Тема: Законы сохранения в механике

Начало формы

Конец формы

Шар массы , имеющий скорость v, налетает на неподвижный шар массы : После соударения шары будут двигаться так, как показано на рисунке …

  ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения

Начало формы

Конец формы

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

Решение: По определению угловое ускорение тела, вращающегося вокруг неподвижной оси, , где  – угловая скорость тела. 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  м/с, ускорение  Итак, зависимость скорости точки от времени в единицах СИ задается уравнением , а зависимость угловой скорости вращения тела – уравнением . Тогда

 ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке Тема: Элементы специальной теории относительности

Начало формы

Конец формы

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 4 сообщить об ошибке Тема: Динамика вращательного движения

Начало формы

Конец формы

Если ось вращения тонкостенного кругового цилиндра перенести из центра масс на образующую (рис.), то момент инерции относительно новой оси _____ раза.

			увеличится в 2
			уменьшится в 2
			увеличится в 1,5
			уменьшится в 1,5

 ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке Тема: Динамика поступательного движения

Начало формы

Конец формы

Материальная точка движется под действием силы, изменяющейся по закону . В момент времени  проекция импульса (в ) на ось ОХ равна …

20

 ЗАДАНИЕ N 6 сообщить об ошибке Тема: Работа. Энергия

Начало формы

Конец формы

На концах невесомого стержня длины l закреплены два маленьких массивных шарика. Стержень может вращаться в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через середину стержня. Стержень раскрутили до угловой скорости . Под действием трения стержень остановился, при этом выделилось 4 Дж теплоты. Если стержень раскрутить до угловой скорости , то при остановке стержня выделится количество теплоты (в Дж), равное …

1

 ЗАДАНИЕ N 7 сообщить об ошибке Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект

Начало формы

Конец формы

На рисунке представлены кривые зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при разных температурах. Если кривая 2 представляет спектр излучения абсолютно черного тела при температуре 300 К, то кривой 1 соответствует температура (в К), равная …

			1200
			75
			600
			150

  ЗАДАНИЕ N 8 сообщить об ошибке Тема: Интерференция и дифракция света

Начало формы

Конец формы

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 9 сообщить об ошибке Тема: Поляризация и дисперсия света

Начало формы

Конец формы

На пути естественного света помещены две пластинки турмалина. После прохождения пластинки 1 свет полностью поляризован. Если J₀ – интенсивность естественного света, а J₁ и J₂ – интенсивности света, прошедшего пластинки соответственно 1 и 2, то при угле  между направлениями OO и O’O’, равном 30°, J₂ и J₀ связаны соотношением …

Решение: Если J₀ – интенсивность естественного света, то в отсутствие поглощения интенсивность J₁ света, прошедшего через поляризатор (пластинку 1), равна , а интенсивность J₂ света, прошедшего через анализатор (пластинку 2), определяется законом Малюса: .

 ЗАДАНИЕ N 10 сообщить об ошибке Тема: Эффект Комптона. Световое давление

Начало формы

Конец формы

Фотон с энергией 100 кэВ в результате комптоновского рассеяния на электроне отклонился на угол 90°. Энергия рассеянного фотона равна _____ . Ответ выразите в кэВ и округлите до целого числа. Учтите, что энергия покоя электрона 511 кэВ.

84

 ЗАДАНИЕ N 11 сообщить об ошибке Тема: Магнитостатика

Начало формы

Конец формы

Рамка с током с магнитным дипольным моментом , направление которого указано на рисунке, находится в однородном магнитном поле: Момент сил, действующих на магнитный диполь, направлен …

			перпендикулярно плоскости рисунка к нам
			перпендикулярно плоскости рисунка от нас
			по направлению вектора магнитной индукции
			противоположно вектору магнитной индукции

 ЗАДАНИЕ N 12 сообщить об ошибке Тема: Законы постоянного тока

Начало формы

Конец формы

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

 ЗАДАНИЕ N 13 сообщить об ошибке Тема: Явление электромагнитной индукции

Начало формы

Конец формы

Проводящий плоский контур площадью 75 см² расположен в магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Если магнитная индукция изменяется по закону  мТл, то ЭДС индукции, возникающая в контуре в момент времени  (в мВ), равна …

