Образовательное учреждение: Новосибирский государственный технический университет
Преподаватель: Заикин Андрей Дмитриевич
Специальность: 140200.62 - Электроэнергетика
Группа: ЭН2 94
Дисциплина: Физика
Идентификатор студента: Кокорин Андрей Владимирович
Логин: 01ps385906
Начало тестирования: 2011-05-10 14:10:33
Завершение тестирования: 2011-05-10 15:13:44
Продолжительность тестирования: 63 мин.
Заданий в тесте: 28
Кол-во правильно выполненных заданий: 10
Процент правильно выполненных заданий: 35 %



+ ЗАДАНИЕ N 1 сообщить об ошибке
Тема: Средняя энергия молекул

Отношение средней кинетической энергии вращательного движения к средней энергии молекулы с жесткой связью .  Это имеет место для 

+  водорода
   водяного пара
   гелия
   метана ()



-  ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке
Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия

В процессе кристаллизации вещества энтропия неизолированной термодинамической системы …

+  убывает
   остается постоянной
   увеличивается
   может как увеличиваться, так и оставаться постоянной

Решение:
Отношение  в обратимом процессе есть полный дифференциал функции состояния системы, называемой энтропией системы: . Образование кристаллической решетки при  кристаллизации вещества приводит к уменьшению энтропии: .



-  ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке
Тема: Распределения Максвелла и Больцмана

В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем

На рисунке представлены графики функций распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где  – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от  до  в расчете на единицу этого интервала.

Для этих функций верными являются утверждения, что …


+  кривая 1 соответствует распределению по скоростям молекул газа при температуре
+  кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа при температуре
   кривая 2 соответствует распределению по скоростям молекул газа при температуре
   кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа при температуре

Решение:
Полная вероятность равна:, то есть площадь, ограниченная кривой распределения Максвелла, равна единице и при изменении температуры  не изменяется. Из формулы наиболее вероятной скорости , при которой функция  максимальна, следует, что при повышении температуры максимум функции сместится вправо, следовательно, высота максимума уменьшится.



-  ЗАДАНИЕ N 4 сообщить об ошибке
Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

При адиабатическом расширении 2 молей одноатомного газа его температура понизилась с 300 К до 200 К, при этом газ совершил работу (в Дж), равную …  

   2493 |    

Решение:
При адиабатическом расширении работа газа находится по формуле:



+ ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке
Тема: Эффект Комптона. Световое давление

На черную пластинку падает поток света. Если число фотонов, падающих на единицу площади поверхности в единицу времени, увеличить в 4 раза, а черную пластинку заменить зеркальной, то световое давление увеличится в _______ раз(-а).

   8   



-  ЗАДАНИЕ N 6 сообщить об ошибке
Тема: Интерференция и дифракция света

Тонкая стеклянная пластинка с показателем преломления  и толщиной  помещена между двумя средами с показателями преломления  и  На пластинку по нормали падает свет с длиной волны  

Разность хода интерферирующих отраженных лучей (в нм) равна …


   5700 |    

Решение:
Разность хода лучей, отраженных от верхней и нижней граней пластинки, равна  С учетом изменения фазы колебаний на  при отражении от оптически более плотной среды (в нашем случае при отражении от верхней грани пластинки) разность хода будет равна:



-  ЗАДАНИЕ N 7 сообщить об ошибке
Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект

Уединенный медный шарик освещается ультрафиолетовым излучением с длиной волны . Если работа выхода электрона для меди , то максимальный потенциал, до которого может зарядиться шарик, равен _____ В. ( )

+  3,0
   30
   4,5
   45

Решение:
Под действием падающего ультрафиолетового излучения происходит вырывание электронов из металла (фотоэффект). Вследствие вылета электронов шарик заряжается положительно. Максимальный потенциал , до которого может зарядиться шарик, определяется максимальной кинетической энергией фотоэлектронов , где  – заряд электрона. Эту энергию можно определить из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта:  Тогда



+ ЗАДАНИЕ N 8 сообщить об ошибке
Тема: Поляризация и дисперсия света

На рисунке изображена дисперсионная кривая для некоторого вещества. Интенсивное поглощение света наблюдается для диапазона частот …


