【学历类职业资格】物理(工)自考题-13及答案解析.doc

1、物理(工)自考题-13 及答案解析(总分：99.99，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：20，分数：40.00)1.下列叙述中正确的是_（分数：2.00）A.在同一直线上，大小相等、方向相反的二个力必定是作用力与反作用力B.一物体受两个力的作用，其合力必定比这两个力中的任一个都大C.如果一质点所受合力的方向与质点运动方向成某一不为零的角度，则质点一定作曲线运动D.物体的质量越大，它的重力加速度也越大2.一质量 m=0.5kg 的质点作平面运动，其运动方程为 x=2t 2 (SI)，y=t 2 +t+1(SI)，则质点所受的合力大小为_ A1N B C D （分数：2.00）A.B.

2、C.D.3.两个质量相同的质点，若它们的_（分数：2.00）A.动能相等，则它们的动量必相等B.动量相等，则它们的动能必不相等C.动能相等，则它们的速度必相等D.动量相等，则它们的速度必相等4.一质量为 m 的小球作斜抛运动，初速度大小为 v 0 、方向与水平面成 30，忽略空气阻力，则从小球被抛出到上升至最高点这段时间内，小球受到的冲量大小为_ A B （分数：2.00）A.B.C.D.5.f(v)是麦克斯韦速率分布函数，v p 是最概然速率，设 v 1 v 2 v p v 3 v 4 ，则可以断定_（分数：2.00）A.f(v1)f(v2)，f(3)f(v4)B.f(v1)f(v2)，f(

3、v3)f(v4)C.f(v1)f(v2)，f(v3)(v4)D.f(v1)f(v2)，f(v3)f(v4)6.如图，导体球 A 与同心导体球壳 B 组成电容器，球 A 上带电量为 q，球壳 B 上带电量为 Q，测得球 A 与球壳 B 的电势差为 U AB ，则电容器的电容为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.7.如图，三个平行的无限大均匀带电平面，电荷面密度均为 (0)，则区域的电场强度大小为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.8.如图，在点电荷 q(q0)和-q 产生的电场中，a、b、c、d 为同一直线上等间距的四个点，若将另一正点电荷 q 0 由 b 点

4、经某路径移到 d 点，电场力做功_ （分数：2.00）A.大于 0B.等于 0C.小于 0D.与 q0 移动路径有关9.在正方体的一个顶点上放置一电量为 q 的点电荷，则通过该正方体与点电荷不相邻的三个表面的电场强度通量之和为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.10.以无穷远处为电势零点，一均匀带正电的球面在球外离球心为 r 处的电势 V 正比于_ A B （分数：2.00）A.B.C.D.11.简谐振动的位移曲线 x-t，速度曲线 v-t，加速度曲线 a-t 在图中依次表示为_ （分数：2.00）A.曲线、B.曲线、C.曲线、D.曲线、12.两个同方向简谐振动的运动学方程分

5、别为 则合振动的运动学方程为_ A Bx=410 -2 cos10t(SI) C （分数：2.00）A.B.C.D.13.一质点作简谐振动的运动学方程为 ，则该质点从 t=0 时所在位置运动到 x=-0.01m 处所需的最短时间为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.14.一驻波在某时刻的波形曲线如图所示，在图中 a、b、c 三处质元振动的相位关系为_ （分数：2.00）A.a 与 b 相位相同，b 与 c 相位相同B.a 与 b 相位相同，b 与 c 相位相反C.a 与 b 相位相反，b 与 c 相位相同D.a 与 b 相位相反，b 与 c 相位相反15.一平面简谐波沿 x

6、轴正向传播，在波线上有两质点，分别位于 x 1 和 x 2 ，且 x 2 x 1 ，x 2 -x 1 ( 为波长)；x 1 处质点和 x 2 处质点的振动曲线分别由曲线和曲线表示，则 x 2 处质点比 x 1 处质点振动相位落后_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.16.如图，两相干波源 S 1 和 S 2 向右发出两列振幅都为 A 0 ，波长均为 的平面简谐波，两波源相距 ，S 1 的相位比 S 2 超前 ，则在 S 1 、S 2 连线上 S 2 右侧各点，其合成波振幅 A 与 A 0 的比值A/A 0 为_ A0 B1 C （分数：2.00）A.B.C.D.17.一束混合光

7、由光强为 I 0 的自然光和光强为 I 的线偏振光组成，现将该混合光垂直通过一偏振片，并以入射光束为轴旋转偏振片一周，测得透射光强的最大值为最小值的 5 倍，则入射光中线偏振光与自然光的强度之比 I/I 0 为_（分数：2.00）A.1B.2C.3D.518.在任一惯性系中真空中的光速是_（分数：2.00）A.3B.3C.3D.319.狭义相对论表明_（分数：2.00）A.时间和空间都是绝对的B.时间是相对的，空间是绝对的C.时间和空间都是相对的D.时间是绝对的，空间是相对的20.一质量为 m、速度为 v 的微观粒子的德布罗意波长是_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.二、填空

