1、物理(工)自考真题 2016 年 10 月及答案解析(总分：99.99，做题时间：90 分钟)一、第部分 选择题(总题数：20，分数：40.00)1.一质点从 t=0 时刻出发，沿 x 轴运动，运动方程为 x=2t+t 3 ，则_（分数：2.00）A.质点做匀速直线运动，速度沿 x 轴正向B.质点做匀速直线运动，速度沿 x 轴负向C.质点做变加速直线运动，加速度沿 x 轴正向D.质点做变加速直线运动，加速度沿 x 轴负向2.质量为 m 的足球以速率 v 垂直触地后又以速率 0.5v 垂直反弹，触地过程中足球受到合外力的冲量大小为_（分数：2.00）A.0.5mvB.mvC.1.5mvD.2mv
2、3.设有一颗小行星在椭圆轨道上绕日运行，在近日点时距离太阳为 r，速率为 v，远日点时距离太阳为2r，则在远日点小行星的速率为_（分数：2.00）A.0.5vBvC.2vD.4v4.一质点从静止开始做自由落体运动，设在 t=0 到 t=1s 过程中重力对质点的冲量大小为 I 1 ，重力对质点做功为 A 1 ，在 t=1s 到 t=2s 过程中重力对质点的冲量大小为 I 2 ，重力对质点做功为 A 2 ，则_（分数：2.00）A.I1=I2，A1A2B.I1=I2，A1A2C.I1I2，A1=A2D.I1I2，A1=A25.如图，一圆盘可绕通过圆心的转轴 O 在水平面内自由转动。开始时圆盘静止，
3、一子弹沿圆盘的切向击入其边缘，随后盘开始转动。在击入过程中，子弹和圆盘系统对 O 轴的_ （分数：2.00）A.角动量守恒，机械能守恒B.角动量守恒，机械能不守恒C.角动量不守恒，机械能守恒D.角动量不守恒，机械能也不守恒6.处于平衡状态的氦气和氮气温度相同，则它们分子的_（分数：2.00）A.平均平动动能相同，平均动能相同B.平均平动动能相同，平均动能不同C.平均平动动能不同，平均动能相同D.平均平动动能不同，平均动能不同7.某热机的工作物质为一定量的理想气体，该热机经过一次完整的正循环过程。则在此过程中_（分数：2.00）A.气体向外界放热B.气体对外界做正功C.气体热力学能增加D.气体热
4、力学能减少8.电场中有一闭合曲面 S，若将一点电荷置于该曲面外，则放置点电荷前后_（分数：2.00）A.S 面上各点的电场强度不变，通过 S 面的电通量也不变B.S 面上各点的电场强度不变，通过 S 面的电通量改变C.S 面上各点的电场强度改变，通过 S 面的电通量不变D.S 面上各点的电场强度改变，通过 S 面的电通量也改变9.如图，导体球壳半径为 R，带电量为 Q，其球心处有一带电量为 q 的点电荷，则球壳外距球心 r 处的电场强度大小为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.10.沿 x 方向有一均匀电场，电场强度为 E=5i(SI)，则原点与 P 点(坐标 x=2m，y=
5、2m，z=0)之间的电势差为_ A20V B （分数：2.00）A.B.C.D.11.如图，两无限长直导线平行放置，间距为 0.15m，导线中通有同向的恒定电流，电流强度大小分别为 I 1 =8A 和 I 2 =12A。则磁感应强度为 0 的点距左侧导线的距离为_ （分数：2.00）A.0.03mB.0.06mC.0.09mD.0.12m12.空间某区域中同时存在着均匀电场和均匀磁场，电场强度和磁感应强度分别为 E 和 B。一质子以垂直于磁场的方向射入该区域，若其做匀速直线运动，则电场和磁场_（分数：2.00）A.相互平行，质子的速度大小为 EBB.相互平行，质子的速度大小为百 EC.相互垂直
6、，质子的速度大小为 EBD.相互垂直，质子的速度大小为百 E13.如图，一长度为 0.1m 的直导线在磁感应强度大小为 B=0.02T 的均匀磁场中匀速运动，速度大小为10m/s。则导线上的感应电动势为_ A0 B0.01V C （分数：2.00）A.B.C.D.14.一质量为 0.25kg 的弹簧振子做周期为 1.1s 的简谐振动，为使周期变为 2.2s，则需要增加的质量为_（分数：2.00）A.0.125kgB.0.25kgC.0.5kgD.0.75kg15.一平面简谐波沿 z 轴正方向传播，t=0 时刻的波形如图所示，则表示 P 点处质元在 t=0 时刻振动的旋转矢量图是_ A B C
