全国自考00420物理工试题及答案.docx
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全国自考00420物理工试题及答案
2004年下半年高等教育自学考试全国统一命题考试
物理（工）试题
（课程代码0420）
一、单项选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24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，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.一质点作斜抛运动，在它到达最高点以前，它的（ ）
A.切向加速度为零，法向加速度为零
B.切向加速度不为零，法向加速度为零
C.切向加速度为零，法向加速度不为零
D.切向加速度不为零，法向加速度不为零
2.如图，绳子下端系一小球，上端O固定，使小球
在水平面内作匀速率圆周运动，则（ ）
A.重力对小球做功，绳子对小球的拉力不做功
B.重力对小球不做功，绳子对小球的拉力做功
C.重力和绳子对小球的拉力都不做功
D.重力和绳子对小球的拉力都做功
3.已知一瓶高压氧气和一瓶低压氧气的温度相同，分子总数相同，则它们的（ ）
A.内能相同，分子的方均根速率相同
B.内能相同，分子的方均根速率不同
C.内能不同，分子的方均根速率相同
D.内能不同，分子的方均根速率不同
4.在真空中四个点电荷置于正方形的四个顶点上，
它们的带电量绝对值相同。
已知此时正方形对角
线交点O处的场强E0的方向水平向右（如图），
则（ ）
A.qA>0，qB<0，qC>0，qD<0
B.qA>0，qB>0，qc<0，qD<0
C.qA<0，qB>0，qC<0，qD>0
D.qA<0，qB<0，qC>0，qD>0
5.如图，真空中有一带电金属球，在球外一点O处
产生场强大小为E0的电场，该点的电势为U0（设
无穷远处电势为零）。
现用一有一定厚度的不带电
金属球壳把O点包围起来（球壳与金属球同心），
此时O点场强大小和电势分别以E0＇和U0＇表示，
则（ ）
A.E0=E0＇，U0=U0＇B.E0=E0＇，U0≠U0＇
C.E0≠E0＇，U0=U0＇D.E0≠E0＇，U0≠U0＇
6.通电薄片放在垂直于薄片表面的均匀磁场中，
磁场B和电流I的方向如图所示，该薄片的
载流子带正电荷，在薄片a、b两侧面上会
积聚电荷，则（ ）
A.a面积聚负电荷，b面积聚正电荷
B.a面积聚正电荷，b面积聚负电荷
C.a、b两面均积聚正电荷
D.a、b两面均积聚负电荷
7.如图所示，真空中一无限长直导线通以稳恒电流I，
旁边有一矩形线圈与它共面，线圈的一边与长直导
线平行。
设想线圈以相同的恒定速率分别向四个方
向运动，则在图示位置时能在线圈中产生最大感应
电动势的运动是（ ）
A.向上运动B.向右上运动
C.向右运动D.向右下运动
8.有两个弹簧振子，它们的质量分别为m1和m2，劲度系数分别为k1和k2，则其振动的频率一定相等的情况是（ ）
A.m1/k1=m2/k2B.m1k1=m2k2
C.m1=m2k1≠k2D.m1≠m2k1=k2
9.在单缝夫琅禾费衍射实验中，观察屏上某处出现第三级暗纹。
若将缝宽缩小一半，其它条件不变，则在原来第三级暗纹处将出现（ ）
A.第一级暗纹B.第一级明纹
C.第二级暗纹D.第二级明纹
10.有一LC无阻尼自由振荡电路，其电容为C，电感为L，已知在振荡过程中电容器内的最大储能为W，则电路内电流能达到的最大值为（ ）
A.
B.
C.
D.
11.一静止长度为1m的直尺相对于惯性系K以速率v=0.6c（c为光速）沿x轴运动，且直尺平行于x轴，则在K系中测得该直尺的长度为（ ）
A.1.2mB.1m
C.0.8mD.0.6m
12.在康普顿散射实验中，设入射X射线的波长为λ0，在各种不同散射角方向上进行测量，发现在不同方向的散射X射线中，除原有波长外，还有（ ）
A.λ<λ0的波长，且|Δλ|=|λ－λ0|随散射角增大而增大
B.λ<λ0的波长，且|Δλ|=|λ－λ0|随散射角增大而减小
C.λ>λ0的波长，且Δλ=λ－λ0随散射角增大而减小
D.λ>λ0的波长，且Δλ=λ－λ0随散射角增大而增大
二、填空题Ⅰ（本大题共11小题，每空2分，共22分）
请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
13.一质量为m的小球以速率v沿水平方向运动，受到一外力打击后，球沿竖直方向向上运动，上升的最大高度为H，则外力给予球的冲量大小为_________。
14.根据能量按自由度均分定理，温度为T的刚性双原子分子气体中，一个分子的平均转动动能为___________。
15.真空中一半径为R的金属薄球壳上均匀分布着电荷，面电荷
密度为+σ，则图中A点的电势为___________。
（设无穷远处
电势为零）
16.在电子感应加速器中，由交变磁场所产生的___________将使电子加速并获得高能量。
17.图为铁磁质的磁滞回线，图中的HC称为___________。
18.一简谐波在圆柱形管内的空气中传播，波速为
v=3.5×102m/s，波的能流密度I=3.5×10-3W/m2，则
波的平均能量密度
=___________J/m3.
