Преподаватель: Заикин Андрей Дмитриевич
Специальность: 140200.62 - Электроэнергетика
Группа: ЭН2-94
Дисциплина: Физика
Идентификатор студента: Чередов Александр Александрович
Логин: 01ps426792
Начало тестирования: 2011-05-30 15:03:19
Завершение тестирования: 2011-05-30 16:04:30
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: Свободные и вынужденные колебания

Шарик, прикрепленный к пружине (пружинный маятник) и насаженный на горизонтальную направляющую, совершает гармонические колебания.

На графике представлена зависимость проекции силы упругости пружины на положительное направление оси Х от координаты шарика.
 
В положении О энергия пружинного маятника (в мДж) равна …


   40   



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

Сопротивление, катушка индуктивности и конденсатор соединены последовательно и включены в цепь переменного тока, изменяющегося по закону(А). На рисунке представлена фазовая диаграмма падений напряжения на указанных элементах. Амплитудные значения напряжений соответственно равны: на сопротивлении ; на катушке индуктивности ; на конденсаторе

Установите соответствие между сопротивлением и его численным значением.
1. Активное сопротивление
2. Реактивное сопротивление
3. Полное сопротивление


    1      
    2      
    3      
   



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

На рисунке представлен профиль поперечной упругой бегущей волны, распространяющейся со скоростью . Циклическая частота волны равна …


+  
   
   
   



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

Механическая система состоит из трех частиц, массы которых , , . Первая частица находится в точке с координатами (2, 3, 0), вторая – в точке (2, 0, 1), третья – в точке (1, 1, 0) (координаты даны в сантиметрах). Тогда – координата центра масс (в см) – равна …

   1 |    

Решение:
Центром масс системы материальных точек называется точка С, радиус-вектор которой определяется соотношением .Тогда



-  ЗАДАНИЕ N 6 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 7 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.

Угловое ускорение тела (в единицах СИ) равно …


+  5
   0,5
   0,05
   50



+ ЗАДАНИЕ N 8 сообщить об ошибке
Тема: Динамика вращательного движения

Диск может вращаться вокруг оси, перпендикулярной плоскости диска и проходящей через его центр. К нему прикладывают одну из сил (, ,  или ), лежащих в плоскости диска и равных по модулю.

Верным для угловых ускорений диска является соотношение …


+  ,
   
   
   



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

На борту космического корабля нанесена эмблема в виде геометрической фигуры:


Если корабль движется в направлении, указанном на рисунке стрелкой, со скоростью, сравнимой со скоростью света, то в неподвижной системе отсчета эмблема примет форму, указанную на рисунке …


+  
   
   
   



+ ЗАДАНИЕ N 10 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 11 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 12 сообщить об ошибке
Тема: Средняя энергия молекул

Если не учитывать колебательные движения в молекуле водорода при температуре 200 К, то кинетическая энергия в (Дж) всех молекул в 4 г водорода равна …

+  
   
   
   

Решение:
Средняя кинетическая энергия одной молекулы равна: , где  – постоянная Больцмана, – термодинамическая температура;  – сумма числа поступательных, числа вращательных и удвоенного числа колебательных степеней свободы молекулы . Молекула водорода  имеет 3 поступательные и 2 вращательные степени свободы, следовательно,  В 4 г водорода содержится  молекул, где масса газа, молярная масса водорода, число Авогадро. Кинетическая энергия всех молекул будет равна:



-  ЗАДАНИЕ N 13 сообщить об ошибке
Тема: Распределения Максвелла и Больцмана

На рисунке представлены графики 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 этих функций верными являются утверждения, что …


+  распределение 1 соответствует газу, имеющему наибольшую массу молекул
+  распределение 3 соответствует газу, имеющему наибольшую температуру
   распределение 1 соответствует газу, имеющему наименьшую массу молекул
   распределение 3 соответствует газу, имеющему наименьшую температуру

Решение:
Функция Максвелла имеет вид .
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. Если сравнивать распределения Максвелла по скоростям различных газов при одной и той же температуре, то при увеличении массы молекулы газа максимум функции сместится влево, следовательно, высота максимума увеличится.



