1、物理(工)自考题-17 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.忽略阻力的抛体运动是_（分数：2.00）A.匀速度运动B.匀速率运动C.匀加速运动D.变加速运动2.质点沿半径为 R 的圆周做匀速圆周运动，每 T 秒转一圈，在 2T 的时间间隔中，其平均速度与平均速率分别为_ A B0， C0，0 D （分数：2.00）A.B.C.D.3.一质量 m=0.5kg 的质点作平面运动，其运动方程为 x=2t 2 ，y=t 2 +t+1，则质点所受合外力的方向与x 轴的夹角为_ A30 B60 C （分数：2.00）A.B.C.D.
2、4.质点系机械能守恒的条件是_（分数：2.00）A.合外力做功之和为零，非保守内力做功之和为零B.合外力做功之和为零，非保守内力做功之和不为零C.合外力做功之和为零，内力做功之和为零D.合外力做功之和为零，内力做功之和不为零5.竖直上抛一物体，设空气的阻力为常数，则_（分数：2.00）A.物体上升比下降的时间长B.物体上升比下降的时间短C.物体上升和下降的时间一样长D.不能确定6.两种理想气体，如果温度相等，则_（分数：2.00）A.它们的内能必然相等B.两种气体分子的平均能量必然相等C.两种气体分子的平均动能必然相等D.两种气体分子的平均平动动能必然相等7.如下图所示，在一点电荷产生的静电场
3、中，一块电介质如图放置，以点电荷 q 所在处为球心作一球形闭合面，则对此球形闭合面以下说法正确的是_ （分数：2.00）A.高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强B.高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强C.由于电介质不对称分布，高斯定理不成立D.即使电介质对称分布，高斯定理也不成立8.如下图所示，在静电场中有 P 1 、P 2 两点，P 1 点的电场强度大小比 P 2 点的_ （分数：2.00）A.大，P1 点的电势比 P2 点高B.小，P1 点的电势比 P2 点高C.大，P1 点的电势比 P2 点低D.小，P1 点的电势比 P2 点低9.如下图所示，一无限长直导体薄板宽为 l
4、，板面与 x 轴垂直，板的长度方向沿 y 轴，板的两侧与一个伏特表相接，整个系统放在磁感应强度为 B 的均匀磁场中，B 的方向沿 x 轴正方向，如果伏特表与导体平板均以速度 v 向 y 轴正方向移动，则伏特表指示的电压值为_ A0 B （分数：2.00）A.B.C.D.10.一无限长直导线各处横截面积的电流密度均相等，总电流为 I，则单位长度导线内所储存的磁能为_（分数：2.00）A.0/16B.0I2/8C.无限大D.011.长宽分别为 a 和 b 的矩形线框置于均匀磁场 B 中，磁场随时间变化的规律为 B=B 0 sint，且线圈平面与磁场方向垂直，则此感应电动势的大小为_（分数：2.00
5、）A.abB0costB.abB0sintC.-abB0sintD.-abB0cost12.一单摆系统，球质量为 m，摆长为 l，球作角振幅为 的简谐振动，振动表达式 = 0 cos(t+)，求此单摆在任意时刻的动能为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.13.弹簧振子作简谐振动，当它的速度达到最大时，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14.波源的振动方程为 ，它所形成的波以 2m/s 的速度沿 x 轴正方向传播。则沿 x 轴正方向上距波源 6m 处一质点的振动方程为_ A B C D （分数：2.0
6、0）A.B.C.D.15.一质点沿 x 轴作简谐振动，振动方程为 （分数：2.00）A.2/5sB.3/7sC.7/12sD.5/9s16.在双缝干涉实验中，两缝之间的距离为 1mm，缝和屏距离为 2m，现在用波长为 400nm 的单色光照射，屏上相邻条纹之间的距离为_（分数：2.00）A.0B.0C.0D.1mm17.用单色光垂直照射单缝，光的波长为 400nm，在衍射角为 30处出现第一级明条纹，则单缝的宽度为_（分数：2.00）A.0B.0C.0D.118.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
7、间是相对的19.关于不确定关系 xp x h 有以下几种理解，其中正确的是_ (1)粒子的动量不可能确定。 (2)粒子的坐标不可能确定。 (3)粒子的动量和坐标不可能同时确定。 (4)不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其他粒子。（分数：2.00）A.(1)(2)B.(2)(4)C.(3)(4)D.(1)(4)20.将处于第一激发态的氢原子电离，需要的最小能量为_（分数：2.00）A.13B.3C.1D.0eV二、第部分 非选择题(总题数：6，分数：18.00)21.刚体作定轴转动时，若它不受外力矩作用，则刚体的 1 和 2 的乘积，称为刚体的角动量。 （分数：3.00）22.一质量为 m