+  от w1 до w2
   от 0 до w1
   от w1 до w0
   от w2 до



-  ЗАДАНИЕ N 9 сообщить об ошибке
Тема: Свободные и вынужденные колебания

Тело совершает гармонические колебания около положения равновесия (точка 3) с амплитудой  (см. рис.). Ускорение тела равно нулю в точке …



   3 |    

Решение:
При гармонических колебаниях смещение тела от положения равновесия изменяется со временем по закону синуса или косинуса. Пусть . Поскольку ускорение тела равно второй производной от координаты по времени, зависимость ускорения от времени дается выражением . Отсюда следует, что ускорение равно нулю в тех точках траектории, в которых равна нулю величина смещения тела из положения равновесия, то есть в точке 3.



-  ЗАДАНИЕ N 10 сообщить об ошибке
Тема: Волны. Уравнение волны

На рисунке представлена мгновенная фотография электрической составляющей электромагнитной волны, переходящей из среды 1 в среду 2 перпендикулярно границе раздела АВ.

Если среда 1 – вакуум, то скорость света в среде 2 равна ______м/с.


+  2,0·108
   1,5·108
   2,4·108
   2,8·108

Решение:
Относительный показатель преломления двух сред равен отношению их абсолютных показателей преломления: , где  и  – абсолютные показатели преломления среды 1 и среды , равные отношению скорости  электромагнитной волны в вакууме к фазовым скоростям  и  в этих средах. Следовательно, . Скорость волны , где – частота; длина волны, которую можно определить, используя рисунок. Тогда при условии  (при переходе электромагнитной волны из среды 1 в среду 2  частота не меняется) относительный показатель преломления равен: . Если среда 1 – вакуум, то  и



-  ЗАДАНИЕ N 11 сообщить об ошибке
Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

Если частоту упругой волны увеличить в 2 раза, не изменяя ее длины волны, то интенсивность волны увеличится в ___ раз(-а).

   8 |    

Решение:
Интенсивностью волны называется скалярная величина, равная модулю среднего значения вектора плотности потока энергии (вектора Умова) , где  – скорость волны,  – объемная плотность ее энергии. Среднее значение объемной плотности энергии упругой волны определяется выражением , где  – плотность среды,  – амплитуда,  – циклическая частота волны. Тогда интенсивность волны равна . Скорость волны , где  – длина волны,  – ее частота. Таким образом, . Следовательно, если частоту упругой волны увеличить в 2 раза, не изменяя ее длины волны, то интенсивность волны увеличится в 8 раз.



+ ЗАДАНИЕ N 12 сообщить об ошибке
Тема: Сложение гармонических колебаний

Сопротивление  катушка индуктивности  и конденсатор  соединены последовательно и подключены к источнику переменного напряжения, изменяющегося по закону  (В). Установите соответствие между сопротивлениями различных элементов цепи и их численными значениями.
1. Активное сопротивление
2. Индуктивное сопротивление
3. Емкостное сопротивление


    1      
    2      
    3      
   



-  ЗАДАНИЕ N 13 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика

На рисунке изображены сечения двух прямолинейных длинных параллельных проводников с противоположно направленными токами, причем  . Индукция  магнитного поля равна нулю на участке …


+  d
   а
   b
   c

Решение:
Линии магнитной индукции прямолинейных длинных проводников с токами  и  представляют собой концентрические окружности, плоскости которых перпендикулярны проводникам, а центры лежат на их осях. Направления этих линий определяют правилом правого винта: направление вращения винта дает направление силовой линии магнитной индукции, если поступательное движение винта совпадает с направлением тока в проводнике. Индукция  результирующего магнитного поля определяется по принципу суперпозиции  и равна нулю, если векторы  и  противоположно направлены и равны по модулю.  Это может быть только в точках интервалов а и d. Поскольку магнитная индукция прямолинейного длинного проводника с током вычисляется по формуле , то модули векторов  и равны, если , так как по условию . Следовательно, индукция  результирующего магнитного поля равна нулю в некоторой точке интервала d.



