1、物理(工)自考题-9 及答案解析(总分:100.00,做题时间:90 分钟)一、单项选择题(总题数:20,分数:40.00)1.一飞轮半径为 0.2m、转速为 150r/min,因受制动而均匀减速,经 30s 停止转动,则角加速度为_ A B C D (分数:2.00)A.B.C.D.2.如图所示,河中有一小船,当有人在离河面有一定高度的岸上以匀速 v 0 收绳子,小船即向岸边靠拢。不考虑河水流速,这时小船运动为_ (分数:2.00)A.匀速运动,速度v0B.匀速运动,速度v0C.一般加速运动D.匀加速运动3.质量为 M 的小球,自倾角 30的光滑斜面上方 h 高度自由下落,与斜面发生完全弹性
2、碰撞,则小球对斜面的冲量的大小为_(分数:2.00)A.Ix=0,Iy=MB.Ix=M,Iy=0C.Ix=0,Iy=0D.Ix=0,Iy=M/24.如图所示,足够长的木条 A 置于光滑水平面上,另一木块 B 在 A 的粗糙平面上滑动,则 A、B 组成的系统的总动能_ (分数:2.00)A.不变B.增加到一定值C.减少到零D.减小到一定值后不变5.氦气和氧气的温度相同,则它们的_(分数:2.00)A.分子的平均动能相同,分子的平均速率相同B.分子的平均动能相同,分子的平均速率不同C.分子的平均动能不同,分子的平均速率相同D.分子的平均动能不同,分子的平均速率不同6.一定量的理想气体,分别从同一状
3、态开始,经历等压、等容和等温过程、若气体在上述过程中吸收的热量相同,则气体对外做功为最大的过程是_(分数:2.00)A.等温过程B.等容过程C.等压过程D.不能确定7.A 和 B 为两个均匀带电球体,A 带电荷+q,B 带电荷-q,作一与 A 同心的球面 S 为高斯面,如图所示。则_ A通过 S 面的电场强度通量为零,S 面上各点的场强为零 B通过 S 面的电场强度通量为 q/ 0 ,S 面上场强的大小为 E= C通过 S 面的电场强度通量为(-q)/ 0 ,S 面上场强的大小为 E= (分数:2.00)A.B.C.D.8.若电子从电场中的 a 点运动到 b 点,电场力对其做功为 4eV。电子
4、再从 b 点运动到 c 点,电场力对其做功-3eV,则 a、c 两点之间的电势差 V a -V c =_(分数:2.00)A.-3VB.-1VC.1VD.4V9.如图所示,电量分别为 q 1 ,q 2 的两个正点电荷,某时刻分别以速度 V 1 ,V 2 (V 1 的方向和 V 2 的方向垂直且 V 1 ,V 2 均远小于真空中的光速)运动,则电量为 q 2 的点电荷该时刻所受的磁力 F 的大小为_ A B C D (分数:2.00)A.B.C.D.10.如图,两根直导线 ab 和 cd 沿半径方向对接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流 I 从 a 端流入而从 d 端流出,则磁感强度 B 沿图
5、中闭合路径 L 的积分 等于_ A 0 I B (分数:2.00)A.B.C.D.11.如图所示,导体棒 AB 在均匀磁场 B 中绕通过 C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴 OO“转动(角速度 与 B 同方向),BC 的长度为棒长的 ,则_ (分数:2.00)A.A 点比 B 点电势高B.A 点比 B 点电势相等C.A 点比 B 点电势低D.有稳恒流从 A 点流向 B 点12.一质点作简谐振动,其振动方程为 x=4.0cos 则该振动的振幅、频率及初相位分别为_ A4.0m 0.5s -1 B4.0m s -1 C8.0m 1s -1 D4.0m 2s -1 (分数:2.00)A.B.C.D.
