2014年10月自考00420物理工试题及答案含解析

物理（工）年月真题

00420201410

1、【单选题】质点沿圆轨道运动一周，关于它的位移和路程，下列说法中正确的是

位移为零，路程为零

位移为零，路程不为零

A:

位移不为零，路程为零

B:

位移不为零，路程不为零

C:

答D:案：B

解析：质点沿圆轨道运动一周，位移为零，路程等于周长。

2、【单选题】一物体静置于粗糙水平面上，用恒力F推物体一段时间，但物体不动.若在该

过程中力F的冲量为I、所做的功为W，则

I=0，W=0

I=0，W≠0

A:

.I≠0，W=0

B:

.I≠0，W≠0

C:

答D:案：C

解析：冲量等于力乘以作用时间，因而不为零；因为物体不动，故所做的功为零。

3、【单选题】若一单摆在运动过程中所受的摩擦力可忽略，则

单摆的动量守恒

单摆对悬挂点的角动量守恒

A:

单摆的动能守恒

B:

单摆与地球组成的系统机械能守恒

C:

答D:案：D

解析：单摆受到的合力不为零，因而动量不守恒；对悬挂点的合力矩不为零，因而角动量

不守恒；单摆速度在不断变化，动能也不守恒。单摆与地球组成的系统只有重力（保守内

力）做功，系统机械能守恒。

4、【单选题】两个质量不相等的物体，

如果它们的动能相等，则动量的大小也相等

如果它们的动能相等，则质量大的物体动量小

A:

B:

如果它们的动量相等，则质量大的物体动能小

如果它们的动量相等，则质量大的物体动能大

C:

答D:案：C

解析：

根据公式可知，如果它们的动量相等，则质量大的物体动能小。

5、【单选题】如图，一匀质细杆OA，长为l，质量为m，绕通过O点的固定轴在竖直平

面内自由转动，转动惯量当杆

位于水平位置时，其角加速度为

A:

B:

C:

答D:案：B

解析：当杆位于水平位置时，力矩大小为_mgl_/2，根据刚体定轴转动定律_M_=_J_

_a_,其角加速为3_g_/2_l_。

6、【单选题】麦克斯韦速率分布曲线是下列曲线中的

A:

B:

C:

答D:案：C

解析：麦克斯韦速率分布曲线是C。

7、【单选题】一定量的理想气体在等压升温过程中

放热，做负功

放热，做正功

A:

吸热，做负功

B:

吸热，做正功

C:

答D:案：D

解析：一定量的理想气体在等压升温过程中，热力学能增大；体积膨胀，对外做功。根据

热力学第一定律，过程吸热。

8、【单选题】对于静电场高斯定理的理解，下列说法中正确的是

高斯面上各点处的电场强度仅与该面内的电荷有关

高斯面上各点处的电场强度仅与该面外的电荷有关

A:

通过高斯面的电场强度通量仅与该面内的电荷有关

B:

通过高斯面的电场强度通量仅与该面外的电荷有关

C:

答D:案：C

解析：静电场的高斯定理：静电场中通过任何一闭合曲面_S_的电场强度通量，等于该

闭合曲面所包围的电量除以_e_0，而与_S_以外的电荷无关。

9、【单选题】真空中两个同心的均匀带电球面，内球面半径为

、带电荷量

，外球面半径为

，带电荷量

.设无穷远处为电势零点，则

在距球心为r(r>R2)处的电势为

A:

B:

C:

答D:案：A

解析：根据电势的叠加原理，在外球面外任意一点的电势可以看做是这两个带电球面产生

的电势代数和。

10、【单选题】一平行板电容器充电后保持带电量不变，当两极板间距离增大一倍时，两极

板间电场强度的大小E和电容器储存能量W的变化为

减小，W减小

增大，W增大

A:

不变，W增大

B:

不变，W不变

C:

答D:案：C

解析：

一平行板电容器充电后保持带电量不变，则极板间的电场强度保持不变，

由于电容变小，因而电容器储存能量增大。

11、【单选题】一无限长直圆柱导体，通有均匀恒定电流，圆柱体外距轴线为r处的磁感应

强度大小

与r成正比

A:

B:

与r成反比

C:

答D:案：D

解析：

圆柱体外距轴线为_r_处的磁感应强度，与_r_成反比。

12、【单选题】两无限长直导线I,II平行放置，分别载有2A,3A同方向电流，如图所

示.设导线I,II单位长度上受力大小分别为

、

，则

与

>的比值是

A:

.1

B:

C:

答D:案：C

解析：.两无限长直导线I,II平行放置时，它们之间的作用力是一对作用力与反作用

力，因此大小相等。

13、【单选题】在面积为S的平行板电容器充电过程中，极板间电场强度E、电位移矢量

D均随时间变化，则极板间位移电流密度

等于

A:

B:

C:

答D:案：A

解析：.根据位移电流密度的定义即得。

14、【单选题】一物体做简谐振动，其运动学方程为

，则此简谐振动的周期和

t=1s时的相位分别为

A:

B:

C:

答D:案：D

解析：

.由运动学方程可得，周期s。_t_=1s时的相位为

。

15、【单选题】下列函数y(x,t)可表示弹性介质中的波，式中A,a和b是正的常量.表示沿

x轴负方向传播的平面简谐波的表达式是

.y(x,t)=Acos(ax+bt)

y(x,t)=Acos(ax-bt)

A:

.y(x,t)=Acosax•cosbt

B:

y(x,t)=Asinax•sinbt

C:

