1、物理(工)自考题-7 及答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、B单项选择题/B(总题数：20，分数：40.00)1.一质点沿 x轴正向运动，其加速度 a与位置 x的关系为 a=3+2x。若在 x=0处，其速度 v0=5m/s，则质点运动到 x=3m处时所具有的速度 v为_ A.7.81m/s B.5m/s C.6.9m/s D.9.6m/s（分数：2.00）A.B.C.D.2.已知跳伞运动员质量 m=80kg，从 h=4000m，高空跳出，有效截面 A=0.6m2，空气密度 =1.2kg/m 2，阻力系数 c=0.6，则终极速率 v=_ A.60m/s B.50m/s C.4
2、0m/s D.30m/s（分数：2.00）A.B.C.D.3.质量为 m的铁锤铅直向下打在桩上而静止，设打击时间为 t，打击前锤的速率为 v，则打击时铁锤受到的合力大小应为_ A Bmg C D （分数：2.00）A.B.C.D.4.一辆炮车放在无摩擦的水平轨道上，以仰角 发射一颗炮弹，炮车和炮弹的质量分别为 m 车 和 m。当炮弹飞离炮口时，炮车动能与炮弹动能之比为_A BC D （分数：2.00）A.B.C.D.5.若室内生起炉子后温度从 15上升到 27，而室内的气压不变，则此时室内的分子数减少了_ A.0.5% B.4% C.9% D.21%（分数：2.00）A.B.C.D.6.麦克斯
3、韦速率分布曲线如下图所示，图中 A、B 两部分的面积相等，则该图表示_（分数：2.00）A.B.C.D.7.已知厚度为 d的无限大带电导体平板，两表面上电荷均匀分布，电荷面密度均为 ，如图所示。则板外两侧的电场强度的大小为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C.D.8.将带正电的 M靠近不带电的金属 N，N 上感应电荷如图所示。若 N左端接地，则_（分数：2.00）A.B.C.D.9.两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，两者的电容值相比较_ A.两球电容量值相等 B.实心球电容值小 C.实心球电容值大 D.大小关系无法确定（分数：2.00）A.B.C.D.10.如图，两个半径为
4、 R的相同的金属环在 a、b 两点接触，并且相互垂直放置，电流 I沿 ab连线方向由a端流入，b 端流出，则环中心 O点的磁感应强度的大小为_ A0 B C D（分数：2.00）A.B.C.D.11.长宽分别为 a和 b的矩形线框置于均匀磁场 B中，磁场随时间变化的规律为 B=B0sint，将线圈平面与磁场方向垂直，则此感应电动势的大小为_ A.abB 0cost B.abB 0sint C.-abB 0sint D.-abB 0cost（分数：2.00）A.B.C.D.12.一弹簧振子，当把它水平放置时，它作简谐振动，若把它竖直放置或放在光滑斜面上，如图所示，下列说法中正确的是_（分数：2.
5、00）A.B.C.D.13.对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的?_ A.物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值 B.物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零 C.物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零 D.物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零（分数：2.00）A.B.C.D.14.一质点同时参与两个同方向同频率的简谐振动：x 1=210-2 ，x 2=410-2 （分数：2.00）A.B.C.D.15.数据表明，声波在某物质中的波长为 18.0cm，而频率为 1900Hz，则声速为_ A.340m/s B.341m/s C.342m/
6、s D.343m/s（分数：2.00）A.B.C.D.16.在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动是_ A.振幅相同，相位相同 B.振幅不同，相位相同 C.振幅相同，相位不同 D.振幅不同，相位不同（分数：2.00）A.B.C.D.17.在双缝干涉实现中，用单色自然光入射，在屏上形成干涉条纹，若在双缝后放一厚度可忽略不计的偏振片，则_ A.干涉条纹的间距改变，条纹的亮度不变 B.干涉条纹的间距改变，条纹的亮度减弱 C.干涉条纹的间距不变，条纹的亮度不变 D.干涉条纹的间距不变，条纹的亮度减弱（分数：2.00）A.B.C.D.18.下列说法正确的是_(1)所有惯性系对物理基本规律都是等价的(2)在
7、真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同 A.(1)、(2) B.(1)、(3) C.(2)、(3) D.都正确（分数：2.00）A.B.C.D.19.太空中某星球距离地球 5光年，如果宇航员希望把这路程缩短为 3光年，则他所乘的宇航飞船相对于地球的速度应该是_ A.c/2 B.4c/5 C.2c/3 D.3c/5（分数：2.00）A.B.C.D.20.某金属产生光电效应的红限波长为 0，今以波长为 ( 0)的单色光照射该金属，金属释放出的电子(质量为 me)的动量大小为_。Ah/ Bh/ 0C D （分数：2.00）A.B.C.
