【学历类职业资格】物理(工)自考题-19及答案解析.doc

1、物理(工)自考题-19 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、第部分 选择题(总题数：20，分数：40.00)1.下列说法正确的是_（分数：2.00）A.匀速圆周运动中的加速度矢量保持不变B.物体下落时质量越大则其加速度越大C.弹簧振子中物体所受的弹力方向总是与它的运动方向相同D.摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反，也可以与物体的运动方向相同2.一质量 m=0.4kg 的质点作平面运动，其运动方程为 x=5+3t， （分数：2.00）A.7JB.5JC.4JD.3J3.质点在 a、b 两点的弹性势能分别为 和 ，则在质点由 b 运动到 a 的过程中，弹性力做功为_ A B

2、 C D （分数：2.00）A.B.C.D.4.一质点作匀速圆周运动，周期为 T，所受合外力为 F。则任一 （分数：2.00）A.I=0，W=0B.J=0，W0C.I0，W=0D.I0，W05.如下图，杆的长度为 l，它的上端悬挂在水平轴 O 上，杆对 O 的转动惯量为 J。起初，杆处于静止状态，现有一质量为 m 的子弹以水平速度 v 0 击中杆的端点并以速度 v 穿出，此时杆的角速度为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.6.一定质量的气体处于平衡态，则气体各部分的压强和各部分的温度_（分数：2.00）A.相等，相等B.相等，不相等C.不相等，相等D.不相等，不相等7.在感生

3、电场中电磁感应定律可写成 （分数：2.00）A.闭合曲线 l 上 Ek 处处相等B.感生电场是保守场C.感生电场的电场强度线不是闭合曲线D.在感生电场中不能像静电场那样引入电势的概念8.有 N 个电荷量均为 q 的点电荷，以两种方式分布在相同半径的圆周上如下图所示，一种是无规则地分布，另一种是均匀分布。比较这两种情况下，任一过圆心 O 并垂直于圆平面的 z 轴上的点 P 的场强与电势。则有_ （分数：2.00）A.场强相等，电势相等B.场强不等，电势不等C.场强分量 Ez 相等，电势相等D.场强分量 Ez 相等，电势不等9.一空气平行板电容器充电后与电源断开，然后在两极板间充满某种各向同性、均

4、匀的电介质，则此时的电场强度 E、电容 C、电压 U、电场能量 W 四个量各自与充入介质前相比较，增大()或减小()的情形为_（分数：2.00）A.E，C，U，WB.E，C，U，WC.E，C，U，WD.E，C，U，W10.以下说法正确的是_（分数：2.00）A.如果高斯面上 E 处处为 0，则高斯面内必无电荷B.如果高斯面上 E 处处不为 0，则高斯面内必有电荷C.如果高斯面内电荷的代数和为 0，则高斯面上的 E 必处处不为 0D.如果高斯面内电荷的代数和为 0，则高斯面上各点的电场强度 E 为 011.一根长度为 L 的铜棒在均匀磁场 B 中以匀角速度 旋转，B 的方向垂直于铜棒转动的平面，

5、如下图所示。设 t=0 时，铜棒与 Ob 成 角，则在任一时刻 t 这根铜棒两端之间的动生电动势是_ AL 2 Bcos(t+)，O 点电势比棒另一端电势低 B ，O 点电势比棒另一端电势高 CL 2 B，O 点电势比棒另一端电势低 D （分数：2.00）A.B.C.D.12.一弹性系数为 k 的轻弹簧，下端挂一质量为 m 的物体，系统的振动周期为 T 1 ，若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为 m/2 的物体，则系统的周期为_ A2T 1 BT 1 C D （分数：2.00）A.B.C.D.13.一质点作简谐振动，周期为 T，当它由平衡位置向 x 轴正向运动至最大位移 处的时间为_ A

6、B C D （分数：2.00）A.B.C.D.14.已知波动方程 y=5cos=2.50t-0.01xcm，则波长等于_（分数：2.00）A.200cmB.100cmC.20cmD.10cm15.平面简谐波在弹性介质中传播时，在传播方向上介质元若在负的最大位移处，则其_（分数：2.00）A.动能为零，势能最大B.动能为零，势能为零C.动能最大，势能最大D.动能最大，势能为零16.如下图，一束自然光以布儒斯特角 i 0 入射到两种介质的分界面上，则反射光是_ （分数：2.00）A.线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面B.线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面C.部分偏振光D.自然光17.双缝间

