2014年4月自考00420物理工試題及答案含解析

物理（工）年月真題

0042020144

1、【單選題】在研究下列物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，能將物體作為質(zhì)點(diǎn)處理的是

地球自轉(zhuǎn)

地球公轉(zhuǎn)

A:

門窗轉(zhuǎn)動(dòng)

B:

風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)

C:

答D:案：B

解析：地球公轉(zhuǎn)是相對(duì)于太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，地球的大小遠(yuǎn)小于平均日地距離，因此可以視為質(zhì)

點(diǎn)。其他三個(gè)情形都是剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不能視為質(zhì)點(diǎn)。

2、【單選題】一質(zhì)點(diǎn)做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其

動(dòng)量不變，對(duì)圓心的角動(dòng)量不變

動(dòng)量不變，對(duì)圓心的角動(dòng)量改變

A:

動(dòng)量改變，對(duì)圓心的角動(dòng)量不變

B:

動(dòng)量改變，對(duì)圓心的角動(dòng)量改變

C:

答D:案：C

解析：

質(zhì)點(diǎn)的速度方向在不斷變化，因此動(dòng)量改變；根據(jù)質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量的定義，質(zhì)

點(diǎn)做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)角動(dòng)量大小等于保持不變，方向垂直于圓周平面，

也保持不變，因此對(duì)圓心的角動(dòng)量不變。

3、【單選題】小球從高為h處以初速度_v0落下，撞擊地面后反彈，回到出發(fā)點(diǎn)處速度大

小仍為_(kāi)v0.在此過(guò)程中小球與地球組成的系統(tǒng)的

機(jī)械能不守恒，動(dòng)量不守恒

機(jī)械能守恒，動(dòng)量守恒

A:

機(jī)械能不守恒，動(dòng)量守恒

B:

機(jī)械能守恒，動(dòng)量不守恒

C:

答D:案：B

解析：小球與地球組成的系統(tǒng)，根據(jù)題意系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。由于撞擊地面的相互作用力

是內(nèi)力，重力也是系統(tǒng)的內(nèi)力，因而系統(tǒng)的動(dòng)量也是守恒的。

4、【單選題】質(zhì)量_m=2kg的質(zhì)點(diǎn)沿_x軸運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為_(kāi)x=0.5_t2(SI)，從_t=0s

到_t=3s過(guò)程中，外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功為

3J

6J

A:

9J

B:

12J

C:

答D:案：C

解析：對(duì)運(yùn)動(dòng)方程求導(dǎo)得到質(zhì)點(diǎn)的速度為v=t(SI)，因此求出在t=0s和t=3s時(shí)的速度分

別為0和3。根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能定理，外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功等于質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的增量，即可得到答

案。

5、【單選題】花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過(guò)自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)兩臂合攏，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為

_J0，角速度為_(kāi)ω0；當(dāng)其兩臂伸開(kāi)后，角速度變?yōu)?_ω0／6，則其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變?yōu)?忽略阻力)

A:

B:

C:

D:

答案：C

解析：這個(gè)過(guò)程中角動(dòng)量守恒，即_J_0_ω_0=_J__ω_，因此得到答案C。

6、【單選題】理想氣體壓強(qiáng)為_(kāi)P，溫度為_(kāi)T，分子質(zhì)量為_(kāi)m，摩爾質(zhì)量為_(kāi)M_，玻爾茲

曼常數(shù)為k，摩爾氣體常數(shù)為R，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)為

A:

B:

C:

答D:案：D

解析：根據(jù)公式P=nkT，得到單位體積內(nèi)的分子數(shù)n=P/kT。

7、【單選題】在熱力學(xué)中，準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程就是

可逆過(guò)程

A:

無(wú)摩擦力作用的過(guò)程

系統(tǒng)狀態(tài)可以迅速變化的過(guò)程

B:

每一個(gè)中間態(tài)都是平衡態(tài)的過(guò)程

C:

答D:案：D

解析：熱力學(xué)準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程每一個(gè)中間態(tài)都近似看作是平衡態(tài)，或者是變化是非常慢的過(guò)

程。

8、【單選題】靜電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于

試驗(yàn)電荷_q_0置于該點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能

單位負(fù)電荷置于該點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能

A:

單位正電荷置于該點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能

B:

把單位正電荷從該點(diǎn)移到電勢(shì)零點(diǎn)過(guò)程中外力做的功

C:

答D:案：C

解析：根據(jù)電勢(shì)的定義，就得到答案C。

9、【單選題】如圖，在坐標(biāo)（a/2,0）處放置一點(diǎn)電荷+q，在坐標(biāo)(-a/2，0)處放置另一

點(diǎn)電荷-q.P點(diǎn)坐標(biāo)為(x,0).當(dāng)x>>a時(shí)，P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為

