2014年10月自考00420物理工試題及答案含解析

物理（工）年月真題

00420201410

1、【單選題】質(zhì)點沿圓軌道運動一周，關(guān)于它的位移和路程，下列說法中正確的是

位移為零，路程為零

位移為零，路程不為零

A:

位移不為零，路程為零

B:

位移不為零，路程不為零

C:

答D:案：B

解析：質(zhì)點沿圓軌道運動一周，位移為零，路程等于周長。

2、【單選題】一物體靜置于粗糙水平面上，用恒力F推物體一段時間，但物體不動.若在該

過程中力F的沖量為I、所做的功為W，則

I=0，W=0

I=0，W≠0

A:

.I≠0，W=0

B:

.I≠0，W≠0

C:

答D:案：C

解析：沖量等于力乘以作用時間，因而不為零；因為物體不動，故所做的功為零。

3、【單選題】若一單擺在運動過程中所受的摩擦力可忽略，則

單擺的動量守恒

單擺對懸掛點的角動量守恒

A:

單擺的動能守恒

B:

單擺與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

C:

答D:案：D

解析：單擺受到的合力不為零，因而動量不守恒；對懸掛點的合力矩不為零，因而角動量

不守恒；單擺速度在不斷變化，動能也不守恒。單擺與地球組成的系統(tǒng)只有重力（保守內(nèi)

力）做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

4、【單選題】兩個質(zhì)量不相等的物體，

如果它們的動能相等，則動量的大小也相等

如果它們的動能相等，則質(zhì)量大的物體動量小

A:

B:

如果它們的動量相等，則質(zhì)量大的物體動能小

如果它們的動量相等，則質(zhì)量大的物體動能大

C:

答D:案：C

解析：

根據(jù)公式可知，如果它們的動量相等，則質(zhì)量大的物體動能小。

5、【單選題】如圖，一勻質(zhì)細(xì)桿OA，長為l，質(zhì)量為m，繞通過O點的固定軸在豎直平

面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動慣量當(dāng)桿

位于水平位置時，其角加速度為

A:

B:

C:

答D:案：B

解析：當(dāng)桿位于水平位置時，力矩大小為_mgl_/2，根據(jù)剛體定軸轉(zhuǎn)動定律_M_=_J_

_a_,其角加速為3_g_/2_l_。

6、【單選題】麥克斯韋速率分布曲線是下列曲線中的

A:

B:

C:

答D:案：C

解析：麥克斯韋速率分布曲線是C。

7、【單選題】一定量的理想氣體在等壓升溫過程中

放熱，做負(fù)功

放熱，做正功

A:

吸熱，做負(fù)功

B:

吸熱，做正功

C:

答D:案：D

解析：一定量的理想氣體在等壓升溫過程中，熱力學(xué)能增大；體積膨脹，對外做功。根據(jù)

熱力學(xué)第一定律，過程吸熱。

8、【單選題】對于靜電場高斯定理的理解，下列說法中正確的是

高斯面上各點處的電場強(qiáng)度僅與該面內(nèi)的電荷有關(guān)

高斯面上各點處的電場強(qiáng)度僅與該面外的電荷有關(guān)

A:

通過高斯面的電場強(qiáng)度通量僅與該面內(nèi)的電荷有關(guān)

B:

通過高斯面的電場強(qiáng)度通量僅與該面外的電荷有關(guān)

C:

答D:案：C

解析：靜電場的高斯定理：靜電場中通過任何一閉合曲面_S_的電場強(qiáng)度通量，等于該

閉合曲面所包圍的電量除以_e_0，而與_S_以外的電荷無關(guān)。

9、【單選題】真空中兩個同心的均勻帶電球面，內(nèi)球面半徑為

、帶電荷量

，外球面半徑為

，帶電荷量

.設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點，則

在距球心為r(r>R2)處的電勢為

A:

B:

C:

答D:案：A

解析：根據(jù)電勢的疊加原理，在外球面外任意一點的電勢可以看做是這兩個帶電球面產(chǎn)生

的電勢代數(shù)和。

10、【單選題】一平行板電容器充電后保持帶電量不變，當(dāng)兩極板間距離增大一倍時，兩極

板間電場強(qiáng)度的大小E和電容器儲存能量W的變化為

減小，W減小

增大，W增大

A:

