Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физика. Практические задания для подготовки к централизованному тестированию и экзамену
.pdf
66. Маленький шарик, подвешенный на нити, вра-
щается в горизонтальной плоскости с угловой скоростью ω вокруг вертикальной оси, проходящей через точку подвеса так, что нить составляет угол α с
осью вращения. Под шариком на расстоянии d от
плоскости вращения закреплена собирающая линза с фокусным расстоянием F (F < d). Если главная
оптическая ось линзы совпадает с осью вращения
шарика, то изображение шарика описывает окружность радиуса:
gd F
()tg
1)
3)
5)
−α
2
F
ω
gFdtg;α
2
ω
gdFctg.α
2
ω
2)
;
4)
gF
tg
α
2
dF
()
ω
−
gF
ctg
2
dF
()
ω
−
;
α
;
67. Небольшому шарику, который находится на поверхности гори-
зонтально расположенной собирающей линзы, сообщили начальную
скорость 10 м/с, направленную вертикально вверх. Если фокусное
расстояние линзы равно 1,8 м, то действительное изображение шарика в линзе будет существовать в течение:
1) 0,4 с; 2) 0,8 с;
3) 1,0 с; 4) 1,6 с;
5) 2,0 с.
68. Если разность фаз двух интерферирующих световых волн равна
–7
5π, а разность хода между ними равна 12,5·10
м, то эти волны име-
ют длину, равную:
1) 250 нм; 2) 275 нм;
3) 400 нм; 4) 500 нм;
5) 750 нм.
69. Световые волны от двух когерентных источников приходят в не-
которую точку экрана с разностью хода Δ = 2,8 мкм. Если в данной
точке наблюдается интерференционный минимум четвертого порядка, то длина волны падающего света равна:
1) 800 нм; 2) 750 нм;
3) 700 нм; 4) 650 нм;
5) 600 нм.
211

70. Если на пути монохроматической световой волны в воздухе нор-
мально установить стеклянную пластинку толщиной 2 мкм (показатель преломления 1,5), то оптическая длина пути света изменится на:
1) 0,2 мкм; 2) 0,5 мкм;
3) 2 мкм; 4) 4 мкм;
5) 1 мкм.
71. Стеклянную пластинку толщиной 1 мм, установленную перпен-
дикулярно световому лучу с длиной волны 500 нм, заменили другой
пластинкой такой же толщины. При этом фаза прошедшей волны изменилась на π/2. На сколько различаются показатели преломления
пластинок?
–3
1) 1,5·10
3) 1,25·10
5) 1,5·10
; 2) 1,5·10–4;
–3
; 4) 1,25·10–4;
–2
.
72. Когерентные источники света S
и S2 находятся в
1
среде с показателем преломления 1,5. Геометрическая
разность хода лучей, испускаемых этими источниками
в точке М, где наблюдается второй интерференционный минимум, равна 0,6 мкм. Частота света, испускаемого источниками равна:
14
1) 2,5·10
3) 4,0·10
5) 5,0·10
Гц; 2) 3,0·1014 Гц;
14
Гц; 4) 4,5·1014 Гц;
14
Гц.
73. Какую наименьшую толщину должно иметь просветляющее по-
крытие с показателем преломления n
хность стеклянной линзы (показатель преломления n
= 1,3, нанесенное на повер-
пл
= 1,6), чтобы
ст
обеспечить эффект максимального просветления для света с длиной
волны λ = 750 нм. Свет падает по нормали к поверхности.
1) 0,18 мкм; 2) 0,24 мкм;
3) 0,14 мкм; 4) 0,06 мкм;
5) 0,09 мкм.
74. Какую наименьшую толщину должна иметь прозрачная пленка с
абсолютным показателем преломления n = 1,25, нанесенная на поверхность стеклянной линзы, чтобы в отраженном свете происходило
усиление света с длиной волны λ = 400 нм. Показатель преломления
пленки меньше показателя преломления стекла.
1) 80 нм; 2) 200 нм;
3) 160 нм; 4) 120 нм;
5) 320 нм.
212

