物理(工)2017年4月真题试题及答案解析（00420）

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如图,一长为2L的轻杆两端固定有A、B两个小球,A球质量为2m,B球质量为m.整个系统可绕通过杆中点O的水平光滑固定轴在铅直平面内自由转动.先使系统处于水平静止状态,然后释放任其自由转动求
(1)释放后瞬间,该系统角加速度的大小α;
(2)杆摆到铅垂位置时系统的角速度ω大小;
(3)判断下摆过程中系统动量是否守恒,角动量是否守恒.
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一平面简谐波在介质中以波速μ=20m/s沿x轴正方向传播.已知坐标原点处质元的振动方程为y=3×10^(-2)cosπt (S1),求:
(1)波的频率和波长;
(2)波的表达式;
(3)相距Δx=1m的两质元振动的相位差.
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如图,载有电流I的长直导线附近,放置一半径为R的半圆形导体回路,回路与长直导线共面,其直径MN与长直导线垂直.MN中点O与导线相距a.若导体回路以速度平行于长直导线向上平移,求:
(1)半圆形导体回路上的电动势;
(2)直径MN上动生电动势的大小和方向;
(3)半圆弧MNP上动生电动势的大小和方向.
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在某地先后发生两事件,静止于该地的甲测得时间间隔为0.8s,若相对于甲做匀速直线运动的乙测得时间间隔为1.0s,则乙相对于甲的运动速度与真空中光速的比值是____.
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3.0mol的理想气体开始时处在压强p₁=6.0×10⁵Pa、温度T=300k的初态,经等温过程变化到末态,其压强为p₂=3.0×10⁵Pa.已知摩尔气体常量R=8.31J*mol^(-1)*K^(-1).
(1)求末态气体的体积V2;
(2)求气体在此过程中所做的功;
(3) 若使气体经过一绝热过程由末态回到初态时的体积,试问气体的温度是升高还是降低?
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2.0mol单原子分子理想气体开始时处于温度T₁=300K的平衡态.经过一个等压过程,温度变为T₂=500K,则该气体在此过程中吸收的热量为 J.
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真空中两无限大平行平面A和B均匀带电,电荷面密度都是σ,则在Ⅱ区中的电场强度大小为E_Ⅱ____
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在均匀磁场B中,速率分别为v₁=v₀和v₂=2v₀的两个电子,其速度均与B垂直,则这两个电子做圆周运动的周期之比T₁:T₂____
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如图,一长度为l的直杆可绕过上端点O的光滑水平轴转动,转动惯量为J一质量为m的子弹沿水平方向以速度射入静止直杆的下端并留在直杆内.子弹射入后瞬间直杆的角速度ω=
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一质量m=0.5kg的质点在xy平面上运动,运动学方程为r=0.5t³i+4t²J(SI),则质点在t=2s时刻受到的合外力的大小为F=______
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爱因斯坦用光量子理论成功地解释了()
- A.光电效应的实验规律
- B.氢原子光谱的实验规律
- C.电子散射的实验规律
- D.X射线衍射的实验规律
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光子的频率和波长分别用v和λ表示,则光子的能量和动量分别是()
- A.hv和h/λ
- B.hv和h/v
- C.hλ和h/λ
- D.hλ和h/v
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波长为孔的两相干光在空间某点相遇时产生于涉相消,设k=0,±1,±2,…,则该点光程差δ等于()
- A.kλ
- B.(2k+1)λ
- C.(2k+1)(λ/2)
- D.(2k+1)(λ/4)
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平行单色光垂直入射到单缝上,观察夫琅禾费衍射.观察屏上的第2级明纹对应的单缝波面分成的半波带数为()
- A.2
- B.3
- C.4
- D.5
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在狭义相对论中,对同时的相对性的理解,下列说法中正确的是()
- A.在一惯性系同时发生的两个事件,在另一惯性系一定是同时发生的
- B.在一惯性系同时发生的两个事件,在另一惯性系一定是不同时发生的
- C.在一惯性系同时同地发生的两个事件,在另一惯性系一定是同时发生的
- D.在一惯性系同时同地发生的两个事件,在另一惯性系一定是不同时发生的
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一列平面简谐波在传播过程中,当某处质元的动能ΔE_k正在增大时,其弹性势能ΔE_p和总机械能ΔE的变化趋势是（）
- A.ΔE_p增大，ΔE增大
- B.ΔE_p增大，ΔE减小
- C.ΔE_p减小，ΔE增大
- D.ΔE_p减小，ΔE减小