			0,18
			180
			1,8
			18

 ЗАДАНИЕ N 14 сообщить об ошибке Тема: Электрические и магнитные свойства вещества

Начало формы

Конец формы

Верным для неполярных диэлектриков является утверждение …

			Диэлектрическая проницаемость неполярных газообразных диэлектриков зависит от поляризуемости атома (молекулы), зависящей только от объема атома (молекулы) и от их концентрации
			Диэлектрическая восприимчивость неполярных диэлектриков обратно пропорциональна температуре
			Диэлектрическая восприимчивость неполярных диэлектриков прямо пропорциональна напряженности внешнего электрического поля
			Диэлектрическая проницаемость неполярных диэлектриков

 ЗАДАНИЕ N 15 сообщить об ошибке Тема: Уравнения Максвелла

Начало формы

Конец формы

Физический смысл уравнения Максвелла  заключается в следующем …

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

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

Начало формы

Конец формы

Два точечных заряда q и 2q на расстоянии r друг от друга взаимодействуют с силой F. Сила взаимодействия зарядов q и q/2 на расстоянии 2r будет в ______ раз(-а) меньше.

16

  ЗАДАНИЕ N 17 сообщить об ошибке Тема: Спектр атома водорода. Правило отбора

Начало формы

Конец формы

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 18 сообщить об ошибке Тема: Уравнение Шредингера (конкретные ситуации)

Начало формы

Конец формы

В результате туннельного эффекта вероятность прохождения частицей потенциального барьера уменьшается с …

			увеличением ширины барьера
			уменьшением массы частицы
			увеличением энергии частицы
			уменьшением высоты барьера

Решение: Вероятность прохождения частицей потенциального барьера или коэффициент прозрачности определяется формулой:  где постоянный коэффициент, близкий к единице, ширина барьера, масса частицы, высота барьера, энергия частицы. Следовательно, вероятность прохождения уменьшается с увеличением ширины барьера.

 ЗАДАНИЕ N 19 сообщить об ошибке Тема: Уравнения Шредингера (общие свойства)

Начало формы

Конец формы

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

 ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

Начало формы

Конец формы

Положение пылинки массой можно установить с неопределенностью . Учитывая, что постоянная Планка , неопределенность скорости    (в м/с) будет не менее …

 ЗАДАНИЕ N 21 сообщить об ошибке Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

Начало формы

Конец формы

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

 ЗАДАНИЕ N 22 сообщить об ошибке Тема: Волны. Уравнение волны

Начало формы

Конец формы

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

  ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке Тема: Сложение гармонических колебаний

Начало формы

Конец формы

Складываются взаимно перпендикулярные колебания. Установите соответствие между формой траектории и законами колебания точки вдоль осей координат   1. Прямая линия 2. Окружность 3. Фигура Лиссажу

1
2
3

Решение: При одинаковой частоте колебаний вдоль осей  исключив параметр времени, можно получить уравнение траектории: . Если разность фаз колебаний , 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 сложную кривую, которую называют фигурой Лиссажу. Форма кривой зависит от соотношения амплитуд, частот и начальных фаз складываемых колебаний.

 ЗАДАНИЕ N 24 сообщить об ошибке Тема: Свободные и вынужденные колебания

Начало формы

Конец формы

Тело совершает гармонические колебания около положения равновесия (точка 3) с амплитудой  (см. рис.). Ускорение тела равно нулю в точке …

3

 ЗАДАНИЕ N 25 сообщить об ошибке Тема: Средняя энергия молекул

Начало формы

Конец формы

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

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

Начало формы

Конец формы

На рисунке представлена диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа: За цикл газ получает количество теплоты (в ), равное …

