全国2010年7月自考（课程代码：00420）物理(工)试题
全国2010年7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最符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.沿x轴运动的质点，其运动方程为x=8-3t2(t≥0)，则质点( )
A.沿x轴负方向运动，速率不断增大 B.沿x轴负方向运动，速率不断减小
C.沿x轴正方向运动，速率不断增大 D.沿x轴正方向运动，速率不断减小
2.一辆质量为m的汽车静止于斜坡上，斜坡与水平面之间的夹角为θ.已知汽车与斜坡之间的静摩擦因数为μs，则斜坡对汽车的静摩擦力的大小为( )
A.mg cosθ B.mg sinθ C.μsmg cosθ D.μsmg sinθ
3.一个绕固定轴O旋转的刚体，对O轴的角动量守恒.若刚体所受的合外力为F，刚体所受的对O轴的合外力矩为M，则一定有( )
A.F=0 B.M=0 C.F=0且M≠0 D.F≠0且M=0
4.将储存于气缸中的理想气体等温压缩，使气体的分子数密度增大为原来的4倍，则气体的压强将变为原来的( )
A.1倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍
5.理想气体经历了一个准静态过程，温度升高，同时气体对外界做正功，则气体( )
A.热力学能增加，从外界吸收热量 B.热力学能增加，向外界放出热量
C.热力学能减少，从外界吸收热量 D.热力学能减少，向外界放出热量
6.2mol氢气(视为刚性分子理想气体)经历一个等压过程，温度从T1变化到T2，气体做功为( )
A.2R(T2-T1) B.3R(T2-T1) C.5R(T2-T1) D.6R(T2-T1)
7.两个半径相同、带电量相同的金属球，一个是实心球，另一个是空心球，比较它们的电场强度分布( )
A.球内部不同，球外部也不同 B.球内部不同，球外部相同
C.球内部相同，球外部不同 D.球内部相同，球外部也相同
8.以无穷远处为电势零点，若距离点电荷r处的电势为V0，则在距离该点电荷2r处的电势为( )
A. B. C.V0 D.2V0
9.载流直导线处于均匀磁场中，磁场方向与电流方向垂直则载流直导线所受安培力的方向( )
A.与电流垂直，与磁场也垂直 B.与电流垂直，与磁场不垂直
C.与电流不垂直，与磁场垂直 D.与电流不垂直，与磁场也不垂直
10.如题10图所示，一匀强磁场B垂直纸面向里，一矩形线框在纸面内垂直于磁场以速度v运动.已知线框的边长ab=cd=l1，bc=ad=l2，若线框ab段上的感应电动势用ε1表示，bc段上的感应电动势用ε2表示，线框回路上总的感应电动势用ε表示，则( )
A.ε=0， ε1=vBl1
B.ε=0， ε2=vBl2
C.ε=2vBl1，ε1=vBl1
D.ε=2vBl2， ε2=vBl2
11.激发感生电场Ei的是( )
A.稳恒磁场 B.静电场 C.随时间变化的磁场 D.随时间变化的电场
12.题12图所示为一个质点作简谐振动在t=0时的旋转矢量图.此时振动的( )
A.位移x为正，速度v为正
B.位移x为正，速度v为负
C.位移x为负，速度v为正
D.位移x为负，速度v为负
13.从相干光源S1、S2发出的两束相干光，它们的( )
A.振动方向不同，振动频率不同 B.振动方向不同，振动频率相同
C.振动方向相同，振动频率不同 D.振动方向相同，振动频率相同
14.在光栅衍射实验中，测得观察屏上第2级主极大的衍射角的正弦值为sin θ2=0.3，则屏上第4级主极大的衍射角的正弦值sin θ4为( )
A.0.15 B.0.3 C.0.6 D.0.9
15.一束自然光垂直照射两块重叠着的偏振片后，透射光强为零.这两块偏振片的偏振化方向的夹角为( )
A.0° B.30° C.60° D.90°
16.相对论时空观的两个重要效应是( )
A.时间膨胀，长度膨胀 B.时间膨胀，长度收缩 C.时间收缩，长度膨胀 D.时间收缩，长度收缩
17.测得一静质量为m0的粒子的动能为Ek=m0c2，式中c为真空中光速，则粒子的速度v为( )
A.c B.c C.c D.c
18.波长为λ的光子的动量大小为( )
A. B. C. D.
19.用单色光照射铜产生光电效应.已知铜的逸出功为A，从铜表面逸出的光电子的最大初动能为Ek，则单色光的频率为( )
A.h(Ek+A) B.h(Ek-A) C. D.