____________

A:

B:

0

C:

答D:案：A

解析：

P點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)等于+q、-q單獨(dú)在P點(diǎn)處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和因_x_>>

_a_，有，所以可由上式近似求出

10、【單選題】當(dāng)一個(gè)帶電導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)

導(dǎo)體表面上電荷密度較大處電勢(shì)較高

導(dǎo)體表面曲率半徑較大處電勢(shì)較高

A:

導(dǎo)體表面的電勢(shì)比導(dǎo)體內(nèi)部的電勢(shì)高

B:

導(dǎo)體表面任一點(diǎn)與導(dǎo)體內(nèi)部任一點(diǎn)的電勢(shì)差等于零

C:

答D:案：D

解析：導(dǎo)體靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體表面是等勢(shì)面，導(dǎo)體是等勢(shì)體，表面電勢(shì)等于導(dǎo)體內(nèi)部電

勢(shì)。

11、【單選題】電子以平行于磁場(chǎng)方向的初速進(jìn)入均勻磁場(chǎng)，忽略重力作用，該電子做

圓周運(yùn)動(dòng)

直線運(yùn)動(dòng)

A:

螺旋線運(yùn)動(dòng)

B:

拋物線運(yùn)動(dòng)

C:

答D:案：B

解析：根據(jù)洛倫茲力公式，當(dāng)電子運(yùn)動(dòng)方向平行于磁場(chǎng)方向時(shí)，不受磁場(chǎng)力作用，因此該

電子進(jìn)入磁場(chǎng)后不受力作用，將做直線運(yùn)動(dòng)。

12、【單選題】無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線彎成如圖形狀，其中圓半徑為_(kāi)R，當(dāng)通以電流強(qiáng)度為_(kāi)I

的電流時(shí)，在圓心_O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

A:

B:

C:

答D:案：D

解析：

無(wú)限長(zhǎng)直電流在圓心O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小為，方向垂直紙面向外；圓電

流在圓心處產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小為，方向方向垂直紙面向外。根據(jù)磁場(chǎng)的疊加

原理，圓心O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。

13、【單選題】當(dāng)通過(guò)一固定閉合回路_L的磁通量

發(fā)生變化時(shí)，電磁感應(yīng)定律可

寫(xiě)成，式中_Ei為感生電場(chǎng)

的電場(chǎng)強(qiáng)度.此式表明

閉合回路_L_上_E_i最處處相等

感生電場(chǎng)力是保守力

A:

B:

感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線不是閉合曲線

在感生電場(chǎng)中不能引入電勢(shì)的概念

C:

答D:案：D

解析：由于感生電場(chǎng)沿閉合回路_L_的環(huán)流不為零，因此感生電場(chǎng)力不是保守力，在感

生電場(chǎng)中不能引入電勢(shì)的概念。

14、【單選題】質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為

x=Acos(_ωt+)，則質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能

的變化周期為

A:

B:

C:

答D:案：C

解析：

質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能因此質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能的變化周期為。

15、【單選題】如圖，波源Sl在繩的左端發(fā)出一個(gè)時(shí)間跨度為_(kāi)T1，振幅為_(kāi)A1的脈沖

波a；同時(shí)，波源S2在繩的右端發(fā)出一個(gè)時(shí)間跨度為_(kāi)T2，振幅為_(kāi)A2的脈沖波b.已知

_TI>_T2，P點(diǎn)為兩波源連線的中點(diǎn)，則

兩脈沖在P點(diǎn)疊加時(shí)，P點(diǎn)的位移最大可達(dá)_A_1+_A2_

a的波峰到達(dá)S2時(shí)，b的波峰尚未到達(dá)S1

A:

兩波峰相遇的位置在P點(diǎn)左側(cè)

B:

兩波峰相遇的位置在P點(diǎn)右側(cè)

C:

答D:案：C

解析：兩個(gè)脈沖波的傳播速度相等，由于它們是從兩個(gè)波源同時(shí)發(fā)出的，因此兩個(gè)脈沖波

的波前同時(shí)到達(dá)中點(diǎn)P。根據(jù)波疊加原理。兩波峰相遇的位置在P點(diǎn)左側(cè)。

16、【單選題】平面簡(jiǎn)諧波沿_x軸負(fù)方向傳播，某時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，經(jīng)過(guò)

_t=1s后的波形如圖中虛線所

示.已知t<T則該波的波速

_u和周期_T分別為

1m/s,4s

A:3m／s,4_s_

B:

C:

答D:案：A

解析：從實(shí)線波形圖上可以看出，3/4個(gè)波長(zhǎng)的距離等于3m，因此波長(zhǎng)等于4m。對(duì)照兩個(gè)