75. Если тонкая мыльная пленка освещается светом с длиной волны
0,6 мкм, то разности хода двух отраженных волн для светлой и следующей за ней темной интерференционных полос отличаются на:
1) 250 нм; 2) 275 нм;
3) 300 нм; 4) 600 нм;
5) 900 нм.
76. Свет с длиной волны 0,5 мкм падает на тонкую пленку в виде кли-
на. Вследствие интерференции на клине наблюдаются чередующиеся
светлые и темные интерференционные полосы. Для соседних темных
интерференционных полос разности хода волн, отраженных от различных поверхностей клина, отличаются на:
1) 250 нм; 2) 400 нм;
3) 500 нм; 4) 275 нм;
5) 750 нм.
77. Два когерентных монохроматических источника света, расстояние
между которыми h = 1 мм, лежат в плоскости, параллельной экрану.
Длина волны излучения λ = 500 нм. Расстояние между источниками
света и экраном L = 4 м. Расстояние между центральным и вторым
максимумами интерференционной картины равно:
1) 7 мм; 2) 6 мм;
3) 5 мм; 4) 4 мм;
5) 3 мм.
78. На экране, расположенном на расстоянии L = 6 м от двух когерент-
ных монохроматических источников света, лежащих в параллельной
экрану плоскости, наблюдается интерференционная картина. Расстояние между двумя ближайшими светлыми полосами, лежащими
по разные стороны от центральной светлой полосы, Δх = 4,8 мм.
Расстояние между источниками света равно 1 мм. Длина световой
волны равна:
1) 300 нм; 2) 400 нм;
3) 500 нм; 4) 600 нм;
5) 700 нм.
79. Сколько штрихов содержит дифракционная решетка длины 1 см,
если при нормальном падении на нее света с длиной волны, равной
0,5 мкм, максимум второго порядка наблюдается под углом 30°?
1) 1000; 2) 2000;
3) 3000; 4) 4000;
5) 5000.
213

80. На дифракционную решетку, имеющую период 2·10
–4
см, нормально падает монохроматическая волна. Под углом 30° наблюдается
максимум второго порядка. Длина волны падающего света равна:
1) 400 нм;
2) 450 нм;
3) 500 нм;
4) 550 нм;
5) 600 нм.
81. Определите наибольший порядок спектра в дифракционной решетке, имеющей 500 штрихов на 1мм, при освещении ее светом с
длиной волны 720 нм.
1) 2; 2) 3;
3) 4; 4) 5;
5) 6.
82. Если на дифракционную решетку с периодом 2 мкм нормально
падает свет с длиной волны 589 нм, то число наблюдаемых на экране
дифракционных максимумов равно:
1) 2; 2) 3;
3) 4; 4) 6;
5) 7.
83. На дифракционную решетку нормально к ее поверхности падает
пучок лучей с длиной волны 0,5 мкм. Постоянная решетки 4,95 мкм.
Угол дифракции, соответствующий наибольшему максимуму, составляет:
1) 33°; 2) 16°;
3) 65°; 4) 48°;
5) 90°.
84. Если спектры третьего и четвертого порядка при дифракции белого света, нормально падающего на дифракционную решетку, частично перекрываются, то на линию с длиной волны 780 нм в спектре
третьего порядка накладывается линия из спектра четвертого порядка с длиной волны:
1) 1040 нм;
2) 585 нм;
3) 520 нм;
4) 347 нм;
5) 292 нм.
85. На дифракционную решетку направляется свет от газоразрядной
лампы. На экране получают дифракционные спектры излучения лам-
214

пы. Если линия с длиной волны λ
совпадает с линией длины волны λ
= 510 нм в спектре пятого порядка
1
в спектре третьего порядка, то λ2
2
равна:
1) 850 нм; 2) 750 нм;
3) 650 нм; 4) 550 нм;
5) 450 нм.
86. На дифракционную решетку с периодом 1 мкм падает нормально
монохроматический свет. Если угол между главными максимумами
первого порядка, лежащими по разные стороны от центрального максимума, составляет 60°, то длина световой волны равна:
1) 250 нм; 2) 275 нм;
3) 400 нм; 4) 500 нм;
5) 750 нм.
87. Если второй дифракционный максимум находится на расстоянии
4 см от центра экрана, то при увеличении расстояния от дифракционной решетки до экрана на 25 % этот дифракционный максимум будет
находиться от центра экрана на расстоянии:
–2
1) 9·10
3) 7·10
5) 5·10
м; 2) 8·10
–2
м; 4) 6·10
–2
м.
88. Дифракционная решетка с периодом d = 4·10
–2
–2
м;
м;
–2
мм находится
на расстоянии L = 2 м от экрана. Решетка освещается монохроматическим светом. На экране наблюдается дифракционная картина. Расстояние между двумя ближайшими светлыми полосами, лежащими
по разные стороны от центральной полосы дифракционной картины,
равно l = 6 см. Длина световой волны λ равна:
1) 400 нм; 2) 500 нм;
3) 550 нм; 4) 450 нм;
5) 600 нм.
89. Дифракционная картина поочередно наблюдается с помощью
двух дифракционных решеток. Если поставить решетку с периодом
= 20 мкм, то на некотором расстоянии l0 от центрального максиму-
d
1
ма наблюдается красная линия второго порядка (λ
= 730 нм). Если
1
вместо первой использовать вторую решетку, то в том же месте наблюдается фиолетовая линия пятого порядка (λ
второй решетки d
равен:
2
= 440 нм). Период
2
1) 30 мкм; 2) 20 мкм;
3) 25 мкм; 4) 40 мкм;
5) 50 мкм.
215

