Помелова В.А. Тесты по физике

Камчатский государственный технический университет
Е.А. Помелова
ТЕСТЫ ПО ФИЗИКЕ
Методические указания к выполнению контрольных работ
для слушателей заочных подготовительных курсов
Петропавловск-Камчатский
2007
1
УДК 53.(07)
ББК 22.3
П43
Рецензент
А.Я. Исаков
доктор технических наук,
профессор кафедры физики КамчатГТУ
Помелова Е.А.
П43
Тесты по физике. Методические указания к выполнению контрольных работ для слушателей заочных подготовительных курсов / Е.А. Помелова. – Петропавловск камчатский: КамчатГТУ, 2007. – 135 с.
Методические указания к выполнению контрольных работ
физике предназначенно для слушателей заочных подготовительных курсов. Разработанны в соответствии с программой,
утвержденной Министерством образования Российской Федирации, и программой вступительных экзаменов для поступающих в КамчатГТУ, предназначенны для учащихся 11-х классов
средней образовательной школы.
Рекомендовано к изданию решением президиума учебнометодического совета КамчатГТУ (протокол № 1 от 27 ноября
2007 г.).
УДК 53.(07)
ББК 22.3
© КамчатГТУ, 2007
© Помелова Е.А., 2007
2
Содержание
Введение.................................................................................. 4
Список рекомендованной литературы ................................. 5
Методические указания к тесту № 1 по разделу
«Кинематика. Динамика» ............................................................. 7
Тест № 1 по разделу «Кинематика. Динамика»11
Методические указания к тесту № 2 по разделу
«Законы сохранения. Статика и гидростатика.
Механические колебания и волны» ........................................... 27
Тест № 2 по разделу «Законы сохранения.
Статика и гидростатика. Механические колебания
и волны» ..................................................................................... 30
Методические указания к тесту № 3 по разделу
«Основы молекулярно-кинетической теории.
Термодинамика» .......................................................................... 45
Тест № 3 по разделу «Основы молекулярнокинетической теории. Термодинамика» ................................... 47
Методические указания к тесту № 4 по разделу
«Основы электродинамики. Магнитное поле» ......................... 64
Тест № 4 по разделу «Основы электродинамики.
Магнитное поле» ........................................................................ 65
Методические указания к тесту № 5 по разделу
«Электромагнетизм. Электромагнитные колебания
и волны» ....................................................................................... 82
Тест № 5 по разделу «Электромагнетизм.
Электромагнитные колебания и волны» ................................... 83
Методические указания к тесту № 6 по разделу
«Оптика. Квантовая физика».................................................... 101
Тест № 6 по разделу «Оптика. Квантовая физика» ........ 101
Итоговый тест по физике .................................................. 115
3
Введение
Как показывает практика, многим абитуриентам перед поступлением в КамчатГТУ требуется определенная и целенаправленная помощь, которую можно получить в форме повторение курса физики, если стать слушателями подготовительных
курсов при КамчатГТУ.
Основной учебный материал дается для повторение в виде
блоков по разделам общего курса физики в соответствии с требованиям, предъявляемыми к абитуриентам и определенными
программой вступительных экзаменов для поступающих КамчатГТУ. В каждом из разделов приводятся методические указания и основные законы, понятия и формулы; некоторые особенности решения типовых задач данного раздела и задачи для
самостоятельного решения с ответами, и проверочные контрольные тесты, которые проводятся преподавателями подготовительных курсов, после изучения каждого раздела курса физики.
Для проведения проверочного теста по физике дается одно
занятие (90 минут). Работа состоит из 3 частей, включающих 18
заданий.
Часть 1 содержит 12 заданий (А1 - А12) с выбором ответа
базового и повышенного уровня. К каждому заданию дается 4-5
ответов, только один из которых правильный.
Часть 2 содержит 3 задания (В1 - В3), на который следует
дать краткий ответ в виде числа. В бланк ответов следует вести
значение рассчитанной величины в тех единицах измерений, которые указаны в условии задачи. Если указания нет, то значение
величины следует обязательно записать в международной системе единиц (СИ). При вычислении разрешается пользоваться непрограммируемыми калькуляторами. Задачи с кратким ответом
проверяют умение синтезировать 2-3 элемента знаний и самостоятельно получать результат.
Часть 3 содержит 3 задания (С2 - С3), на которые требуется
дать развернутый ответ. Задания представляют собой задачи,
при оформлении решения которых в специальном листе требуют внести название законов или ссылки на определение физических величин, соответствующих уравнениям (формулам) которыми пользуетесь. Если требуется, то следует рассчитать
4
численное значение искомой величины, если нет, то оставить решение в буквенном виде. Задачи с развернутым ответом проверяют умение решить многоходовую задачу с обоснование системы уравнений, ссылками на физические законы и определения,
умение синтезировать знание разных разделов физики, применять
в решении физических задач математические навыки.
Список рекомендованной литературы
Основной литературой при подготовке к вступительным экзаменам по физике в вузы являются стабильные школьные
учебники, задачники и учебные пособия.
При подготовке данных «Методических указаний» использовался учебный материал и некоторые методические идеи, изложенные в различных пособиях для поступающих в вузы. Эти
пособия также рекомендуются абитуриентам в качестве дополнительных.
Ниже приводится список.
1. Физика 10 класс. Учебник для общеобразовательных
учебных заведений. Касьянов В.А. - М.: Дрофа, 2001 – 416с.
2. Физика 11 класс. Учебник для общеобразовательных
учебных заведений. Касьянов В.А. - М.: Дрофа, 2001 – 416с.
3. Физика. Учебное пособие для 10 класса школ и классов
с углубленным изучением физики. Ю.И. Дик, О.Ф. Кабардин,
В.А. Орлов и др.; Под ред. А.А. Пинского – М.: Просвещение,
1993 – 416с; ил.
4. Физика. Учебное пособие для 11 класса школ и классов
с углубленным изучением физики. Ф.Т. Глазунов, О.Ф. Кабардин, А.Н. Малинин и др.; Под ред. А.А. Пинского – М.: Просвещение, 1995 – 432с; ил.
5. Задачи по физике для поступающих в Вузы: Учебное
пособие. Бендриков Г.А., Буховцев Б.Б., Кенрженцов В.В., Мякишев Г.Я. – М: Наука Гл. ред. физмат лит 1987 – 400с: ил.
6. Сборник задач по общему курсу физики. В.С. Волькенштейн – Л, физмат, 455с: ил
7. Физика. Задачник. 9-11 класс. Пособие для общеобразовательных учебных заведений. Н.И. Гольдфарб – М: Дрофа
2000 – 368с: ил
5
8. Учебно-тренировочные материалы для подготовки к
единому государственному экзамену. Физика. Орлов В.А., Ханнанов Н.К., Фадеева А.А. – М: Интеллект–Центр, 2003 – 176с
9. Сборник задач по физике для 9 –11 классов общеобразовательных учреждений. Сост. Г.Н. Степанова – М: Просвещение, 2001 – 256с: ил.
10. Тесты по физике. А.М. Монастырский. А.С. Богатин.
Учебное пособие. Серия "Тестирование и единый экзамен". Ростов. Н/Д: изд. центр "Март" 2002 – 292с.
11. Сборник тестовых заданий для тематического и итогового контроля. Физика 10, 11 класс. Часть 1, 2 для средней (полной) школы. "Интеллект – Центр" М – 2002
12. Задачи по физике. Учебное пособие И.И. Воробьев,
П.И. Зубков, Г.А. Кутузов. Под ред. О.Я. Савченко – М: Наука –
1988.
6
Методические указания к тесту № 1 по разделу
«Кинематика. Динамика»
Согласно программе по физике в разделе «Кинематика», вам
необходимо свободно разбираться в следующих вопросах:
¾ Механическое движение. Относительность движения.
Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Мгновенная скорость.
¾ Равномерное прямолинейное движение. Графики зависимости кинематических величин от времени при равномерном
движении. Сложение скоростей.
¾ Ускорение. Прямолинейное движение тел с постоянным
ускорением. Графики зависимости кинематических величин от
времени при прямолинейном движении тел с постоянным ускорением.
¾ Свободное падение тел. Ускорение свободного падения.
¾ Равномерное движение по окружности. Ускорение при
равномерном движении тела по окружности (центростремительное ускорение).
Согласно программе по физике в разделе «Динамика», вам необходимо свободно разбираться в следующих вопросах:
¾ Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчета.
¾ Масса. Сила. Второй закон Ньютона. Сложение сил.
Центр тяжести.
¾ Третий закон Ньютона.
¾ Силы упругости. Закон Гука. Сита трения, коэффициент
трения скольжения.
¾ Гравитационные силы. Закон Всемирного тяготения.
Сила тяжести. Вес тела.
¾ Движение тела под действием силы тяжести по вертикали. Движение искусственных спутников. Невесомость. Первая
космическая скорость.
Примеры решения задач
1. Автомобиль движется из пункта А в пункт 6. Первые две
трети расстояния между пунктами он двигался со скоростью 90
км/ч. Половину оставшегося времени движения его скорость
была 54 км/ч. Остаток пути он проехал со скоростью 36 км/ч.
Найти среднюю скорость движения автомобиля на всём пути.
7
Дано: s1 = 2s/3; v1 = 90 км/ч = 25 м/с; t2 = t3; v2 =54 км/ч =15
м/с; v3 = 36 км/ч = 10 м/с. Найти: v=s/t = ?
Решение. Расстояние s между пунктами автомобиль преодолел за время t. Следовательно, его средняя скорость v=s/t. Общее время его движения можно представить как t = t1+ t2 + t3, где
t1, t2 и t3 - промежутки времени, в течение которых автомобиль
двигался, соответственно, со скоростями v1, v2 и v3. Поскольку
t1= t2, получаем t1= t -2t2 С другой стороны, t1 = 2s/(3v1). Оставшийся путь, пройденный автомобилем со скоростями v1 и v3,
равен s/3 = v2t2 + v3t3= (v2+v3)t2. Отсюда t2 = s/(3(v2+v3)), и средняя скорость автомобиля на всём пути
v=
3v1 (v 2 + v3 )
s
s
s
=
=
=
2s
2s
t t1 + 2t 2
2(v1 + v 2 + v3 )
+
3v1 3(v1 + v 2 )
Подставляя в полученное выражение численное значение
получаем v =
3 ⋅ 90(54 + 36)
= 67,5 км/ч
2 ⋅ (90 + 54 + 36)
2. По реке вверх по течению параллельно берегу на расстоянии 200 м от него движется теплоход. К теплоходу от берега отправляется лодка с гребцом, движущаяся так, что направление её движения перпендикулярно берегу. Скорость течения
реки 1 м/с. Скорости теплохода и лодки в неподвижной воде
равны 5 и 1 .5 м/с соответственно. Через некоторое время лодка
причаливает к теплоходу.
Каково расстояние между лодкой и теплоходом в момент
отплытия лодки от берега?
Дано: s = 200 м; V0 = 1 м/с; v1 = 5 м/с; v2 = 1 .5 м/с.
Найти: S0 = ?
Решение. Расстояние между теплоходом и лодкой - это гипотенуза прямоугольного треугольника, катетами которого являются расстояние от лодки до места встречи с теплоходом и расстояние от теплохода до этого же места. Эти расстояния равны
s1(t) = vтt и s2(t) = vлt соответственно, где vт и vл- скорости теплохода и лодки относительно берега. Следовательно, расстояние
между теплоходом и лодки в момент отплытия от берега
s0=
s12 + s 22 = v т2 t 2 + s 2
8
Скорости теплохода и лодки относительно берега равна vт=
v1-v0, а t=s/vл. Скорость лодки относительно берега можно представить как вертикальную сумму vл= v0+v2 . Легко увидеть , что
vл есть катет прямоугольного треугольника, гипотенуза которого равна v2 , а второй катет – v0. Следовательно vл= v 2 + v0 ,
и время движения лодки. а следовательно, и теплохода, до места
2
встречи равно t=
s
v 22 + v02
2
Таким образом, расстояние между
лодкой и теплоходом в момент отплытия лодки от берега
s0=
(v1 + v 0 ) 2 ⋅ s 2
+ s2
2
2
v 2 − v0
Подставляя в выражение численные данные имеем
s0=
(5 − 1) 2 ⋅ 40000 2
+ 40000 = 773 м
2 ? 25 − 1
3. Два тела массами 4 и 2 кг, лежащие на горизонтальном
столе, соединены невесомой нерастяжимой нитью, параллельной
плоскости стола. К первому телу приложена сила, направленная
вверх под углом 30° к горизонту. Под действием этой силы тела
движутся по поверхности стола с ускорением. 2 м/с2. Коэффициент трения тел о поверхность стола одинаков и равен 0.2.
Чему равна сила, приложенная к первому телу?
Дано: m1=4кг; m2 = 2кг; α = 30с; а = 2м/с2; μ=0.2; g= 9.8м/с2.
Найти: F=?
Решение. На первое тело массой m1 действуют (см. рисунок) приложенная сила F, сила натяжения нити Т, сила тяжести
m1g, реакция стола N1 и сила трения FTp1. Спроецируем эти силы
на оси координат, направив последние следующим образом: ось
Ох- параллельно поверхности стола, ось Оу- вертикально вверх.
Так как движение тел происходит вдоль оси Ох, то второй
закон Ньютона для первого тела будет иметь вид m1 = Fcos αFTp1 - Т.
Выражение для силы трения находим из проекции сил, приложенных к первому телу, на ось Оу. N1 - тg + Fsin α= 0. Отсюда
сила трения первого тела о поверхность стола
FTp1 = μ N1= m(m1g – Fsin α).
9
Окончательное уравнение движения первого тела имеет
вид. m1а = Fcos α-m(m1g- Fsin α) - Т.
Для второго тела, рассуждая аналогичным образом, можно
получить выражение второго закона Ньютона в следующем виде: m2a=T-mm2g. Складывая последние два выражения, получаем: (m1+m2)a= Fcos α+ μFsin α+μFsin α – μ(m1+m2)g.
После несложных преобразований выражение для приложенной к первому телу силы приобретает вид
F=
( m1 + m 2 )( a + μg )
cos α + μ sin α
Подставляя численные значения, получаем
F=
(4 + 2)( 2 + 0.2 ⋅ 9.8)
3
1
+ 0 .2 ⋅
2
2
= 24.6 H
4. На тело массой 2 кг, лежащее на наклонной плоскости,
образующей с горизонтом угол 30°, действует горизонтальная
сила, направленная в сторону плоскости. Под её действием тело
движется вверх по плоскости с ускорением 1 м/с2. Коэффициент
трения тела о плоскость 0.1 . Найти приложенную к телу горизонтальную силу.
Дано: m = 2 кг; α = 30°; а = 1 м/с2;μ= 0.1; g = 9.8 м/с2. Найти: F= ?
Решение. На тело (см. рисунок), движущееся по наклонной
плоскости, действуют приложенная горизонтальная сила F, сила
тяжести mg, реакция плоскости N
и сила трения Fтр. Проецируя эти
силы на ось Ох, параллельную
наклонной плоскости, и ось Оу,
перпендикулярную
наклонной
плоскости, получаем:
mа = Fcos α -mg sin α -Fтр, Nmg cos α -Fsin α=0.
10
Так как сила трения Fтр=μN из первых двух уравнений с
учетом выражения для силы трения второго закона Ньютона для
движущихся по наклонной плоскости тела имеет вид mа = Fcos
α -mg sin α –μ(mg cos α -Fsin α). Для приложенной горизонтальной силы получаем после несложных преобразований выражение. F=
m[а + g (sin α + μ cos α )]
cos α − μ sin α
Подставляя численные значения, получаем
F=
2[1 + 9.8(0.5 + 0.1 ⋅ 0.866 )]
= 16.54 H
0.866 − 0.1 ⋅ 0.5
Тест № 1 по разделу «Кинематика. Динамика»
Вариант 1
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Изменение высоты тела над поверхностью Земли с течением времени представлено на графике. Что можно сказать по
этому графику о характере движения тела?
1. Тело движется по параболе.
2. Тело движется равномерно.
3. Тело движется с некоторым ускорением.
4. Скорость тела постепенно уменьшается.
А 2. Движение тела описывается уравнением х = 12 + 0,2t +
0,75t2. Определите скорость тела через 2 с после начала движения.
1. 0,95 м/с.
2. 3 м/с.
3. 3,2 м/с.
4. 6,2 м/с.
11
А 3. С высокого обрыва свободно падает камень. Какова его
скорость через 3 с от начала падения?
1. 30 м/с.
2. 10 м/с.
3. 3 м/с.
4. 2 м/с.
А 4. Автомобиль движется со скоростью 40 м/с по закруглению дороги. Коэффициент трения резины об асфальт равен 0,4.
Наименьший радиус поворота автомобиля.
1. 10 м.
2. 160 м.
3. 400 м.
4. 40 м.
А 5. Тело массой 5 кг вращают в вертикальной плоскости на
бечевке длиной 1 м. Бечевка рвется под действием силы, большей чем 100 Н. С какой максимальной частотой можно вращать
это тело?
1. 0,3 Гц.
2. 0,5 Гц.
3. 0,7 Гц.
4. 0,9 Гц.
А 6. Если на шарик не действуют никакие другие тела, то в
инерциальной системе отсчета он.
1. постепенно останавливается.
2. колеблется около начального положения.
3. движется по окружности с постоянной по модулю скоростью.
4. движется с постоянной по модулю и направлению скоростью.
А 7. Автомобиль тормозит под действием силы 150 Н. Масса
автомобиля 1500 кг. С каким ускорением движется автомобиль?
1. 10 м/с2.
2. 0,4 м/с2.
3. 0,1м/с2.
4. 2,25 м/с2.
А 8. Брусок массой 3 кг движется со скоростью 2 м/с. Каков
импульс бруска?
1. 1,5 кг-с/м.
2. 6 кг. м/с.
3. 0,67м/(с-кг).
4. 12кг-м2/с2.
12
А 9. Для того чтобы уменьшить кинетическую энергию тела
в 2 раза, надо скорость тела уменьшить в...
1. 2 раза.
2. √2 раз.
3. 4 раза.
4. 8 раз.
А 10. На рисунке приведен график зависимости потенциальной энергии груза от высоты его подъема над поверхностью
Земли. Какова масса этого груза?
А 11. Упавший и отскочивший от земли мячик подпрыгивает
на меньшую высоту, чем та, с которой он упал. Чем это объясняется?
1. Гравитационным притяжением мяча к земле.
2. Переходом при ударе кинетической энергии мяча в потенциальную.
3. Переходом при ударе потенциальной энергии мяча в кинетическую.
4. Переходом при ударе части механической энергии мяча во
внутреннюю.
А 12. Равновесие швабры, лежащей на подставке, объясняется.
1. устройством швабры.
2. равенством масс правой и левой частей швабры.
3. равенством сил, действующих на правую и левую части
швабры.
4. равенством моментов сил, действующих на правую и левую части швабры.
13
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Масса девочки равна 30 кг, что в 2 • 1023 раз меньше
массы Земли. С какой силой девочка притягивает Землю?
В 2. Тележка массой 40 кг после толчка движется по горизонтальной дорожке. Ее координата меняется в соответствии с
уравнением х = 5t - 2t2. Чему равна кинетическая энергия тележки через 3 с после начала движения?
В 3. Автомобиль проехал первую половину пути со скоростью 18 км/ч, а вторую половину – со скоростью 27 км/ч. Найти
среднюю скорость на всем пути.
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Тело начало двигаться равноускоренно и в течение четвертой секунды от начала движения прошло путь 35 м. С каким
ускорением оно двигалось?
С 2. С крыши падает одна за другой две капли. Через 2 с после начала падения второй капли расстояние между каплями
стало 25 м. На сколько секунд раньше первая капля оторвалась
от крыши?
С 3. По гладкой горизонтальной поверхности льда скользят в
одном направлении массивный брусок со скоростью и = 1 м/с и
небольшая шайба со скоростью v = 3 м/с. В некоторый момент
времени шайба находилась в точке В на расстоянии L = 1 м от
бруска. Через какое время, считая от этого момента, шайба вернется в исходную точку?
14
Тест № 1 по разделу «Кинематика. Динамика»
Вариант 2
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. На рисунке представлен график зависимости координаты автомобиля от времени. Какова скорость автомобиля?
1. -2 м/с.
2. -0,5 м/с.
3. 0,5 м/с.
4. 2 м/с.
А 2. Между вспышкой молнии и раскатом грома, услышанного мальчиком, прошло 3 с. На каком расстоянии от него
вспыхнула молния?
1. 510 м.
2. 2040 м.
3. 1020 м.
4. 110 м.
А 3. Движение тела описывается уравнением х = 5 - 3t. Определите координату тела через 5 с после начала движения.
1. –15 м.
2. –10 м.
3. 10 м.
4. 15 м.
А 4. Стрелу выпустили вертикально вверх с начальной скоростью 35 м/с. Какова скорость стрелы через 3 с после выстрела?
1. 5 м/с.
2. 65 м/с.
3. 0.
