2025年专升本理工科专业大学物理模拟试卷（含答案）

2025年专升本理工科专业大学物理模拟试卷（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确选项的前字母填在题后的括号内。）1.一物体做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）。A.它的加速度为零B.它的加速度大小不变，方向变化C.它的加速度大小改变，方向不变D.它的加速度大小和方向都不变2.质点做直线运动，其位移与时间的关系为$x=5t^2+3t$，其中$x$以米计，$t$以秒计。则质点在$t=2s$时的速度为（）。A.10m/sB.16m/sC.26m/sD.34m/s3.一质点受一变力的作用沿直线运动，变力的大小与质点离平衡位置的位移成正比，且方向相反，则此力是（）。A.重力B.弹簧弹力C.摩擦力D.向心力4.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为$h$的某点时的速度大小为$v$，则物体从开始下落到经过该点所经历的时间为（）。A.$v/\sqrt{2gh}$B.$\sqrt{2gh}/v$C.$2gh/v^2$D.$v^2/2gh$5.关于功，下列说法正确的是（）。A.保守力做正功，系统的势能增加B.非保守力做功，系统的机械能守恒C.摩擦力总是做负功D.功是标量，没有方向6.一质点做简谐运动，其周期为$T$，则其相位变化的周期为（）。A.$T/2$B.$T$C.$2T$D.$4T$7.一平行板电容器，两极板间距为$d$，极板面积为$S$，极板间充满介电常数为$\varepsilon$的电介质，则其电容为（）。A.$\varepsilon_0S/d$B.$\varepsilon_0S/(d-\varepsilon)$C.$\varepsilonS/d$D.$\varepsilonS/(d-\varepsilon_0)$8.一长直导线通有电流$I$，则在导线附近某点产生的磁感应强度大小为（）。A.与该点到导线的距离成正比B.与该点到导线的距离成反比C.与电流$I$成正比，与该点到导线的距离成反比D.与电流$I$成反比，与该点到导线的距离成正比9.一矩形线圈在匀强磁场中转动，产生感应电动势最大时，线圈平面与磁场方向的关系是（）。A.平行B.垂直C.成$30^\circ$角D.成$45^\circ$角10.关于热力学第一定律，下列说法正确的是（）。A.系统吸收的热量一定等于系统对外做的功B.系统内能的增加等于系统吸收的热量加上系统对外做的功C.系统内能的减少等于系统放出的热量减去系统对外做的功D.热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的具体体现二、填空题（每小题4分，共20分。请将答案填写在题中的横线上。）1.一物体在水平面上做匀速直线运动，其速度大小为$v$，则经过时间$t$，物体通过的位移大小为________。2.一质点做半径为$R$的匀速圆周运动，其角速度为$\omega$，则其线速度大小为________，向心加速度大小为________。3.一弹簧的劲度系数为$k$，将其拉长$x$，则弹簧的弹性势能为________。4.一物体的质量为$m$，以速度$v$运动，则其动量为________，动能为________。5.一理想气体经历等温过程，其压强从$p_1$变为$p_2$，则其体积从$V_1$变为$V_2$，满足关系式________。三、计算题（每小题10分，共50分。请写出必要的文字说明、方程式和计算过程。）1.一质量为$m$的物体，从高度为$h$的平台边缘自由下落，与地面碰撞后反弹高度为$h/2$，不计空气阻力，求：(1)物体下落过程中的加速度大小；(2)物体与地面碰撞过程中损失的机械能。2.一质量为$m$的质点，在距地面高为$h$处以速度$v_0$水平抛出，不计空气阻力，求：(1)质点落地时的速度大小；(2)质点在空中飞行的时间。3.一长为$L$的均匀细棒，质量为$M$，可绕其一端在竖直平面内自由转动。现使其从水平位置由静止开始转动，求：(1)棒转到与水平方向成$\theta$角时的角速度；(2)棒转到最低点时的角速度。4.一平行板电容器，两极板间距为$d$，极板面积为$S$，极板间充满介电常数为$\varepsilon$的电介质。现给电容器充电至两极板间电压为$U$，求：(1)电容器储存的电能；(2)电容器极板上的电荷量。5.一长直导线通有电流$I$，导线右侧有一矩形线圈，线圈边长分别为$a$和$b$，线圈与导线共面，且靠近导线的一边与导线的距离为$c$。求：(1)线圈中产生的磁通量；(2)若线圈以速度$v$垂直于导线方向远离导线运动，线圈中产生的感应电动势大小。试卷答案一、单项选择题1.B解析：匀速圆周运动的速度大小不变，但方向时刻改变，因此存在向心加速度，加速度大小不变，方向始终指向圆心。2.B解析：速度是位移对时间的一阶导数，$v=dx/dt=d(5t^2+3t)/dt=10t+3$，代入$t=2s$，得$v=10\times2+3=23m/s$。3.B解析：变力大小与位移成正比且方向相反，符合胡克定律$F=-kx$，此力为弹簧弹力。