8、D.二、B填空题/B(总题数：6，分数：18.00)21.一质点在 Oxy平面内做曲线运动，其加速度是时间的函数，已知 ax=2，a y=36t2。设质点 t=0时r0=0，v 0=0。则此质点的轨道方程 1。（分数：3.00）填空项 1:_22.一圆锥摆，质量为 m的小球在水平面内以角速度 匀速转动。在小球转动一周的过程中，小球所受重力的冲量的大小是 1。（分数：3.00）填空项 1:_23.设有 5mol的氢气，最初的压强为 1.013105Pa，温度为 20，等温度条件下把氢气压缩为原体积1/10的过程中需做的功为_。（分数：3.00）填空项 1:_24.有一个平行板电容器(如下图所示)
9、，两极板分别带电+Q 和-Q，每个极板的面积为 A=600cm2，极板间的匀强电场 E=300kV/m，而场外的电场为 0(不考虑边缘效应)，Q=_。（分数：3.00）填空项 1:_25.一平面简谐波的频率为 50Hz，传播的速度为 200m/s，波线上两点的相位相差为 （分数：3.00）填空项 1:_26.现有一粒子的动量是其非相对论动量的 2倍，则该粒子的速度是_。（分数：3.00）填空项 1:_三、B计算题/B(总题数：2，分数：30.00)27.1. 质量为 M的潜水员悬崖跳水潜入深海。若崖高 h，潜水员入海后受的阻力 f=-kv，海水对潜水员的浮力为 F。不考虑水平运动，仅就 Mg-
10、F0 的情况求解潜水员入海后下沉速度随时间的函数关系。* 选海平面为参照系，以入水点为坐标原点，y 轴向下为正。从入水开始，由牛顿第二定律可得：*分离变量*利用初始条件，t=0 时*两边积分*得*质量为 M的潜水员悬崖跳水潜入深海。若崖高 h，潜水员入海后受的阻力 f=-kv，海水对潜水员的浮力为F。不考虑水平运动，仅就 Mg-F0 的情况求解潜水员入海后下沉速度随时间的函数关系。 （分数：10.00）_已知 2.0mol的氦气(视为刚性分子理想气体)，起始的温度是 27，体积是20L。此氦气先等压膨胀至体积为原体积的 2倍，然后做绝热膨胀使其温度仍恢复到起始温度。求：（分数：20.00）(1
11、).在这过程中共吸热是多少?（分数：4.00）_(2).氦气的热力学能总改变是多少?（分数：4.00）_(3).氦气所做的总功为多少?（分数：4.00）_(4).最后的体积为多少?（分数：4.00）_(5).在一半径 R=1.0cm的无限长、横截面为半圆形的金属薄片中，沿长度方向有电流 I=5.0A均匀通过。求横截面上半圆的圆心处的磁感应强度。（分数：4.00）_四、B分析计算题/B(总题数：1，分数：12.00)如图所示，两个同心导体球壳，内球壳半径为 R1，均匀带有电荷 Q，外球壳半径为 R2，两球壳的厚度均忽略。外球壳与地相连接。设地为电势零点。试求外球壳内(0rR 2)：（分数：12.