4. 11,6 м/с.
А 5. Скорость тела в инерциальной системе отсчета меняется
согласно графику, представленному на рисунке. Какой график
15
на втором рисунке отражает изменение с течением времени силы, действующей на это тело?
А 6. Первый закон Ньютона утверждает, что...
1. скорость тела меняется при переходе из одной системы отсчета в другую.
2. в инерциальной системе отсчета скорость тела не меняется, если сумма сил, действующих на тело, равна нулю.
3. тела взаимодействуют с силами, равными по модулю, но
противоположными по направлению.
4. на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила.
А 7. Ворона летит со скоростью 6 м/с. Импульс вороны равен
1,8 кг•м/с. Чему равна масса вороны?
1. 10,8 кг.
2. 0,3 кг.
3. 0,1 кг.
4. 5,4 кг.
А 8. Шарик скатывали с горки по трем разным желобам. В
каком случае скорость шарика в конце пути наибольшая? Трением пренебречь.
16
1. В первом.
2. Во втором.
3. В третьем.
4. Во всех случаях скорость шарика одинакова.
А 9. С каким ускорением движется брусок массой 10 кг под
действием силы 5 Н?
1. 50 м/с2.
2. 25 м/с2.
3. 2 м/с2.
4. 0,5 м/с2.
А 10. Камень брошен вертикально вверх. В момент броска он
имел кинетическую энергию 30 Дж. Какую потенциальную энергию будет иметь камень в верхней точке траектории полета?
1. 0.
2. 15 Дж.
3. 30 Дж.
4. 300 Дж.
А 11. Если многократно сжимать пружину, то она нагревается. Это можно объяснить тем, что...
1. потенциальная энергия пружины переходит в ее кинетическую энергию.
2. кинетическая энергия пружины переходит в ее потенциальную энергию.
3. часть механической энергии пружины переходит в ее
внутреннюю энергию.
4. пружина нагревается при трении о воздух.
А 12. Как изменится импульс санок, если на них в течение 5
с действует сила трения о снег, равная 20 Н?
1. Для ответа недостаточно данных.
2. Увеличится на 4 Н/с.
3. Увеличится на 100 кг•м/с.
4. Уменьшится на 100 кг•м/с.
17
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Тележка массой 40 кг после толчка движется по горизонтальной дорожке. Ее координата меняется в соответствии с
уравнением х = 2 + 4t + 3t2. Чему равна кинетическая энергия
тележки через 2 с после начала движения?
В 2. Космическая станция движется вокруг Земли по орбите
радиусом 8•106м. Чему приблизительно равна сила тяжести,
действующая на космонавта массой 80 кг, в этой станции?
В 3. Велосипедист проехал первую четверть пути по шоссейной дороге со скоростью 10 м/с, затем половину оставшегося пути по шоссейной дороге со скоростью 6 м/с. Остальной путь он
шел по лесной тропинке со скоростью 2 м/с. Чему равна средняя
скорость прохождения пути велосипедистом?
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Определите дальность полета мяча, брошенного с земли под
углом 45° к горизонту, если время полета оказалось равным 3 с.
С 2. Груз на нити отклонили на
угол α = 60° и отпустили. Какой угол
β будет составлять нить с вертикалью
в крайнем левом положении, если
длина ее l и при своем движении она
будет задержана штифтом, вбитым
ниже точки подвеса на расстоянии l/2
по вертикали?
С 3. Ящик массой т = 50 кг тянут с помощью веревки, составляющей с горизонтом угол α = 70°. Коэффициент трения
18
между ящиком и полом μ = 0,6. Какую наименьшую работу
нужно совершить, чтобы передвинуть ящик по прямой на расстояние s = 40 м?
Тест № 1 по разделу «Кинематика. Динамика»
Вариант 3
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Скорость стрелы, пущенной вертикально вверх, меняется
со временем согласно графику на рисунке. В какой момент времени стрела достигла максимальной высоты подъема?
1. 1,5 с.
2. З с.
3. 4,5 с.
4. 6 с.
А 2. По дорогам, пересекающимся под прямым углом, едут
велосипедист и автомобиль. Скорости велосипедиста и автомобиля относительно придорожных столбов соответственно равны
8 и 15 м/с. Чему равен модуль скорости автомобиля относительно велосипедиста?
1. 7 м/с.
2. 13 м/с.
3. 17 м/с.
4. 23 м/с.
А 3. На поверхность Марса тело падает с высоты 100 м
примерно 7 с. С какой скоростью тело коснется поверхности
Марса?
1. ≈ 14,3 м/с.
2. ≈ 28,6 м/с.
3. ≈ 44,7 м/с.
19
4. ≈ 816 м/с.
А 4. Координаты тела меняются по закону:
х = 1,5t2,
у = 2t - 2t2.
Чему по модулю равно его ускорение?
1. 0,5 м/с2.
2. 3,5 м/с2.
3. 5 м/с2.
4. 5,5 м/с2.
А 5. На рисунке представлен график зависимости координаты движущегося равноускоренно тела от времени. Чему равно
его ускорение?
1. 0,4 м/с2.
2. 2,5 м/с2.
3. 5 м/с2.
4. 7,5 м/с2.
А 6. Мальчик катается на карусели. На рисунке приведен
график зависимости центростремительного ускорения мальчика
от линейной скорости его движения. Какова должна быть линейная скорость мальчика, чтобы его центростремительное ускорение достигло значения 8 м/с2?
1. 8 м/с.
2. 6,4 м/с.
3. 4,9 м/с.
4. 3,7 м/с.
А 7. Скорость тела в инерциальной системе отсчета меняется согласно графику, представленному на рисунке. Какой график на втором рисунке отражает изменение с течением времени
силы, действующей на это тело?
20
А 8. Парашютист опускается равномерно со скоростью 4 м/с.
Масса парашютиста с парашютом равна 150 кг. Чему равна сила
сопротивления воздуха движению парашюта?
1. 6000 Н.
2. 2400 Н.
3. 1500Н.
4. 375 Н.
А 9. Координата тела меняется в соответствии с уравнением
х = 2 + 30t - 2t2. Масса тела 5 кг. Какова кинетическая энергия
тела через 3 с после начала движения?
1. 4410 Дж.
2. 3240 Дж.
3. 1440 Дж.
4. 810 Дж.
А 10. Пружину жесткостью 30 Н/м растянули на 0,04 м. Чему
равна потенциальная энергия растянутой пружины?
1. 750 Дж.
21
2. 1,2 Дж.
3. 0,6 Дж.
4. 0,024 Дж.
А 11. Проводя физический опыт, роняют стальной шарик на
массивную стальную плиту. Ударившись о плиту, шарик подскакивает вверх. По какому признаку, не используя приборов,
можно определить, что удар шарика о плиту не является абсолютно упругим?
1. Абсолютно упругих ударов в природе не бывает.
2. На плите не остается вмятинки.
3. При ударе в шарике образуется трещина.
4. Высота подскока шарика меньше высоты, с которой он упал.
А 12. Космический корабль массой 5•107 кг движется по круговой орбите вокруг Земли, имея кинетическую энергию 3,34•107 Дж.
Определите радиус орбиты космического корабля.
1. 6,4•106м.
2. 12•106м.
3. 3•1014м.
4. 11,8•1014м.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число. Это
число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или цифру
пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения писать не
нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то ее надо
округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Велосипедист проехал первую треть пути по шоссейной дороге со скоростью 10 м/с, затем половину пути по шоссейной дороге со скоростью 6 м/с и оставшуюся часть пути - по
лесной тропинке со скоростью 2 м/с. Чему равна средняя скорость прохождения пути велосипедистом?
В 2. Линейная скорость точек на окружности радиусом R
вращающегося диска 3 м/с. Определите скорость точек, расположенных на расстоянии х = 0,2R от края диска.
В 3. Тело объемом 0,7 м3 плавает на поверхности воды. Какой объем имеет выступающая над водой часть тела, если действующая на него архимедова сила равна 5 кН?
22
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Через неподвижный блок переброшена
невесомая и нерастяжимая нить, и к ней привязаны два груза массами m1 = 3 кг и m2 = 2,5 кг.
Грузы отпустили, и они начали двигаться. С
какой силой нить действует на блок?
С 2. Два шарика одинаковой массы подвешены на нитях
одинаковой длины, равной 16 см, так, что поверхности шариков
соприкасаются. Нить с одним из шариков отклоняют в сторону
на угол 60° от вертикали и отпускают. Найдите высоту, на которую поднимутся оба шарика после абсолютно неупругого соударения. Нити считать невесомыми и нерастяжимыми.
С 3. На рисунке изображен предохранительный клапан. Пар
давит на клапан с силой F = 360
Н. Определите вес груза, который
надо прикрепить на рычаг в точке
А, чтобы он уравновесил силу
давления пара. Вес клапана и рычага не учитывать. Необходимые
размеры указаны на рисунке.
Тест № 1 по разделу «Кинематика. Динамика»
Вариант 4
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. На рисунке приведен график зависимости скорости
движения тела от времени. Определите значение ускорения тела
в промежутке времени от 4 до 10 с движения.
23
1. -2 м/с2.
2. -0,5 м/с2.
3. 0,5 м/с2.
4. 2 м/с2.
А 2. Моторная лодка развивает скорость 4 м/с. За какое минимальное время лодка может пересечь реку шириной 200 м при
скорости течения 3 м/с?
1. 50 с.
2. 200 с.
3. 40 с.
4. 0,02 с.
А 3. На некоторой планете подбросили вверх мяч. Скорость
мяча менялась со временем в соответствии с графиком на рисунке. До какой высоты поднялся мяч?
1. 2,4 м.
2. 3,2 м.
3. 1,6 м.
4. 4,8 м.
А 4. Координаты тела меняются по закону:
Чему по модулю равна его скорость?
1. 3,5 м/с.
2. 5 м/с.
3. 7 м/с.
4. 12 м/с.
А 5. Санки, съехав с горки, движутся далее по горизонтальной дорожке. Уравнение движения санок по дорожке х = 5 + 8t 3t2. Чему равен коэффициент трения полозьев санок о дорожку?
1. 0,4.
2. 0,3.
3. 0,8.
4. 0,6.
24
А 6. Небольшая шайба массой m находится на вершине полусферы радиусом R. Какую наименьшую кинетическую энергию
нужно придать шайбе, чтобы она оторвалась от полусферы в
начальной точке движения?
1. mgR
mgR
2
mg
3.
R
mR
4.
g
2.
А 7. Мяч ударился о массивную стену и отскочил обратно с
такой же по модулю скоростью. Насколько изменился импульс
мяча в результате удара, если до удара он был равен р?
1. Не изменился.
2. На р.
3. На -р.
4. На 2р.
А 8. Ящик начинает съезжать без трения с горки высотой 5 м
и скользит далее по горизонтальной поверхности (также без
трения). Чему равна скорость скольжения ящика?
1. 100 м/с.
2. 50 м/с.
3. 10 м/с.
4. 5 м/с.
А 9. Гвоздь длиной 10 см забивается в деревянный брус одним ударом молотка. В момент удара кинетическая энергия молотка равна 3 Дж. Определите среднюю силу трения гвоздя о
дерево бруса.
1. 300 Н.
2. 30 Н.
3. 0,3 Н.
4. 0,03 Н.
А 10. Пружину жесткостью 10 Н/м сжали на 4 см. Чему равно изменение потенциальной энергии пружины при этом?
1. 0,4 Дж.
25
2. 80 Дж.
3. 8•10-3 Дж.
4. 1,6•10-2 Дж.
А 11. Проводя физический опыт, наблюдают за свободными
колебаниями маятника (подвешенного на нити груза). По какому признаку, не используя приборов, можно определить, что
колебания маятника являются затухающими?
1. Механическая энергия маятника постепенно преобразуется
в его внутреннюю энергию.
2. Период колебаний маятника постепенно уменьшается.
3. Все свободные колебания являются затухающими.
4. Амплитуда колебаний постепенно уменьшается.
А 12. Мальчик массой 40 кг стоит в лифте. Лифт стал опускаться с ускорением 1 м/с2. Чему равен вес мальчика?
1. 400 Н.
2. 360 Н.
3. 440 Н.
4. 320 Н.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Координата математического маятника меняется по закону: х = 10sin (20t + 5). Чему равна циклическая частота колебаний?
В 2. Автомобиль проехал первую четверть времени со скоростью 10 м/с, а оставшуюся четверть времени со скоростью 15
м/с. Определите среднюю скорость на всем пути.
В 3. С неподвижно висящего вертолета сбросили без начальной скорости два груза, причем второй на 1 с позже первого.
Определите расстояние между грузами через 5 с после начала
движения первого груза. Сопротивление воздуха не учитывать.
26
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Теплоход длиной 225 м движется прямолинейно с постоянной скоростью в неподвижной воде. Катер, движущийся со
скоростью 20 м/с, проходит расстояние от кормы движущегося
теплохода до его носа и обратно за суммарное время 30 с. Определите скорость теплохода.
С 2. Чемодан массой m = 20 кг тянут по полу за ручку, прикладывая силу под углом α = 30° к вертикали. Коэффициент
трения между чемоданом и полом μ = 0,5. Какую наименьшую
энергию нужно затратить, чтобы передвинуть чемодан на расстояние s = 10 м?
С 3. Шар массой т = 3 кг удерживается на высоте h = 3 м над столиком, укрепленным на пружине (рис. а). Найдите максимальное сжатие l
пружины при свободном падении шарика на столик (рис. б), если ее жесткость k = 500 Н/м. Массами пружины и столика пренебречь. Удар абсолютно неупругий.
Методические указания к тесту № 2 по разделу
«Законы сохранения. Статика и гидростатика.
Механические колебания и волны»
Согласно программе по физике в разделе «Законы сохранения…» вам необходимо свободно разбираться в следующих вопросах:
¾ Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное
движение. Практическое значение космических полетов.
¾ Механическая работа. Мощность. Кинетическая и потенциальная энергии. Закон сохранения энергии в механике. Коэффициент полезного действия.
Согласно программе по физике в разделе «Статика. Механика жидкостей и газов» вам необходимо свободно разбираться
в следующих вопросах:
27
¾ Простые механизмы (наклонная плоскость, рычаг). Момент сил. «Золотое правило» механики. Их применение.
¾ Давление. Закон Паскаля для жидкостей и газов.
¾ Сообщающиеся сосуды. Гидравлический пресс.
¾ Атмосферное давление. Опыт Торричелли. Изменение
атмосферного давления с высотой.
¾ Архимедова сила для жидкостей и газов. Условия плавания тел. Водный транспорт. Воздухоплавание.
Согласно программе по физике в разделе «Механические
колебания и волны» вам необходимо свободно разбираться в
следующих вопросах:
¾ Гармонические колебания. Амплитуда, период, частота и
фаза колебаний. Математический маятник. Колебания груза на
пружине. Период колебаний математического маятника и груза
на пружине (без вывода).
¾ Превращение энергии при гармонических колебаниях.
Вынужденные колебания. Резонанс.
¾ Распространение колебаний в упругих средах. Поперечные и продольные волны. Длина волны. Связь длины волны со
скоростью ее распространении.
¾ Звуковые волны. Скорость звука. Ультразвук.
Примеры решений задач
1. Мяч массой 100 г, брошен с высоты 3,5м вертикально
вниз с начальной скоростью 10м/с, ударяется о горизонтальный
пол и подскакивает на высоту 5 м. Считая продолжительность
мяча удара о пол равной 0.1 с, найти силы удара.
Дано m= 0.1 кг; h=3.5м; v0= 10 м/с; H= 5 м, Δt= 0.1с; g=
9.8м/с2
Решение. Импульс мяча p0= mv1, где v1=
v02 + 2hg - ско-
рость мяча в этот момент. После удара направление движения
мяча меняется на противоположное, а модуль его импульса становится p1= mv2. Сразу после удара скорость мяса определяется
выражением v2= 2 gH .
Систему «мяч-пол» в момент удара можно считать замкнутой. Поэтому для определения силы удара может быть использован закон сохранения импульса в виде p0= p1+FΔt, где F – сила
28
удара мяч о пол. Проецируя эту векторную сумму на вертикальную ось Oz, направленную вниз, получаем. Что сила удара мяча
о пол определяется выражением
F=
mv1 − (− mv2 ) m(v1 + v 2 )
=
.
Δt
Δt
Учитывая полученные значения скоростей мяча до и после
удара о пол, получаем формулу для расчета силы удара F=
(
m v02 + 2 gh + 2 gH
Δt
) . После подстановки численных значе-
ний находим значение этой силы.
F=
(
)
0.1 100 + 2 ⋅ 9.8 ⋅ 3.5 + 2 ⋅ 9.8 ⋅ 5
= 22.88 H
0 .1
2. Однородная тонкая пластинка имеет форму диска радиуса
R, в котором вырезано отверстие вдвое меньшего радиуса, касающееся края пластинки,
Найти центр масс пластинки.
Дано: R; r= 2R. Найти: X0 = ?
Решение. 1) Поскольку система имеет ось симметрии, центр
масс лежит не ней. Направим ось х вдоль оси симметрии пластинки (она соединяет центры, двух окружностей, образующих
контур пластинки), начало отсчёта поместим в центр диска.
Центр масс большого диска (до вырезания отверстия) имеет
координату x1 = 0; его масса равна M=p_R2h, где p- плотность
материала, из которого изготовлен диск, h- толщина диска.
Центр масс вырезанной части имеет координату х2= r, а ее
масса равна m=p_r2h= M/4.
Остаток имеет массу M-m = 3M/4, координата его центра
масс х0. поскольку остаток и вырезанная часть вместе составляют сплошной диск, имеем
3х0 M
+ x2 m
= 0, откуда
х1 = 4
M
3x0 R
+ = 0 и х0= R/6
4
8
Следовательно, центр масс остатка находится внутри него на
оси симметрии на расстоянии R/6 от центра большого круга.
29
3. Тело массой m совершает колебания на пружине так, что
наибольшее значение модуля скорости равно vm, а амплитуда
колебаний равна А.
Найти жесткость пружины.
Дано: т, vm: А. Найти: k= ?
Решение. Скорость тела, совершающего гармонические колебания, равна v= -Аωsin(ωt+φ0), откуда v= vm при sin(ωt+φ0) = 1
и vт = Аω или ω= vm/A. Отсюда и из соотношения ω2 = k/m следует, что k=
mv m2
A2
Тест № 2 по разделу «Законы сохранения.
Статика и гидростатика.
Механические колебания и волны»
Вариант 1
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
A 1. Если на покоящееся тело будут действовать четыре силы F1, F2, F3, F4, то тело начнет движение:
1) вправо;
3) вверх;
2) влево;
4) вниз.
А 2. Два тела, лежащие на гладкой горизонтальной поверхности, соединены упругой пружиной. На первое тело начинает
действовать горизонтальная сила F. Какое соотношение будет
справедливо для модулей ускорений этих тел а1 и а2 в самом
начале движения?
1) а1 > а2.
2) а1 < а2.
30
3) а1 = а2.
4) Нельзя определить, так как это зависит от масс тел.
А 3. Лифт спускается равномерно со скоростью 2 м/с. Вес
человека в лифте равен 700 Н. Какова масса человека (принять g
= 10 м/с2)?
1) 87,5 кг.
2) 58,3 кг.
3) 70 кг.
4) Среди ответов (1-3) нет правильного.
А 4. Под действием силы 150 Н пружина удлинилась на 1,6 см.
На сколько удлинится пружина под действием силы 90 Н?
1) 0,96 см.
2) 1,04 см.
3) 2,67 см.
4) 167 см.
А 5. На тележку массой М, движущуюся со
скоростью v сверху падает груз, масса которого т.
Определите скорость тележки после падения груза.
A 6. Сила давления на дно сосуда площадью
S, в который налили воду до высоты h (ρ - плотность воды, р0 - атмосферное давление), равна:
1) ρghS;
2) (ρgh - p0)S;
3) (ρgh + p0)S;
4) ρgh.
A 7. За единицу давления принимают такое давление, которое производит:
1) тело массой 1 кг на площадку 1 м2;
2) тело массой 1 кг на площадку 1 см2;
3) сила 1 Н на площадку 1 см2;
4) сила 1 Н на площадку 1 м2.
А 8. Какой из графиков наиболее верно отражает зависимость
атмосферного давления от высоты над поверхностью Земли?
31
А 9. Колебательное движение точки описывается уравнением х = 50cos (20πt + π/3) (см). Найдите координату точки в начальный момент (t = 0).
1) 25м.
2) 43 м.
3) 0,25 м.
4) 0,43 м.
A 10. Груз на пружине совершает колебания по закону х =
5sin (10t + 0,25) (см). Определите амплитуду колебаний.
1) 5 см.
2) 10 см.
3) 2,5•10-2 м.
4) 5 м.
A 11. В каких направлениях совершаются колебания в поперечной волне?
1) И по направлению распространения волны, и перпендикулярно направлению распространения волны.
2) По направлению распространения волны.
3) Перпендикулярно направлению распространения волны.
4) Во всех направлениях.
