全國(guó)2010年7月高等教育自學(xué)考試
物理(工)試題
課程代碼：00420

一、單項(xiàng)選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)
在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是最符合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。
1.沿x軸運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)方程為x=8-3t2(t≥0)，則質(zhì)點(diǎn)( )
A.沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，速率不斷增大
B.沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，速率不斷減小
C.沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，速率不斷增大
D.沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，速率不斷減小
2.一輛質(zhì)量為m的汽車靜止于斜坡上，斜坡與水平面之間的夾角為θ.已知汽車與斜坡之間的靜摩擦因數(shù)為μs，則斜坡對(duì)汽車的靜摩擦力的大小為( )
A.mg cosθ
B.mg sinθ
C.μsmg cosθ
D.μsmg sinθ
3.一個(gè)繞固定軸O旋轉(zhuǎn)的剛體，對(duì)O軸的角動(dòng)量守恒.若剛體所受的合外力為F，剛體所受的對(duì)O軸的合外力矩為M，則一定有( )
A.F=0
B.M=0
C.F=0且M≠0
D.F≠0且M=0
4.將儲(chǔ)存于氣缸中的理想氣體等溫壓縮，使氣體的分子數(shù)密度增大為原來(lái)的4倍，則氣體的壓強(qiáng)將變?yōu)樵瓉?lái)的( )
A.1倍
B.2倍
C.3倍
D.4倍
5.理想氣體經(jīng)歷了一個(gè)準(zhǔn)靜態(tài)過程，溫度升高，同時(shí)氣體對(duì)外界做正功，則氣體( )
A.熱力學(xué)能增加，從外界吸收熱量
B.熱力學(xué)能增加，向外界放出熱量
C.熱力學(xué)能減少，從外界吸收熱量
D.熱力學(xué)能減少，向外界放出熱量
6.2mol氫氣(視為剛性分子理想氣體)經(jīng)歷一個(gè)等壓過程，溫度從T1變化到T2，氣體做功為( )
A.2R(T2-T1)
B.3R(T2-T1)
C.5R(T2-T1)
D.6R(T2-T1)
7.兩個(gè)半徑相同、帶電量相同的金屬球，一個(gè)是實(shí)心球，另一個(gè)是空心球，比較它們的電場(chǎng)強(qiáng)度分布( )
A.球內(nèi)部不同，球外部也不同
B.球內(nèi)部不同，球外部相同
C.球內(nèi)部相同，球外部不同
D.球內(nèi)部相同，球外部也相同
8.以無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，若距離點(diǎn)電荷r處的電勢(shì)為V0，則在距離該點(diǎn)電荷2r處的電勢(shì)為( )
A.V0/4
B.V0/2
C.V0
D.2V0
9.載流直導(dǎo)線處于均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與電流方向垂直則載流直導(dǎo)線所受安培力的方向( )
A.與電流垂直，與磁場(chǎng)也垂直
B.與電流垂直，與磁場(chǎng)不垂直
C.與電流不垂直，與磁場(chǎng)垂直
D.與電流不垂直，與磁場(chǎng)也不垂直
10.如題10圖所示，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直紙面向里，一矩形線框在紙面內(nèi)垂直于磁場(chǎng)以速度v運(yùn)動(dòng).已知線框的邊長(zhǎng)ab=cd=l1，bc=ad=l2，若線框ab段上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用ε1表示，bc段上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用ε2表示，線框回路上總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)用ε表示，則( )
A.ε=0，ε1=vBl1
B.ε=0，ε2=vBl2
C.ε=2vBl1，ε1=vBl1
D.ε=2vBl2，ε2=vBl2
11.激發(fā)感生電場(chǎng)Ei的是( )
A.穩(wěn)恒磁場(chǎng)
B.靜電場(chǎng)
C.隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)
D.隨時(shí)間變化的電場(chǎng)
12.題12圖所示為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)在t=0時(shí)的旋轉(zhuǎn)矢量圖.此時(shí)振動(dòng)的( )
A.位移x為正，速度v為正
B.位移x為正，速度v為負(fù)
C.位移x為負(fù)，速度v為正
D.位移x為負(fù)，速度v為負(fù)

