2022年10月自考00420物理工试题及答案.docx

1、绝密启用刖2022年10月高等教育自学考试全国统一命题考试物理（工）（课程代码00420）注意事项：1-本试卷分为两部分，第一部分为选择题，第二部分为非选择题。2. 应考者必须按试题顺序在答题卡（纸）指定位置上作答，答在试卷上无效。3. 涂写部分、画图部分必须使用2B铅笔，书写部分必须使用黑色字迹签字笔。第一部分选择题一、单项选择题：本大题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题列出的备选项中 只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。1. 关于一对作用力与反作用力，下列说法正确的是A. 大小相等，方向相反，分别作用在两个物体上B. 若一物体受到作用力，则它也受到该作用力的反作用力C. 反作用

2、力在作用力之后出现D. 可以是不同性质的力2. 下列说法正确的是A. 若系统不受外力作用，则它的机械能保持不变B. 若系统不受外力作用，则它的动量保持不变C. 若系统受到的外力不做功，则它机械能保持不变D. 若系统受到的外力方向不变，则它的动量保持不变3. 如图，一弹簧原长为R,弹性系数为上，一端固定在半径为R的半圆环的端点A,另一端与一套在半圆环上的小环相连.若当小环位于B点时，弹簧恰为原长，则 将小环从B点沿半圆环移动到另一端C点的过程中，弹簧的拉力对小环做的功为A. -2妇?2B.-箫C. -kR2D. -kR2224.如图，质量为刀的物块在水平面内做匀速圆周运动，半径为R,角速度为CO

3、.物块运动一周受到合外力的冲量大小为（选项中g为重力加速度）尸/ 乂Ao 0B. 2nRmgI O/ 11/C 2itRmgD2 加gCOCD题4图5. 如图，一颗卫星在地球引力的作用下沿椭圆轨道运行，若该卫星在近地点A和远 地点B的角动量与动量大小分别为厶、Pa和晶、再,则有A. La= Lb、PaB. La= Lb、PaPbC. PbD. La下列说法正确的是A. 该定理只适用于具有对称性的电场B. 是空间所有电荷的代数和C. 若g,=0,则可判断出式中的电场 = 0D. 式中的电场E是高斯面内、外所有电荷激发的物理（工）试题第2页（共6页）物理（工）试题第2页（共6页）9.某一电容器的电

4、容值为C,极板上带电量g时，电容器储存的能量为吧.如果极 板上带电量变为2q,则该电容器储存的能量为A. -WoB. WoC. 2W0D. 4W010.如图，两个同心的金属球面（均匀带电球面），内球面半径为R、带电量0,外球 面半径为电、带电量0，则在两球面外距离球心O为r的P点处的电势丫为（以 无穷远为电势零点）14.两个同方向的简谐振动玉（。和的振动曲线如图所示.A.B.C.D.=W + 42z = 42则合振动的振幅为题14图A. Q1 +04n0rB. 4k&oRC 047t 硒D. 一& + 1 4冗0& 4 兀 %&题10图15.16.两列相干波在x轴上叠加形成驻波,原点处为一个波

5、节.p点的坐标为Xp =, q11. 一运动电荷g,质量为m,进入均匀磁场中，则点的坐标为=言，则A. p点为波节，q点为波节C. p点为波节，q点为波腹 两列平面简谐相干波的振幅均为, P点处质元的振动位移y为A,则 A. P处质元的振幅一定是財C. P处质元的振幅可能是財q点为波节q点为波腹B. p点为波腹，D. p点为波腹，它们在空间P点相遇发生干涉，若某时刻测得B. P点一定是干涉相消D. P点可能是干涉相消A.其动能改变，动量不变B.其动能和动量都改变17.在夫琅禾费衍射实验中，用波长为人的单色平行光垂直入射到缝宽为a的单缝上,C.其动能不变，动量改变D.其动能、动量都不变在衍射角为

