2025年大学物理学（大学物理）试题及答案

2025年大学物理学（大学物理）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。1.关于质点，下列说法正确的是A.质点是一个理想化模型，实际上并不存在B.只有体积很小的物体才能看作质点C.凡轻小的物体，皆可看作质点D.研究一列火车通过某一路标所用时间时，火车可看作质点答案：A2.一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，1s后速度大小变为10m/s，在这1s内该物体的A.位移的大小可能小于4mB.位移的大小可能大于10mC.加速度的大小可能小于4m/s²D.加速度的大小可能大于10m/s²答案：AD3.关于摩擦力，下列说法中正确的是A.两个物体相互接触时，它们之间一定有摩擦力B.滚动摩擦力比滑动摩擦力小C.物体质量越大，受到的摩擦力越大D.摩擦力都是有害的答案：B4.关于功和能，下列说法正确的是A.功是能量转化的量度B.物体的动能不变，则合外力一定为零C.重力势能的大小与零势能面的选取有关D.弹簧弹力做正功时，弹性势能增加答案：AC5.关于电场强度，下列说法正确的是A.由E=F/q可知，电场强度E与F成正比，与q成反比B.电场中某点的电场强度与该点有无试探电荷无关C.电场中某点的电场强度方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向D.正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点电场强度方向与试探电荷的正负有关答案：B6.关于磁场和磁感线，下列说法正确的是A.磁场是客观存在的一种物质B.磁感线是磁场中实际存在的曲线C.小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反D.地磁场的N极在地理的南极附近答案：AD7.关于电磁感应现象，下列说法正确的是A.只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流产生B.穿过闭合电路中的磁通量变化越快，感应电动势越大C.感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反D.法拉第通过实验发现了电磁感应现象，并总结出了法拉第电磁感应定律答案：B8.关于光的波动性，下列说法正确的是A.光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B.光的偏振现象说明光是纵波C.光导纤维利用了光的全反射原理D.光的波长越长，波动性越明显答案：ACD9.关于原子结构，下列说法正确的是A.汤姆孙发现电子，揭示了原子具有核式结构B.卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型C.玻尔理论成功解释了各种原子发光现象D.氢原子从高能级向低能级跃迁时会辐射出γ射线答案：B10.关于相对论，下列说法正确的是A.狭义相对论的基本假设之一是光速不变原理B.时间和空间与物质的运动状态有关C.相对论认为质量会随着物体速度的增大而增大D.相对论与经典力学是相互矛盾的答案：ABC第II卷（非选择题共60分）11.（10分）答题要求：本题共2小题，每小题5分。请根据题目要求作答，要有必要的文字说明、公式和演算步骤，只写答案的不得分。（1）一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，刹车后经2s速度变为6m/s，求：①刹车过程中的加速度大小；②刹车后前进9m所用的时间。解：①根据加速度定义式\(a=\frac{v-v_0}{t}\)，可得\(a=\frac{6-10}{2}=-2m/s²\)，加速度大小为2m/s²。②根据位移公式\(x=v_0t+\frac{1}{2}at²\)，将\(x=9m\)，\(v_0=10m/s\)，\(a=-2m/s²\)代入可得\(9=10t-t²\)，即\(t²-10t+9=0\)，解得\(t=1s\)或\(t=9s\)。因为汽车刹车时间\(t_0=\frac{0-10}{-2}=5s\)，所以\(t=9s\)舍去，刹车后前进9m所用时间为1s。（2）一个质量为2kg的物体，在水平面上受到大小为5N的水平拉力作用，由静止开始运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.1，求物体在4s末的速度大小。（g取10m/s²）解：物体所受摩擦力\(f=\mumg=0.1×2×10=2N\)。根据牛顿第二定律\(F-f=ma\)，可得\(a=\frac{F-f}{m}=\frac{5-2}{2}=1.5m/s²\)。根据速度公式\(v=at\)，可得\(v=1.5×4=6m/s\)。12.（12分）答题要求：本题共2小题，每小题6分。请根据题目要求作答，要有必要的文字说明、公式和演算步骤，只写答案的不得分。（1）如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，求物体受到的支持力和摩擦力大小。解：对物体进行受力分析，物体受重力mg、支持力N、摩擦力f。将重力沿斜面和垂直斜面方向分解，可得\(N=mgcosθ\)，\(f=mgsinθ\)。（2）用一个动滑轮将重为G的物体匀速提升，已知动滑轮重为G₀，不计绳重和摩擦，求拉力F的大小。解：动滑轮省力，拉力\(F=\frac{G+G₀}{2}\)。13.（12分）材料：光滑水平面上有一质量为m的物体，在水平恒力F作用下由静止开始运动，经过时间t，速度变为v。答题要求：请根据材料内容作答，要有必要的文字说明、公式和演算步骤，只写答案的不得分。（1）求这段时间内拉力F做的功W。解：根据牛顿第二定律\(F=ma\)，可得\(a=\frac{F}{m}\)。根据速度公式\(v=at\)，可得\(t=\frac{v}{a}=\frac{mv}{F}\)。根据位移公式\(x=\frac{1}{2}at²\)，可得\(x=\frac{1}{2}×\frac{F}{m}×(\frac{mv}{F})²=\frac{mv²}{2F}\)。拉力F做的功\(W=Fx=\frac{F×mv²}{F}=\frac{1}{2}mv²\)。（2）求这段时间内拉力F的功率P。解：拉力F的功率\(P=\frac{W}{t}=\frac{\frac{1}{2}mv²}{\frac{mv}{F}}=\frac{1}{2}Fv\)。14.（13分）材料：一矩形线圈abcd，边长分别为L₁和L₂，匝数为n，总电阻为R，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO'匀速转动，角速度为ω。答题要求：请根据材料内容作答，要有必要的文字说明、公式和演算步骤，只写答案的不得分。（1）求线圈中产生的感应电动势的最大值Eₘ。解：根据感应电动势最大值公式\(Eₘ=nBSω\)，这里\(S=L₁L₂\)，所以\(Eₘ=nBL₁L₂ω\)。（2）求线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式e，并说明其变化规律。解：感应电动势瞬时值表达式\(e=Eₘsinωt=nBL₁L₂ωsinωt\)。其变化规律为：随时间按正弦规律变化，在一个周期内，电动势方向改变两次，大小从0变化到最大值再回到0。15.（13分）材料：氢原子的能级图如图所示，一群氢原子处于n=4的激发态，当它们向低能级跃迁时。答题要求：请根据材料内容作答，要有必要的文字说明、公式和演算步骤，只写答案的不得分。（1）能发出几种频率的光？解：根据\(C_{n}^2\)可得，能发出\(C_{4}^2=6\)种频率的光。（2）求所发出的光的最长波长。解：从\(n=4\)跃迁到\(n=3\)能级时辐射的光子能量最小，波长最长。根据\(E=h\frac{c}{λ}\)，\(E_{4}-E_{3}=0.66eV\)，\(h=4.136×10^{-15}eV·s\)，\(c=3×10^{8}m/s\)，可得\(λ=\frac{hc}{E_{4}-E_{3}}=\frac{4.136×10^{-15}×3×10^{8}}{0.66}m≈1.88×10^{-6}m\)。答案：1.A2.AD3.B4.AC5.B6.AD7.B8.ACD9.B10.ABC11.（1）①2m/s²②1s（2）6m/s12.（1）\(N=mgcosθ\)，\(f=mgsinθ\)（2）\(F=