(完整版)00420物理(工)200504歷年真題及答案

2005年上半年高等教育自學(xué)考試全國統(tǒng)一命題考試物理（工）試卷（課程代碼0420）第一部分選擇題 （共26分）一、單項(xiàng)選擇題 （本大題共 13小題，每小題2分，共26分）在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的。請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無分。．一質(zhì)點(diǎn)以恒定的加速度運(yùn)動(dòng)，則該質(zhì)點(diǎn)【 】A．一定作直線運(yùn)動(dòng)B．一定作拋物線運(yùn)動(dòng)C．一定作圓周運(yùn)動(dòng)D．作何種運(yùn)動(dòng)取決于質(zhì)點(diǎn)的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．若外力對質(zhì)點(diǎn)系不做功，則該質(zhì)點(diǎn)系的【 】A．動(dòng)量一定守恒B．動(dòng)能一定守恒C．機(jī)械能一定守恒D．動(dòng)量、動(dòng)能、機(jī)械能均不一定守恒．1mol單原子分子理想氣體和 1mol雙原子分子理想氣體分別處于平衡態(tài)，它們的溫度相同。則它們的一個(gè)分子的平均平動(dòng)動(dòng)能 【 】A．相同。它們的內(nèi)能相同 B．不同，它們的內(nèi)能相同C．相同．它們的內(nèi)能不同 D．不同，它們的內(nèi)能不同.美于高廝定理1人3=!&.正確的理解是 []A.￡守是空間所有電荷的代數(shù)和艮E是空間任意一點(diǎn)的電場強(qiáng)度a通過閉合前面的電通員只與曲制內(nèi)的電荷有關(guān)D.高斯定理只刻具有某種對稱分布的睜電場才成1TOC\o"1-5"\h\z.一平板電容耦的兩導(dǎo)體板相互不平行，若兩板分別帶方和-4的電荷，則兩板何電場線分布大致為 []"tTTTtTHc-rTH 。rrH.真空中一個(gè)半徑為10cm的畫形線圈,通以5(M的穩(wěn)恒電流時(shí).圓心處的威感應(yīng)強(qiáng)度大小為(出=4打入10.7?m/A) [)A.2#=1。7丁 區(qū)irxlO'5T2rI。" D,trxinn7.如圖所示，帶電粒子1和2以速度〃進(jìn)入制強(qiáng)磁場"后蟒轉(zhuǎn)方向各不相同則I?所帶電荷的正、負(fù)為 [j丸I帶負(fù)電荷，2帶正電荷 ■?加.??■B1帶正電荷，2常負(fù)港荷 2^^*\*C[和2都帶正電荷 '11和2卷帶負(fù)噌荷 /2題7圖.作簡諧振動(dòng)的彈簧振子，它的 【】A.加速度與位移成正比，加速度方向與位移方向相同B.加速度方向恒指向平衡位置C.振幅僅決定于t=0時(shí)刻振子的初始位移D.振動(dòng)頻率和振動(dòng)的初始條件有關(guān).一機(jī)械波在彈性介質(zhì)中傳播.在介質(zhì)中某個(gè)質(zhì)元由平衡位置運(yùn)動(dòng)到最大位移處的過程中，該質(zhì)元的A.勢能逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能.總機(jī)械能守恒B.動(dòng)能逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閯菽?總機(jī)械能守恒C.動(dòng)能逐步變小，總機(jī)械能不守恒D.勢能逐步變大，總機(jī)械能不守恒10.根據(jù)平面電磁波的性質(zhì)可知，平面電磁波 【 】A.在不同的介質(zhì)中都以相同的速率傳播B.的電矢量E與磁矢量B的相位相同C.的電矢量E與磁矢量B的方向和傳播方向一致D.的電矢量E與磁矢量B的幅值無一定關(guān)系11.在慣性系K中，一激光器以恒定速率 v沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，并向x軸正方向發(fā)射激光，則在 K系中該TOC\o"1-5"\h\z激光的傳播速度為 【 】A.cB.c+vC.c-vD.cJ（—）2c.德布羅意波的能量E、動(dòng)量p和頻率v、波長A之間的關(guān)系為【 】A.E=hvp=h/B.E=hp=h/vC.E=h/vp=h D.E=h/p=hv.