、解：(1)222)/(1/ccmmcEev=5.8×10-13J2分(2)20v21eKmE=4.01×10-14J22cmmcEeK22]1))/(1/1[(cmcev=4.99×10-13J∴KKEE/08.04×10-23分Oalxdxx