Преподаватель: Заикин Андрей Дмитриевич
Специальность: 140200.62 - Электроэнергетика
Группа: ЭН2-94
Дисциплина: Физика
Идентификатор студента: Жучков Кирилл Юрьевич
Логин: 01ps423760
Начало тестирования: 2011-05-29 20:31:53
Завершение тестирования: 2011-05-29 21:30:25
Продолжительность тестирования: 58 мин.
Заданий в тесте: 28
Кол-во правильно выполненных заданий: 12
Процент правильно выполненных заданий: 42 %



-  ЗАДАНИЕ N 1 сообщить об ошибке
Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

В упругой среде плотностью распространяется плоская синусоидальная волна. Если амплитуда волны увеличится в 4 раза, а частота в 2 раза, то плотность потока энергии (вектор Умова) увеличится в ______ раз(-а).

   64 |    

Решение:
Плотность потока энергии, то есть количество энергии, переносимой волной за единицу времени через единицу площади площадки, расположенной перпендикулярно направлению переноса энергии, равна:  где – объемная плотность энергии, – скорость переноса энергии волной (для синусоидальной волны эта скорость равна фазовой скорости). Среднее значение объемной плотности энергии равно:  где – амплитуда волны,  – частота. Следовательно, плотность потока энергии увеличится в 64 раза.



-  ЗАДАНИЕ N 2 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

Решение:
Уравнение плоской гармонической волны, распространяющейся вдоль оси ОХ, имеет вид: . Здесь  – амплитуда волны, () – ее фаза, начальная фаза,  – циклическая частота, – волновое число. Из сопоставления с уравнением, приведенным в условии, следует: , , , . Для волнового числа справедливо соотношение , где  – длина волны, – скорость ее распространения. Отсюда скорость распространения волны равна . Скорость колебаний частиц среды , откуда амплитуда скорости равна . Тогда искомое отношение равно .



-  ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке
Тема: Свободные и вынужденные колебания

В колебательном контуре, состоящем из катушки индуктивности  конденсатора  и сопротивления  время релаксации в секундах равно …

   4 |    

Решение:
Коэффициент затухания равен . Время релаксации – это время, в течение которого амплитуда колебаний уменьшается в  (~ 2,7) раз.



+ ЗАДАНИЕ N 4 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      
   



-  ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке
Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

Отношение длин волн де Бройля для молекул водорода и кислорода, соответствующих их наиболее вероятным скоростям при одной и той же температуре, равно …

+  4
   
   2
   

Решение:
Длина волны  де Бройля определяется формулой где  – постоянная Планка,  и  – масса и скорость частицы. Наиболее вероятная скорость молекулы  Здесь k – постоянная Больцмана, R – универсальная газовая постоянная,  – молярная масса газа. Тогда



-  ЗАДАНИЕ N 6 сообщить об ошибке
Тема: Спектр атома водорода. Правило отбора

Главное квантовое число n определяет …

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

Решение:
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. Главное квантовое число n определяет энергию стационарного состояния электрона в атоме.



+ ЗАДАНИЕ N 7 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Шредингера (общие свойства)

Стационарное уравнение Шредингера в общем случае имеет вид . Здесь  потенциальная энергия микрочастицы. Электрону в одномерном потенциальном ящике с бесконечно высокими стенками соответствует уравнение …

+  
   
   
   



+ ЗАДАНИЕ N 8 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 = 4 вероятность обнаружить электрон в интервале от  до  равна …


+  
   
   
   



+ ЗАДАНИЕ N 9 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Максвелла

Физический смысл уравнения Максвелла  заключается в следующем …

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



+ ЗАДАНИЕ N 10 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



-  ЗАДАНИЕ N 11 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика

На рисунке изображен вектор скорости движущегося электрона:

Вектор магнитной индукции  поля, создаваемого электроном при движении, в точке С направлен …


+  от нас
   сверху вниз
   на нас
   снизу вверх

Решение:
Индукция магнитного поля свободно движущегося заряда равна , где заряд частицы, скорость частицы, радиус-вектор точки С. Используя определение векторного произведения, находим, что вектор направлен «на нас», но, учитывая отрицательный знак заряда частицы, получим окончательный ответ – вектор направлен «от нас».



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

На рисунке показана зависимость поляризованности  Р в сегнетоэлектрике от напряженности Е внешнего электрического поля:

Участок  соответствует …


+  остаточной поляризации сегнетоэлектрика
   спонтанной поляризации сегнетоэлектрика
   коэрцитивной силе сегнетоэлектрика
   поляризации насыщения сегнетоэлектрика



-  ЗАДАНИЕ N 13 сообщить об ошибке
Тема: Электростатическое поле в вакууме

Заряд 1 нКл переместился из точки, находящейся на расстоянии 1 см от поверхности заряженного проводящего шара радиусом 9 см, в бесконечность. Поверхностная плотность заряда шара 1,1·10-4 Кл/м2. Работа сил поля (в мДж), совершаемая при этом перемещении, равна ______ .
(Ответ округлите до целых.)