8、 的质点在方向恒定的变力 （分数：3.00）23.一定量的氢气在保持压强 P=410 5 Pa 不变的情况下，温度由 0升高到 50，吸收了 610 4 J 的热量，则氢气内能的改变量为 1。 （分数：3.00）24.若用 f(v)表示麦克斯韦速率分布函数，则某个分子速率在 0v p 之间的概率为 1。 （分数：3.00）25.一物体以 30m/s 的速率由地面竖直上抛，则物体到达最高点需要的时间为 1。 （分数：3.00）26.已知某粒子以 （分数：3.00）三、计算题(总题数：3，分数：30.00)27.一可逆热机使 1mol 的单原子理想气体经历如下图所示的循环，过程 12 是等体过程，
9、过程 23 是绝热过程，而过程 31 是等压过程。试计算每个过程以及整个循环过程所做的功 W。 （分数：10.00）_28.把一无限长直导线弯成如下图所示的形状，R 为圆弧半径，通一电流 I o 求 O 点处的磁感应强度大小与方向。(已知圆弧电流在圆心处产生的磁感应强度大小为 ) （分数：10.00）_29.一平面简谐波沿 x 轴正方向传播，其振幅为 2cm，频率为 50Hz，速率为 200m/s。在 t=0 时，x=0 处的质点正在平衡位置向 y 轴正方向运动，求 x=4m 处某质点振动的表达式方程。 （分数：10.00）_四、分析计算题(总题数：1，分数：12.00)打桩机重锤的质量 m
10、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。（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 为多大?(重力加速度 g=10m/s 2 )（分数：4.00）_物理(工)自考题-17 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.
11、00)1.忽略阻力的抛体运动是_（分数：2.00）A.匀速度运动B.匀速率运动C.匀加速运动 D.变加速运动解析：考点 本题主要考查的知识点为匀加速运动的定义。 忽略阻力的抛体运动因为只受重力作用，运动上受不变的重力加速度 g 作用，所以做匀加速运动，但不是直线运动所以不是匀加速直线运动。2.质点沿半径为 R 的圆周做匀速圆周运动，每 T 秒转一圈，在 2T 的时间间隔中，其平均速度与平均速率分别为_ A B0， C0，0 D （分数：2.00）A.B. C.D.解析：考点 本题主要考查的知识点是圆周运动、速度和速率的概念理解。 对于平均速度来说，速度是有方向的，与质点的位移有关，因为质点在做
12、圆周运动，位移为 0，所以平均速度为 0；对于平均速率，因为速率没有方向性，只与走过的路程大小有关，设走过一圈的路程为 s，则s=2R，由 ，在 2T 间隔中， 3.一质量 m=0.5kg 的质点作平面运动，其运动方程为 x=2t 2 ，y=t 2 +t+1，则质点所受合外力的方向与x 轴的夹角为_ A30 B60 C （分数：2.00）A.B.C. D.解析：考点 本题主要考查的知识点为牛顿第二定律和运动学第一类问题。 由题意知 由 a=a x i+a y j，则合外力在 x 轴的分量 F x =ma x =0.54=2N，在 y 轴的分量 F y =ma y =0.52=1N，设合外力与
13、x 轴的夹角为 ，则 ，所以 4.质点系机械能守恒的条件是_（分数：2.00）A.合外力做功之和为零，非保守内力做功之和为零 B.合外力做功之和为零，非保守内力做功之和不为零C.合外力做功之和为零，内力做功之和为零D.合外力做功之和为零，内力做功之和不为零解析：考点 本题主要考查的知识点为机械能守恒定律的成立条件。 机械能守恒定律成立的条件是系统的合外力做功之和为零，同时非保守内力做功之和也为零。5.竖直上抛一物体，设空气的阻力为常数，则_（分数：2.00）A.物体上升比下降的时间长B.物体上升比下降的时间短 C.物体上升和下降的时间一样长D.不能确定解析：考点 本题主要考查的知识点为对具体运
14、动过程的分析。 上升过程中，重力和摩擦力方向相同，且与物体的运动方向相反。下降过程中摩擦力和重力方向相反，故加速度比上升过程的加速度小，下降时比较慢些所用时间稍微长些。所以上升过程的时间比下降过程的时间短。6.两种理想气体，如果温度相等，则_（分数：2.00）A.它们的内能必然相等B.两种气体分子的平均能量必然相等C.两种气体分子的平均动能必然相等D.两种气体分子的平均平动动能必然相等 解析：考点 本题主要考查的知识点为内能、平均平动动能等和温度的关系。 内能除和气体温度有关外还和气体的物质的量有关，温度对应于气体的平均平动动能。根据理想气体的平均平动动能公式 7.如下图所示，在一点电荷产生的
