Преподаватель: Заикин Андрей Дмитриевич
Специальность: 140200.62 - Электроэнергетика
Группа: ЭН2-94
Дисциплина: Физика
Идентификатор студента: Грибов Михаил Андреевич
Логин: 01ps419364
Начало тестирования: 2011-05-26 06:04:27
Завершение тестирования: 2011-05-26 07:06:03
Продолжительность тестирования: 61 мин.
Заданий в тесте: 28
Кол-во правильно выполненных заданий: 11
Процент правильно выполненных заданий: 39 %



-  ЗАДАНИЕ N 1 сообщить об ошибке
Тема: Работа. Энергия

Частица совершила перемещение по некоторой траектории из точки M (3, 2) в точку N (2, –3). При этом на нее действовала сила  (координаты точек и сила  заданы в единицах СИ). Работа, совершенная силой , равна …

   21 |    

Решение:
По определению . С учетом того, что  



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

Объем воды в Мировом океане равен 1,37·109 км3. Если температура воды повысится на 1°С, увеличение массы воды составит _______ .
(Плотность морской воды 1,03 г/см3, удельная теплоемкость 4,19 кДж/(кг·К).)


+  6,57·107 кг
   65,7 т
   65,7 кг
   6,57·10-2 кг



+ ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке
Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения

Частица из состояния покоя начала двигаться по дуге окружности радиуса  с угловой скоростью, модуль которой изменяется с течением времени по закону. Отношение нормального ускорения к тангенциальному через 2 секунды равно …

+  8
   4
   1
   2



-  ЗАДАНИЕ N 4 сообщить об ошибке
Тема: Законы сохранения в механике

Сплошной цилиндр и шар, имеющие одинаковые массы и радиусы, вкатываются без проскальзывания с одинаковыми скоростями на горку. Если трением и сопротивлением воздуха можно пренебречь, то отношение высот , на которые смогут подняться эти тела, равно …

+  
   
   
   1

Решение:
В рассматриваемой системе «тело – Земля» действуют только консервативные силы, поэтому в ней выполняется закон сохранения механической энергии, согласно которому , или , где J – момент инерции тела относительно оси, проходящей через центр масс,  – угловая скорость вращения вокруг этой оси, h – высота, на которую сможет подняться тело. Отсюда с учетом того, что , получаем: . Моменты инерции сплошного цилиндра и шара равны соответственно  и . Тогда искомое отношение высот .



-  ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке
Тема: Динамика поступательного движения

Вдоль оси OX навстречу друг другу движутся две частицы с массами m1 = 4 г и m2 = 2 г и скоростями V1 = 5 м/с и  V2 = 4 м/с соответственно. Проекция скорости центра масс на ось ОХ (в единицах СИ) равна …


   2 |    

Решение:
Скорость центра масс механической системы равна отношению импульса системы к ее массе: . Для рассматриваемой системы из двух частиц . Проекция скорости центра масс на ось ОХ



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

Однородный диск массы m и радиуса R вращается под действием постоянного момента сил вокруг оси, проходящей через его центр масс и перпендикулярной плоскости диска. Если ось вращения перенести параллельно на край диска, то (при неизменном моменте сил) для момента инерции J и углового ускорения  диска справедливы соотношения …

+  ,
   ,
   ,
   ,

Решение:
Момент инерции при неизменных материале, форме и размерах тела зависит от расположения тела относительно оси. При переносе оси момент инерции тела изменится, в данном случае в соответствии с теоремой Штейнера увеличится. Согласно основному уравнению динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси угловое ускорение равно: . Отсюда при неизменном моменте  сил, действующих на тело, угловое ускорение  тела обратно пропорционально его моменту инерции J относительно оси вращения. Поэтому при параллельном переносе оси на край диска его момент инерции увеличится, а угловое ускорение уменьшится.



-  ЗАДАНИЕ N 7 сообщить об ошибке
Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

Идеальному одноатомному газу в изобарном процессе подведено количество теплоты . При этом на увеличение внутренней энергии газа расходуется ________% подводимого количества теплоты.