8、题(总题数：6，分数：18.00)21.飞轮由静止开始作 =10rad/s 2 的匀角加速转动，则 t=2s 时飞轮的角速度 = 1rad/s。 （分数：3.00）22.质点的运动方程为 x=Rcost，y=Rsint，该运动方程的矢量表达式为 r= 1。 （分数：3.00）23.1mol 氢气的定容热容与一定量氧气的定压热容相等，则氧气的摩尔数为 1。 （分数：3.00）24.1mol 理想气体，已知它的状态参量同时满足 p/T=A 和 V/T=B，则它的温度 T= 1R(R 为摩尔气体常数)。 （分数：3.00）25.在静电场中有一实心立方形导体，已知导体中心处的电势为 V，则立方体顶点的

9、电势为 1。 （分数：3.00）26.在相对论动能公式 E K =mc 2 -m 0 c 2 中，m 0 c 2 称为物体的 1。 （分数：3.00）三、计算题(总题数：3，分数：30.00)已知热机在一次循环中，工作物质向低温热源放热 Q 2 是热机对外做功 W 的 4 倍，求：（分数：10.00）(1).经一次循环过程，工作物质从高温热源吸热 Q 1 为 W 的多少倍?（分数：5.00）_(2).求热机效率 （分数：5.00）_27.如图，一无限长直导体圆管，内外半径分别为 R 1 和 R 2 ，所载电流 I 均匀分布在其横截面上。求磁感应强度大小 B 沿半径方向在各个区域的分布。 （分数

10、：10.00）_一长直导线通有电流 I，一矩形线圈与长直导线共面放置，相对位置及几何尺寸如图所示。求： （分数：9.99）(1).线圈中距离直导线 r 处的磁感应强度大小（分数：3.33）_(2).通过矩形线圈的磁通量（分数：3.33）_(3).当长直导线通有变化电流 I=I 0 e -kt (k 为正值常量)时，矩形线圈中的感应电动势的大小（分数：3.33）_四、分析计算题(总题数：1，分数：12.00)打桩机重锤的质量 m 0 =450kg，从离桩顶高度 h=2m 处自由下落，打在质量 m=50kg 的桩上。锤与桩作时间极短的碰撞，碰撞后二者具有共同速度，锤与桩组成的系统在碰撞前后可视为动

11、量守恒。(重力加速度g=10m/s 2 )（分数：12.00）(1).分析锤与桩组成的系统在碰撞前后可视为动量守恒的原因（分数：4.00）_(2).求碰撞后重锤与桩的共同速度 v“（分数：4.00）_(3).经这次锤击后，桩下沉了 0.01m，在下沉过程中桩受到的平均阻力 F 多大?（分数：4.00）_物理(工)自考题-13 答案解析(总分：99.99，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：20，分数：40.00)1.下列叙述中正确的是_（分数：2.00）A.在同一直线上，大小相等、方向相反的二个力必定是作用力与反作用力B.一物体受两个力的作用，其合力必定比这两个力中的任一个都大C.如

12、果一质点所受合力的方向与质点运动方向成某一不为零的角度，则质点一定作曲线运动 D.物体的质量越大，它的重力加速度也越大解析：解析 A 项中作用力和反作用力必须分别作用在两个不同物体上，作用在同一物体上的两个力不是作用力和反作用力，B 项的反例为一物体受两个力作用处于静止状态，则合力为零，比两个分力小。D项中的重力加速度是与物体自身质量无关的一个常量。答案为 C。2.一质量 m=0.5kg 的质点作平面运动，其运动方程为 x=2t 2 (SI)，y=t 2 +t+1(SI)，则质点所受的合力大小为_ A1N B C D （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 对物体的运动方程求一次导数得

13、到的是速度方程。继续求导得到的是加速度方程。牛顿第二定律指出 F 合 =ma。 题中 x“=4t x“=4 y“=2t+1，y“=2 3.两个质量相同的质点，若它们的_（分数：2.00）A.动能相等，则它们的动量必相等B.动量相等，则它们的动能必不相等C.动能相等，则它们的速度必相等D.动量相等，则它们的速度必相等 解析：解析 动量是矢量。有大小和方向。动能是标量，只有大小，没有方向。 W 相同 速率相同 速度相同 动量相同，A 错； p 相同 速度相同 速率相同 动能相同，B 错； W 相同 速率相同 速度相同，C 错； p 相同 4.一质量为 m 的小球作斜抛运动，初速度大小为 v 0 、