-  ЗАДАНИЕ N 14 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества

Вещество является однородным изотропным диамагнетиком, если …

+  магнитная восприимчивость мала, вектор намагниченности направлен в сторону, противоположную направлению внешнего магнитного поля
   магнитная восприимчивость мала, вектор намагниченности направлен в ту же сторону, что и внешнее магнитное поле
   магнитная восприимчивость велика, вектор намагниченности направлен в ту же сторону, что и внешнее магнитное поле
   магнитная восприимчивость велика, вектор намагниченности направлен в сторону, противоположную направлению внешнего магнитного поля

Решение:
К диамагнетикам относятся вещества, магнитные моменты атомов, молекул или ионов которых в отсутствие внешнего магнитного поля равны нулю. При внесении диамагнетика во внешнее магнитное поле атомы (молекулы) вещества приобретают наведенные магнитные моменты, направленные в сторону, противоположную внешнему полю (диамагнитный эффект). Поэтому магнитная восприимчивость  диамагнетиков отрицательна и
 ~ , то есть значительно меньше единицы.



-  ЗАДАНИЕ N 15 сообщить об ошибке
Тема: Электростатическое поле в вакууме

Электростатическое поле создано двумя точечными зарядами:  и .
Отношение потенциала поля, созданного вторым зарядом в точке А, к потенциалу результирующего поля в этой точке равно …


   4 |    

Решение:
Согласно принципу суперпозиции полей , где  и  потенциалы полей, создаваемых в точке А каждым зарядом в отдельности. Потенциал поля точечного заряда . Тогда потенциал результирующего поля в точке А . Следовательно, искомое отношение .



+ ЗАДАНИЕ N 16 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Максвелла

Утверждение «Никаких источников магнитного поля, подобных электрическим зарядам (по аналогии их называют магнитными зарядами), в природе не существует» является следствием уравнения …

+   0
   
   
   



+ ЗАДАНИЕ N 17 сообщить об ошибке
Тема: Явление электромагнитной индукции

На рисунке представлена зависимость ЭДС индукции в контуре от времени. Магнитный поток сквозь площадку, ограниченную контуром, увеличивается со временем по линейному закону в интервале …


+  Е
   В
   А
   D
   С



+ ЗАДАНИЕ N 18 сообщить об ошибке
Тема: Законы постоянного тока

Напряжение на концах медного провода диаметром d и длиной l равно . Если взять медный провод диаметром d, но длиной 2l и увеличить напряжение в 4 раза, то среднее время дрейфа электронов от одного конца проводника до другого …

+  не изменится
   увеличится в 4 раза
   увеличится в 2 раза
   уменьшится в 4 раза



-  ЗАДАНИЕ N 19 сообщить об ошибке
Тема: Спектр атома водорода. Правило отбора

На рисунке схематически изображены стационарные орбиты электрона в атоме водорода согласно модели Бора, а также показаны переходы электрона с одной стационарной орбиты на другую, сопровождающиеся излучением кванта энергии. В ультрафиолетовой области спектра эти переходы дают серию Лаймана, в видимой – серию Бальмера, в инфракрасной – серию Пашена.

Наибольшей частоте кванта в серии Пашена (для переходов, представленных на рисунке) соответствует переход …


+  
   
   
   

Решение:
Серию Пашена дают переходы на третий энергетический уровень, при этом энергия испускаемого кванта, а следовательно, и его частота зависят от разности энергий электрона в начальном и конечном состояниях. Поэтому наибольшей частоте кванта в серии Пашена (для переходов, представленных на рисунке) соответствует переход .



-  ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Шредингера (общие свойства)

Стационарное уравнение Шредингера в общем случае имеет вид . Здесь  потенциальная энергия микрочастицы. Движение частицы вдоль оси ОХ под действием квазиупругой силы описывает уравнение …

+  
   
   
   

Решение:
Для частицы, движущейся вдоль оси ОХ под действием квазиупругой силы, то есть силы, пропорциональной отклонению х частицы от положения равновесия, выражение для потенциальной энергии  имеет вид . Кроме того, для одномерного случая . Поэтому движение частицы вдоль оси ОХ под действием квазиупругой силы описывает уравнение .



