全国2012年1月自学考试00420物理（工）试题

 
全国2012年1月高等教育自学考试
物理（工）试题
课程代码：00420
一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）
在每小题列出的四个备选项中只有一个是最符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

2．一个质量为m的物体放在电梯的水平地板上，电梯以加速度a=0.2g(g为重力加速度)竖直加速上升时，电梯地板对物体的支持力FN(      )
A．方向向上，大小为0.8mg                           B.方向向上，大小为1.2mg
C.方向向下，大小为0.8mg                              D.方向向下，大小为1.2mg
3．人造地球卫星绕地球作椭圆运动，卫星仅受到地球的引力作用，若卫星的动量用p表示，卫星对地心的角动量用L表示，在卫星绕行过程中(      )
A.p守恒，L不守恒                                         B.p守恒，L守恒
C.p不守恒，L不守恒                                      D.p不守恒，L守恒
4．氢气是双原子气体，分子自由度为5；氦气是单原子气体，分子自由度为3．当氢气与氦气温度相同时，氢气分子的平均动能与氦气分子的平均动能之比为(      )
A．1∶2                                                          B.3∶5
C.1∶1                                                             D.5∶3
5．理想气体经历了一个等温过程，吸热Q>O，则气体 (      )
A．热力学能不变，对外界做正功                    B.热力学能不变，对外界做负功
C.热力学能增加，对外界做正功                      D.热力学能增加，对外界做负功

14．在夫琅和费单缝衍射实验中，测得中央明纹的角宽度为4×10-3rad．则2级暗纹中心对应的衍射角为(      )
A.2×l0-3rad                                                       B.4×l0-3rad
C.6×l0-3rad                                                       D. 8×l0-3rad

16．测得一静质量为m0、静止寿命为t0的粒子在高速运动时的质量为m，寿命为t，则(      )
A．m>m0,t>t0                                                   B.m>m0,t<t0
C.m<m0,t>t0                                                     D.m<m0,t<t0

20．经加速电压U0加速后，电子的德布罗意波长为λ0.若要使电子的德布罗意波长变为2λ0，
需要的加速电压应是（不考虑相对论效应）(      )
A.0.25U0                                                          B.0.5U0
C.2U0                                                              D.4U0
二、填空题（本大题共6小题，每小题3分，共18分）
请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。
21．质量为m的质点作圆周运动．质点受到的合力F与圆周的切线方向的夹角为φ，则质点切向加速度的大小aτ=_________．
22．一个绕固定轴转动的刚体，所受合外力矩为M1时，角加速度为α1；当其受合外力矩为M2时，角加速度α2=_________．
23．当温度为T1时，某理想气体分子的最概然速率vp1=300m/s，当温度为T2=4T1时，其最概然速率vp2=______m/s．
24.1mol氮气(视为刚性分子理想气体，分子自由度i=5)经历了一个准静态过程，温度变化了ΔT=100K，气体吸热Q=3.7×l03J，则在该过程中，气体对外做功W=_______J．
[摩尔气体常数R=8.31J/(mol．K)]

26．一物体作简谐振动，其旋转矢量每秒绕O点转10周，则振动的周期T=______s．
三、计题题（本大题共4小题，每小题8分，共32分）
27．A、B为真空中两个平行的“无限大”均匀带电、平面．已知两平面间的电场强度大小为E0，两平面外侧电场强度大小都为2E0，方向如题27图所示．试求两个平面上的电荷面密度σA和σB.

28．一直角三角形线圈abc，载流为I，放置在如题28图所示的均匀磁场B中，线圈平面与磁场方向平行，ab边与磁场方向垂直，长度为l1，ac边长度为l2．
求：(1)斜边bc所受安培力的大小和方向；
(2)线圈所受的安培力（合力）；
(3)线圈受到的磁力矩的大小．


30．用波长λ=600nm的单色光垂直照射空气劈尖，观察干涉条纹．在劈尖棱边（厚度为零）的地方是零级暗纹，距棱边为L=10mm处的P点是第20级暗条纹．
求：(1)相邻暗条纹之间空气膜的厚度差Δe；
(2)P点处空气膜的厚度；
(3)劈尖顶角θ．
四、分析计算题（本大题10分）
31．炮车的质量为M，静止在水平路面上．现以仰角α发射一颗炮弹，炮弹质量为m，初速度v0，如题31图所示．
(1)在发射炮弹过程中，炮弹和炮车构成的系统水平方向动量是否守恒？计算炮弹飞离炮口时，炮车在水平方向的反冲速度V;
(3)已知炮口距路面的高度为h，炮弹落地时的速率为v，求在炮弹飞行过程中，空气阻力做的功W.
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