Заданий в тесте: 28
Кол-во правильно выполненных заданий: 12
Процент правильно выполненных заданий: 42 %



-  ЗАДАНИЕ N 1 сообщить об ошибке
Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия

Максимальное значение КПД, которое может иметь тепловой двигатель с температурой нагревателя 327°С и температурой холодильника 27°С, составляет ____ %.

+  50
   92
   8
   46

Решение:
КПД реального теплового двигателя всегда меньше КПД идеального (обратимого) теплового двигателя, работающего в тех же условиях, то есть при одних и тех же температурах нагревателя и холодильника. Коэффициент полезного действия идеального теплового двигателя определяется только температурами нагревателя и холодильника:. Таким образом, максимальное значение КПД, которое может иметь рассматриваемый тепловой двигатель, равно .



+ ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке
Тема: Средняя энергия молекул

При комнатной температуре отношение  молярных теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме равно  для …

+  кислорода
   водяного пара
   углекислого газа
   гелия



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

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




   1 |    

Решение:
Работа газа за цикл в координатных осях  численно равна площади фигуры, ограниченной диаграммой кругового процесса.  Работа при охлаждении численно равна площади под графиком процесса 3 – 4:  Отношение работ, совершенных в этих процессах, равно:  Модуль отношения: .



-  ЗАДАНИЕ N 4 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 неверными являются утверждения, что …


+  при понижении температуры величина максимума функции уменьшается
+  при понижении температуры площадь под кривой уменьшается
   с ростом температуры наиболее вероятная скорость молекул увеличивается
   положение максимума кривой зависит не только от температуры, но и от природы газа

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 5 сообщить об ошибке
Тема: Работа. Энергия

На рисунке показаны тела одинаковой массы и размеров, вращающиеся вокруг вертикальной оси с одинаковой частотой. Кинетическая энергия первого тела Дж. Если  кг, см, то момент импульса (в мДж·с) второго тела равен …


   50 |    

Решение:
Момент импульса тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, равен: , где J – момент инерции тела относительно оси вращения,  угловая скорость его вращения. Момент инерции диска относительно указанной оси . Для нахождения  используем значение кинетической энергии первого тела. Кинетическая энергия тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, определяется по формуле . Отсюда , где  – момент инерции кольца относительно оси вращения. Тогда момент импульса  второго тела с учетом равенства массы m и радиуса R диска и кольца и одинаковых угловых скоростей вращения этих тел равен:



+ ЗАДАНИЕ N 6 сообщить об ошибке
Тема: Законы сохранения в механике

Горизонтально летящая пуля пробивает брусок, лежащий на гладкой горизонтальной поверхности. В системе «пуля – брусок» …

+  импульс сохраняется, механическая энергия не сохраняется
   импульс сохраняется, механическая энергия сохраняется
   импульс не сохраняется, механическая энергия сохраняется
   импульс не сохраняется, механическая энергия не сохраняется



+ ЗАДАНИЕ N 7 сообщить об ошибке
Тема: Динамика поступательного движения

Материальная точка движется под действием силы, изменяющейся по закону . В момент времени  проекция импульса (в ) на ось ОХ равна …

   20   



+ ЗАДАНИЕ N 8 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 …


+  4
   1
   2
   3



-  ЗАДАНИЕ N 9 сообщить об ошибке
Тема: Элементы специальной теории относительности

Релятивистское сокращение длины ракеты составляет 20%. При этом скорость ракеты равна …

+  0,6 с
   0,8 с
   0,2 с
   0,4 с

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. По условию релятивистское сокращение длины ракеты . . Отсюда скорость ракеты .



+ ЗАДАНИЕ N 10 сообщить об ошибке
Тема: Динамика вращательного движения

Рассматриваются три тела: диск, тонкостенная труба и кольцо; причем массы m и радиусы R их оснований одинаковы.

Для моментов инерции рассматриваемых тел относительно указанных осей верным является соотношение …


+  
   
   
   



-  ЗАДАНИЕ N 11 сообщить об ошибке
Тема: Законы постоянного тока

На рисунке показана зависимость силы тока в электрической цепи от времени:


Отношение заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за двадцать секунд, к заряду, прошедшему за последние пять секунд, равно …

+  7
   1,5
   2
   4

Решение:
По определению сила тока в цепи . Отсюда , где  – заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за бесконечно малый промежуток времени . Заряд, прошедший за определенный промежуток времени, можно определить по формуле . Используя геометрический смысл определенного интеграла, найдем  и  Следовательно,



+ ЗАДАНИЕ N 12 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества

Диамагнетиком является вещество с магнитной проницаемостью …

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



-  ЗАДАНИЕ N 13 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика

Два заряда  и  движутся параллельно в одну сторону на расстоянии  r друг от друга, как показано на рисунке:

Магнитная составляющая силы, действующей на второй заряд со стороны первого заряда, имеет направление …


+  4
   2
   3
   1

Решение:
Индукция магнитного поля свободно движущегося заряда равна , где заряд частицы, скорость частицы, радиус-вектор, характеризующий положение заряда  относительно заряда . Используя определение векторного произведения, находим, что вектор  в месте нахождения заряда  направлен «от нас». Сила Лоренца  по правилу левой руки имеет направление 4.



-  ЗАДАНИЕ N 14 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 15 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Максвелла

Утверждение «Переменное электрическое поле, наряду с электрическим током, является источником магнитного поля» раскрывает физический смысл уравнения …

+  
   
   
    0.



