浙江大学城市学院
2010 — 2011 学年第二学期期末考试试卷
《大学物理B-I》
一、选择题(共16小题,每小题2分,共32分) 1、下列对物理量加速度矢量a量纲表达正确的是C
(A)
?dv dt (B)ms (C)LT?2 (D)LT2
22、质量为m的质点沿x轴方向运动,其运动学方程为x?Acos?t,式中A、?均为正的常量,t为时间变量,则该质点所受的合外F为D
(A)F??x (B)F?m?x (C)F??m?x (D)F??m?x 3、质量为m的物体自空中落下,它除受重力外,还受到一个与速度平方成正比的阻力作用,比例系数为k,k为正值常量,则该下落物体的收尾速度(即物体最后作匀速运动时的速度)将是A
(A)
222mgg (B) (C) gk (D) gk k2k24、质量为m?0.5kg的质点,在xoy坐标平面内运动,其运动方程为:x?5t,y?0.5t从t?2s到t?4s这段时间内,外力对质点做的功为B
(A)1.5J (B) 3J (C) 4.5J (D) ?1.5J
?SI?,
5、有两个半径相同、质量相等的细圆环A和B,A环质量均匀分布,B环质量不是均匀分布,它们对通过环心且与环面垂直的轴的转动惯量分别记为IA和IB,则B
(A)IA?IB (B)IA?IB (C)IA?IB (D)无法确定
6、花样滑冰运动员绕过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为I0,角速度为?0,然后运动员将两臂收回,使转动惯量减少为
1I0,这时运动员转动的角速度变为C 313?0
(C)3?0 (D)3?0
(A)?0
13 (B)
7、当实物粒子以v?kc?0?k?1?的速度运动时,其质量m与其静止质量m0之比一定是A
(A)
11?k2 (B)
11 (C) (D)k 221?k1?k8、两个完全相同的弹簧振子,不论它们各自的起始条件如何,它们的B
(A)振幅相同 (B)频率相同 (C)位移相同 (D)初相相同
9、弹簧振子的振幅增加1倍,则该振动 C
(A) 周期增加1倍 (B) 总能量增加2倍 (C) 最大速度增加1倍 (D) 最大速度不变 10、一列简谐横波以波速u沿着x轴负方向运动,已知x?2m处媒质质点的振动表达式为
y?Acos??t??0?,则波动表达式为D
(A)y?Acos??t??0?????x?2??? u???x? u?
(B)y?Acos??t??0?????x? u???x?2??? u?(C)y?Acos??t??0??? (D)y?Acos??t??0???11、两相干平面波波源A、B的振幅皆为2cm,相位差为?,两波源相距20cm,则在两波源连线的中垂线上任意点P,两列波叠加后的振幅为A
(A)0 (B)2cm (C)4cm
(D)2.82cm
?12、在球形高斯面的球心处有一点电荷q1,那么,要使通过高斯面的E通量发生变化应该D
(A)使点电荷q1偏离球心但仍在高斯面内 (C)使高斯面外q2不断远离
(B)将另一点电荷q2放在高斯面外 (D)将q2由高斯面外移入面内
13、在带电量为Q的点电荷A的静电场中,将另一带电量为q的点电荷B从a点移到b点,a、b两点距点电荷A的距离分别为r1和r2,如图所示。则在电荷移动过程中电场力做的功为B
Ar1r2aQb
Q(A)
4??0?11?qQ??? (B)?rr?4??02??1?11?qQ?qQ?11??????? (C) (D) ?rr??rr???4??r?r4??0212?0?12??114、如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R1、带电荷Q1,外球面半径为R2、带电荷Q2,设无穷远处为电势零点,则在两个球面之间、距离球心为r处的P点的电势V为C
Q1?Q2Q1Q2Q1Q2Q1Q2??? (B) (C) (D)
4??0R14??0R24??0r4??0R24??0r4??0R14??0r?15、上题中,P点处电场强度E的大小为A
(A)
(A)E?Q14??0r2
(B)E?Q24??0r2 (C)E?Q1?Q2Q1?Q2E? (D) 24??r4??0r016、如图所示,有一接地导体球,半径为R,距离球心2R处有一点电荷?q,则导体球面上感应电荷的电量为A
(A)