90. Спектр получен с помощью дифракционной решетки с периодом
–5
d = l,9·10
м, расположенной параллельно экрану. Расстояние от
решетки до экрана 1 м. Дифракционный максимум второго порядка
удален от центрального максимума на расстояние 7,2 см. При решении считать, что угол дифракции ϕ мал (sin ϕ ≈ tg ϕ). Длина волны
падающего света λ равна:
1) 444 нм; 2) 570 нм;
3) 558 нм; 4) 684 нм;
5) 700 нм.
216

Тема
14
ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
1. Звездный корабль будущего, движущийся со скоростью v = 0,8 c,
путешествовал 10 лет по часам космонавтов (c – скорость света в
вакууме). На сколько лет земляне будут старше космонавтов, когда
корабль вернется на Землю?
1) 5,5 лет; 2) 6,5 лет;
3) 6,7 лет; 4) 7,0 лет;
5) 7,7 лет.
2. Время жизни нестабильного мюона, входящего в состав космических лучей, измеренное земным наблюдателем, относительно которого мюон двигался со скоростью, составляющей 95 % скорости света
в вакууме, оказалось равным 6,4 мкс. Каково время жизни мюона,
покоящегося относительно наблюдателя?
1) 20 мкс; 2) 12 мкс;
3) 4 мкс; 4) 2 мкс;
5) 1 мкс.
3. Как связаны между собой времена жизни двух одинаковых нестабильных частиц, одна из которых при измерении покоится относительно наблюдателя, а другая движется со скоростью, отличающейся
на 10 % от скорости света в вакууме?
1) у покоящейся частицы больше в 1,2 раза;
2) у движущейся частицы больше в 1,2 раза;
3) у покоящейся частицы больше в 2,3 раза;
4) у движущейся частицы больше в 2,3 раза;
5) времена жизни одинаковы.
4. Собственное время жизни некоторой нестабильной частицы равно
10 нc. Какой путь пролетит эта частица до распада в лабораторной
системе отсчета, где время ее жизни равно 20 нc?
1) 5 м; 2) 10 м;
3) 75 м; 4) 20 м;
5) 25 м.
5. Если нестабильная частица движется со скоростью, составляющей 99 % скорости света, то продолжительность ее существования
(по часам неподвижного наблюдателя) увеличивается в:
1) 3 раза; 2) 3,5 раза;
3) 7,1 раза; 4) 8,5 раза;
5) 9,5 раза.
217

6. Космический корабль движется со скоростью 0,6с (с – скорость
света в вакууме). Космонавт посылает световой сигнал к зеркалу, закрепленному от него на расстоянии 30 м. Определить время движения светового сигнала до зеркала и обратно к космонавту по часам
неподвижного наблюдателя.
1) 0,16 мкс; 2) 0,20 мкс;
3) 0,25 мкс; 4) 0,40 мкс;
5) 0,60 мкс.
7. С какой скоростью должен лететь протон, чтобы его релятивистская масса равнялась массе покоя альфа-частицы? Принять, что масса покоя альфа-частицы в четыре раза больше массы покоя протона.
8
1) 2,5·10
3) 2,7·10
5) 2,9·10
м/с; 2) 2,6·108 м/с;
8
м/с; 4) 2,8·108 м/с;
8
м/с.
8. При какой скорости масса движущегося электрона вдвое больше
его массы покоя?
8
1) 2,0·10
3) 2,4·10
5) 2,6·10
м/с; 2) 2,3·108 м/с;
8
м/с; 4) 2,5·108 м/с;
8
м/с.
9. Частица движется со скоростью 0,75 скорости света для неподвижного наблюдателя. Во сколько раз масса движущейся частицы
больше ее массы покоя?
1) 0,51; 2) 0,66;
3) 1,52; 4) 2,0;
5) 4,0.
10. Какую скорость должно иметь движущееся тело, чтобы его продольные размеры уменьшились в два раза?
8
1) 2,0·10
3) 2,6·10
5) 2,8·10
м/с; 2) 2,3·108 м/с;
8
м/с; 4) 2,7·108 м/с;
8
м/с.
11. При какой скорости движения релятивистское сокращение длины
движущегося тела составляет 25 %?
8
1) 0,612·10
3) 1,530·10
5) 2,250·10
12. Квадратная пластинка с длиной стороны a
м/с; 2) 0,750·108 м/с;
8
м/с; 4) 1,980·108 м/с;
8
м/с.
= 1 м движется по
0
прямой, параллельной одной из ее сторон, со скоростью v = 0,8с
(с – скорость света в вакууме). Для неподвижного наблюдателя раз-
218

