Преподаватель: Заикин Андрей Дмитриевич
Специальность: 140200.62 - Электроэнергетика
Группа: ЭН294
Дисциплина: Физика
Идентификатор студента: РужневПавленок
Логин: 01ps404725
Начало тестирования: 2011-05-19 07:31:37
Завершение тестирования: 2011-05-19 08:40:52
Продолжительность тестирования: 69 мин.
Заданий в тесте: 28
Кол-во правильно выполненных заданий: 14
Процент правильно выполненных заданий: 50 %



+ ЗАДАНИЕ N 1 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 сред АВ.

Отношение скорости света в среде 2 к его скорости в среде 1 равно …


+  1,5
   0,67
   1,7
   0,59



-  ЗАДАНИЕ N 2 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 3 сообщить об ошибке
Тема: Сложение гармонических колебаний

Складываются два взаимно перпендикулярных колебания. Установите соответствие между номером соответствующей траектории и законами колебаний точки вдоль осей координат  


    1      
    2      
    3      
    4      
   

Решение:
При одинаковой частоте складываемых колебаний уравнение траектории точки имеет вид: , где  – разность фаз колебаний. Если разность фаз , то уравнение преобразуется к виду , или , что соответствует уравнению прямой: . Если , то , что является уравнением эллипса, причем если амплитуды равны , то это будет уравнение окружности.
Если складываются колебания с циклическими частотами  и , где и целые числа, точка описывает более сложную кривую, которую называют фигурой Лиссажу. Форма кривой Лиссажу зависит от соотношения амплитуд, частот и начальных фаз складываемых колебаний.



-  ЗАДАНИЕ N 4 сообщить об ошибке
Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

На рисунке показана ориентация векторов напряженности электрического () и магнитного () полей в электромагнитной волне. Вектор плотности потока энергии электромагнитного поля ориентирован в направлении …


   4 |    

Решение:
Вектор плотности потока энергии электромагнитного поля (вектор Умова – Пойнтинга) равен векторному произведению: , где  и  – соответственно векторы напряженностей электрического и магнитного полей электромагнитной волны. Векторы , , образуют правую тройку векторов; значит, вектор Умова – Пойнтинга ориентирован в направлении 4.



-  ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке
Тема: Работа. Энергия

На рисунке показан вектор силы, действующей на частицу:
Работа, совершенная этой силой при перемещении частицы из начала координат в точку с координатами (5; 2), равна ______ .


   19 |    

Решение:
По определению . С учетом того, что  (см. рис.),



-  ЗАДАНИЕ N 6 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 7 сообщить об ошибке
Тема: Динамика вращательного движения


Диск радиусом 1 м, способный свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через точку О перпендикулярно плоскости рисунка, отклонили от вертикали на угол  и отпустили. В начальный момент времени угловое ускорение диска равно _______ 

+  7
   10
   5
   20



-  ЗАДАНИЕ N 8 сообщить об ошибке
Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения

Твердое тело вращается вокруг неподвижной оси. Скорость точки, находящейся на расстоянии 10 см от оси, изменяется со временем в соответствии с графиком, представленным на рисунке.

Зависимость угловой скорости тела от времени (в единицах СИ) задается уравнением …


+  
   
   
   

Решение:
Связь между модулями угловой скорости вращения тела и линейной скоростью точки, отстоящей от оси вращения на расстояние R, имеет вид . Отсюда , причем R = 10 см = 0,1 м. Из представленного графика начальная скорость  ускорение  Тогда зависимость скорости точки от времени в единицах СИ задается уравнением , а зависимость угловой скорости вращения тела от времени – уравнением .



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

Вдоль оси OX навстречу друг другу движутся две частицы с массами ,  и скоростями  м/с,  м/с соответственно. Проекция скорости центра масс на ось ОХ (в единицах СИ) равна …


   0   



+ ЗАДАНИЕ N 10 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



-  ЗАДАНИЕ N 11 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

Решение:
Согласно закону Вина, , где  длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости,  постоянная Вина, то есть, чем выше температура, тем меньше длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости. При увеличении температуры в 2 раза длина волны, соответствующая максимуму излучения, уменьшится в 2 раза и будет равна



-  ЗАДАНИЕ N 12 сообщить об ошибке
Тема: Интерференция и дифракция света

На узкую щель шириной  падает нормально плоская световая волна с длиной волны  На рисунке схематически представлена зависимость интенсивности света от синуса угла дифракции.