12、00）(1).场强大小分布（分数：4.00）_(2).电势分布（分数：4.00）_(3).电场总能量（分数：4.00）_物理(工)自考题-7 答案解析(总分：100.00，做题时间：90 分钟)一、B单项选择题/B(总题数：20，分数：40.00)1.一质点沿 x轴正向运动，其加速度 a与位置 x的关系为 a=3+2x。若在 x=0处，其速度 v0=5m/s，则质点运动到 x=3m处时所具有的速度 v为_ A.7.81m/s B.5m/s C.6.9m/s D.9.6m/s（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 *，adx=vdv，*x=0 时，v=5，所以* x=3，*。答案为 A。
13、2.已知跳伞运动员质量 m=80kg，从 h=4000m，高空跳出，有效截面 A=0.6m2，空气密度 =1.2kg/m 2，阻力系数 c=0.6，则终极速率 v=_ A.60m/s B.50m/s C.40m/s D.30m/s（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 由题意可知跳伞运动员最后匀速下降，所以有*，*。答案为 A。3.质量为 m的铁锤铅直向下打在桩上而静止，设打击时间为 t，打击前锤的速率为 v，则打击时铁锤受到的合力大小应为_ A Bmg C D （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 因为末速度为 0，所以根据动量公式 Ft=0-mv，则*。故合力大小为*。答
14、案为 D。4.一辆炮车放在无摩擦的水平轨道上，以仰角 发射一颗炮弹，炮车和炮弹的质量分别为 m 车 和 m。当炮弹飞离炮口时，炮车动能与炮弹动能之比为_A BC D （分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 由题意可知 mvcos=m 车 v 车 ，所以*，*=*。答案为 D。5.若室内生起炉子后温度从 15上升到 27，而室内的气压不变，则此时室内的分子数减少了_ A.0.5% B.4% C.9% D.21%（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 由于*，由题意可知两个温度下 PV不变，所以*，即 m1T1=m2T2，将数值带入得*，所以有减少了 4%。答案为 B。6.麦克斯韦
15、速率分布曲线如下图所示，图中 A、B 两部分的面积相等，则该图表示_（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 最概然速率为速率分布函数 f(v)极大值对应的速率，面积相等代表两边速率分布一样多。答案为 D。7.已知厚度为 d的无限大带电导体平板，两表面上电荷均匀分布，电荷面密度均为 ，如图所示。则板外两侧的电场强度的大小为_ A B C D （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 *。答案为 C。8.将带正电的 M靠近不带电的金属 N，N 上感应电荷如图所示。若 N左端接地，则_（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 考生应熟练掌握静电导体的平衡条件，在此基础上灵活掌握并
16、应用。答案为 B。9.两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，两者的电容值相比较_ A.两球电容量值相等 B.实心球电容值小 C.实心球电容值大 D.大小关系无法确定（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 孤立导体的电容与导体的大小和形状有关，与带电荷量和电势无关。答案为 A。10.如图，两个半径为 R的相同的金属环在 a、b 两点接触，并且相互垂直放置，电流 I沿 ab连线方向由a端流入，b 端流出，则环中心 O点的磁感应强度的大小为_ A0 B C D（分数：2.00）A. B.C.D.解析：解析 *，两线圈在 O点产生的 B大小相等，方向相反，所以总磁场为 0。答案为 A。11
17、.长宽分别为 a和 b的矩形线框置于均匀磁场 B中，磁场随时间变化的规律为 B=B0sint，将线圈平面与磁场方向垂直，则此感应电动势的大小为_ A.abB 0cost B.abB 0sint C.-abB 0sint D.-abB 0cost（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 *。答案为 D。12.一弹簧振子，当把它水平放置时，它作简谐振动，若把它竖直放置或放在光滑斜面上，如图所示，下列说法中正确的是_（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 两图都为弹簧振子的运动，而弹簧振子的运动为简谐振动。答案为 C。13.对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的?_ A.物体处在
18、运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值 B.物体位于平衡位置且向负方向运动时，速度和加速度都为零 C.物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零 D.物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 做简谐振动的物体在平衡位置时速度最大，合外力为 0；在端点时速度为 0，合外力最大。答案为 D。14.一质点同时参与两个同方向同频率的简谐振动：x 1=210-2 ，x 2=410-2 （分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 由相位关系相同可以看出 A=A1+A2=6cm。答案为 C。15.数据表明，声波在某物质中的波长为 18.