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有两个沿x轴做简谐振动的质点,其频率、振幅相同,当第一个质点在平衡位置x=0处向负方向运动时,第二个质点在x=-A/2处(A为振幅)也向负方向运动,则两者的相位差φ₁-φ₂为()
- A.π/2
- B.2π/3
- C.π/6
- D.5π/6
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一载有电流为r的长直导线与一矩形线圈共面,当Ⅰ增加时,线圈受到长直导线作用力的方向()
- A.向右
- B.向左
- C.向下
- D.向上
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将一弹簧振子的小球分别偏离其平衡位置1cm和2cm后,由静止释放(弹性形变在弹性限度内),则这两次简谐振动的()
- A.周期相同
- B.振幅相同
- C.最大速度相同
- D.最大加速度相同
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无限长直圆柱体,半径为R,沿轴向通有均匀电流.设圆柱体内(ri,圆柱体外(r>R)的磁感应强度大小为B_e,则有（）
- A.B_i、B_e均与r成正比
- B.B_i、B_e均与r成反比
- C.B_i与r成反比, B_e与r成正比
- D.B_i与r成正比, B_e与r成反比
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一根导线弯成,各部分在同一平面内,其中弯曲部分为以O点为圆心,半径为R的半圆形,当通有电流I时,O点处的磁感应强度B的大小为()
- A.u₀I/2πR,方向垂直于纸面向内
- B.u₀I/4π,方向垂直于纸面向外
- C.u₀I/2πR+u₀I/4π,方向垂直于纸面向内
- D.u₀I/2πR+u₀I/4π,方向垂直于纸面向外
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两同心均匀带电球面,半径分别为R₁,R₂(R₂>R₁),电荷量分别为Q₁、Q₂,则两球面之间的电势差U₁-U₂为（）
- A.(Q₁/4πε₀)(1/R₁-1/R₂)
- B.(Q₂/4πε₀)(1/R₂-1/R₁)
- C.(1/4πε₀)(Q₁/R₁-Q₂/R₂)
- D.(1/4πε₀)(Q₁/R₁-Q₂/R₂)
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对于静电场的高斯定理?_sE*ds=∑_iq_i/ε₀的理解,下列说法中正确的是()
- A.E是S内电荷产生电场的电场强度,∑_iq_i为S内电荷量的代数和
- B.E是S内电荷产生电场的电场强度,∑_iq_i为S内外所有电荷量的代数和
- C.E是S内外所有电荷产生电场的电场强度,∑_iq_i为S内电荷量的代数和
- D.E是S内外所有电荷产生电场的电场强度,∑_iq_i为S内外所有电荷量的代数和
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对于理想气体系统,在下列过程中,系统所吸收的热量、热力学能的增量和对外做的功三者均为负值的是()
- A.等体降压过程
- B.等压压缩过程
- C.等温膨胀过程
- D.绝热膨胀过程
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速率分布函数f(v)的物理意义为()
- A.具有速率v的分子数
- B.具有速率v的分子数占总分子数的百分比
- C.速率在v附近的单位速率区间内的分子数
- D.速率在附近的单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比
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一个定滑轮绕定轴O的转动惯量为J.若滑轮的转动方程为θ=θ(t),则滑轮受到的对定轴的合外力矩M为()
- A.Jdθ/dt
- B.Jd²θ/dt²
- C.J(dθ/dt)
- D.J(d²θ/dt²)
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在平直光滑的铁轨上,运动的车厢A与静止的车厢B挂接.在此过程中,车厢A与B组成的系统()
- A.动量守恒,机械能守恒
- B.动量守恒,机械能不守恒
- C.动量不守恒,机械能守恒
- D.动量不守恒,机械能不守恒
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质点系的功能原理指出,外力所做的功与系统非保守内力所做的功的总和等于系统机械能的增量,下列理解中正确的是()
- A.外力所做的功是指合外力做的功
- B.外力所做的功是指外力做功的总和
- C.系统机械能的增量就是动能的增量
- D.系统机械能的增量就是势能的增量
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一质点沿x轴运动,运动方程为x=12+6t-t³,则在t=ls时质点的速度和加速度的方向分别是()
- A.速度沿x轴正方向,加速度也沿x轴正方向
- B.速度沿x轴正方向,加速度也沿x轴负方向
- C.速度沿x轴负方向,加速度也沿x轴正方向
- D.速度沿x轴负方向,加速度也沿x轴负方向
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一质点做匀变速率圆周运动(角加速度为常量),则质点的法向加速度a_n和切向加速度a_τ的变化情况是质点做()
- A.a_n不变, a_τ改变
- B.a_n不变, a_τ不变
- C.a_n改变, a_τ不变
- D.a_n改变, a_τ改变
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