7、距为 0.2mm，用波长为 500nm 的单色光照射，则在屏后方 1m 的屏上得到的从第一级明条纹到同侧的第三级明条纹间的距离为_（分数：2.00）A.2B.5mmC.3mmD.118.在狭义相对论中，下列说法中错误的是_（分数：2.00）A.在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两事件在其他一切惯性系中也是同时发生的B.一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速C.质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的D.惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些19.设一粒子质量为 m 0 ，以速度 v=0.8c

8、 运动，其动量为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.20.使用给定的金属进行光电效应实验，则提高光电子最大初动能的方法是_（分数：2.00）A.增加入射光的强度B.增加光照射的时间C.用波长更长的入射光D.用频率更高的入射光二、第部分 非选择题(总题数：6，分数：18.00)21.一飞轮半径为 0.50m，绕过中心且垂直于飞轮平面的轴转动，其角加速度为 0.50rad/s 2 。从静止开始计时，则它转过 2s 时的法向加速度 a n = 1；切向加速度 a = 2。 （分数：3.00）22.一质量为 m 的小球放在光滑水平桌面上，用一穿过桌面中心光滑小孔的轻绳与小球相连。开始

9、时，小球在桌面上绕中心作半径为 r 1 的匀速圆周运动，此时绳的拉力为 F，然后慢慢地增大绳的拉力，使小球的运动半径由 r 1 减小到 r 2 ，最终使小球保持在半径为 r 2 的圆周上作匀速圆周运动，则小球最终的角速度为 1。 （分数：3.00）23.在相同的温度和压强下，单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为 1。 （分数：3.00）24.如下图所示，一定量的理想气体经历 bca 过程时放热 200J，则经历 adbca 过程时，吸热为 1。 （分数：3.00）25.两个单匝线圈 A，B，其半径分别为 a 和 b，且 ba，其中两线圈同心并在一个平面上，若线圈 A 中通

10、有变化电流 I=kt(k 为常数)，则在线圈 B 中产生的互感电动势 （分数：3.00）26.某射线中的介子在自身参考系中固有寿命是 T 0 ，其相对论动能是静止能量的 6 倍，则其在实验室参考系中的寿命是 1。 （分数：3.00）三、计算题(总题数：3，分数：30.00)27.质量分别为 m 和 M 的两个粒子，最初处在静止状态，并且彼此相距无穷远。由于万有引力的作用，它们彼此接近。求当它们之间的距离为 d 时，它们的相对速度多大? （分数：10.00）_28.1mol 刚性分子理想气体经历如下图所示的过程，其中 12 是等压过程，23 是等体过程，31 是等温过程。试分别讨论在这三个过程中

11、，气体吸收的热量、对外所做的功以及气体热力学能的增量是大于、小于还是等于零。 （分数：10.00）_一束具有两种波长 1 和 2 的平行光垂直照射到一个衍射光栅上，测得波长 1 的第三级主极大与 2 的第四极主极大衍射角均为 30，已知 1 =560nm，求：（分数：10.00）(1).光栅常数 d；（分数：5.00）_(2).波长 2 。（分数：5.00）_四、分析计算题(总题数：1，分数：12.00)如下图所示，两个同心导体球壳，内球壳半径为 R 1 ，均匀带有电荷 Q，外球壳半径为 R 2 ，两球壳的厚度均可忽略。外球壳与地相连接，设地为电势零点。试求外球壳内(0rR 2 )： （分数：

12、12.00）(1).电场强度大小分布；（分数：4.00）_(2).电势分布；（分数：4.00）_(3).电场总能量。（分数：4.00）_物理(工)自考题-19 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、第部分 选择题(总题数：20，分数：40.00)1.下列说法正确的是_（分数：2.00）A.匀速圆周运动中的加速度矢量保持不变B.物体下落时质量越大则其加速度越大C.弹簧振子中物体所受的弹力方向总是与它的运动方向相同D.摩擦力的方向可以与物体的运动方向相反，也可以与物体的运动方向相同 解析：考点 本题主要考查的知识点为物体速度、加速度和力的一些基本概念。 匀速圆周运动中加速度大小不

13、变但其方向在不断改变；物体下落时的加速度和质量没有关系；弹簧弹力的方向在弹簧压缩时跟运动方向相反，但是在回复原长的过程中，力和运动的方向相同。2.一质量 m=0.4kg 的质点作平面运动，其运动方程为 x=5+3t， （分数：2.00）A.7JB.5J C.4JD.3J解析：考点 本题主要考查的知识点为运动学第一类问题和动能的定义。 当 t=5 时，v y =-4(m/s)，所以质点的速度大小 ，故当 t=5 时，质点的动能大小 3.质点在 a、b 两点的弹性势能分别为 和 ，则在质点由 b 运动到 a 的过程中，弹性力做功为_ A B C D （分数：2.00）A. B.C.D.解析：考点