+ ЗАДАНИЕ N 16 сообщить об ошибке
Тема: Электростатическое поле в вакууме

Электростатическое поле образовано двумя параллельными бесконечными плоскостями, заряженными разноименными зарядами с одинаковой по величине поверхностной плотностью заряда. Расстояние между плоскостями равно d.

Распределение напряженности Е такого поля вдоль оси х, перпендикулярной плоскостям, правильно показано на рисунке …


   3   



-  ЗАДАНИЕ N 17 сообщить об ошибке
Тема: Интерференция и дифракция света

Плоская световая волна () падает нормально на диафрагму с круглым отверстием, радиус которого . Отверстие открывает только одну зону Френеля для точки, лежащей на оси отверстия на расстоянии (в ) от него, равном …

   60 |    

Решение:
Если отверстие открывает только одну зону Френеля для точки, лежащей на оси отверстия, то для расстояния до него справедливо соотношение . Приводя подобные члены и учитывая, что  – величина второго порядка малости по сравнению с и слагаемым  можно пренебречь, получим .



-  ЗАДАНИЕ N 18 сообщить об ошибке
Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект

На рисунке приведены две вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Если – освещенность фотоэлемента,  частота падающего на него света, то …


+  ;
   ;
   ;
   ;

Решение:
Приведенные на рисунке вольтамперные характеристики отличаются друг от друга величиной тока насыщения. Величина тока насыщения определяется числом выбитых за 1 секунду электронов, которое пропорционально числу падающих на металл фотонов, то есть освещенности фотоэлемента. Следовательно, . Задерживающее напряжение одинаково для обеих кривых. Величина задерживающего напряжения определяется  максимальной скоростью фотоэлектронов: . Тогда уравнение Эйнштейна можно представить в виде . Отсюда поскольку , следовательно, одинакова кинетическая энергия электронов, а значит, и частота падающего на фотокатод света, то есть .



+ ЗАДАНИЕ N 19 сообщить об ошибке
Тема: Поляризация и дисперсия света

В стеклянной призме происходит разложение белого света в спектр, обусловленное дисперсией света. На рисунках представлен ход лучей в призме. Правильно отражает ход лучей рисунок …

+  
   
   
   



-  ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке
Тема: Эффект Комптона. Световое давление

При рассеянии фотона на свободном электроне кинетическая энергия отдачи электрона будет максимальной, если угол рассеяния в градусах равен …

   180 |    

Решение:
При рассеянии фотона его энергия уменьшается, передается электрону, на котором произошло рассеяние (электрону отдачи). Энергия фотона связана с длиной волны: . Максимальному уменьшению энергии фотона, следовательно, максимальной энергии отдачи соответствует максимальное увеличение длины волны рассеянного фотона: , где  комптоновская длина волны для электрона. Длина волны рассеянного фотона  будет максимальной, если угол рассеяния .



+ ЗАДАНИЕ N 21 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



-  ЗАДАНИЕ N 22 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 23 сообщить об ошибке
Тема: Свободные и вынужденные колебания

Маятник совершает колебания, которые подчиняются дифференциальному уравнению  Время релаксации равно _____ c.

   4   



-  ЗАДАНИЕ N 24 сообщить об ошибке
Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

Если в электромагнитной волне, распространяющейся в вакууме, значение напряженности электрического поля  равно: , объемная плотность энергии , то напряженность магнитного поля составляет _______ 

   5 |    

Решение:
Плотность потока энергии электромагнитной волны (вектор Умова – Пойнтинга) равна: . Также  где  объемная плотность энергии, скорость света. Следовательно, .



-  ЗАДАНИЕ N 25 сообщить об ошибке
Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

Если протон и дейтрон прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов, то отношение их длин волн де Бройля равно …

+  
   1
   2
   

Решение:
Дейтрон – ядро тяжелого изотопа водорода (дейтерия). Длина волны де Бройля определяется по формуле , где p – импульс частицы. Импульс частицы можно выразить через ее кинетическую энергию: . По теореме о кинетической энергии, согласно которой работа сил электрического поля идет на приращение кинетической энергии, . Отсюда можно найти , полагая, что первоначально частица покоилась:  Окончательное выражение  для длины волны де Бройля через ускоряющую разность потенциалов имеет вид  Учитывая, что  и  отношение длин волн де Бройля протона и дейтрона равно:



-  ЗАДАНИЕ N 26 сообщить об ошибке
Тема: Спектр атома водорода. Правило отбора

Собственные функции электрона в атоме водорода  содержат три целочисленных параметра: n, l и m. Параметр n называется главным квантовым числом, параметры l и m – орбитальным (азимутальным) и магнитным квантовыми числами соответственно. Орбитальное квантовое число l определяет …

+  модуль орбитального момента импульса электрона
   энергию электрона в атоме водорода
   проекцию орбитального момента импульса электрона на некоторое направление
   модуль собственного момента импульса электрона

Решение:
Орбитальное (азимутальное) квантовое число l определяет модуль орбитального момента импульса электрона: .



-  ЗАДАНИЕ N 27 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Шредингера (общие свойства)

Стационарное уравнение Шредингера  описывает линейный гармонический осциллятор, если потенциальная энергия  имеет вид …

+  
   
   
   

Решение:
Стационарное уравнение Шредингера в одномерном случае имеет вид  Здесь  – потенциальная энергия. Выражение  представляет собой потенциальную энергию линейного гармонического осциллятора. В этом случае уравнение Шредингера описывает линейный гармонический осциллятор.



+ ЗАДАНИЕ N 28 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 .

Величина орбитального момента импульса (в единицах ) для указанного состояния равна …


+  
   
   2
   3