19.如图所示，一束自然光相继射入介质I和介质Ⅱ，介质
I的上下表面平行，当入射角i0=60°时，得到的反射光
R1和R2都是振动方向垂直于入射面的完全偏振光，则
光线在介质I中的折射角r=___________，介质Ⅱ和I的
折射率之比n2/n1=___________。
20.μ子静止时的平均寿命为2.20×10-6s，若μ子相对于实
验室以v=0.995c（c为光速）运动，则在实验室观测到μ子的平均寿命为___________s.
21.巴耳末系是氢原子光谱系中的一个线系，巴耳末公式将该线系中所有谱线的波长用统一的公式表达出来。
以R表示里德伯常数，巴耳末公式可表示为1/λ=________________________。
22.已知A=0.5628±0.0002mm，B=85.1±0.2mm，C=3.274±0.002mm，N=A+B-
C，按照误差和有效数字理论N=___________mm.
三、填空题Ⅱ（在下列6道填空题中，只选答其中2道题。
每小题2分，共4分）先把选做的2道题的题号按顺序填写在下面方框中1至2的括号内，再将答案填写在括号右边相应的空格内。
答案写在原题空格内无分。
题号
答案
1
（）
2
（）
23.在纯净的锗或硅等四价元素的晶体中，掺入少量×××价元素的原子作为杂质即可制成n型半导体。
24.核力是短程力。
只有在核子之间的距离接近到×××m的数量级时核力才显示出来。
25.在一个数量等于两能级之差的光子作用下，粒子从高能级向低能级跃迁并发射一个光子，这一过程称为×××。
26.超导体的临界电流IC是指×××所需要的电流。
27.宇宙背景辐射的温度为×××K.
28.说明质子和中子等强子都是复合物的理论是×××理论。
四、计算题（本大题共7小题，共50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。
29.（本题6分）如图所示，质量为m的均质刚性细杆，长度为l，它的上端悬挂在水平轴O上，处于静止状态。
现有一质量也为m的小球以水平速度v0与该细杆在杆的中心处相撞，并粘在一起，
求：
（1）相撞前的瞬时小球相对于O点的角动量大小；
（2）碰撞后的瞬时细杆的角速度
.
（已知细杆对O轴转动惯量为I1=
ml2）
30.（本题8分）如图所示，劲度系数k=24N/m的轻质弹簧一端固定，另一端系一质量m=4kg的物体，初始时它静止于平衡位置，物体与水平面之间的摩擦不计。
若以水平恒力F=10N作用于物体，
求：
（1）物体移动0.5m时的速率；
（2）在物体移动0.5m时撤去外力F，物体再运动多少距离后速度第一次为零？
31.（本题8分）如图所示，1mol理想气体的初态压强为Pa=3.00atm，初态温度Ta=300K，气体先经等压过程到达b态，再经等容过程到达终态c.已知整个过程气体吸热Q=831J，且知Tc=Ta.求b态温度Tb及终态压强Pc.
普适气体常量R=8.31J/（mol·K）
32.（本题6分）真空中一半径为R、均匀带正电荷的半圆环，线电荷密度为λ.求圆心O处的电场强度E的大小和方向及该点的电势U.（设无穷远处电势为零）
33.（本题8分）真空中一无限长直圆管形导体的横截面如图所示，管的内外半径分别为a和b.导体内有沿轴线方向流动的稳恒电流I，设电流均匀分布在管的横截面上。
求管内外及导体内任意一点磁场强度的大小。
34.（本题8分）有一长直螺线管，其单位长度的匝数为n，通以随时间t变化的电流，电流强度I=I0+Ct（I0和C均为恒量），管内同轴放置一截面积为S、匝数为N的小螺线管，大、小螺线管内均为真空。
求小螺线管的感应电动势的大小。
35.（本题6分）用波长λ1=400nm和λ2=760nm的两种平行光，垂直入射在光栅常数为d=2.0×10-5m的光栅上，若紧接光栅后用焦距为f=2.0m的透境把光会聚在屏幕上。
求屏幕上两种光第二级主极大之间的距离。
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