+ ЗАДАНИЕ N 21 сообщить об ошибке
Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

В опыте Дэвиссона и Джермера исследовалась дифракция прошедших ускоряющее напряжение электронов на монокристалле никеля. Если ускоряющее напряжение увеличить в 8 раз, то длина волны де Бройля электрона _____ раз(-а).

+  уменьшится в
   увеличится в 8
   уменьшится в 4
   увеличится в



-  ЗАДАНИЕ N 22 сообщить об ошибке
Тема: Уравнение Шредингера (конкретные ситуации)

Частица находится в прямоугольном одномерном потенциальном ящике с непроницаемыми стенками шириной 0,2 нм. Если энергия частицы на втором энергетическом уровне равна 37,8 эВ, то на четвертом энергетическом уровне равна _____ эВ.

+  151,2
   75,6
   18,9
   9,45

Решение:
Собственные значения энергии частицы в прямоугольном одномерном потенциальном ящике определяются формулой: , где номер энергетического уровня. Следовательно,  и .



-  ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке
Тема: Законы сохранения в механике

Шар массы m1, движущийся со скоростью , налетает на покоящийся шар массы m2 (рис. 1).


Могут ли после соударения скорости шаров,  и , иметь направления, показанные на рис. 2 (а и б)?


+  могут в случае б
   могут в случае а
   могут в обоих случаях
   не могут ни в одном из указанных случаев

Решение:
Согласно закону сохранения импульса должно выполняться соотношение . В ситуации, показанной на рис. 2а, это соотношение не выполняется. Таким образом, этот случай противоречит закону сохранения импульса. Ситуация, показанная на рис. 2б, вообще говоря, возможна. При этом должны сохраняться проекции импульса системы соударяющихся шаров на направление скорости  и перпендикулярное ему.



+ ЗАДАНИЕ N 24 сообщить об ошибке
Тема: Динамика вращательного движения

Диск может вращаться вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. К нему прикладывают одну из сил (, ,  или ), лежащих в плоскости диска и равных по модулю.

Верным для угловых ускорений диска является соотношение …


+  ,
   
   
   



+ ЗАДАНИЕ N 25 сообщить об ошибке
Тема: Динамика поступательного движения

Тело массой движется с коэффициентом трения 0,5 по наклонной плоскости, расположенной под углом  к горизонту. Сила трения (в) равна …

   5   



-  ЗАДАНИЕ N 26 сообщить об ошибке
Тема: Элементы специальной теории относительности

Скорость релятивистской частицы , где с – скорость света в вакууме. Отношение кинетической энергии частицы к ее энергии покоя равно …

+  1
   2
   3
   4

Решение:
Кинетическая энергия релятивистской частицы , где  – полная энергия частицы, движущейся со скоростью   – ее энергия покоя. Тогда отношение кинетической энергии частицы к ее энергии покоя .



-  ЗАДАНИЕ N 27 сообщить об ошибке
Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения

Диск равномерно вращается вокруг вертикальной оси в направлении, указанном на рисунке белой стрелкой. В некоторый момент времени к ободу диска была приложена сила, направленная по касательной.


При этом правильно изображает направление углового ускорения диска вектор …


+  3
   1
   2
   4

Решение:
По определению угловое ускорение тела , где  – его угловая скорость. При вращении вокруг неподвижной оси векторы  и  коллинеарны, причем направлены в одну и ту же сторону, если вращение ускоренное, и в противоположные стороны, если вращение замедленное. Направление вектора  связано с направлением вращения тела правилом правого винта. В данном случае вектор  ориентирован в направлении 4, а, так как после приложения силы движение становится замедленным, вектор  ориентирован в направлении 3.



-  ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке
Тема: Работа. Энергия

Тело массы г бросили с поверхности земли с начальной скоростью  м/с под углом 30° к горизонту. Если пренебречь сопротивлением воздуха, средняя мощность, развиваемая силой тяжести за время падения тела на землю, равна …

   0 |    

Решение:
Средняя мощность, развиваемая силой за некоторый промежуток времени, равна отношению работы, совершаемой силой за рассматриваемый промежуток времени, к длительности этого промежутка: . Работа силы тяжести , и  по условию задачи. Тогда 0 и, следовательно, средняя мощность, развиваемая силой тяжести за время падения тела на землю, также равна нулю.