А 12. Амплитуда вынужденных колебаний при увеличении
частоты изменения вынуждающей силы от нуля до резонансной:
1) непрерывно возрастает с увеличением частоты;
2) непрерывно убывает с увеличением частоты;
3) сначала возрастает, достигает максимума, затем убывает;
4) сначала убывает, достигает минимума, затем возрастает.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
В 1. С плоскости, составляющей с горизонтом угол α = 30°,
соскальзывает без трения тело массой т = 5 кг. Найдите ускорение тела α (принять g = 10 м/с2).
32
B 2. Пуля массой т = 6 г, летящая горизонтально со скоростью v0 = 300 м/с, попадает в брусок, лежащий на гладком полу,
и пробивает его насквозь. Масса бруска М = 500 г, скорость пули после вылета v = 150 м/с. Определите скорость движения
бруска после вылета пули.
B 3. Груз массой т = 3 кг колеблется на пружине жесткостью
k = 400 Н/м с амплитудой А = 2 см. Найдите скорость v прохождения грузом точки с координатой х = 1 см.
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Математический маятник с длиной нити L = 50 см находится в самолете, движущемся горизонтально с ускорением а =
20 м/с2. Какова при этих условиях частота колебаний маятника?
Принять g = 10 м/с2.
С 2. Пластилиновый шар массой т = 250 г
удерживается на высоте h = 1,2 м над столиком, укрепленным на пружине (рис. а). Шарик отпускают. Определите максимальную
скорость при движении шара (рис. б). Жесткость пружины k = 25 Н/м. Массами пружины
и столика пренебречь.
С 3. На железнодорожной платформе установлено орудие,
ствол которого расположен горизонтально в направлении пути.
Масса платформы с орудием 21 т. Чему равно численное значение скорости снаряда массой 24 кг, если после выстрела платформа за 7 с откатилась на 3,2 м и остановилась?
33
Тест № 2 по разделу «Законы сохранения.
Статика и гидростатика.
Механические колебания и волны»
Вариант 2
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Тело движется прямолинейно вдоль оси X. Зависимость
vx(t) приведена на рисунке. Равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю:
1) в течение 2-й секунды;
2) в течение 1-й и 2-й секунд;
3) в течение первых трех
секунд;
4) в течение 2-й и 3-й секунд.
А 2. Самолет, двигаясь с постоянной скоростью, совершает
мертвую петлю, т. е. движется по окружности в вертикальной плоскости. В какой точке траектории перегрузка летчика минимальна?
1) В нижней точке.
2) В верхней точке.
3) В средних точках.
4) Везде одинакова.
A 3. Какую минимальную работу надо совершить, чтобы
лежащую на земле палку массой т и длиной L поставить вертикально?
1) mgL.
2) mgL/2.
3) 2mgL.
4) Среди ответов (1-3) нет правильного.
А 4. Шарик массой 0,01 кг, отпущенный без толчка с высоты 1 м, скользит по поверхности, форма которой показана на
34
рисунке, и останавливается в точке 5. Сила трения действует на
шарик только на участке между точками 4 и 5.
В каких (из указанных) точках кинетическая энергия шарика минимальна?
1) 1. 2) 1,3. 3) 2,4. 4) 1,5.
А 5. Какое из приведенных выражений определяет значение
первой космической скорости спутника, если радиус его круговой
орбиты - R, а ускорение свободного падения на этой высоте – g?
А 6. На покоящееся тело начали действовать три силы F1,
F2, F3. Как должна быть направлена и чему равна (по модулю)
четвертая сила, чтобы тело осталось в равновесии? Сила F1 равна 4 Н.
1) Вправо, 2 Н.
2) Влево, 3 Н.
3) Вниз, 1 Н.
4) Вниз, 2 Н.
А 7. Диск радиусом R вращается вокруг точки О под действием силы F, приложенной в точке А. Чему равно плечо силы F,
если задан угол α?
1) Rcos а.
2) Rsin а.
3) R.
4) Rcos (90° + α).
А 8. На малый поршень гидравлического пресса площадью
поперечного сечения S1 действуют с силой F1. С какой силой F2
действует пресс на тело, контактирующее с большим поршнем
площадью поперечного сечения S2?
35
А 9. Гармоническое колебание точки описывается уравнением х = 2cos (8πt + π/3) (м). Определите частоту колебаний.
1) 8тс Гц.
2) 4 Гц.
3) π/3 Гц.
4) 8 Гц.
А 10. Уравнение гармонического колебания, график которого представлен на рисунке, имеет вид:
А 11. Груз на пружине совершает колебания с частотой 1
Гц. Потенциальная энергия груза изменяется с частотой:
1) 0,5 Гц; 2) 1 Гц; 3) 2 Гц; 4) 4 Гц.
A 12. Груз на пружине совершает колебания по закону х =
5sin (10t + 0,25) (см). Определите амплитуду колебаний.
1) 5 см.
2) 10 см.
3) 2,5•10-2 м.
4) 5 м.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число. Это
число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или цифру
пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения писать не
нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то ее надо
округлить до ближайшего целого числа.
36
B 1. С плоскости, составляющей с горизонтом угол α = 60°,
соскальзывает без трения тело массой m = 2 кг. Найдите силу
давления на наклонную плоскость.
B 2. Пуля массой m = 9 г, летящая горизонтально со скоростью v0 = 400 м/с, попадает в брусок, лежащий на гладком полу,
и пробивает его насквозь. Скорость пули после вылета v = 200
м/с. Определите массу бруска, если после вылета пули он приобрел скорость v0 = 5 м/с.
B 3. Груз массой т = 0,2 кг колеблется на пружине жесткостью k = 500 Н/м с амплитудой А = 4 см. Найдите кинетическую
энергию тела Ек в точке с координатой х = 2 см.
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Математический маятник с длиной нити L = 80 см находится в самолете, движущемся горизонтально. Период колебаний маятника Т = 1,6 с. Каково ускорение самолета? Принять
g = 10 м/с2.
С 2. Свинцовый шар массы m = 500г., движущийся со скоростью v = 10 м/с, соударяется с неподвижным шаром из воска,
имеющим массу M=200г., после чего оба шара движутся вместе.
Найти кинетическую энергию шаров после соударения.
С 3. Небольшое тело соскальзывает без трения с вершины
полусферы радиуса R. На какой высоте h тело оторвется от поверхности полусферы?
Тест № 2 по разделу «Законы сохранения.
Статика и гидростатика.
Механические колебания и волны»
Вариант 3
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
37
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
A 1. Если на покоящееся тело будут действовать четыре силы F1, F2, F3, F4, то тело
начнет движение:
1) вправо;
2) влево;
3)вверх;
4) вниз.
A 2. Два тела, лежащие на гладкой горизонтальной поверхности, соединены нерастяжимой веревкой. На первое тело начинает действовать горизонтальная сила F. Какое соотношение
будет справедливо для модулей сил натяжения веревки Т1 и Т2,
действующих на эти тела?
1) Т1 > Т2.
2) Т1 < Т2.
3) Т1 = Т2.
4) Нельзя определить.
А 3. Лифт спускается равноускоренно с ускорением 3 м/с2.
Вес человека в лифте равен 700 Н. Какова масса человека (принять g = 10 м/с2)?
1) 54 кг. 2) 60 кг. 3) 70 кг. 4) 100 кг.
А 4. Под действием силы 2,4 Н пружина удлинилась на 1,5
см. Под действием какой силы пружина удлинится на 1 см?
1) 0,625 Н. 2) 1,6 Н. 3) 3,6 Н. 4) 160 Н.
А 5. С лодки, движущейся со скоростью v, вертикально
вверх относительно земли бросают груз массой т. Определите
скорость лодки сразу после бросания груза. Масса лодки с грузом - М.
38
A 6. Давление на дно сосуде площадью S, в который налили
воду до высоты h (ρ - плотность Воды, р0 - атмосферное давление), равно:
1) ρgh;
2) (ρgh - p0)S;
3) (ρgh + p0)S;
4) ρghS.
А 7. Давление в шинах автомобиля измеряют с помощью:
1) манометра;
2) барометра;
3) барометра и манометра;
4) ареометра и манометра.
А 8. Какой из графиков наиболее точно отражает зависимость гидростатического давления от глубины погружения?
А 9. Колебательное движение точки описывается уравнением х = 30cos (10πt + π/6) (см). Найдите координату точки в начальный момент (t = 0).
1) 30 см. 2) 15 см. 3) 0,26 м. 4) 15 м.
A 10. Груз на пружине совершает колебания по закону х =
2sin (3πt + 0,25) (см). Определите начальную фазу колебаний (в
рад).
1) 0,25 рад.
2) 0,785 рад.
3) 10,2 рад.
4) 9,67 рад.
A 11. В каких направлениях совершаются колебания в продольной волне?
1) И по направлению распространения волны, и перпендикулярно распространению волны.
2) По направлению распространения волны.
3) Перпендикулярно направлению распространения волны.
4) Во всех направлениях.
39
А 12. Амплитуда вынужденных колебаний при увеличении
частоты изменения вынуждающей силы от резонансной до бесконечности:
1) непрерывно возрастает с увеличением частоты;
2) непрерывно убывает с увеличением частоты;
3) сначала возрастает, достигает максимума, затем убывает;
4) сначала убывает, достигает минимума, затем возрастает.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Тело объемом 0,7 м3 плавает на поверхности воды. Какой объем имеет выступающая над водой часть тела, если действующая на него архимедова сила равна 5 кН?
B 2. Материальная точка массой т = 0,1 кг колеблется по закону х = 2sin (πt/3 + π/4) (см). Найдите полную энергию колеблющейся точки.
В 3. Большой поршень гидравлического пресса, площадь которого
7,5.10-2 м2, поднимает груз весом 3
кН. Найти площадь малого поршня,
если на него действует сила 220 Н.
Ответ выразить в квадратных сантиметрах.
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Грузы массами М = 2 кг и т =
1 кг лежат на закрепленном несимметричном клине, углы при осно40
вании плоскостей которого - α = 30° и β = 45°, нити невесомы и
нерастяжимы, блок невесом. Трения нет. Принять g = 10 м/с2.
Каково ускорение грузов?
С 2. Пружина скрепляет два груза с массами т = 2 кг и М = 3 кг. Когда система подвешена за верхний
груз длина пружины равна l1 = 0,15
м. Если систему поставить на подставку, длина пружины будет равна
l2 = 0,1 м. Определить длину ненапряженной пружины l0.
С 3. Найти период колебания тела массой т в системах, изображенных на рисунке. Жесткость пружин kx
и k2. Трением пренебречь.
Тест № 2 по разделу «Законы сохранения.
Статика и гидростатика.
Механические колебания и волны»
Вариант 4
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Тело движется прямолинейно вдоль оси X. Зависимость
vx(t) приведена на графике. Равнодействующая всех сил, действующих на тело, равна нулю:
1) в течение 2-й и 3-й секунд;
2) в течение 3-й и 4-й секунд;
3) в течение 3-й и 4-й, 7-й
и 8-й секунд;
41
4) в течение 7-й и 8-й секунд.
А 2. В какой точке траектории мальчик, катающийся на колесе обозрения, испытывает максимальную перегрузку? Колесо
вращается с постоянной скоростью в вертикальной плоскости.
1) В нижней точке.
2) В верхней точке.
3) В средних точках.
4) Везде одинаково.
A 3. Какую минимальную работу надо совершить, чтобы
стоящий на земле однородный куб массой т с длиной ребра а
перевернуть на другую грань?
A 4. Шарик массой 0,01 кг с высоты 1 м скользит по поверхности, форма которой показана на рисунке, и останавливается в точке 5. Сила трения действует на шарик только на участке между точками 4 и 5.
В какой из указанных точек кинетическая энергия шарика
максимальна?
1) 2.
2) 1, 3.
3) 2, 4.
4) 1, 5.
А 5. Чему равна скорость спутника, движущегося по круговой орбите на высоте R над поверхностью Земли (R - радиус
Земли, ускорение свободного падения на этой высоте - g)?
42
А 6. К покоящемуся телу приложили три силы F1, F2, F3. Как
должна быть направлена и чему равна по модулю четвертая сила, приложенная к телу, чтобы оно оставалось в равновесии? Сила F2 равна 1 Н.
1) вправо, 1 Н.
2) влево, 2Н.
3) вниз, 2Н.
4) вниз влево, под углом 45° к горизонтали, 2 Н.
А 7. Диск радиусом R вращается вокруг точки О под действием силы F приложенной в точке А. Чему равно плечо силы F,
если задан угол α?
1) Rcos α.
2) Rsin α.
3) Rcos (90° - α).
4) Rcos (90° + α).
А 8. На малый поршень гидравлического
пресса площадью поперечного сечения S1 действуют с силой F1.
Пресс действует на тело, контактирующее с большим поршнем
с силой F2. Площадь поперечного сечения S2 равна:
А 9. Гармоническое колебание точки описывается уравнением х = 3cos (12πt + π/2) (м). Определите частоту колебаний.
1) 12π Гц.
2) 6 Гц.
3) π/2 Гц.
4) 6π Гц.
А 10. Уравнение гармонического колебания, график которого представлен на рисунке, имеет вид:
43
А 11. Груз на пружине совершает колебания с частотой 1
Гц. Период изменения кинетической энергии груза равен:
1) 0,5 с; 2) 1с;
3) 2 с;
4) 4 с.
A 12. Груз на пружине совершает колебания по закону х =
2sin (3πt + 0,25) (см). Определите начальную фазу колебаний (в
рад).
1) 0,25 рад.
2) 0,785 рад.
3) 10,2 рад.
4) 9,67 рад.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Тело объемом 0,09 м3 плавает на поверхности воды.
Какой объем имеет выступающая над водой часть тела, если
действующая на него архимедова сила равна 500 Н?
B 2. Материальная точка массой т = 0,1 кг колеблется по
закону х = 2sin (πt/5 + π/4) (см). Найдите значение максимальной
возвращающей силы Fmax, действующей на точку.
В 3. Мяч массой 200 кг ударяется о вертикальную стенку под
углом 45о. скорость мяча 5 м/с. Удар упругий, модуль скорости не
изменяется. Найти импульс, полученный стенкой.
44
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Определите силу натяжения нити для грузов, расположенных на наклонных плоскостях несимметричного клина.
Масса грузов М = 10 кг и т = 4 кг, углы
при основании плоскостей – α = 45° и β =
30°, нити невесомы и нерастяжимы, блок
невесом. Принять g = 10 м/с2.
C 2. Шарик, привязанный к нити длиной 2 м, вращается с
частотой 30 об/мин так, что нить описывает конус. Определите
угол, на который нить отклоняется от вертикали.
С 3. Шар массой 1,5 кг, двигавшийся со скоростью 4 м/с,
сталкивается с неподвижным шаром массой 2,5 кг, после чего
шары движутся совместно с одинаковой скоростью. Определить
кинетическую энергию шаров после соударения.
Методические указания к тесту № 3 по разделу «Основы
молекулярно-кинетической теории. Термодинамика»
Согласно программе по физике в разделе «Основы молекулярно-кинетической теории. Термодинамика» должны свободно
разбираться в следующих вопросах:
¾ Основные положения молекулярно-кинетической теории
и их опытное обоснование. Броуновское движение. Масса и
размер молекул.
¾ Идеальный газ. Основное уравнение
молекулярнокинетической теории идеального газа. Температура и ее измерение. Абсолютная температурная шкала. Скорость молекул газа.
¾ Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона). Изотермический, изохорный, изобарный
процессы.
¾ Внутренняя энергия. Работа в термодинамике. Количество теплоты. Удельная теплоемкость вещества. Закон сохранения энергии в тепловых процесса (первое «начало» термодина45
мики). Применение первого закона термодинамики к изопроцессам. Адиабатный процесс. Необратимость тепловых процессов.
¾ Принцип действия тепловых двигателей. КПД теплового
двигателя. Роль тепловых двигателей в народном хозяйстве. Тепловые двигатели и охрана природы.
¾ Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха.
¾ Кристаллические и аморфные тела. Механические свойства твердых тел. Упругие деформации.
Примеры решений задач:
1. Объём полости цилиндра поршневого насоса равен VH.
За сколько циклов работы насоса можно откачать воздух из
сосуда с внутренним объёмом Vc от давления p0 до давления pn?
Температуру воздуха считать постоянной.
Дано: VH: Vc; pn;p0; Найти: п=?
Решение. Рассмотрим k-й цикл работы насоса. Перед началом всасывания давление воздуха равно рk-1, и он занимает объём Ус. В конце всасывания воздух занимает объём Vн + Vс, а его
давление рk. По закону Бойля-Мариотта имеем рk-1 =Vс = рk (Vн +
Vс), что даёт рекуррентное соотношение для рk. рk=
⎛ Vc
⎜V +V
c
⎝ н
сюда рk= р0 ⎜
⎞
⎟⎟
⎠
n
и
отношение, получаем n=
ρ k ⎛ Vc
=⎜
ρ 0 ⎜⎝ Vн + Vc
Vн + Vc
. От-
n
⎞
⎟⎟ . Логарифмируя это
⎠
n
In ρρk0
⎛ Vc
In⎜⎜
⎝ V н + Vc
ρ k −1Vc
⎞
⎟⎟
⎠
2. Объём 40 г кислорода, начальная температура которого
300 К, в результате изобарического нагревания увеличился
втрое. Удельная теплоёмкость кислорода при постоянном давлении равна 909 Дж/(кг-К).
Найти изменение внутренней энергии газа и работу, которую он совершил.
Дано: т = 40 г; T1 = 300 К; V2= 3V1 ; р = const; ср = 909
Дж/(кг-К). Найти: ΔU=? А=?
46
Решение. Прежде всего следует отметить, что кислород не
является одноатомным газом, так что использование формулы
U=
3m
RT здесь недопустимо и следует воспользоваться пер2μ
вым началом термодинамики, которое выполняется для любого
газа.
При изобарическом процессе уравнение состояния газа имеет вид V/T= const. Следовательно,
V1
V
V
= 2 . Отсюда T1=T2 2 , а
T1
T2
V1
так как по условию V2= 3V1, то конечная температура кислорода
равна T2= 3T1 а изменение температуры газа соответственно
равно ΔT= 2T1 Таким образом, количество теплоты, полученной
кислородом при нагревании, равно
ΔQ= cрmΔT При этом газ совершил работу А=
m
μ
m
μ
RΔT=
R•2T1, а изменение его внутренней энергии равно ΔU= ΔQ-
A= m[cp – R/μ]•2T1
Подставляя численные значения, получаем
0.040
⋅ 8.31 ⋅ 2 ⋅ 300 = 6.23кДж ;
0.032
8.31 ⎞
⎛
ΔU=0.040 ⋅ ⎜ 909 −
⎟ ⋅ 2 ⋅ 300 = 15.58кДж
0.032 ⎠
⎝
А=
Тест № 3 по разделу «Основы молекулярно-кинетической
теории. Термодинамика»
Вариант 1
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
47
А 1. Как должна измениться концентрация молекул одноатомного идеального газа, чтобы при увеличении средней кинетической энергии его молекул в 3 раза давление увеличилось бы
в 2 раза?
1) Увеличиться в 6 раз.
2) Увеличиться в 1,5 раза.
3) Уменьшиться в 1,5 раза.
4) Уменьшиться в 6 раз.
А 2. Аргон нагревается в открытом сосуде при нормальном
атмосферном давлении от 300 до 600 К. На сколько при этом
изменяется число молекул в единице объема газа?
1) 0,6•1022м-3.
2) 1,23•1022м-3.
3) 3,66•1027м-3.
4) 1,23•1025м-3.
А 3. На каком из графиков представлен график зависимости
плотности идеального газа от его температуры при р = const?
А 4. Укажите номер графика, соответствующего процессу,
проведенному при постоянной температуре газа.
А 5. Понятие «изопроцесс» можно применять, если выполняются следующие условия:
A. масса данного газа постоянна;
Б. объем газа постоянен;
48
B. давление газа постоянно;
Г. температура газа постоянна;
Д. один из параметров V, р, Т постоянен.
1) Б и В.
2) А и Г.
3) А и Д.
4) Б, В и Г.
А 6. Идеальный газ, занимающий объем 15 л, охладили при
постоянном давлении на 60 К, после чего объем его стал равным
12 л. Первоначальная температура была равна:
1) 210 К; 2) 240 К; 3) 300 К; 4) 330 К.
А 7. График изменения состояния идеального газа в осях V,
р представляет собой прямую линию 1-2.
Как изменялась температура газа в этом
процессе?
1) Уменьшалась.
2) Увеличивалась.
3) Не изменялась.
4) Такой процесс осуществить невозможно.
А 8. Как изменяется внутренняя энергия идеального газа
при изобарном сжатии?
1) Увеличивается.
2) Уменьшается.
3) Это зависит от массы.
4) Не изменяется.
А 9. При изобарном процессе концентрация молекул в сосуде
увеличилась в 2 раза. Как изменилась внутренняя энергия газа?
1) Увеличилась в 2 раза.