根據(jù)有效數(shù)字的理論及給定的誤差值，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示正確的是 【 】A.L=16.720±0.5cmB.S=128.2l±lm2C.m=50±0.001gD.I=10.35±0.02mA第二部分非選擇題（共74分）二、填空題I（本大題共10個(gè)空，每空2分，共20分）請?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無分。1%已知地球半徑為武、質(zhì)量為萬方引力常量為C.在離地球表面2冗處有一重物從靜止開始自由下落,則重物落到地球表面時(shí)的碰前速度大小為TOC\o"1-5"\h\z（不計(jì)空氣阻力八 vvv.一點(diǎn)電荷號位于立方體的中心，則通道該立方體六個(gè) 廣、^BxIxXy表面中某一個(gè)面的電通量為 q ! 、一.如圖所示.半徑為K的半圓形導(dǎo)線以速度u在均勻X|X'X”磁場好中運(yùn)劭，力疝為半圓直徑，它與速度O x x垂直〃則在導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為題16圖題17圖.一質(zhì)點(diǎn)作筒諧振動(dòng)，振動(dòng)曲線如圖所示，則用旋轉(zhuǎn)矢量表示法可得出該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期丁=s題17圖.在單縫夫瑯禾贄衍射中，對于形成二級明紋來說,單縫處的波面應(yīng)分成個(gè)半波帶；對于三級暗紋來說,單縫處的波面應(yīng)分成個(gè)半波帶口19.20.題19圖一平面簡諧波在，=0時(shí)的波形曲線如圖所示，設(shè)波沿H軸正向傳播，波速曄1,6乂1。,111/卻，則該波的角頻率3二_rad/3,坐標(biāo)原點(diǎn)處的質(zhì)元作簡諧振動(dòng)的表達(dá)式為y= （SI）19.20.題19圖一靜止質(zhì)量為人＞的電子相對于慣性系K以速率必=0.6c（心為光速）作高速直線運(yùn)動(dòng)，則在K系中測得該電子的質(zhì)量為m=.當(dāng)原子從一個(gè)較高能量%的定態(tài)躍遷到另~個(gè)較低能量居的定態(tài)時(shí)，原子輻射出的光的頻率為y=三、填空題n（在下列6道填空題中，只選答其中2道題。每小題2分，共4分）先把選做的2道題的題號按順序填寫在下面方框中 1至2的括號內(nèi)，再將答案填寫在括號右邊相應(yīng)的空格內(nèi)。答案寫在原題空格內(nèi)無分。.激光器一般有三個(gè)基本組成部分，其中XXX的作用是選擇激光的方向性.同時(shí)提高激光的單色性。.原子核聚變是由輕原子核聚合成質(zhì)量數(shù)較大的核。寫出下列核反應(yīng)方程中空缺的元素符號。*H+JH *_x士* ：H.本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)是X XX兩種載流子并存。.第1I類超導(dǎo)體有XXX個(gè)臨界磁場。.宇宙學(xué)理論的確立主要是靠三方面的研究成果：一是宇宙按哈勃規(guī)律的膨脹，二是背景輻射的發(fā)現(xiàn)，三是XXX合成理論的成功。.自然界相互作用有四種，其中X XX力的傳］弟者是膠子。四、計(jì)算題（本大題共7小題，共50分）要寫出解題所依據(jù)的定理、定律、公式及相應(yīng)的分析圖，并寫出主要的過程。只有答案.沒有任何說明和過程，無分。.（本題8分）如圖所示，質(zhì)量為m的物體沿質(zhì)量為M的光滑楔形物體的斜面向上運(yùn)動(dòng)，物體在斜面底端的速度為v0,斜面與光滑水平面之間的夾角為 p,楔形物體的高度為h.為使物體能到達(dá)楔形物體的頂點(diǎn) B,物體的速度v0至少多大？（當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B時(shí)，物體與楔形物體有共同速度。 ）題28圖.（本題8分）1mol單原子分子理想氣體作如圖所示的循環(huán)過程，其中 a b是等溫過程，在此過程中氣體吸熱Q1=3.09xi03j,b—c是等容過程，c a是絕熱過程

