2025年大学物理考试分数提升试题及答案

2025年大学物理考试分数提升试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1.一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度\(v=2m/s\)，瞬时加速度\(a=-2m/s^{2}\)，则一秒钟后质点的速度（）A.等于零B.等于\(-2m/s\)C.等于\(2m/s\)D.不能确定2.质量为\(m\)的物体，放在纬度为\(\varphi\)处的地面上，设地球质量为\(M\)，半径为\(R\)，自转角速度为\(\omega\)，若考虑地球自转的影响，则该物体受到的重力近似为（）A.\(G\frac{Mm}{R^{2}}\)B.\(G\frac{Mm}{R^{2}}-m\omega^{2}R\cos\varphi\)C.\(G\frac{Mm}{R^{2}}-m\omega^{2}R\sin\varphi\)D.\(G\frac{Mm}{R^{2}}-m\omega^{2}R\cos^{2}\varphi\)3.一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为\(\vec{v}\)，瞬时速率为\(v\)，某一段时间内的平均速度为\(\overline{\vec{v}}\)，平均速率为\(\overline{v}\)，它们之间的关系必定有（）A.\(|\vec{v}|=v\)，\(|\overline{\vec{v}}|=\overline{v}\)B.\(|\vec{v}|\neqv\)，\(|\overline{\vec{v}}|=\overline{v}\)C.\(|\vec{v}|=v\)，\(|\overline{\vec{v}}|\neq\overline{v}\)D.\(|\vec{v}|\neqv\)，\(|\overline{\vec{v}}|\neq\overline{v}\)4.刚体角动量守恒的充分而必要的条件是（）A.刚体不受外力矩的作用B.刚体所受合外力矩为零C.刚体所受的合外力和合外力矩均为零D.刚体的转动惯量和角速度均保持不变5.一定量的理想气体，在体积不变的情况下，当温度升高时，分子的平均碰撞频率\(\overline{Z}\)和平均自由程\(\overline{\lambda}\)的变化情况是（）A.\(\overline{Z}\)增大，\(\overline{\lambda}\)不变B.\(\overline{Z}\)不变，\(\overline{\lambda}\)增大C.\(\overline{Z}\)和\(\overline{\lambda}\)都增大D.\(\overline{Z}\)和\(\overline{\lambda}\)都不变6.一卡诺热机，低温热源温度为\(27^{\circ}C\)，热机效率为\(40\%\)，其高温热源温度为（）A.\(477^{\circ}C\)B.\(200^{\circ}C\)C.\(327^{\circ}C\)D.\(127^{\circ}C\)7.一平行板电容器，两板间为空气，充电后与电源保持连接，然后在两极板间充满相对介电常数为\(\varepsilon_{r}\)的各向同性均匀电介质，则下列说法正确的是（）A.电容增大为原来的\(\varepsilon_{r}\)倍，电场强度增大为原来的\(\varepsilon_{r}\)倍B.电容增大为原来的\(\varepsilon_{r}\)倍，电场强度不变C.电容不变，电场强度增大为原来的\(\varepsilon_{r}\)倍D.电容不变，电场强度不变8.两根无限长平行直导线，通有大小相等、方向相反的电流\(I\)，则在两导线所在平面内，两导线产生的磁场方向（）A.在两导线之间相同，在两导线外侧相同B.在两导线之间相同，在两导线外侧相反C.在两导线之间相反，在两导线外侧相同D.在两导线之间相反，在两导线外侧相反9.一个自感系数为\(L\)的线圈，通过的电流为\(I\)，则该线圈中储存的磁场能量为（）A.\(\frac{1}{2}LI^{2}\)B.\(LI^{2}\)C.\(\frac{1}{2}\frac{I^{2}}{L}\)D.