15、静电场中，一块电介质如图放置，以点电荷 q 所在处为球心作一球形闭合面，则对此球形闭合面以下说法正确的是_ （分数：2.00）A.高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强B.高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强 C.由于电介质不对称分布，高斯定理不成立D.即使电介质对称分布，高斯定理也不成立解析：考点 本题主要考查的知识点为静电场的高斯定理。 由高斯定理可以求得闭合面内的电场强度，但闭合面外的电荷对其也有作用，所以闭合面上的电场强度不能由高斯定理求出。8.如下图所示，在静电场中有 P 1 、P 2 两点，P 1 点的电场强度大小比 P 2 点的_ （分数：2.00）A.大，P1
16、点的电势比 P2 点高 B.小，P1 点的电势比 P2 点高C.大，P1 点的电势比 P2 点低D.小，P1 点的电势比 P2 点低解析：考点 本题主要考查的知识点为电场线的性质。 静电场中电势沿电场线方向逐渐降低，电场线密集的地方电场强度大。9.如下图所示，一无限长直导体薄板宽为 l，板面与 x 轴垂直，板的长度方向沿 y 轴，板的两侧与一个伏特表相接，整个系统放在磁感应强度为 B 的均匀磁场中，B 的方向沿 x 轴正方向，如果伏特表与导体平板均以速度 v 向 y 轴正方向移动，则伏特表指示的电压值为_ A0 B （分数：2.00）A. B.C.D.解析：考点 本题主要考查的知识点为电磁感应
17、定律。 由于回路中没有磁通量的变化，所以没有感应电动势，电压值为 0。10.一无限长直导线各处横截面积的电流密度均相等，总电流为 I，则单位长度导线内所储存的磁能为_（分数：2.00）A.0/16 B.0I2/8C.无限大D.0解析：考点 本题主要考查的知识点为磁场的磁能计算方法。 由题意知 ，磁场的磁能密度公式 ， 单位长度导线的磁能 11.长宽分别为 a 和 b 的矩形线框置于均匀磁场 B 中，磁场随时间变化的规律为 B=B 0 sint，且线圈平面与磁场方向垂直，则此感应电动势的大小为_（分数：2.00）A.abB0costB.abB0sintC.-abB0sintD.-abB0cost
18、 解析：考点 本题主要考查的知识点为电磁感应定律。 由公式 得感应电动势 12.一单摆系统，球质量为 m，摆长为 l，球作角振幅为 的简谐振动，振动表达式 = 0 cos(t+)，求此单摆在任意时刻的动能为_ 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单摆模型的相关知识。 因为 所以 13.弹簧振子作简谐振动，当它的速度达到最大时，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，势能最小解析：考点 本题主要考查的知识点为简谐振动的动能、势能和总能的特点。 弹簧振子作简谐振动，当它的速度最大时，
19、由动能公式 14.波源的振动方程为 ，它所形成的波以 2m/s 的速度沿 x 轴正方向传播。则沿 x 轴正方向上距波源 6m 处一质点的振动方程为_ A B C D （分数：2.00）A.B. C.D.解析：15.一质点沿 x 轴作简谐振动，振动方程为 （分数：2.00）A.2/5sB.3/7sC.7/12s D.5/9s解析：考点 本题主要考查的知识点为简谐振动过程对应于周期的关系。 时间间隔 t=t 2 -t 1 ，t 1 =0，由题意可知： ，所以 16.在双缝干涉实验中，两缝之间的距离为 1mm，缝和屏距离为 2m，现在用波长为 400nm 的单色光照射，屏上相邻条纹之间的距离为_（分
20、数：2.00）A.0B.0 C.0D.1mm解析：考点 本题主要考查的知识点为双缝干涉明暗条纹的间距公式。 17.用单色光垂直照射单缝，光的波长为 400nm，在衍射角为 30处出现第一级明条纹，则单缝的宽度为_（分数：2.00）A.0B.0C.0D.1解析：考点 本题主要考查的知识点为单缝衍射的明暗条纹公式。 由单缝衍射明条纹的条件 asin=(2k+1) (k=1，2，3，)得 则 18.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：考点 本题主要考查的知识点为狭义相对论的时空观。 狭义