20.电子的质量为me，德布罗意波长为λ，不考虑相对论效应，电子的动能Ek为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共6小题，每小题3分，共18分)
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
21.质点受到两个力的作用，其中F1=18N，沿x轴方向；F2=36N，沿y轴方向.设质点受到的合力F与x轴的夹角为θ，则tan θ=_________.
22.氢原子中的电子绕原子核作圆周运动，电子对原子核的角动量为L.若电子的质量为m，速率为v，电子作圆周运动的半径r=________________.
23.氦气与氧气处于相同的温度T时，氦气分子每一个自由度上的平均动能为kT，氧气分子每一个自由度上的平均动能为__________.
24.一定量的理想气体经历一个等压过程，温度变化ΔT，气体吸热Q=2.1x103J，做功
W=0.6×103J.若该气体经历一个等体过程，温度也变化ΔT，则气体在等体过程中吸收的热量QV=_____________J.
25.有两个线圈，互感为M.当线圈1中通有随时间变化的电流i1，且=k时，线圈2中产生的互感电动势的大小ε2l=_____________.
26.两个相同的弹簧挂着两个质量分别为m1、m2的小球，组成两个弹簧振子.它们在水平
方向作振幅相同的简谐振动，则两个振子机械能的比值E1：E2=_____________.
三、计算题(本大题共4小题，每小题8分，共32分)
27.如题27图所示，两个同心均匀带电球面，半径分别是Ra和
Rb(Ra<Rb)，所带电量分别为qa和qb.设某点p与球心相距
r(Ra<r<Rb)，试求：
(1)qa在p点产生的场强大小Ea；qb在p点产生的场强大小
Eb；p点的合场强大小E.
(2)两球面间的电势差Uab.
28.如题28图所示，在一个载流为I的无限长直导线上的A、C两点处，用同质(导线的粗细、材料相同)的半径为R的半圆形导线搭接，进行分流.
试求：(1)半圆中的电流强度I1；
(2)半圆的圆心O点处的磁感应强度的大小和方向.
29.已知平面简谐波的表达式为y=A cos(Bt+Cx)，式中A、B、C为正常量.
求；(1)波的周期和波长；
(2)波速以及传播方向；
(3)在波传播方向上相距为d的两点的振动相位差；
(4)介质质元振动的速度振幅和加速度振幅.
30.在双缝干涉实验中，所用单色光波长λ=500nm，双缝与观察屏的距离D=0.8m.若测得屏上P点正好是第3级明条纹中心，P点到屏中心的距离x=3.0mm，求双缝的间距d.若将整个装置放于某种透明液体中，此时P点为第4级明条纹中心，求该液体的折射率n.
(1mm=10-3m，lnm=10-9m)
四、分析计算题(本大题10分)
31.如题31图所示，一劲度系数为k的轻弹簧一端固定，
另一端与一质量为M的木块相连.初时弹簧无形变，
木块静止在水平桌面上.现有一质量为m的泥团沿水
平方向飞来，粘在木块上.已知粘上泥团后，木块开
始运动的速率为v.
求：(1)泥团粘上木块的过程中，泥团与木块组成的系统动量是否守恒?泥团初速度的大小v0为多少?
(2)如果不考虑桌面与木块之间的摩擦，求弹簧的最大压缩量x1；
(3)如果考虑桌面与木块之间的摩擦，且已知弹簧的最大压缩量为x2，则木块与弹簧之间的动摩擦因数μ为多少?