7、D （分数：2.00）A.B.C.D.16.一简谐波沿 x 轴正方向以 u=10m/s 的速度传播，某时刻的波形如图所示，则该波的周期为_ （分数：2.00）A.2.5sB.2.5sC.0.4sD.0.4s17.单缝衍射装置如图，用波长为 的单色平行光垂直入射，在屏幕 D 上形成衍射图样，如果 P 是中央明纹一侧第一个暗纹所在位置，则 BC 间的长度为_ A B C （分数：2.00）A.B.C.D.18.若高速运动粒子的动量为 p，静止能量为 E 0 ，光速为 c，则其总能量为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.19.若在相对地面以 0.8c 做匀速直线运动的飞船上测得静置
8、于地面的杆长为 l，杆与飞船运动方向平行，则在地面上测得该杆的长度为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.20.微观粒子位置动量的不确定关系 xp x h 的物理意义是_（分数：2.00）A.粒子的位置可以准确地确定，但动量不能准确地确定B.粒子的动量可以准确地确定，但位置不能准确地确定C.粒子的位置和动量均不能准确地确定D.粒子的位置和动量不能同时准确地确定二、第部分 非选择题(总题数：6，分数：18.00)21.描述物体平动惯性大小的物理量是 1。 （分数：3.00）22.如图，不可伸长的轻绳绕过一半径为 r、转动惯量为 J 的定滑轮，绳和定滑轮之间无相对滑动，轮轴光滑。轻
9、绳两端的张力大小分别为 F 1 和 F 2 且 F 1 F 2 ，则滑轮的角加速度大小 = 1。 （分数：3.00）23.1mol 刚性双原子分子理想气体的压强为 p，体积为 V，则此气体的热力学能为 1。 （分数：3.00）24.无限长导线弯成如图所示形状，其圆弧部分半径为 R，导线载有电流强度为 I 的恒定电流，则圆心 O点处的磁感应强度大小为 1。 （分数：3.00）25.一弹簧振子做简谐振动，振子的最大加速度为 18m/s 2 ，最大速度为 3m/s，则振子振动的频率为 1Hz。 （分数：3.00）26.由玻尔理论可知，氢原子可以处在某些特定的能级上，相应的能量为 （分数：3.00）三
10、、计算题(总题数：3，分数：30.00)质量为 m 的质点做半径为 R 的圆周运动，角位置随时间变化规律为 口=1+t 3 (SI)，求：（分数：9.99）(1).质点的角速度 和角加速度 ；（分数：3.33）_(2).质点的法向加速度 n 和切向加速度 ；（分数：3.33）_(3).质点合加速度的大小及所受合外力的大小。（分数：3.33）_27.0.02kg 氦气(视为理想气体)的温度由 17变化到 27，若在升温过程中，压强保持不变，求其热力学能的改变、吸收的热量、气体对外界所做的功。(氦的摩尔质量为 4.010 -3 kgmol -1 ，摩尔气体常数 R=8.31Jmol -1 k -1
11、 ) （分数：10.00）_白色平行光垂直入射到间距 a=0.25mm 的双缝上，屏幕位于距双缝 D=50cm 处。 (设白光的波长范围从 400nm 到 760nm，“光谱宽度”是指白光的 400nm 和 760nm 两波长的同级明纹中心之间的距离，1nm=10 -9 m)（分数：10.00）(1).求屏上第一级光谱的宽度；（分数：5.00）_(2).若将双缝换为光栅常数 d=0.25mm 的光栅而其他条件不变，屏上第一级光谱宽度为多少?（分数：5.00）_四、分析计算题(总题数：1，分数：12.00)无限长直螺线管单位长度的匝数为 n，通过螺线管的电流强度随时间的变化关系为 I=I 0 e