不變，W增大

B:

不變，W不變

C:

答D:案：C

解析：

一平行板電容器充電后保持帶電量不變，則極板間的電場強(qiáng)度保持不變，

由于電容變小，因而電容器儲存能量增大。

11、【單選題】一無限長直圓柱導(dǎo)體，通有均勻恒定電流，圓柱體外距軸線為r處的磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小

與r成正比

A:

B:

與r成反比

C:

答D:案：D

解析：

圓柱體外距軸線為_r_處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，與_r_成反比。

12、【單選題】兩無限長直導(dǎo)線I,II平行放置，分別載有2A,3A同方向電流，如圖所

示.設(shè)導(dǎo)線I,II單位長度上受力大小分別為

、

，則

與

>的比值是

A:

.1

B:

C:

答D:案：C

解析：.兩無限長直導(dǎo)線I,II平行放置時，它們之間的作用力是一對作用力與反作用

力，因此大小相等。

13、【單選題】在面積為S的平行板電容器充電過程中，極板間電場強(qiáng)度E、電位移矢量

D均隨時間變化，則極板間位移電流密度

等于

A:

B:

C:

答D:案：A

解析：.根據(jù)位移電流密度的定義即得。

14、【單選題】一物體做簡諧振動，其運動學(xué)方程為

，則此簡諧振動的周期和

t=1s時的相位分別為

A:

B:

C:

答D:案：D

解析：

.由運動學(xué)方程可得，周期s。_t_=1s時的相位為

。

15、【單選題】下列函數(shù)y(x,t)可表示彈性介質(zhì)中的波，式中A,a和b是正的常量.表示沿

x軸負(fù)方向傳播的平面簡諧波的表達(dá)式是

.y(x,t)=Acos(ax+bt)

y(x,t)=Acos(ax-bt)

A:

.y(x,t)=Acosax?cosbt

B:

y(x,t)=Asinax?sinbt

C:

答D:案：A

解析：

.沿_x_軸負(fù)方向傳播的波的一般表達(dá)式為對比即得答案。

16、【單選題】頻率為500Hz的機(jī)械波，波速為360m/s，則同一波線上相位差為π/3的兩

點間距離為

.0.48m

.0.36m

A:

.0.24m

B:

.0.12m

C:

答D:案：D

解析：

.波長l=u/n=360/500=0.72m。根據(jù)，得到同一波線上相位差為π/3的兩

點間距離m。

17、【單選題】自然光從空氣入射到某介質(zhì)表面，當(dāng)入射角為60°時，反射光為線偏振光，

此時折射角為

.30°

.45°

A:

.60°

B:

.90°

C:

答D:案：A

解析：.由題意，入射角60°為布儒斯特角，根據(jù)布儒斯特定律，反射光與折射光垂直，

因此折射角為30°。

18、【單選題】高速運動粒子的靜止質(zhì)量為

，速率為v，其動量大小與動

能分別為

A:

B:

C:

答D:案：B

解析：.根據(jù)狹義相對論的動量與動能的定義，即得答案。

19、【單選題】一米尺沿Oxy坐標(biāo)系的x軸靜止放置，一觀察者以速度v=0.8c沿y軸正

方向運動，則觀察者測得該尺的長度為

.1.6m

.1.0m

A:

.0.8m

B:

.0.6m

C:

答D:案：B

解析：.根據(jù)狹義相對論的長度收縮概念，只在發(fā)生相對運動速度方向才會出現(xiàn)長度收

縮，因此本題中米尺的長度不變。

20、【單選題】當(dāng)氫原子由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時，發(fā)出的光子能量大約為

10eV

A:

B:

C:

答D:案：B

解析：.氫原子基態(tài)的能量為-13.6eV，激發(fā)態(tài)的能量高于基態(tài)能量，第一激發(fā)態(tài)的能量

為-3.4eV，其他激發(fā)態(tài)能量大但是小于0。由激發(fā)態(tài)向基態(tài)躍遷時，發(fā)出的光子能量等于

激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差，因此發(fā)出的光子能量大約為10eV。

21、【問答題】磁場的高斯定理表達(dá)式為

=_________

答案：0

解析：

磁場的高斯定理：磁場中通過任一封閉曲面的磁通量一定為零。。

22、【問答題】質(zhì)量m=0.5kg的質(zhì)點沿半徑R=2m的圓軌道運動，其角坐標(biāo)

，求t=1s時，(1)質(zhì)點的角

速度和角加速度;(2)質(zhì)點的切向加速度和法向加速度;(3)質(zhì)點受到的合外力大小.