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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最符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。
1.沿x轴运动的质点，其运动方程为x=8-3t2(t≥0)，则质点( )
A.沿x轴负方向运动，速率不断增大 B.沿x轴负方向运动，速率不断减小
C.沿x轴正方向运动，速率不断增大 D.沿x轴正方向运动，速率不断减小
2.一辆质量为m的汽车静止于斜坡上，斜坡与水平面之间的夹角为θ.已知汽车与斜坡之间的静摩擦因数为μs，则斜坡对汽车的静摩擦力的大小为( )
A.mg cosθ B.mg sinθ C.μsmg cosθ D.μsmg sinθ
3.一个绕固定轴O旋转的刚体，对O轴的角动量守恒.若刚体所受的合外力为F，刚体所受的对O轴的合外力矩为M，则一定有( )
A.F=0 B.M=0 C.F=0且M≠0 D.F≠0且M=0
4.将储存于气缸中的理想气体等温压缩，使气体的分子数密度增大为原来的4倍，则气体的压强将变为原来的( )
A.1倍 B.2倍 C.3倍 D.4倍
5.理想气体经历了一个准静态过程，温度升高，同时气体对外界做正功，则气体( )
A.热力学能增加，从外界吸收热量 B.热力学能增加，向外界放出热量
C.热力学能减少，从外界吸收热量 D.热力学能减少，向外界放出热量
6.2mol氢气(视为刚性分子理想气体)经历一个等压过程，温度从T1变化到T2，气体做功为( )
A.2R(T2-T1) B.3R(T2-T1) C.5R(T2-T1) D.6R(T2-T1)
7.两个半径相同、带电量相同的金属球，一个是实心球，另一个是空心球，比较它们的电场强度分布( )
A.球内部不同，球外部也不同 B.球内部不同，球外部相同
C.球内部相同，球外部不同 D.球内部相同，球外部也相同
8.以无穷远处为电势零点，若距离点电荷r处的电势为V0，则在距离该点电荷2r处的电势为( )
A. B. C.V0 D.2V0
9.载流直导线处于均匀磁场中，磁场方向与电流方向垂直则载流直导线所受安培力的方向( )
A.与电流垂直，与磁场也垂直 B.与电流垂直，与磁场不垂直
C.与电流不垂直，与磁场垂直 D.与电流不垂直，与磁场也不垂直
10.如题10图所示，一匀强磁场B垂直纸面向里，一矩形线框在纸面内垂直于磁场以速度v运动.已知线框的边长ab=cd=l1，bc=ad=l2，若线框ab段上的感应电动势用ε1表示，bc段上的感应电动势用ε2表示，线框回路上总的感应电动势用ε表示，则( )
A.ε=0， ε1=vBl1
B.ε=0， ε2=vBl2
C.ε=2vBl1，ε1=vBl1
D.ε=2vBl2， ε2=vBl2
11.激发感生电场Ei的是( )
A.稳恒磁场 B.静电场 C.随时间变化的磁场 D.随时间变化的电场
12.题12图所示为一个质点作简谐振动在t=0时的旋转矢量图.此时振动的( )
A.位移x为正，速度v为正
B.位移x为正，速度v为负
C.位移x为负，速度v为正
D.位移x为负，速度v为负
13.从相干光源S1、S2发出的两束相干光，它们的( )
A.振动方向不同，振动频率不同 B.振动方向不同，振动频率相同
C.振动方向相同，振动频率不同 D.振动方向相同，振动频率相同
14.在光栅衍射实验中，测得观察屏上第2级主极大的衍射角的正弦值为sin θ2=0.3，则屏上第4级主极大的衍射角的正弦值sin θ4为( )
A.0.15 B.0.3 C.0.6 D.0.9
15.一束自然光垂直照射两块重叠着的偏振片后，透射光强为零.这两块偏振片的偏振化方向的夹角为( )
A.0° B.30° C.60° D.90°
16.相对论时空观的两个重要效应是( )
A.时间膨胀，长度膨胀 B.时间膨胀，长度收缩 C.时间收缩，长度膨胀 D.时间收缩，长度收缩
17.测得一静质量为m0的粒子的动能为Ek=m0c2，式中c为真空中光速，则粒子的速度v为( )
A.c B.c C.c D.c
18.波长为λ的光子的动量大小为( )
A. B. C. D.
19.用单色光照射铜产生光电效应.已知铜的逸出功为A，从铜表面逸出的光电子的最大初动能为Ek，则单色光的频率为( )
A.h(Ek+A) B.h(Ek-A) C. D.