\(\frac{I^{2}}{L}\)10.一束自然光以布儒斯特角\(i_{0}\)入射到两种介质的分界面上，反射光和折射光的偏振情况是（）A.反射光是线偏振光，折射光是自然光B.反射光是线偏振光，折射光是部分偏振光C.反射光是部分偏振光，折射光是线偏振光D.反射光和折射光都是线偏振光二、填空题（每题4分，共20分）1.一质点沿\(x\)轴作直线运动，其运动方程为\(x=3+5t+6t^{2}-t^{3}\)（SI），则该质点在\(t=0\)到\(t=2s\)时间内的位移为______m，平均速度为______m/s。2.质量为\(m\)的质点，在变力\(F=F_{0}(1-kt)\)（\(F_{0}\)和\(k\)均为常量）作用下沿\(ox\)轴作直线运动。若已知\(t=0\)时，质点处于坐标原点，速度为\(v_{0}\)，则该质点的运动学方程为\(x=\)______。3.一定量的理想气体，从状态\(A(p_{1},V_{1})\)经等压过程变化到状态\(B(p_{1},V_{2})\)，再经等容过程变化到状态\(C(p_{2},V_{2})\)，已知\(p_{2}>p_{1}\)，\(V_{2}>V_{1}\)，则整个过程中气体对外做功\(W=\)______，内能增量\(\DeltaE=\)______。4.一无限长直导线通有电流\(I\)，在距离导线\(r\)处的磁感应强度大小为\(B=\)______，方向满足______定则。5.用波长为\(\lambda\)的单色光垂直照射单缝，若第一级暗纹出现在\(\theta=30^{\circ}\)的方向上，则单缝的宽度\(a=\)______。三、计算题（共50分）1.（10分）一质量为\(m=2kg\)的物体，在力\(F=6t\)（SI）的作用下，从静止开始沿\(x\)轴作直线运动，求：-（1）在\(t=0\)到\(t=2s\)时间内，力\(F\)对物体所做的功；-（2）\(t=2s\)时物体的速度。2.（10分）一定量的单原子分子理想气体，从初态\(A(p_{1},V_{1})\)开始，经过一个等压过程膨胀到状态\(B(p_{1},V_{2})\)，再经过一个等容过程变化到状态\(C(p_{2},V_{2})\)，最后经过一个等温过程回到状态\(A\)，完成一个循环。已知\(p_{2}=2p_{1}\)，\(V_{2}=2V_{1}\)，求该循环的效率。3.（12分）一平行板电容器，极板面积为\(S\)，极板间距为\(d\)，两板间充满相对介电常数为\(\varepsilon_{r}\)的各向同性均匀电介质。当两极板间加上电压\(U\)时，求：-（1）电容器的电容\(C\)；-（2）极板上的电荷量\(Q\)；-（3）电介质中的电场强度\(E\)。4.（10分）一长直螺线管，半径为\(R\)，单位长度上的匝数为\(n\)，通有随时间变化的电流\(I=I_{0}\sin\omegat\)，求：-（1）螺线管内的磁感应强度\(B\)；-（2）在螺线管内距轴线为\(r\)处的感生电场强度\(E_{i}\)。5.（8分）在双缝干涉实验中，用波长\(\lambda=500nm\)的单色光垂直照射双缝，双缝与屏的距离\(D=1.0m\)，测得中央明纹两侧第\(5\)级明纹中心的距离为\(\Deltax=1.2cm\)，求双缝的间距\(d\)。答案一、选择题1.D。根据\(v=v_{0}+at\)，此公式只适用于匀变速直线运动，题中未表明质点做匀变速直线运动，所以一秒钟后质点的速度不能确定。2.D。物体随地球自转所需向心力\(F_{向}=m\omega^{2}R\cos\varphi\)，重力\(mg=G\frac{Mm}{R^{2}}-F_{向}=G\frac{Mm}{R^{2}}-m\omega^{2}R\cos^{2}\varphi\)。3.C。瞬时速度的大小等于瞬时速率，即\(|\vec{v}|=v\)；平均速度是位移与时间的比值，平均速率是路程与时间的比值，一般情况下路程大于位移大小，所以\(|\overline{\vec{v}}|\neq\overline{v}\)。4.B。刚体角动量守恒的充分必要条件是刚体所受合外力矩为零。5.A。