2013年10月份自考物理工试题及答案

绝密★考试结束前全国2013年10月高等教育自学考试物理（工）试题课程代码：00420一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。1．己知万有引力常量为G，地球质量为M，半径为R，则地球表面处重力加速度大小为（B）A.GMRB.2GMRC.GMRD.GMR2．质点作曲线运动，r表示位置矢量，v表示速度，a表示加速度，下列表达式中正确的是（C）A.22d||dratB.d||dvatC.ddrvtD.ddvrt3．一质点在xy平面内运动，运动方程为r=2ti+(3t2+2)j，则该质点的运动轨迹是（A）A.直线B.圆C.椭圆D.抛物线4．如图，质量为m的物体A与水平面间的滑动摩擦因数为μ，受到一与水平方向夹角为的恒力F作用，物体的水平加速度为（D）A.cosFgmB.cosFgmC.cossin)Fgm(D.cossin)Fgm(题4图5．下列叙述中正确的是（D）A.物体的动量改变时，它的动能也一定改变B.物体的动量改变时，它的角动量也一定改变C.系统所受外力做功的代数和为零，则系统的机械能守恒D.系统所受合外力为零，则系统的动量守恒6．机枪每秒钟射出15颗子弹．每颗子弹质量为0.02kg，射出的速率为800m/s，则射击时的平均反冲力大小为（C）A.2400NC.240ND.16N7．v摩尔理想气体压强为p、体积为V，则其温度T为（摩尔气体常数为R）（A）A.pVvRB.pVRvC.pvVRD.RVvp8．一确定静电场中某点的电势值取决于（B）A.置于该点的试验电荷所带电量B.置于该点的试验电荷所受电场力C.电势零点的选取D.该点电场强度的大小9．一细长螺线管共有2000匝，其长度为0.6m，真空磁导率μ0=4π×10-7N/A2，若通过的电流为6A，螺线管内的磁感应强度为（A）A.2.5×l0-2TB.5.0×10TC.2.5×102TD.5.0×l02T10．一电子（电荷量为e，质量为me）以速率v垂直进入磁感应强度大小为B的磁场，电子作匀速率圆周运动的加速度大小为（D）A.0B.evBC.evBemD.eevBm11．穿过一闭合回路的磁通量随时间的变化关系为m=2t2+t(SI)，则t=0时回路中的感应电动势为（B）A.0B.1VC.2VD.4V12．飞机以300m/s的速度水平飞行，该处地磁场的磁感应强度竖直分量为6.0×l0-8T，则长为50m机翼上的动生电动势大小为（B）A.0B.9.0×l0-4VC.1.6×l0-3VD.1.6×l03V13．质点沿x轴作简谐振动，其运动学方程x=cos()At，则速度表达式为（C）A.v=sin()AtB.v=cos()AtC.v=sin()AtD.v=cos()At14．如图，弹簧振子在光滑水平面上作简谐振动，当其到达最大位移处时，恰有一泥块从正上方落到振子上，并与振子粘在一起运动，则振子振动的（A）A.总能量变大B.周期变大C.总能量变小D.周期变小题14图15．两列机械波I、II在传播过程中遇到一障碍物，I的波长与障碍物尺寸相当，II的波长远小于障碍物尺寸，则机械波（B）A.I的衍射现象更明显B.II的衍射现象更明显C.I与II的衍射现象同样明显D.I与II均无衍射现象16．两列波的表达式分别为y1=cos2Avtx（/）和y2=cos2Avtx（/），两波叠加后在坐标原点x=0处的振幅为（A）A.0B.2AC.AD.2A17．下列叙述中正确的是（A）A.频率不同的光一定不能相互干涉B.频率不同的光一定能够相互干涉C.频率相同的光一定不能相互干涉D.频率相同的光一定能够相互干涉18．一飞船相对于地球以0.9c的速率匀速飞行，当飞船上的宇航员测量北京奥运会主体育场“鸟巢”中的百米跑道时，所测得的长度（B）A.一定大于100mB.一定小于100mC.大于或等于100mD.小于或等于100m19．