1、物理(工)自考题-14 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.根据牛顿定律_（分数：2.00）A.力是使物体发生位移的原因B.力是使物体保持静止状态的原因C.力是维持物体运动状态的原因D.力是改变物体运动状态的原因2.如图，物体由静止开始沿竖直放置的圆弧形光滑轨道下滑，在从 A 到 C 的下滑过程中，物体所受的合外力_ （分数：2.00）A.大小不变，方向总是指向圆心B.大小变化，方向总是指向圆心C.大小不变，方向不总是指向圆心D.大小变化，方向不总是指向圆心3.一质点在 Oxy 平面内运动，其位置矢量的表示式为 r=at 2
2、 i+bt 2 j，式中 a、b 为正的常量，则在 t 时刻质点的速度与 x 轴正向间的夹角为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.4.一质点作匀速率圆周运动，该质点所受合外力大小为 F，合外力对该质点做功为 W 则_（分数：2.00）A.F=0，W=0B.F=0，W0C.F0，W=0D.F0，W05.一个质点同时受几个力的作用，它的位移为 r=-5j+6k(SI)。若其中一个恒力为 F=-3i(SI)，则此力在该位移过程中所做的功为_（分数：2.00）A.-18JB.-3JC.0D.15J6.某理想气体分子在温度 T 1 和 T 2 时的麦克斯韦速率分布曲线如图所示，两温度下
3、相应的分子平均速率分别为 和 ，则_ AT 1 T 2 ， BT 1 T 2 ， CT 1 T 2 ， DT 1 T 2 ， （分数：2.00）A.B.C.D.7.均匀带电球面与均匀带电球体所产生的静电场都具有一定的能量，若球面与球体的半径及带电量相同，则_（分数：2.00）A.球体内的静电场能量大于球面内的静电场能量B.球体内的静电场能量小于球面内的静电场能量C.球体外的静电场能量大于球面外的静电场能量D.球体外的静电场能量小于球面外的静电场能量8.如图，带电量为 Q 的点电荷位于 A 点，将另一带电量为 q 的点电荷从 a 点移到 b 点。a、b 两点到 A 点的距离分别为 r 1 和 r
4、 2 ，则移动过程中电场力做功为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.9.如图，一长直导线 L 与矩形线圈 ABCD 共面，线圈的 AB 边与 L 平行，当导线中通有随时间减小的电流时，线圈中的磁通量随时间_ （分数：2.00）A.增加，感应电流的方向是逆时针方向B.减少，感应电流的方向是逆时针方向C.增加，感应电流的方向是顺时针方向D.减少，感应电流的方向是顺时针方向10.如图，长直导线中通有稳恒电流 I；金属棒 ab 与长直导线共面且垂直于导线放置，以速度 v 平行于长直导线作匀速运动。假定金属棒中的感应电动势 沿 x 轴向右为正，棒两端的电势差为 U a -U b ，则_
5、 （分数：2.00）A.0，Ua-Ub0B.0，Ua-Ub0C.0，Ua-Ub0D.0，Ua-Ub011.弹簧振子作简谐振动，当它的速度最大时，它的_（分数：2.00）A.动能最大，势能最大B.动能最大，势能最小C.动能最小，势能最大D.动能最小，势能最小12.一质点沿 x 轴作简谐振动，周期为 T，振幅为 A。质点由 x=A/2 运动到 x=A 所需的最短时间为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.13.两列平面简谐波的波长均为 ，传播方向相反，它们叠加形成驻波。该驻波相邻两波节间的距离应为_（分数：2.00）AB.3/4C./2D./414.一平面简谐波沿 x 轴正方向传播
6、，t=0 时刻波形曲线如图所示，则坐标原点 O 处质点的振动速度 v 与时间 t 的关系曲线为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.15.一沿 x 负方向传播的平面简谐波在时刻 t 的波形如图。则在 t 到 t+T/4(T 为周期)这段时间内，质元 A的_ （分数：2.00）A.动能和势能不断增加B.动能和势能不断减小C.动能和势能先增加后减小D.动能和势能先减小后增加16.一束单色平行光照射到缝间距为 d 1 的双缝上，在观察屏上 P 点出现第四级明条纹，当双缝间距离变为 d 2 时，P 点出现第三级明条纹，则比值 d 1 /d 2 为_ A B C D （分数：2.00）A