答案：（1）3rad/s、6rad/s2;（2）12m/s2、18m/s2;（3）10.8N

解析：

（1）質(zhì)點的角速度，質(zhì)點的角加速度。_t_=1s時，質(zhì)

點的角速度和角加速度分別為3rad/s、6rad/s2。（2）先求出速率(m/s)

切向加速度和法向加速度的大小分別為(m/s2)(m/s2)_t_

=1s時，質(zhì)點的切向加速度和法向加速度分別為12m/s2、18m/s2。（3）_t_=1s時

質(zhì)點加速度的大小為(m/s2)質(zhì)點受到的合外力大小_F_=_ma_

=0.5×21.6=10.8N

23、【問答題】1mol剛性雙原子分子理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程.

求:(1)氣體在一次循環(huán)過程中

所做的凈功W;(2)循環(huán)效率η.

答案：

解析：

（1）氣體在一次循環(huán)過程中所做的凈功大小，等于圖中循環(huán)過程曲線包圍三角形的面

積，因此（2）要計算循環(huán)過程效率，需要先算出循環(huán)中吸熱過程所吸收的

熱量_Q_1.。ab過程是等體過程，溫度升高是吸熱過程，bc過程是等壓過程，對外做功

溫度升高，也是吸熱過程，ca過程外界對氣體做功，溫度降低熱力學(xué)能減少，是放熱過

程。因此根據(jù)理想氣體的物態(tài)方程_pV_＝_n__RT_循環(huán)

效率

24、【問答題】在雙縫干涉實驗中，雙縫與屏間的距離D=1.2m，雙縫間距d=0.45mm，

測得屏上相鄰明條紋間距為1.5mm.(1)求實驗所用的單色光的波長λ;(2)若將整個裝置

浸入水中(水的折射率)，求相

鄰明條紋間距.

答案：（1）562.5nm;（2）1.125mm

解析：

（1）相鄰明條紋間距，由此得到m=562.5nm（2）若將整個

裝置浸入水中，光程差變?yōu)?，明條紋條件變?yōu)?。明條紋位置

，條紋間距mm

25、【問答題】如圖，寬度為L的U形光滑金屬導(dǎo)軌固定于水平面內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B的均勻磁場豎直向下.電阻為R的滑動導(dǎo)體桿ab，在水平拉力作用下以勻速v沿導(dǎo)軌向

右運動.(1)求導(dǎo)體桿ab中動生電動勢的大小和方向;(2)若忽略U形導(dǎo)軌的電阻，求回路

中產(chǎn)生的感應(yīng)電流和導(dǎo)體桿ab所受拉力的大小;(3)若U形導(dǎo)軌的電阻不可忽略，為維持

導(dǎo)體桿ab依然以勻速v向右運動，定性分析導(dǎo)體桿ab所受拉力應(yīng)如何變

化.

答案：

解析：

（1）求導(dǎo)體桿ab中動生電動勢的大小根據(jù)楞次定律，電動勢方向由a指

向b。（2）回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流導(dǎo)體桿在水平拉力作用下以勻速_v_

沿導(dǎo)軌向右運動，因此ab所受拉力的大小等于ab上安培力的大小（3）若

U形導(dǎo)軌的電阻不可忽略，則在ab以勻速v向右運動過程中，回路中的電阻線性增加，安

培力隨之減小，導(dǎo)體桿ab所受拉力應(yīng)減小以與安培力相等。

26、【填空題】一質(zhì)點沿x軸運動，運動方程為

，則質(zhì)點的加速度大小為

_________(SI).

答案：

解析：

.對運動方程關(guān)于時間求兩階導(dǎo)數(shù)，得到加速度。

27、【填空題】如圖，鋼球A和B質(zhì)量相等，被繩拉著以

的速率繞豎直軸轉(zhuǎn)動，二球與

軸的距離都為