全國2023年1月高等教育自學考試
物理(工)試題
課程**:00420
請考生按規定用筆將所有試題的答案塗、寫在答題紙上。
選擇題部分
注意事項:
1.答題前,考生務必將自己的考試課程名稱、姓名、准考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題紙規定的位置上。
2.每小題選出答案後,用2b鉛筆把答題紙上對應題目的答案標號塗黑。如需改動,用橡皮擦乾淨後,再選塗其他答案標號。不能答在試題卷上。
一、單項選擇題(本大題共20小題,每小題2分,共40分)
在每小題列出的四個備選項中只有乙個是最符合題目要求的,請將其選出並在「答題紙」上將相應**塗黑。錯塗、多塗或未塗均無分。
1.有兩個質點沿ox軸運動,第乙個質點的運動方程為xl=t2,第二個質點的運動方程為x2=t2+2t,則在任意t時刻,它們的
a.速度相同,加速度也相同 b.速度相同,但加速度不同
c.速度不相同,加速度相同 d.速度不相同,加速度也不相同
2.一質點繞半徑r=0.5m的圓周運動,其速率隨時間變化的關係是v=4+t2(si),質點在t=4時刻的角加速度α為
a.4s-2 b.8s-2
3.如題3圖所示,一根輕彈簧掛著木塊a,下面連線輕線,輕線下掛與a完全一樣的木塊b,整個系統處於靜止狀態,在燒斷輕線後的瞬間,木塊a的加速度的大小和方向為
a. g,向上
b. g,向下
c. 2g,向上
d. 2g,向下
4.氦氣和氫氣的溫度和壓強相同,則它們的
a.體積一定相同 b.分子數密度一定相同
c.分子數一定相同 d.質量密度一定相同
5.2摩爾氫氣在等體過程中溫度公升高1k,用r表示普適氣體常數,過程中氫氣熱力學能增加
a.0 b.3r
c.5r d.6r
6.理想氣體在絕熱過程中體積減小,隨即又經歷等溫過程體積增加,在整個過程中氣體的熱力學能
a.一直在增加 b.一直在減少
c.先增加然後不變 d.先減少然後不變
7.在乙個半徑為r的均勻帶電球面外距離球心2r處有乙個點電荷,球面和點電荷的電量均為q.則球心處的總場強大小為
a. b.
c. d.
8.a、b、c是某靜電場中的三個點,已知a、b之間的電勢差為12v,b、c之間的電勢差為-12v,則a、c之間的電勢差為
a.-12v b.0
c.12v d.24v
9.如題9圖所示,在一均勻磁場b中有乙個長為l,載流為i的直導線.當直導線與磁場垂直時,所受安培力大小為ibl,方向向外.當直導線與磁場平行放置時,所受安培力大小和方向分別為
a.大小為ibl,方向向裡
b.大小為ibl,方向向右
c.大小為ibl,方向向左
d.010.關於位移電流,下列說法正確的是
a.位移電流是電荷的定向運動 b.位移電流只能存在於導體中
c.位移電流也能產生磁場 d.位移電流也能產生焦耳熱
11.均勻磁場中有一段直導線繞其一端點以角速度ω在垂直於磁場的平面內旋轉,此時導線
中的感應電動勢為ε.若將該直導線轉動的角速度提高一倍,其它條件不變,則感應電
動勢為a.ε/2 b.ε
c.2ε d.4ε
12.彈簧振子從正向最大位移處經過平衡位置運動到負向最大位移的過程中,振動的相位變化了
a.0 b.
c. d.
