1、物理(工)自考题-12 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.以大小为 F 的力推一静止物体，力的作用时间为 t，而物体始终处于静止状态，则在 t 时间内恒力F 对物体的冲量和物体所受合力的冲量大小分别为_（分数：2.00）A.0，0B.Ft，0C.Ft，FtD.0，Ft2.一瓶单原子分子理想气体的压强、体积、温度与另一瓶刚性双原子分子理想气体的压强、体积、温度完全相同，则两瓶理想气体的_（分数：2.00）A.摩尔数相同，内能不同B.摩尔数不同，内能不同C.摩尔数相同，内能相同D.摩尔数不同，内能相同3.系统在某一状态变化过程
2、中，放热 80J，外界对系统做功 60J，经此过程，系统内能增量为_（分数：2.00）A.140JB.70JC.20JD.-20J4.如图，真空中有两个带电量都为 q(q0)的点电荷，比较其连线的垂直平分线上 O、P 两点的电场强度大小 E 和电势 U，则_ （分数：2.00）A.UoUP，EoEPB.UoUP，EoEPC.UoUP，EoEPD.UoUP，EoEP5.如图，真空中存在多个电流，则沿闭合路径 L 磁感应强度的环流为_ （分数：2.00）A.0(I3-I4)B.0(I4-I3)C.0(I2+I3-I1-I4)D.0(I2+I3+I1+I4)6.如图，一长为 L 1 、宽为 L 2
3、的矩形线圈在均匀磁场中平动，速度为 v，磁感应强度 B 的方向与线圈平面垂直，则 a 与 b 点间的电势差 U a -U b 为_ （分数：2.00）A.0B.BL1vC.-BL1vD.2BL1v7.一质点作简谐振动，其振动表达式为 x=0.02cos(4t+ )(SI)，则其周期和 t=0.5s 时的相位分别为_ A2s 2 B2s C0.5s 2 D0.5s （分数：2.00）A.B.C.D.8.一 LC 无阻尼自由振荡电路的固有圆频率为 ，若电路中电容器电容为 C，则电路中的电感 L 为_ A BC C （分数：2.00）A.B.C.D.9. 子相对地球以 0.8c(c 为光速)的速度运
4、动，若 子静止时的平均寿命为 0 ，则在地球上观测到的 子的平均寿命为_ A B 0 C D （分数：2.00）A.B.C.D.10.使用给定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11.一质量 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.12.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 ，
5、则可以断定_（分数：2.00）A.f(v1)f(v2)，f(v3)f(v4)B.f(v1)f(v2)，f(v3)f(v4)C.f(v1)f(v2)，f(v3)f(v4)D.f(v1)f(v2)，f(v3)f(v4)13.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.14.一平面简谐波沿 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
6、_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.15.一质量为 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.16.如图，一锥摆悬挂于 O 点，质点在水平面内做匀速率圆周运动，则从 A 点到 B 点的运动过程中，作用于质点的合力_ （分数：2.00）A.为零B.冲量为零C.做功为零D.对 O 点的力矩为零17.氦气(He)和氧气(O 2 )温度相同，比较这两种气体分子的平均平动动能 和 ，以及它们的平均动能 和 ，有如下关系：_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.18.磁场的安培环路定理是_ A B C D （分数：2.0
7、0）A.B.C.D.19.一简谐振动的振动曲线如图所示，则此简谐振动用余弦函数表示的运动学方程中的初相位是_ A B C （分数：2.00）A.B.C.D.20.一平面简谐波的表达式为 ，用 u 表示其传播速度，v 表示某质元的振动速度，则_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.二、填空题(总题数：6，分数：18.00)21.地球半径为 R，绕轴自转，周期为 T，地球表面纬度为 的某点的运动速率为 1，法向加速度大小为 2。 （分数：3.00）22.一瓶氧气和一瓶氢气温度相同，则它们的分子的最概然速率之比 （分数：3.00）23.刚性双原子分子理想气体处于平衡态时，已知一个分子的
8、平均转动动能为 6.910 -21 J，则一个分子的平均动能为 1J，该气体的温度为 2K。(玻尔兹曼常量 k=1.3810 -23 J/K) （分数：3.00）24.带电量为 q 的粒子以速度 v 进入磁感应强度为 B 的均匀磁场中，v 与 B 的夹角为 ，如图所示。该粒子的运动轨迹是 1 线。 （分数：3.00）25.将两片偏振片 P 1 和 P 2 叠放在一起，它们的偏振化方向互成 30角，若一束光强为 I 0 的自然光垂直入射到偏振片 P 1 上，则通过 P 1 后的光强 I 1 = 1；通过 P 2 后的光强 I 2 = 2。 （分数：3.00）26.根据玻尔的氢原子理论，氢原子的能