6、夕的方向上满足asin伊=2人，则在该衍射角方向对应的屏上位置是12.如图，在磁感应强度为8的均匀磁场中，有一面积为S的刚性矩形平面载流线圈 abed,线圈通有电流强度为I的恒定电流.若线圈平面的法向单位矢量与磁场方A.第一级明纹中心B.第一级暗纹中心C.第二级明纹中心D.第二级暗纹中心18.狭义相对论的相对性原理表述正确的是13.向夹角为9 = ；，则线圈所受磁力矩的大小为A. 0C. IBS2D. IBS题12图A. 在所有惯性参照系中，牛顿定律的表达形式都相同B. 在所有参照系中，牛顿定律的表达形式都相同C. 在所有惯性参照系中，物理定律的表达形式都相同D. 在所有参照系中，物理定律的表

7、达形式都相同319.若一动量为目的光子对应的波长为 = 600 nm ,则动量为0=五月的光子对应的如图，导体棒MN在均匀磁场B中绕通过O点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴转波长兀为动，ON的长度为棒长的!，则A. 300 nmB. 400nmC. 800 nmD. 900 nmA.B.M点比N点的电势高M点比0点的电势低0|C.M点比N点的电势低题13图D.O点比N点的电势高物理（工）试题第3页（共6页）20.分别用频率为和此的两种单色光，照射同一种金属均能产生光电效应。已知该金 属的红限频率为,测得两次照射时的截止电压U2=2U9则这两种单色光的频率 有如下关系A. v2 =, -v0B. v

8、2 =v, +v0C. v2 =2 -v0D. v2 = v, -2v0物理（工）试题第4页（共6页）第二部分非选择题28.如图，2 mol的双原子分子理想气体进行循环过程，其中AB为等温过程，BC为等压过程，CA为等体过程.设V2=2Vt, T = 600K ,计算时取In 2 = 0.693.求:二、填空题：本大题共6小题，每小题3分，共18分。21. 在Chy平面内有一运动质点，其运动方程为= cos2f i + sin2f j （SI）,则该质点在7 时刻的切向加速度大小4= .22. 如图，一轻绳绕在半径为夫、质量为刀的均质圆盘边缘，圆盘可绕通过其中心且垂直盘面的光滑固定轴转动（转动

9、惯量为丄赤）,若2以大小为F的恒力拉动轻绳使圆盘转动，则圆盘获得的角加速度大 小 a= .（1）经历一次循环，系统热力学能的变化和对外做的净功;（2）循环效率.题28图23. 有两种理想气体，它们的分子平均平动动能相同，但压强之比为1:2,则相应的分 子数密度之比为 .24. 如图，磁感应线恰好通过在a处和b处两个圆截面，两个圆截面的半径满足R,=%.假设磁场均匀地垂直通过这两个 截面，若a、b两处的磁感应强度大小分别为心和瓦，则 29.用波长为4的单色平行光垂直照射光栅常数d = 3.0 x108 m的透射光栅，测得观察 屏上第一级主极大的衍射角旦的正弦值为sin0, =0.14.求：（1）

10、单色光的波长；I,;（2）理论上可能出现的主极大的最高级次；（3）若用波长为400760 nm的光垂直照射该光栅，在旦方向上是否能出现除波长 为人以外的单色光的主极大？B *bb题24图25. 一质量为四的质点做简谐振动，振动方程为x =cos（奴+兰），当时间f = 时（T22为周期），质点所受的合外力为 .26. 将处于第一激发态的氢原子电离，需要的最小能量为 （已知氢原子的 基态能量为-13.6 eV ）.四、分析计算题：本题12分。要写出解题所依据的定理、定律、公式及相应的分析图，并写出主要的过程。只有 答案，没有任何说明和过程，无分。30.如图，两个半径分别为R和r的同轴圆形线圈相距