14、本题主要考查的知识点为机械能守恒定律和弹力做功的计算。 弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量，在本题中即等于在 b 点的弹性势能减去在 a 点的弹性势能。4.一质点作匀速圆周运动，周期为 T，所受合外力为 F。则任一 （分数：2.00）A.I=0，W=0B.J=0，W0C.I0，W=0 D.I0，W0解析：考点 本题主要考查的知识点为匀速圆周运动和动量守恒定律及冲量的概念。 质点所受合外力 F 不为零。由于质点做匀速圆周运动，从而合外力对质点所做的功 W=0，又因合外力不为零，不满足动量守恒，故冲量不为零。5.如下图，杆的长度为 l，它的上端悬挂在水平轴 O 上，杆对 O 的转动惯量为 J。起初，

15、杆处于静止状态，现有一质量为 m 的子弹以水平速度 v 0 击中杆的端点并以速度 v 穿出，此时杆的角速度为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C. D.解析：考点 本题主要考查的知识点为角动量守恒定律。 在子弹从进入长杆至出的过程中，子弹和长杆组成的系统角动量守恒。从而 6.一定质量的气体处于平衡态，则气体各部分的压强和各部分的温度_（分数：2.00）A.相等，相等 B.相等，不相等C.不相等，相等D.不相等，不相等解析：考点 本题主要考查的知识点是热力学平衡态的定义。 由热力学平衡态定义可知，平衡态时系统整体的宏观性质不随时间变化，具有确定的状态，而且系统内部没有宏观的粒子流和能

16、量流，所以系统各部分的压强和温度相等。7.在感生电场中电磁感应定律可写成 （分数：2.00）A.闭合曲线 l 上 Ek 处处相等B.感生电场是保守场C.感生电场的电场强度线不是闭合曲线D.在感生电场中不能像静电场那样引入电势的概念 解析：考点 本题主要考查的知识点是感生电场和静电场的区别。 8.有 N 个电荷量均为 q 的点电荷，以两种方式分布在相同半径的圆周上如下图所示，一种是无规则地分布，另一种是均匀分布。比较这两种情况下，任一过圆心 O 并垂直于圆平面的 z 轴上的点 P 的场强与电势。则有_ （分数：2.00）A.场强相等，电势相等B.场强不等，电势不等C.场强分量 Ez 相等，电势相

17、等 D.场强分量 Ez 相等，电势不等解析：9.一空气平行板电容器充电后与电源断开，然后在两极板间充满某种各向同性、均匀的电介质，则此时的电场强度 E、电容 C、电压 U、电场能量 W 四个量各自与充入介质前相比较，增大()或减小()的情形为_（分数：2.00）A.E，C，U，WB.E，C，U，W C.E，C，U，WD.E，C，U，W解析：考点 本题主要考查的知识点为平行板电容器的相关内容。 由 10.以下说法正确的是_（分数：2.00）A.如果高斯面上 E 处处为 0，则高斯面内必无电荷B.如果高斯面上 E 处处不为 0，则高斯面内必有电荷C.如果高斯面内电荷的代数和为 0，则高斯面上的 E

18、 必处处不为 0D.如果高斯面内电荷的代数和为 0，则高斯面上各点的电场强度 E 为 0 解析：考点 本题主要考查的知识点为对高斯定律的理解和掌握。 根据高斯定理可知，高斯面上各点的电场强度 E 都为 0 与面内电荷的代数和为 0 等同。11.一根长度为 L 的铜棒在均匀磁场 B 中以匀角速度 旋转，B 的方向垂直于铜棒转动的平面，如下图所示。设 t=0 时，铜棒与 Ob 成 角，则在任一时刻 t 这根铜棒两端之间的动生电动势是_ AL 2 Bcos(t+)，O 点电势比棒另一端电势低 B ，O 点电势比棒另一端电势高 CL 2 B，O 点电势比棒另一端电势低 D （分数：2.00）A.B.C