6、13.一质点沿 x 轴作简谐振动,振动方程为 x=410 -2 (分数:2.00)A.2/5sB.3/4sC.7/12sD.5/9s14.下列函数 f(x,t)用以表示弹性介质中的一维波动,其中,A、a 和 b 是正的常数。下列哪个函数表示沿 x 轴负方向传播的波?_(分数:2.00)A.f(x,t)=Asin(ax+bt)B.f(x,t)=Asin(ax-bt)C.f(x,t)=AcosaxcosbtD.f(x,t)=Asinaxsinbt15.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
7、,势能最大D.动能最大,势能为零16.用波长 1 =400nm 的单色平行光垂直照射在空气劈尖上,测得相邻明纹中心的间距 l 1 =1.0mm。现在改用波长 2 =600nm 的单色平行光垂直照射在同一空气劈尖上,相邻明纹中心的间距 l 2 为_(分数:2.00)A.0B.1C.1D.217.强度为 I 0 的自然光通过两个偏振化方向互相垂直的偏振片后,出射光强度为零。若在这两个偏振片之间再放入另一个偏振片,且其偏振化方向与第一偏振片的偏振化方向夹角为 30,则出射光强度为_(分数:2.00)A.0B.3I0/8C.3I0/16D.3I0/3218.惯性系之间有两种时空变换关系,即伽利略变换和
8、洛伦兹变换_(分数:2.00)A.在伽利略变换中,真空中光速是不变的,时间是相对的B.在洛伦兹变换中,真空中光速是不变的,时间是绝对的C.在伽利略变换中,真空中光速是不变的,时间是绝对的D.在洛伦兹变换中,真空中光速是不变的,时间是相对的19.匀质细杆静止的时候质量为 m 0 、长度为 L 0 ,现在该细杆相对于观察者以速率 v=0.8c 沿杆的长度方向运动。观察者测得杆的质量为 m 杆的长度为 L,则杆的质量密度 为_ A B C D (分数:2.00)A.B.C.D.20.氢原子最低的四个能级依次为 E 1 、E 2 、E 3 和 E 4 (E 1 E 4 E 3 E 4 )。在这四个能级
9、之间的跃迁中,能产生最大频率光子的跃迁是_(分数:2.00)A.E2E1 的跃迁B.E3E2 的跃迁C.E4E1 的跃迁D.E4E3 的跃迁二、填空题(总题数:6,分数:18.00)21.质点沿半径为 R 的圆周运动,运动方程 =3+t 2 ,则 t 时刻质点的法向加速度 a n = 1。 (分数:3.00)22.1mol 氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中,温度为 27,这瓶氧气的热力学能为 1J;分子的平均平动动能为 2J;分子的平均动能为 3J。 (分数:3.00)23.若用 f(v)表示麦克斯韦速率分布函数,则某个分子速率在 v(v+dv)区间内的概率为 1,某个分子速
10、率在 0v p 之间的概率为 2,某个分子速率在 0之间的概率为 3。 (分数:3.00)24.如图所示,一很长的直导线通有交变电流 I=I 0 sint,它旁边有一长方形线圈 ABCD,长为 L,宽为(b-a),线圈与导线在同一平面内,则回路 ABCD 中的感应电动势为 1。 (分数:3.00)25.一列高速火车以速度 u 驶过车站时,固定在车站上的两只机械手在车厢上同时划出两个痕迹,静止在站台上的观察者同时测出两刻痕之间的距离为 1m,则车厢上的观察者应测出这两个刻痕之间的距离为 1。 (分数:3.00)26.波长为 450nm 的单色光射到纯钠的表面上,则光电子逸出钠表面时的动能为 1。
11、 (分数:3.00)三、计算题(总题数:3,分数:30.00)27.一木块 M 静止在光滑水平面上,一子弹 m 沿水平方向以速度 v 射入木块内一段距离 x 而停在木块中,则在这一过程中子弹和木块的动能变化是多少?子弹和木块间的摩擦力对子弹和木块各做了多少功? (分数:10.00)_28.一无限长带电圆柱面,其面电荷密度由 = 0 cos 所决定, 为 x 和 r 间的夹角,如图所示,求圆柱轴线 z 上的电场强度。 (分数:10.00)_如图所示,一无限长绝缘直导线,通有电流 I=I 0 e -kt ,搁置在金属线框 abcd 上,与 cd 边相距某处。已知 k 为恒量。求: (分数:10.0
