2023年自學(xué)考試物理工試題

全國(guó)2023年１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1０小題,每小題２分,共20分）在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目規(guī)定的，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。1.一質(zhì)點(diǎn)沿ｘ軸運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方程為ｘ=8t-２t2,式中x的單位為ｍ,t的單位為so在t=１s到t＝３ｓ的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的路程ｓ＝(）A.2m?B．4ｍC．6ｍ?D．８m２．一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R=2ｍ的圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方程為θ=6t+ｔ2，式中θ的單位為rad,ｔ的單位為so在t=2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速率v=（)A.2m/s?B．4m/sC．10m/s?D.20m/ｓ3．氦氣和氧氣的溫度相同，則它們的()A.分子的平均動(dòng)能相同,分子的平均速率相同B．分子的平均動(dòng)能相同,分子的平均速率不同C.分子的平均動(dòng)能不同，分子的平均速率相同D．分子的平均動(dòng)能不同,分子的平均速率不同4.一個(gè)平行板電容器充電后，儲(chǔ)存的能量為W0。現(xiàn)通過(guò)改變兩個(gè)極板之間的距離,使其電容增長(zhǎng)一倍,再將充電電壓提高一倍進(jìn)行充電，則該電容器現(xiàn)在儲(chǔ)存的能量為()A.W0?Ｂ．２Ｗ０C．４W0 D．8Ｗ05．如題５圖所示，一塊條形磁鐵從右向左運(yùn)動(dòng)靠近一個(gè)固定的閉合線圈,穿過(guò)線圈后,繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)離開線圈。此過(guò)程中，磁鐵將受到線圈感應(yīng)電流的磁力作用。按能量守恒的觀點(diǎn)，可知()A．磁鐵穿過(guò)線圈前受排斥力作用,穿過(guò)線圈后也受排斥力作用Ｂ.磁鐵穿過(guò)線圈前受排斥力作用，穿過(guò)線圈后受吸引力作用C.磁鐵穿過(guò)線圈前受吸引力作用,穿過(guò)線圈后受排斥力作用Ｄ.磁鐵穿過(guò)線圈前受吸引力作用,穿過(guò)線圈后也受吸引力作用6.質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振動(dòng)方程x=0．06cos(t-)(SI)。質(zhì)點(diǎn)在t=２s時(shí)的相位為(）A． B.C. D．7．兩列相干波的強(qiáng)度均為Ｉ0，當(dāng)兩列波到達(dá)P點(diǎn)相遇時(shí)，它們的相位差為３,則P點(diǎn)合成波的強(qiáng)度I=(）A.0?Ｂ.Ｉ0C.2I0 D.４I08.用波長(zhǎng)為的單色光作單縫衍射實(shí)驗(yàn),若觀測(cè)屏上的P點(diǎn)相應(yīng)于aｓｉn＝２,式中a為縫寬，為P點(diǎn)相應(yīng)的衍射角,則P點(diǎn)應(yīng)為(）Ａ.第二級(jí)明紋中心位置 Ｂ.第四級(jí)明紋中心位置C．第二級(jí)暗紋中心位置?D.第四級(jí)暗紋中心位置9．一火箭相對(duì)于地球以０.8cＡ.0.２ｃ?B.0.8ｃＣ.c D.1．8ｃ10.第一束單色光的波長(zhǎng)＝6０0ｎm,其光子的動(dòng)量為p1,第二束單色光的光子動(dòng)量為p2=1.5ｐ1,則第二束光的波長(zhǎng)為()A．300nｍ Ｂ.400ｎmＣ.800nm D．900nm二、填空題Ⅰ（本大題共１1空,每空２分，共22分）?請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上對(duì)的答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。1１.如題11圖所示,在傾角為α的光滑斜面上,有一質(zhì)量為m的圓球，球被一光滑的豎直擋板阻擋而處在靜止?fàn)顟B(tài)。則球受到斜面的正壓力的大小N１＝_＿_(dá)＿＿_(dá)_____＿_(dá);受到擋板的正壓力的大小Ｎ２＝_＿＿_(dá)_____＿_(dá)__。12.容器中裝有抱負(fù)氣體。若使氣體的壓強(qiáng)變?yōu)楸緛?lái)的2倍，溫度變?yōu)楸緛?lái)的3倍，則氣體的密度將變?yōu)楸緛?lái)的________＿_(dá)＿_(dá)_倍。13．如題１３圖(A）所示,P是帶電直線中垂線上的一點(diǎn),已知其電勢(shì)為５Ｖ?，F(xiàn)將帶電直線對(duì)折,如題1３圖(B)所示,則P點(diǎn)的電勢(shì)為_＿_(dá)_＿_(dá)＿_(dá)_＿＿＿_(dá)。1４.一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng),初始時(shí)具有振動(dòng)能量0．8Ｊ。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最大位移處時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的勢(shì)能為__＿_(dá)____＿_(dá)___J。