全国2014年4月高等教育自学考试
物理(工)试题
课程代码:00420
一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。
1.在研究下列物体的运动时,能将物体作为质点处理的是
A.地球自转 B.地球公转
C.门窗转动 D.风力发电机叶片旋转
2.一质点做匀速率圆周运动时,其
A.动量不变,对圆心的角动量不变
B.动量不变,对圆心的角动量改变
C.动量改变,对圆心的角动量不变
D.动量改变,对圆心的角动量改变
3.小球从高为h处以初速度
v0落下,撞击地面后反弹,回到出发点处速度大小仍为
v0.在此过程中小球与地球组成的系统的
A.机械能不守恒,动量不守恒 B.机械能守恒,动量守恒
C.机械能不守恒,动量守恒 D.机械能守恒,动量不守恒
4.质量
m=2kg的质点沿
x轴运动,运动方程为
x=0.5
t2(SI),从
t=0s到
t=3s过程中,外力对质点做功为
A.3J B.6J
C.9J D.12J
5.花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂合拢,转动惯量为
J0,角速度为
ω0;当其两臂伸开后,角速度变为5
ω0/6,则其转动惯量变为(忽略阻力)
6.理想气体压强为
P,温度为
T,分子质量为
m,摩尔质量为
M,玻尔兹曼常数为k,摩尔气体常数为R,则单位体积内的分子数为
7.在热力学中,准静态过程就是
A.可逆过程 B.无摩擦力作用的过程
C.系统状态可以迅速变化的过程 D.每一个中间态都是平衡态的过程
8.静电场中某点的电势等于
A.试验电荷
q0置于该点时具有的电势能
B.单位负电荷置于该点时具有的电势能
C.单位正电荷置于该点时具有的电势能
D.把单位正电荷从该点移到电势零点过程中外力做的功
9.如图,在坐标(
a/2,0)处放置一点电荷+
q,在坐标(-
a/2,0)处放置另一点电荷-
q.P点坐标为(
x,0).当x>>
a时,P点场强大小为
10.当一个带电导体达到静电平衡时
A.导体表面上电荷密度较大处电势较高
B.导体表面曲率半径较大处电势较高
C.导体表面的电势比导体内部的电势高
D.导体表面任一点与导体内部任一点的电势差等于零
11.电子以平行于磁场方向的初速进入均匀磁场,忽略重力作用,该电子做
A.圆周运动 B.直线运动
C.螺旋线运动 D.抛物线运动
12.无限长直导线弯成如图形状,其中圆半径为
R,当通以电流强度为
I的电流时,在圆心
O点的磁感应强度大小为
A. B.
C. D.
13.当通过一固定闭合回路
L的磁通量发生变化时,电磁感应定律可写成,式中
Ei为感生电场的电场强度.此式表明
A.闭合回路
L上
Ei最处处相等
B.感生电场力是保守力
C.感生电场的电场线不是闭合曲线
D.在感生电场中不能引入电势的概念
14.质点做简谐振动的运动学方程为x=Acos(
ωt+),则质点动能的变化周期为
15.如图,波源S
l在绳的左端发出一个时间跨度为
T1,振幅为
A1的脉冲波a;同时,波源S
2在绳的右端发出一个时间跨度为
T2,振幅为
A2的脉冲波b.已知
TI>
T2,P点为两波源连线的中点,则
A.两脉冲在P点叠加时,P点的位移最大可达
A1+
A2
B.a的波峰到达S
2时,b的波峰尚未到达S
1
C.两波峰相遇的位置在P点左侧
D.两波峰相遇的位置在P点右侧
16.平面简谐波沿
x轴负方向传播,某时刻的波形如图中实线所示,经过
t=1s后的波
形如图中虚线所示.已知t <T则该波的波速
u和周期
T分别为
A.3m/ss B.1m/s,4s
C.3m/s,4
s D.1m/s,
s
17.在太阳光经路面产生的反射光中,垂直于入射面方向的光振动多于在入射面内的光振动.为减小反射光对驾驶员的影响,驾驶员佩戴的墨镜镜片可以用偏振片制成.此偏振片的偏振化方向与道路平面之间的夹角应当是
18.相对论动量和能量的关系是
19.惯性系相对惯性系S沿
x轴运动,细棒在中沿轴固定放置.为在和S中测量棒长,需测得棒两端的坐标、和、,若坐标的测量时刻分别为、和、,则必须满足
20.根据相对论和光子理论可知,光子的
A.静止质量为零 B.动量为零
C.动能为零 D.总能量为零’
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共l8分)
2l.作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在一条直线上.作用力与反作用力的
性质必定______.
22.劲度系数为k的轻弹簧竖直悬挂,下端连接质量为m的小球,将小球在弹簧原长位
置由静止释放,弹簧的最大伸长量为______.
23.麦克斯韦速率分布函数用
f(v)表示,则其应满足=______.
24.一根质量为
m,长为
l的均匀直导线,放在磁感应强度为
B的均匀磁场中,
B的方向垂直纸面向里,导线水平放置,电流方向如图所示.当导线所受磁力与重力平衡时,通过导线
的电流强度
I=______.
25.如图,劲度系数为
k,质量为
m的弹簧振子位于光滑水平面上,弹簧保持水平.以弹簧未伸长时物体位置为坐标原点,
x轴水平向右.已知该弹簧振子的振幅为
A,且振子初始位置
x0=A/2,则振子初速度
v0大小为______
26.在电子单缝衍射实验中,电子束垂直射入缝宽为
a的单缝,则衍射后电子动量沿缝宽方向分量的不确定量
P=______.
三、计算题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)
要写出主要的解题过程。只有答案,没有任何说明和过程,无分。
27.质量为
m的子弹以速度
v0。水平射入沙堆中,子弹所受阻力大小与速度成正比,比例系数为
k,阻力方向与速度方向相反,忽略子弹所受重力,求:
(1)子弹射入沙堆后,速度随时间变化的关系式;
(2)子弹进入沙堆的最大深度.
28.物质的量均为lmol的两种单原子分子理想气体I、II从同一初状态
po,
Vo出发.气体I经历等压过程,末状态温度为
T1,气体II经历等体过程,末状态温度为
T2,两气体所吸收的热量均为.求两气体末状态温度之比
T1∶
T2.
29.照相机镜头中光学玻璃的折射率为
n2=1.50.为使垂直入射的黄绿光(波长为550nm)最大限度地进入镜头,通常在其表面镀一层厚度均匀、折射率为n
l=1.38的氟化镁透明介质薄膜.
(1)求薄膜的最小厚度
dmin
(2)若薄膜厚度为300nm,且以白光(400nm~700nm)。垂直入射,哪些波长的反射光会产生干涉极大?
四、分析计算题(本题12分)
要写出解题所依据的定理、定律、公式及相应的分析图,并写出主要的过程。只有答案,没有任何说明和过程,无分。
30.如图,半径为
R的圆柱形空间存在着沿轴向的均匀磁场,磁感应强度为B,一电阻为
r的半圆形导体回路与磁场垂直放置,其中直线段ab沿圆柱直径,圆弧段与磁场边缘重合,当磁感应强度随时间的变化率为常量
k时,求:
(1)回路中的感生电动势大小和感生电流;
(2)圆弧段上对圆心的张角为的一段导线中产生的感生电动势大小.
(3)若在圆柱形磁场外放置—与圆柱轴线垂直的导体直杆
cd,cd中是否会产生感生电动势?并说明理由.
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