Тогда отношение  равно …


   5 |    

Решение:
Условие минимумов для дифракции на щели имеет вид , где  – ширина щели,  – угол дифракции,  – порядок минимума,  – длина световой волны. Из рисунка для минимума первого порядка , а из условия минимумов . Таким образом,  Тогда искомое отношение



+ ЗАДАНИЕ N 13 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 14 сообщить об ошибке
Тема: Поляризация и дисперсия света

Угол между плоскостями пропускания двух поляризаторов равен . Если угол увеличить в 2 раза, то интенсивность света, прошедшего через оба поляризатора …

+  станет равной нулю
   увеличится в 2 раза
   уменьшится в 2 раза
   уменьшится в 4 раза



-  ЗАДАНИЕ N 15 сообщить об ошибке
Тема: Явление электромагнитной индукции

По параллельным металлическим проводникам, расположенным в однородном магнитном поле, с постоянным ускорением перемещается проводящая перемычка, длиной  (см. рис.). Если сопротивлением перемычки и направляющих можно пренебречь, то зависимость индукционного тока от времени можно представить графиком …



+  
   
   
   

Решение:
При движении проводящей перемычки в магнитном поле в ней возникает ЭДС индукции и индукционный ток. Согласно закону Ома для замкнутой цепи, , а ЭДС индукции определяется из закона Фарадея: , где  – магнитный поток сквозь поверхность, прочерчиваемую перемычкой при ее движении за промежуток времени . Учитывая, что (поскольку индукциямагнитного поля перпендикулярна плоскости, в которой происходит движение проводника), а , где  – длина перемычки, получаем: . Тогда , а величина индукционного тока . Поскольку , где а – ускорение перемычки, то индукционный ток возрастает со временем по линейному закону.



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

Электростатическое поле создано системой точечных зарядов.

Вектор напряженности  поля в точке А ориентирован в направлении …


   7 |    

Решение:
Согласно принципу суперпозиции полей напряженность в точке А равна: , где  – напряженности полей, создаваемых точечными зарядами , ,  и  в рассматриваемой точке соответственно. На рисунке показаны направления этих векторов.

Величина напряженности поля точечного заряда определяется по формуле , где  электрическая постоянная, а r – расстояние от заряда до точки.  Учитывая величины зарядов и то, что точка А одинаково удалена от каждого заряда, и сложив попарно векторы  и , а также  и , видим, что  образует диагональ квадрата со стороной, длина которой равна 1. Таким образом, вектор напряженности  поля в точке А ориентирован в направлении 7.



-  ЗАДАНИЕ N 17 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 по часовой стрелке и сместится вправо
   повернется против часовой стрелки и сместится вправо
   повернется против часовой стрелки и сместится влево
   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 по часовой стрелке и сместится вправо.



+ ЗАДАНИЕ N 18 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 19 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества

Точка Кюри для кобальта равна 1403 К. При температуре 1150°С кобальт ведет себя во внешнем магнитном поле как …

+  парамагнетик
   диамагнетик
   ферромагнетик
   ферроэлектрик

Решение:
Для каждого ферромагнетика имеется определенная температура, называемая точкой Кюри, при которой вещество утрачивает ферромагнитные свойства. При температуре выше точки Кюри ферромагнетик ведет себя во внешнем магнитном поле как парамагнетик. По условию °C, по шкале Кельвина  К, что выше температуры Кюри. Следовательно, кобальт ведет себя во внешнем магнитном поле при указанной температуре как парамагнетик.



+ ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Максвелла

Утверждение «В любой точке пространства изменяющееся со временем магнитное поле порождает вихревое электрическое поле» раскрывает физический смысл уравнения …

+  
   
   
    0



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

Неопределенность в определении местоположения частицы, движущейся вдоль оси x, равна длине волны де Бройля для этой частицы. Относительная неопределенность ее скорости не меньше _____ %.

+  16
   100
   32
   8



+ ЗАДАНИЕ N 22 сообщить об ошибке
Тема: Спектр атома водорода. Правило отбора

Спиновое квантовое число s определяет …

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



+ ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Шредингера (общие свойства)

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

+  
   
   
   



-  ЗАДАНИЕ N 24 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

Решение:
Магнитное квантовое число m определяет проекцию вектора  орбитального момента импульса на направление внешнего магнитного поля , где (всего 2l + 1 значений). Поэтому для указанного состояния . Величина момента импульса электрона определяется по формуле . Тогда  (в единицах ).



-  ЗАДАНИЕ N 25 сообщить об ошибке
Тема: Средняя энергия молекул

Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре  зависит от их конфигурации и структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле и самой молекулы. При условии, что имеет место поступательное и вращательное движение молекулы как целого, средняя кинетическая энергия молекулы водяного пара () равна …

+  
   
   
   

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 , где  – число степеней свободы поступательного движения,  – число степеней свободы вращательного движения,  – число степеней свободы колебательного движения. Для молекул идеального газа ,  для линейных молекул и  для нелинейных молекул. Молекула водяного пара является нелинейной, поэтому для нее . Поскольку по условию имеет место поступательное и вращательное движение молекулы как целого, . Таким образом, . Тогда средняя энергия молекулы водяного пара () равна: .



+ ЗАДАНИЕ N 26 сообщить об ошибке
Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

При изотермическом расширении 0,5 моля газа при температуре 200 К объем увеличился в  раз (). Работа газа (в Дж) равна …

   831   



+ ЗАДАНИЕ N 27 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 …


+  положение максимума кривой зависит не только от температуры, но и от природы газа (его молярной массы)
+  при увеличении числа молекул площадь под кривой не изменяется
   с ростом температуры газа значение максимума функции увеличивается
   для газа с бόльшей молярной массой (при той же температуре) максимум функции расположен в области бόльших скоростей



+ ЗАДАНИЕ N 28 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