10月高等教育自学考试物理工00420试卷及完美答案解析Word文档下载推荐.docx
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D.斜抛运动轨迹虽然也是曲线,但是物体只受重力,且重力的方向始终是竖直向下的,因此,加速度a=g=9.8N/Kg,是恒定值。
10/10
2.一质点从t=0开始沿x轴做直线运动,运动学方程为x=46+32t-7t(3
则该质点做
A.匀加速直线运动,加速度沿x轴正方向B.匀加速直线运动,加速度沿x轴负方向C.变加速直线运动,加速度沿x轴正方向D.变加速直线运动,加速度沿x轴负方向
SI),
本题只要对运动学方程求导,即可得到答案。
速度v=dx/dt=32-21t,
加速度a=dv/dt=-42t,当t=0时,v=32,a=0,当t=1时,v=11,a=-42,当t=2时,v=-52,a=-84,通过3个时刻的对比,可以得出结论,速度时刻在变,是变加速直线运动,加速度小于0它的方向是x轴的负方向,选D.
3.下列说法中正确的是
A.质点加速度越大,则速度越大
B.质点速度越大,则加速度越大
C.质点做曲线运动时,有可能在某一时刻的法向加速度为零
D.质点做直线运动时,有可能在某一时刻的法向加速度不为零
解析:
根据加速度的物理意义,加速度是描述速度变化快慢的物理量,所以速度变化越快,加速度越大,所以A和B都不对;
法向加速度an=v2/R,曲线运动的某一时刻速度v可能为零,所以C对;
直线运动时R=无穷大,所以法向加速度an=v2/R始终为零,D错。
4.一子弹以水平速度v0射入一静止于光滑水平面上的木块后,随木块一起运动。
在此过程中
A.子弹、木块组成的系统机械能守恒
B.子弹、木块组成的系统水平方向的动量守恒
C.子弹所受的冲量等于木块所受的冲量
D.子弹动能的减少等于木块动能的增加
子弹射入木块过程中,子弹需要克服摩擦力做功,因此子弹和木块的系统机械能不守恒,子弹减少的动能一部分要转化为克服摩擦力做功,其余的才是木块动能的增加,所以A和D都不对;
系统动量也不守恒,因为在子弹和木块的系统中,摩擦力不是保守力,所以B也不对;
冲量I=F*t,子弹受到的摩擦力和木块受到的摩擦力是一堆作用力和反作用力,大小相等,且同时产生,同时消失,所以B是对的。
在光滑的水平桌面上,由于物体受到的外力始终指向o点,物体受到的力矩为零,所以角动量守恒。
mr0v0=mrv和v=rw可得
r2 2
0w0=rw
当运动半径减小时,物体的角速度增大,即物体越转越快,动能改变,选C。
根据热力学中麦克斯韦速率分布定律,气体分子的最概然速率vp分布公式,即可得出结论,在同一温度下,气体摩尔质量越大,最概然速率vp越小,所以氩的摩尔质量最大,最概然速率vp(即最高点对应的速率)应该最小,为a曲线;
依次是氖,氦。
选C
7.一热力学系统从外界吸收一定的热量,则系统的温度
A.一定升高
B.一定降低
C.一定保持不变
D.可能升高,也可能降低或保持不变
根据热力学第一定律的公式Q=∆U+W,吸收热量Q大于0,但是W
不确定,所以,∆U不确定,存在任何可能,选D。
1
8.点电荷带电量q=2.0x10-6C,q=4.0x10-6C,两者相距d=20cm,试验电
-6
荷q0=1.0x10C,当q0处于q1、q2连线的中点时受到的电场力大小为
根据电场力计算公式
,q1对于q0在连线中点的电
A.0.9NB.1.8NC.3.6ND.7.2N
场力为F1= ;
q2 对q0在连线中点时的电场力为F2= ,且
F1和F2方向相反,所以F=F2-F1= =1.8N,选B。
2ε
根据公式,两个带等量异种电荷、无限大均匀带电平面的电
场强度E=σ
0/ε
0,另电场力F=Eq,所以F=(σ
0)σ
0=σ0/
0,根
据异种电荷相互吸引,所以选D。
10.在均匀磁场B中有一电子枪,它可发射出速率分别为v和2v的两个电子,这两个电子的速度方向相同,且与B垂直,则这两个电子绕行一周所需要的时间之比为
A.1:
1B.1:
2C.2:
1D.4:
1
因为v与B垂直,所以洛伦兹力F=qvxB不为零,电子在磁场中做匀速圆周运动,其周期T=2πm/qB,周期和速度无关,所以时间之
比为1:
1,选A。
根据安培环路定理公式 ,得到结论L内的电流代数之和为0,选C。
此题很简单喔。
a、b在直径上左右两边的圆弧长度相同,所以Va=Vb;
先排除
AB两个选项。
