Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

Начало формы

Конец формы

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

60

 ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке Тема: Средняя энергия молекул

Начало формы

Конец формы

Отношение средней кинетической энергии вращательного движения к средней энергии молекулы с жесткой связью .  Это имеет место для …

			водорода
			водяного пара
			гелия
			метана ( )

 ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия

Начало формы

Конец формы

В процессе кристаллизации вещества энтропия неизолированной термодинамической системы …

			убывает
			остается постоянной
			увеличивается
			может как увеличиваться, так и оставаться постоянной

 ЗАДАНИЕ N 4 сообщить об ошибке Тема: Распределения Максвелла и Больцмана

Начало формы

Конец формы

На рисунке представлены графики функций распределения молекул идеального газа  во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты  для двух разных газов, где  массы молекул газа (распределение Больцмана). Для этих функций верными являются утверждения, что …

			масса  больше массы
			концентрация молекул газа с меньшей массой на «нулевом уровне»  меньше
			масса  меньше массы
			концентрация молекул газа с меньшей массой на «нулевом уровне»  больше

 ЗАДАНИЕ N 5 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 6 сообщить об ошибке Тема: Явление электромагнитной индукции

Начало формы

Конец формы

На рисунке показана зависимость силы тока от времени в электрической цепи с индуктивностью 1 мГн: Модуль среднего значения ЭДС самоиндукции в интервале от 0 до 5 с (в мкВ) равен …

			6
			30
			0
			15

  ЗАДАНИЕ N 7 сообщить об ошибке Тема: Законы постоянного тока

Начало формы

Конец формы

Вольтамперные характеристики активных элементов 1 и 2 цепи представлены на рисунке: При напряжении 20 В отношение мощностей Р₁/Р₂ равно …

			2
			1
			4

Решение: Мощность, выделяемая на активных элементах, равна , где  сила тока, напряжение. Для напряжения 20 В из графика можно найти силу тока. Тогда .

  ЗАДАНИЕ N 8 сообщить об ошибке Тема: Магнитостатика

Начало формы

Конец формы

Электрон влетает в магнитное поле, создаваемое прямолинейным длинным проводником с током в направлении, параллельном проводнику (см. рис.). При этом сила Лоренца, действующая на электрон, …

			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»

Решение: На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца. В данном случае магнитное поле создается прямолинейным длинным проводником с током I. В соответствии с правилом правого винта (буравчика) вектор магнитной индукции в месте расположения электрона направлен перпендикулярно плоскости чертежа «к нам». Поскольку скорость электрона перпендикулярна вектору магнитной индукции, для нахождения направления силы Лоренца удобно воспользоваться правилом левой руки. Учитывая знак заряда частицы, приходим к выводу, что сила Лоренца лежит в плоскости чертежа и направлена влево.

 ЗАДАНИЕ N 9 сообщить об ошибке Тема: Электростатическое поле в вакууме

Начало формы

Конец формы

Электростатическое поле создано бесконечной равномерно заряженной плоскостью ( – поверхностная плотность зарядов). Градиент потенциала поля в точке А ориентирован в направлении …

3

 ЗАДАНИЕ N 10 сообщить об ошибке Тема: Уравнения Максвелла

Начало формы

Конец формы

Утверждение «Переменное электрическое поле, наряду с электрическим током, является источником магнитного поля» раскрывает физический смысл уравнения …

			0.

  ЗАДАНИЕ N 11 сообщить об ошибке Тема: Уравнения Шредингера (общие свойства)

Начало формы

Конец формы

Стационарное уравнение Шредингера  описывает движение свободной частицы, если потенциальная энергия  имеет вид …

Решение: Стационарное уравнение Шредингера в общем случае имеет вид  Здесь  – потенциальная энергия частицы. Свободной называется частица, не подверженная действию силовых полей. Это означает, что  В этом случае приведенное уравнение Шредингера описывает движение свободной частицы.