+ ЗАДАНИЕ N 14 сообщить об ошибке
Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

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




   2   



+ ЗАДАНИЕ N 15 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 16 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 17 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 18 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества

Характер зависимости магнитной проницаемости ферромагнетика  от напряженности внешнего магнитного поля Н показан на графике …

+  
   
   
   

Решение:
Характерной особенностью ферромагнетиков является зависимость магнитной проницаемости от напряженности внешнего магнитного поля, которая имеет вид, представленный на рисунке:



-  ЗАДАНИЕ N 19 сообщить об ошибке
Тема: Электростатическое поле в вакууме

Электростатическое поле создано системой точечных зарядов.

Вектор напряженности  поля в точке А ориентирован в направлении …


   6 |    

Решение:
Согласно принципу суперпозиции полей напряженность в точке А равна: , где  – векторы напряженности полей, создаваемых точечными зарядами , , ,  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, можно сделать вывод, что  образует диагональ квадрата со стороной 1. Таким образом, вектор напряженности  поля в точке А ориентирован в направлении 6.



+ ЗАДАНИЕ N 20 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 21 сообщить об ошибке
Тема: Интерференция и дифракция света

Мыльный пузырь имеет зеленую окраску () в области точки, ближайшей к наблюдателю. Если показатель преломления мыльной воды  то минимальная толщина пузыря в указанной области равна …

   100 |    

Решение:
От ближайшей к наблюдателю точки сферической поверхности свет отражается по перпендикуляру. Следовательно, оптическая разность хода лучей, отраженных от наружной и внутренней поверхностей мыльного пузыря, равна , где – толщина мыльной пленки. Разность хода  обусловлена изменением фазы колебаний на  при отражении от оптически более плотной среды (в данном случае при отражении от наружной поверхности пузыря). Максимум интерференции имеет место при условии, что , где – целое число. Тогда . Минимальной толщине пленки соответствует . Таким образом, .



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

Для того чтобы уменьшить блеск водной поверхности озера (моря и т.п.), обусловленный отражением от нее солнечных лучей (показатель преломления воды равен 1,33), применяют солнцезащитные очки с поляроидами. С использованием поляроида отраженные солнечные лучи от поверхности озера полностью гасятся, если Солнце находится под углом ______ к горизонту. При этом плоскость пропускания поляроида ориентирована ______ .

+  37°; вертикально
   37°; горизонтально
   53°; вертикально
   53°; горизонтально



+ ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке
Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект

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


+  ;
   ;
   ;
   ;



-  ЗАДАНИЕ N 24 сообщить об ошибке
Тема: Эффект Комптона. Световое давление

Фотон с длиной волны  рассеялся на первоначально покоившемся свободном электроне. Комптоновская длина волны для электрона равна . Отношение максимально возможной длины волны рассеянного фотона к его первоначальной длине равно …

   2 |    

Решение:
Увеличение длины волны рассеянного фотона (комптон-эффект) равно , где  комптоновская длина волны для электрона. Длина волны рассеянного фотона  будет максимальной, если угол рассеяния , а  и . Следовательно, . Отношение максимально возможной длины волны рассеянного фотона к его первоначальной длине равно: .



+ ЗАДАНИЕ N 25 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.

Наибольшей частоте кванта в серии Пашена (для переходов, представленных на рисунке) соответствует переход …


+  
   
   
   



-  ЗАДАНИЕ N 26 сообщить об ошибке
Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

Время жизни атома в возбужденном состоянии 10 нс. Учитывая, что постоянная Планка , ширина энергетического уровня (в эВ) составляет не менее …

+  
   
   
   

Решение:
Соотношение неопределенностей для энергии и времени имеет вид , где  неопределенность в задании энергии (ширина энергетического уровня),  время жизни частицы в данном состоянии. Тогда



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

Стационарное уравнение Шредингера  описывает электрон в водородоподобном атоме, если потенциальная энергия  имеет вид …

+  
   
   
   



+ ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке
Тема: Уравнение Шредингера (конкретные ситуации)

Квантовая и классическая частицы с энергией Е, движущиеся слева направо, встречают на своем пути потенциальный барьер высоты  и ширины .

Если  
P − вероятность преодоления барьера, то для …

+  квантовой частицы при  , а при  
   классической частицы при  , а при  
   квантовой частицы при  , а при  
   квантовой частицы  зависит только от  и не зависит от