33 |

Решение: Цикл состоит из изохорного нагревания (4–1), изобарного расширения (1–2), изохорного охлаждения (2–3) и изобарного сжатия (3–4). На первых двух этапах цикла газ получает теплоту. Согласно первому началу термодинамики, количество теплоты, получаемое газом, равно , где – изменение внутренней энергии, – работа газа. Тогда . Таким образом, количество теплоты, получаемое газом за цикл, равно

 ЗАДАНИЕ N 27 сообщить об ошибке Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия

Начало формы

Конец формы

На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T, S), где S – энтропия. Изотермическое расширение происходит на этапе …

			1 – 2
			4 – 1
			2 – 3
			3 – 4

  ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке Тема: Распределения Максвелла и Больцмана

Начало формы

Конец формы

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. Если, не меняя температуры взять другой газ с меньшей молярной массой и таким же числом молекул, то …

			максимум кривой сместится вправо в сторону больших скоростей
			площадь под кривой не изменится
			высота максимума увеличится
			площадь под кривой уменьшится

Решение: Функция Максвелла имеет вид . Полная вероятность равна: , то есть площадь, ограниченная кривой распределения Максвелла, равна единице и при изменении температуры  или массы молекул 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 уменьшении массы молекул газа максимум функции сместится вправо, следовательно, высота максимума уменьшится.

  ЗАДАНИЕ N 29 сообщить об ошибке Тема: Ядерные реакции

Начало формы

Конец формы

Произошло столкновение -частицы с ядром бериллия . В результате образовался нейтрон и изотоп …

Решение: Используя закон сохранения массового и зарядового числа, можно записать данную ядерную реакцию: Следовательно, неизвестным изотопом с массовым числом 12 и зарядовым числом 6 является углерод .

  ЗАДАНИЕ N 30 сообщить об ошибке Тема: Законы сохранения в ядерных реакциях

Начало формы

Конец формы

Реакция  не может идти из-за нарушения закона сохранения …

			электрического заряда
			лептонного заряда
			барионного заряда
			момента импульса

Решение: При взаимодействии элементарных частиц и их превращениях возможны только такие процессы, в которых выполняются законы сохранения, в частности закон сохранения электрического заряда: суммарный электрический заряд частиц, вступающих в реакцию, равен суммарному электрическому заряду частиц, полученных в результате реакции. Реакция  не может идти из-за нарушения закона сохранения электрического заряда, так как электрический заряд частицы, вступающей в реакцию, равен –1 в единицах элементарного заряда, а электрический заряд частиц, полученных в результате реакции, равен 0.

  ЗАДАНИЕ N 31 сообщить об ошибке Тема: Ядро. Элементарные частицы

Начало формы

Конец формы

На рисунке показана кварковая диаграмма захвата нуклоном -мезона. Эта диаграмма соответствует реакции …

Решение: Кварковый состав соответствует протону  с зарядом +1, полуцелым спином. Протон относится к обычным барионам класса адронов. Кварковый состав соответствует нейтрону  с зарядом  0, полуцелым спином. Нейтрон относится к обычным барионам класса адронов. Протоны и нейтроны называют нуклонами. При захвате протоном -мезона протон превращается в нейтрон и испускается мюонное нейтрино, заряд которого равен 0. При превращении элементарных частиц выполняются законы сохранения, в частности закон сохранения электрического заряда. Этот закон выполняется в реакции   .

  ЗАДАНИЕ N 32 сообщить об ошибке Тема: Фундаментальные взаимодействия

Начало формы

Конец формы

Установите соответствие между относительной интенсивностью фундаментальных взаимодействий и их видами, приняв за единицу интенсивность сильного взаимодействия. 1. 2.

1			гравитационное
2			слабое
			электромагнитное

Решение: Под отношением интенсивностей взаимодействий в первом приближении можно понимать отношение энергий этих взаимодействий для двух одинаковых частиц (например, протонов), разделенных достаточно малым расстоянием. Если интенсивность сильного взаимодействия принять за единицу, то интенсивность электромагнитного взаимодействия будет равна , слабого –  и гравитационного – .

4