12、0)(1).在 t 时刻,金属线框中的感应电动势(分数:5.00)_(2).设图中 ab 棒向右运动,在 t 时刻,末速度为 v,且正好运动到图示位置。求此时刻金属线框中的感应电动势。(分数:5.00)_四、分析计算题(总题数:1,分数:12.00)一平面简谐波以 400m/s 的波速在均匀介质中沿一直线从 A 点向 B 点方向传播,已知直线上质点 A 的振动周期为 0.01s,振幅 A=0.01m,设以质点 A 的振动经过平衡位置向正方向运动时作为计时起点,求:(分数:12.00)(1).以距 A 点 2m 处的 B 点为坐标原点写出波动方程(分数:6.00)_(2).B 点和距 A 点 1
13、m 处的 C 点间的振动相位差(分数:6.00)_物理(工)自考题-9 答案解析(总分:100.00,做题时间:90 分钟)一、单项选择题(总题数:20,分数:40.00)1.一飞轮半径为 0.2m、转速为 150r/min,因受制动而均匀减速,经 30s 停止转动,则角加速度为_ A B C D (分数:2.00)A. B.C.D.解析:解析 2.如图所示,河中有一小船,当有人在离河面有一定高度的岸上以匀速 v 0 收绳子,小船即向岸边靠拢。不考虑河水流速,这时小船运动为_ (分数:2.00)A.匀速运动,速度v0B.匀速运动,速度v0C.一般加速运动 D.匀加速运动解析:解析 速度与水平面
14、夹角为 ,可分解为竖直向下的力 V 1 和垂直绳子向上两个方向上的力 V 2 , 3.质量为 M 的小球,自倾角 30的光滑斜面上方 h 高度自由下落,与斜面发生完全弹性碰撞,则小球对斜面的冲量的大小为_(分数:2.00)A.Ix=0,Iy=M B.Ix=M,Iy=0C.Ix=0,Iy=0D.Ix=0,Iy=M/2解析:解析 水平方向小球 v=0,所以 I x =0。做自由落体垂直下落撞击斜面受到冲力的大小为小球的质量,所以 I y =M。答案为 A。4.如图所示,足够长的木条 A 置于光滑水平面上,另一木块 B 在 A 的粗糙平面上滑动,则 A、B 组成的系统的总动能_ (分数:2.00)A
15、.不变B.增加到一定值C.减少到零D.减小到一定值后不变 解析:解析 A 与 B 摩擦生热,机械能减少,B 减速,A 加速,直至速度相等。答案为 D。5.氦气和氧气的温度相同,则它们的_(分数:2.00)A.分子的平均动能相同,分子的平均速率相同B.分子的平均动能相同,分子的平均速率不同C.分子的平均动能不同,分子的平均速率相同D.分子的平均动能不同,分子的平均速率不同 解析:解析 氦气的自由度是 3,氧气的自由度是 5。分子的平均动能公式为 ,k、T 相同,i 不同,则平均动能不同;分子的平均速率公式为6.一定量的理想气体,分别从同一状态开始,经历等压、等容和等温过程、若气体在上述过程中吸收
16、的热量相同,则气体对外做功为最大的过程是_(分数:2.00)A.等温过程 B.等容过程C.等压过程D.不能确定解析:解析 等容过程系统对外界不做功;等压过程 Q=u+W,则 W=a-u,吸热未完全用于做功故WQ;等温过程中系统吸收的热量全部转化为系统对外界所做的功。答案为 A。7.A 和 B 为两个均匀带电球体,A 带电荷+q,B 带电荷-q,作一与 A 同心的球面 S 为高斯面,如图所示。则_ A通过 S 面的电场强度通量为零,S 面上各点的场强为零 B通过 S 面的电场强度通量为 q/ 0 ,S 面上场强的大小为 E= C通过 S 面的电场强度通量为(-q)/ 0 ,S 面上场强的大小为
17、E= (分数:2.00)A.B.C.D. 解析:解析 S 面上的磁通量为8.若电子从电场中的 a 点运动到 b 点,电场力对其做功为 4eV。电子再从 b 点运动到 c 点,电场力对其做功-3eV,则 a、c 两点之间的电势差 V a -V c =_(分数:2.00)A.-3VB.-1V C.1VD.4V解析:解析 由 a 到 c 电场力对其做功 1ev,9.如图所示,电量分别为 q 1 ,q 2 的两个正点电荷,某时刻分别以速度 V 1 ,V 2 (V 1 的方向和 V 2 的方向垂直且 V 1 ,V 2 均远小于真空中的光速)运动,则电量为 q 2 的点电荷该时刻所受的磁力 F 的大小为_
18、 A B C D (分数:2.00)A. B.C.D.解析:解析 电荷 q 1 在 q 2 处产生的磁感应强度为 ,q 2 的受力为 F=q 2 v 2 B 故有 10.如图,两根直导线 ab 和 cd 沿半径方向对接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流 I 从 a 端流入而从 d 端流出,则磁感强度 B 沿图中闭合路径 L 的积分 等于_ A 0 I B (分数:2.00)A.B.C.D. 解析:解析 线圈分流,R 1 =2R 2 ,所以 2I 1 =I 2 ,且 I 1 +I 2 =I, = 11.如图所示,导体棒 AB 在均匀磁场 B 中绕通过 C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴 OO“