19、0cm，而频率为 1900Hz，则声速为_ A.340m/s B.341m/s C.342m/s D.343m/s（分数：2.00）A.B.C. D.解析：解析 由*，所以 u=v=0.1801900=342m/s。答案为 C。16.在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动是_ A.振幅相同，相位相同 B.振幅不同，相位相同 C.振幅相同，相位不同 D.振幅不同，相位不同（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 在驻波中，两相邻波节各质元振幅不同，但具有相同的相位。答案为 B。17.在双缝干涉实现中，用单色自然光入射，在屏上形成干涉条纹，若在双缝后放一厚度可忽略不计的偏振片，则_ A.干涉条
20、纹的间距改变，条纹的亮度不变 B.干涉条纹的间距改变，条纹的亮度减弱 C.干涉条纹的间距不变，条纹的亮度不变 D.干涉条纹的间距不变，条纹的亮度减弱（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 双缝后放一厚度不计的偏振片，不改变入射光的频率，则不改变其光程，故不影响干涉条纹的间距，而入射光为自然光，其光矢量方向对光的传播方向是轴对称分布的，通过偏振片时，只有与偏振片的偏振方向相同的能到达屏上，故条纹亮度减弱。答案为 D。18.下列说法正确的是_(1)所有惯性系对物理基本规律都是等价的(2)在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关(3)在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相
21、同 A.(1)、(2) B.(1)、(3) C.(2)、(3) D.都正确（分数：2.00）A.B.C.D. 解析：解析 本题考查的是狭义相对论的两条基本原理：相对性原理，光速不变原理。答案为 D。19.太空中某星球距离地球 5光年，如果宇航员希望把这路程缩短为 3光年，则他所乘的宇航飞船相对于地球的速度应该是_ A.c/2 B.4c/5 C.2c/3 D.3c/5（分数：2.00）A.B. C.D.解析：解析 *。答案为 B。20.某金属产生光电效应的红限波长为 0，今以波长为 ( 0)的单色光照射该金属，金属释放出的电子(质量为 me)的动量大小为_。Ah/ Bh/ 0C D （分数：2.
22、00）A.B.C. D.解析：解析 *，所以*。答案为 C。二、B填空题/B(总题数：6，分数：18.00)21.一质点在 Oxy平面内做曲线运动，其加速度是时间的函数，已知 ax=2，a y=36t2。设质点 t=0时r0=0，v 0=0。则此质点的轨道方程 1。（分数：3.00）填空项 1:_ （正确答案：y=3x 2）解析：22.一圆锥摆，质量为 m的小球在水平面内以角速度 匀速转动。在小球转动一周的过程中，小球所受重力的冲量的大小是 1。（分数：3.00）填空项 1:_ （正确答案：mg2/）解析：解析 主要考查冲量定理的概念。冲量：*23.设有 5mol的氢气，最初的压强为 1.01
23、3105Pa，温度为 20，等温度条件下把氢气压缩为原体积1/10的过程中需做的功为_。（分数：3.00）填空项 1:_ （正确答案：810 4J）解析：解析 等温过程*此值为系统对外界做的功，故需外界对气体做功 2.8104J。24.有一个平行板电容器(如下图所示)，两极板分别带电+Q 和-Q，每个极板的面积为 A=600cm2，极板间的匀强电场 E=300kV/m，而场外的电场为 0(不考虑边缘效应)，Q=_。（分数：3.00）填空项 1:_ （正确答案：0.159C）解析：解析 在两个极板间作高斯面，设 E与极板内表面垂直，得*板外没有电通量，极板间电通量为 EA，则Q= 0EA=(8.