12、 t (SI)，式中 I 0 、 为常量，且 0。一个由弹性导线制作的单匝圆形线圈置于螺线管内(如图所示)，线圈平面始终保持与磁场垂直且圆心一直位于螺线管轴线上。 （分数：12.00）(1).设圆形线圈面积随时间的变化关系为 A=A 0 e t (SI)，式中 A 0 、 为常量，求线圈中感应电动势随时间的变化关系；（分数：4.00）_(2).为使线圈中的感应电动势为 0，线圈面积随时间的变化应满足何种关系?（分数：4.00）_(3).导线中自由电子除受洛伦兹力外，还受什么力的作用?（分数：4.00）_物理(工)自考真题 2016 年 10 月答案解析(总分：99.99，做题时间：90 分钟)
13、一、第部分 选择题(总题数：20，分数：40.00)1.一质点从 t=0 时刻出发，沿 x 轴运动，运动方程为 x=2t+t 3 ，则_（分数：2.00）A.质点做匀速直线运动，速度沿 x 轴正向B.质点做匀速直线运动，速度沿 x 轴负向C.质点做变加速直线运动，加速度沿 x 轴正向 D.质点做变加速直线运动，加速度沿 x 轴负向解析：2.质量为 m 的足球以速率 v 垂直触地后又以速率 0.5v 垂直反弹，触地过程中足球受到合外力的冲量大小为_（分数：2.00）A.0.5mvB.mvC.1.5mv D.2mv解析：解析 足球受到合外力的冲量为 I=mv 2 -mv 1 =m(-0.5v)-m
14、v=-1.5mv，故足球受到合外力的冲量大小为 1.5mv。3.设有一颗小行星在椭圆轨道上绕日运行，在近日点时距离太阳为 r，速率为 v，远日点时距离太阳为2r，则在远日点小行星的速率为_（分数：2.00）A.0.5v BvC.2vD.4v解析：4.一质点从静止开始做自由落体运动，设在 t=0 到 t=1s 过程中重力对质点的冲量大小为 I 1 ，重力对质点做功为 A 1 ，在 t=1s 到 t=2s 过程中重力对质点的冲量大小为 I 2 ，重力对质点做功为 A 2 ，则_（分数：2.00）A.I1=I2，A1A2 B.I1=I2，A1A2C.I1I2，A1=A2D.I1I2，A1=A2解析：
15、解析 力的冲量表征力的时间累计效应，重力对质点的冲量大小 I 1 和 I 2 的作用时间相同，故I 1 =I 2 ；功是质点位移方向上的分量与位移大小的乘积，质点自由落体运动方程为 5.如图，一圆盘可绕通过圆心的转轴 O 在水平面内自由转动。开始时圆盘静止，一子弹沿圆盘的切向击入其边缘，随后盘开始转动。在击入过程中，子弹和圆盘系统对 O 轴的_ （分数：2.00）A.角动量守恒，机械能守恒B.角动量守恒，机械能不守恒 C.角动量不守恒，机械能守恒D.角动量不守恒，机械能也不守恒解析：6.处于平衡状态的氦气和氮气温度相同，则它们分子的_（分数：2.00）A.平均平动动能相同，平均动能相同B.平均
16、平动动能相同，平均动能不同 C.平均平动动能不同，平均动能相同D.平均平动动能不同，平均动能不同解析：7.某热机的工作物质为一定量的理想气体，该热机经过一次完整的正循环过程。则在此过程中_（分数：2.00）A.气体向外界放热B.气体对外界做正功 C.气体热力学能增加D.气体热力学能减少解析：8.电场中有一闭合曲面 S，若将一点电荷置于该曲面外，则放置点电荷前后_（分数：2.00）A.S 面上各点的电场强度不变，通过 S 面的电通量也不变B.S 面上各点的电场强度不变，通过 S 面的电通量改变C.S 面上各点的电场强度改变，通过 S 面的电通量不变 D.S 面上各点的电场强度改变，通过 S 面的
17、电通量也改变解析：解析 根据电场强度叠加原理，在曲面 S 上某点的电场强度等于各个相应点电荷单独存在时产生电场强度的叠加，故放置点电荷前后 S 面上各点的电场强度改变。曲面外电荷发出的电场线，凡是穿过闭合曲面 S 的，必定又从 S 面穿出，于是穿过 S 面的电场净条数必定等于零。可见，闭合曲面 S 外的电荷对该面的电场强度通量没有贡献，故放置点电荷前后通过 S 面的电通量不变。9.如图，导体球壳半径为 R，带电量为 Q，其球心处有一带电量为 q 的点电荷，则球壳外距球心 r 处的电场强度大小为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 根据高斯定理可得，电场强度大小10
