Заданий в тесте: 28
Кол-во правильно выполненных заданий: 8
Процент правильно выполненных заданий: 28 %



-  ЗАДАНИЕ N 1 сообщить об ошибке
Тема: Законы сохранения в механике

График зависимости кинетической энергии тела, брошенного с поверхности земли под некоторым углом к горизонту, от высоты подъема имеет вид, показанный на рисунке …

+  
   
   
   

Решение:
Из закона сохранения механической энергии  . Отсюда , то есть зависимость  – линейная, причем, если h =0, ; если же , . Поэтому график зависимости кинетической энергии от высоты подъема тела, брошенного с поверхности земли под некоторым углом  к горизонту, имеет вид:



-  ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке
Тема: Элементы специальной теории относительности

Космический корабль летит со скоростью  ( скорость света в вакууме) в системе отсчета, связанной с некоторой планетой. Один из космонавтов медленно поворачивает метровый стержень из положения 1, перпендикулярного направлению движения корабля, в положение 2, параллельное направлению движения. Длина этого стержня с точки зрения наблюдателя, находящегося на планете, …

+  изменяется от 1,0 м в положении 1 до 0,6 м в положении 2
   изменяется от 1,0 м в положении 1 до 1,67 м в положении 2
   равна 1,0 м при любой его ориентации
   изменяется от 0,6 м в положении 1 до 1,0 м в положении 2

Решение:
Движение макроскопических тел со скоростями, соизмеримыми со скоростью света в вакууме, изучается релятивистской механикой. Одним из следствий преобразований Лоренца является так называемое Лоренцево сокращение длины, состоящее в том, что линейные размеры тела сокращаются в направлении движения: . Здесь  – длина тела в системе отсчета, относительно которой тело неподвижно; – длина тела в системе отсчета, относительно которой тело движется со скоростью . При этом поперечные размеры тела не изменяются. Вычисления по приведенной формуле приводят к следующему результату: . Таким образом, длина стержня с точки зрения наблюдателя, находящегося на планете, изменяется от 1,0 м в положении 1 до 0,6 м в положении 2.



-  ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке
Тема: Работа. Энергия

Для того чтобы раскрутить стержень массы  и длины (см. рисунок) вокруг вертикальной оси, проходящей перпендикулярно стержню через его середину, до угловой скорости , необходимо совершить работу .

Для того чтобы раскрутить до той же угловой скорости стержень массы  и длины , необходимо совершить работу в  _____  раз(-а) б
όльшую, чем .

   8 |    

Решение:
Совершенная работа равна кинетической энергии вращательного движения стержня , где момент инерции стержня пропорционален массе и квадрату длины,   (момент инерции стержня массы  и длины  относительно оси, проходящей перпендикулярно ему через середину стержня, равен  ). Следовательно, работа по раскручиванию до такой же угловой скорости  стержня вдвое бόльшей массы и в два раза длиннее будет в 8 раз больше: .



-  ЗАДАНИЕ N 4 сообщить об ошибке
Тема: Динамика поступательного движения

На рисунке приведен график зависимости скорости тела  от времени t.

Если масса тела равна 2 кг, то сила (в Н), действующая на тело, равна …


   1 |    

Решение:
Из второго закона Ньютона , где а – модуль ускорения, который можно найти из графика зависимости :  Тогда



-  ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке
Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения

Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется со временем, как показано на графике.

Угловое перемещение (в радианах) в промежутке времени от 2 с до 4 с равно …


+  6
   2
   4
   8

Решение:
По определению . Отсюда  и . Используя геометрический смысл интеграла, искомое угловое перемещение можно найти как площадь трапеции:  рад.



-  ЗАДАНИЕ N 6 сообщить об ошибке
Тема: Динамика вращательного движения

Диск вращается вокруг вертикальной оси в направлении, указанном на рисунке белой стрелкой. К ободу диска приложена сила , направленная по касательной.

Правильно изображает направление момента силы  вектор …


+  3
   1
   2
   4

Решение:
Момент силы  определяется соотношением , где  – радиус-вектор точки приложения силы. Направление вектора момента силы можно определить по правилу векторного произведения или по правилу правого винта (буравчика). Таким образом, момент силы правильно изображает вектор 3.



-  ЗАДАНИЕ N 7 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 8 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 …

+  
   
   
   



-  ЗАДАНИЕ N 9 сообщить об ошибке
Тема: Распределения Максвелла и Больцмана

На рисунке представлены графики функций распределения молекул идеального газа  во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты  для двух разных газов, где  массы молекул газа (распределение Больцмана).