已知a態(tài)溫度T0=500K,c態(tài)溫度Tc=300K.普適氣體常量R=8.31J/(mol?K)求：（1）此循環(huán)過程的效率（2）在一個(gè)循環(huán)過程中，氣體對外所做的功 W.b題29b題29圖30.（30.（本題8分）真空中一無限長直導(dǎo)線旁放一剛性矩形線圈與其共面,線圈各邊分別平行和垂直于長直導(dǎo)線,線圈的尺寸及位置均如圖所示。長直導(dǎo)線中通有穩(wěn)恒電流I,線圈的尺寸及位置均如圖所示。長直導(dǎo)線中通有穩(wěn)恒電流I,當(dāng)矩形線圈中通有穩(wěn)恒電流 I1時(shí)，求線圈所受安培力的合力大小和方向k個(gè)暗環(huán)直徑為4.20mm,第k+10.（本題k個(gè)暗環(huán)直徑為4.20mm,第k+10個(gè)暗環(huán)直徑為6.80mm,求牛頓環(huán)裝置中平凸透鏡的曲率半徑。.（本題6分）如圖所示，A、B兩物體疊放在水平桌面上，質(zhì)量分別為已知A、B間的摩擦系數(shù)為1,B與桌面間的摩擦系數(shù)為 2：,要把物體B從物體A下抽出，至少應(yīng)對B加多大的水平力F?.(本題8分)如圖所示，導(dǎo)體圓環(huán)放在與環(huán)面垂直的均勻磁場中，一根長度等于圓環(huán)半徑 a的導(dǎo)體棒端位于圓環(huán)中心O,另一端與導(dǎo)體環(huán)相接觸.并以勻角速度 繞O沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,棒和環(huán)的電阻均為零：(1)求棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小。(2)若在O點(diǎn)與環(huán)之間用電阻為R的導(dǎo)線連接，求導(dǎo)體棒上感應(yīng)電流的大小和方向。U33國.(本題6分)如圖所示，真空中一個(gè)半徑為R的金屬球被另一個(gè)同心放置的外半徑金屬球殼所包圍。 以無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)。(1)設(shè)金屬球帶電量為Q,球殼不帶凈電荷，求球殼電勢；(2)設(shè)金屬球殼帶電量為Q,金屬球不帶凈電荷.求金屬球的電勢納密★啟用前 1312005年上半年高等教育自學(xué)考試全國統(tǒng)一命題考試物理（工）試題答案及評分參考（課程代碼0420）一、單項(xiàng)選擇題（本大題共13小題，每小即2分，共26分）ID 2.D 3.C 4.C 5.D 6.R7.A 8,B 9.C 10.B11.A12.A13.D二、境初踴1（本大題共10個(gè)空，每空2分，共20分）16.2胸 17.2.418.56 19.4" O.02cos（47rt-彳）20.-rwi0 21.?—TOC\o"1-5"\h\z4 h三，填空題U（本大眼共6小題，每小期2分，考生只選答其中2道，共4分）.光學(xué)諧振腔 23.JH.電子與空穴 25.兩.原初核 27.強(qiáng)四、計(jì)IT摩（本大題共7小題，共50分）28.（本題8分）以m、M為研究對象，依題意，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B時(shí),物體與楔形物體的速度為*系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 gm/=m.+：（m+ （3分》系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒碼）€03=（m+M）r （3分）解得夕特需 仁分）物理（工）試題答案及評分參考第1頁（共3頁）物理（工）直頌答案及評分參考第物理（工）直頌答案及評分參考第2頁（共3頁）29.（木髓8分）（1）V-Q「QzQ、=3.09x1科Q”⑺-式）C一不"打y2=yx8.31X（500-300）=X49xlO*J（2）…。f=19.4%x3,O9xlO3^599J（本題8分）長到導(dǎo)線所產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小2vr線圈上下兩邊受力大小相等、方向相反近邊受力大小及“⑻j呵二呼IvaiTTQ方向向左遠(yuǎn)邊受力大小2孫三2萬（a+6）方向向右???線隔所受合力大小 F=幾-5二2g（a+6）方向向左（本JS6分）牛頓環(huán)暗環(huán)半徑r；=船R4.町=（4+1。）入及二匕-1。入K1OA10x598x10*（1分）（I分）（1分）（I分）（l分）（1分）a分）（1分）（2分）（I分）（2分）（1分）（1分）（1分）（2分）（2分）（2分）物刃物刃I（工）試題答窠及評分參考第3貝（共3頁）32（本題6分）A物體工二%4h二出m由B物體F-，-￡A物體工二%4h二出m由B物體F-，-￡二%4Z=%5*i）e抽出條件解得F>（出?卅）（閉八+m。）^.（本期8分）（1）在導(dǎo)體越上距用心。為「處取線元dr其速度大小加=Hior^r/X分la/K