Заданий в тесте: 28
Кол-во правильно выполненных заданий: 9
Процент правильно выполненных заданий: 32 %



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

Если не учитывать колебательные движения в молекуле водорода при температуре 200 К, то кинетическая энергия в (Дж) всех молекул в 4 г водорода равна …

+  
   
   
   

Решение:
Средняя кинетическая энергия одной молекулы равна: , где  – постоянная Больцмана, – термодинамическая температура;  – сумма числа поступательных, числа вращательных и удвоенного числа колебательных степеней свободы молекулы . Молекула водорода  имеет 3 поступательные и 2 вращательные степени свободы, следовательно,  В 4 г водорода содержится  молекул, где масса газа, молярная масса водорода, число Авогадро. Кинетическая энергия всех молекул будет равна:



+ ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке
Тема: Распределения Максвелла и Больцмана

На рисунке представлен график функции 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 этой функции верными являются утверждения, что …


+  с увеличением температуры максимум кривой смещается вправо
+  при изменении температуры площадь под кривой не изменяется
   с увеличением температуры величина максимума функции увеличивается
   при изменении температуры положение максимума не изменяется



-  ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке
Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Отношение работы при нагревании к работе газа за весь цикл по модулю равно …




   2 |    

Решение:
Работа газа за цикл в координатных осях  численно равна площади фигуры, ограниченной диаграммой кругового процесса.  Работа при нагревании газа численно равна площади под графиком процесса 1 – 2:  Отношение работ, совершенных в этих процессах, равно:  Модуль отношения:



+ ЗАДАНИЕ N 4 сообщить об ошибке
Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия

При поступлении в неизолированную термодинамическую систему тепла в ходе обратимого процесса для приращения энтропии верным будет соотношение …

+  
   
   
   



-  ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке
Тема: Уравнение Шредингера (конкретные ситуации)

На рисунках схематически представлены графики распределения плотности вероятности обнаружения электрона по ширине одномерного потенциального ящика с бесконечно высокими стенками для состояний с различными значениями главного квантового числа n.

В состоянии с n = 3 вероятность обнаружить электрон в интервале от  до  равна …


+  
   
   
   

Решение:
Вероятность обнаружить микрочастицу в интервале (a, b) для состояния, характеризуемого определенной -функцией, равна . Из графика зависимости  от х эта вероятность находится как отношение площади под кривой  в интервале (a, b) к площади под кривой во всем интервале существования , то есть в интервале (0, l). При этом состояниям с различными значениями главного квантового числа n соответствуют разные кривые зависимости : n = 1 соответствует график под номером 1, n = 2 – график под номером 2 и т.д. Тогда в состоянии с  вероятность обнаружить электрон в интервале от  до  равна .



-  ЗАДАНИЕ N 6 сообщить об ошибке
Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

Отношение неопределенностей проекций скоростей нейтрона и α-частицы на некоторое направление при условии, что соответствующие координаты частиц определены с одинаковой точностью, равно …

+  4
   
   2
   

Решение:
Из соотношения неопределенностей Гейзенберга для координаты и соответствующей компоненты импульса следует, что   Здесь  – неопределенность координаты,  – неопределенность x-компоненты импульса,  – неопределенность x-компоненты скорости,  – масса частицы;  – постоянная Планка, деленная на . Неопределенность x-компоненты скорости можно найти из соотношения  Поскольку соответствующие координаты частиц определены с одинаковой точностью, то есть  с учетом того, что  искомое отношение равно:



+ ЗАДАНИЕ N 7 сообщить об ошибке
Тема: Спектр атома водорода. Правило отбора

Главное квантовое число n определяет …

+  энергию стационарного состояния электрона в атоме
   орбитальный механический момент электрона в атоме
   собственный механический момент электрона в атоме
   проекцию орбитального момента импульса электрона на заданное направление



-  ЗАДАНИЕ N 8 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Шредингера (общие свойства)

Верным для уравнения Шредингера  является утверждение:

+  Уравнение характеризует движение электрона в водородоподобном атоме.
   Уравнение соответствует одномерному случаю.
   Уравнение является нестационарным.
   Уравнение описывает состояние микрочастицы в бесконечно глубоком прямоугольном потенциальном ящике.

