2004年4月全國(guó)高等教育自學(xué)考試物理工科試題

　　在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，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.沿直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其速度大小與時(shí)間成反比，則其加速度的大小與速度大小的關(guān)系是（?。?/P>

　　A.與速度大小成正比 B.與速度大小平方成正比

　　C.與速度大小成反比 D.與速度大小平方成反比

　　2.一質(zhì)點(diǎn)系不受外力作用，則（?。?/P>

　　A.系統(tǒng)的動(dòng)量一定守恒，機(jī)械能不一定守恒

　　B.系統(tǒng)的機(jī)械能一定守恒，動(dòng)量不一定守恒

　　C.系統(tǒng)的機(jī)械能一定守恒，動(dòng)量一定守恒

　　D.系統(tǒng)的機(jī)械能、動(dòng)量均不一定守恒

　　3.一真空帶電平行板電容器兩極板間場(chǎng)強(qiáng)為E0，電位移矢量為D0；當(dāng)在此電容器兩極板間充滿電容率為ε的均勻介質(zhì)后，兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)為E，電位移矢量為D，則（?。?/P>

　　A.E0=E，D0=D B.E0=E，D0≠D

　　C.E0≠E，D0=D D.E0≠E，D0≠D

　　4.真空中有一點(diǎn)電荷q，在某點(diǎn)A處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為EA，現(xiàn)若以一不帶電的金屬球殼把q封閉起來(lái)（q在球殼中心處，如圖所示），此時(shí)A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小以 表示，則（　）

　　A. =0 B. EA

　　5.在電磁學(xué)中，場(chǎng)強(qiáng)的環(huán)流恒等于零的場(chǎng)是（?。?/P>

　　A.靜電場(chǎng) B.穩(wěn)恒磁場(chǎng)

　　C.感生電場(chǎng) D.隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)

　　6.真空中四條互相平行的無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，其電流強(qiáng)度均為I，四導(dǎo)線的相互位置及各導(dǎo)線內(nèi)電流方向如圖所示。則圖中央O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為（?。?/P>

　　A. B.

　　C. D.0

　　7.一瓶剛性雙原子分子理想氣體處于溫度為T的平衡態(tài)，據(jù)能量按自由度均分定理，可以斷定（?。?/P>

　　A.分子的平均平動(dòng)動(dòng)能大于平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能

　　B.分子的平均平動(dòng)動(dòng)能小于平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能

　　C.分子的平均平動(dòng)動(dòng)能等于平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能

　　D.分子的平均平動(dòng)動(dòng)能與平均轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小視運(yùn)動(dòng)情況而定

　　8.平面簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，其t時(shí)刻的波形曲線如右圖所示，則圖中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)椋ā。?/P>

　　A.P、Q均向上運(yùn)動(dòng)

　　B.P向上運(yùn)動(dòng)，Q向下運(yùn)動(dòng)

　　C.P向下運(yùn)動(dòng)，Q向上運(yùn)動(dòng)

　　D.P、Q均向下運(yùn)動(dòng)

　　9.兩質(zhì)點(diǎn)1和2均沿x軸作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅分別為A1和A2，振動(dòng)頻率相同。在t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)1在平衡位置向x軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)2在 處向x軸正向運(yùn)動(dòng)，兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的相位差Δ = - 為（?。?/P>

　　A. B.

　　C. D.

　　10.大量處于第二受激態(tài)的氫原子將產(chǎn)生輻射，可能產(chǎn)生的譜線條數(shù)為（?。?/P>

　　A.1 B.2

　　C.3 D.4

　　11.慣性系 相對(duì)于慣性系K以速度v沿x軸正向勻速運(yùn)動(dòng)，在兩個(gè)慣性系K、 中有兩個(gè)已校正好的鐘T和 ，它們分別相對(duì)靜止于K、 ，按照狹義相對(duì)論，則有（　）

　　A.K中的觀察者看 變慢， 中的觀察者看T也變慢

　　B.K中的觀察者看 變慢， 中的觀察者看T變快

　　C.K中的觀察者看 變快， 中的觀察者看T也變快

　　D.K中的觀察者看 變快， 中的觀察者看T變慢

　　12.振蕩電路在單位時(shí)間內(nèi)輻射電磁波的能量與振蕩頻率的四次方成正比，為有效地把能量輻射出去，必須提高LC振蕩電路的固有頻率，其方法是（?。?/P>

　　A.增大電感量L，減小電容量C

　　B.減小電感量L，增大電容量C

　　C.同時(shí)增大電感量L和電容量C

　　D.同時(shí)減小電感量L和電容量C

　　13.根據(jù)有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則，下列運(yùn)算結(jié)果正確的是（?。?/P>

　　A.23.0×0.17=3.91 B.23.0×0.17=3.9

　　C.23.0÷0.15=153.3 D.23.0÷0.15=153

　　二、填空題Ⅰ（本大題共10個(gè)空，每空2分，共20分）

　　請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。

　　14.花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員繞通過(guò)自身的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開始時(shí)兩臂伸開，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為I0，角速度為 ，然后將兩臂合攏，使其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變?yōu)?，則此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度 =__________.

　　15.平行板電容器兩板間的距離為d，中間充滿電容率為ε的介質(zhì)，兩板間的電勢(shì)差隨時(shí)間的變化關(guān)系為U（t）=U0e-αt（U0，α為常量）則兩板間的場(chǎng)強(qiáng)大小E（t）=__________，位移電流密度大于jD（t）=__________.