21、相对论的时空观表明同时性的相对性反映了时间和空间的相对性。19.关于不确定关系 xp x h 有以下几种理解，其中正确的是_ (1)粒子的动量不可能确定。 (2)粒子的坐标不可能确定。 (3)粒子的动量和坐标不可能同时确定。 (4)不确定关系不仅适用于电子和光子，也适用于其他粒子。（分数：2.00）A.(1)(2)B.(2)(4)C.(3)(4) D.(1)(4)解析：考点 本题主要考查的知识点为海森伯不确定关系。 海森伯不确定关系：粒子在某个方向上的动量和位置坐标不能同时准确地确定。20.将处于第一激发态的氢原子电离，需要的最小能量为_（分数：2.00）A.13B.3 C.1D.0eV解析：
22、考点 本题主要考查的知识点为氢原子的能量级。 氢原子第一激发态的能量为-3.40eV，所以若要将其电离需要的最小能量为 3.40eV。二、第部分 非选择题(总题数：6，分数：18.00)21.刚体作定轴转动时，若它不受外力矩作用，则刚体的 1 和 2 的乘积，称为刚体的角动量。 （分数：3.00）解析：转动惯量 角速度 考点 本题主要考查的知识点为刚体的角动量的定义。 刚体对固定转动轴的角动量等于它对该轴的转动惯量 J 和绕该轴的角速度 的乘机。22.一质量为 m 的质点在方向恒定的变力 （分数：3.00）解析： 考点 本题主要考查的知识点为牛顿第二定律和运动学第二类问题的综合。 当 t=0
23、时，v=0， ，当 t=2b 时，a=0，设此时速度为 v，由 得， 23.一定量的氢气在保持压强 P=410 5 Pa 不变的情况下，温度由 0升高到 50，吸收了 610 4 J 的热量，则氢气内能的改变量为 1。 （分数：3.00）解析：4.2910 4 J 考点 本题主要考查的知识点为理想气体的等压过程的相关计算。 等压过程中系统吸热： Q p =C p,m (T 2 -T 1 ) 内能增量为 U=C V,m (T 2 -T 1 )，所以等压过程中 ，氢气为双原子分子，故分子的自由度i=5，所以 ，则 24.若用 f(v)表示麦克斯韦速率分布函数，则某个分子速率在 0v p 之间的概率
24、为 1。 （分数：3.00）解析：25.一物体以 30m/s 的速率由地面竖直上抛，则物体到达最高点需要的时间为 1。 （分数：3.00）解析：3s26.已知某粒子以 （分数：3.00）解析：2E k 考点 本题主要考查的知识点是相对论概念和简单计算。 相对论动能 E k =mc 2 -m 0 c 2 ，而粒子以 速度运动时相对论质量 所以 三、计算题(总题数：3，分数：30.00)27.一可逆热机使 1mol 的单原子理想气体经历如下图所示的循环，过程 12 是等体过程，过程 23 是绝热过程，而过程 31 是等压过程。试计算每个过程以及整个循环过程所做的功 W。 （分数：10.00）_正确
25、答案：()解析：解：12 等体过程 W=0 对于单原子分子， 23 绝热过程，气体对外做功等于气体内能的减少量 W=-U=-C V,m T。 =-1 28.把一无限长直导线弯成如下图所示的形状，R 为圆弧半径，通一电流 I o 求 O 点处的磁感应强度大小与方向。(已知圆弧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：解：O 点的磁感应强度可看作两个无限长直线电流与四分之三圆弧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。 设圆弧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， 29.一平面简谐波沿 x 轴正方向传播，
26、其振幅为 2cm，频率为 50Hz，速率为 200m/s。在 t=0 时，x=0 处的质点正在平衡位置向 y 轴正方向运动，求 x=4m 处某质点振动的表达式方程。 （分数：10.00）_正确答案：()解析：解：设在 x=0 处的质点振动的表达式为 y 0 =Acos(t+) 因为 t=0 时，y 0 =0 且质点向 y 轴正方向运动， 所以 则波的表达式为 所以 x=4m 处，质点振动的表达式为 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
27、度，锤与桩组成的系统在碰撞前后可视为动量守恒。（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：解：因为作用时间极短，而冲力为内力，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).求碰撞后锤与桩的共同速度 v“；（分数：4.00）_正确答案：()解析：解：重锤与桩碰撞前的速度大小 由碰撞前后动量守恒得 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 为多大?(重力加速度 g=10m/s 2 )（分数：4.00）_正确答案：()解析：解：设 s 为桩下沉的深度，由功能原理得 所以平均阻力