19、转动(角速度 与 B 同方向),BC 的长度为棒长的 ,则_ (分数:2.00)A.A 点比 B 点电势高 B.A 点比 B 点电势相等C.A 点比 B 点电势低D.有稳恒流从 A 点流向 B 点解析:解析 由 12.一质点作简谐振动,其振动方程为 x=4.0cos 则该振动的振幅、频率及初相位分别为_ A4.0m 0.5s -1 B4.0m s -1 C8.0m 1s -1 D4.0m 2s -1 (分数:2.00)A. B.C.D.解析:解析 13.一质点沿 x 轴作简谐振动,振动方程为 x=410 -2 (分数:2.00)A.2/5sB.3/4s C.7/12sD.5/9s解析:解析 设
20、 t=t 2 -t 1 t 1 =0 由题可知:T=1s 14.下列函数 f(x,t)用以表示弹性介质中的一维波动,其中,A、a 和 b 是正的常数。下列哪个函数表示沿 x 轴负方向传播的波?_(分数:2.00)A.f(x,t)=Asin(ax+bt) B.f(x,t)=Asin(ax-bt)C.f(x,t)=AcosaxcosbtD.f(x,t)=Asinaxsinbt解析:解析 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:解析 在波传播过程中
21、,介质中任一质元的动能和势能在任一时刻都有相同的值,因为在负的最大位移处,速度为 0,动能为 0,所以势能也为 0。答案为 B。16.用波长 1 =400nm 的单色平行光垂直照射在空气劈尖上,测得相邻明纹中心的间距 l 1 =1.0mm。现在改用波长 2 =600nm 的单色平行光垂直照射在同一空气劈尖上,相邻明纹中心的间距 l 2 为_(分数:2.00)A.0B.1C.1 D.2解析:解析 由 可知17.强度为 I 0 的自然光通过两个偏振化方向互相垂直的偏振片后,出射光强度为零。若在这两个偏振片之间再放入另一个偏振片,且其偏振化方向与第一偏振片的偏振化方向夹角为 30,则出射光强度为_(
22、分数:2.00)A.0B.3I0/8C.3I0/16D.3I0/32 解析:解析 根据马吕斯定理 插入第三个偏振片时,光强为 I 0 /8 18.惯性系之间有两种时空变换关系,即伽利略变换和洛伦兹变换_(分数:2.00)A.在伽利略变换中,真空中光速是不变的,时间是相对的B.在洛伦兹变换中,真空中光速是不变的,时间是绝对的C.在伽利略变换中,真空中光速是不变的,时间是绝对的D.在洛伦兹变换中,真空中光速是不变的,时间是相对的 解析:解析 伽利略变化中,时空是相互独立的,洛伦兹变换中光速不变,是狭义相对论的基础。答案为 D。19.匀质细杆静止的时候质量为 m 0 、长度为 L 0 ,现在该细杆相
23、对于观察者以速率 v=0.8c 沿杆的长度方向运动。观察者测得杆的质量为 m 杆的长度为 L,则杆的质量密度 为_ A B C D (分数:2.00)A.B.C.D. 解析:解析 ,所以20.氢原子最低的四个能级依次为 E 1 、E 2 、E 3 和 E 4 (E 1 E 4 E 3 E 4 )。在这四个能级之间的跃迁中,能产生最大频率光子的跃迁是_(分数:2.00)A.E2E1 的跃迁B.E3E2 的跃迁C.E4E1 的跃迁 D.E4E3 的跃迁解析:解析 二、填空题(总题数:6,分数:18.00)21.质点沿半径为 R 的圆周运动,运动方程 =3+t 2 ,则 t 时刻质点的法向加速度 a
24、 n = 1。 (分数:3.00)解析:4t 2 R 解析 由于角速度可由圆周运动的方程求导得到,即公式 将题日中的已知条件代入上式可得 22.1mol 氧气(视为刚性双原子分子的理想气体)贮于一氧气瓶中,温度为 27,这瓶氧气的热力学能为 1J;分子的平均平动动能为 2J;分子的平均动能为 3J。 (分数:3.00)解析:6232.5 6.2110 -21 1.03510 -20 解析 根据热力学公式 23.若用 f(v)表示麦克斯韦速率分布函数,则某个分子速率在 v(v+dv)区间内的概率为 1,某个分子速率在 0v p 之间的概率为 2,某个分子速率在 0之间的概率为 3。 (分数:3.