20.电子的质量为me，德布罗意波长为λ，不考虑相对论效应，电子的动能Ek为( )
A. B. C. D.
二、填空题(本大题共6小题，每小题3分，共18分)
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
21.质点受到两个力的作用，其中F1=18N，沿x轴方向；F2=36N，沿y轴方向.设质点受到的合力F与x轴的夹角为θ，则tan θ=_________.
22.氢原子中的电子绕原子核作圆周运动，电子对原子核的角动量为L.若电子的质量为m，速率为v，电子作圆周运动的半径r=________________.
23.氦气与氧气处于相同的温度T时，氦气分子每一个自由度上的平均动能为kT，氧气分子每一个自由度上的平均动能为__________.
24.一定量的理想气体经历一个等压过程，温度变化ΔT，气体吸热Q=2.1x103J，做功
W=0.6×103J.若该气体经历一个等体过程，温度也变化ΔT，则气体在等体过程中吸收的热量QV=_____________J.
25.有两个线圈，互感为M.当线圈1中通有随时间变化的电流i1，且=k时，线圈2中产生的互感电动势的大小ε2l=_____________.
26.两个相同的弹簧挂着两个质量分别为m1、m2的小球，组成两个弹簧振子.它们在水平
方向作振幅相同的简谐振动，则两个振子机械能的比值E1：E2=_____________.
三、计算题(本大题共4小题，每小题8分，共32分)
27.如题27图所示，两个同心均匀带电球面，半径分别是Ra和
Rb(Ra<Rb)，所带电量分别为qa和qb.设某点p与球心相距
r(Ra<r<Rb)，试求：
(1)qa在p点产生的场强大小Ea；qb在p点产生的场强大小
Eb；p点的合场强大小E.
(2)两球面间的电势差Uab.
28.如题28图所示，在一个载流为I的无限长直导线上的A、C两点处，用同质(导线的粗细、材料相同)的半径为R的半圆形导线搭接，进行分流.
试求：(1)半圆中的电流强度I1；
(2)半圆的圆心O点处的磁感应强度的大小和方向.
29.已知平面简谐波的表达式为y=A cos(Bt+Cx)，式中A、B、C为正常量.
求；(1)波的周期和波长；
(2)波速以及传播方向；
(3)在波传播方向上相距为d的两点的振动相位差；
(4)介质质元振动的速度振幅和加速度振幅.
30.在双缝干涉实验中，所用单色光波长λ=500nm，双缝与观察屏的距离D=0.8m.若测得屏上P点正好是第3级明条纹中心，P点到屏中心的距离x=3.0mm，求双缝的间距d.若将整个装置放于某种透明液体中，此时P点为第4级明条纹中心，求该液体的折射率n.
(1mm=10-3m，lnm=10-9m)
四、分析计算题(本大题10分)
31.如题31图所示，一劲度系数为k的轻弹簧一端固定，
另一端与一质量为M的木块相连.初时弹簧无形变，
木块静止在水平桌面上.现有一质量为m的泥团沿水
平方向飞来，粘在木块上.已知粘上泥团后，木块开
始运动的速率为v.
求：(1)泥团粘上木块的过程中，泥团与木块组成的系统动量是否守恒?泥团初速度的大小v0为多少?
(2)如果不考虑桌面与木块之间的摩擦，求弹簧的最大压缩量x1；
(3)如果考虑桌面与木块之间的摩擦，且已知弹簧的最大压缩量为x2，则木块与弹簧之间的动摩擦因数μ为多少?
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