2) Уменьшилась в 2 раза.
3) Не изменилась.
4) Увеличилась в 4 раза.
А 10. Как изменяется внутренняя энергия газа в процессе 12? Масса газа постоянна.
1) Увеличивается.
2) Уменьшается.
3) Не изменяется.
4) Нельзя определить.
49
А 11. Какое выражение соответствует первому закону термодинамики для изобарного процесса?
1) ΔU = Q + A.
2) ΔU = Q - A.
3) ΔU = Q.
4) ΔU = -A.
А 12. Какой из графиков на р-V-диаграмме соответствует
циклу карбюраторного двигателя внутреннего сгорания?
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
В 1. В 1 см3 объема при давлении 20 кПа находится 5•1019
молекул гелия. Определите среднюю квадратичную скорость
молекул при этих условиях.
B 2. При каком давлении р плотность газообразного азота
при температуре t = –43 °С составляет 1% плотности воды при
комнатной температуре? Плотность воды р0 = 103 кг/м3.
B 3. Один моль кислорода нагревается при постоянном давлении от температуры t1 = 0 °С. Какое количество теплоты необходимо сообщить кислороду, чтобы его объем увеличился в 2
раза?
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
50
С 1. Горизонтальный цилиндрический сосуд разделен на две
части тонким подвижным поршнем. Одна часть сосуда содержит азот, другая - такое же по массе количество углекислого
газа. Какой объем занимает азот при равновесном положении
поршня, если длина сосуда l = 36 см, площадь сечения S = 0,5
2
M , а T = const?
С 2. Идеальный газ при начальной температуре T1 = 300 К
занимает объем V1 = 20 л, находясь под давлением р1 = 0,3 МПа.
Газ изобарно нагрели до температуры Т2 = 420 К, а затем изохорно - до Т3 = 510 К. Найдите работу при переходе из состояния 1 в состояние 3.
С 3. Воздух, находящийся в открытом баллоне при температуре 27 °С, нагревают. В результате масса воздуха, оставшегося
в баллоне, составляет 40% массы воздуха, первоначально находившегося в баллоне. До какой температуры нагрет воздух в
баллоне в этот момент?
Тест № 3 по разделу «Основы молекулярно-кинетической
теории. Термодинамика»
Вариант 2
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Нагревается или охлаждается идеальный газ постоянной массы, расширяющийся так, что объем обратно пропорционален давлению?
51
1) Охлаждается.
2) Температура постоянна.
3) Нагревается.
4) Ответ не однозначен.
А 2. Сколько частиц содержится в 4 г водорода, если степень его диссоциации 5%?
1) 6 • 1022.
2) 6 • 1025.
3) 12,6 • 1023.
4) 13,2 • 1023.
А 3. Почему в жаркую погоду запахи распространяются быстрее?
1) Потому что с увеличением температуры плотность воздуха уменьшается.
2) Потому что диффузия происходит быстрее при повышении температуры.
3) Потому что все тела при нагревании расширяются.
4) Потому что повышение температуры обычно сопровождается усилением ветра.
А 4. Понятие «изопроцесс» можно применять, если выполняются следующие условия:
A. масса данного газа постоянна;
Б. объем газа постоянен;
B. давление газа постоянно;
Г. температура газа постоянна;
Д. один из параметров V, р, Т постоянен.
1) Б и В.
2) А и Г.
3) А и Д.
4) Б, В и Г.
A 5. В каком состоянии газ занимает
больший объем?
1) 1.
2) 2.
3) Объем одинаков во всех состояниях.
4) Среди ответов (1-3) нет правильного.
52
А 6. Во сколько раз увеличится давление газа в электрической лампочке, если после ее включения температура газа повысилась с 15 до 300 °С?
1) -2.
2) -20.
3) -30.
4) -285.
А 7. В цилиндре сечением S может свободно, без трения
двигаться поршень массой m, плотно прилегающий к стенкам
цилиндра. Цилиндр с поршнем двигаются влево с ускорением а. Давление р воздуха в цилиндре по отношению к атмосферному давлению p0:
1) больше на mg/S;
2) больше на ma/S;
3) меньше на ma/S;
4) одинаково.
A 8. Чему равна работа, совершенная газом при переходе из
состояния 1 в состояние 2?
1) 300 Дж.
2) 400 Дж.
3) 600 Дж.
4) 800 Дж.
А 9. По графику зависимости давления идеального газа постоянной массы от температуры р(Т) определите, на каких участках внутренняя энергия газа увеличивается без совершения
газом работы.
А 10. Какое из приведенных ниже суждений справедливо?
A. Аморфное тело может со временем превратиться в кристаллическое.
Б. Кристаллическое тело может превратиться в аморфное.
53
B. Аморфное тело никогда не может превратиться в кристаллическое.
Г. Между аморфными и кристаллическими телами нет
принципиальной разницы.
1) А, Б.
2) Г.
3) В.
4) Б, В.
A 11. Чему равно изменение внутренней энергии газа, если
он отдал количество теплоты 400 Дж, а над газом совершили
работу 500 Дж?
1) 100 Дж.
2) 200 Дж.
3) 500 Дж.
4) 1100 Дж.
А 12. На рисунке показан график процесса в координатах p,
Т. Какие участки графика соответствуют
случаю, когда газ отдает тепло в окружающую среду?
1) 1-2.
2) 2-3.
3) 2-3 и 3-4.
4) 1-2 и 4-1.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
В 1. В 1 м3 объема при давлении 10 кПа находится 2•1021
молекул аргона (М = 40 г/моль). Определите среднюю квадратичную скорость молекул при этих условиях.
B 2. При каком давлении р плотность газообразного водорода при температуре t = -23 °С в 2500 раз меньше плотности
54
воды при комнатной температуре? Плотность воды р0 = 103
кг/м3.
B 3. Один моль кислорода нагревается при постоянном давлении от температуры t1 = 10 °С. Какое количество теплоты необходимо сообщить кислороду, чтобы его объем увеличился в 3 раза?
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Цилиндрический сосуд длиной L = 1,2 м, разделенный
легким теплонепроницаемым поршнем, заполнен идеальным газом. В начальном состоянии объем левой части сосуда вдвое
больше правой, а температура в обеих частях одинакова. На какое расстояние переместится поршень, если температуру в правой части увеличить вдвое? Температура в левой части поддерживается постоянной.
С 2. Идеальный газ при начальной температуре T1 = 300 К
занимает объем V1 = 20 л, находясь под давлением р1 = 0,3 МПа.
Газ изобарно нагрели до температуры Т2 = 420 К, а затем изохорно до T3 = 510 К. Найдите работу при переходе из состояния
1 в состояние 3.
С 3. Температура воздуха в помещении объемом 20 м3 при
давлении 0,98 • 105 Па была равна 288 К. После подогрева воздуха калорифером его температура поднялась до 293 К. Найдите
массу воздуха, вытесненного из комнаты за время нагрева. Молярная масса воздуха М = 29 • 10-3 кг/моль.
55
Тест № 3 по разделу «Основы молекулярно-кинетической
теории. Термодинамика»
Вариант 3
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Во сколько раз изменится давление одноатомного идеального газа в результате уменьшения концентрации молекул
газа в 3 раза и увеличения среднеквадратичной скорости его молекул в 3 раза?
1) Увеличится в 9 раз.
2) Увеличится в 3 раза.
3) Уменьшится в 3 раза.
4) Не изменится.
А 2. Углекислый газ нагревается в открытом сосуде при
нормальном атмосферном давлении с 400 до 800 К. На сколько
при этом изменяется число молекул в 1 м3 газа?
1) 9,1 • 1026 м-3.
2) 9,1 • 1024 M-3.
3) 6,6 • 1027 м-3.
4) 6,6 • 1025 м-3.
А 3. Какой из графиков соответствует зависимости давления, оказываемого идеальным газом на стенки сосуда, от среднеквадратичной скорости поступательного движения молекул
при постоянном объеме?
А 4. Укажите номер графика, соответствующего процессу,
проведенному при постоянном давлении газа.
56
А 5. Реальный газ можно считать идеальным, когда можно
пренебречь:
A. кинетической энергией частиц;
Б. потенциальной энергией частиц;
B. массой частиц;
Г. размером частиц.
1) Только Б.
2) А и Б.
3) Б и В.
4) Б и Г.
А 6. Идеальный газ, занимающий объем 25 л, сжали при постоянной температуре, увеличив давление на 30 кПа, после чего
объем его стал равным 10 л. Чему было равно начальное давление газа?
1) 20 кПа.
2) 45 кПа.
3) 200 кПа.
4) 450 кПа.
А 7. В координатных осях р, V представлен график состояния газа в циклическом процессе. В какой точке газ имел максимальную температуру, а в какой - минимальную?
1) Минимальная температура - в точке А, максимальная - в
точке Б.
2) Минимальная температура - в точке В, максимальная - в
точке А.
57
3) Обе температуры одинаковы.
4) Такой процесс осуществить невозможно.
А 8. Как изменяется внутренняя энергия идеального газа
при изобарном расширении?
1) Увеличивается.
2) Уменьшается.
3) Это зависит от массы.
4) Не изменяется.
А 9. При неизменном объеме концентрация молекул в сосуде увеличилась в 2 раза. Как изменилась внутренняя энергия
газа?
1) Увеличилась в 2 раза.
2) Уменьшилась в 2 раза.
3) Не изменилась.
4) Увеличилась в 4 раза.
А 10. Как изменяется внутренняя энергия газа в процессе 12? Масса газа постоянна.
1) Увеличивается.
2) Уменьшается.
3) Не изменяется.
4) Нельзя определить.
А 11. Какое выражение соответствует первому закону термодинамики для изохорного процесса?
1) ΔU = Q +A.
2) ΔU = Q - A.
3) ΔU = Q.
4) ΔU = -A.
А 12. Какой из графиков на р-V-диаграмме соответствует
циклу дизельного двигателя внутреннего сгорания?
58
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
B 1. Воздух, находящийся в открытом баллоне при температуре 27 °С, нагревают. В результате масса воздуха, оставшегося
в баллоне, составляет 40% массы воздуха, первоначально находившегося в баллоне. До какой температуры нагрет воздух в
баллоне в этот момент?
B 2. В сосуде объемом V = 110 л находится т1 = 0,8 кг водорода и т2 = 1,6 кг кислорода. Определите давление смеси, если температура окружающей среды t = 27 °С.
B 3. В калориметре смешали две жидкости, имеющие одинаковые удельные теплоемкости, но разные массы и температуры (т2 = 2т1, Т2 = 2T1). Найдите температуру смеси, если Т1 =
300 К.
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. На какую глубину (см) в спирт плотностью ρ = 790
кг/м3 надо погрузить открытую трубку длиной L = 50 см, чтобы,
закрыв верхнее отверстие, вынуть столбик жидкости длиной
L/2? Атмосферное давление р0 = 1,01•105 Па.
С 2. По приведенному графику определите, какое количество теплоты отдается холодильнику за
цикл, если идеальный одноатомный газ
совершил за цикл работу 60 кДж, V1/V2 =
2, а давления на изобарах относятся как
р3-4/p1-2 = 3.
59
С 3. Влажность воздуха в сосуде под поршнем равна 50%.
Во сколько раз необходимо уменьшить объем воздуха, не меняя
его температуры, чтобы на стенках сосуда появились первые
капельки воды?
Тест № 3 по разделу «Основы молекулярно-кинетической
теории. Термодинамика»
Вариант 4
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Нагревается или охлаждается идеальный газ постоянной массы, расширяющийся при постоянном давлении?
1) Охлаждается.
2) Температура постоянна.
3) Нагревается.
4) Ответ не однозначен.
А 2. Сколько частиц содержится в 8 г кислорода, если степень его диссоциации 10%?
1) 1,5 • 1023.
2) 1,5 • 1022.
3) 1,35 • 1023.
4) 1,65 • 1023.
А 3. При понижении температуры броуновское движение
частиц краски в растворителе замедляется. Почему?
1) Уменьшается скорость испарения растворителя.
2) Усиливается взаимодействие частиц.
3) Уменьшается скорость движения молекул смеси.
4) Взвешенные в жидкости частицы краски при охлаждении
уменьшаются в размерах и реже взаимодействуют друг с другом.
А 4. Реальный газ можно считать идеальным, когда можно
пренебречь:
A. кинетической энергией частиц;
60
Б. потенциальной энергией частиц;
B. массой частиц;
Г. размером частиц.
1) Только Б.
2) А и Б.
3) Б и В.
4) Б и Г.
A 5. В каком состоянии газ оказывал на стенки сосуда
меньшее давление?
1) 1.
2) 2.
3) давление одинаково во всех состояниях.
4) среди ответов (1-3) нет правильного.
А 6. На сколько градусов увеличилась температура газа в
баллоне, если после его подогрева давление изменилось с 0,45
МПа до 870 кПа? Начальная температура газа в баллоне 20 °С.
1) ~ на 273 К.
2) ~ на 547 К.
3) ~ на 18,7°С.
4) ~ на 292 °С.
А 7. В цилиндре сечением S может свободно, без трения
двигаться поршень массой m, плотно прилегающий к стенкам
цилиндра. Цилиндр двигается вниз с ускорением а. Давление р
воздуха в цилиндре по отношению к первоначальному (в состоянии покоя) давлению p0:
1) одинаково;
2) больше на mg/S;
3) больше на ma/S;
4) меньше на ma/S.
A 8. Чему равна работа, совершенная газом при переходе из
состояния 1 в состояние 2?
1) 800 Дж.
2) 600 Дж.
3) 400 Дж.
4) 200 Дж.
61
А 9. По графику зависимости давления идеального газа постоянной массы от объема p(V) определите, на каких участках
внутренняя энергия газа увеличивается без совершения газом
работы.
А 10. Какие из приведенных ниже суждений не справедливы?
A. Аморфное тело может со временем превратиться в кристаллическое.
Б. Кристаллическое тело может превратиться в аморфное.
B. Аморфное тело никогда не может превратиться в кристаллическое.
Г. Между аморфными и кристаллическими телами нет
принципиальной разницы.
1) А, Б, В.
2) Б, В, Г.
3) А, В, Г.
4) А, Б, Г.
A 11. Чему равно изменение внутренней энергии газа, если
ему передано количество теплоты 600 Дж, а над газом совершили работу 500 Дж?
1) 100 Дж.
2) 200 Дж.
3) 500 Дж.
4) 1100 Дж.
А 12. На рисунке показан график процесса в координатах р,
Т. Какие участки графика соответствуют случаю, когда газ получает тепло извне?
1) 1-2.
2) 2-3.
3) 2-3 и 3-4.
4) 1-2 и 4-1.
62
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
B 1. Температура воздуха в помещении объемом 20 м3 при
давлении 0,98 • 105 Па была равна 288 К. После подогрева воздуха калорифером его температура поднялась до 293 К. Найдите
массу воздуха, вытесненного из комнаты за время нагрева. Молярная масса воздуха М = 29 • 10-3 кг/моль.
B 2. В сосуде объемом V = 50 л находится т1 = 0,07 кг азота
и т2 = 0,01 кг гелия. Определите давление смеси, если температура окружающей среды Т = 350 К.
B 3. В калориметре смешали две жидкости, имеющие одинаковые удельные теплоемкости, но разные массы и температуры (т2 = 2т1, T2 = 3Т1). Найдите температуру смеси, если T1 =
270 К.
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Цилиндрический сосуд длиной L = 1,2 м, разделенный
легким теплонепроницаемым поршнем, заполнен идеальным газом. В начальном состоянии объем левой части сосуда вдвое
больше правой, а температура в обеих частях одинакова. На какое расстояние переместится поршень, если температуру в правой части увеличить вдвое? Температура в левой части поддерживается постоянной.
С 2. По графику определите, какое количество теплоты отдается холодильнику за цикл, если идеальный одноатомный газ
совершил за цикл работу 50 кДж, V1/V2 = 2, а давления на изобарах относятся как р3-4/p1-2 = 3.
63
С 3. Влажность воздуха в сосуде под поршнем равна 20%.
Во сколько раз необходимо уменьшить объем воздуха, не меняя
его температуры, чтобы на стенках сосуда появились первые
капельки воды?
Методические рекомендации к тесту № 4
«Основы электродинамики. Магнитное поле»
Согласно программе по физике в этом разделе вы должны
свободно разбиться в следующих вопросах:
¾ Электрический заряд. Взаимодействие заряженных тел.
Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.
¾ Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей.
¾ Работа электростатического поля при перемещении заряда. Разность потенциалов.
¾ Электроемкость. Конденсаторы. Диэлектрическая проницаемость. Энергия электрического поля.
¾ Электрический ток. Сила тока. Условия существования
электрического тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводников. Зависимость сопротивления проводников от
температуры. Последовательное и параллельное соединение
проводников. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной
цепи. Работа и мощность тока.
¾ Полупроводники.Электропроводимость полупроводников и ее зависимость от температуры. Собственная и примесная
проводимость полупроводников. Полупроводниковый
диод.
Транзистор.
Примеры решений задач:
1. Два положительных заряда 0.4 и 0.1 нКл закреплены на
концах тонкого диэлектрического стержня длиной 9 см. По
стержню может скользить без трения заряженный шарик.
64
Найти положение равновесия подвижного шарика.
Дано: q1, = 4•10-10 Кл, q2 = 10-10 Кл, l = 9 см. Найти: х( F= 0) = ?
Решение. Силой тяжести при решении задачи пренебрегаем.
В положении равновесия равнодействующая всех сил, действующих на шарик, равна О, Следовательно, в этой точке Е = 0.
Поскольку знаки зарядов на концах стержня одинаковые, поля
Е1 и Е2, созданные ими в любой точке стержня, будут направлены противоположно, и достаточным условием равновесия будет
Е1 = Е2, или k
l
q2
+1
q1
q1
q2
, откуда q1(l-x)2 = q2x2 и х =
=k
2
x2
(l − x )
; х=0.06м
Тест № 4 по разделу
«Основы электродинамики. Магнитное поле»
Вариант 1
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. На рисунке изображены линии напряженности электрического поля и отрицательно заряженная покоящаяся частица. В
каком направлении на частицу действует сила и каков будет характер ее движения, если позволить ей свободно двигаться?
Влиянием поля тяготения пренебречь.
1) Вверх, равноускоренно.
2) Вниз, равноускоренно.
3) Вниз, равномерно.
4) Вправо, по дуге окружности.
65
A 2. На точечный заряд величиной 120 мкКл в некоторой
точке электрического поля действует сила 90 мН. Напряженность поля в этой точке равна:
1) 0,108 В/м;
2) 0,75 В/м;
3) 10,8 В/м;
4) 750 В/м.
А 3. В каком случае электрон все время движется противоположно линиям напряженности электрического поля? (Считать, что в данной области пространства на электрон действуют
только силы электростатического поля.)
1) Всегда.
2) Если линии напряженности прямые и начальная скорость
электрона направлена противоположно им.
3) Если линии напряженности прямые и начальная скорость
электрона параллельна им или равна нулю.
4) Никогда.
А 4. Горизонтальные пластины плоского конденсатора присоединены к батарее с постоянной ЭДС. Шарик, имеющий некоторое количество избыточных электронов, находится между
пластинками во взвешенном состоянии. Как он будет двигаться
после увеличения расстояния между пластинами?
1) Равноускоренно вниз.
2) Равномерно вниз.
3) Равноускоренно вверх.
4) Равномерно вверх.
А 5. Чему равен точечный заряд q, если при помещении его
в точку, потенциал электростатического поля которой равен 6 В,
потенциальная энергия заряда оказалась равной 24 мДж?
1) 0,144 Кл.
2) 4 мКл.
3) 8•10-3 Кл.
4) 250 Кл.
А 6. Как изменилась сила тока в цепи, если скорость направленного дрейфа электронов увеличилась в 2 раза?
1) Не изменилась.
2) Увеличилась в 2 раза.
3) Увеличилась в 4 раза.
4) Уменьшилась в 2 раза.
66
А 7. Определите общее сопротивление электрической цепи,
если R1 = 1 Ом; R2 = 6 Ом; R3 = 12 Ом.
1) 4 Ом.
2) 6 Ом.
3) 13 Ом.
4) 20 Ом.
А 8. Две лампы, рассчитанные на
220 В каждая и имеющие номинальные мощности 100 Вт и 25
Вт, включены в сеть с напряжением 220 В последовательно.
Сравните количества теплоты, выделенные в лампах за одно и
то же время.
1) Q1 = Q2
2) Q1 = 2Q2.
3) Q1 = 4Q2.
4) Q2 = 4Q1.
А 9. Как направлена сила (указать номер стрелки), действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле
(ток направлен от нас)?
А 10. С какой силой действует однородное магнитное поле с
индукцией 0,5 Тл на прямолинейный проводник длиной 50 см,
расположенный перпендикулярно вектору индукции? Сила тока
в проводнике 5 А.
1) 0 Н.
2) 1,25 Н.
3) 5Н.
4) 0,25 Н.
