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2004年7月全国高等教育自学考试物理(工)试题

2005-06-11 00:00   【 】【我要纠错

  课程代码:00420

  一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分,共30分)

  1.若物体在作空间运动的速度为 (t),则该物体在任意时刻的加速度 (t)为()。

  A.B.C.D.以上说法都不对

  2.一质点在水平面上作匀速圆周运动,则()。

  A.它的动能、动量都保持不变B.动能保持不变,动量在改变

  C.动能、动量都在改变D.动能在改变,动量保持不变

  3.空气中含有氢气(H2),氮气(N2),氧气(O2),二氧化碳(CO2),它们的摩尔质量依次分别是

  2×10-3,28×10-3,32×10-3,44×10-3(kg/mol)。在同一温度下,哪种气体的最概然速率vP最小()

  A.氢气B.氮气C.二氧化碳D.氧气

  4.一系统吸热为Q,内能增加△E,同时对外作功W,则以下等式正确的是()。

  A.W=△E+QB.W=△E-Q

  C.△E=Q-WD.Q+△E+W=0

  5.设有一金属球壳,内含一同心的金属球,金属球借助一穿过外球壳小孔的导线接地,如图所示。如果金属球壳带正电,则内球的带电状况为()。

  A.不带电

  B.带正电

  C.带负电

  D.无法确定

  6.稳恒电流I流经外半径为R2,内半径为R1的空心圆柱形管,I在管中均匀分布。令r为从管轴到一给定点的距离,当r>R2时磁场B的大小为()。

  A.0B.

  C.D.μ0为真空的磁导率

  7.下列四个表达式中,代表位移电流的是()。

  A.B. 

  C.D. 

  8.一线圈的自感系数为L,通有电流I,则该线圈贮存的磁能为()。

  A.LI2B. LIC.LID. LI2

  9.有二个弹簧振子系统,都在作振幅相同的简谐振动,二个轻弹簧的劲度系数k相同,但振子的质量不同。则二个系统振动的机械能是()。

  A.振子质量大的振动的机械能大

  B.振子质量小的振动的机械能大

  C.二个系统振动的机械能相同

  D.不一定

  10.两相干波源S1和S2,相距为 λ,其初相位相同,且振幅均为1.0×10-2m,则在波源S1和S2连线的中垂线上,任意一点,两列波叠加后的振幅为()。

  A.0B.1.0×10-2mC. ×10-2mD.2.0×10-2m

  11.波长为λ的平行单色光照亮一宽度为a的狭缝,对应于衍射图样第一级暗纹的衍射角

  θ=30°,a的大小为()。

  A. λB.λC.2λD.3λ

  12.以白光垂直照射透射光栅,所得到的一级光谱按衍射角从小到大排列的顺序是()。

  A.紫黄红B.红紫黄C.黄红紫D.红黄紫

  13.边长为a的正方形薄板静止于惯性系K中的XOY平面内,且两边分别与X、Y轴平行,惯性系K′以0.8c(c为真空中光速)的速度相对于K系沿x轴作匀速直线运动,则从K′系测得薄板的面积为()。

  A.a2B.0.6a2C.0.8a2D.

  14.光电效应表明光电流依赖于()。

  A.入射光的颜色B.入射光的频率

  C.入射光的位相和频率D.入射光的强度和频率

  15.设n为测量次数,△xi为残差,i=1,2,3,…n,则单次测量的标准偏差Sx为()。

  A.B.

  C.D.

  二、填空题Ⅰ(每小题2分,共24分)

  1.一摩尔的氧气(O2)当温度为300K时,所含内能是________;(视为理想气体,摩尔气体常量R=8.31J/molK)。

  2.一“无限大”均匀带电平面A,其附近放一与它平行的有一定厚度的“无限大”平面导体

  板B(不带电),如图所示。已知A上的电荷密度为+σ,则在导体板B的两个表面1和2上的感应电荷面密度分别为σ1=________,σ2=________.

  3.若空气的击穿电场强度为2×106V/m,则直径为10cm的球壳的最大荷电量是_______.