   60 |    

Решение:
Согласно первому началу термодинамики, , где  – приращение внутренней энергии,  – работа газа. Изменение внутренней энергии . Работа газа при изобарном процессе . Тогда . Доля количества теплоты, расходуемого на увеличение внутренней энергии, составит . Для одноатомного газа . Следовательно, .



-  ЗАДАНИЕ N 8 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 9 сообщить об ошибке
Тема: Средняя энергия молекул

Газ занимает объем 5 л под давлением 2 МПа. При этом кинетическая энергия поступательного движения всех его молекул равна …

+  
   
   
   



+ ЗАДАНИЕ N 10 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



+ ЗАДАНИЕ N 11 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   



-  ЗАДАНИЕ N 12 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

Решение:
Угол поворота плоскости поляризации для оптически активного вещества , где  расстояние, пройденное светом в оптически активном веществе;  удельное вращение. Удельное вращение зависит от природы вещества, температуры и длины волны света в вакууме. Следовательно,  и . Поле зрения поляриметра станет совершенно темным, если плоскость поляризации повернется на угол . Значит,



-  ЗАДАНИЕ N 13 сообщить об ошибке
Тема: Эффект Комптона. Световое давление

Солнечный свет падает на зеркальную поверхность по нормали к ней. Если интенсивность солнечного излучения равна 1,37 кВт/м2, то давление света на поверхность равно _____ . (Ответ выразите в мкПа и округлите до целого числа).

   9 |    

Решение:
Давление света определяется по формуле , где  энергетическая освещенность поверхности, равная энергии, падающей на единицу площади поверхности в единицу времени;  скорость света;  коэффициент отражения. Для зеркальной поверхности  Тогда давление света



-  ЗАДАНИЕ N 14 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 15 сообщить об ошибке
Тема: Свободные и вынужденные колебания

Пружинный маятник с жесткостью пружины  совершает вынужденные колебания со слабым коэффициентом затухания  которые подчиняются дифференциальному уравнению  Амплитуда колебаний будет максимальна, если массу груза увеличить в _____ раз(-а).

   9 |    

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 . Для пружинного маятника  значит, масса груза  Чтобы частота вынуждающей силы совпала с собственной частотой колебаний маятника, масса должна быть равна  Следовательно, массу груза нужно увеличить в 9 раз.



+ ЗАДАНИЕ N 16 сообщить об ошибке
Тема: Волны. Уравнение волны

Уравнение бегущей волны имеет вид: , где  выражено в миллиметрах,  – в секундах,  – в метрах. Отношение амплитудного значения скорости частиц среды к скорости распространения волны равно …

+  0,028
   28
   0,036
   36



+ ЗАДАНИЕ N 17 сообщить об ошибке
Тема: Сложение гармонических колебаний

Сопротивление, катушка индуктивности и конденсатор соединены последовательно и подключены к источнику переменного напряжения, изменяющегося по закону (В). На рисунке представлена фазовая диаграмма падений напряжений на указанных элементах. Установите соответствие между амплитудными значениями напряжений на этих элементах и амплитудным значением напряжения источника.


1.
2.


    1      
    2      
   



-  ЗАДАНИЕ N 18 сообщить об ошибке
Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

Если частоту упругой волны увеличить в 2 раза, не изменяя ее длины волны, то интенсивность волны увеличится в ___ раз(-а).

   8 |    

Решение:
Интенсивностью волны называется скалярная величина, равная модулю среднего значения вектора плотности потока энергии (вектора Умова) , где  – скорость волны,  – объемная плотность ее энергии. Среднее значение объемной плотности энергии упругой волны определяется выражением , где  – плотность среды,  – амплитуда,  – циклическая частота волны. Тогда интенсивность волны равна . Скорость волны , где  – длина волны,  – ее частота. Таким образом, . Следовательно, если частоту упругой волны увеличить в 2 раза, не изменяя ее длины волны, то интенсивность волны увеличится в 8 раз.