q 2 (B) ?q (C) ?q (D) 0 2二、填空题(共12小题,每空格2分,共38分)
1、对物体做的功只与物体始末位置有关,而与所经历的路径无关,具有该性质的力叫做保守力。在我们常见的力中,摩擦力是 ,静电场力(库仑力)是 (填“保守力”或“非保守力”)。非保守力,保守力
2、一个1.2kg的小球竖直地落到地板上,撞击的速率为25ms,再以10ms的速率反弹。如果小球和地面接触的时间为0.020s,则小球对地板的平均作用力的大小是F?____ _________。
F?2.1?103N 3、一可绕定轴转动的飞轮,在20N?m的总力矩作用下,在10s内转速由零均匀地增加到8rads,飞轮的转动惯量I?_____ _________。I?25kg?m
4、如图所示,质量为m的物体置于光滑的圆盘上,系在一根穿过圆盘中心光滑小孔的绳子上,开始时物体在离中心O点距离为r0处,并以角速度?0转动。然后匀速向下拉绳子,使m的径向距离减小,当m离中心O点的距离为
2r0时,则物体的角速度?? 。??4?0 2
5、B观察者以0.6c(c表示真空中光速)的速度相对于A运动,B带着一根1m长的细杆,杆的取向与运动方向相同,则A测得此杆的长度为 。0.8m
6、一简谐振动用余弦函数表示,其振动曲线如图所示,则此简谐振动的三个特征量为:A?10m;
?? ;?? 。????rads,?? 63
7、一质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动:x1?0.04cos?2t???????m?,6?5???x2?0.03cos?2t???m?,则其合振动的振幅为 ;初相为 。A合=0.01m,
6????= 68、一平面简谐波的频率为200Hz,波速为6.0ms,则波长为 ;在波的传播方向上有两质点(其间距小于波长)的振动相位差为
5?,则此两质点相距(波程差) 。 63?10?2m,1.25?10?2m
??的两相干波源,S1的位相比S2的位相落后,每列波波源振幅均42为A0,且在S1、S2连线上不变,设在S1左侧和S2右侧各处合成波的振幅分别A1、A2,则
9、如图所示,S1和S2是相邻
A1? ;A2? 。A1?2A0,A2?0
10、火车以90kmh的速度行驶时,在铁路旁与铁路平行的公路上有一汽车以30ms的速度追赶火车,火车汽笛的频率为650Hz,坐在汽车中的人听到火车鸣笛声的频率为 。(已知空气中声速为330ms)???659Hz
11、计算下图中P点处由三个点电荷所激发的电场强度的大小EP? ,电势
VP? 。(取无穷远处电势为零)EP?q2q, V?P2??0a??0a
12、已知某电场的电势分布函数为V?6x?xy?y,则其电场中任一点的电场强度的
2分量Ex?2xy?6;Ey? ;Ez? 。Ey?x?2y,Ez?0
22三、计算题(共3小题,每小题10分,共30分)
1、(1)有一平面简谐波以波速u?4ms沿x轴正方向传播,已知位于坐标原点处的质元的振动曲线如左下图所示,求该平面简谐波函数。(2)有一平面简谐波以波速u?4ms沿x轴正方向传播,已知t?0时的波形图如右下图所示,求该平面简谐波函数。
y(m)42O-4波动8y(m)2t(s)42O-4波动92x(m)
答案:(1)y?4cos??t?????2?x?5????x???(2)y?4cos?2??t???? ???,4?3???4?3?2、如图所示,两根弯曲的塑料杆,一根带电荷?q而另一根带电荷?q,它们在xy平面内形成一半径为R的圆,x轴穿过它们的连接点,并且电荷均匀分布在两根杆上。试求:(1)
?在圆的中心P处,所产生的电场强度E的大小及方向;(2)圆心P点的电势V是多少?
?答案:(1)E???qj,(2)V?0 22??0R3、(1)在实际电路中,当遇到单独一个电容器的电容或耐压能力不能满足要求时,就把几个电容器联接起来使用,电容器联接的基本方式有串联和并联两种。求图中电容器组合的等效电容?假定
C1?10.0?F,C2?5.0?F,C3?4.0?F。
(2)一极板间为空气的平行板电容器具有1.3pF(1pF?10?12F)的电容。当极板的间距加倍
并在极板间插入石蜡后,电容变为2.6pF,试求石蜡的相对电容率。 答案:(1) C等效?7.33?F,(2) ??4