  4.一半圆形闭合线圈,半径R=0.2m,通过电流I=5A,放在均匀磁场中,磁场的方向与线圈平面平行,如图所示,磁感应强度B=0.5T,则线圈所受到的磁力矩为________.

  5.如图所示,一无限长直导线通有电流I、另有一与该导线共面且垂直的金属棒AB,以速度v平行于长直导线作匀速运动,则AB上的电动势方向为________.

  6.设一简谐振动其方程式为x=4.0×10-2cos(πt+π) m则此振动在t=1s时的速度v=______m/s,加速度a=________m/s2.

  7.一横波在弦上传播,其运动方程是y=1.0×10-2cos2π(2.5x-100t)(SI)

  则该波的波速v=________m/s,频率ν=________Hz.

  8.当红光以起偏振角从空气入射到某种玻璃板上时,折射角为31.8°,则起偏振角为_______.

  9.二个偏振片叠在一起,它们的偏振化方向的夹角为30°。当自然光入射时,透射光强与入射光强之比为________.

  10.一粒子的静质量为m0,速度为 C,则该粒子的动能为________.(c为光速)

  11.能量为1.00keV的光子的德波罗意波长为_____________.(1eV=1.6×10-19J)普朗克常量为h=6.63×10-34JS.

  12.根据有效数字的概念及给定的误差值,可以判断出在结果表示式:325.67±0.1cm中有错误,它的正确的结果表示式应改为:________cm.

  三、填空题Ⅱ(6题选做3题,先将所做的3题的题号按顺序写在方框中。每小题2分,共6分)

  1.激光是具有以下两个特点:(1)________;(2)________的相干光束。

  2.质子的自旋为________,中子的自旋为________.

  3.在固体的能带理论中,能级全被价电子填满的能带称为________,未被价电子充填的能带称为________.

  4.超导态的两个互相独立的基本属性是________效应和________效应。

  5.宇宙背景辐射是指宇宙中高度各向同性的温度为________的黑体辐射。

  6.组成质子的中子的夸克是________夸克和________夸克。

  四、计算题(写出过程,并注明理由。共40分)

  1.一质点沿x轴运动,运动方程为x=3t+4t2,x的单位为m,t的单位为s,求质点:

  (1)出发时(t=0)的位置和速度;

  (2)t=2s时的加速度大小;

  (3)质点在作什么运动(4分)

  2.一单摆摆长l=1.0m,摆球质量m=1.0kg,在竖直平面内来回摆动,已知摆球在最低点时的速率v=1.0m/s,试求:

  (1)在最低点时,悬线的张力T

  (2)相对最低点,摆球能上升的最大高度h=l(1-cosθ0)为多少(g取10m/s2)(6分)

  3.设有1mol的氧气,体积V1=4.92×10-3m3,压强P1=2.026×105Pa,今使它等温膨胀,使压强降低到P2=1.013×105Pa,试求此过程中氧气所做的功,吸收的热量以及内能的变化。

  (ln2=0.693)。(6分)

  4.电容器由相距5×10-3m、面积各为8×10-3m2的两块平行金属板组成,接在电池上以维持极板间300V的电势差。求极板间的电场能量。(真空电容率ε0=8.85×10-12C2N-1m-2)(4分)

  5.下图是无限长载流平板的截面,平板的宽度为L.电流垂直纸面向外,强度为I,均匀地分布在截面上,求在板的截面的延长线上且与板的一边相距为a的P点的磁感应强度,包括大小与方向。(8分)

  6.如下图所示,穿过回路的磁通量按下式

  ΦB=6t2+7t

  随时间t而增加,式中ΦB的单位是10-3Wb,时间单位是s,试问:

  (1)在t=2.0s时,回路中的感应电动势的绝对值是多少

  (2)电阻R上的电流方向是什么(6分)

  7.以白光垂直照射光栅常数d=3.4×10-6m的透射光栅,试问在衍射角为30°处会出现什么波长的可见光(可见的波长范围为400~700nm)(6分)

 

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