Для этих функций верными являются утверждения, что …


+  масса  больше массы  
+  концентрация молекул газа с меньшей массой на «нулевом уровне»  меньше
   масса  меньше массы  
   концентрация молекул газа с меньшей массой на «нулевом уровне»  больше

Решение:
Зависимость концентрации молекул идеального газа от высоты  для некоторой температуры  определяется распределением Больцмана: , где  концентрация молекул на высоте , масса молекулы,  ускорение свободного падения,  постоянная Больцмана. Из формулы следует, что при постоянной температуре концентрация газа больше там, где меньше потенциальная энергия его молекул , и уменьшается с высотой по экспоненциальному закону. При одной и той же температуре молекулы, имеющие меньшую массу, более равномерно распределяются по высоте, и поэтому концентрация молекул газа на «нулевом уровне»  уменьшается, а на высоте  увеличивается.



+ ЗАДАНИЕ N 10 сообщить об ошибке
Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия

Если количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику, уменьшится в 2 раза, то коэффициент полезного действия тепловой машины …

+  увеличится на
   увеличится на
   уменьшится на
   уменьшится на



-  ЗАДАНИЕ N 11 сообщить об ошибке
Тема: Уравнение Шредингера (конкретные ситуации)

Момент импульса электрона в атоме и его пространственные ориентации могут быть условно изображены векторной схемой, на которой длина вектора пропорциональна модулю орбитального момента импульса  электрона. На рисунке приведены возможные ориентации вектора .

Минимальное значение главного квантового числа n для указанного состояния равно …


+  3
   1
   2
   4

Решение:
Магнитное квантовое число m определяет проекцию вектора  орбитального момента импульса на направление внешнего магнитного поля: , где (всего 2l + 1 значений). Следовательно, для указанного состояния . Квантовое число l не может превышать n – 1. Поэтому минимальное значение главного квантового числа n равно 3.



-  ЗАДАНИЕ N 12 сообщить об ошибке
Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

Ширина следа электрона на фотографии, полученной с использованием камеры Вильсона, составляет  Учитывая, что постоянная Планка , а масса электрона  неопределенность в определении скорости электрона будет не менее …

+  
   
   
   

Решение:
Из соотношения неопределенностей Гейзенберга для координаты и соответствующей компоненты импульса следует, что , где  – неопределенность координаты,  – неопределенность x-компоненты импульса,  – неопределенность x-компоненты скорости,  – масса частицы;  – постоянная Планка, деленная на . Неопределенность x-компоненты скорости электрона можно найти из соотношения



-  ЗАДАНИЕ N 13 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Шредингера (общие свойства)

Стационарное уравнение Шредингера имеет вид .
Это уравнение описывает движение …


+  частицы в трехмерном бесконечно глубоком потенциальном ящике
   частицы в одномерном бесконечно глубоком потенциальном ящике
   линейного гармонического осциллятора
   электрона в водородоподобном атоме

Решение:
Бесконечная глубина ящика (ямы) означает, что потенциальная энергия частицы внутри ящика равна нулю, а вне ящика – бесконечности. Таким образом, 0. Поэтому движение частицы в трехмерном бесконечно глубоком потенциальном ящике описывает уравнение .



-  ЗАДАНИЕ N 14 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:

Наименьшей частоте кванта в серии Бальмера соответствует переход …


+  
   
   
   

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



-  ЗАДАНИЕ N 15 сообщить об ошибке
Тема: Свободные и вынужденные колебания

Амплитуда затухающих колебаний уменьшилась в  раз ( – основание натурального логарифма) за . Коэффициент затухания (в ) равен …

   20 |    

Решение:
Амплитуда затухающих колебаний изменяется со временем по закону , где – коэффициент затухания. По условию . Тогда  и .



-  ЗАДАНИЕ N 16 сообщить об ошибке
Тема: Сложение гармонических колебаний

Складываются взаимно перпендикулярные колебания. Установите соответствие между законами колебания точки вдоль осей координат  и формой ее траектории.
1.

2.

3.


    1      прямая линия
    2      эллипс
    3      фигура Лиссажу
   cинусоида

Решение:
При одинаковой частоте колебаний вдоль осей  исключив параметр времени, можно получить уравнение траектории: .
Если разность фаз колебаний , то уравнение преобразуется к виду , или , что соответствует уравнению прямой:
Если , то , что является уравнением эллипса.
Если складываются колебания с циклическими частотами  и , где и целые числа, точка описывает сложную кривую, которую называют фигурой Лиссажу. Форма кривой зависит от соотношения амплитуд, частот и начальных фаз складываемых колебаний.



+ ЗАДАНИЕ N 17 сообщить об ошибке
Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

Если увеличить в 2 раза амплитуду волны и при этом увеличить в 2 раза скорость распространения волны (например, при переходе из одной среды в другую), то плотность потока энергии увеличится в _______ раз(-а).

   8   



-  ЗАДАНИЕ N 18 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 19 сообщить об ошибке
Тема: Эффект Комптона. Световое давление

Лазер на рубине излучает в импульсе длительностью  энергию  в виде почти параллельного пучка с площадью сечения . Если коэффициент отражения поверхности 0,8, давление света на площадку, расположенную перпендикулярно пучку, равно ____ мПа.