7、.B.C.D.17.在导出单缝夫琅禾费衍射公式时，应用了半波带法，从中可知，半波带的数目与入射光的波长_（分数：2.00）A.有关，与衍射角无关B.有关，与衍射角有关C.无关，与衍射角无关D.无关，与衍射角有关18.由狭义相对论的相对性原理可知_（分数：2.00）A.在所有参照系中，力学定律的表达形式都相同B.在所有参照系中，力学定律的表达形式都不相同C.在所有惯性系中，力学定律的表达形式都相同D.在所有惯性系中，力学定律的表达形式都不相同19.微观粒子遵循的不确定关系为 xp x h，它意味着_（分数：2.00）A.粒子的动量不可能确定B.粒子的坐标不可能确定C.粒子的动量和坐标不可能同时确
8、定D.粒子的动量和坐标可以同时确定20.描述氢原子光谱规律的里德伯公式为 ，则_ （分数：2.00）A.kn，且都取正整数B.kn，且可取正、负整数C.kn，且都取正整数D.kn，且可取正、负整数二、填空题(总题数：6，分数：18.00)21.在瞬时速度的定义式 （分数：3.00）22.如图，质量为 m 的物体位于倾角为 45的固定光滑斜面上，设风对物体的作用力始终沿水平方向向右，大小与物体所受重力大小相等，则物体的加速度 a= 1m/s 2 。 （分数：3.00）23.温度为 T 的刚性双原子分子理想气体有 N 个分子，该气体的热力学能 U= 1。(玻尔兹曼常数为 k) （分数：3.00）2
9、4.气体经历如图所示的循环过程。在一次循环中，气体对外所作的净功是 1。 （分数：3.00）25.如图，AOC 为一折成形的金属导线(AO=OC=L，AOC=)置于均匀磁场中，均匀磁场的磁感应强度 B垂直于导线所在平面，当 AOC 以速度 v 沿 OA 方向运动时，导线上 A、C 两点间的电势差 U AC = 1。 （分数：3.00）26.静止质量为 m 0 的粒子以速率口运动时(光速为 c)，其相对论质量 m= 1。 （分数：3.00）三、计算题(总题数：3，分数：30.00)如图，一物体与斜面间的摩擦因数 =0.25，斜面固定于地面，倾角 =45。已知物体以初速率 v 0 =10m/s 由
10、斜面底端沿斜面向上运动。求： （分数：10.00）(1).物体上升的最大高度 h（分数：5.00）_(2).该物体到达最高点后，沿斜面返回到原出发点时的速率 v(取重力如速度 g=10m/s 2 )（分数：5.00）_真空中有一半径为 R，体电荷密度为 的均匀带电球体。求：（分数：10.00）(1).球体内、外电场强度大小的分布（分数：5.00）_(2).球面处的电势(规定无穷远处电势为零)。(球体积 （分数：5.00）_27.把一无限长直导线弯成如图所示的形状，R 为圆弧半径，通以电流 I。求 O 点处的磁感应强度大小与方向。(已知圆电流在圆心处产生的磁感应强度大小为 ) （分数：10.00
11、）_四、分析计算题(总题数：1，分数：12.00)如图，均匀带电细线弯成半径为 R 的半圆，电荷线密度为 。 （分数：12.00）(1).求圆心 O 处电势和电场强度的大小(以无穷远处为电势零点)（分数：6.00）_(2).定性分析：将此带电半圆环弯成一个整圆后，圆心处电势和电场强度的大小与问题的结果有何区别，为什么?（分数：6.00）_物理(工)自考题-14 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.根据牛顿定律_（分数：2.00）A.力是使物体发生位移的原因B.力是使物体保持静止状态的原因C.力是维持物体运动状态的原因D.力是改
12、变物体运动状态的原因 解析：解析 牛顿第一定律：任何物体都保持静止的或沿一直线匀速运动的状态，除非作用在他上面的力迫使他改变这种状态。答案为 D。2.如图，物体由静止开始沿竖直放置的圆弧形光滑轨道下滑，在从 A 到 C 的下滑过程中，物体所受的合外力_ （分数：2.00）A.大小不变，方向总是指向圆心B.大小变化，方向总是指向圆心C.大小不变，方向不总是指向圆心D.大小变化，方向不总是指向圆心 解析：解析 因为圆弧形轨道为光滑的，则物体仅受重力和支持力的作用。设任一位置支持力方向与水平线夹角为 ，则可得 F N sin=mg， 3.一质点在 Oxy 平面内运动，其位置矢量的表示式为 r=at
13、2 i+bt 2 j，式中 a、b 为正的常量，则在 t 时刻质点的速度与 x 轴正向间的夹角为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 由题意 ，设夹角为 ，有 则 =4.一质点作匀速率圆周运动，该质点所受合外力大小为 F，合外力对该质点做功为 W 则_（分数：2.00）A.F=0，W=0B.F=0，W0C.F0，W=0 D.F0，W0解析：解析 显然作匀速圆周运动的质点合外力不为零，且为与速度垂直的法向力，则W=F|cos=0。答案为 C。5.一个质点同时受几个力的作用，它的位移为 r=-5j+6k(SI)。若其中一个恒力为 F=-3i(SI)，则此力在该位移过程