9、级公式为：E n = （分数：3.00）三、计算题(总题数：3，分数：30.00)27.一只质量为 m 的猴子，抓住一根用绳吊在天花板上的质量为 M 的直杆，在绳突然断开的同时，猴子沿杆竖直向上爬以保持它离地面的高度不变。根据牛顿定律求此时杆下落的加速度。 （分数：10.00）_1mol 单原子分子理想气体从初态出发，经等压过程后到达终态。在该过程中气体对外做功 83.1J，求：（分数：10.00）(1).气体的终态温度比初态温度升高多少?（分数：5.00）_(2).气体的终态内能比初态内能增加多少?(普适气体常量 R=8.31J/(molk)（分数：5.00）_28.如图，总电阻为 R、边长
10、为 a 的正方形导体框置于均匀磁场中，磁感应强度 B 的方向垂直于线框平面，且 (k0)。求线框中产生的感生电流大小。 （分数：10.00）_四、分析计算题(总题数：1，分数：12.00)29.沿 x 正方向传播的平面简谐波在 t=0 时刻的波形曲线，如图所示，波速 v=3m/s。写出用余弦函数表示的该波表达式。 （分数：12.00）_物理(工)自考题-12 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.以大小为 F 的力推一静止物体，力的作用时间为 t，而物体始终处于静止状态，则在 t 时间内恒力F 对物体的冲量和物体所受合力的冲量大
11、小分别为_（分数：2.00）A.0，0B.Ft，0 C.Ft，FtD.0，Ft解析：解析 恒力 F 对物体的冲量 I=Ft，因为物体处于静止状态，所以合力为零，冲量也为零。答案为 B。2.一瓶单原子分子理想气体的压强、体积、温度与另一瓶刚性双原子分子理想气体的压强、体积、温度完全相同，则两瓶理想气体的_（分数：2.00）A.摩尔数相同，内能不同 B.摩尔数不同，内能不同C.摩尔数相同，内能相同D.摩尔数不同，内能相同解析：解析 由理想气体物态方程： 可知，摩尔数 ，又 p、V、T 相同，R 为常数，所以摩尔数相同，又理想气体的内能：E= ，所以内能不同。答案为 A。3.系统在某一状态变化过程中
12、，放热 80J，外界对系统做功 60J，经此过程，系统内能增量为_（分数：2.00）A.140JB.70JC.20JD.-20J 解析：解析 放热内能减少，外界对系统做工内能增加，-80J+60J=-20J。答案为 D。4.如图，真空中有两个带电量都为 q(q0)的点电荷，比较其连线的垂直平分线上 O、P 两点的电场强度大小 E 和电势 U，则_ （分数：2.00）A.UoUP，EoEPB.UoUP，EoEPC.UoUP，EoEPD.UoUP，EoEP 解析：解析 因为两电荷合成电场中，由 OP 沿电场线方向，故电势降低，因此 O 点电势高，所以电势较高，因为在 P 点电场线较密，所以场强较大
13、。答案为 D。5.如图，真空中存在多个电流，则沿闭合路径 L 磁感应强度的环流为_ （分数：2.00）A.0(I3-I4) B.0(I4-I3)C.0(I2+I3-I1-I4)D.0(I2+I3+I1+I4)解析：解析 由安培环路定理可知被 L 包围的 I 3 ，I 4 是影响环流的，且 I 3 方向为正。答案为 A。6.如图，一长为 L 1 、宽为 L 2 的矩形线圈在均匀磁场中平动，速度为 v，磁感应强度 B 的方向与线圈平面垂直，则 a 与 b 点间的电势差 U a -U b 为_ （分数：2.00）A.0B.BL1v C.-BL1vD.2BL1v解析：解析 线圈中 L 2 不切割磁力线
14、，不产生动生电动势。L 2 产生的动生电动势为 =BL 1 v。答案为 B。7.一质点作简谐振动，其振动表达式为 x=0.02cos(4t+ )(SI)，则其周期和 t=0.5s 时的相位分别为_ A2s 2 B2s C0.5s 2 D0.5s （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 ，又8.一 LC 无阻尼自由振荡电路的固有圆频率为 ，若电路中电容器电容为 C，则电路中的电感 L 为_ A BC C （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 由 可知9. 子相对地球以 0.8c(c 为光速)的速度运动，若 子静止时的平均寿命为 0 ，则在地球上观测到的 子的平均寿命为_ A B
15、 0 C D （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 10.使用给定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：解析 11.一质量 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“=2