19、.D. 解析：考点 本题主要考查的知识点为动生电动势的计算和方向判断。 利用动生电动势公式求解，本题中先假定电动势的方向由 O 指向另一端，则 ， 12.一弹性系数为 k 的轻弹簧，下端挂一质量为 m 的物体，系统的振动周期为 T 1 ，若将此弹簧截去一半的长度，下端挂一质量为 m/2 的物体，则系统的周期为_ A2T 1 BT 1 C D （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：考点 本题主要考查的知识点是简谐振动的特征量。 弹性系数为 k 的弹簧可看作两段等长的弹簧串联在一起，每段的弹性系数为 k“，当力 f 作用时，k 弹簧伸长为 x，k“弹簧伸长 x“，由受力分析可知 f=kx=k“

20、x“，由题可知 x=2x“，可得 k“=kx/x“=2k，又因为 13.一质点作简谐振动，周期为 T，当它由平衡位置向 x 轴正向运动至最大位移 处的时间为_ A B C D （分数：2.00）A. B.C.D.解析：考点 本题主要考查的知识点是简谐振动的概念和旋转矢量表示法等。 设简谐振子处于平衡位置时，相应的旋转矢量对应于时刻 t 1 ，运动到最大位移处相应的旋转矢量对应于t 2 ，从而 14.已知波动方程 y=5cos=2.50t-0.01xcm，则波长等于_（分数：2.00）A.200cm B.100cmC.20cmD.10cm解析：考点 本题主要考查的知识点是根据波动方程求波长。 比

21、较系数法 则 15.平面简谐波在弹性介质中传播时，在传播方向上介质元若在负的最大位移处，则其_（分数：2.00）A.动能为零，势能最大B.动能为零，势能为零 C.动能最大，势能最大D.动能最大，势能为零解析：考点 本题主要考查的知识点为波的能量特征。 在波传播过程中，介质中任一质元的动能和势能同相地随时间变化，它们在任一时刻都有完全相同的值。在质元通过平衡住置时，速度有最大值，因此其动能、势能和总机械能均同时迟到最大值；在质元的位移最大时，速度为零，因此其动能、势能和总机械能均又同时为零。16.如下图，一束自然光以布儒斯特角 i 0 入射到两种介质的分界面上，则反射光是_ （分数：2.00）A

22、.线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面 B.线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面C.部分偏振光D.自然光解析：考点 本题主要考查的知识点为布儒斯特定律的简单应用和偏振光的概念。 当自然光入射到两种介质分界面，入射角满足 17.双缝间距为 0.2mm，用波长为 500nm 的单色光照射，则在屏后方 1m 的屏上得到的从第一级明条纹到同侧的第三级明条纹间的距离为_（分数：2.00）A.2B.5mm C.3mmD.1解析：考点 本题主要考查的知识点为双缝衍射明暗条纹的形成条件。 18.在狭义相对论中，下列说法中错误的是_（分数：2.00）A.在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两事件在其他一切

23、惯性系中也是同时发生的 B.一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速C.质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的D.惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些解析：考点 本题主要考查的知识点为狭义相对论的相关内容。 B 项是指狭义相对论中的光速不变原理，C，D 项说的是相对论的时空现和相对论质量。19.设一粒子质量为 m 0 ，以速度 v=0.8c 运动，其动量为_ A B C D （分数：2.00）A. B.C.D.解析：考点 本题主要考查的知识点是相对论质量和动量。 由相对论动量公式得 20.使用

24、给定的金属进行光电效应实验，则提高光电子最大初动能的方法是_（分数：2.00）A.增加入射光的强度B.增加光照射的时间C.用波长更长的入射光D.用频率更高的入射光 解析：考点 本题主要考查的知识点是光电效应的相关知识。 由光电效应的相关内容及能量守恒可知，光电子的初动能等于光电子的能量减去决定于材料的逸出功，题中材料一定即逸出功一定，增大光电子的初动能只有提高光电子的能量，即提高入射光频率。二、第部分 非选择题(总题数：6，分数：18.00)21.一飞轮半径为 0.50m，绕过中心且垂直于飞轮平面的轴转动，其角加速度为 0.50rad/s 2 。从静止开始计时，则它转过 2s 时的法向加速度

25、a n = 1；切向加速度 a = 2。 （分数：3.00）解析：0.5m/s 2 0.25m/s 2 考点 本题主要考查的知识点为角加速度及切向、法向加速度的计算。 22.一质量为 m 的小球放在光滑水平桌面上，用一穿过桌面中心光滑小孔的轻绳与小球相连。开始时，小球在桌面上绕中心作半径为 r 1 的匀速圆周运动，此时绳的拉力为 F，然后慢慢地增大绳的拉力，使小球的运动半径由 r 1 减小到 r 2 ，最终使小球保持在半径为 r 2 的圆周上作匀速圆周运动，则小球最终的角速度为 1。 （分数：3.00）解析： 考点 本题主要考查的知识点为角动量守恒定理。 小球做半径为 r 1 的圆周运动， 即