А 11. Размерность магнитной проницаемости соответствует
выражению:
1) Гн • м;
2) Тл/(м • с);
3) Тл • м/А;
4) магнитная проницаемость - безразмерная величина.
67
А 12. Протон с зарядом +qe влетает в магнитное поле со
скоростью v перпендикулярно линиям индукции магнитного
поля с индукцией Б. Чему равен радиус орбиты протона?
1) 2nm/(qeB).
2) mv/(qeB).
3) qevB.
4) qeB/mv.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число. Это
число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или цифру
пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения писать не
нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то ее надо
округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Конденсатор, расстояние между пластинами которого d
= 15 мм, заряжен до разности потенциалов U = 1000 В. Какая
сила действует со стороны электростатического поля конденсатора на точечный заряд q = 4,5 мкКл, помещенный между пластинами?
B 2. В однородное электрическое поле напряженностью Е =
2•103 В/м поместили заряженную пылинку и отпустили. Заряд
пылинки q = 10-7Кл, масса т = 0,01 г. Какую скорость приобретет частица при прохождении расстояния r = 10 см?
B 3. Сила тока короткого замыкания источника равна 15 А.
Какой будет сила тока в проводнике сопротивлением 3,2 Ом, если
им соединить зажимы источника? ЭДС источника равна 12 В.
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Между пластинами плоского вакуумного горизонтально расположенного конденсатора находится капелька масла
массой т = 10-8 кг и зарядом q = 10-12 Кл. При разности потенциалов U = 600 В капля проходит некоторое расстояние х в 2
68
раза медленнее, чем при отсутствии электрического поля (начальная скорость капли в обоих случаях равна нулю). Чему равно расстояние между пластинами (мм)?
С 2. Два бесконечных прямых проводника, по которым в
противоположные стороны текут одинаковые токи силой 10 А,
расположены параллельно. Известно, что сила взаимодействия,
приходящаяся на каждые 2 м длины проводников, равна 8 мН.
На каком расстоянии расположены проводники?
С 3. Прямой проводник сечением S = 1 мм2, расположенный
вертикально и перпендикулярно линиям индукции магнитного
поля, при пропускании по нему тока I = 3 А приобрел ускорение
а = 4 м/с2. Плотность материала проводника ρ = 2700 кг/м3. Какова индукция магнитного поля? (Влияние силы тяжести не
учитывать.)
Тест № 4 по разделу
«Основы электродинамики. Магнитное поле»
Вариант 2
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Каково направление вектора напряженности электрического поля, созданного равными по модулю зарядами в точке О?
1) Напряженность равна нулю.
2) 1.
3) 2.
4) 3.
А 2. Металлические шары, радиусы которых равны, имеют
разные заряды: первый - q, второй - 2q. Отношение потенциала
первого шара к потенциалу второго шара равно:
1) 2;
2) 0,5;
69
3) 4;
4) 0,25.
А 3. На рисунке показан график зависимости потенциала
электрического поля от координаты. Как меняется напряженность поля в зависимости от координаты?
1) Напряженность постоянна и не равна нулю.
2) Напряженность равна нулю.
3) Напряженность линейно уменьшается с ростом х.
4) Напряженность линейно увеличивается с ростом х.
A 4. Электрический заряд q = 2 мкКл поместили в однородное
электрическое поле с напряженностью Е = 200 В/м. Чему равна
работа сил поля по перемещению этого заряда
из точки А в точку В (см. рисунок)? Сторона
каждой клеточки на рисунке равна 5 мм.
1) –0,4•10-5 Дж.
2) –2•10-6 Дж.
3) 4•10-6 Дж.
4) 0,2•10-5 Дж.
А 5. Какая из точек однородного электрического поля имеет
наибольший потенциал?
1) А.
2) Б.
3) С.
4) Потенциалы всех точек одинаковы.
A 6. Внедрение примесей каких элементов в германий и
кремний приводит к увеличению в этих полупроводниках электронной проводимости?
A. Фосфор. Б. Мышьяк. B. Бор. Г. Индий.
1) Только А.
2) Только В.
70
3) А и Б.
4) А и Г.
А 7. Какой из графиков соответствует зависимости удельного сопротивления металлов от температуры?
A 8. В процессе электролиза масса медного катода за 1 ч
увеличилась на 18 г. Электрохимический эквивалент меди (Си2+)
равен 0,33 • 10-6 кг/Кл. Какова сила тока, пропускаемого через
электролитическую ванну?
1) 15,15 А.
2) 7,58 А.
3) 1,65 А.
4) 0,064 А.
А 9. Магнитное поле создано двумя параллельными проводниками с токами, направленными как показано на рисунке
(перпендикулярно чертежу, «от нас» и «на нас»), причем I1 = I2.
Как направлен результирующий вектор магнитной индукции в
точке А?
1) Вверх. 2) Вниз. 3) Вправо. 4) Влево.
A 10. При приближении магнита к рамке с током она стала
поворачиваться по часовой стрелке (при наблюдении сверху).
Какому полюсу соответствует поверхность А магнита?
1) Южному.
2) Северному.
3) Положительному.
4) Отрицательному.
71
А 11. Вектор индукции однородного магнитного поля направлен вертикально вверх. Как будет двигаться первоначально
неподвижный электрон в этом поле? Влияние силы тяжести не
учитывать.
1) Останется неподвижным.
2) Равномерно вверх.
3) Равномерно вниз.
4) Равноускоренно вниз.
A 12. Альфа-частица, влетевшая со скоростью v в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору индукции B, вращается по окружности с периодом Т. Каким будет период обращения протона, влетевшего таким же образом в это магнитное
поле?
1) Т.
2) ½ Т.
3) ¼ T.
4) 2T.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
B 1. Каково расстояние между пластинами плоского конденсатора, если при зарядке его до разности потенциалов U =
500 В на точечный заряд q = 1,5 мкКл, помещенный между пластинами, со стороны электростатического поля конденсатора
действует сила F = 0,6 Н?
B 2. В однородное электрическое поле напряженностью Е =
6•103 В/м поместили заряженную пылинку (заряд q = 2•10-7Кл,
масса т = 0,03 г). Какое расстояние должна пройти пылинка в
этом поле в вакууме, чтобы набрать скорость v = 8 м/с?
B 3. Сила тока короткого замыкания источника равна 16 А.
Когда зажимы источника соединили проводником сопротивлением 3 Ом, сила тока стала 4 А. Каково внутреннее сопротивление источника?
72
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. В однородном электрическом поле напряженностью Е,
направленной вертикально вниз, на нити подвешен шарик массой т = 20 г и зарядом q = +1 мкКл. Нить отклонили на угол α =
60° от вертикали и без толчка отпустили шарик. При какой напряженности поля нить разорвется, если она выдерживает шарик массой М = 5 m?
С 2. Прямой проводник, расположенный вертикально и
перпендикулярно линиям индукции магнитного поля В = 30
мТл, при пропускании по нему тока I = 0,72 А приобрел ускорение а = 2 м/с2. Плотность материала проводника ρ = 3600 кг/м3.
Определите площадь поперечного сечения проводника. (Влияние силы тяжести не учитывать.)
С 3. Квадратная рамка помещена в однородное магнитное
поле так, что нормаль к плоскости рамки составляет с направлением магнитного поля угол α = 60°. Сторона рамки l = 10 см.
Определите индукцию магнитного поля, если известно, что ЭДС
индукции, возникающей в рамке при «выключении» поля в течение времени t = 0,01 с, равна > (ЭДС) = 50 мВ.
Тест № 4 по разделу «Основы электродинамики.
Магнитное поле»
Вариант 3
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. На рисунке изображены линии напряженности электрического поля и положительно заряженная покоящаяся частица. В каком направлении на частицу действует сила и каков будет характер ее движения, если позволить ей свободно
двигаться? Влиянием поля тяготения пренебречь.
73
1) Влево, равноускоренно.
2) Вправо, равноускоренно.
3) Влево, равномерно.
4) Влево, по дуге окружности, по часовой стрелке.
A 2. На точечный заряд величиной 150 мкКл в некоторой
точке электрического поля действует сила 45 мН. Напряженность поля в этой точке равна:
1) 0,3 В/м;
2) 6,75 В/м;
3) 300 В/м;
4) 3000 В/м.
А 3. В каком случае протон движется вдоль линии напряженности электрического поля (считать, что в данной области
пространства на протон действуют только электрические силы)?
1) Всегда.
2) Если линии напряженности прямые и начальная скорость
протона направлена противоположно им.
3) Если линии напряженности прямые и начальная скорость
протона параллельна им или равна нулю.
4) Никогда.
А 4. Плоский конденсатор зарядили и отсоединили от источника. Заряженная пылинка находится между горизонтальными пластинами во взвешенном состоянии. Как она будет двигаться после уменьшения расстояния между пластинами?
1) Равноускоренно вниз.
2) Равномерно вниз.
3) Равноускоренно вверх.
4) Равномерно вверх.
А 5. Чему равна энергия точечного заряда q = +5 мкКл, помещенного в точку, потенциал электростатического поля которой φ = 5 В?
74
1) 25 мкДж.
2) 1 мкДж.
3) 106 Дж.
4) 12,5 мкДж.
А 6. Как изменится сила тока в проводнике, если заменить
его на проводник из того же материала с площадью в 2 раза
большей при постоянной разности потенциалов между концами
проводника?
1) Не изменится.
2) Увеличится в 2 раза.
3) Увеличится в 4 раза.
4) Уменьшится в 2 раза.
А 7. Определите общее сопротивление электрической цепи
на рисунке, если R = 3 Ом.
1) 7 Ом.
2) 8 Ом.
3) 15 Ом.
4) 16 Ом.
А 8. Имеются две лампы, рассчитанные на напряжение 220
В каждая. Мощности этих ламп равны 50 Вт и 100 Вт. Сравните
электрические сопротивления этих ламп.
1) R1 = 2R2.
2) R1 = 4R2.
3) R2 = 2R1.
4) R2 = 4R1.
А 9. Как направлена сила, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле?
А 10. С какой силой действует однородное магнитное поле с
индукцией 5 Тл на прямолинейный проводник длиной 1 м с током 20 А, расположенный вдоль вектора магнитной индукции?
75
1) 0.
.
2) 100 Н.
3) 2,5 Н
4) 4 Н.
А 11. Размерности магнитной постоянной соответствует
выражение:
1) Гн • м;
2) Тл/(м • с);
3) Тл • м/А;
4) магнитная постоянная - безразмерная величина.
А 12. Ион массой т и зарядом +qe влетает в магнитное поле
со скоростью v перпендикулярно линиям индукции магнитного
поля с индукцией В. Чему равен период вращения иона?
1) 2πm/(qeB).
2) mv/(qeB).
3) qevB.
4) qeB/mv.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
B 1. Два конденсатора зарядили до q1 = 24 мкКл и q2 = 4
мкКл и соединили разноименными обкладками. Чему равна
электроемкость второго конденсатора (мкФ), если после соединения напряжение на нем стало равным U = 80 В, а емкость первого конденсатора С1 = 0,2 мкФ?
B 2. Плоский воздушный конденсатор подключили к источнику напряжения, при этом заряд конденсатора стал равен q =
300 мкКл. Не отключая конденсатор от источника, расстояние
между пластинами увеличили в 2,5 раза. Чему стал равен заряд
на обкладках конденсатора?
B 3. Сопротивления R1 = 8 Ом и R2 = 20 Ом включены параллельно в цепь. Какое количество теплоты выделится в пер76
вом сопротивлении за время, в течение которого во втором выделяется энергия в 250 Дж?
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Протон влетает в плоский горизонтальный конденсатор
параллельно его пластинам со скоростью v0 = 106 м/с. Напряжение между пластинами конденсатора U = 2000 В, расстояние
между ними d = 2 мм, длина конденсатора L = 1 см, масса протона т = 1,672•10-27 кг. Найдите кинетическую энергию протона
при вылете из конденсатора.
С 2. Проводник, длина которого L = 1
м, а масса т = 50 г, подвешен на тонких
проволочках. При прохождении по нему
тока (перпендикулярно плоскости рисунка,
от нас) силой I = 10 А он отклонился в однородном магнитном поле так, что проволочки
образовали угол α = 30° с вертикалью. Чему
равна индукция магнитного поля?
С 3. Отрицательно заряженная частица влетает со скоростью
v0 = 106 м/с под углом α = 60° в область с параллельно направленными электрическим и магнитным полями. Сколько оборотов
сделает частица до момента начала движения в направлении, обратном полям? Напряженность электрического поля Е = 100 В/м,
индукция магнитного поля В = 0,157 Тл.
Тест № 4 по разделу
«Основы электродинамики. Магнитное поле»
Вариант 4
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
77
А 1. Каково направление вектора напряженности электрического поля, созданного равными по модулю зарядами в точке О?
1) Напряженность равна нулю.
2) 1.
3) 2.
4) 3.
А 2. Металлические шары, радиусы которых равны R и 2R,
имеют одинаковый заряд q. Отношение потенциала меньшего
шара к потенциалу большего шара равно:
1) 1;
2) 0,5;
3) 2;
4) 4.
А 3. На рисунке показан график зависимости потенциала
электрического поля от координаты. Как меняется напряженность поля в зависимости от координаты?
1) Напряженность постоянна и не равна
нулю.
2) Напряженность равна нулю.
3) Напряженность линейно уменьшается
с ростом х.
4) Напряженность линейно увеличивается с ростом х.
A 4. Электрический заряд q = 5 мКл поместили в однородное электрическое поле с напряженностью Е = 400 В/м. Чему
равна работа сил поля по перемещению этого заряда из точки В в точку А? Сторона
каждой клеточки на рисунке равна 2 мм.
1) –0,4•10-2Дж.
2) 2•10-3Дж.
3) 4•10-3Дж.
4) –2•10-3 Дж.
А 5. Какая из точек однородного электрического поля имеет наименьший потенциал?
1) А.
2) В.
78
3) С.
4) Потенциалы всех точек одинаковы.
A 6. Внедрение примесей каких элементов в германий и
кремний приводит к увеличению в этих полупроводниках дырочной проводимости?
A. Фосфор. Б. Мышьяк. B. Бор. Г. Индий.
1) Только А.
2) Только В.
3) А и Б.
4) В и Г.
А 7. Какой из графиков соответствует зависимости удельного сопротивления полупроводников от температуры?
A 8. На сколько граммов увеличилась масса шара при его
электролитическом хромировании в течение 50 мин при силе
тока 1 А? Электрохимический эквивалент хрома равен 0,18•10-6
кг/Кл.
1) 0,09 г.
2) 0,17 г.
3) 0,27 г.
4) 0,54 г.
А 9. Магнитное поле создано двумя параллельными проводниками с токами, направленными, как показано на рисунке
(перпендикулярно чертежу, «от нас» и «на нас»), причем I1 = I2.
Как направлен результирующий вектор магнитной индукции в
точке А?
1) Вверх.
79
2) Вниз.
3) Вправо.
4) Влево.
A 10. Как расположены полюса батарейки Б, если поле катушки ориентирует стрелку компаса, как показано на рисунке?
1) Слева положительный полюс.
2) Справа положительный полюс.
3) В любом случае стрелка магнита расположится, как показано на рисунке.
4) Это положение стрелки в принципе невозможно.
А 11. Вектор индукции однородного магнитного поля направлен вертикально вверх. Как будет двигаться в вакууме электрон, вектор скорости которого перпендикулярен вектору магнитной индукции? Влияние силы тяжести не учитывать.
1) Равномерно и прямолинейно.
2) По спирали к центру в горизонтальной плоскости.
3) Равномерно по окружности в горизонтальной плоскости,
против часовой стрелки, если смотреть по направлению вектора
индукции.
4) Равномерно по окружности в горизонтальной плоскости,
по часовой стрелке, если смотреть по направлению вектора индукции.
A 12. Электрон, влетевший со скоростью v в однородное
магнитное поле перпендикулярно вектору индукции В, вращается по окружности радиусом R. Каким будет радиус обращения
протона, влетевшего таким же образом в это магнитное поле?
1) R.
80
2) 2R.
3) 5,46•10-4R.
4) 1836 R.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби,
то ее надо округлить до ближайшего целого числа.
B 1. Два конденсатора с емкостями С1 = 5 мкФ и С2 = 10
мкФ зарядили до q1 = 10 мкКл и q2 = 2 мкКл и соединили одноименными обкладками. Какое напряжение установится на первом конденсаторе после соединения?
B 2. Плоский воздушный конденсатор подключили к источнику напряжения с ЭДС, равной 60 В. После отключения конденсатора от источника расстояние между пластинами уменьшили в 5 раз. Какой после этого оказалась разность потенциалов
между его пластинами?
B 3. Сопротивления R1 = 20 Ом и R2 = 8 Ом включены в
цепь последовательно. Какое количество теплоты выделится во
втором сопротивлении за время, в течение которого в первом
выделяется энергия в 250 Дж?
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Альфа-частица влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью v0 = 105 м/с.
Расстояние между пластинами d = 4 мм, длина конденсатора L =
2 см. Чему равно напряжение между пластинами конденсатора,
если кинетическая энергия альфа-частицы при вылете из конденсатора стала равной W = 3,2•10-15 Дж? Масса альфа-частицы
т = 6,64•10-27 кг, заряд q = 3,2•10-19 Кл.
81
С 2. Проводник АВ, длина которого L = 1 м, а масса т =
200 г, подвешен на тонких проволочках. При прохождении по
нему тока (перпендикулярно плоскости рисунка, «к нам») силой
I = 10 А он отклонился в вертикальном однородном магнитном
поле так, что натяжение каждой проволочки оказалось равным Т
= 1,25 Н. Чему равна индукция магнитного поля?
С 3. Отрицательно заряженная частица влетает со скоростью v0 под углом α = 60° в область с параллельно направленными электрическим и магнитным полями. Определите первоначальную скорость частицы, если до момента начала
движения в направлении, обратном полям, она сделала N = 100
оборотов. Напряженность электрического поля Е = 200 В/м, индукция магнитного поля В = 0,1 Тл.
Методические рекомендации к тесту №5
«Электромагнетизм.
Электромагнитные колебания и волны»
Согласно программе по физике вы должны свободно ориентироваться в следующих вопросах:
¾ Магнитное взаимодействие токов магнитное поле. Индукция магнитного поля Магнитный поток.
¾ Сила, действующая на проводник с током в магнитном
поле. Закон Ампера. Действие магнитного поля на движущийся
заряд. Сила Лоренца.
¾ Магнитные свойства вещества. Ферромагнетики.
¾ Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной
индукции. Правило Ленца. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля.
82
¾ Свободные электромагнитные колебания в контуре.
Превращение энергии в колебательном контуре. Собственная
частота колебаний в контуре.
¾ Вынужденные электрические колебания. Переменный
электрический ток. Активное, индуктивное и емкостное сопротивление (без вывода). Генератор переученного тока. Резонанс в
электрической цепи.
¾ Трансформатор. Передача электрической энергии и ее
использование в промышленности, на транспорте и в сельском
хозяйстве.
¾ Экологические проблемы создания и использования
электрической энергии.
¾ Электромагнитные волны. Скорость их распространения. Свойства электромагнитных волн. Принцип радиотелефонной связи. Простейший радиоприемник.
Тест № 5 по разделу «Электромагнетизм.
Электромагнитные колебания и волны»
Вариант 1
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. В колебательном контуре расстояние между пластинами конденсатора увеличили в 9 раз. Что нужно сделать, чтобы
период колебаний остался прежним?
1) Увеличить индуктивность в 9 раз.
2) Уменьшить индуктивность в 3 раза.
3) Уменьшить индуктивность в 9 раз.
4) Увеличить индуктивность в 3 раза.
А 2. В колебательном контуре возбуждены свободные колебания. Какие физические величины изменяются по гармоническому закону?
1) Только энергия электрического поля конденсатора.
2) Только напряжение на конденсаторе.
3) Только сила тока в контуре и заряд конденсатора.
4) Все перечисленные в п. 1-3 величины.
83
A 3. Напряжение на активном сопротивлении R = 2 Ом в
цепи переменного тока изменяется по закону и = 10cos 4t. По
какому закону изменяется при этом сила тока в активном сопротивлении?
1) 5cos 4t.
2) 5sin 4t.
A 4. Как изменится промежуток времени между моментами
загорания лампочек при замыкании
ключа К, если увеличить сопротивление
резистора?
1) Увеличится.
2) Уменьшится.
3) Не изменится.
4) Лампа Л2 не загорится.
А 5. Чему равна частота электромагнитного излучения при
скорости распространения волны 3•108 м/с и длине волны 6 мм?
1) 18•105Гц.
2) 1,8•1010 Гц.
3) 5•10-10 Гц.
4) 5•1010Гц.
А 6. Трансформатор, содержащий во вторичной обмотке N2
витков, позволяет увеличить силу тока в 4 раза. Сколько витков
должна иметь первичная обмотка?
1) 4N2.
2) 2N2.
3) N2/2.
4) N2/A.
A 7. Напряжение на резисторе в цепи переменного тока меняется с течением времени согласно графику. Чему равен период колебаний напряжения?
