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全国10月高等教育自学考试物理工试题及答案

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全国 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） 
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（  ） 
A.GMR   B.2GMR  
C. GMR D.GMR
2．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，下列表示式中正确的（  ） 
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.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q的恒力F作用，物体的水平加速度为（  ） 
A.cosFgmm-  B.cosFgmqm+ 
C.cossin)Fgmm+- D.cossin)Fgmm--

5．下列叙述中正确的是（  ） 
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（  ）
A.2400N   B.1600N 
C.240N  D.16N 
7．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.pVvR  B.pVRv   
C.pvVR  D.RVvp
8．一确定静电场中某点的电势值取决于（ ）
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 匝，其长度为0.6m，真空磁导率μ0=4π×10-7N/A2，若经过的电流为6A，螺线管内的磁感应强度为（  ） 
A.2.5×l0-2T  B.5.0×10T  
C.2.5×102T  D.5.0×l02T 
10．一电子（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（  ） 
A.0  B.evB 
C.evBem   D.eevBm 
11．穿过一闭合回路的磁通量随时间的变化关系为mF=2t2+t(SI)，则t=0时回路中的感应电动势为（ ） 
A.0  B.1V 
C.2V  D.4V 
12．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（ ） 
A.0  B.9.0×l0-4V 
C.1.6×l0-3V  D.1.6×l03V 
13．质点沿x轴作简谐振动，其运动学方程x=cos()Atwj+，则速度表示式为（  ） 
A.v=sin()Atwwj+  B.v=cos()Atwwj+ 
C.v=sin()Atwwj-+  D.v=cos()Atwwj-+ 
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.总能量变大  B.周期变大 
C.总能量变小  D.周期变小
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（  ）
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 
16．两列波的表示式分别为y1=cos2Avtx（/）和y2=cos2Avtx（/），两波叠加后在坐标原点x=0处的振幅为（  ）
A.0   B.2A 
C.A  D.2A 
17．下列叙述中正确的是（  ） 
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（ ） 
A.一定大于100m  B.一定小于100m 
C.大于或等于100m  D.小于或等于100m 
19．一电子的动量为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）（  ）
A.2.2×10-12m  B.2.2×10-10m 
C.2.2×10-8m  D.2.2×l0-6m 
20．光子的能量E与动量p的关系是（  ） 
A.Epc=  B.p=Ec 
C.2Epc D.p=Ec2 
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′=___ ___． 
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______J.(R=8.31 J·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 J，则此热机在一次循环中所做的净功为______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______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____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．
28．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（L>>R2－R1），若内、
外圆筒单位长度上所带电量分别为l和－l，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q=45°，入射光的波长为多少？
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． 

全国 10月高等教育自学考试 
物理（工）参考答案
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） 
1、B 2、C 3、A 4、D 5、D
6、C 7、A 8、B 9、A 10、D
11、B 12、B 13、C 14、A 15、B
16、A 17、A 18、B 19、B 20、A 
二、填空题（本大题共6小题，每小题3分，共18分） 
21. a
22. 1246.5
23. 300
24. 洛伦兹
25. 0.04
26. 1.1X10 -27
三、计算题（本大题共3小题，每小题10分，共30分） 
27.1)等体过程，体积对外不做功  W=0  T=T2-T1=27-17=10K    U=3/2RT=1.5X10X8.31J=124.65J 
(2) 等压过程  W=PV=nRT 
           X10X8.31J=83.1J(n=1mol)     Q=5/2 nRT=2.5x83.1J=207.75J
28.

29解：(1)d=(a+b)=1/500mm=2×10-6  m dsinq=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=0.7×10-7 m 
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．解：(1)由重力提供向心力 2
GMRm=m
𝑣2r   
M=  𝑣2G   .r  
(2) 设星椭圆轨道近地点、远地点距地心的距离为L,L1 GM /Rm= m 
𝑣12L  +R     L= v12r2  /GM-r L1= 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，可是势能增加，总的机械增加。