   1 |    

Решение:
Работа сил поля по перемещению заряда определяется по формуле , где q – перемещаемый заряд,  и – потенциалы начальной и конечной точек соответственно. В случае заряженного шара потенциал на бесконечности . . Тогда



-  ЗАДАНИЕ N 14 сообщить об ошибке
Тема: Законы постоянного тока

Напряжение на концах медного провода диаметром d и длиной l равно . Если взять медный провод диаметром d, но длиной 2l и увеличить напряжение в 4 раза, то среднее время дрейфа электронов от одного конца проводника до другого …

+  не изменится
   увеличится в 4 раза
   увеличится в 2 раза
   уменьшится в 4 раза

Решение:
Время, которое требуется в среднем для того, чтобы электроны продрейфовали на расстояние l, определяется соотношением , где  – средняя скорость упорядоченного движения (дрейфа) электронов. Формула, связывающая силу тока со средней скоростью упорядоченного движения носителей тока, имеет вид , где q0 – заряд носителей, в данном случае – электронов, n – их концентрация, S – площадь поперечного сечения проводника. С учетом закона Ома для участка цепи  и формулы для сопротивления проводника  получаем выражение для средней скорости направленного движения электронов , из которого следует, что  не зависит от диаметра провода. Тогда время дрейфа . Таким образом, если взять медный провод диаметром d, но длиной 2l и увеличить напряжение в 4 раза, то среднее время дрейфа электронов от одного конца проводника до другого не изменится.



+ ЗАДАНИЕ N 15 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 16 сообщить об ошибке
Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения

Диск катится равномерно по горизонтальной поверхности со скоростью  без проскальзывания. Вектор скорости точки А, лежащей на ободе диска, ориентирован в направлении …


+  2
   1
   3
   4

Решение:
Качение однородного кругового цилиндра (диска) по плоскости является плоским движением. Плоское движение можно представить как совокупность двух движений: поступательного, происходящего со скоростью  центра масс, и вращательного вокруг оси, проходящей через этот центр. Тогда . Поскольку диск катится без проскальзывания, скорость точки диска, соприкасающейся с поверхностью, равна нулю. Отсюда следует, что . Вектор направлен по касательной к окружности в рассматриваемой точке (для точки А – в направлении 3). Тогда вектор скорости  точки А ориентирован в направлении 2.



-  ЗАДАНИЕ N 17 сообщить об ошибке
Тема: Законы сохранения в механике

Небольшая шайба начинает движение без начальной скорости по гладкой ледяной горке из точки А. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии шайбы от координаты х изображена на графике :

Кинетическая энергия шайбы в точке С ______, чем в точке В.


+  в 2 раза больше
   в 2 раза меньше
   в 1,75 раза больше
   в 1,75 раза меньше

Решение:
В точке А шайба имеет только потенциальную энергию. По закону сохранения механической энергии,   и  . Отсюда  и  . Следовательно, кинетическая энергия шайбы в точке С в 2 раза больше, чем в точке В.



-  ЗАДАНИЕ N 18 сообщить об ошибке
Тема: Работа. Энергия

Материальная точка массой  начинает двигаться под действием силы  (Н) . Если зависимость радиуса-вектора материальной точки от времени имеет вид  (м), то мощность (Вт), развиваемая силой в момент времени  равна …

   12 |    

Решение:
Мощность, развиваемая силой в некоторый момент времени, равна: , где скорость материальной точки, равная:  . Следовательно, .



+ ЗАДАНИЕ N 19 сообщить об ошибке
Тема: Динамика вращательного движения

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

Правильно изображает направление момента силы  вектор …


+  4
   1
   2
   3



+ ЗАДАНИЕ N 20 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   



-  ЗАДАНИЕ N 21 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 22 сообщить об ошибке
Тема: Эффект Комптона. Световое давление

При наблюдении эффекта Комптона угол рассеяния фотона на покоившемся свободном электроне равен 90°, направление движения электрона отдачи составляет 30° с направлением падающего фотона (см. рис.).
Если импульс рассеянного фотона 2 (МэВ·с)/м, то импульс электрона отдачи (в тех же единицах) равен …


   4 |    

Решение:
При рассеянии фотона на свободном электроне выполняются законы сохранения импульса и энергии. По закону сохранения импульса, =, где  – импульс падающего фотона,  – импульс рассеянного фотона,  – импульс электрона отдачи.

Из векторной диаграммы импульсов следует, что (МэВ·с)/м.



-  ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке
Тема: Поляризация и дисперсия света

Кривая дисперсии в области одной из полос поглощения имеет вид, показанный на рисунке:

Нормальная дисперсия имеет место в области частот …


+  
   
   
   

Решение:
Дисперсия света называется нормальной, если с ростом частоты показатель преломления растет  дисперсия света называется аномальной, если с ростом частоты показатель преломления убывает  Аномальная дисперсия наблюдается в областях частот, соответствующих полосам интенсивного поглощения.



-  ЗАДАНИЕ N 24 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 25 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 26 сообщить об ошибке
Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия

На рисунке схематически изображен цикл Карно в координатах :

Уменьшение энтропии имеет место на участке …


+  3–4
   1–2
   2–3
   4–1

Решение:
Цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат (изотермического расширения 1–2, адиабатного расширения 2–3, изотермического сжатия 3–4 и адиабатного сжатия 4–1). Энтропия  определяется соотношением , где  – количество теплоты, сообщаемое системе. В адиабатном процессе энтропия не изменяется, так как адиабатный процесс протекает без теплообмена с окружающей средой. Для изотермического процесса согласно первому началу термодинамики . При сжатии работа газа отрицательна. Следовательно, при изотермическом сжатии рабочее тело отдает теплоту. Поэтому при изотермическом сжатии , то есть уменьшение энтропии имеет место на участке 3–4.



+ ЗАДАНИЕ N 27 сообщить об ошибке
Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

При изотермическом расширении 1 моля газа его объем увеличился в  раз (), работа газа составила 1662 Дж. Тогда температура равна _____ K.

   200   



+ ЗАДАНИЕ N 28 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 водорода () число i равно …

+  7
   5
   3
   6