Преподаватель: Заикин Андрей Дмитриевич
Специальность: 140200.62 - Электроэнергетика
Группа: ЭН2 94
Дисциплина: Физика
Идентификатор студента: Сыроквашин Алексей Сергеевич
Логин: 01ps399437
Начало тестирования: 2011-05-18 19:35:51
Завершение тестирования: 2011-05-18 20:36:56
Продолжительность тестирования: 61 мин.
Заданий в тесте: 28
Кол-во правильно выполненных заданий: 16
Процент правильно выполненных заданий: 57 %



+ ЗАДАНИЕ N 1 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 2 сообщить об ошибке
Тема: Свободные и вынужденные колебания

Маятник совершает вынужденные колебания со слабым коэффициентом затухания , которые подчиняются дифференциальному уравнению  Амплитуда колебаний будет максимальна, если частоту вынуждающей силы уменьшить в _____ раз(-а).

   5 |    

Решение:
Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний имеет вид , где коэффициент затухания,  собственная круговая частота колебаний; амплитудное значение вынуждающей силы, деленное на массу; частота вынуждающей силы. При слабом затухании (коэффициент затухания значительно меньше собственной частоты колебаний маятника) амплитуда колебаний будет максимальна, если частота вынуждающей силы совпадет с собственной частотой колебаний маятника (явление резонанса). Собственная частота колебаний равна: , частота вынуждающей силы . Следовательно, частоту вынуждающей силы необходимо уменьшить в 5 раз.



-  ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке
Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

Показатель преломления среды, в которой распространяется электромагнитная волна с напряженностями электрического и магнитного полей соответственно  и объемной плотностью энергии , равен …

   2 |    

Решение:
Плотность потока энергии электромагнитной волны (вектор Умова – Пойнтинга) равна: . Также  где  объемная плотность энергии, скорость электромагнитной волны в среде, скорость электромагнитной волны в вакууме, показатель преломления. Следовательно,  и



-  ЗАДАНИЕ N 4 сообщить об ошибке
Тема: Волны. Уравнение волны

Уравнение плоской синусоидальной волны, распространяющейся вдоль оси OХ, имеет вид . Амплитуда ускорения колебаний частиц среды (в ) равна …

+  
   10
   500
   5

Решение:
Уравнение плоской синусоидальной волны  имеет вид , где  – амплитуда волны;  – циклическая частота;  – период колебаний;  – волновое число;  – длина волны; () – фаза волны; начальная фаза. Скорость колебаний частиц среды . Ускорение частиц среды . Амплитуда ускорения частиц среды  



-  ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Шредингера (общие свойства)

Стационарное уравнение Шредингера имеет вид .
Это уравнение описывает …


+  электрон в водородоподобном атоме
   движение свободной частицы
   электрон в трехмерном потенциальном ящике
   линейный гармонический осциллятор

Решение:
Стационарное уравнение Шредингера в общем случае имеет вид . Здесь  – потенциальная энергия микрочастицы. В данной задаче . Это выражение представляет собой потенциальную энергию электрона в водородоподобном атоме. Поэтому приведенное уравнение Шредингера описывает электрон в водородоподобном атоме.



-  ЗАДАНИЕ N 6 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 7 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 …


+  
   
   
   



+ ЗАДАНИЕ N 8 сообщить об ошибке
Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

Отношение скоростей протона и α-частицы, длины волн де Бройля которых одинаковы, равно …

+  4
   2
   
   



+ ЗАДАНИЕ N 9 сообщить об ошибке
Тема: Динамика поступательного движения

На рисунке приведен график зависимости скорости  тела от времени t.

Если масса тела равна 2 кг, то изменение импульса тела (в единицах СИ) за 2 с равно …


   2   



+ ЗАДАНИЕ N 10 сообщить об ошибке
Тема: Законы сохранения в механике

Шар массы , имеющий скорость v, налетает на неподвижный шар массы :

После соударения шары будут двигаться так, как показано на рисунке …


+  
   
   
   



-  ЗАДАНИЕ N 11 сообщить об ошибке
Тема: Элементы специальной теории относительности

Нестабильная частица движется со скоростью 0,6 с (с – скорость света в вакууме). Тогда время ее жизни в системе отсчета, относительно которой частица движется ______%.

+  увеличится на 20
   уменьшится на 20
   уменьшится на 40
   увеличится на 40

Решение:
Из преобразований Лоренца следует, что в движущейся инерциальной системе отсчета со скоростью, сравнимой со скоростью света, наблюдается эффект замедления хода времени. Относительное изменение времени жизни частицы составит:

где – скорость частицы, – скорость света,  время жизни частицы в системе отсчета, относительно которой частица неподвижна,  время жизни частицы в системе отсчета, относительно которой частица движется. Следовательно, время жизни частицы увеличится на 20%.