14、方向与水平面成 30，忽略空气阻力，则从小球被抛出到上升至最高点这段时间内，小球受到的冲量大小为_ A B （分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 竖直方向速度减为零，竖直方向初速度为 ，冲量即为动量的减少量为5.f(v)是麦克斯韦速率分布函数，v p 是最概然速率，设 v 1 v 2 v p v 3 v 4 ，则可以断定_（分数：2.00）A.f(v1)f(v2)，f(3)f(v4)B.f(v1)f(v2)，f(v3)f(v4)C.f(v1)f(v2)，f(v3)(v4)D.f(v1)f(v2)，f(v3)f(v4) 解析：解析 v p 之前单调增，之后单调减。答案为 D。6.如图，

15、导体球 A 与同心导体球壳 B 组成电容器，球 A 上带电量为 q，球壳 B 上带电量为 Q，测得球 A 与球壳 B 的电势差为 U AB ，则电容器的电容为_ A B C D （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 电容器两极板带等量异种电荷里边两面带电均为 q，由电容器电容的定义得7.如图，三个平行的无限大均匀带电平面，电荷面密度均为 (0)，则区域的电场强度大小为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 无限大均匀带电平面在其两则产生的电场都是匀强电场，8.如图，在点电荷 q(q0)和-q 产生的电场中，a、b、c、d 为同一直线上等间距的四个点，若将另

16、一正点电荷 q 0 由 b 点经某路径移到 d 点，电场力做功_ （分数：2.00）A.大于 0 B.等于 0C.小于 0D.与 q0 移动路径有关解析：解析 点电荷在任何静电场中移动时，静电场力所做的功，仅与点电荷以及起点和终点的位置有关，而与所经历的路径无关。答案为 A。9.在正方体的一个顶点上放置一电量为 q 的点电荷，则通过该正方体与点电荷不相邻的三个表面的电场强度通量之和为_ A B C D （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 由高斯定理计算可得，围成的曲面为以点电荷为中心的 面，通过整个以点电荷为中心的大正方体曲面的电场强度通量为 ，所以通过与点电荷不相邻三个表面的电场

17、强度通量为10.以无穷远处为电势零点，一均匀带正电的球面在球外离球心为 r 处的电势 V 正比于_ A B （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 球外的电势为11.简谐振动的位移曲线 x-t，速度曲线 v-t，加速度曲线 a-t 在图中依次表示为_ （分数：2.00）A.曲线、 B.曲线、C.曲线、D.曲线、解析：解析 本题考查简谐振动，x、v、a 之间的关系。对应关系为： x 正向最大，v=0，a 负向最大； x=0，v 最大或最小，a=0； x 负向最大，v=0，a 正向最大。 由图分析可知，x 为、v 为、a 为。答案为 A。12.两个同方向简谐振动的运动学方程分别为 则合振动

18、的运动学方程为_ A Bx=410 -2 cos10t(SI) C （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 ；= 13.一质点作简谐振动的运动学方程为 ，则该质点从 t=0 时所在位置运动到 x=-0.01m 处所需的最短时间为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 运动学方程的计算，振幅，角频率，相位的理解应用。x=-0.01m 时， 。答案为 C。14.一驻波在某时刻的波形曲线如图所示，在图中 a、b、c 三处质元振动的相位关系为_ （分数：2.00）A.a 与 b 相位相同，b 与 c 相位相同B.a 与 b 相位相同，b 与 c 相位相反 C.a 与

19、 b 相位相反，b 与 c 相位相同D.a 与 b 相位相反，b 与 c 相位相反解析：解析 驻波中两相邻波节之间各点相位相同，在同一波节两侧振动相位相反。答案为 B。15.一平面简谐波沿 x 轴正向传播，在波线上有两质点，分别位于 x 1 和 x 2 ，且 x 2 x 1 ，x 2 -x 1 ( 为波长)；x 1 处质点和 x 2 处质点的振动曲线分别由曲线和曲线表示，则 x 2 处质点比 x 1 处质点振动相位落后_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 从图可以看出 x 1 与 x 2 的波程差为 ，则相位差 =2 16.如图，两相干波源 S 1 和 S 2 向

20、右发出两列振幅都为 A 0 ，波长均为 的平面简谐波，两波源相距 ，S 1 的相位比 S 2 超前 ，则在 S 1 、S 2 连线上 S 2 右侧各点，其合成波振幅 A 与 A 0 的比值A/A 0 为_ A0 B1 C （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 S 1 与 S 2 相差 17.一束混合光由光强为 I 0 的自然光和光强为 I 的线偏振光组成，现将该混合光垂直通过一偏振片，并以入射光束为轴旋转偏振片一周，测得透射光强的最大值为最小值的 5 倍，则入射光中线偏振光与自然光的强度之比 I/I 0 为_（分数：2.00）A.1B.2 C.3D.5解析：解析 已知入射光垂直通过偏