Решение:
Уравнение стационарно, так как волновая функция  не зависит от времени (отсутствует производная по времени). Стационарное уравнение Шредингера в общем случае имеет вид: . Здесь  потенциальная энергия микрочастицы. В данном случае . Это выражение представляет собой потенциальную энергию электрона в водородоподобном атоме. Поэтому приведенное уравнение Шредингера характеризует движение электрона в водородоподобном атоме.



-  ЗАДАНИЕ N 9 сообщить об ошибке
Тема: Поляризация и дисперсия света

Анализатор в 2 раза уменьшает интенсивность линейно поляризованного света, приходящего к нему от поляризатора. Если между поляризатором и анализатором помесить кварцевую пластинку, то свет через такую систему проходить не будет. При этом кварцевая пластинка поворачивает плоскость поляризации на угол, равный …

+  
   
   
   

Решение:
Интенсивность света за анализатором определяется законом Малюса:  где – угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора. По условию  тогда  и . Если между поляризатором и анализатором помесить кварцевую пластинку, и при этом интенсивность света за анализатором станет равной нулю, то это означает, что плоскость колебаний вектора  после прохождения пластинки и плоскость пропускания анализатора взаимно перпендикулярны. Следовательно, кварцевая пластинка поворачивает плоскость колебаний на угол, равный



-  ЗАДАНИЕ N 10 сообщить об ошибке
Тема: Интерференция и дифракция света

При дифракции на  дифракционной решетке с периодом  равным , наблюдается зависимость интенсивности монохроматического излучения от синуса угла дифракции, представленная на рисунке (изображены только главные максимумы). Длина волны монохроматического излучения равна _____ 


   600 |    

Решение:
Условие главных максимумов для дифракционной решетки имеет вид , где  – период решетки,  – угол дифракции,  – порядок максимума,  – длина световой волны. Отсюда длина волны монохроматического излучения равна:



-  ЗАДАНИЕ N 11 сообщить об ошибке
Тема: Эффект Комптона. Световое давление

Монохроматическое рентгеновское излучение с длиной волны , где  комптоновская длина волны для электрона, падает на рассеивающее вещество. При этом отношение длин волн  излучения, рассеянного под углами  и  соответственно, равно …

   2 |    

Решение:
Изменение длины волны рентгеновского излучения при комптоновском рассеянии определяется по формуле , где  – комптоновская длина волны, – угол рассеяния. Тогда   
  
Следовательно, искомое отношение



-  ЗАДАНИЕ N 12 сообщить об ошибке
Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект

На рисунке представлены две вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Если Е – освещенность фотокатода, а l – длина волны падающего на него света, то справедливо следующее утверждение …


+  
   
   
   

Решение:
Приведенные на рисунке вольтамперные характеристики отличаются друг от друга величиной задерживающего напряжения () и величиной тока насыщения (). Величина задерживающего напряжения определяется максимальной скоростью фотоэлектронов: . С учетом этого уравнение Эйнштейна можно представить в виде . Отсюда, поскольку , . При этом учтено, что  остается неизменной. На величину фототока насыщения влияет освещенность фотокатода: согласно закону Столетова, фототок насыщения пропорционален энергетической освещенности фотокатода. Поэтому .



+ ЗАДАНИЕ N 13 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 14 сообщить об ошибке
Тема: Свободные и вынужденные колебания

На рисунке представлена зависимость амплитуды вынужденных колебаний математического маятника от частоты внешней силы при слабом затухании.