15．一平面簡(jiǎn)諧波以波速v=２5m／s傳播,已知平衡位置在原點(diǎn)處的質(zhì)點(diǎn)按ｙ=０.05ｃｏsｔ(SI)的規(guī)律振動(dòng)。若該波沿ｘ軸正方向傳播，其波動(dòng)方程為y=_＿_(dá)＿_(dá)_____＿_(dá)_(SI);若該波沿x軸負(fù)方向傳播，其波動(dòng)方程為y=___＿_(dá)_＿＿_(dá)_________（SI）。１6．水的折射率為1.3３，玻璃的折射率為1.50，當(dāng)光線由水中射向玻璃而反射時(shí),布儒斯特角ｉ0滿足ｔaｎi0＝____＿_(dá)＿_(dá)_＿＿_(dá)_(結(jié)果保存兩位小數(shù))。17.實(shí)驗(yàn)室測(cè)得一粒子的質(zhì)量為靜質(zhì)量的5倍,則實(shí)驗(yàn)室測(cè)得粒子的動(dòng)能是它的靜止能量的_________＿_(dá)__倍。1８.微觀粒子具有波粒二象性。當(dāng)某一微觀粒子的動(dòng)量為ｐ時(shí),其德布羅意波長(zhǎng)=_____＿_(dá)____＿＿,當(dāng)它的能量為Ｅ時(shí)，其德布羅意波的頻率v=__＿_(dá)___＿_(dá)＿_(dá)_＿。三、填空題Ⅱ(在下列6道填空題中，只選答其中1道題,２分)先把選做的1道題的題號(hào)填寫在下面方框中括號(hào)內(nèi)，再將答案填寫在括號(hào)右邊的空格內(nèi)。答案寫在原題空格內(nèi)無(wú)分。題號(hào)答案（）１9.原子輻射有兩種方式,一種是自發(fā)輻射,另一種是×××輻射。２０.激光器有三個(gè)基本組成部分:激活介質(zhì)、激勵(lì)能源和×××。21.質(zhì)子和中子組成原子核時(shí)出現(xiàn)的質(zhì)量虧損用Δm表達(dá),原子核的結(jié)合能ΔE=×××。2２.若在四價(jià)的本征半導(dǎo)體中摻入五價(jià)的元素,即可構(gòu)成×××型半導(dǎo)體。23.超導(dǎo)態(tài)的兩個(gè)基本屬性是×××效應(yīng)和邁斯納效應(yīng)。24.按照標(biāo)準(zhǔn)模型,每個(gè)中子由×××個(gè)夸克組成。四、簡(jiǎn)樸計(jì)算題（本大題共3小題,每小題４分,共12分)２5.如題２5圖所示，一勻質(zhì)細(xì)桿長(zhǎng)度為ｌ，質(zhì)量為m1，可繞在其一端的水平軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Ｉ=m1ｌ２。初時(shí)桿自然懸垂,一質(zhì)量為m2的子彈以速率v垂直于桿擊入桿的中心后以速率穿出。求子彈穿出那一瞬間，桿的角速度的大小。26．在真空中，電流由長(zhǎng)直導(dǎo)線１沿半徑方向經(jīng)ａ點(diǎn)流入一電阻均勻分布的圓環(huán),再由b點(diǎn)沿切向流出,經(jīng)長(zhǎng)直導(dǎo)線２返回電源。a和b是圓環(huán)直徑的兩個(gè)端點(diǎn),如題２6圖所示。已知直導(dǎo)線上的電流強(qiáng)度為I，圓環(huán)半徑為R,求圓心O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。27.用＝500nm的單色光垂直照射一光柵常數(shù)為ｄ=４×10－６ｍ的光柵。求光柵衍射的第四級(jí)主極大所相應(yīng)的衍射角。五、計(jì)算題(本大題共6小題,共４4分）2８.（本題8分）質(zhì)量為m的物體初時(shí)靜止于原點(diǎn)。當(dāng)物體受到輕微擾動(dòng)后開始沿x軸正向運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體所受合外力的方向沿ｘ軸正向,合外力的大小隨物體位置x而變化，其關(guān)系為F＝kｘ,ｋ為已知正常數(shù)。求：（１)物體從原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到ｘ=x０處的過(guò)程中，合外力對(duì)物體做的功；（２）物體在ｘ=x0處的速度；（3)物體從原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x＝x0處的過(guò)程中,合外力給物體的沖量。2９．(本題7分）有４moｌ空氣(視為雙原子抱負(fù)氣體,分子的自由度為5),開始時(shí)壓強(qiáng)p1＝１．0×1０5Pa,體積V1＝0．10m3。后來(lái)氣體經(jīng)歷一個(gè)等壓過(guò)程,體積膨脹到V試問(wèn)：(１)氣體內(nèi)能變化多少?(2）氣體做功多少？(3）氣體吸熱多少?[結(jié)果保存2位有效數(shù)字。普適氣體常量Ｒ=8.３1Ｊ/(mol·k）]３0．(本題8分）真空中有一個(gè)半徑為R的孤立帶電導(dǎo)體球,導(dǎo)體球表面附近的場(chǎng)強(qiáng)大小為E0,試求：(1)導(dǎo)體球所帶電量;（2)導(dǎo)體球內(nèi)、外電場(chǎng)強(qiáng)度大小的分布。3１．(本題7分）如題３１圖所示,真空中，有一載流為I1的長(zhǎng)直導(dǎo)線，長(zhǎng)直導(dǎo)線旁有一個(gè)載流為Ｉ2的矩形線框。線框與長(zhǎng)直導(dǎo)線共面，寬為a,高為h，線框左邊距離長(zhǎng)直導(dǎo)線為ｄ。求線框受到的安培力的大小和方向。32.（本題8分）如題32圖所示，一U形導(dǎo)體線框置于垂直于紙面向里的均勻磁場(chǎng)B中,線框上Oｘ坐標(biāo)的ｘ處有一長(zhǎng)度為ｌ的活動(dòng)邊。就下述