 ЗАДАНИЕ N 12 сообщить об ошибке Тема: Уравнение Шредингера (конкретные ситуации)

Начало формы

Конец формы

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 . Значение орбитального квантового числа и минимальное значение главного квантового числа для указанного состояния соответственно равны …

			,
			,
			,
			,

 ЗАДАНИЕ N 13 сообщить об ошибке Тема: Спектр атома водорода. Правило отбора

Начало формы

Конец формы

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. Магнитное квантовое число m определяет …

			проекцию орбитального момента импульса электрона на некоторое направление
			энергию электрона в атоме водорода
			модуль орбитального момента импульса электрона
			модуль собственного момента импульса электрона

 ЗАДАНИЕ N 14 сообщить об ошибке Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

Начало формы

Конец формы

Отношение длин волн де Бройля нейтрона и α-частицы, имеющих одинаковые скорости, равно …

			4
			2

  ЗАДАНИЕ N 15 сообщить об ошибке Тема: Элементы специальной теории относительности

Начало формы

Конец формы

Самая близкая к Земле звезда Проксима Центавра – одна из звезд созвездия Альфа Центавра. Расстояние до нее составляет приблизительно 4,3 световых года. Если бы космический корабль летел от Земли к этой звезде со скоростью  (с – скорость света в вакууме), то путешествие по земным часам и по часам космонавта продлилось бы _______________ соответственно.

			4,5 года и 1,4 года
			1,4 года и 4,5 года
			4,1 года и 1,3 года
			1,3 года и 4,1 года

Решение: Световой год – внесистемная единица длины, применяемая в астрономии; 1 с.г. равен расстоянию, проходимому светом за один год. Длительность путешествия по часам земного наблюдателя  года. Длительность путешествия по часам космонавта (собственное время)  года.

  ЗАДАНИЕ N 16 сообщить об ошибке Тема: Динамика вращательного движения

Начало формы

Конец формы

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

Решение: Момент силы тяжести относительно оси, проходящей через точку О, равен , где радиус диска и плечо силы. Момент инерции диска относительно оси, проходящей через центр тяжести (точку С), равен ; а момент инерции обруча относительно оси, проходящей через точку О, найдем по теореме Штейнера: . Используя основной закон динамики вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси, можем определить угловое ускорение:   .

  ЗАДАНИЕ N 17 сообщить об ошибке Тема: Работа. Энергия

Начало формы

Конец формы

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 18 сообщить об ошибке Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения

Начало формы

Конец формы

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 19 сообщить об ошибке Тема: Динамика поступательного движения

Начало формы

Конец формы

Автомобиль поднимается в гору по участку дуги с постоянной по величине скоростью. Равнодействующая всех сил, действующих на автомобиль, ориентирована в направлении …

3 |

Решение: Согласно второму закону Ньютона , где – равнодействующая всех сил, действующих на тело,  – его ускорение. Вектор ускорения удобно разложить на две составляющие: . Тангенциальное ускорение  направлено по касательной к траектории в данной точке и характеризует быстроту изменения модуля скорости; нормальное ускорение  направлено по нормали к траектории в данной точке (направление 3) и характеризует быстроту изменения направления скорости. При движении по криволинейной траектории 0, при движении с постоянной по величине скоростью  0. Следовательно, вектор ориентирован в направлении 3. В этом же направлении ориентирован и вектор .

  ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке Тема: Законы сохранения в механике

Начало формы

Конец формы

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

Решение: Закон сохранения импульса выполняется в замкнутых системах. Система «пуля - брусок» не является замкнутой, так как на нее действуют сила притяжения к Земле и сила реакции опоры. Однако проекции этих сил на горизонтальное направление равны нулю, поэтому проекция импульса системы на указанное направление не изменяется. Поскольку речь идет о горизонтально летящей пуле и брусок может двигаться только в горизонтальном направлении, можно утверждать, что импульс системы сохраняется. Закон сохранения механической энергии выполняется в консервативных системах. В данном случае внешние силы консервативны (силами трения между бруском и гладкой поверхностью можно пренебречь), но есть внутренние неконсервативные силы, действующие в системе в момент пробивания пулей бруска и совершающие работу. Поэтому механическая энергия рассматриваемой системы не сохраняется.

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

Начало формы

Конец формы

В физиотерапии используется ультразвук частотой и интенсивностью  При воздействии таким ультразвуком на мягкие ткани человека плотностью амплитуда колебаний молекул будет равна … (Считать скорость ультразвуковых волн в теле человека равной  Ответ выразите в ангстремах  и округлите до целого числа.)

2

 ЗАДАНИЕ N 22 сообщить об ошибке Тема: Сложение гармонических колебаний

Начало формы

Конец формы

Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми частотами и равными амплитудами . Установите соответствие между разностью фаз складываемых колебаний и амплитудой результирующего колебания. 1.   2. 3.   0

1
2
3
			0

  ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке Тема: Волны. Уравнение волны

Начало формы

Конец формы

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 24 сообщить об ошибке Тема: Свободные и вынужденные колебания

Начало формы

Конец формы

Маятник совершает колебания, которые подчиняются дифференциальному уравнению  Время релаксации равно _____ c.