13.從相干光源S1、S2發(fā)出的兩束相干光，它們的( )
A.振動(dòng)方向不同，振動(dòng)頻率不同
B.振動(dòng)方向不同，振動(dòng)頻率相同
C.振動(dòng)方向相同，振動(dòng)頻率不同
D.振動(dòng)方向相同，振動(dòng)頻率相同
14.在光柵衍射實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得觀察屏上第2級(jí)主極大的衍射角的正弦值為sin θ2=0.3，則屏上第4級(jí)主極大的衍射角的正弦值sin θ4為( )
A.0.15
B.0.3
C.0.6
D.0.9
15.一束自然光垂直照射兩塊重疊著的偏振片后，透射光強(qiáng)為零.這兩塊偏振片的偏振化方向的夾角為( )
A.0°
B.30°
C.60°
D.90°
16.相對(duì)論時(shí)空觀的兩個(gè)重要效應(yīng)是( )
A.時(shí)間膨脹，長(zhǎng)度膨脹
B.時(shí)間膨脹，長(zhǎng)度收縮
C.時(shí)間收縮，長(zhǎng)度膨脹
D.時(shí)間收縮，長(zhǎng)度收縮

二、填空題(本大題共6小題，每小題3分，共18分)
請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。
21.質(zhì)點(diǎn)受到兩個(gè)力的作用，其中F1=18N，沿x軸方向；F2=36N，沿y軸方向.設(shè)質(zhì)點(diǎn)受到的合力F與x軸的夾角為θ，則tan θ=_________.
22.氫原子中的電子繞原子核作圓周運(yùn)動(dòng)，電子對(duì)原子核的角動(dòng)量為L.若電子的質(zhì)量為m，速率為v，電子作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=________________.
23.氦氣與氧氣處于相同的溫度T時(shí)，氦氣分子每一個(gè)自由度上的平均動(dòng)能為1/2kT，氧氣分子每一個(gè)自由度上的平均動(dòng)能為__________.
24.一定量的理想氣體經(jīng)歷一個(gè)等壓過程，溫度變化ΔT，氣體吸熱Q=2.1x103J，做功
W=0.6×103J.若該氣體經(jīng)歷一個(gè)等體過程，溫度也變化ΔT，則氣體在等體過程中吸收的熱量QV=_____________J.
25.有兩個(gè)線圈，互感為M.當(dāng)線圈1中通有隨時(shí)間變化的電流i1，且|di1/di|=k時(shí)，線圈2中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)的大小ε21=_____________.
26.兩個(gè)相同的彈簧掛著兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的小球，組成兩個(gè)彈簧振子.它們?cè)谒?BR>方向作振幅相同的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，則兩個(gè)振子機(jī)械能的比值E1：E2=_____________.


三、計(jì)算題(本大題共4小題，每小題8分，共32分)
27.如題27圖所示，兩個(gè)同心均勻帶電球面，半徑分別是Ra和Rb(Ra<Rb)，所帶電量分別為qa和qb.設(shè)某點(diǎn)p與球心相距r(Ra<r<Rb)，試求：
(1)qa在p點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小Ea；qb在p點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小Eb；p點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小E.
(2)兩球面間的電勢(shì)差Uab.
28.如題28圖所示，在一個(gè)載流為I的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線上的A、C兩點(diǎn)處，用同質(zhì)(導(dǎo)線的粗細(xì)、材料相同)的半徑為R的半圓形導(dǎo)線搭接，進(jìn)行分流.

試求：(1)半圓中的電流強(qiáng)度I1；
(2)半圓的圓心O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向.
29.已知平面簡(jiǎn)諧波的表達(dá)式為y=A cos(Bt+Cx)，式中A、B、C為正常量.
求；(1)波的周期和波長(zhǎng)；
(2)波速以及傳播方向；
(3)在波傳播方向上相距為d的兩點(diǎn)的振動(dòng)相位差；
(4)介質(zhì)質(zhì)元振動(dòng)的速度振幅和加速度振幅.
30.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，所用單色光波長(zhǎng)λ=500nm，雙縫與觀察屏的距離D=0.8m.若測(cè)得屏上P點(diǎn)正好是第3級(jí)明條紋中心，P點(diǎn)到屏中心的距離x=3.0mm，求雙縫的間距d.若將整個(gè)裝置放于某種透明液體中，此時(shí)P點(diǎn)為第4級(jí)明條紋中心，求該液體的折射率n.
(1mm=10^-3m，1nm=10^-9m)
四、分析計(jì)算題(本大題10分)

31.如題31圖所示，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定，另一端與一質(zhì)量為M的木塊相連.初時(shí)彈簧無(wú)形變，木塊靜止在水平桌面上.現(xiàn)有一質(zhì)量為m的泥團(tuán)沿水平方向飛來(lái)，粘在木塊上.已知粘上泥團(tuán)后，木塊開始運(yùn)動(dòng)的速率為v.
求：(1)泥團(tuán)粘上木塊的過程中，泥團(tuán)與木塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒?泥團(tuán)初速度的大小v0為多少?
(2)如果不考慮桌面與木塊之間的摩擦，求彈簧的最大壓縮量x1；
(3)如果考慮桌面與木塊之間的摩擦，且已知彈簧的最大壓縮量為x2，則木塊與彈簧之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多少?