21、振片的最大光强和最小光强分别为 ，又由题意 I max =5I min ，所以 18.在任一惯性系中真空中的光速是_（分数：2.00）A.3B.3C.3D.3 解析：解析 在所有惯性系中，真空中的光速具有相同的量值 C，所以光速不变为 310 8 m/s。答案为D。19.狭义相对论表明_（分数：2.00）A.时间和空间都是绝对的B.时间是相对的，空间是绝对的C.时间和空间都是相对的 D.时间是绝对的，空间是相对的解析：解析 同时性的相对性导致了时间和空间的量度也具有相对性。答案为 C。20.一质量为 m、速度为 v 的微观粒子的德布罗意波长是_ A B C D （分数：2.00）A. B.C.

22、D.解析：解析 二、填空题(总题数：6，分数：18.00)21.飞轮由静止开始作 =10rad/s 2 的匀角加速转动，则 t=2s 时飞轮的角速度 = 1rad/s。 （分数：3.00）解析：20解析 =t=10t，t=2s 时，=20rad/s。22.质点的运动方程为 x=Rcost，y=Rsint，该运动方程的矢量表达式为 r= 1。 （分数：3.00）解析：Rcosti+Rsintj23.1mol 氢气的定容热容与一定量氧气的定压热容相等，则氧气的摩尔数为 1。 （分数：3.00）解析：5/7 解析 ， 24.1mol 理想气体，已知它的状态参量同时满足 p/T=A 和 V/T=B，则

23、它的温度 T= 1R(R 为摩尔气体常数)。 （分数：3.00）解析：25.在静电场中有一实心立方形导体，已知导体中心处的电势为 V，则立方体顶点的电势为 1。 （分数：3.00）解析：V26.在相对论动能公式 E K =mc 2 -m 0 c 2 中，m 0 c 2 称为物体的 1。 （分数：3.00）解析：静止能量三、计算题(总题数：3，分数：30.00)已知热机在一次循环中，工作物质向低温热源放热 Q 2 是热机对外做功 W 的 4 倍，求：（分数：10.00）(1).经一次循环过程，工作物质从高温热源吸热 Q 1 为 W 的多少倍?（分数：5.00）_正确答案：()解析：热机吸热 Q

24、1 =Q 2 +W=5W (2).求热机效率 （分数：5.00）_正确答案：()解析：热机效率27.如图，一无限长直导体圆管，内外半径分别为 R 1 和 R 2 ，所载电流 I 均匀分布在其横截面上。求磁感应强度大小 B 沿半径方向在各个区域的分布。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：由安培环路定理B?dl= 0 I B=0 rR 1 ； 在 R 1 rR 2 处，环路包围的电流 R 1 rR 2 ； 一长直导线通有电流 I，一矩形线圈与长直导线共面放置，相对位置及几何尺寸如图所示。求： （分数：9.99）(1).线圈中距离直导线 r 处的磁感应强度大小（分数：3.33）_正确答案：(

25、)解析：r 处的磁感应强度大小(2).通过矩形线圈的磁通量（分数：3.33）_正确答案：()解析：通过矩形回路的磁通量 (3).当长直导线通有变化电流 I=I 0 e -kt (k 为正值常量)时，矩形线圈中的感应电动势的大小（分数：3.33）_正确答案：()解析：感应电动势四、分析计算题(总题数：1，分数：12.00)打桩机重锤的质量 m 0 =450kg，从离桩顶高度 h=2m 处自由下落，打在质量 m=50kg 的桩上。锤与桩作时间极短的碰撞，碰撞后二者具有共同速度，锤与桩组成的系统在碰撞前后可视为动量守恒。(重力加速度g=10m/s 2 )（分数：12.00）(1).分析锤与桩组成的系统在碰撞前后可视为动量守恒的原因（分数：4.00）_正确答案：()解析：因为作用时间极短，而内力为冲力，外力为重力，内力的冲量远大于外力的冲量，外力的冲量可以忽略，所以可近似认为动量守恒。(2).求碰撞后重锤与桩的共同速度 v“（分数：4.00）_正确答案：()解析：重锤下落与桩碰撞前的速度大小 碰撞前后动量守恒 m 0 v=(m 0 +m)v“ 碰撞后重锤与桩的共同速度 (3).经这次锤击后，桩下沉了 0.01m，在下沉过程中桩受到的平均阻力 F 多大?（分数：4.00）_正确答案：()解析：设 s 为桩下沉的深度，由功能原理 平均阻力