11、x,且Rr.（提示：通电圆线三、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. 一质量为2 kg的质点沿x轴运动，其所受合外力F 沿x轴正向，大小如图所示.设f = 0时，质点静 12 止于x轴原点.（1）写出合外力F随时间变化的分段函数表达式；（2）求质点在f = 6s时的速度和位置坐标； 圈轴线上的磁感应强度大小为B=，.麥声） 2（択之+亍）3/2（1）求x = R时，两线圈的互感M；（2）若小线圈沿x轴正方向以速率D匀速运动，而大线 圈通有电流强度为I的恒定电流，求小线圈回路中 产生的感应电动势的大小；（3）情形（2）

12、中大线圈的电流方向不同时，试分析小线圈中产生的感应电流的方向.题3图069 t/s（3）求质点在f = 9 s时的速度和位置坐标.防 喚题27图物理（工）试题第5页（共6页）物理（工）试题第6页（共6页）绝密启用前2022年10月高等教育自学考试全国统一命题考试物理（工）试题答案及评分参考（课程代码00420）二、填空题:本大题共6小题,21. 022.每小题3分,2F共18分。mR23. 1:224- I25.26. 3.4 eV三、计算题:27. （1）本大题共3小题,由题图得每小题10分,共30分。的）=2t (0sW，W6s)36-4t (6sWfW9s)（2分）(2)由牛顿定律得加速

13、度为（，） =t (0sWfW6s)18-2/ (6sWfW9s)（1分）一、单项选择题：本大题共20小题，每小题2分，共40分。1. A2. B3. D4. A5. A6. D7. B8. D9. D10. A11. C12. C13. A14. C15. B16. C17. D18. C19. B20. C物理（工）试题答案及评分参考 第1页（共3页）（1分）（1分）对0sWrW6s时间段，由口 =得dzdo=仆dfJvq Jo积分并代入初始条件Po=O得V=2t2当 r = 6s 时，。6=18 m/s（1分）（1分）再由蓦得物理（工）试题答案及评分参考 第3页（共3页）积分并代入初始条

14、件Xo = 0 m得（1分）x = t3,当 f = 6s 时，x6 = 36 m6（3）对6sW，W9s时间段，利用同样的方法，并代入当f = 6 s时的初始条件, 可得当，=9 s 时，。9 = 27 m/s, x9 = 108 m（2 分）28. （1）热力学能U为状态量，所求热力学能的变化 U = 0（2分）由理想气体状态方程，注意到C和B压强相等，可得*芬寺（1分）CA为等体过程：电=，2ca= vQm （TA-TC） = VRT（1 分）AB为等温过程：2ab= Kb = vRTn- = v7?71n2（1 分）BC为等压过程：阳BC = P（K 2）= -P% = -vRTc =

15、 -vRT（1 分）对外做的净功W = WCA+WAB+WBC=0 + vRTn2-vRT = 3.S5xlO3 J （1 分）（2）系统在CA和AB过程中吸热，总吸热为S = Gca + Gab =In 2 + vRT = RT（2 In 2 +1）（1 分）故效率为W RT（21n2 l） 2x0.693-1T=Q RT（21n2 + ：） 2x0.693 +129. （1）光栅方程 dsinO = k k = l单色光的波长人=d sin 0 = 420 nmiZsin ,（2）取。=兰 y =-=7.12 职 4 A,理论上可能出现的主极大的最高级次是7（2分）（2分）（2分）（2分）

16、（3）根据光栅方程dsin0 = kA ,若取上=2当 sinQ =0.14 时，2 = 210 nm已超出可见光范围，故在该方向上不可能出现其它可见光的主极大.（2分）四、分析计算题：本题12分。30. （1）设大线圈中通有电流强度为1的恒定电流，则在小线圈处产生的磁场的磁 感应强度为通过小线圈的磁通量为（3分）(2)x = R时，两线圈的互感Mm=e=NI 8R（3分）小线圈回路中产生的感应电动势的大小为d0 _ 3pl0itr2IR2vdt5X2(/?2+x2)2（4分）(3)根据楞次定律，小线圈沿x轴正方向以速率。匀速运动时，小线圈中产生 的感应电流的方向与大线圈中通有的恒定电流的方向始终相同.（2分）