2018年10月全国自考物理(工)00420真题试题精细解析

2018年10月高等教育自学考试全国统一命题考试

物理(工)试卷 (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。在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的，请将其选出。

1.质点做半径为R 的圆周运动，它的速率为v ，角速度为w ，法向加速度大小为n a ， 切向加速度大小为a τ，下列表达式中正确的是

A.n a vw =

B.n a Rw =

C.a vw τ=

D.a Rw τ= 分析：P13圆周运动 线量与角量的关系 v Rw =

切向加速度 a R τα=

法向加速度 2

2n v a w R R

== 解：答案是A.

2.对于保守力系统，保守力做正功时，

A ．系统的势能增加

B ．系统的势能减少

C ．系统的势能不变 D. 系统的动能减少

分析：P43保守力做正功，势能减少；保守力做负功，势能增加. 解：答案是B.

3.平板车质量为M ,车上站一人，质量为m ，开始时人和车均静止，忽略平板车与地面间的摩擦．则当人相对车以速率运动时，车相对地面的速度大小为 A.

m v M m + B.M v M m + C.m v M D.M

v m

分析：整体法

(1)P31动量守恒 一个质点系所受的合外力为零，则该质点系的总动量保持不变. (2)P26动量 p mv =

解：设车厢对地面的速度大小为V ，则人相对地面的速度大小为v-V . 根据动量守恒定律，m(v-V)-MV=0，解得m

V v M m

=

+.答案是A.

4.一花样滑冰运动员，绕通过自身的竖直轴在冰面上转动．开始时她的双臂水平伸展，此时的转动惯量为0J ，角速度为0ω．然后她将双臂收回，使其转动惯量变为原来的45

，忽略冰面摩擦，这时她的转动角速度将变为

A.045ω

B.0ω 0 D.054

ω 分析：

(1)P33质点的角动量L r P =⨯

(2)P36质点的角动量守恒 引力F 与矢径r 反向，则力矩0M r F =⨯=，角动量守恒. (3)P55刚体定轴转动的角动量L J ω=

(4)P56刚体定轴转动的角动量守恒定律 L J ω==常量 (5)P56芭蕾舞演员 人手持哑铃 遵守角动量守恒 解：设此时花样滑冰运动员的转动角速度为ω.

由刚体定轴转动的角动量守恒定律，则0J 0ω045J ω=

，解得05

4

ωω=.答案是D. 5. 如图，两物体A 和B 的质量分别为m 1和m 2，相互接触放在光滑水平面上，物体A 受到

大小为F 的水平推力作用时，物体A 对物体B 的作用力的大小等于

A.F

B.

112m F m m + C.212m F m m + D.21

m

F m

分析：整体法 隔离法 P19例题1-6 牛顿第二定律 F

a m

= 解：由于是水平面光滑，则A 、B 与水平面无摩擦力.

(整体法)水平方向，在力F 的作用下，A 和B 一起向右运动，则加速度为12

F

a m m =

+.

(隔离法)水平方向，物体B 受到A 对B 的作用力2

212

AB m F m a F m m ==

+，答案是C.

6. 对处于平衡态的某种理想气体，下列说法正确的是 A.气体每个分子的动能都相等 B.气体每个分子的平动动能都相等

C.气体每个分子每个自由度的动能都相等

D.气体分子每个自由度的平均动能都相等 分析：

(1)P72 单个分子平均平动动能是对处于平衡台下系统内的大量分子计算得到的，只有对由大量分子组成的系统而言，温度才有意义.

(2)P74能量均分定理 温度为T 的平衡态下，气体分子每个自由度的平均动能都相等，都等于12

kT .

解：答案是D.

7. 一定量的某种理想气体，经过一准静态的绝热膨胀过程，在此过程中

A.气体温度不变

B.气体压强不变

C..气体对外做正功

D.气体对外做负功 分析：

(1)P87热力学第一定律 21Q U U W =-+

物理意义：系统从外界吸收的热量Q ，一部分用来使系统的热力学能增加，另一部分用来对外界做功W. (2)P74热力学能 2

i

U RT ν

= (3)P69物态方程 pV RT ν=

解：由该种理想气体经过一准静态的绝热膨胀过程，则该理想气体从外界吸收的人热量Q=0，气体对外做正功W ＞0，体积V 增大.

根据热力学第一定律21Q U U W =-+，热力学能U 减少，温度降低. 由物态方程pV RT ν=，压强降低.答案是C.

8.根据高斯定理，下列说法正确的是

A. 若高斯面内没有电荷分布，则面上各点场强都为零

B. 若高斯面内没有电荷分布，则面上电场强度通量为零

C. 若高斯面内有电荷分布，则面上各点场强都不为零

D. 若高斯面内有电荷分布，则面上电场强度通量为零 分析：

(1)P118高斯定理 静电场中通过任何一闭合曲面S 的电场强度通量，等于该闭合曲面所包围的电荷量除以0ε，而与S 以外的电荷无关，即0

1

i

i

S

E d S q

εΦ=⋅=

∑⎰⎰

，

其中

i i

q ∑表示对闭合曲面S 内部的电荷量的代数和，

电场强度E 是空间(包括高斯面内和高斯面外)所有电荷在高斯面上产生的合电场强度. (2)P119 任意闭合曲面S 不包围电荷，曲面S 的电场强度通量必定等于零. 解：答案是B.

9.如图，两个同心的均匀带电球面，内球面带电荷1Q ，外球面带电荷2Q ，则在两球面之间、距离球心O 为r 的P 点处(OP=r)的电场强度大小E 为 A.

12

04Q r πε B.

12204Q Q r πε+ C.2

204Q r

πε D.212

04Q Q r πε- 分析：

(1)P118高斯定理 静电场中通过任何一闭合曲面S 的电场强度通量，等于该闭合曲面所包围的电荷量除以0ε，而与S 以外的电荷无关，即0

1

i

i

S

E d S q

εΦ=⋅=

∑⎰⎰

，

其中

i i

q ∑表示对闭合曲面S 内部的电荷量的代数和，

电场强度E 是空间(包括高斯面内和高斯面外)所有电荷在高斯面上产生的合电场强度. (2)P120例题5-5均匀带电球面半径为R ，带电荷量为Q.求球面内、外的电场强度. 解：由高斯定理，得21

4S

Q E d S E r πεΦ=

⋅=⋅=

⎰⎰

，所以12

04Q E r

πε=

.答案是A.

10.如图，面积为S 的空气平行板电容器，极板上分别带电量±q ，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为