14、中所做的功为_（分数：2.00）A.-18JB.-3JC.0 D.15J解析：解析 本题考查在直角坐标系中矢量之间的计算。 ij=k jk=i ki=j ji=-k kj=-i ik=-j ij=0，jk=0 ki=0 在力求做功时，我们用的是点乘。 W=Fr=3i(-5j+6k)=0+0=0。答案为 C。6.某理想气体分子在温度 T 1 和 T 2 时的麦克斯韦速率分布曲线如图所示，两温度下相应的分子平均速率分别为 和 ，则_ AT 1 T 2 ， BT 1 T 2 ， CT 1 T 2 ， DT 1 T 2 ， （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 由于分布曲线下的总面积不变(恒
15、等于 i)，所以随着温度的升高，分布曲线向高速区域扩展，峰值变低、曲线变宽、变平坦，所以 T 1 T 2 ；又 ，平均速率 与 成正比，所以 7.均匀带电球面与均匀带电球体所产生的静电场都具有一定的能量，若球面与球体的半径及带电量相同，则_（分数：2.00）A.球体内的静电场能量大于球面内的静电场能量 B.球体内的静电场能量小于球面内的静电场能量C.球体外的静电场能量大于球面外的静电场能量D.球体外的静电场能量小于球面外的静电场能量解析：解析 球体内有静电场，而球面内静电场为 O。答案为 A。8.如图，带电量为 Q 的点电荷位于 A 点，将另一带电量为 q 的点电荷从 a 点移到 b 点。a、
16、b 两点到 A 点的距离分别为 r 1 和 r 2 ，则移动过程中电场力做功为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 9.如图，一长直导线 L 与矩形线圈 ABCD 共面，线圈的 AB 边与 L 平行，当导线中通有随时间减小的电流时，线圈中的磁通量随时间_ （分数：2.00）A.增加，感应电流的方向是逆时针方向B.减少，感应电流的方向是逆时针方向C.增加，感应电流的方向是顺时针方向D.减少，感应电流的方向是顺时针方向 解析：解析 电流减小，磁通量减少；线圈产生顺时针方向电流以阻碍磁通量的减少。答案为 D。10.如图，长直导线中通有稳恒电流 I；金属棒 ab 与长直导
17、线共面且垂直于导线放置，以速度 v 平行于长直导线作匀速运动。假定金属棒中的感应电动势 沿 x 轴向右为正，棒两端的电势差为 U a -U b ，则_ （分数：2.00）A.0，Ua-Ub0B.0，Ua-Ub0C.0，Ua-Ub0 D.0，Ua-Ub0解析：解析 由右手螺旋法则判断 ab 棒附近磁场方向为指向纸面，v 垂直于 B，则产生感应电动势=BLV0，ab 棒中的电动势自 b 端流向 a 端，故在导体棒中 a 端积累正电荷，b 端积累负电荷，即 b 端电势低于 a 端。答案为 C。11.弹簧振子作简谐振动，当它的速度最大时，它的_（分数：2.00）A.动能最大，势能最大B.动能最大，势能
18、最小 C.动能最小，势能最大D.动能最小，势能最小解析：解析 考查简谐运动过程的理解，为常考知识点。v 最大时，振子位于平衡位置，其受力 F=0，故动能最大，势能最小。答案为 B。12.一质点沿 x 轴作简谐振动，周期为 T，振幅为 A。质点由 x=A/2 运动到 x=A 所需的最短时间为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 令 ， 时 ，当 时 x=A，此时13.两列平面简谐波的波长均为 ，传播方向相反，它们叠加形成驻波。该驻波相邻两波节间的距离应为_（分数：2.00）AB.3/4C./2 D./4解析：解析 波节的位置为 ，所以两波节的距离为14.一平面简谐波
19、沿 x 轴正方向传播，t=0 时刻波形曲线如图所示，则坐标原点 O 处质点的振动速度 v 与时间 t 的关系曲线为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 由图可以看出 O 点在 t=0 时速度最大，逆着传播方向可以看出速度方向向下。答案为 D。15.一沿 x 负方向传播的平面简谐波在时刻 t 的波形如图。则在 t 到 t+T/4(T 为周期)这段时间内，质元 A的_ （分数：2.00）A.动能和势能不断增加B.动能和势能不断减小C.动能和势能先增加后减小 D.动能和势能先减小后增加解析：解析 A 在(t，t+T/4)时间内向上运动运动，速度先加快后减小，所以动能和势