13.用兩塊折射率為n的平面玻璃片,一端相疊合,另一端之間夾一薄紙片,兩玻璃片之間就形成一空氣劈尖,如題13圖所示,用波長為λ的單色光垂直入射劈尖,則在劈尖厚度為e的地方,劈尖上、下表面兩條反射光線的光程差δ為
a. b.2e
c.d.2ne
14.用波長為λ的單色光垂直照射縫寬為a的單縫,若觀察屏上的p點對應的衍射角為θ,且恰好滿足,則p點應為
a.第5級暗條紋 b.第5級明條紋
c.第2級暗條紋 d.第2級明條紋
15.用單色光垂直入射光柵常數為d的平面衍射光柵,若第二級主極大的衍射角的正弦值為,則入射光的波長為
a.0.1d b.0.2d
c.0.4d
16.一飛船相對於地面高速飛行,在飛船上的同乙個地點先後發生了兩個事件,那麼,站在地面上的觀察者來測量,這兩個事件發生在
a.同一地點,同一時刻 b.同一地點,不同時刻
c.不同地點,同一時刻 d.不同地點,不同時刻
17.將靜止質量為m0的粒子加速,當粒子的動能等於它的靜止能量時,粒子的相對論動量為
a. b.
c. d.
18.光子的質量m與光的頻率ν的關係為
a. b.
c. d.
19.在光電效應實驗中,採用兩種不同頻率ν1、ν2(ν2>νl)的光照射陰極,測得相應的截止電壓uc1、uc2,以及光電子的最大初動能ek1、ek2,應有
a. ucl>uc2,ekl>ek2 c. uclek2 d. ucl>uc2,ekl20.動量為p的微觀粒子的德布羅意波長為
a. b.
c. d.
非選擇題部分
注意事項:
用黑色字跡的簽字筆或鋼筆將答案寫在答題紙上,不能答在試題卷上。
二、填空題(本大題共6小題,每小題3分,共18分)
21.如題21圖,用與水平方向成α=60°的壓力f將質量為m=3kg的物體壓在光滑豎直平面上.取重力加速度g=10m/s2,若要使物體不下滑,f力的大小最小為fmin=______n.
22.光滑平直軌道上,質量為m的車廂以速度v與質量也為m的靜止車廂掛接.掛接過程中系統的機械能的損失為______.
23.若理想氣體分子的最概然速率為vp,則它的方均根速率為______.
24.理想氣體熱機迴圈的效率為η,若氣體在一次迴圈中吸熱為q1,則放熱q2=______.
25.如題25圖所示,均勻磁場分布在乙個半徑為r的圓柱形區域內並隨時間變化,其變化率為.乙個邊長為r的正方形線圈置於如圖所示位置.則正方形線圈中的感應電動勢大小為______.
26.質點簡諧振動的振幅為a,週期為ω,質點振動時速度的最大值vm=______.
三、計算題(本大題共3小題,每小題10分,共30分)
27.選取無限遠處為電勢零點,乙個半徑為r的均勻帶電球面在其球心處產生的電勢為v.
試求:(1)該球面上的總電量為多少?
(2)球心處的場強大小為多少?
(3)球面外距離球心2r處的場強大小和電勢各為多少?
28.如題28圖所示,三根無限長直導線l1,l2、l3平行排列在同一平面上,均通有相同的電流i.l1與l2相距為d1,l2與l3相距為d2(d2>d1).
計算:(1) l1和l3在l2處產生的合磁場的磁感應強度的大小和方向;
(2) l2單位長度上所受磁力的大小和方向.
29.如題29圖所示,兩個相干波源s1和s2相距為(為波長),它們的相位差為.s1和s2發出的相干波的振幅均為a,並且在傳播過程中保持不變.o點為s1、s2連線的中點,p點為s1、s2連線上s1外側的任意點.
(1)計算在o點兩列相干波的相位差以及o點合振動的振幅;
(2)計算在p點兩列相干波的相位差以及p點合振動的振幅.
四、分析計算題(本大題12分)
30.一質量m=2kg的質點在合外力f=2ti+tj(si)作用下在oxy平面運動,t=0時刻質點的速度v0=0;
(1)求在t=0到t=2s過程中合外力給質點的衝量;
(2)求t=2s時刻質點的動量和動能;
(3)求在t=0到t=2s過程中合外力對質點所做的功.
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