時(shí)刻的波形，波在1s內(nèi)向左前進(jìn)了3/4個(gè)波長(zhǎng)的距離，因此波前進(jìn)一個(gè)波長(zhǎng)的距離需要

4/3s，即周期是4/3s。再根據(jù)波在1s內(nèi)向左前進(jìn)了3/4個(gè)波長(zhǎng)的距離，而波長(zhǎng)等于4m，

因此波速等于3m／s。

17、【單選題】在太陽(yáng)光經(jīng)路面產(chǎn)生的反射光中，垂直于入射面方向的光振動(dòng)多于在入射面

內(nèi)的光振動(dòng).為減小反射光對(duì)駕駛員的影響，駕駛員佩戴的墨鏡鏡片可以用偏振片制成.此偏

振片的偏振化方向與道路平面之間的夾角應(yīng)當(dāng)是

A:

B:

C:

答D:案：A

解析：

為減小反射光對(duì)駕駛員的影響，駕駛員佩戴的偏振片墨鏡鏡片的偏振化方向應(yīng)與入射面平

行，以消除垂直于入射面方向的光振動(dòng)。因此偏振片的偏振化方向與道路平面垂直，即偏

振片的偏振化方向與道路平面之間的夾角應(yīng)當(dāng)是。

18、【單選題】相對(duì)論動(dòng)量和能量的關(guān)系是

A:

B:

C:

答D:案：A

解析：

相對(duì)論動(dòng)量能量關(guān)系式是。

19、【單選題】慣性系相對(duì)

慣性系S沿_x軸運(yùn)動(dòng)，細(xì)棒在

中沿

軸固定放置.為在

和S中測(cè)量棒長(zhǎng)，需測(cè)得棒兩

端的坐標(biāo)、

和

、

，若坐標(biāo)的測(cè)量時(shí)刻分別為

、

和

、

，則必須滿足

A:

B:

C:

答D:案：B

解析：

為測(cè)量一個(gè)運(yùn)動(dòng)物體的長(zhǎng)度，必須同時(shí)測(cè)量其兩端坐標(biāo)。由于細(xì)棒相對(duì)于

靜止，相對(duì)于S運(yùn)動(dòng)，因此在中測(cè)量的時(shí)刻不要求同時(shí)，而在S中測(cè)量的

時(shí)刻必須同時(shí)。

20、【單選題】根據(jù)相對(duì)論和光子理論可知，光子的

靜止質(zhì)量為零

動(dòng)量為零

A:

動(dòng)能為零

B:

總能量為零

C:

答D:案：A

解析：光子在真空中的速度達(dá)到光速，因此其靜質(zhì)量為零。但是，光子具有非零的動(dòng)量、

動(dòng)能和總能量。

21、【問(wèn)答題】質(zhì)量為_(kāi)m的子彈以速度_v0。水平射入沙堆中，子彈所受阻力大小與速度

成正比，比例系數(shù)為_(kāi)k，阻力方向與速度方向相反，忽略子彈所受重力，求：(1)子彈射入

沙堆后，速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式；(2)子彈進(jìn)入沙堆的最大深度.

答案：

解析：

（1）由牛頓第二定律，得到兩邊積分得

（2）將改寫(xiě)為

，這樣就可以寫(xiě)為設(shè)子彈進(jìn)入

沙堆的最大深度為_(kāi)x_MAX，此時(shí)子彈速度為零。根據(jù)此條件對(duì)上式兩邊積分

解出

22、【問(wèn)答題】物質(zhì)的量均為lmol的兩種單原子分子理想氣體I、II從同一初狀態(tài)

_po，_Vo出發(fā).氣體I經(jīng)歷等壓過(guò)程，末狀態(tài)溫度為_(kāi)T1，氣體II經(jīng)歷等體過(guò)程，末狀態(tài)

溫度為_(kāi)T2，兩氣體所吸收的熱量均為

.求兩氣體末狀態(tài)溫度之比

_T1∶_T2.

答案：9:10

解析：

對(duì)于單原子分子，_i_=3，摩爾定容熱容_CV_,m=3_R_/2，摩爾定壓熱容_C

p_,m=5_R_/2。氣體I經(jīng)歷等壓過(guò)程吸收的熱量為氣體II經(jīng)歷等體過(guò)程吸

收的熱量根據(jù)物態(tài)方程，。因兩氣體所吸收的熱量均為

，得到從以上兩式解出，

。兩氣體末狀態(tài)溫度之比_T_1∶_T_2=9:10。

23、【問(wèn)答題】照相機(jī)鏡頭中光學(xué)玻璃的折射率為_(kāi)n2=1.50.為使垂直入射的黃綠光(波長(zhǎng)為

550nm)最大限度地進(jìn)入鏡頭，通常在其表面鍍一層厚度均勻、折射率為nl=1.38的氟化鎂透

明介質(zhì)薄膜.(1)求薄膜的最小厚度_dmin(2)若薄膜厚度為300nm，且以白光(400nm～

700nm)。垂直入射，哪些波長(zhǎng)的反射光會(huì)產(chǎn)生干涉極大?