16、t+1 y“=2 12.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(v3)f(v4)B.f(v1)f(v2)，f(v3)f(v4)C.f(v1)f(v2)，f(v3)f(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。13.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14.一平面简谐波沿 x 轴正向传播，在波线上
17、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 15.一质量为 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.解析：解析 16.如图，一锥摆悬挂于 O 点，质点在水平面内做匀速率圆周运动，则从 A 点到 B 点的运动过程中，作用于质点的合力_ （分数：2.00）
18、A.为零B.冲量为零C.做功为零 D.对 O 点的力矩为零解析：解析 质点的运动方向一直与受力方向垂直，所以做功为 0。答案为 C。17.氦气(He)和氧气(O 2 )温度相同，比较这两种气体分子的平均平动动能 和 ，以及它们的平均动能 和 ，有如下关系：_ A B C D （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 由 知 相等；由 ，氦气 i=3，氧气 i=5 知，18.磁场的安培环路定理是_ A B C D （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 安培环路定理19.一简谐振动的振动曲线如图所示，则此简谐振动用余弦函数表示的运动学方程中的初相位是_ A B C （分数：2.00
19、）A.B.C. D.解析：解析 2cos=-1，20.一平面简谐波的表达式为 ，用 u 表示其传播速度，v 表示某质元的振动速度，则_ A B C D （分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 由 ，二、填空题(总题数：6，分数：18.00)21.地球半径为 R，绕轴自转，周期为 T，地球表面纬度为 的某点的运动速率为 1，法向加速度大小为 2。 （分数：3.00）解析：解析 赤道处速率 ，则纬度为 某点速率为 ，法向加速度 。22.一瓶氧气和一瓶氢气温度相同，则它们的分子的最概然速率之比 （分数：3.00）解析：1/4解析 根据公式23.刚性双原子分子理想气体处于平衡态时，已知一个分子
20、的平均转动动能为 6.910 -21 J，则一个分子的平均动能为 1J，该气体的温度为 2K。(玻尔兹曼常量 k=1.3810 -23 J/K) （分数：3.00）解析：1.710 -20 50024.带电量为 q 的粒子以速度 v 进入磁感应强度为 B 的均匀磁场中，v 与 B 的夹角为 ，如图所示。该粒子的运动轨迹是 1 线。 （分数：3.00）解析：螺旋解析 洛伦兹力：电荷为 q 的粒子以速度 v 在磁场中运动时所赏的 F=qvB，洛伦兹力的特点：洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直。25.将两片偏振片 P 1 和 P 2 叠放在一起，它们的偏振化方向互成 30角，若一束光强为 I 0 的自
21、然光垂直入射到偏振片 P 1 上，则通过 P 1 后的光强 I 1 = 1；通过 P 2 后的光强 I 2 = 2。 （分数：3.00）解析：解析 由于从起偏器透出的线偏于表光的光强是入射自然光光强的 ，显然 ，根据马吕斯定律 。26.根据玻尔的氢原子理论，氢原子的能级公式为：E n = （分数：3.00）解析：正整数或 1，2，3，三、计算题(总题数：3，分数：30.00)27.一只质量为 m 的猴子，抓住一根用绳吊在天花板上的质量为 M 的直杆，在绳突然断开的同时，猴子沿杆竖直向上爬以保持它离地面的高度不变。根据牛顿定律求此时杆下落的加速度。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：猴子
22、受力平衡 F-mg=0 杆受力 F 和 Mg F+Mg=Ma 杆下落的加速度 1mol 单原子分子理想气体从初态出发，经等压过程后到达终态。在该过程中气体对外做功 83.1J，求：（分数：10.00）(1).气体的终态温度比初态温度升高多少?（分数：5.00）_正确答案：()解析：W=PV=VRT (2).气体的终态内能比初态内能增加多少?(普适气体常量 R=8.31J/(molk)（分数：5.00）_正确答案：()解析：u=VC vm T 28.如图，总电阻为 R、边长为 a 的正方形导体框置于均匀磁场中，磁感应强度 B 的方向垂直于线框平面，且 (k0)。求线框中产生的感生电流大小。 （分数：10.00）_正确答案：()解析： 感生电流大小 四、分析计算题(总题数：1，分数：12.00)29.沿 x 正方向传播的平面简谐波在 t=0 时刻的波形曲线，如图所示，波速 v=3m/s。写出用余弦函数表示的该波表达式。 （分数：12.00）_正确答案：()解析：A=0.02m 由旋转矢量法或解析法可得 原点处质元的振动表达式 简谐波的表达式