25、00)解析:24.如图所示,一很长的直导线通有交变电流 I=I 0 sint,它旁边有一长方形线圈 ABCD,长为 L,宽为(b-a),线圈与导线在同一平面内,则回路 ABCD 中的感应电动势为 1。 (分数:3.00)解析: 解析 在距导线 r 处的磁感应强度为 在 r 处取一宽度为 dr 的矩形面积元,其面积 dS=Ldr,通过该面积元的磁通量:d m =BdS=BLdr= 根据法拉第电磁感应定律 所以 25.一列高速火车以速度 u 驶过车站时,固定在车站上的两只机械手在车厢上同时划出两个痕迹,静止在站台上的观察者同时测出两刻痕之间的距离为 1m,则车厢上的观察者应测出这两个刻痕之间的距离
26、为 1。 (分数:3.00)解析:解析 应用洛伦兹坐标变化式,注意同时的相对性。26.波长为 450nm 的单色光射到纯钠的表面上,则光电子逸出钠表面时的动能为 1。 (分数:3.00)解析:0.48eV 解析 三、计算题(总题数:3,分数:30.00)27.一木块 M 静止在光滑水平面上,一子弹 m 沿水平方向以速度 v 射入木块内一段距离 x 而停在木块中,则在这一过程中子弹和木块的动能变化是多少?子弹和木块间的摩擦力对子弹和木块各做了多少功? (分数:10.00)_正确答案:()解析:选取地面为参考系,子弹射入过程中,m 和 M 系统水平方向动量守恒,设子弹停在木块内后,它与木块的速度为
27、 v“,由 mv=(m+M)v“ 得 子弹的动能变化为 木块的动能变化 根据动能定理,摩擦力对子弹所做功为其动能增量 摩擦力对木块所做的功 28.一无限长带电圆柱面,其面电荷密度由 = 0 cos 所决定, 为 x 和 r 间的夹角,如图所示,求圆柱轴线 z 上的电场强度。 (分数:10.00)_正确答案:()解析:将无限长带电圆柱面划分成许多无限长直细线,则无限长细线所带的电量为 dq=dS= 0 coslrd l 为线长,r 为圆柱横截面圆半径 其中线电荷密度为 则由无限长带电直线的强度公式,可求得该无限长直线在圆柱轴线上产生的电场强度为 如图所示,一无限长绝缘直导线,通有电流 I=I 0
28、 e -kt ,搁置在金属线框 abcd 上,与 cd 边相距某处。已知 k 为恒量。求: (分数:10.00)(1).在 t 时刻,金属线框中的感应电动势(分数:5.00)_正确答案:()解析: (2).设图中 ab 棒向右运动,在 t 时刻,末速度为 v,且正好运动到图示位置。求此时刻金属线框中的感应电动势。(分数:5.00)_正确答案:()解析:四、分析计算题(总题数:1,分数:12.00)一平面简谐波以 400m/s 的波速在均匀介质中沿一直线从 A 点向 B 点方向传播,已知直线上质点 A 的振动周期为 0.01s,振幅 A=0.01m,设以质点 A 的振动经过平衡位置向正方向运动时
29、作为计时起点,求:(分数:12.00)(1).以距 A 点 2m 处的 B 点为坐标原点写出波动方程(分数:6.00)_正确答案:()解析:已知 t=0 时 A 点的振动状态以及振幅和周期,利用旋转矢量法可得到 A 点的振动初相,由 y A0 =0 可得 A 点的振动表达式为 取 x 轴沿 AB 连线,正方向由 A 指向 B,平面波从 A 点传播到 B 点,所需要的时间 式中 ,为 B 点振动的初相。 以 B 点为坐标原点的波动方程为 (2).B 点和距 A 点 1m 处的 C 点间的振动相位差(分数:6.00)_正确答案:()解析:C 点的坐标为 x C =-1m,代入被动式并使 t=0,得到 C 点的振动初相 所以,B 点和 C 点间的振动相位差为
copyright@ 2008-2019 麦多课文库(www.mydoc123.com)网站版权所有
备案/许可证编号:苏ICP备17064731号-1