26、 ，在小球运动半径减小的过程中，小球相对运动中心的角动量守恒， ，所以小球最终的角速度为 23.在相同的温度和压强下，单位体积的氢气(视为刚性双原子分子气体)与氦气的内能之比为 1。 （分数：3.00）解析：5:3 考点 本题主要考查的知识点为热力学能的定义和计算。 理想气体热力学能 24.如下图所示，一定量的理想气体经历 bca 过程时放热 200J，则经历 adbca 过程时，吸热为 1。 （分数：3.00）解析：1000J 考点 本题主要考查的知识点是热力学第一定律及等值过程或 p-V 图等。 可根据热力学第一定律求解。25.两个单匝线圈 A，B，其半径分别为 a 和 b，且 ba，其中

27、两线圈同心并在一个平面上，若线圈 A 中通有变化电流 I=kt(k 为常数)，则在线圈 B 中产生的互感电动势 （分数：3.00）解析： 考点 本题主要考查的知识点为互感的简单应用。 因在 A 上通有电流 I，则 A 对 B 产生的磁通量为 所以 26.某射线中的介子在自身参考系中固有寿命是 T 0 ，其相对论动能是静止能量的 6 倍，则其在实验室参考系中的寿命是 1。 （分数：3.00）解析：7T 0 考点 本题主要考查的知识点为狭义相对论的时空观及时间延缓效应。 由题意 所以 时间延缓效应， 三、计算题(总题数：3，分数：30.00)27.质量分别为 m 和 M 的两个粒子，最初处在静止状

28、态，并且彼此相距无穷远。由于万有引力的作用，它们彼此接近。求当它们之间的距离为 d 时，它们的相对速度多大? （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：由动量守恒定律得 mv m =Mv M 根据机械能守恒 由以上两式得 M 和 m 的相对速度为 v r 28.1mol 刚性分子理想气体经历如下图所示的过程，其中 12 是等压过程，23 是等体过程，31 是等温过程。试分别讨论在这三个过程中，气体吸收的热量、对外所做的功以及气体热力学能的增量是大于、小于还是等于零。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：(1)12 是等压过程。因为 V 2 V 1 ，根据理想气体物态方程，得到 T 2

29、 T 1 。因此，对 1mol的理想气体有 Q=G p,m (T 2 -T 1 )0 W p =p(V 2 -V 1 )=R(T 2 -T 1 )0 U=C v,m (T 2 -T 1 )0 Q p 、W p 、U 都大于零，表明在过程 12 中，气体从外界吸收的热量一部分用了对外做功，其余部分用来增加热力学能。 (2)23 是等体过程，故气体不做功，即 W v =0 从 p-V 图上看出，此过程中气体的压强变小，根据理想气体物态方程，气体的温度降低，即 T 3 T 2 ，所以有 Q v =C v,m (T 3 -T 2 )0 U=Q v 0 Q v 、U 都小于零，表明在过程 23 中，气体

30、向外界放出热量，热力学能减少。 (3)31 是等温过程，故热力学能不变化，即 U=0 从 p-V 图上看出，V 3 V 1 ,故 1mol 理想气体在等温过程中对外界所做的功等于吸收的热量，即 一束具有两种波长 1 和 2 的平行光垂直照射到一个衍射光栅上，测得波长 1 的第三级主极大与 2 的第四极主极大衍射角均为 30，已知 1 =560nm，求：（分数：10.00）(1).光栅常数 d；（分数：5.00）_正确答案：()解析：解：由公式 dsin=k 即 dsin30=3 1 故 (2).波长 2 。（分数：5.00）_正确答案：()解析：解：由公式 dsin=k 2 得 四、分析计算题

31、(总题数：1，分数：12.00)如下图所示，两个同心导体球壳，内球壳半径为 R 1 ，均匀带有电荷 Q，外球壳半径为 R 2 ，两球壳的厚度均可忽略。外球壳与地相连接，设地为电势零点。试求外球壳内(0rR 2 )： （分数：12.00）(1).电场强度大小分布；（分数：4.00）_正确答案：()解析：解：(1)球具有对称性，由高斯定理可知 (2).电势分布；（分数：4.00）_正确答案：()解析：解：当 0rR 1 时各点电势为 (也可直接用电势叠加得上解) 当 R 1 rR 2 时各点电势为 (3).电场总能量。（分数：4.00）_正确答案：()解析：解：外球壳内(0rR 2 )电场总能量为