1) 0,15 с.
2) 0,3 с.
3) 0,45 с.
4) 0,6 с.
84
А 8. Активное сопротивление 10 Ом включено в цепь переменного тока с частотой 50 Гц. Чему равна амплитуда колебаний сила тока при амплитуде колебаний напряжения на выводах
активного сопротивления 50 В?
1. 5 А
2. 0,2 А
3. 250 А
4. 0, 1 А
5. Среди ответов 1-4 нет правильного
А 9. Действующее значение напряжения на участке цепи
переменного тока равно 220В. Чему равна амплитуда колебаний
напряжения на этом участке цепи?
1. 220 В
2. 440 В
3. 220/ 2 В
4. 220 · 2 В
5. Среди ответов 1-4 нет правильного
А 10. Какие из перечисленных ниже колебаний являются
свободными: 1 – колебания математического маятника, 2 - колебания поршня в цилиндре автомобильного двигателя, 3 - колебания силы тока в индукционном генераторе, 4 – колебания силы тока в ламповом генераторе, 5 - колебания силы тока в
колебательном контуре.
1) 4
2) 1, 5
3) 3, 4
4) 2, 3
5) Среди ответов 1-4 нет правильного
А 11. На каком примерно расстоянии находится самолет,
если отраженный от него сигнал принимают через 10-4 с после
момента посылки А?
1) 3·104 м
2) 1,5 104 м
3) 3·1012 м
4) 1,5 1012 м
5) Среди ответов 1-4 нет правильного
85
А 12. Какой магнитный поток пронизывал каждый виток катушки, имеющей 100 витков, если при равномерном исчезновении
магнитного поля в течение промежутка времени, равного 0,1 с, в
катушке протекает индукционный ток 0,2? Сопротивление замкнутой цепи, включающей катушку и амперметр, равно 50 Ом.
1) 0,01 Вб
2) 0,1 Вб
3) 1 Вб
4) 10 Вб
5) 100 Вб.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби,
то ее надо округлить до ближайшего целого числа.
B 1. После того как конденсатору колебательного контура
был сообщен заряд q = 2 мкКл, в контуре происходят затухающие электромагнитные колебания. Какое количество теплоты
выделится в контуре к тому времени, когда колебания полностью затухнут? Емкость конденсатора С = 0,02 мкФ.
В 2. Контур из проволоки с
удельным сопротивлением р =0,017
мкОм-м и площадью поперечного
сечения 5=1 мм2 формы кругового
витка радиусом r = 5см расположен
перпендикулярно линиям однородного магнитного поля, индукция которого меняется так, как показано на
графике, изображенном на рисунке.
Определите, какой заряд q пройдет через поперечное сечение
витка за время t = 10 с.
В 3. Какой величины ЭДС самоиндукции возбуждается в
обмотке электромагнита С индуктивностью 0,4 Гн при равномерном изменении силы тока в ней на 5 А за 0,02с.
86
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Контур радиоприемника настроен на волну, частота которой 7 МГц. Как нужно изменить емкость переменного конденсатора на длину волну 50 м?
С 2. В идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока в катушке индуктивности Im = 5 мА, а амплитуда колебаний заряда конденсатора qmax = 2,5 нКл. В момент
времени t заряд конденсатора q = 1,5 нКл. Найдите силу тока в
катушке в этот момент.
С 3. Проволочный виток, имеющий площадь 100см2, разрезан в некоторой точке и в разрез включен конденсатор емкостью
10 мкФ. Виток помешен в однородное магнитное поле, линии
магнитной индукции которого перпендикулярны плоскости витка. Магнитное поле равномерно изменяется во времени со скоростью 5 Тл/с. Определите заряд конденсатора.
Тест № 5 по разделу «Электромагнетизм.
Электромагнитные колебания и волны»
Вариант 2
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. В колебательном контуре последовательно с конденсатором подключили еще один такой же конденсатор. Что нужно
сделать, чтобы частота электромагнитных колебаний в контуре
осталась прежней?
1) Увеличить индуктивность в 2 раза.
2) Уменьшить индуктивность в 2 раза.
3) Уменьшить индуктивность в 4 раза.
4) Увеличить индуктивность в 4 раза.
87
А 2. В колебательном контуре возбуждены свободные колебания. Какие физические величины изменяются по гармоническому закону с одинаковой частотой?
1) Энергия магнитного поля катушки индуктивности и сила
тока в контуре.
2) Напряжение и заряд на конденсаторе.
3) Заряд конденсатора, напряжение на конденсаторе, сила
тока в контуре.
4) Величины, обозначенные в п. 1 и 2.
A 3. Сила тока в активном сопротивлении R = 0,5 Ом изменяется по закону I = Imcos ωЈ, где Iт = 0,1 А, ω = 10 рад/с. По какому закону изменяется при этом напряжение на активном сопротивлении?
A 4. Две одинаковые лампы включены в цепь источника постоянного тока, первая последовательно с резистором, вторая
последовательно с катушкой. Накал какой из
ламп при замыкании ключа К достигнет максимального значения позже другой?
1) Первой и второй одновременно.
2) Первой, при большом сопротивлении резистора.
3) Всегда первой
4) Всегда второй.
А 5. Чему равна длина волны электромагнитного излучения при
скорости распространения волны 3•108 м/с и частоте 150 МГц?
1) 0,2м.
2) 2 м.
3) 4,5•102 м.
4) 4,5•1016 м.
А 6. Трансформатор, содержащий во вторичной обмотке N2
витков, позволяет увеличить напряжение в 4 раза. Сколько витков должна иметь первичная обмотка?
1) 4N2.
2) 2N2.
88
3) N2/2.
4) N2/4.
А 7. Сила тока в металлическом проводнике меняется с течением времени согласно графику на рисунке. Чему равна частота колебаний силы тока?
1) 1 Гц.
2) 5 Гц.
3) 0,1 Гц.
4) 0,2 Гц.
А 8. Как изменится амплитуда колебаний силы тока, протекающего через активное сопротивление, если при неизменное амплитуде колебаний напряжения частоту колебаний приложенного
напряжения увеличить в 2 раза?
1) Увеличится в 2 раза.
2) Уменьшатся в 2 раза.
3) Не изменится
4) Увеличится в 4 раза.
А 9. График зависимости напряжения на участке цепи переменного тока от времени представлен на рисунке. Чему равно
действующее значение напряжения?
1) 50 В
2) 50 2
В
3) 50/ 2 В
4) 0 В
5) Среди ответов 1-4 нет правильного
А 10. Какие из перечисленных ниже колебаний являются
вынужденными: 1 – колебания математического маятника, 2 –
колебания поршня в цилиндре автомобильного двигателя, 3 –
колебания силы тока в индукционном генераторе, 4 – колебания
89
силы тока в ламповом генераторе, 5 – колебания силы тока в
колебательном контуре.
1) 4
2) 1, 5
3) 3, 4
4) 2, 3
5) Среди ответов 1-4 нет правильного
А 11. Контур радиоприемника настроен на длину волны 50
м. Как нужно изменить индуктивность катушки колебательного
контура приемника, чтобы он был настроен на волну 25 м?
1) Увеличить в 2 раза
2) Увеличить в 4 раза
3) Уменьшить в 2 раза
4) Уменьшить в 4 раза
5) Среди ответов 1-4 нет правильного
А 12. Проволочная рамка, площадью 100 см2 помещена в
однородное магнитное поле, зависимость индукции которого от
времени показана на графике. Если плоскость рамки составляет
угол в 300 с направлением линий магнитной индукции, то в момент времени t = 3 с в рамке действует ЭДС индукции, равная:
1) 2 мВ;
2) 1 мВ;
3) 0,7 мВ
4) 0,3 мВ;
5) 0,4 мВ;
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
90
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
B 1. Конденсатору сообщили заряд q = 10 мкКл, при этом
напряжение на нем оказалось равным U = 50 В. После замыкания конденсатора на катушку индуктивности в колебательном
контуре начались затухающие электромагнитные колебания.
Какое количество теплоты выделится в контуре к тому времени,
когда колебания полностью заА
Г
тухнут?
В 2. Замкнутый проводник
сопротивлением R=3 Ом находится в магнитном поле. В результате
изменения этого поля магнитный
поток, пронизывающий контур,
возрос с Ф1=0,002 Вб до Ф2= 0,005
Вб. Какой заряд прошел через поперечное проводника? Ответ выБ
В
разите в мКл.
В 3. Прямоугольный контур АБВГ изготовлен из оголенного провода. Сторона АБ длиной 20 см., обладающая сопротивлением 0,2 Ом, не закреплена и скользит вдоль проводника АГ и
БВ со скоростью 0,4 м/с. Контур помещен в однородное магнитное поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости контор, его модуль 0,5 Тл. Определите ЭДС в проводнике
АБ, силу тока в стороне ВГ, сопротивление которого 1,8 Ом.
Сопротивлением проводника АГ и БВ пренебречь.
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Можно ли приемным колебательным контуром, состоящем из катушки индуктивностью 0,001 Гн и конденсаторе
ёмкостью 10 Пф, принимать передачи радиостанции, работающей на волне длиной 100м.
91
С 2. Рамка, имеющая 1000 витков, площадью 5 см2 замкнута
на гальванометре с сопротивлением 10 кОм. Рамка находится в
однородном магнитном поле с индукцией 1 Тл, причем линии
магнитной индукции поля перпендикулярны к ее плоскости. Какой заряд протечет по цепи гальванометра, если направление
поля изменить на обратное? Принять, что
поле менялось с течением времени равномерно.
С1
С2
L
С 3. Два конденсатора с емкостями
С1 = 16 мкФ и С2 = 36 мкФ и катушка с
индуктивностью L= 0,1 Гн соединены
так, как показано на рисунке. Определите
амплитуду колебаний заряда q2 на втором конденсаторе, если
амплитуда колебаний силы тока в катушке равна I0 = 0,5 А.
Тест № 5 по разделу «Электромагнетизм.
Электромагнитные колебания и волны»
Вариант 3
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Активное сопротивление 10 Ом включено в цепь переменного тока с частой 50 Гц. Чему равна амплитуда колебаний
напряжения на активном сопротивлении 10 Ом при амплитуде
колебания силы тока в цепи 5 А?
1. 0, 5 В
2. 50 В
3. 1 В
4. 250 В
5. Среди ответов 1-4 нет правильного
А 2. Действующее значение силы тока в цепи переменного
тока равно 1 А. Чему равна амплитуда колебаний силы тока в
этой цепи?
1. 1А
92
2А
2.
3. 2 А
4. 2 2 А
5. Среди ответов 1-4 нет правильного
А 3. При электрических колебаний в колебательном контуре
заряд конденсатора изменяется по закону q = 0,1 sin 100t Кл.
Чему равна амплитуда колебаний силы тока?
1. 0,01 А
2. 1 А
3. 0,1 А
4. 10-4 А
5. Среди ответов 1-4 нет правильного
А 4. Емкость конденсатора в приемном колебательном контуре уменьшили в 4 раза. Как при этом изменилась длина волны,
на которую настроен радиоприемник.
1. Увеличилась в 2 раза
2. Увеличилась в 4 раза
3. Уменьшилась в 4 раза
4. Уменьшилась в 2 раза
5. Среди ответов 1-4 нет правильного
А5. Проводящая квадратная рамка с длиной стороны 10 см
помещена в однородное магнитное поле, линии индукции которого составляют угол в 600 с направлением нормали к рамке.
Определите модуль индукции магнитного поля, если известно,
что при его равномерном исчезновении за время 0,02 с в рамке
индуцируется ЭДС, равная 10 мВ:
1) 0,02 Тл;
2) 0,04 Тл;
3) 0,06 Тл;
4) 0,08 Тл;
5) 0,20 Тл;
А 6. Как изменится длина волны, на которую настроен радиоприёмник, если в приёмном колебательном контуре ёмкость
конденсатора увеличится в 9 раз? Сопротивлением контура пренебречь:
1) уменьшится в 3 раза
2) увеличится в 3 раза
93
3) уменьшится в 9 раза
4) увеличится в 9 раза
5) не изменится
А 7. В идеальном электрическом колебательном контуре
ёмкость конденсатора 2 мкФ, а амплитуда напряжения на нём 10
В. В таком контуре максимальная энергия магнитного поля катушки равна:
1) 100 Дж;
2) 0,01 Дж;
3) 10-3 Дж;
4) 10-4 Дж;
5) 20 Дж;
А 8. За 3с магнитный поток, пронизывающий контур, равномерно увеличился с 3 до 9Вб. Чему при этом равно значение
ЭДС индукции в контуре?
1) 18 В.
2) 4B.
3) 3B.
4) 2B.
5) 1B.
А 9. При электрических колебаниях в колебательном контуре сила тока в катушке индуктивностью 1 Гн изменяется по закону I =2cos 100t (A). Чему равна амплитуда колебаний ЭДС
самоиндукции?
1) 0,02 В.
2) 2 В.
3) 200 В.
4) 2·104 В.
А 10. Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности. При увеличении емкости конденсатора
собственная частота контура…
1. увеличивается
2. увеличивается, затем уменьшается
3. уменьшается
4. уменьшается, затем увеличивается
А 11. Чему равна индуктивность проволочной рамки, если при
силе тока I = 5 А в рамке возникает магнитный поток Ф = 15 мВб?
1) 0,33 мГн.
94
2) 3 мГн.
3) 5 мГн.
4) 0,5мГн.
А 12. Какова сила тока в контуре, если возникшее магнитное поле, обладает энергией 0,15 Дж при магнитном потоке через контур 4 • 10-2 Вб?
1) 24мА.
2) 0,9 А.
3) 7,5 А.
4) 750 А.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби,
то ее надо округлить до ближайшего целого числа.
В 1. По графику, изображенному на рисунке, найдите:
а) амплитуду напряжения; б) период изменения напряжения; в) рассчитайте частоту и циклическую частоту переменного тока; г) напишите уравнение независимости U (t).
U, В
178
0,01
t, c
-178
В 2. Контур из проволоки с удельным сопротивлением ρ =
0,017 мкОм•м и площадью поперечного сечения S = 1 мм2 формы кругового витка радиусом r = 5 см расположен перпендикулярно линям однородного магнитного поля с магнитной индук95
цией В = 0,1 Тл. Определить, какой заряд q пройдет через поперечное сечение витка при исчезновении поля.
В 3. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 0,5 Гн и конденсатора переменной емкости. При какой
емкости колебательный контур будет настроен в резонанс с радиостанцией, работающей на волне 400м.
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. В колебательном контуре конденсатор емкостью 50 ПФ
заряжен до максимального напряжения 100 В. Определите резонансную частоту колебаний в контуре, если максимальная сила
тока в контуре равна 0,2 А.
ε
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
ΰ
С 2. Проводник длиной 1,2 м с помощью гибких проводов
присоединен к источнику, ЭДС которого равна 24 В и внутреннее сопротивление 0,5 Ом. Проводник движется в однородном
магнитном поле с индукцией 0,8 Тл. Сопротивление все внешней части 2,5 Ом. Определите силу тока в проводнике в тот момент, когда он движется перпендикулярно к линиям индукцией
поля со скоростью 12,5 м/с.
С 3. Чему равен максимальный ток в катушке, возникающий после замыкания ключа? Первоначально заряд q находился
на одном из конденсаторов. Индуктивность катушки L, емкость
конденсаторов С.
С
С
L
96
Тест № 5 по разделу «Электромагнетизм.
Электромагнитные колебания и волны»
Вариант 4
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Как изменится амплитуда колебаний силы тока, протекающего через активное сопротивление, если при неизменной
частоте колебаний напряжения амплитуду приложенного, напряжения уменьшить в 2 раза?
1. Увеличится в 2 раза
2. Уменьшиться в 2 раза
3. Не изменится
4. Увеличится в 4 раза
5. Уменьшится в 4 раза
А 2. График зависимости
I,A
силы тока в цепи переменного
тока от времени представлен на
рисунке. Чему равна действую- 5
щее значение силы тока?
1. 0А
0
t,c
2. 5/ 2 А
3. 5
-5
4. 5 2 А
5. Среди ответов 1-4 нет
правильного
А 3. При электрических колебаниях в колебательном контуре сила тока в катушке индуктивностью 1 Гн изменяется по закону I = 2 cos 100t (A). Чему равна амплитуда колебаний ЭДС
самоиндукции?
1. 0,02 В
2. 2 В
3. 200 В
97
4. 20000 В
5. Среди ответов 1-4 нет правильного
А 4. Какие из перечисленных ниже колебаний являются автоколебаниями: 1 – колебания математического маятника, 2 –
колебания поршня в цилиндре автомобильного двигателя, 3 –
колебания силы тока в индукционном генераторе, 4 – колебания
силы тока в ламповом генераторе, 5 – колебания силы тока в
колебательном контуре
1. 4
2. 1, 5
3. 3, 4
4. 2, 3
5. Среди ответов 1-4 нет правильного
А 5. Индуктивность катушки в приемном колебательном
контуре увеличили в 4 раза. Как при этом изменилась длина
волны, на которую настроен радиоприемник?
1. Увеличится в 2 раза
2. Уменьшится в 2 раза
3. Увеличится в 4 раза
4. Уменьшится в 4 раза
А 6. За 0,5 с магнитный поток, пронизывающий контур,
равномерно увеличился с 1 до 3 Вб. Чему при этом равно значение ЭДС в контуре?
1. 8 В.
2. 6 В.
3. 4 В.
4. 2 В.
5. 1 В.
А 7. В колебательно контуре после разрядки конденсатора
ток исчезает не сразу, а постепенно уменьшается, перезаряжая
конденсатор. Это связано с явлением
1. инерции
2. электростатической индукции
3. самоиндукции
4. термоэлектронной эмиссии
А 8. Период колебаний в колебательно контуре, состоящем
из конденсатора емкости 100 мкФ и катушки индуктивности L =
10 нГн равен
98
1. 6 мкс
2. 600 мкс
3. 1000 мкс
4. 10 мкс
А 9. Напряжение на выходных клеммах генератора меняется
по закону U (t) = 280 cos 100t. Действующее значение напряжения равно
1. 396 В
2. 280 В
3. 200 В
4. 100 В
А 10. При протекании электрического тока через нить лампы накаливания происходит превращения энергии электрического тока
А. Во внутреннюю энергию нити
Б. В энергию электромагнитных волн
1. Только А
2. Только Б
3. И А, и Б
4. Ни А, Ни Б
А 11. Чему равна сила тока в катушке индуктивностью L =
0,3 Гн, если ток созал в ней результирующий магнитный поток
Ф0 = 1,5 Вб?
1) 0,002 А.
2) 0,135 А.
3) 0,45 А.
4) 5 А.
А 12. В рамке с током возникает магнитное поле, обладающее энергией 0,4 Дж. Какой магнитный поток пересекает при
этом рамку, если сила тока равна 2 А?
1) 0,2•10-2 Вб.
2) 0,4 Вб.
3) 4 Вб.
4) 0,8 Вб.
99
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура меняется по закону q=3•10-6cos100πt. Найдите амплитуду
колебаний заряда, период и частоту колебаний, запишите уравнение зависимости напряжения на конденсаторе от времени и
силы тока в контуре от времени.
В 2. В магнитном поле с частотой v = 35 Гц вращается прямоугольная рамка. Ось вращения рамки перпендикулярна линям
напряженности магнитного поля. Максимальная индуцируемая
в рамке ЭДС равна 7В. Определите максимальный поток Ф
магнитной индукции, пронизывающий рамку.
В 3. колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 0,5 Гн и конденсатора переменной емкостью. При какой
емкости колебательный контур будет настроен в резонанс с
электромагнитными колебаниями с длиной волны 300м.
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Резонанс в колебательном контуре с конденсатором
емкостью 10-6 Ф наступает при частоте колебаний 400 Гц. Когда
параллельно конденсатору С1. подключается другой С2 резонансная частота становится 100 Гц. Определите ёмкость С2, сопротивлением контура пренебречь.
С 2. Какой ток течет через гальванометр, присоединенный к
железнодорожным рельсам, когда к нему со скоростью 60 км/ч
приближается поезд? Вертикальная составляющая магнитного
поля Земли 50 мкТл. Сопротивление гальванометра 100 Ом.
100
Расстоянием между рельсами 1,2м. Рельсы изолированы от земли и друг друга.
С 3. Чему равен максимальный ток в катушке, возникающий после замыкания ключа? Первоначально заряд q находился
на одном из конденсаторов. Индуктивность катушки L, емкость
конденсаторов С.
С
С
С
L
Методические рекомендации к тесту № 6
«Оптика. Квантовая физика»
Согласно программе по физике по этому разделу вы должны свободно ориентироваться в следующих вопросах:
¾ Прямолинейное распространение света. Законы отражения света. Построение изображений в плоском зеркале.
¾ Законы преломления света. Показатель преломления.
Полное отражение. Дисперсия света.
¾ Линза. Фокусное расстояние линзы. Построение изображений в линзах. Оптическая сила линзы. Формула линзы (без
вывода).