   150 |    

Решение:
Давление, производимое светом при нормальном падении, определяется по формуле: , где  энергетическая освещенность поверхности, равная энергии, падающей на единицу площади поверхности в единицу времени;  скорость света;  коэффициент отражения. Энергетическая освещенность поверхности равна , где – энергия излучения в импульсе, – длительность импульса, – площадь сечения пучка. Тогда



-  ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке
Тема: Поляризация и дисперсия света

Угол преломления луча в жидкости равен  Если известно, что отраженный луч полностью поляризован, то показатель преломления жидкости равен …

+  1,73
   1,33
   0,58
   1,52

Решение:
Если отраженный луч полностью поляризован, то выполняется закон Брюстера: , где  угол падения (угол Брюстера),  показатель преломления диэлектрика. Если свет падает на границу раздела двух диэлектриков под углом Брюстера, то отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны. Тогда угол отражения  Соответственно  и показатель преломления жидкости



-  ЗАДАНИЕ N 21 сообщить об ошибке
Тема: Интерференция и дифракция света

Плосковыпуклая линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке (установка для наблюдения колец Ньютона). Если на плоскую поверхность линзы свет с длиной волны 0,6 мкм падает нормально, то толщина воздушного зазора (в нм) в том месте, где в отраженном свете видно первое светлое кольцо, равна …

   150 |    

Решение:
Кольца Ньютона в отраженном свете образуются при интерференции света, отраженного от верхней и нижней границы воздушного зазора между выпуклой поверхностью линзы и стеклянной пластинкой. Оптическая разность хода интерферирующих лучей равна: , где – толщина воздушного зазора. Добавочная разность хода  обусловлена изменением колебаний на  при отражении от оптически более плотной среды (в данном случае при отражении от нижней границы воздушного зазора). Светлые кольца наблюдаются в том случае, когда оптическая разность хода равна целому числу длин волн: . Для первого светлого кольца . Тогда . Отсюда



+ ЗАДАНИЕ N 22 сообщить об ошибке
Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект

Наблюдается явление внешнего фотоэффекта. При этом с уменьшением длины волны падающего света …

+  увеличивается величина задерживающей разности потенциалов
   уменьшается кинетическая энергия электронов
   увеличивается красная граница фотоэффекта
   уменьшается энергия фотонов



+ ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества

Диамагнетиком является вещество с магнитной проницаемостью …

+  =0,999864
   =1,00036
   =2600
   =1



-  ЗАДАНИЕ N 24 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика

Протон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции и начинает двигаться по окружности. При увеличении кинетической энергии протона (если ) в 4 раза радиус окружности …

+  увеличится в 2 раза
   увеличится в 4 раза
   уменьшится в 2 раза
   уменьшится в 4 раза

Решение:
Радиус окружности, по которой движется заряженная частица в магнитном поле , где p – импульс частицы, связанный с ее кинетической энергией (при условии, что ) соотношением . Тогда , и при увеличении кинетической энергии протона в 4 раза радиус окружности увеличится в два раза.



-  ЗАДАНИЕ N 25 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Максвелла

Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля в интегральной форме имеет вид:
,
,
,
 0.
Следующая система уравнений:



 0 –
с
праведлива для …

+  электромагнитного поля в отсутствие свободных зарядов и токов проводимости
   электромагнитного поля в отсутствие свободных зарядов
   электромагнитного поля в отсутствие токов проводимости
   стационарных электрических и магнитных полей

Решение:
Вторая система уравнений отличается от первой системы своими вторым и третьим уравнениями. Во втором уравнении отсутствует в подынтегральном выражении плотность токов проводимости, а в третьем уравнении – плотность свободных зарядов. Следовательно, рассматриваемая система справедлива для электромагнитного поля в отсутствие свободных зарядов и токов проводимости.



+ ЗАДАНИЕ N 26 сообщить об ошибке
Тема: Явление электромагнитной индукции

Прямоугольная проволочная рамка расположена в одной плоскости с прямолинейным длинным проводником, по которому течет ток I. Индукционный ток в рамке будет направлен по часовой стрелке при ее …


+  поступательном перемещении в отрицательном направлении оси OX
   поступательном перемещении в положительном направлении оси OX
   поступательном перемещении в положительном направлении оси OY
   вращении вокруг оси, совпадающей с длинным проводником



+ ЗАДАНИЕ N 27 сообщить об ошибке
Тема: Законы постоянного тока

Вольтамперные характеристики активных элементов 1 и 2 цепи представлены на рисунке:

При напряжении 20 В отношение мощностей Р12 равно …


+  2
   
   1
   4



+ ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке
Тема: Электростатическое поле в вакууме

Электростатическое поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью ( поверхностная плотность зарядов).

Градиент потенциала поля в точке А ориентирован в направлении …


   3