根据\(\overline{Z}=\sqrt{2}\pid^{2}n\overline{v}\)，体积不变\(n\)不变，温度升高\(\overline{v}\)增大，所以\(\overline{Z}\)增大；\(\overline{\lambda}=\frac{kT}{\sqrt{2}\pid^{2}p}\)，体积不变\(p\)与\(T\)成正比，所以\(\overline{\lambda}\)不变。6.D。卡诺热机效率\(\eta=1-\frac{T_{2}}{T_{1}}\)，已知\(T_{2}=300K\)，\(\eta=40\%\)，可得\(T_{1}=500K=227^{\circ}C\)。7.B。平行板电容器电容\(C=\frac{\varepsilon_{r}\varepsilon_{0}S}{d}\)，充满电介质后电容增大为原来的\(\varepsilon_{r}\)倍；与电源保持连接电压不变，\(E=\frac{U}{d}\)，电场强度不变。8.C。根据安培定则，在两导线之间磁场方向相反，在两导线外侧磁场方向相同。9.A。线圈中储存的磁场能量\(W_{m}=\frac{1}{2}LI^{2}\)。10.B。自然光以布儒斯特角入射时，反射光是线偏振光，折射光是部分偏振光。二、填空题1.位移\(\Deltax=x(2)-x(0)=(3+5\times2+6\times2^{2}-2^{3})-(3)=18m\)；平均速度\(\overline{v}=\frac{\Deltax}{\Deltat}=\frac{18}{2}=9m/s\)。2.由\(F=ma=m\frac{dv}{dt}\)，\(6t=2\frac{dv}{dt}\)，分离变量积分得\(v=v_{0}+\frac{3}{2}t^{2}\)，再对\(v\)积分得\(x=v_{0}t+\frac{1}{2}t^{3}\)。3.等压过程做功\(W_{1}=p_{1}(V_{2}-V_{1})\)，等容过程做功\(W_{2}=0\)，所以\(W=p_{1}(V_{2}-V_{1})\)；根据理想气体状态方程和内能公式\(\DeltaE=\frac{i}{2}(p_{2}V_{2}-p_{1}V_{1})\)，单原子分子\(i=3\)，\(\DeltaE=\frac{3}{2}(p_{2}V_{2}-p_{1}V_{1})\)。4.\(B=\frac{\mu_{0}I}{2\pir}\)，方向满足右手螺旋定则。5.根据单缝衍射暗纹条件\(a\sin\theta=k\lambda\)，\(k=1\)，\(\theta=30^{\circ}\)，可得\(a=2\lambda\)。三、计算题1.-（1）由\(F=ma=m\frac{dv}{dt}\)，\(6t=2\frac{dv}{dt}\)，分离变量积分\(\int_{0}^{v}dv=\int_{0}^{t}3tdt\)，得\(v=\frac{3}{2}t^{2}\)。\(dx=vdt=\frac{3}{2}t^{2}dt\)，\(W=\intFdx=\int_{0}^{2}6t\cdot\frac{3}{2}t^{2}dt=\int_{0}^{2}9t^{3}dt=36J\)。-（2）将\(t=2s\)代入\(v=\frac{3}{2}t^{2}\)，得\(v=6m/s\)。2.等压过程：\(Q_{1}=C_{p}(T_{B}-T_{A})=\frac{5}{2}R(T_{B}-T_{A})=\frac{5}{2}(p_{1}V_{2}-p_{1}V_{1})\)；等容过程：\(Q_{2}=C_{V}(T_{C}-T_{B})=\frac{3}{2}R(T_{C}-T_{B})=\frac{3}{2}(p_{2}V_{2}-p_{1}V_{2})\)；等温过程：\(Q_{3}=RT_{A}\ln\frac{V_{1}}{V_{2}}=p_{1}V_{1}\ln\frac{1}{2}\)。循环效率\(\eta=1-\frac{|Q_{3}|}{Q_{1}+Q_{2}}\)，将\(p_{2}=2p_{1}\)，\(V_{2}=2V_{1}\)代入计算得\(\eta=1-\frac{\ln2}{2}\approx1-0.347=65.3\%\)。3.-（1）平行板电容器电容\(C=\frac{\varepsi