-  ЗАДАНИЕ N 19 сообщить об ошибке
Тема: Законы постоянного тока

На рисунке представлены результаты экспериментального исследования зависимости силы тока в цепи от значения сопротивления R, подключенного к источнику постоянного тока. КПД источника (в процентах) при сопротивлении  Ом составляет …



+  80
   83
   75
   67

Решение:
Коэффициент полезного действия источника тока определяется по формуле: . Здесь r – внутреннее сопротивление источника. Для его определения воспользуемся законом Ома для замкнутой цепи: . Если из приведенного графика взять два значения сопротивления R и соответствующие им значения силы тока J и подставить их в это уравнение, то получим систему двух уравнений с двумя неизвестными. Например:  Ом,  А;  Ом,  А. Тогда , . Решая эту систему, получим:  В,  Ом. Искомое значение КПД источника .



+ ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества

Диамагнетиком является вещество с магнитной проницаемостью …

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



+ ЗАДАНИЕ N 21 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 22 сообщить об ошибке
Тема: Явление электромагнитной индукции

Сила тока в проводящем круговом контуре индуктивностью 100 мГн изменяется с течением времени по закону  (в единицах СИ):

Абсолютная величина ЭДС самоиндукции в момент времени 2 с равна ____
 ; при этом индукционный ток направлен …

+  0,12 В; против часовой стрелки
   0,38 В; против часовой стрелки
   0,12 В; по часовой стрелке
   0,38 В; по часовой стрелке

Решение:
ЭДС самоиндукции, возникающая в контуре при изменении в нем силы тока I, определяется по формуле: , где L – индуктивность контура. Знак минус в формуле соответствует правилу Ленца: индукционный ток направлен так, что противодействует изменению тока в цепи: замедляет его возрастание или убывание. Таким образом, ЭДС самоиндукции равна . Абсолютная величина ЭДС самоиндукции равна , индукционный ток направлен против часовой стрелки. При этом учтено направление тока в контуре и его возрастание со временем (что следует из заданного закона изменения силы тока).



-  ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке
Тема: Электростатическое поле в вакууме

На рисунках представлены графики зависимости напряженности поля  для различных распределений заряда:

 
График зависимости  для шара радиуса R, равномерно заряженного по объему, показан на рисунке …

   1 |    

Решение:
Напряженность поля шара, равномерно заряженного по объему, внутри шара (при ) растет линейно с расстоянием r от его центра, а вне шара (при ) убывает с расстоянием r по такому же закону, как для точечного заряда. Таким образом, график зависимости  для шара радиуса R, равномерно заряженного по объему, показан на рисунке 1.



+ ЗАДАНИЕ N 24 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 25 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Шредингера (общие свойства)

Стационарное уравнение Шредингера в общем случае имеет вид . Здесь  потенциальная энергия микрочастицы. Трехмерное движение свободной частицы описывает уравнение  …

+  
   
   
   

Решение:
Свободной называется частица, не подверженная действию силовых полей. Это означает, что . Поэтому трехмерное движение свободной частицы описывает уравнение .



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

На рисунке дана схема энергетических уровней атома водорода, а также условно изображены переходы электрона с одного уровня на другой, сопровождающиеся излучением кванта энергии. В ультрафиолетовой области спектра эти переходы дают серию Лаймана, в видимой области – серию Бальмера, в инфракрасной области – серию Пашена и т.д.


Отношение минимальной частоты линии в серии Бальмера  к максимальной частоте линии в серии Лаймана  спектра атома водорода равно …


+  
   
   
   

Решение:
Серию Лаймана дают переходы на первый энергетический уровень, серию Бальмера – на второй уровень. Максимальная частота линии в серии Лаймана . Минимальная частота линии в серии Бальмера . Тогда .



+ ЗАДАНИЕ N 27 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 …


+  
   
   
   



-  ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке
Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

Отношение длин волн де Бройля для протона и α-частицы, имеющих одинаковую кинетическую энергию, равно …

+  2
   
   4
   

Решение:
Длина волны де Бройля определяется по формуле  где p – импульс частицы. Импульс частицы можно выразить через ее кинетическую энергию:  Тогда отношение длин волн де Бройля для протона и α-частицы, имеющих одинаковую кинетическую энергию,  При этом учтено, что α-частица, состоящая из двух протонов и двух нейтронов, имеет массу