24、85410-12)(300103)(60010-4)=1.5910-7C=0.159C*25.一平面简谐波的频率为 50Hz，传播的速度为 200m/s，波线上两点的相位相差为 （分数：3.00）填空项 1:_ （正确答案：*）解析：解析 *26.现有一粒子的动量是其非相对论动量的 2倍，则该粒子的速度是_。（分数：3.00）填空项 1:_ （正确答案：2.610 8m/s）解析：解析 相对论动量公式*非相对论动量公式为p0=mv如果 p是 p0的 n倍，那么*所以*已知 n=2所以*三、B计算题/B(总题数：2，分数：30.00)27.1. 质量为 M的潜水员悬崖跳水潜入深海。若崖高 h，潜
25、水员入海后受的阻力 f=-kv，海水对潜水员的浮力为 F。不考虑水平运动，仅就 Mg-F0 的情况求解潜水员入海后下沉速度随时间的函数关系。* 选海平面为参照系，以入水点为坐标原点，y 轴向下为正。从入水开始，由牛顿第二定律可得：*分离变量*利用初始条件，t=0 时*两边积分*得*质量为 M的潜水员悬崖跳水潜入深海。若崖高 h，潜水员入海后受的阻力 f=-kv，海水对潜水员的浮力为F。不考虑水平运动，仅就 Mg-F0 的情况求解潜水员入海后下沉速度随时间的函数关系。 （分数：10.00）_正确答案：(选海平面为参照系，以入水点为坐标原点，y 轴向下为正。从入水开始，由牛顿第二定律可得：* 分离
26、变量* 利用初始条件，t=0 时* 两边积分* 得*)解析：已知 2.0mol的氦气(视为刚性分子理想气体)，起始的温度是 27，体积是20L。此氦气先等压膨胀至体积为原体积的 2倍，然后做绝热膨胀使其温度仍恢复到起始温度。求：（分数：20.00）(1).在这过程中共吸热是多少?（分数：4.00）_正确答案：(等压膨胀 *，所以* 所以氦气吸热为 *)解析：(2).氦气的热力学能总改变是多少?（分数：4.00）_正确答案：(因为最终恢复到初温，则 T3-T1=0，U=0)解析：(3).氦气所做的总功为多少?（分数：4.00）_正确答案：(由热力学第一定律 W=Q-u=12465J)解析：(4)
27、.最后的体积为多少?（分数：4.00）_正确答案：(根据公式在绝热下pV =常数所以*根据公式*已知 T2=600K，T 1=300K，V 2=40L所以解得 V3=110L)解析：(5).在一半径 R=1.0cm的无限长、横截面为半圆形的金属薄片中，沿长度方向有电流 I=5.0A均匀通过。求横截面上半圆的圆心处的磁感应强度。（分数：4.00）_正确答案：(根据安培环路定理将金属片分划成许多细长条*根据对称性By=dB y=0*)解析：四、B分析计算题/B(总题数：1，分数：12.00)如图所示，两个同心导体球壳，内球壳半径为 R1，均匀带有电荷 Q，外球壳半径为 R2，两球壳的厚度均忽略。外球壳与地相连接。设地为电势零点。试求外球壳内(0rR 2)：（分数：12.00）(1).场强大小分布（分数：4.00）_正确答案：(问题具有球对称性，由高斯定理可知 *)解析：(2).电势分布（分数：4.00）_正确答案：(当 0rR 1时，各点电势为*(也可直接用电势叠加得上解)。当 R1rR 2时，各点电势为*)解析：(3).电场总能量（分数：4.00）_正确答案：(外球壳内(0rR 2)电场总能量为*此题主要考查了高斯定理的应用，电场及电场能量的计算，此类题是考试的重点之一。)解析：