4.A解析：根据自由落体运动公式$v^2=2gh$，得$h=v^2/2g$。根据速度公式$v=gt$，得$t=v/g$。联立两式，得$h=v^2/2g=(gt)^2/2g=gt^2/2$，故$t=\sqrt{2gh}/v$。5.A解析：保守力做正功，系统的势能减少；非保守力做功，系统的机械能不一定守恒；摩擦力可以做正功也可以做负功；功是标量，但有正负之分。6.B解析：简谐运动的相位$\phi=\omegat+\varphi_0$，相位变化的周期为相位对时间求导数的周期，即$T=2\pi/\omega=T$。7.C解析：平行板电容器的电容$C=\varepsilonS/d$。8.C解析：根据毕奥-萨伐尔定律，长直导线附近某点产生的磁感应强度大小$B=\mu_0I/(2\pir)$，与电流$I$成正比，与该点到导线的距离$r$成反比。9.B解析：矩形线圈在匀强磁场中转动，产生感应电动势最大时，线圈平面与磁场方向垂直，即磁通量变化率最大。10.D解析：热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的具体体现，表述为$\DeltaU=Q+W$。二、填空题1.$vt$解析：匀速直线运动的位移公式$x=vt$。2.$R\omega$；$R\omega^2$解析：线速度$v=R\omega$，向心加速度$a_c=R\omega^2$。3.$\frac{1}{2}kx^2$解析：弹簧的弹性势能公式$E_p=\frac{1}{2}kx^2$。4.$mv$；$\frac{1}{2}mv^2$解析：动量$p=mv$，动能$E_k=\frac{1}{2}mv^2$。5.$p_1V_1=p_2V_2$解析：理想气体的等温过程遵循玻意耳定律$p_1V_1=p_2V_2$。三、计算题1.(1)$g$解析：物体自由下落，加速度大小等于重力加速度$g$。(2)$\frac{1}{4}mgh$解析：物体下落过程机械能守恒，$mgh=\frac{1}{2}mv^2$，落地速度$v=\sqrt{2gh}$。反弹到$h/2$高度，动能转化为势能，$\frac{1}{2}mv'^2=mg(h/2)$，反弹速度$v'=\sqrt{gh}$。碰撞过程中损失的机械能$\DeltaE=\frac{1}{2}mv^2-\frac{1}{2}mv'^2=\frac{1}{2}m(2gh-gh)=\frac{1}{2}mgh$。又因为反弹速度是落地速度的$\sqrt{1/2}$倍，故损失的机械能是$\frac{1}{2}mgh$的$(1-(\sqrt{1/2})^2)=\frac{1}{4}$，即$\frac{1}{4}mgh$。2.(1)$\sqrt{v_0^2+2gh}$解析：水平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。落地时竖直方向速度$v_y=\sqrt{2gh}$，水平方向速度$v_x=v_0$，落地速度大小$v=\sqrt{v_x^2+v_y^2}=\sqrt{v_0^2+2gh}$。(2)$\sqrt{\frac{2h}{g}}$解析：竖直方向做自由落体运动，$h=\frac{1}{2}gt^2$，飞行时间$t=\sqrt{\frac{2h}{g}}$。3.(1)$\sqrt{\frac{3gh}{L}}$解析：棒从水平位置由静止开始转动，机械能守恒。初始势能$Mgh$，初始动能为零。转到与水平方向成$\theta$角时，势能$Mgh\cos\theta$，动能$\frac{1}{2}I\omega^2$，其中转动惯量$I=\frac{1}{3}ML^2$。由$Mgh=Mgh\cos\theta+\frac{1}{2}I\omega^2$，得$\omega=\sqrt{\frac{3gh}{L}}$。(2)$\sqrt{\frac{3gh}{2L}}$解析：转到最低点时，$\theta=90^\circ$，势能$Mgh\cos90^\circ=0$。动能$\frac{1}{2}I\omega'^2=\frac{1}{2}\times\frac{1}{3}ML^2\omega'^2$。由机械能守恒$Mgh=\frac{1}{2}I\omega'^2$，得$\omega'=\sqrt{\frac{3gh}{2L}}$。4.(1)$\frac{\varepsilonUS}{2d}$解析：电容器储存的电能$E=\frac{1}{2}CU^2=\frac{1}{2}\times\frac{\varepsilonS}{d}\timesU^2=\frac{\varepsilonUS}{2d}$。(2)$\frac{\varepsilonSV}{d}$解析：根据电容器定义$C=Q/U$，得$Q=CU=\frac{\varepsilonS}{d}\timesU$。由于题目中未给出电压$U$，此处假设$U$为题目所隐含的电压值，则$Q=\frac{\varepsilonSV}{d}$。5.(1)$\frac{\mu_0Ib}{2\pic}\ln\frac{a+b}{c}$解析：矩形线圈中产生的磁通量$\Phi=\int_Bd\Phi=\int_{c}^{c+a}\frac{\mu_0I}{2\pir}bdr=\frac{\mu_0Ib}{2\pi}\ln\frac{a+b}{c}$。(