18、.沿 x 方向有一均匀电场，电场强度为 E=5i(SI)，则原点与 P 点(坐标 x=2m，y=2m，z=0)之间的电势差为_ A20V B （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 原点与 P 点的电势差11.如图，两无限长直导线平行放置，间距为 0.15m，导线中通有同向的恒定电流，电流强度大小分别为 I 1 =8A 和 I 2 =12A。则磁感应强度为 0 的点距左侧导线的距离为_ （分数：2.00）A.0.03mB.0.06m C.0.09mD.0.12m解析：12.空间某区域中同时存在着均匀电场和均匀磁场，电场强度和磁感应强度分别为 E 和 B。一质子以垂直于磁场的方向射入该区
19、域，若其做匀速直线运动，则电场和磁场_（分数：2.00）A.相互平行，质子的速度大小为 EBB.相互平行，质子的速度大小为百 EC.相互垂直，质子的速度大小为 EBD.相互垂直，质子的速度大小为百 E 解析：13.如图，一长度为 0.1m 的直导线在磁感应强度大小为 B=0.02T 的均匀磁场中匀速运动，速度大小为10m/s。则导线上的感应电动势为_ A0 B0.01V C （分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 由图可以看出，直导线在磁场中产生的洛伦兹力为零，则动生电动势为零。14.一质量为 0.25kg 的弹簧振子做周期为 1.1s 的简谐振动，为使周期变为 2.2s，则需要增加的
20、质量为_（分数：2.00）A.0.125kgB.0.25kgC.0.5kgD.0.75kg 解析：解析 由15.一平面简谐波沿 z 轴正方向传播，t=0 时刻的波形如图所示，则表示 P 点处质元在 t=0 时刻振动的旋转矢量图是_ A B C D （分数：2.00）A. B.C.D.解析：16.一简谐波沿 x 轴正方向以 u=10m/s 的速度传播，某时刻的波形如图所示，则该波的周期为_ （分数：2.00）A.2.5sB.2.5sC.0.4sD.0.4s 解析：解析 该波的周期17.单缝衍射装置如图，用波长为 的单色平行光垂直入射，在屏幕 D 上形成衍射图样，如果 P 是中央明纹一侧第一个暗纹
21、所在位置，则 BC 间的长度为_ A B C （分数：2.00）A.B. C.D.解析：18.若高速运动粒子的动量为 p，静止能量为 E 0 ，光速为 c，则其总能量为_ A B C D （分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 根据相对论动量能量关系式可得总能量19.若在相对地面以 0.8c 做匀速直线运动的飞船上测得静置于地面的杆长为 l，杆与飞船运动方向平行，则在地面上测得该杆的长度为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：20.微观粒子位置动量的不确定关系 xp x h 的物理意义是_（分数：2.00）A.粒子的位置可以准确地确定，但动量不能准确地确定B.粒
22、子的动量可以准确地确定，但位置不能准确地确定C.粒子的位置和动量均不能准确地确定D.粒子的位置和动量不能同时准确地确定 解析：解析 海森伯分析得到的不确定关系 xp x h 表明，由于粒子的波动性，粒子在某个方向上的动量和位置坐标不能同时准确地确定，其不确定量的乘积不小于普朗克常量。二、第部分 非选择题(总题数：6，分数：18.00)21.描述物体平动惯性大小的物理量是 1。 （分数：3.00）解析：质量22.如图，不可伸长的轻绳绕过一半径为 r、转动惯量为 J 的定滑轮，绳和定滑轮之间无相对滑动，轮轴光滑。轻绳两端的张力大小分别为 F 1 和 F 2 且 F 1 F 2 ，则滑轮的角加速度大