Длина нити маятника (в см) равна …


   10 |    

Решение:
На графике представлена резонансная кривая. Если частота вынуждающей силы равна резонансной частоте, амплитуда вынужденных колебаний достигает максимального значения. При слабом затухании резонансная частота практически равна собственной частоте колебаний математического маятника  Отсюда



+ ЗАДАНИЕ N 15 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



-  ЗАДАНИЕ N 16 сообщить об ошибке
Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

В упругой среде плотностью распространяется плоская синусоидальная волна. Если амплитуда волны увеличится в 4 раза, а частота в 2 раза, то плотность потока энергии (вектор Умова) увеличится в ______ раз(-а).

   64 |    

Решение:
Плотность потока энергии, то есть количество энергии, переносимой волной за единицу времени через единицу площади площадки, расположенной перпендикулярно направлению переноса энергии, равна:  где – объемная плотность энергии, – скорость переноса энергии волной (для синусоидальной волны эта скорость равна фазовой скорости). Среднее значение объемной плотности энергии равно:  где – амплитуда волны,  – частота. Следовательно, плотность потока энергии увеличится в 64 раза.



-  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 закону  (а, b, c – постоянные) в интервале …


+  В
   С
   А
   D
   Е

Решение:
В соответствии с законом Фарадея для электромагнитной индукции электродвижущая сила индукции в замкнутом проводящем контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром: . Следовательно, если магнитный поток увеличивается со временем по закону , то ЭДС индукции будет убывать со временем по линейному закону, что имеет место в интервале В.



-  ЗАДАНИЕ N 18 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика

Небольшой контур с током I помещен в неоднородное магнитное поле с индукцией . Плоскость контура перпендикулярна плоскости чертежа, но не перпендикулярна линиям индукции. Под действием поля контур …


+  повернется против часовой стрелки и сместится влево
   повернется против часовой стрелки и сместится вправо
   повернется по часовой стрелке и сместится вправо
   повернется по часовой стрелке и сместится влево

Решение:
На контур с током в однородном магнитном поле действует вращающий момент , стремящийся расположить контур таким образом, чтобы вектор его магнитного момента  был сонаправлен с вектором магнитной индукции  поля. Если контур с током находится в неоднородном магнитном поле, то на него действует еще и результирующая сила, под действием которой незакрепленный контур втягивается в область более сильного поля, если угол между векторами  и  острый (α < 90°). Если же указанный угол тупой (α > 90°), то контур с током выталкивается в область более слабого поля, поворачивается под действием вращающего момента, так что угол становится острым, и затем втягивается в область более сильного поля. В соответствии с этим контур повернется против часовой стрелки и сместится влево.



-  ЗАДАНИЕ N 19 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Максвелла

Физический смысл уравнения Максвелла  заключается в следующем …

+  изменяющееся со временем магнитное поле порождает вихревое электрическое поле
   источником вихревого магнитного поля помимо токов проводимости является изменяющееся со временем электрическое поле
   «магнитных зарядов» не существует: силовые линии магнитного поля замкнуты
   источником электрического поля являются свободные электрические заряды

Решение:
Уравнение Максвелла  означает, что с переменным магнитным полем неразрывно связано вихревое электрическое поле.



-  ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке
Тема: Законы постоянного тока

Электропроводка должна выполняться из достаточно толстого провода, чтобы он сильно не нагревался и не создавал угрозы пожара. Если проводка рассчитана на максимальную силу тока 16 А и на погонном метре провода должно выделяться не более 2 Вт тепла, то диаметр медного провода (с учетом того, что удельное сопротивление меди равно 17 нОм·м) равен ______ мм.

+  1,7
   0,83
   1,5
   0,97

Решение:
Мощность тока . Тогда мощность, выделяющаяся на погонном метре провода, . Отсюда диаметр провода



+ ЗАДАНИЕ N 21 сообщить об ошибке
Тема: Электростатическое поле в вакууме

Электростатическое поле создано двумя точечными зарядами:  и .