¾ Когерентность. Интерференция света и ее применение в
технике.
¾ Дифракция света. Дифракционная решетка.
Тест № 6 по разделу «Оптика. Квантовая физика»
Вариант 1
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Луч переходит из воздуха в стекло. На каком из рисунков правильно изображен ход луча?
101
А 2. При каком угле падения света на границу раздела двух
сред угол падения равен углу преломления?
1) 90°.
2) 45°.
3) 0°.
4) При любом.
А 3. Каков предельный угол полного внутреннего отражения для перехода луча из стекла (абсолютный показатель преломления п = 1,5) в воздух?
1) 33,7°.
2) 48,2°.
3) 41,8°.
4) 90°.
A 4. Какое из перечисленных явлений связано с дисперсией
света?
1) Радужная окраска пленок бензина в луже.
2) Получение изображения на фотопленке.
3) Радуга.
4) Все явления, указанные в п. 1-3.
А 5. Луч света падает на границу раздела двух сред, переходя из более плотной среды в менее плотную. При каком угле
падения луч не отклоняется на границе?
1) 0°.
2) 90°.
3) При падении под углом полного внутреннего отражения.
4) Отклоняется во всех случаях.
А 6. Чему равно число электронов в ядре
1) 92.
2) 238.
3) 146.
4) 0.
102
238
U?
92
A 7. Какой порядковый номер в таблице Менделеева имеет
элемент, полученный в результате β-распада ядра элемента с
порядковым номером Z?
1) Z + 2.
2) Z - 2.
3) Z + 1.
4) Z - 1.
А 8. От каких величин зависит максимальная кинетическая
энергия электронов, вылетевших с поверхности металлической
пластины при ее освещении лампой?
A. Интенсивность падающего света.
Б. Частота падающего света.
B. Работа выхода электрона из металла.
1) Только А.
2) Только Б.
3) Б и В.
4) А, Б, В.
А 9. Какой элемент получил Резерфорд, искусственно осуществив ядерное превращение
14
4
1
N + He ⎯
⎯→ ? + H ?
7
2
1
А 10. Определите длину волны электромагнитного излучения атома водорода при переходе электрона с четвертого энергетического уровня на второй. Постоянная Ридберга Д =
3,29•1015 Гц.
1) 0,486•10-9м.
2) 9,72•10-3м.
3) 0,486•10-6 м.
4) 9,72•10-6 м.
А 11. Какие из излучений имеют наибольшую ионизирующую способность?
1) Бета-излучение.
2) Альфа-излучение.
3) Гамма-излучение.
4) Все три - одинаковую.
103
А 12. Как должна быть направлена индукция магнитного поля,
чтобы наблюдалось указанное на рисунке отклонение частиц?
1) Справа налево.
2) Слева направо.
3) К наблюдателю, перпендикулярно плоскости чертежа.
4) От наблюдателя, перпендикулярно плоскости чертежа.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число. Это
число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или цифру
пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения писать не
нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то ее надо
округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Скорость света в среде в 1,5 раза меньше, чем в вакууме. Чему равен показатель преломления среды, в которой распространяется свет?
В 2. Найдите показатель преломления скипидара, если при
угле падения света α = 45° угол преломления β = 30°.
B 3. Ядро 23892U претерпело ряд альфа- и бета-распадов. В
результате образовалось ядро 20682Pb. Определите число бетараспадов.
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. На горизонтальное дно аквариума, в котором налита
вода до уровня h = 20 см, поместили монету радиусом r = 2 см.
104
Сверху на воду положили круглый деревянный диск. При каком
минимальном радиусе диска монету нельзя обнаружить, глядя
вертикально вниз из воздуха при спокойной поверхности воды?
Показатель преломления воды 4/3.
С 2. Чему равно смещение луча при его прохождении через
стеклянную плоскопараллельную пластинку, если толщина пластинки 1,5 см? Угол падения луча на пластинку равен 30°, показатель преломления стекла 1,56.
С 3. Какое количество урана 23592U расходуется в сутки на
атомной электростанции мощностью Р = 5•104 кВт? При распаде
одного ядра 23592U выделяется энергия W = 200 МэВ, КПД электростанции η = 17%.
Тест № 6 по разделу «Оптика. Квантовая физика»
Вариант 2
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. На рисунке изображено преломление света на границе
раздела двух сред. Сравните их показатели
преломления.
1) п1 < п2.
2) п1 = п2.
3) п1 > п2.
4) Нельзя сравнить.
А 2. Луч А падает на стеклянную призму, как показано на
рисунке. Какой из лучей выйдет из призмы? Укажите номер
стрелки.
А 3. Плоский предмет находится на растоянии d от собирающей линзы с фокусным расстоянием F, причем 0 < d < F.
Изображение этого предмета будет:
105
1) действительным увеличенным;
2) действительным уменьшенным;
3) мнимым увеличенным;
4) мнимым уменьшенным.
А 4. Электромагнитная волна является:
1) продольной;
2) поперечной;
3) и продольной, и поперечной;
4) частично продольной, частично поперечной.
А 5. Какое из перечисленных ниже электромагнитных излучений имеет наименьшую длину волны?
1) Излучение видимого спектра.
2) Радиоволны.
3) Рентгеновское излучение.
4) Ультрафиолетовое излучение.
А 6. На сколько единиц уменьшится массовое число ядра
при альфа-распаде?
1) На 4 единицы.
2) На 2 единицы.
3) На 1 единицу.
4) Не изменится.
A 7. Чему равно число протонов (Z) и нейтронов (N) в атоме
фосфора
?
1) Z =15, N = 31.
2) Z = 31, N = 15.
3) Z = 15, N = 16.
4) Z = 16, N = 15.
А 8. На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома. Какой цифрой обозначен переход, соответствующий в спектре поглощения атома самой маленькой частоте?
A 9. Как изменится скорость фотона при переходе света из
воздуха в стекло (n-показатель преломления стекла)?
1) Увеличится в п раз.
2) Уменьшится в п раз.
3) Не изменится.
4) Увеличится в п2 раз.
106
A 10. На каком принципе основано действие газоразрядного
счетчика Гейгера?
1) На принципе образования пара в перегретой жидкости.
2) На принципе конденсации пересыщенных паров.
3) На принципе ударной ионизации.
4) На принципе расщепления молекул движущейся заряженной частицей.
А 11. На рисунке приведена зависимость запирающего напряжения U3 от частоты v облучающего света, падающего на
катод фотоэлемента, для разных материалов катода. Какому из графиков соответствует большая красная граница
фотоэффекта?
1) А.
2) Б.
3) В.
4) Для всех графиков граничная частота одинакова
А 12. Какое взаимодействие имеет место при превращении
элементарных частиц друг в друга?
1) Слабое.
2) Гравитационное.
3) Ядерное.
4) Ядерное, электромагнитное, слабое.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
B 1. Предельный угол полного внутреннего отражения для
спирта α = 47°. Определите скорость распространения света в
спирте.
B 2. Луч света проходит из воды (п1 = 1,33) в стекло (п2 =
1,6) . Угол преломления оказался равен α2 = 30°. Каков был угол
падения луча на границу раздела сред?
107
B 3. Ядро 23892U претерпело ряд альфа- и бета-распадов. В
результате образовалось ядро 20682Pb. Определите число альфараспадов.
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. В дно водоема глубиной 4 м вбита свая, на 1 м выступающая из воды. Найдите длину тени от сваи на дне водоема
при угле падения лучей 30° (пв= 1,33).
С 2. Смещение луча света, вызываемое его прохождением
через стеклянную плоскопараллельную пластинку, равно 3 см.
Какова толщина пластинки, если угол падения луча на пластинку равен 60°, а показатель преломления стекла 1,5?
С 3. Какое количество урана 23592U расходуется в год на
атомной электростанции мощностью Р = 5 • 104 кВт? При распаде одного ядра 23592U выделяется энергия W = 200 МэВ, КПД
электростанции η = 19%.
Тест № 6 по разделу «Оптика. Квантовая физика»
Вариант 3
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Луч переходит из воды в скипидар. На каком из рисунков правильно изображен ход луча? Показатель преломления
воды 1,33, скипидара - 1,6.
А 2. При каком угле падения света на границу раздела двух
сред угол падения равен углу отражения?
108
1) 90°.
2) 45°.
3) 0°.
4) При любом.
А 3. Каков предельный угол полного внутреннего отражения для перехода луча из воды (абсолютный показатель преломления п = 1,33) в воздух?
1) 41,8°.
2) 48,8°.
3) 74,7°.
4) 90°.
A 4. Какое из перечисленных явлений связано с интерференцией света?
1) Радужная окраска компакт-дисков.
2) Излучение света лампой накаливания фонарика.
3) Появление полосатой тени от забора.
4) Радуга.
А 5. Лампочка находится между двумя плоскими параллельными зеркалами. Сколько изображений лампочки можно
будет увидеть в обоих зеркалах?
1) 2.
2) 4.
3) 8.
4) Бесконечное число.
А 6. Чему равно число электронов в ядре 24494Pu?
1) 244.
2) 122.
3) 94.
4) 0.
A 7. Какой порядковый номер в таблице Менделеева имеет
элемент, который получен в результате альфа-распада ядра элемента с порядковым номером Z?
l) Z + 2.
2) Z - 2.
3) Z - 4.
4) Z + 4.
А 8. От каких величин зависит значение запирающего напряжения при внешнем фотоэффекте?
А.Интенсивность падающего света.
109
Б. Частота падающего света.
В. Работа выхода электрона из металла.
1) Только А.
2) Только Б.
3) Б и В.
4) А, Б, В.
А 9. Какой элемент получил Резерфорд, искусственно осуществив ядерное превращение
А 10. Определите длину волны электромагнитного излучения
атома водорода при переходе электрона с пятого энергетического
уровня на третий. Постоянная Ридберга Д = 3,29 • 1015 Гц.
1) 1,28 • 10-7 м.
2) 1,28 • 10-6 м.
3) 2,56 • 10-7 м.
4) 2,56 • 10-6 м.
А 11. Какие частицы или излучения имеют наибольшую
проникающую способность?
1) Альфа- и бета-частицы.
2) Бета-частицы.
3) Гамма-излучение.
4) Альфа-частицы.
А 12. Как должна быть направлена напряженность электрического поля, чтобы наблюдалось указанное на рисунке отклонение частиц?
1) Справа налево.
2) Слева направо.
3) К наблюдателю перпендикулярно плоскости чертежа.
4) От наблюдателя перпендикулярно плоскости чертежа.
110
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число. Это
число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или цифру
пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения писать не
нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то ее надо
округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Определите число нейтронов, содержащихся в 300 г воды.
B 2. Масса покоя протона тр = 1,007276 а.е.м., масса покоя
нейтрона тп = 1,008665 а.е.м. Найдите энергию связи (МэВ) между нуклонами для гелия 42Не, масса ядра Мя = 4,00260 а.е.м.
В 3. Чему равна работа выхода электронов из серебра, если
при освещении серебряной пластины ультрафиолетовым излучением с длиной волны 150 нм фотоэлектроны задерживаются
электрическим полем с разностью потенциалов 4 В? Ответ выразить в электронвольтах (эВ).
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. При наложении излучений от двух когерентных источников S1 и S2, находящихся на расстоянии d = 5 см друг от друга,
в точке В наблюдается интерференционный максимум второго
порядка. Чему равна длина волны излучения источников?
С 2. Сколько штрихов на миллиметр содержит дифракционная решетка, если при дифракции нормально падающего све111
та длиной волны 5,7•10-7 м на экране по обе стороны от центрального пятна наблюдается 5 светлых полос? Максимальный
дифракционный угол считайте равным 90°.
С 3. Постоянная (период) дифракционной решетки равна 2,2
мкм. Найти угол между двумя лучами, соответствующими максимумам второго порядка для длины световой волны 550 нм.
Ответ выразить в градусах.
Тест № 6 по разделу «Оптика. Квантовая физика»
Вариант 4
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. На рисунке изображено преломление света на границе
раздела двух сред. Сравните показатели преломления сред.
1) п1 < п2.
2) п1 = п2.
3) п1 > п2.
4) Нельзя сравнить.
А 2. Луч А падает на стеклянную призму, как показано на
рисунке. Какой из лучей выйдет из призмы? Укажите номер
стрелки.
А 3. Плоский предмет находится на расстоянии d от собирающей линзы с фокусным расстоянием F, причем F < d < < 2F.
Каким будет изображение этого предмета?
1) Действительным обратным.
2) Действительным прямым.
112
3) Мнимым прямым.
4) Мнимым обратным.
А 4. Какое из перечисленных ниже электромагнитных излучений имеет наибольшую длину волны?
1) Излучение видимого спектра.
2) Радиоволны.
3) Рентгеновское излучение.
4) Ультрафиолетовое излучение.
А 5. Как ориентированы векторы В, Е и с (вектор скорости
волны) по отношению друг к другу в электромагнитной волне?
1) Все три вектора сонаправлены.
2) Векторы В и Е сонаправлены, а вектор с перпендикулярен им.
3) Векторы В и Е направлены противоположно, а с перпендикулярен им.
4) Все три вектора перпендикулярны друг другу.
А 6. На сколько единиц уменьшится массовое число ядра
при бета-распаде?
1) На 1 единицу.
2) На 2 единицы.
3) Не изменится.
4) На 4 единицы.
A 7. Чему равны число протонов (Z) и нейтронов (N) в атоме
алюминия 2713Al?
1) Z = 14, N = 27.
2) Z = 27, N = 14.
3) Z = 14, N = 13.
4) Z = 13, N = 14.
А 8. На рисунке представлена диаграмма энергетических
уровней атома. Какой цифрой обозначен переход, соответствующий в спектре поглощения атома самой большой частоте?
А 9. Как изменится энергия фотона при переходе света из
воздуха в стекло (п - показатель преломления стекла)?
113
1) Увеличится в п раз.
2) Уменьшится в п раз.
3) Не изменится.
4) Увеличится в п2 раз.
A 10. Метод фотоэмульсий основан:
1) на принципе образования пара в перегретой жидкости;
2) на принципе конденсации пересыщенных паров;
3) на принципе ударной ионизации;
4) на принципе расщепления молекул движущейся заряженной частицей.
А 11. На рисунке приведены зависимости запирающего напряжения U3 от частоты v облучающего света, падающего на
катод фотоэлемента, для разных материалов катода. Какой из материалов имеет
большую работу выхода?
1) А.
2) Б.
3) В.
4) Все материалы имеют одинаковую работу выхода.
А 12. Какое взаимодействие определяет устойчивость ядер в
атомах?
1) гравитационное.
2) электромагнитное.
3) слабое.
4) ядерное.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число. Это
число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или цифру
пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения писать не
нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то ее надо
округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Определите число протонов, содержащихся в 10 г алюминия 2713А1 (МА1 = 27• 10-3 кг/моль).
B 2. Масса покоя протона тр = 1,007276 а.е.м., масса покоя
нейтрона тп = 1,008665 а.е.м. Найдите энергию связи (МэВ) между
нуклонами для лития 63Li, масса ядра Мя = = 6,01513 а.е.м.
114
В 3. Найти скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности платины ультрафиолетовым излучением с частотой
4,5.1015 Гц. Работа выхода электронов из платины равна 11,7.1019
Дж. Ответ выразить в мегаметрах в секунду (Мм/с).
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. При наложении излучений от двух когерентных источников электромагнитного излучения S1 и S2 в точке В наблюдается интерференционный максимум первого порядка.
Расстояние от первого источника до точки В
равно 2 см. Чему равна длина волны излучения
источников?
С 2. Какое максимальное число главных максимумов можно
получить при дифракции нормально падающего света длиной
волны 6,5•10-7м на дифракционной решетке, содержащей 400
штрихов на миллиметр? Максимальный дифракционный угол
считайте равным 90°.
С 3. Источник света мощностью 120 Вт испускает ежесекундно 6.1020 фотонов. Найти длину волны излучения. Ответ
выразить в микрометрах (мкм).
Итоговый тест по физике
Вариант 1
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Автомобиль движется по прямой улице. На графике
представлена зависимость скорости автомобиля от времени.
Модуль его ускорения максимален на интервале времени
115
1) от 0 с до 10 с
2) от 10 с до 20 с
3) от 20 с до 30 с
4) от 30 с до 40 с
А 2. На рисунке представлены вектор скорости и вектор равнодействующей всех сил, действующих на тело. Какой из четырех
векторов на правом рисунке указывает
направление вектора ускорения этого тела
в инерциальной системе отсчета?
1) 1;
2) 2 ;
3) 3;
4) 4
A 3. Две пружины растягиваются одинаковыми силами F.
Жесткость первой пружины к1 в 1,5 раза больше жесткости второй пружины к2. Удлинение второй пружины равно Δl2, а удлинение первой Δl1, равно
1) 0,5 Δl2
2) 0,67 Δl2
3) 1,5 Δl2
4) 2,0 Δl2
А 4. Тело движется по прямой. Под действием постоянной
силы величиной 4 Н за 2 с импульс тела увеличился и стал равен
20 кг • м/с. Первоначальный импульс тела равен
1) 4 кг м/с
2) 8 кг м/с
3) 12 кг м/с 4) 28 кг м/с
А 5. На рисунке показан график зависимости температуры Т
вещества от времени t. В начальный момент времени вещество
находилось в кристаллическом состоянии. Какая из точек соответствует началу процесса плавления
вещества?
1) 5;
2) 2;
3) 3;
4) 6.
А 6. 3 моль водорода находятся в сосуде при комнатной
температуре и давлении р. Каким будет давление 3 моль кисло116
рода в том же сосуде и при той же температуре? (Газы считать
идеальными.)
1) р
2) 8р
3) 16p
4) 1/16р
А 7. На рисунке показаны графики четырех процессов изменения состояния идеального газа. Изотермическим расширением является процесс
1) а;
2) б;
3) в;
4) г.
А 8. На рисунке изображен проволочный виток, по которому
течет электрический ток в направлении, указанном стрелкой. Виток расположен в плоскости чертежа. В центре витка вектор индукции магнитного поля тока направлен
1) к нам перпендикулярно плоскости чертежа 
2) от нас перпендикулярно плоскости чертежа 8
3) вправо →
4) влево ←
А 9. Угол падения света на горизонтально расположенное
плоское зеркало равен 30°. Каким будет угол отражения света,
если повернуть зеркало на 10° так, как показано на рисунке?
1) 40°
2) 30°
3) 20°
4) 10°
А 10. Модуль импульса фотона в первом пучке света в 2
раза больше, чем во втором пучке. Отношение частоты света
первого пучка к частоте второго равно
1) 1
2) 2
3) √2
4) ½
А 11. Согласно постулатам Бора, частота электромагнитного излучения, возникающего при переходе атома из возбужден117
ного состояния с энергией Е1 в основное состояние с энергией
Е0 вычисляется по формуле (с — скорость света, h – постоянная
Планка)
А 12. Тело массой 1 кг движется по горизонтальной плоскости. На тело действует сила F = 10 Н под углом α = 30° к горизонту (см. рисунок). Коэффициент трения между телом и плоскостью равен 0,4. Каков модуль силы
трения, действующей на тело?
1) 3,4 Н;
2) 0,6 Н;
3) 0 Н;
4) 6 Н.
А 13. На сани, стоящие на гладком льду, с некоторой высоты прыгает человек массой 50 кг. Проекция скорости человека
на горизонтальное направление в момент соприкосновения с
санями равна 4 м/с. Скорость саней с человеком после прыжка
составила 0,8 м/с. Какова масса саней?
1) 150 кг
2) 200 кг
3) 250 кг
4) 400 кг
А 14. В сосуде, закрытом поршнем, находится идеальный
газ. На рисунке показана зависимость давления газа от температуры при изменении его состояния. Какому
состоянию газа соответствует наибольший
его объем?
1) A;
2) B;
3) C;
4) D.
А 15. Красная граница фотоэффекта исследуемого металла
соответствует длине волны λкр = 600 нм. Какова длина волны
света, выбивающего из него фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых в 2 раза меньше работы выхода?
1) 300 нм
2) 400 нм
3) 900 нм
4) 1200 нм.
118
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число. Это
число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или цифру
пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения писать не
нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то ее надо
округлить до ближайшего целого числа.
В 1. В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В
некоторый момент кусочки льда перестают таять. Первоначальная
масса воды в сосуде 330 г, а в конце процесса таяния масса воды
увеличилась на 84 г. Какой была начальная температура воды в
калориметре? Ответ выразите в градусах Цельсия (°С).
В 2. Пылинка, имеющая положительный заряд 10-11 Кл и
массу 10-6 кг, влетела в однородное электрическое поле вдоль
его силовых линий с начальной скоростью 0,1 м/с и переместилась на расстояние 4 см. Какой стала скорость пылинки, если
напряженность поля равна 105 В/м?
В 3. Пучок параллельных световых лучей падает нормально на тонкую собирающую линзу диаметром 6
см и оптической силой 5 дптр (см. рисунок). Экран расположен за линзой на
расстоянии 10 см. Рассчитайте (в см)
диаметр светлого пятна, созданного
линзой на экране.