20、能先增大后减小。答案为 C。16.一束单色平行光照射到缝间距为 d 1 的双缝上，在观察屏上 P 点出现第四级明条纹，当双缝间距离变为 d 2 时，P 点出现第三级明条纹，则比值 d 1 /d 2 为_ A B C D （分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 由题意可知 ，所以17.在导出单缝夫琅禾费衍射公式时，应用了半波带法，从中可知，半波带的数目与入射光的波长_（分数：2.00）A.有关，与衍射角无关B.有关，与衍射角有关 C.无关，与衍射角无关D.无关，与衍射角有关解析：解析 由公式18.由狭义相对论的相对性原理可知_（分数：2.00）A.在所有参照系中，力学定律的表达形式都相同
21、B.在所有参照系中，力学定律的表达形式都不相同C.在所有惯性系中，力学定律的表达形式都相同 D.在所有惯性系中，力学定律的表达形式都不相同解析：解析 相对性原理：物理定律在一切惯性系中都有相同的形式。答案为 C。19.微观粒子遵循的不确定关系为 xp x h，它意味着_（分数：2.00）A.粒子的动量不可能确定B.粒子的坐标不可能确定C.粒子的动量和坐标不可能同时确定 D.粒子的动量和坐标可以同时确定解析：解析 表示粒子在某个方向上的动量和位置坐标不能同时准确的确定。答案为 C。20.描述氢原子光谱规律的里德伯公式为 ，则_ （分数：2.00）A.kn，且都取正整数B.kn，且可取正、负整数C
22、.kn，且都取正整数 D.kn，且可取正、负整数解析：解析 里德伯公式二、填空题(总题数：6，分数：18.00)21.在瞬时速度的定义式 （分数：3.00）解析：22.如图，质量为 m 的物体位于倾角为 45的固定光滑斜面上，设风对物体的作用力始终沿水平方向向右，大小与物体所受重力大小相等，则物体的加速度 a= 1m/s 2 。 （分数：3.00）解析：023.温度为 T 的刚性双原子分子理想气体有 N 个分子，该气体的热力学能 U= 1。(玻尔兹曼常数为 k) （分数：3.00）解析：24.气体经历如图所示的循环过程。在一次循环中，气体对外所作的净功是 1。 （分数：3.00）解析：(p 2
23、 -p 1 )(V 2 -V 1 ) 解析 整个循环过程中，当 p 2 恒定时， ； 当 V 2 恒定时， ； 当 p 1 恒定时， ； 当 V 1 恒定时， ； 所以净功 25.如图，AOC 为一折成形的金属导线(AO=OC=L，AOC=)置于均匀磁场中，均匀磁场的磁感应强度 B垂直于导线所在平面，当 AOC 以速度 v 沿 OA 方向运动时，导线上 A、C 两点间的电势差 U AC = 1。 （分数：3.00）解析：-vBLsin26.静止质量为 m 0 的粒子以速率口运动时(光速为 c)，其相对论质量 m= 1。 （分数：3.00）解析：三、计算题(总题数：3，分数：30.00)如图，一
24、物体与斜面间的摩擦因数 =0.25，斜面固定于地面，倾角 =45。已知物体以初速率 v 0 =10m/s 由斜面底端沿斜面向上运动。求： （分数：10.00）(1).物体上升的最大高度 h（分数：5.00）_正确答案：()解析：上升过程中摩擦力做功，由功能原理-Ns= 其中 N=mgcos ， 整理后 (2).该物体到达最高点后，沿斜面返回到原出发点时的速率 v(取重力如速度 g=10m/s 2 )（分数：5.00）_正确答案：()解析：对整个运动过程应用动能定量， 真空中有一半径为 R，体电荷密度为 的均匀带电球体。求：（分数：10.00）(1).球体内、外电场强度大小的分布（分数：5.00
25、）_正确答案：()解析：在球内或球外作半径为 r 的同心球面为高斯面 由高斯定理 在球内 在球外 (2).球面处的电势(规定无穷远处电势为零)。(球体积 （分数：5.00）_正确答案：()解析：球面处电势27.把一无限长直导线弯成如图所示的形状，R 为圆弧半径，通以电流 I。求 O 点处的磁感应强度大小与方向。(已知圆电流在圆心处产生的磁感应强度大小为 ) （分数：10.00）_正确答案：()解析：O 点的磁感应强度可看作两半无限长直线电流与四分之三圆弧形电流产生的磁场的叠加，而直线电流在 O 点产生的磁感应强度为 0。设圆电流在圆心处产生的磁感应强度大小为 B 0 ，现为 3/4 圆电流， 四、分析计算题(总题数：1，分数：12.00)如图，均匀带电细线弯成半径为 R 的半圆，电荷线密度为 。 （分数：12.00）(1).求圆心 O 处电势和电场强度的大小(以无穷远处为电势零点)（分数：6.00）_正确答案：()解析： 由对称性可知 E x =0 (2).定性分析：将此带电半圆环弯成一个整圆后，圆心处电势和电场强度的大小与问题的结果有何区别，为什么?（分数：6.00）_正确答案：()解析：当将此带电半圆环弯成一个整圆后，由对称性可知圆心处电场强度为零。 由于半径减小，电量不变，因此电势增加。