Отношение потенциала поля, созданного первым зарядом в точке А, к потенциалу результирующего поля в этой точке равно …


   3   



-  ЗАДАНИЕ N 22 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества

На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости поляризованности Р диэлектрика от напряженности внешнего электрического поля Е.

Полярным диэлектрикам соответствует кривая …


+  3
   1
   2
   4

Решение:
К полярным диэлектрикам относятся диэлектрики, молекулы (атомы) которых обладают отличным от нуля дипольным моментом в отсутствие внешнего электрического поля. Однако в результате теплового движения молекул векторы их дипольных моментов ориентированы беспорядочно, и поляризованность Р = 0. При внесении полярного диэлектрика во внешнее электрическое поле наблюдается ориентационная поляризация: внешнее электрическое поле стремится ориентировать дипольные моменты полярных молекул по направлению вектора напряженности поля. Этому препятствует хаотическое тепловое движение молекул. В итоге совместного действия поля и теплового движения молекул имеет место преимущественная ориентация дипольных моментов в направлении поля, возрастающая с увеличением напряженности поля (и уменьшением температуры). В очень сильном электрическом поле (и при достаточно низкой температуре) дипольные моменты всех молекул располагаются практически параллельно полю. При этом поляризованность полярного диэлектрика достигает максимального значения (но существенно меньшего по сравнению с сегнетоэлектриками). Все указанные особенности поляризованности полярных диэлектриков отражает кривая 3.



+ ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке
Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения

Точка М движется по спирали с равномерно возрастающей скоростью в направлении, указанном стрелкой. При этом величина полного ускорения точки …


+  увеличивается
   уменьшается
   не изменяется
   равна нулю



-  ЗАДАНИЕ N 24 сообщить об ошибке
Тема: Элементы специальной теории относительности

Тело начало двигаться со скоростью, при которой его масса возросла на 30%. При этом длина тела в направлении движения …

+  уменьшилась в 1,3 раза
   увеличилась в 1,3 раза
   уменьшилась на 30%
   увеличилась на 30%

Решение:
Зависимости релятивистской массы и линейных размеров тела в направлении движения тела от его скорости определяются по формулам:  (1),  (2). Из формулы (1) . Тогда , откуда следует, что длина уменьшилась в 1,3 раза.



-  ЗАДАНИЕ N 25 сообщить об ошибке
Тема: Динамика вращательного движения

Диск начинает вращаться вокруг неподвижной оси с постоянным угловым ускорением. Зависимость момента импульса диска от времени представлена на рисунке линией …


+  B
   A
   C
   D
   E

Решение:
Момент импульса тела относительно неподвижной оси равен: , где  – момент инерции тела относительно оси вращения,  – угловая скорость. Так как по условию диск начинает вращаться с постоянным угловым ускорением, . Тогда , то есть для момента импульса диска имеет место линейная зависимость от времени, отражаемая линией В.



+ ЗАДАНИЕ N 26 сообщить об ошибке
Тема: Динамика поступательного движения

Автомобиль поднимается в гору по участку дуги с увеличивающейся по величине скоростью.

Равнодействующая всех сил, действующих на автомобиль, ориентирована в направлении …


   4   



-  ЗАДАНИЕ N 27 сообщить об ошибке
Тема: Работа. Энергия

Частица движется в двумерном поле, причем ее потенциальная энергия задается функцией . Работа сил поля по перемещению частицы (в Дж) из точки С (1, 1, 1) в точку В (2, 2, 2) равна …
(Функция  и координаты точек заданы в единицах СИ.)


   6 |    

Решение:
Работа потенциальной силой совершается за счет убыли потенциальной энергии частицы: . Тогда



+ ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке
Тема: Законы сохранения в механике

Тело массы m, прикрепленное к пружине с жесткостью k, может без трения  
двигаться по горизонтальной поверхности (пружинный маятник).



График зависимости кинетической энергии тела от величины его смещения из положения равновесия имеет вид, показанный на рисунке …


+