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см,
отводят от положения равновесия на угол 60° и отпускают. В
момент прохождения шаром положения равновесия в него попадает пуля массой 10 г, летящая навстречу шару со скоростью
300 м/с. Она пробивает его и вылетает горизонтально со скоро119
стью 200 м/с, после чего шар продолжает движение в прежнем
направлении. На какой максимальный угол отклонится шар после попадания в него пули? (Массу шара считать неизменной,
диаметр шара - пренебрежимо малым по сравнению с длиной
нити.)
С 2. К однородному медному цилиндрическому проводнику
длиной 40 м приложили разность потенциалов 10 В. Каким будет изменение температуры проводника Δ Т за 15 с? Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при
его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление меди 1,7•
10-8 Ом•м).
С 3. Фотокатод облучают светом с длиной волны λ = 300
нм. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ0 =
450 нм. Какое напряжение U нужно создать между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился?
Итоговый тест по физике
Вариант 2
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
А 1. Автомобиль движется по прямой улице. На графике
представлена зависимость скорости автомобиля от времени.
Модуль его ускорения минимален на интервале времени
120
1) от 0 до 10 с
2) от 10 с до 20 с
3) от 20 с до 30 с
4) от 30 до 40 с
А 2. На рисунке представлены вектор скорости и вектор
равнодействующей всех сил, действующих на тело. Какой из четырех векторов на правом рисунке указывает направление вектора ускорения этого
тела в инерциальной системе отсчета?
1) 1;
2) 2;
3) 3;
4) 4.
A 3. Две пружины растягиваются одинаковыми силами F.
Жесткость первой пружины k1 в 1,5 раза больше жесткости второй пружины k2. Удлинение первой пружины равно Δl1, а удлинение второй Δl2 равно
1) 0,5 Δl1
3) 1,5 Δl1
2) 0,67 Δl1
4) 2,0 Δl1
А 4. На рисунке схематически изображена лестница АС,
прислоненная к стене. Каков момент силы трения
, действующей на лестницу, относительно точки
С?
1) 0
2)
•BC
3)
•AB
4)
•CD
А 5. На рисунке изображена зависимость амплитуды установившихся колебаний маятника от частоты вынуждающей силы (резонансная кривая). Амплитуда колебаний
этого маятника при резонансе равна:
1) 1 см;
2) 2 см;
3) 8 см;
4) 10 см.
121
А 6. Диск радиусом 20 см равномерно вращается вокруг
своей оси. Скорость точки, находящейся на расстоянии 15 см от
центра диска, равна 1,5 м/с. Скорость крайних точек диска равна
1) 4 м/с
3) 2 м/с
2) 0,2 м/с
4) 1,5 м/с
А 7. На рисунке показан график зависимости температуры Т
вещества от времени t. В начальный момент времени вещество
находилось в кристаллическом состоянии. Какая из точек соответствует окончанию процесса плавления вещества?
1) 5
3) 3
2) 2
4) 6
А 8. На рисунке показан график изотермического расширения идеального одноатомного газа. Газ совершает работу, равную 3 кДж. Количество теплоты, полученное газом, равно
1) 1 кДж
2) 3 кДж
3) 4 кДж
4) 7 кДж
А 9. В сосуде неизменного объема находится идеальный газ
в количестве 2 моль. Как надо изменить абсолютную температуру сосуда с газом после выпуска из сосуда 1 моль газа, чтобы
давление газа на стенки сосуда увеличилось в 2 раза?
1) 0. Два точечных заряда притягиваются друг к другу только в том случае, если заряды
1) одинаковы по знаку и по модулю
2) одинаковы по знаку, но обязательно различны по модулю
3) различны по знаку и любые по модулю
4) различны по знаку, но обязательно одинаковы по модулю
122
А 10. Как изменится емкость плоского воздушного конденсатора, если площадь его обкладок уменьшить в 2 раза, а расстояние между ними увеличить в 2 раза?
1) увеличится в 2 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) не изменится
4) уменьшится в 4 раза
А 11. В электронагревателе с неизменным сопротивлением
спирали, через который течет постоянный ток, за время t выделяется количество теплоты Q. Если силу тока увеличить вдвое, а
время t в 2 раза уменьшить, то количество теплоты, выделившееся в нагревателе, будет равно
1) 1/2Q
2) 2Q
3) 4Q
4) Q
А 12. Участок цепи состоит из четырех последовательно соединенных резисторов, сопротивления которых равны r, 2r, 3r и
4r. Каким должно быть сопротивление пятого резистора, добавленного в этот участок последовательно к первым четырем,
чтобы суммарное сопротивление участка увеличилось в 3 раза
1) 10r
2) 20r
3) 30r
4) 40r
А 13. Заряженная частица не излучает электромагнитных
волн в вакууме при
1) равномерном прямолинейном движении
2) равномерном движении по окружности
3) колебательном движении
4) любом движении с ускорением
А 14. Брусок массой 1 кг движется равноускоренно по горизонтальной поверхности под действием силы F = 10 Н, как показано на рисунке. Коэффициент трения скольжения равен 0,4, а
угол α = 30°. Модуль силы трения равен
1) 8,5 Н
2) 2 Н
3) 3,4 Н
4) 6 Н
А 15. Автомобиль движется равномерно и прямолинейно со
скоростью v (рис. а). Какое направление (рис. б) имеет равнодействующая всех сил, приложенных к автомобилю?
123
1) 1.
2) 2.
3) 3.
4) F = 0.
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Две шестерни, сцепленные друг с другом, вращаются
вокруг неподвижных осей (см. рисунок). Большая шестерня радиусом 10 см делает 20 оборотов за 10 с, а частота обращения
меньшей шестерни равна 5 с-1. Каков радиус меньшей шестерни? Ответ укажите в сантиметрах.
В 2. В калориметр с водой бросают кусочки льда при температуре 0 °С. В некоторый момент кусочки льда перестают таять.
Первоначальная масса воды в калориметре 330 г. Насколько
увеличилась масса воды, если первоначальная температура воды
20 °С? Ответ выразите в граммах (г).
В З. Пылинка, имеющая заряд 10-11 Кл, влетела в однородное
электрическое поле вдоль его силовых линий с начальной скоростью 0,1 м/с и переместилась на расстояние 4 см. Какова масса
пылинки, если её скорость увеличилась на 0,2 м/с при напряженности поля 105 В/м? Ответ выразите в миллиграммах (мг).
124
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Воздушный шар объемом 2500 м3 и массой оболочки
400 кг имеет внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается горелкой. Какова максимальная масса груза, который
может поднять шар, если воздух в нем нагреть до температуры
77 оС? Температура окружающего воздуха 7 °С, его плотность
1,2 кг/м3. Оболочку шара считать нерастяжимой.
С 2. Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого направлена перпендикулярно проводнику и скорости его движения (см. рисунок). При начальной скорости проводника, равной нулю, и
ускорении 8 м/с2, он за некоторое время
пере местился на 1 м. Какова индукция
магнитного поля, в котором двигался проводник, если ЭДС индукции на концах проводника в конце движения равна 2 В?
С 3. Ареометр, погруженный в жидкость,
совершает малые вертикальные гармонические
колебания с частотой 0,2 Гц (см. рисунок).
Площадь сечения трубки ареометра 10 мм2, его
масса 50 г. Пренебрегая сопротивлением жидкости, найдите ее плотность.
Итоговый тест по физике
Вариант 3
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
125
А 1. На рисунке представлен график зависимости пути S велосипедиста от времени t. Определите интервал времени после
начала движения, когда велосипедист двигался со скоростью 5
м/с.
1) От 5 с до 7 с
3) От 1 с до 3 с
2) От 3 с до 5 с
4) От 0 до 1 с
А 2. Самолет летит по прямой с постоянной скоростью на
высоте 9 000 м. Систему отсчета, связанную с Землей, считать
инерциальной. В этом случае
1) на самолет не действует сила тяжести
2) сумма всех сил, действующих на самолет, равна нулю
3) на самолет не действуют никакие силы
4) сила тяжести равна силе Архимеда, действующей на самолет
A 3. Расстояние между центрами двух шаров равно 1 м,
масса каждого шара 1 кг. Сила всемирного тяготения между ними примерно равна
1) 1 Н
3) 7•10-5 Н
2) 0,001 Н
4) 7•10-11 Н
А 4. В широкую U-образную трубку с вертикальными прямыми коленами налиты керосин плотностью p1 = 0,8•103 кг/м3 и
вода плотностью р2 = 1,0•103 кг/м3 (см.
рисунок). На рисунке b = 10 см, Н = 30
см. Расстояние h равно
1) 16 см
2) 20 см
3) 24 см
4) 26 см
А 5. Коэффициент полезного действия наклонной плоскости
равен 80%. Угол наклона плоскости к горизонту равен 30°. Чтобы тащить вверх по этой плоскости ящик массой 120 кг, к нему
126
надо приложить силу, направленную параллельно плоскости и равную
1) 480 Н;
2) 600 Н
3) 750 Н
4) 1040 Н
А 6. В электрочайнике неисправный нагреватель заменили
на нагреватель вдвое большей мощности. Температура кипения
воды при этом
1) увеличилась в 2 раза
2) увеличилась более чем в 2 раза
3) увеличилась менее чем в 2 раза
4) практически не изменилась
А 7. Газ в сосуде сжали, совершив работу 30 Дж. Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на 25 Дж. Следовательно, газ
1) получил извне количество теплоты, равное 5 Дж
2) отдал окружающей среде количество теплоты, равное 5 Дж
3) получил извне количество теплоты, равное 55 Дж
4) отдал окружающей среде количество теплоты, равное 55 Дж
А 8. Два точечных заряда действуют друг на друга с силой
12 Н. Какой будет сила взаимодействия между ними, если
уменьшить величину каждого заряда в 2 раза, не меняя расстояния между ними?
1) 3 Н
2) 6 Н
3) 24 Н
4) 48 Н
А 9. Через участок цепи (см. рисунок) течет постоянный ток
Т = 4 А. Что показывает амперметр? Сопротивлением амперметра пренебречь.
1) 1 А
2) 2 А
3) 3 А
4) 1,5 А
А 10. К магнитной стрелке (северный полюс затемнен, см.
рисунок), которая может поворачиваться вокруг вертикальной
оси, перпендикулярной плоскости чертежа, поднесли постоянный полосовой магнит. При этом стрелка
127
1) повернется на 180о
2) повернется на 90° по часовой стрелке
3) повернется на 90° против часовой стрелки
4) останется в прежнем положении
А 11. В каком излучении энергия фотонов имеет наименьшее значение?
1) в рентгеновском
2) в ультрафиолетовом
3) в видимом
4) в инфракрасном
А 12. В результате реакции ядра 2713А1 и α-частицы 42Не
появился протон 11Н и ядро
1) 3014Si
2) 3216S
3) 2814Si
4) 3517С1
А 13. Искусственный спутник обращается по круговой орбите на высоте 600 км от поверхности планеты со скоростью 3,4
км/с. Радиус планеты равен 3400 км. Чему равно ускорение свободного падения на поверхности планеты?
1) 3,0 км/с2
2) 4,0 м/с2
3) 9,8 м/с2
4) 9,8 км/с2
А 14. Скорость брошенного мяча непосредственно перед
ударом о стену была вдвое больше его скорости сразу после
удара. Какое количество теплоты выделилось при ударе, если
перед ударом кинетическая энергия мяча была равна 20 Дж?
1) 5 Дж
3) 15 Дж
2) 10 Дж
4) 17,5 Дж
А 15. В резервуаре находится 20 кг азота при температуре
300 К и давлении 105 Па. Каков объем резервуара?
1) 17,8 м3
2) 1,8•10-2 м3
3) 35,6 м3
4) 3,6•10-2 м3
128
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Мальчик на санках спустился с ледяной горы высотой
10 м и проехал по горизонтали до остановки 50 м. Сила трения
при его движении по горизонтальной поверхности равна 80 Н.
Чему равна общая масса мальчика с санками? Считать, что по
склону горы санки скользили без трения.
В 2. Для охлаждения лимонада массой 200 г в него бросают
кубики льда при 0 °С. Масса каждого кубика 8 г. Первоначальная температура лимонада 30 °С. Сколько целых кубиков
надо бросить в лимонад, чтобы установилась температура 15
°С? Тепловыми потерями пренебречь. Удельная теплоемкость
лимонада такая же, как у воды.
В 3. На какое расстояние по горизонтали переместится частица, имеющая массу 1 мг и заряд 2 нКл, за время З с в однородном горизонтальном электрическом поле напряженностью
50 В/м, если начальная скорость частицы равна нулю? Ответ
выразите в сантиметрах (см).
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. Брусок массой m1 = 500 г соскальзывает по наклонной
плоскости с высоты h = 0,8 м и, двигаясь по горизонтальной поверхности, сталкивается с неподвижным бруском массой т2 =
300 г. Считая столкновение абсолютно неупругим, определите
общую кинетическую энергию брусков после столкновения. Трением при движении пренебречь. Считать, что наклонная плоскость плавно переходит в горизонтальную.
129
C 2. На фотографии представлена установка, в которой
электродвигатель (1) с помощью нити (2) равномерно перемещает каретку (3) вдоль направляющей горизонтальной линейки.
При прохождении каретки мимо датчика А секундомер (4)
включается, а при прохождении каретки мимо датчика В секундомер выключается.
После измерения силы тока (6), напряжения (7) и времени
(дисплей 5) ученик с помощью динамометра измерил силу трения скольжения каретки по направляющей. Она оказалась равной 0,4 Н. Рассчитайте отношение α работы силы упругости нити к работе электрического тока во внешней цепи.
С 3. В дно водоема глубиной 3 м вертикально вбита свая,
скрытая под водой. Высота сваи 2 м. Угол падения солнечных
лучей на поверхность воды равен 30°. Определите длину тени
сваи на дне водоема. Показатель преломления воды п = ¾
Итоговый тест по физике
Вариант 4
Часть 1
При выполнении заданий этой части укажите в бланке
ответов цифру, которая обозначает выбранный вами ответ,
поставив знак «Х» в соответствующей клеточке бланка для
каждого задания.
130
А 1. Лодка должна попасть на противоположный берег реки
по кратчайшему пути в системе отсчета, связанной с берегом.
Скорость течения реки и, а скорость лодки относительно воды v.
Модуль скорости лодки относительно берега должен быть равен
1) v + и
2) v – и
3)
4)
А 2. В инерциальной системе отсчета сила F сообщает телу
массой m ускорение а. Как надо изменить массу тела, чтобы
вдвое меньшая сила сообщала ему в 4 раза большее ускорение?
1) оставить неизменной
2) уменьшить в 8 раз
3) уменьшить в 2 раза
4) увеличить в 2 раза
A 3. Два маленьких шарика массой m каждый находятся на
расстоянии r друг от друга и притягиваются с силой F. Какова
сила гравитационного притяжения двух других шариков, если
масса каждого m/3 , а расстояние между ними r/3?
1) 3F
2) F/3
3) F
4) F/27
А 4. Человек взялся за конец лежащего на земле однородного стержня массой 100 кг и поднял этот конец на высоту 1 м.
Какую работу он совершил?
1) 50 Дж
2) 100 Дж
3) 200 Дж
4) 500 Дж
А 5. Груз, подвешенный на пружине жесткости 400 Н/м, совершает свободные гармонические колебания. Какой должна
быть жесткость пружины, чтобы частота колебаний этого же
груза увеличилась в 2 раза?
1) 1600 Н/м
2) 800 Н/м
3) 200 Н/м
4) 100 Н/м
А 6. В сосуде находится смесь двух газов: 4•1023 молекул
кислорода и 32•1023 молекул водорода. Каково отношение vO2 :
vH2 количеств вещества этих газов?
1) 1
2) 2
3) ½
4) 1/8
А 7. На T-р-диаграмме показан процесс изменения состояния некоторой массы идеального одноатомного газа. Внутренняя энергия
газа уменьшилась на 30 кДж. Количество теплоты, отданное газом, равно
1) 0 кДж
3) 30 кДж
131
2) 15 кДж
4) 60 кДж
А 8. Пара легких одинаковых шариков, заряды которых
равны по модулю, подвешена на шелковых нитях. Заряд одного
из шариков указан на рисунках. Какой из рисунков соответствует ситуации, когда заряд 2-го шарика отрицателен?
1) А
2) Б
3) В
4) А и В
А 9. При лечении электростатическим душем к электродам
электрической машины прикладывается разность потенциалов
10 кВ. Какой заряд проходит между электродами за время процедуры, если известно, что электрическое поле совершает при
этом работу, равную 3,6 кДж?
1) 36 мКл
3) 36 МКл
2) 0,36 Кл
4) 1,6•10-19 Кл
А 10. Как изменится сила тока, протекающего по проводнику, если напряжение между его концами и площадь сечения
проводника увеличить в 2 раза?
1) не изменится
3) увеличится в 2 раза
2) уменьшится в 4 раза
4) увеличится в 4 раза
А 11. На рисунке приведена демонстрация опыта по проверке правила Ленца. Опыт проводится со сплошным кольцом, а
не разрезанным, потому что
1) сплошное кольцо сделано из стали, а разрезанное - из алюминия
2) в разрезанном кольце возникает
вихре вое электрическое поле, а в
сплошном - нет
3) в сплошном кольце возникает индукционный ток, а в разрезанном - нет
4) в сплошном кольце возникает ЭДС индукции, а в разрезанном – нет
132
А 12. Какой должна быть электрическая емкость конденсатора Сх в контуре (см. рисунок), чтобы при переводе ключа К из
положения 1 в положение 2 период собственных электромагнитных колебаний в контуре увеличился в 3 раза?
1) 1/9 С
2) 1/3 С
3) ЗС
4) 9С
А 13. Снаряд массой 200 г, выпущенный под углом 30° к горизонту, поднялся на высоту 4 м. Какой будет кинетическая
энергия снаряда непосредственно перед его падением на Землю?
Сопротивлением воздуха пренебречь.
1) 4 Дж
2) 8 Дж
3) 32 Дж
4) нельзя ответить на вопрос задачи, так как неизвестна начальная скорость снаряда
А 14. Объем 3 моль водорода в сосуде при температуре 300
К и давлении р1 равен V1. Каков объем 3 моль кислорода в сосуде при той же температуре и том же давлении?
1) V1
2) 8 V1
3) 24 V1
4) 1/8 V1
А 15. Колебания напряжения на конденсаторе в цепи переменного тока описываются уравнением U = 40 • sin 500t, где все
величины выражены в СИ. Емкость конденсатора равна С = 6
мкФ. Найдите амплитуду силы тока.
4) 1,2 А
1) 0,002 А
2) 0,12 А
3) 0,2 А
Часть 2
Ответом на задания этой части будет некоторое число.
Это число надо записать в бланке ответов рядом с номером
задания, начиная с первой клеточки. Каждую букву или
цифру пишите в отдельной клеточке. Единицы измерения
писать не нужно. Если у Вас ответ получился в виде дроби, то
ее надо округлить до ближайшего целого числа.
В 1. Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности земли под утлом к горизонту, упал обратно на
133
землю через 2 с в 20 м от места броска. Чему равна минимальная скорость камня за время полёта?
В 2. В электрическом поле, вектор напряженности которого
направлен вертикально вверх и равен по модулю 100 В/м, неподвижно «висит» пылинка, масса которой 10-7 кг. Чему равен
заряд пылинки? Ответ выразите в нанокулонах (нКл).
В 3. Фокусное расстояние тонкой линзы - объектива проекционного аппарата равно 15 см. Диапозитив находится на расстоянии 15,6 см от объектива. На каком расстоянии от объектива получится четкое изображение диапозитива? Ответ выразите
в сантиметрах (см).
Часть 3
Для ответов на задания этой части используйте
специальный бланк. Запишите сначала номер задания, а
затем запишите полное решение.
С 1. На космическом аппарате, находящемся вдали от Земли, начал работать реактивный двигатель. Из сопла ракеты ежесекундно выбрасывается 2 кг газа (
= 2 кг/с) со скоростью v
= 500 м/с. Исходная масса аппарата М = 500 кг. Какую скорость
приобретет аппарат, пройдя расстояние S = 36 м? Начальную
скорость аппарата принять равной нулю. Изменением массы
аппарата за время движения пренебречь.
С 2. 1 моль идеального одноатомного газа сначала охладили, а затем нагрели до первоначальной температуры 300 К, увеличив объем газа в 3 раза (см. рисунок). Какое количество теплоты отдал газ на участке 1 - 2?
С 3. В колебательном контуре, состоящем из катушки с индуктивностью L и воздушного конденсатора емкостью С, про134
исходят гармонические колебания силы тока с амплитудой l0. В
тот момент, когда сила тока в катушке равна нулю, быстро (по
сравнению с периодом колебаний) пространство между пластинами конденсатора заполняют диэлектриком с диэлектрической
проницаемостью ε = 1,5. На сколько изменится полная энергия
контура?
135