ность площадей покоящейся пластинки и движущейся пластинки
равна:
1) 0,64 м
3) 0; 4) 0,54 м
5) 0,40 м
13. В ракете, движущейся прямолинейно со скоростью
покоится стержень длиной l
2
; 2) 0,36 м2;
2
.
= 1,00 м. Стержень расположен так, что
0
2
;
6
vc=
,
5
составляет угол ϕ = 30° с направлением движения ракеты. Для неподвижного наблюдателя длина стержня равна:
1) 0,44 м;
2) 0,50 м;
3) 0,75 м;
4) 0,80 м;
5) 0,87 м.
14. Скорость света в инерциальных системах отсчета:
1) зависит от выбора системы отсчета;
2) зависит только от скорости движения источника света;
3) не зависит ни от скорости приемника источника света, ни от
скорости источника света;
4) зависит только от скорости приемника источника света;
5) зависит и от скорости приемника источника света, и от скорости
источника света.
15. Два автомобиля движутся в одном и том же направлении со скоростями v
и v2 относительно поверхности Земли. Если с – скорость
1
света в вакууме относительно поверхности Земли, то свет от фар первого автомобиля в системе отсчета, связанной со вторым автомобилем, равна:
1) с;
2) с + v
3) с + v
4) с + v
5) с – v
– v2;
1
– v2;
1
– v2;
1
– v2.
1
16. Две ракеты движутся вдоль прямой навстречу друг другу со скоростями 0,5с (с – скорость света в вакууме) и 0,4с относительно Солнца. Скорость второй ракеты в системе отсчета, связанной с первой
ракетой, равна:
1) 0,10c; 2) 0,45c;
3) 0,75c; 4) 0,90c;
5) c.
219

17. Космонавт, движущийся со скоростью v
ект, обгоняющий его со скоростью v
2
= 0,4 с, наблюдает объ-
1
= 0,5 с, относительно космического коробля. Скорость объекта в неподвижной системе отсчета
равна:
1) 0,25с; 2) 0,53с;
3) 0,65с; 4) 0,75с;
5) с.
18. Атомное ядро вылетает из ускорителя со скоростью 0,5с (с – ско-
рость света в вакууме) и выбрасывает в направлении своего движения
β-частицу. Если скорость, с которой β-частица удаляется от ускори-
теля, равна 0,8 с, то относительно ядра она движется со скоростью:
8
1) 0,6·10
3) 1,5·10
5) 2,8·10
19. Электрон движется со скоростью
Чему равен импульс движущегося электрона? (m
м/с; 2) 0,9·108 м/с;
8
м/с; 4) 2,2·108 м/с;
8
м/с.
3
A
2
, где с – скорость света.
– масса покоя
0
электрона)
1)
23 ;
3
3)
4
5)
4
2)
mc
0
4)
;
mc
0
3
mc
.
0
mc0;
3;
mc
0
20. Скорость, при которой релятивистский импульс частицы в 2 раза
превышает ее импульс, определяемый в классической механике, составляет:
8
1) 2,2·10
3) 2,0·10
5) 2,8·10
м/с; 2) 2,4·108 м/с;
8
м/с; 4) 2,6·108 м/с;
8
м/с.
21. При какой скорости, сравнимой со скоростью света в вакууме с,
энергия частицы больше ее энергии покоя в два раза?
1)
3)
5)
vc=
vc=
vc=
1
;
2)
2
3
4)
;
4
1
.
vc=
vc=
1
;
4
3
;
2
2
220
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
