2023年全國自學考試物理工試題及其答案

全國2023年4月自學考試物理(工)試題課程代碼：00420請考生按規(guī)定用筆將所有試題的答案涂、寫在答題紙上。選擇題部分注意事項：1.答題前，考生務必將自己的考試課程名稱、姓名、準考證號用黑色筆跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題紙規(guī)定的位置上。2.每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題紙上相應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。不能答在試題卷上。一、單項選擇題(本大題共20小題，每小題2分，共40分)在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目規(guī)定的，請將其選出并將“答題紙”的相應代碼涂黑。錯涂、多涂或未涂均無分。1.在研究下列物體的運動時，能將物體作為質(zhì)點解決的是A.地球自轉(zhuǎn) B.地球公轉(zhuǎn)C.門窗轉(zhuǎn)動 D.風力發(fā)電機葉片旋轉(zhuǎn)2.一質(zhì)點做勻速率圓周運動時，其A.動量不變，對圓心的角動量不變B.動量不變，對圓心的角動量改變C.動量改變，對圓心的角動量不變D.動量改變，對圓心的角動量改變3.小球從高為h處以初速度v0落下，撞擊地面后反彈，回到出發(fā)點處速度大小仍為v0.在此過程中小球與地球組成的系統(tǒng)的A.機械能不守恒，動量不守恒 B.機械能守恒，動量守恒C.機械能不守恒，動量守恒 D.機械能守恒，動量不守恒4.質(zhì)量m=2kg的質(zhì)點沿x軸運動，運動方程為x=0.5t2(SI)，從t=0s到t=3s過程中，外力對質(zhì)點做功為A.3J B.6JC.9J D.12J5.把戲滑冰運動員繞通過自身的豎直軸轉(zhuǎn)動，開始時兩臂合攏，轉(zhuǎn)動慣量為J0，角速度為ω0；當其兩臂伸開后，角速度變?yōu)?ω0／6，則其轉(zhuǎn)動慣量變?yōu)?忽略阻力)A. B.C. D.6.抱負氣體壓強為P，溫度為T，分子質(zhì)量為m，摩爾質(zhì)量為M，玻爾茲曼常數(shù)為k，摩爾氣體常數(shù)為R，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)為A. B.C. D.7.在熱力學中，準靜態(tài)過程就是A.可逆過程 B.無摩擦力作用的過程C.系統(tǒng)狀態(tài)可以迅速變化的過程 D.每一個中間態(tài)都是平衡態(tài)的過程8.靜電場中某點的電勢等于A.實驗電荷q0置于該點時具有的電勢能B.單位負電荷置于該點時具有的電勢能C.單位正電荷置于該點時具有的電勢能D.把單位正電荷從該點移到電勢零點過程中外力做的功9.如圖，在坐標（a/2,0）處放置一點電荷+q，在坐標(-a/2，0)處放置另一點電荷-q.P點坐標為(x,0).當x>>a時，P點場強大小為A. BC. D.010.當一個帶電導體達成靜電平衡時A.導體表面上電荷密度較大處電勢較高B.導體表面曲率半徑較大處電勢較高C.導體表面的電勢比導體內(nèi)部的電勢高D.導體表面任一點與導體內(nèi)部任一點的電勢差等于零11.電子以平行于磁場方向的初速進入均勻磁場，忽略重力作用，該電子做A.圓周運動 B.直線運動C.螺旋線運動 D.拋物線運動12.無限長直導線彎成如圖形狀，其中圓半徑為R，當通以電流強度為I的電流時，在圓心O點的磁感應強度大小為A. B.C. D.13.當通過一固定閉合回路L的磁通量發(fā)生變化時，電磁感應定律可寫成，式中Ei為感生電場的電場強度.此式表白A.閉合回路L上Ei最處處相等B.感生電場力是保守力C.感生電場的電場線不是閉合曲線D.在感生電場中不能引入電勢的概念14.質(zhì)點做簡諧振動的運動學方程為x=Acos(ωt+)，則質(zhì)點動能的變化周期為A. B.C. D.15.