4 |

Решение: Дифференциальное уравнение затухающих колебаний имеет вид , где коэффициент затухания,  собственная круговая частота колебаний. Время релаксации – это время, в течение которого амплитуда колебаний уменьшается в  (~ 2,7) раз. Время релаксации связано с коэффициентом затухания: . Коэффициент затухания равен: . Значит время релаксации

  ЗАДАНИЕ N 25 сообщить об ошибке Тема: Законы сохранения в ядерных реакциях

Начало формы

Конец формы

Законом сохранения лептонного заряда запрещен процесс, описываемый уравнением …

Решение: Согласно закону сохранения лептонного заряда  в замкнутой системе при любых процессах суммарный лептонный заряд остается неизменным. Условились считать, что для лептонов  лептонный заряд ; а для антилептонов  лептонный заряд . Для всех остальных элементарных частиц лептонные заряды равны нулю. Тогда законом сохранения лептонного заряда запрещен процесс, описываемый уравнением .

 ЗАДАНИЕ N 26 сообщить об ошибке Тема: Ядро. Элементарные частицы

Начало формы

Конец формы

Для ядер атомов не справедливым является утверждение: …

			масса ядра равна сумме масс составляющих его нуклонов
			ядра всех атомов, за исключением обычного водорода, состоят из протонов и нейтронов, называемых нуклонами
			протон – положительно заряженная частица с зарядом, равным элементарному электрическому заряду; нейтрон – электрически нейтральная частица
			между нуклонами в ядрах существует особое ядерное (сильное) взаимодействие

 ЗАДАНИЕ N 27 сообщить об ошибке Тема: Ядерные реакции

Начало формы

Конец формы

Возраст любого предмета, изготовленного из некогда живой ткани, например, из дерева, можно приближенно определить по удельной активности (активности единицы массы) радиоактивного изотопа углерода , период полураспада которого составляет примерно 5700 лет. Если удельная активность  в деревянном предмете равна  от удельной активности растущего дерева, то дерево, из которого было изготовлено орудие, было срублено примерно ____ лет назад.

			11400
			2850
			22800
			1425

 ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке Тема: Фундаментальные взаимодействия

Начало формы

Конец формы

Установите соответствие между видами фундаментальных взаимодействий и радиусами их действия в метрах. 1. Электромагнитное 2. Слабое 3. Сильное

1			∞
2
3

 ЗАДАНИЕ N 29 сообщить об ошибке Тема: Эффект Комптона. Световое давление

Начало формы

Конец формы

Параллельный пучок света с длиной волны  падает на зачерненную поверхность по нормали к ней. Если концентрация фотонов в пучке составляет  то давление света на поверхность равно _____ . (Ответ выразите в мкПа и округлите до целого числа).

10

 ЗАДАНИЕ N 30 сообщить об ошибке Тема: Поляризация и дисперсия света

Начало формы

Конец формы

Угол преломления луча в жидкости равен  Если известно, что отраженный луч полностью поляризован, то показатель преломления жидкости равен …

			1,73
			1,33
			0,58
			1,52

  ЗАДАНИЕ N 31 сообщить об ошибке Тема: Интерференция и дифракция света

Начало формы

Конец формы

На диафрагму с круглым отверстием радиусом 1 мм падает нормально параллельный пучок света с длиной волны 500 нм. На пути лучей, прошедших через отверстие, помещают экран. Центр дифракционных колец на экране будет наиболее темным (когда в отверстии укладываются 2 зоны Френеля), если расстояние  между диафрагмой и экраном (в м) равно …

1 |

Решение: В случае дифракции Фраунгофера на круглом отверстии в центре дифракционной картины темное пятно наблюдается при четном числе зон Френеля, укладывающихся в отверстии. Наиболее темное пятно будет в том случае, когда в отверстии укладываются 2 зоны Френеля, поскольку при увеличении числа зон Френеля, укладывающихся в отверстии, контрастность дифракционной картины уменьшается. Следовательно, расстояние от точки М до крайней точки отверстия будет равно , где  – расстояние от диафрагмы до экрана;  – число зон Френеля, укладывающихся в отверстии;  – длина волны света. Воспользуемся теоремой Пифагора: . Учтем, что  – величина второго порядка малости по сравнению с и при небольших  слагаемым  можно пренебречь. Тогда  Отсюда

  ЗАДАНИЕ N 32 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

Решение: Согласно закону Вина, длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, обратно пропорционален его термодинамической температуре: , где  постоянная Вина. Тогда  Отсюда следует, что  К.

6