23、小 = 1。 （分数：3.00）解析：23.1mol 刚性双原子分子理想气体的压强为 p，体积为 V，则此气体的热力学能为 1。 （分数：3.00）解析：解析 理想气体热力学能 ，题干中的气体为刚性双原子，则 i=5。所以该理想气体的热力学能为 。24.无限长导线弯成如图所示形状，其圆弧部分半径为 R，导线载有电流强度为 I 的恒定电流，则圆心 O点处的磁感应强度大小为 1。 （分数：3.00）解析：解析 在圆电流上任取一个电流元 Idl，在圆心 O 点处的磁感应强度为 。25.一弹簧振子做简谐振动，振子的最大加速度为 18m/s 2 ，最大速度为 3m/s，则振子振动的频率为 1Hz。 （分
24、数：3.00）解析：0.96解析 简谐振动的角频率 ，则弹簧振子的频率26.由玻尔理论可知，氢原子可以处在某些特定的能级上，相应的能量为 （分数：3.00）解析：13.6三、计算题(总题数：3，分数：30.00)质量为 m 的质点做半径为 R 的圆周运动，角位置随时间变化规律为 口=1+t 3 (SI)，求：（分数：9.99）(1).质点的角速度 和角加速度 ；（分数：3.33）_正确答案：()解析：角速度 角加速度 (2).质点的法向加速度 n 和切向加速度 ；（分数：3.33）_正确答案：()解析：法向加速度 a n =R 2 =9Rt 4 (SI) 切向角速度 a =6Rt (SI)(3
25、).质点合加速度的大小及所受合外力的大小。（分数：3.33）_正确答案：()解析：总加速度 所受合外力 27.0.02kg 氦气(视为理想气体)的温度由 17变化到 27，若在升温过程中，压强保持不变，求其热力学能的改变、吸收的热量、气体对外界所做的功。(氦的摩尔质量为 4.010 -3 kgmol -1 ，摩尔气体常数 R=8.31Jmol -1 k -1 ) （分数：10.00）_正确答案：()解析：定压过程，p=常量 热力学能的改变 吸收的热量 白色平行光垂直入射到间距 a=0.25mm 的双缝上，屏幕位于距双缝 D=50cm 处。 (设白光的波长范围从 400nm 到 760nm，“光
26、谱宽度”是指白光的 400nm 和 760nm 两波长的同级明纹中心之间的距离，1nm=10 -9 m)（分数：10.00）(1).求屏上第一级光谱的宽度；（分数：5.00）_正确答案：()解析：由公式 可知波长范围为 时，光谱宽度为 (2).若将双缝换为光栅常数 d=0.25mm 的光栅而其他条件不变，屏上第一级光谱宽度为多少?（分数：5.00）_正确答案：()解析：光栅方程 dsin=k 由几何关系 可得 第一级光谱宽度为 四、分析计算题(总题数：1，分数：12.00)无限长直螺线管单位长度的匝数为 n，通过螺线管的电流强度随时间的变化关系为 I=I 0 e t (SI)，式中 I 0 、
27、 为常量，且 0。一个由弹性导线制作的单匝圆形线圈置于螺线管内(如图所示)，线圈平面始终保持与磁场垂直且圆心一直位于螺线管轴线上。 （分数：12.00）(1).设圆形线圈面积随时间的变化关系为 A=A 0 e t (SI)，式中 A 0 、 为常量，求线圈中感应电动势随时间的变化关系；（分数：4.00）_正确答案：()解析：无限长螺线管中磁场的磁感应强度为 B= 0 nI 线圈中的磁通量为 =BA= 0 nIA 由法拉第电磁感应定律 感应电动势随时间的变化关系为 (2).为使线圈中的感应电动势为 0，线圈面积随时间的变化应满足何种关系?（分数：4.00）_正确答案：()解析：由上一小题中结果，当 =- 时，=0 线圈面积随时间的变化关系 A=A 0 e -t(3).导线中自由电子除受洛伦兹力外，还受什么力的作用?（分数：4.00）_正确答案：()解析：电子还受到感生电场的电场力作用。