答D:案：A

解析：

.沿_x_轴负方向传播的波的一般表达式为对比即得答案。

16、【单选题】频率为500Hz的机械波，波速为360m/s，则同一波线上相位差为π/3的两

点间距离为

.0.48m

.0.36m

A:

.0.24m

B:

.0.12m

C:

答D:案：D

解析：

.波长l=u/n=360/500=0.72m。根据，得到同一波线上相位差为π/3的两

点间距离m。

17、【单选题】自然光从空气入射到某介质表面，当入射角为60°时，反射光为线偏振光，

此时折射角为

.30°

.45°

A:

.60°

B:

.90°

C:

答D:案：A

解析：.由题意，入射角60°为布儒斯特角，根据布儒斯特定律，反射光与折射光垂直，

因此折射角为30°。

18、【单选题】高速运动粒子的静止质量为

，速率为v，其动量大小与动

能分别为

A:

B:

C:

答D:案：B

解析：.根据狭义相对论的动量与动能的定义，即得答案。

19、【单选题】一米尺沿Oxy坐标系的x轴静止放置，一观察者以速度v=0.8c沿y轴正

方向运动，则观察者测得该尺的长度为

.1.6m

.1.0m

A:

.0.8m

B:

.0.6m

C:

答D:案：B

解析：.根据狭义相对论的长度收缩概念，只在发生相对运动速度方向才会出现长度收

缩，因此本题中米尺的长度不变。

20、【单选题】当氢原子由激发态向基态跃迁时，发出的光子能量大约为

10eV

A:

B:

C:

答D:案：B

解析：.氢原子基态的能量为-13.6eV，激发态的能量高于基态能量，第一激发态的能量

为-3.4eV，其他激发态能量大但是小于0。由激发态向基态跃迁时，发出的光子能量等于

激发态与基态的能量差，因此发出的光子能量大约为10eV。

21、【问答题】磁场的高斯定理表达式为

=_________

答案：0

解析：

磁场的高斯定理：磁场中通过任一封闭曲面的磁通量一定为零。。

22、【问答题】质量m=0.5kg的质点沿半径R=2m的圆轨道运动，其角坐标

，求t=1s时，(1)质点的角

速度和角加速度;(2)质点的切向加速度和法向加速度;(3)质点受到的合外力大小.

答案：（1）3rad/s、6rad/s2;（2）12m/s2、18m/s2;（3）10.8N

解析：

（1）质点的角速度，质点的角加速度。_t_=1s时，质

点的角速度和角加速度分别为3rad/s、6rad/s2。（2）先求出速率(m/s)

切向加速度和法向加速度的大小分别为(m/s2)(m/s2)_t_

=1s时，质点的切向加速度和法向加速度分别为12m/s2、18m/s2。（3）_t_=1s时

质点加速度的大小为(m/s2)质点受到的合外力大小_F_=_ma_

=0.5×21.6=10.8N

23、【问答题】1mol刚性双原子分子理想气体经历如图所示的循环过程.

求:(1)气体在一次循环过程中

所做的净功W;(2)循环效率η.

答案：

解析：

（1）气体在一次循环过程中所做的净功大小，等于图中循环过程曲线包围三角形的面

积，因此（2）要计算循环过程效率，需要先算出循环中吸热过程所吸收的

热量_Q_1.。ab过程是等体过程，温度升高是吸热过程，bc过程是等压过程，对外做功

温度升高，也是吸热过程，ca过程外界对气体做功，温度降低热力学能减少，是放热过

程。因此根据理想气体的物态方程_pV_＝_n__RT_循环

效率

24、【问答题】在双缝干涉实验中，双缝与屏间的距离D=1.2m，双缝间距d=0.45mm，

测得屏上相邻明条纹间距为1.5mm.(1)求实验所用的单色光的波长λ;(2)若将整个装置

浸入水中(水的折射率)，求相

邻明条纹间距.

答案：（1）562.5nm;（2）1.125mm

解析：

（1）相邻明条纹间距，由此得到m=562.5nm（2）若将整个

装置浸入水中，光程差变为，明条纹条件变为。明条纹位置

，条纹间距mm

25、【问答题】如图，宽度为L的U形光滑金属导轨固定于水平面内，磁感应强度大小为

B的均匀磁场竖直向下.电阻为R的滑动导体杆ab，在水平拉力作用下以匀速v沿导轨向

右运动.(1)求导体杆ab中动生电动势的大小和方向;(2)若忽略U形导轨的电阻，求回路

中产生的感应电流和导体杆ab所受拉力的大小;(3)若U形导轨的电阻不可忽略，为维持

导体杆ab依然以匀速v向右运动，定性分析导体杆ab所受拉力应如何变

化.

答案：

解析：

（1）求导体杆ab中动生电动势的大小根据楞次定律，电动势方向由a指

向b。（2）回路中产生的感应电流导体杆在水平拉力作用下以匀速_v_

沿导轨向右运动，因此ab所受拉力的大小等于ab上安培力的大小（3）若

U形导轨的电阻不可忽略，则在ab以匀速v向右运动过程中，回路中的电阻线性增加，安

培力随之减小，导体杆ab所受拉力应减小以与安培力相等。

26、【填空题】一质点沿x轴运动，运动方程为

，则质点的加速度大小为

_________(SI).

答案：

解析：

.对运动方程关于时间求两阶导数，得到加速度。

27、【填空题】如图，钢球A和B质量相等，被绳拉着以

的速率绕竖直轴转动，二球与

轴的距离都为