　　16.一平面簡(jiǎn)諧波的表達(dá)式為y=Acos？，式中y的意義是__________，該式表明，在x處的質(zhì)點(diǎn)比x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間落后__________.

　　17.一質(zhì)點(diǎn)作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振幅為A，當(dāng)它離開平衡位置的位移為 時(shí)，其動(dòng)能Ek和勢(shì)能Ep的比值 =__________.

　　18.用波長(zhǎng)為λ的單色光分別做楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)和單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)，若屏上P點(diǎn)處在明紋上，則雙縫到P點(diǎn)的光程差δ應(yīng)滿足條件δ=__________；單縫縫寬a和衍射角 必須滿足條件asin =__________.

　　19.一個(gè)帶電量為q質(zhì)量為m的微觀粒子，初始速度可以忽略，后通過(guò)電場(chǎng)加速，加速電壓為U0，加速后其速度仍遠(yuǎn)小于光速，則加速后粒子的德布羅依波的波長(zhǎng)λ=__________.

　　20.一高速運(yùn)動(dòng)的粒子，其總能量為其靜止能量的10倍，則它的速率v=__________c（c是光速）。

　　三、填空題Ⅱ（在下列4道填空題中，只選答其中2道題。每小題2分，共4分）先把選做的2道題的題號(hào)按順序填寫在下面方框中1至2的括號(hào)內(nèi)，再將答案填寫在括號(hào)右邊橫線上方所留的空格內(nèi)。答案寫在原題空格內(nèi)無(wú)分。

　　題？號(hào) 答？案

　　1 （？）

　　2 （？）

　　21.半導(dǎo)體可分為純凈半導(dǎo)體和 × × × 半導(dǎo)體兩類。

　　22.只有當(dāng) × × × 、臨界磁場(chǎng)和臨界電流三者都高時(shí)，超導(dǎo)體才有實(shí)用意義。

　　23.原子核的結(jié)合能是指 × × × 所放出的能量。

　　24.在宇宙學(xué)中，有一條著名的哈勃定律，它的數(shù)學(xué)表達(dá)式是V=HR，式中V的意義

　　是 × × × .

　　四、計(jì)算題（本大題共7小題，共50分）要寫出解題所依據(jù)的定理、定律、公式及相應(yīng)的分析圖，并寫出主要的過(guò)程。只有答案，沒(méi)有任何說(shuō)明和過(guò)程，無(wú)分

　　25.（本題6分）物塊m1放在物塊m2上，m2放在光滑的水平面上，在m2上作用一水平力F后，m1和m2以相同的加速度在F的方向上加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)m1和m2之間的摩擦力為多大？

　　26.（本題8分）質(zhì)量為m=1kg的物體在變力F=4+3t2（SI）的作用下從靜止開始作直線運(yùn)動(dòng)。

　　求：（1）從t=0s到t=1s這段時(shí)間內(nèi)力F對(duì)物體做的功；

　?。?）從t=0s到t=1s這段時(shí)間內(nèi)力F對(duì)物體的沖量。

　　27.（本題8分）單原子分子理想氣體作如圖所示的循環(huán)過(guò)程，其中a→b是絕熱過(guò)程，b→c 是等壓過(guò)程，c→a是等容過(guò)程。已知a態(tài)的溫度為Ta，b態(tài)的溫度為Tb，c態(tài)的溫度為Tc，求此循環(huán)過(guò)程的效率η。

　　28.（本題6分）如圖所示。真空中？、？、？均為半徑是R的1/4圓弧形帶電細(xì)線，電荷分布均勻，電荷線密度分別為+λ、-λ、+λ，現(xiàn)將一點(diǎn)電荷q（圖中未畫出）從坐標(biāo)原點(diǎn)O移至y軸上的P點(diǎn)， =2R，求在移動(dòng)全過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷q所作的功W.

　　29.（本題8分）有一細(xì)螺繞環(huán)，其平均半徑為R=4.0cm，截面積為S=5.0mm2，環(huán)上共繞有N=2500匝線圈，環(huán)內(nèi)充滿相對(duì)磁導(dǎo)率為μr=400的磁介質(zhì)。若通過(guò)螺繞環(huán)的電流在

　　1.0×10-3s內(nèi)由1.0A減小到0.2A，試求出此時(shí)間段內(nèi)螺繞環(huán)的自感電動(dòng)勢(shì)大小。（真空磁導(dǎo)率μ0=4π×10-7T？m/A）

　　30. （本題8分）安培秤（又名磁秤）可用來(lái)測(cè)量均勻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其結(jié)構(gòu)如圖所示。在天平的右秤盤下掛一N匝矩形線圈，該線圈上、下邊長(zhǎng)為a，方向與天平 橫梁平行，且與磁場(chǎng)方向垂直。當(dāng)線圈中通過(guò)電流I時(shí)，調(diào)節(jié)左盤中的砝碼使兩臂達(dá)到平衡。然后再使電流反向，這時(shí)需要在左盤中添加質(zhì)量為m的砝碼，才能使兩 臂重新達(dá)到平衡。若N=10，a=7.0cm，I=0.50A，m=0.01kg，取重力加速度值g=9.8m/s2. 求B的大小。

　　31.（本題6分）右圖為觀察牛頓環(huán)的實(shí)驗(yàn)裝置，透鏡曲率半徑為R，用波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射平凸透鏡，設(shè)第k級(jí)明紋處空氣膜厚度為h，試求第k級(jí)環(huán)形明紋的半徑rk與R及λ的關(guān)系。（由幾何關(guān)系，近似有 ）