-  ЗАДАНИЕ N 12 сообщить об ошибке
Тема: Работа. Энергия

Потенциальная энергия частицы задается функцией .
-компонента (в Н) вектора силы, действующей на частицу в точке А (3, 1, 2), равна …
(Функция  и координаты точки А заданы в единицах СИ.)


   36 |    

Решение:
Связь между потенциальной энергией частицы и соответствующей ей потенциальной силой имеет вид , или , , . Таким образом,



+ ЗАДАНИЕ N 13 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 14 сообщить об ошибке
Тема: Динамика вращательного движения

Диск начинает вращаться под действием момента сил, график временной зависимости которого представлен на рисунке:

Правильно отражает зависимость момента импульса диска от времени график …


+  
   
   
   



-  ЗАДАНИЕ N 15 сообщить об ошибке
Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

Один моль идеального одноатомного газа в ходе некоторого процесса получил  теплоты. При этом его температура понизилась на . Работа (), совершенная газом, равна …

   5000 |    

Решение:
Согласно первому началу термодинамики, , где  – количество теплоты, полученное газом,  – приращение его внутренней энергии,  – работа, совершенная газом. Отсюда . Приращение внутренней энергии в данном случае , так как температура газа в ходе процесса понизилась. . Тогда работа, совершенная газом, равна



+ ЗАДАНИЕ N 16 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



-  ЗАДАНИЕ N 17 сообщить об ошибке
Тема: Средняя энергия молекул

В соответствии с законом равномерного распределения энергии по степеням свободы средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре T равна: . Здесь , где ,  и  – число степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы соответственно. Для гелия () число i равно …

+  3
   5
   7
   6

Решение:
Для статистической системы в состоянии термодинамического равновесия на каждую поступательную и вращательную степени свободы приходится в среднем кинетическая энергия, равная , а на каждую колебательную степень – . Средняя кинетическая энергия молекулы равна: .
Здесь – сумма числа поступательных, вращательных и удвоенного числа колебательных степеней свободы молекулы: , где  – число степеней свободы поступательного движения, равное 3;  – число степеней свободы вращательного движения, которое может быть равно 0, 2, 3;  – число степеней свободы колебательного движения, минимальное количество которых равно 1.
Для
гелия () (одноатомной молекулы) ,  и . Следовательно, .



+ ЗАДАНИЕ N 18 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 19 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 20 сообщить об ошибке
Тема: Интерференция и дифракция света

На дифракционную решетку по нормали к ее поверхности падает плоская световая волна с длиной волны  Если постоянная решетки , то общее число главных максимумов, наблюдаемых в фокальной плоскости собирающей линзы, равно …

   9 |    

Решение:
Условие главных максимумов для дифракционной решетки имеет вид , где  – период решетки,  – угол дифракции,  – порядок максимума,  – длина световой волны. Из этого условия следует, что наибольший порядок дифракционного максимума будет при максимальном значении синуса. Поскольку  не может быть больше единицы,  или . По условию ; следовательно  Если учесть, что порядок максимума является целым числом, то  Тогда общее число максимумов, получаемых при дифракции на решетке,



+ ЗАДАНИЕ N 21 сообщить об ошибке
Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект

На рисунке представлено распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела в зависимости от длины волны для температуры . При увеличении температуры в 2 раза длина волны (в ), соответствующая максимуму излучения, будет равна …


+  250
   1000
   125
   750



+ ЗАДАНИЕ N 22 сообщить об ошибке
Тема: Поляризация и дисперсия света

Пластинку из оптически активного вещества толщиной  поместили между параллельными николями, в результате чего плоскость поляризации монохроматического света повернулась на угол . Поле зрения поляриметра станет совершенно темным при минимальной толщине (в мм) пластинки, равной …

+  6
   1,5
   0,7
   3



-  ЗАДАНИЕ N 23 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 24 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества

На рисунке представлены графики, отражающие характер зависимости величины намагниченности I вещества (по модулю) от напряженности магнитного поля Н:

Парамагнетикам соответствует кривая …


+  3
   1
   2
   4



+ ЗАДАНИЕ N 25 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика

Поле создано прямолинейным длинным проводником с током I1. Если отрезок проводника с током I2 расположен в одной плоскости с длинным проводником так, как показано на рисунке, то сила Ампера …


+  лежит в плоскости чертежа и направлена влево
   лежит в плоскости чертежа и направлена вправо
   перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «от нас»
   перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «к нам»



+ ЗАДАНИЕ N 26 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   



+ ЗАДАНИЕ N 27 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



+ ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Максвелла

Физический смысл уравнения  Максвелла  заключается в следующем …

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