答案：（1）99.6nm；（2）414nm

解析：

（1）根據(jù)題意，要使垂直入射的黃綠光最大限度地進(jìn)入鏡頭也就是要使反

射光的光強(qiáng)最小，即黃綠光的反射光產(chǎn)生相消干涉。在介質(zhì)薄膜上下表面上的反射都是從

光疏到光密媒質(zhì)，故在計(jì)算光程差時(shí)不計(jì)半波損失。因此得到即

顯見(jiàn)k=0時(shí)所對(duì)應(yīng)的厚度最小，故使反射光中l(wèi)=550nm的光產(chǎn)生相消干涉

的最小厚度為(2)反射光相長(zhǎng)干涉即干涉加強(qiáng)的條件為若取

k=0，則對(duì)應(yīng)于厚度d=0，這是沒(méi)有意義的，故只能取k=1，2，.....。由上式可得

k=1時(shí)，λ1=2×1.38×300=828(nm)，是紅外光；k=2時(shí)，

λ2=1.38×300=414(nm)，是可見(jiàn)光。故反射光中λ2=414的紫光產(chǎn)生相長(zhǎng)干涉。

24、【問(wèn)答題】如圖，半徑為_(kāi)R的圓柱形空間存在著沿軸向的均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B，一電阻為_(kāi)r的半圓形導(dǎo)體回路與磁場(chǎng)垂直放置，其中直線段ab沿圓柱直徑，圓弧段與

磁場(chǎng)邊緣重合，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為常量_k時(shí)，求：

(1)回路中的感生電動(dòng)勢(shì)大小

和感生電流;(2)圓弧段上對(duì)圓心的張角為

的一段導(dǎo)線中產(chǎn)生的感生電動(dòng)

勢(shì)大小.(3)若在圓柱形磁場(chǎng)外放置—與圓柱軸線垂直的導(dǎo)體直桿cd，cd中是否會(huì)產(chǎn)生感

生電動(dòng)勢(shì)?并說(shuō)明理由.

答案：

解析：

（1）根據(jù)電磁感應(yīng)定律，該回路的感生電動(dòng)勢(shì)大小為（2）將此圓弧與圓

心用兩條直導(dǎo)線相連，構(gòu)成一個(gè)扇形回路。這個(gè)扇形回路上的感生電動(dòng)勢(shì)大小

圓柱形空間中的均勻磁場(chǎng)為軸對(duì)稱性分布，所以變化的磁場(chǎng)所激發(fā)的感生

電場(chǎng)的電場(chǎng)線是一系列與圓柱軸線同軸的同心圓。由于扇形回路中的兩條直導(dǎo)線是圓的半

徑，與圓柱形空間中感生電場(chǎng)的方向垂直，因此在這兩條直導(dǎo)線上無(wú)感生電動(dòng)勢(shì)，所以扇

形回路中的感生電動(dòng)勢(shì)就等于圓弧段上的感生電動(dòng)勢(shì)，等于。（3）若在圓

柱形磁場(chǎng)外放置—與圓柱軸線垂直的導(dǎo)體直桿cd，cd中會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。這是因?yàn)椋?/p>

雖然磁場(chǎng)只局限在圓柱形空間中，但是變化的的磁場(chǎng)激發(fā)的渦旋電場(chǎng)在圓柱形空間也存

在，故在圓柱形磁場(chǎng)外放置的與圓柱軸線垂直的導(dǎo)體直桿cd上就會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。

25、【填空題】作用力與反作用力大小相等，方向相反，作用在一條直線上.作用力與反作

用力的性質(zhì)必定______.

答案：相同

解析：根據(jù)牛頓第三定律即可得到答案。

26、【填空題】勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直懸掛，下端連接質(zhì)量為m的小球，將小球在彈簧

原長(zhǎng)位置由靜止釋放，彈簧的最大伸長(zhǎng)量為_(kāi)_____.

答案：2_mg_/_k_

解析：

在平衡位置彈簧的伸長(zhǎng)量為_(kāi)mg_/_k_，根據(jù)題意，振子振幅為_(kāi)mg_/_k_，因此彈

簧的最大伸長(zhǎng)量為2_mg_/_k_。也可以根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，求出最

大伸長(zhǎng)量_x_=2_mg_/_k_

27、【填空題】麥克斯韋速率分布函數(shù)用_f(v)表示，則其應(yīng)滿足

=______.

答案：1

解析：

表示速率在0到∞區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，顯然等于1