如圖，波源Sl在繩的左端發(fā)出一個時間跨度為T1，振幅為A1的脈沖波a；同時，波源S2在繩的右端發(fā)出一個時間跨度為T2，振幅為A2的脈沖波b.已知TI>T2，P點為兩波源連線的中點，則A.兩脈沖在P點疊加時，P點的位移最大可達A1+A2B.a的波峰到達S2時，b的波峰尚未到達S1C.兩波峰相遇的位置在P點左側(cè)D.兩波峰相遇的位置在P點右側(cè)16.平面簡諧波沿x軸負方向傳播，某時刻的波形如圖中實線所示，通過t=1s后的波形如圖中虛線所示.已知t<T則該波的波速u和周期T分別為A.3m／s,s B.1m/s,4sC.3m／s,4s D.1m/s，s17.在太陽光經(jīng)路面產(chǎn)生的反射光中，垂直于入射面方向的光振動多于在入射面內(nèi)的光振動.為減小反射光對駕駛員的影響，駕駛員佩戴的墨鏡鏡片可以用偏振片制成.此偏振片的偏振化方向與道路平面之間的夾角應當是A. B.C. D.18.相對論動量和能量的關(guān)系是A. B.C. D.19.慣性系相對慣性系S沿x軸運動，細棒在中沿軸固定放置.為在和S中測量棒長，需測得棒兩端的坐標、和、，若坐標的測量時刻分別為、和、，則必須滿足A. B.C. D.20.根據(jù)相對論和光子理論可知，光子的A.靜止質(zhì)量為零 B.動量為零C.動能為零 D.總能量為零’非選擇題部分注意事項：用黑色筆跡的簽字筆或鋼筆將答案寫在答題紙上，不能答在試題卷上。二、填空題(本大題共6小題，每小題3分，共l8分)2l.作用力與反作用力大小相等，方向相反，作用在一條直線上.作用力與反作用力的性質(zhì)必然______.22.勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直懸掛，下端連接質(zhì)量為m的小球，將小球在彈簧原長位置由靜止釋放，彈簧的最大伸長量為______.23.麥克斯韋速率分布函數(shù)用f(v)表達，則其應滿足=______.24.一根質(zhì)量為m，長為l的均勻直導線，放在磁感應強度為B的均勻磁場中，B的方向垂直紙面向里，導線水平放置，電流方向如圖所示.當導線所受磁力與重力平衡時，通過導線的電流強度I=______.25.如圖，勁度系數(shù)為k，質(zhì)量為m的彈簧振子位于光滑水平面上，彈簧保持水平.以彈簧未伸長時物體位置為坐標原點，x軸水平向右.已知該彈簧振子的振幅為A，且振子初始位置x0=A/2，則振子初速度v0大小為______26.在電子單縫衍射實驗中，電子束垂直射入縫寬為a的單縫，則衍射后電子動量沿縫寬方向分量的不擬定量P=______.三、計算題(本大題共3小題，每小題10分，共30分)要寫出重要的解題過程。只有答案，沒有任何說明和過程，無分。27.質(zhì)量為m的子彈以速度v0。水平射入沙堆中，子彈所受阻力大小與速度成正比，比例系數(shù)為k，阻力方向與速度方向相反，忽略子彈所受重力，求：(1)子彈射入沙堆后，速度隨時間變化的關(guān)系式；(2)子彈進入沙堆的最大深度.28.物質(zhì)的量均為lmol的兩種單原子分子抱負氣體I、II從同一初狀態(tài)po，Vo出發(fā).氣體I經(jīng)歷等壓過程，末狀態(tài)溫度為T1，氣體II經(jīng)歷等體過程，末狀態(tài)溫度為T2，兩氣體所吸取的熱量均為.求兩氣體末狀態(tài)溫度之比T1∶T2.29.照相機鏡頭中光學玻璃的折射率為n2=1.50.為使垂直入射的黃綠光(波長為550nm)最大限度地進入鏡頭，通常在其表面鍍一層厚度均勻、折射率為nl=1.38的氟化鎂透明介質(zhì)薄膜.(1)求薄膜的最小厚度dmin(2)若薄膜厚度為300nm，且以白光(400nm～700nm)。垂直入射，哪些波長的反射光會產(chǎn)生干涉極大?四、分析計算題(本題12分)要寫出解題所依據(jù)的定理、定律、公式及相應的分析圖，并寫出重要的過程。只有答案，沒有任何說明和過程，無分。30.如圖，半徑為R的圓柱形空間存在著沿軸向的均勻磁場，磁感應強度為B，一電阻為r的半圓形導體回路與磁場垂直放置，其中直線段ab沿圓柱直徑，圓弧段與磁場邊沿重合，當磁感應強度隨時間的變化率為常量k時，求：(1)回路中的感生電動勢大小和感生電