在acdb回路中,原磁场方向向里,且增加,根据楞次定律,感应电流产生的磁场与原磁场相反,为向外,用右手螺旋定则判断出感应电流的方向为d指向c,因此c点电势高于d点,选C。
简谐振动中,弹簧振子在最大位移处a点的速度为0,加速度a
为最大。
选A。
14.一水平放置的弹簧振子做简谐运动,振幅为A,当它离开平衡位置的
位移x=A/2时,其动能EK与势能EP的比值为
A.3:
1B.2:
1C.1:
3D.1:
2
P
K
简谐振动的能量公式:
势能EP=kx2/2,总的机械能E=E+E=kA2/2,
所以E=E-E。
将x=A/2代入公式,得到E=kx2/2=kA2/8,再代入
K P P
E 2
K=E-EP=3kA/8,所以EK:
EP=3:
1。
15. 波速为24m/s的两列相向传播的行波,在长度为12m、两端固定的玄线上生成驻波,驻波共有5个波节(包括两端),则波的频率为
A.2HzB.4HzC.10HzD.20Hz
长度12,波节5个,所以有4个波,每个波峰或波谷长度是12
÷
4=3m,因此波长λ=6m,根据公式u=λγ,代入24=6γ,γ=4Hz,选
B。
16.在杨氏双缝实验中,测得相邻明纹中心之间的距离为0.4mm。
若使两缝间的距离减小为原来的一般,使缝到观察屏的距离也减小为原来的一般,其他实验条件不变,则观察屏上相邻明纹中心之间的距离为A.0.2mm
B.0.4mmC.0.6mmD.0.8mm
杨氏双缝干涉明条纹之间的距离公式:
x= ,当D减半,d减半,λ不变,所以代入公式后,x不变,所以选B。
17.将两块偏振片A和B重叠组成偏振片组,置于灯前,使光一次垂直入射A、B。
然后将A固定,旋转B。
在B旋转过程中,,透射光的
A.光强不变,光的振动方向不变
B.光强不变,光的振动方向改变
C.光强改变,光的振动方向不变
D.光强改变,光的振动方向改变
根据光的偏振原理和马吕斯定律,自然光光强I0垂直经过A时,光强I=I/2,在B旋转过程中,I=Icos2α,α在改变,振动方向也在
改变。
选D。
18.狭义相对论时空观得到的两个重要的效应是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
狭义相对论的内容很简单,此考题考的很简单,时间膨胀,长度收缩,选B。
光子的动量p=h/λ,公式应该要记住。
玻尔氢原子理论中,在能级跃迁中产生3条谱线肯定是从n=3到
E=E3-E1=
选D。
3
n=1(基态),根据公式E=E/n2=-E/32=-E/9,所以,需要的光子能量∆
第二部分非选择题
二、 填空题:
每小题3分,共18分。
21.一质点沿x方向运动,其加速度随时间的变化关系为a=3+2t(SI)。
若
t=0时,质点的速度v0=5m/s,则当t=3s时,质点速度v=m/s。
运动学公式中,a=dv/dt,反之求v,对a积分即可得到,v=v+3t+t2。
当t=0时,v=5,代入后得v=5+3t+t2.当t=3时,代入得到v=5+3*3+32=23m/s。
答案为23。
22.一质量为m的人造地球卫星,在距地球中心3R的圆形轨道上运行,R为地球半径。
用m、R、引力常量G和地球的质量M表示时,卫星的引力势能为。
根据万有引力定律的公式,人造地球卫星与地球中心的万有引力
F=GMm/r2,已知r=3R,Ep=Fh=-[GMm/(3R)2](3R)=-[GMm/(3R)。
所以最后的结果是-GMm/(3R)
23.充有0.1mol氖气(可视为单原子分子理想气体)的氖管,在太阳光的照射下吸收了1.6J的太阳能,若其全部转化为气体的热力学能,则氖气温度升高了K。
根据热力学第一定律公式Q=∆U+W,∆U=iγR∆T/2。
其中i是分子自由度,单原子分子自由度i=3;
γ是摩尔质量=0.1mol;
R是摩尔气体常数=8.31;
由于太阳能全部转化为气体的热力学能∆U=Q=1.6;
以上代入公式得到∆T=1.28K。
答案填入为1.28。
24.一导体球半径为R,带有电荷量Q,处在静电平衡状态,则导体球内电场强度等于 。
静电平衡状态的条件之一:
(1)导体内部电场强度处处为零,因此此题答案就是零,填入0亦可。
25.两长直导线载有同样的电流且平行放置,单位长度间的相互作用力为F,若将它们的电流均匀加倍,相互距离减半,单位长度间的相互作用力变为F’,则其大小之比F’:
F为 。
根据安培力的计算公式F=BIL,距离通电长直导线的为r的磁感应强度B=μ0I/(2πr)。
其中电流I变为2I,距离r
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