一电子的动量为3.0×10-24kgm/s，则相应的德布罗意波的波长为（普朗克常量h=6.63×l0-34Js）（B）A.2.2×10-12mB.2.2×10-10C.2.2×10-8mD.2.2×l0-6m20．光子的能量E与动量p的关系是（A）A.EpcB.p=EcC.2EpcD.p=Ec2非选择题部分注意事项：用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上，不能答在试题卷上。二、填空题（本大题共6小题，每小题3分，共18分）21．质量为m的质点在三个外力的作用下运动时，其加速度为a，当撤去其中一个外力F后，质点的加速度a′=___a___．22.1mol单原子分子理想气体的温度从0℃升高到100℃，气体的热力学能增加了__1246.5____J.(R=8.31J·mol-l·K-1)23．一热机的循环效率为15%，在一次循环中从外界吸热2000J，则此热机在一次循环中所做的净功为___300___J．24．产生感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用力，产生动生电动势的非静电力是__洛伦兹____力．25．单匝平面载流线圈的面积为0.lm2，通以电流强度为0.4A的电流，该线圈的磁矩大小为__0.04____A·m2．26．若每个23592U原子核裂变时释放的能量为3.3×l0-11J．按相对论质能关系，该能量所对应的物质质量为__1.1×l0-27__kg．三、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分）要写出主要的解题过程。只有答案，没有任何说明和过程，无分。27.1mol氦气（视为单原子分子理想气体），在温度由17℃升高到27℃的过程中，若：(1)保持体积不变，求气体热力学能的变化、对外界做的功；(2)保持压强不变，求气体吸收的热量、对外界做的功．（R=8.31J·mol-1·K-l）解：(1)等体过程，体积对外不做功W=0T=T2-T1=27-17=10KU=3/2RT=1.5X10X8.31J=124.65J(2)等压过程W=PV=nRT1X10X8.31J=83.1J(n=1mol)Q=5/2nRT=2.5x83.1J=207.75J28．如图，一同轴圆柱形电容器的内、外半径分别为尺Rl、R2，长为L（LR2－R1），若内、外圆筒单位长度上所带电量分别为和－，求：(1)内、外圆筒之间的电势差；(2)该电容器的电容；(3)该电容器储存的能量．29．单色光垂直入射到每毫米500条刻痕的光栅上．(1)若入射光波长为5.0×10-7m，求第二级主极大的衍射角；(2)若第二级主极大的衍射角=45°，入射光的波长为多少？解：(1)d=(a+b)=1/500mm=2×10-6mdsin=k入sino=k入/d=2×5.0×10-7/2×10-6=0.5(k=2)(2)dsin45°=k入1入1=dsin45°/2=2×10-6×0.7/2=0.7×10-7m四、分析计算题（本题12分）要写出解题所依据的定理、定律、公式或相应的分析图，并写出主要的过程。只有答案，没有任何说明和过程，无分。30．一卫星在距地心r=1.12×107m的圆形轨道上运动，运动速率v=6.0km/s．启动所携带的变轨装置后，卫星进入椭圆轨道，其近地点速率v1=8.0km/s，远地点速率v2=4.0km/s．(1)已知引力常量G=6.67×l0-1lN·m2/kg2，利用卫星圆周运动数据求地球质量；(2)求卫星椭圆轨道近地点、远地点距地心的距离；(3)分析说明卫星变轨后机械能增加的原因．解：(1)由重力提供向心力2GMRm=mM=.r(2)设星椭圆轨道近地点、远地点距地心的距离为L,L12GMRm=m+RL=v12r2/GM-rL1=v22r2/GM-r(3)由于卫星在近地点时速度很大动能也很大，势能减少，再远地点是，动能有所减少，但是势能增加，总的机械增加。