Физика / Экзамен_образец

Критерии выставления оценки за экзамен

Задание 1 (2 балла)

На горизонтальной доске лежит брусок массы m. Доску медленно наклоняют. Определить зависимость силы трения, действующей на брусок, от угла наклона доски к горизонту α. Коэффициент трения µ (рассмотреть случаи неподвижного и движущегося бруска).

Задание 2 (2 балла)

Камень брошен под некоторым углом к горизонту с начальной скоростью υ0 . Пренебрегая со-

противлением воздуха, определить, на какой высоте h скорость камня уменьшится вдвое. 1) h = υ02/2g ; 2) h = 3υ02/8g; 3) h = 3υ02/5g; 4) h = υ02/g.

Задание 3 (2 балла)

Дать определение момента импульса частицы относительно точки (указать соответствующие векторы на рисунке).

Задание 4 (2 балла)

Какие величины вращательного движения являются аналогами следующих величин поступательного движения: массы, силы, импульса, элементарного перемещения, скорости, тангенциального ускорения?

Задание 5 (2 балла)

Космический корабль летит со скоростью V=0,8с (с – скорость света в вакууме). Один из космонавтов поворачивает метровый стержень из положения 1, перпендикулярного направлению движения корабля, в положение 2, параллельное этому направлению. Длина этого стержня с точки другого космонавта:

1) изменится от 1,0м в положении 1 до 0,6м в положении 2; 2) равна 1,0м при любой его ориентации;

3)изменится от 1,0м в положении 1 до 1,67м в положении 2;

4)изменится от 0,6м в положении 1 до 1,0м в положении 2.

Задание 6 (2 балла)

В сосуде находится смесь кислорода и водорода. Масса m смеси равна 3,6 г. Массовая доля ω1 кислорода составляет 0,6. Определить количество вещества ν смеси, ν1 и ν2 каждого газа в отдельности.

Задание 7 (2 балла)

Характерные скорости молекул.

Задание 8 (2 балла)

В сосуде находится 1 моль водорода. Какова будет молярная теплоемкость Ср газа, если в сосуд добавить 1 моль азота? ( R-универсальная газовая постоянная).

1) 3,5R; 2) 2,5R; 3) 1,75R; 4) 5R

Задание 9 (2 балла)

На рисунке изображен график циклического процесса в координатах Т-температура, S-энтропия. Какой участок графика

Задание 10 (4 балла)

Модуль скорости υ частицы меняется со временем по закону υ = kt + b, где k и b - положительные постоянные. Модуль ускорения равен а = 3k. Найдите значения тангенциального и нормального ускорений, а также зависимость радиуса кривизны траектории от времени R(t).

Задание 11 (4 балла)

Модуль скорости υ частицы меняется со временем по закону υ = kt + b, где k и b - положительные постоянные. Модуль ускорения равен а = 3k. Найдите значения тангенциального и нормального ускорений, а также зависимость радиуса кривизны траектории от времени R(t).

Кубик со стороной а движется вдоль оси х со скоростью V = 0,6 с. Чему будет равен объем кубика для неподвижного наблюдателя?

Задание 6 (2 балла)

Давление, создаваемое одноатомным газом, больше давления, создаваемого двухатомным газом, в 3 раза. У какого газа и во сколько раз концентрация молекул больше, если газы имеют одинаковую температуру?

Задание 7 (2 балла)

Смесь кислорода (µ1) и азота (µ2) находится при температуре Т. отношение их средних квадратичных скоростей <υкв1>/ <υкв2 > равно:

Задание 8 (2 балла)

Удельная теплоёмкость некоторого газа сv = 3,116 кДж/кг·К, молярная теплоёмкость этого газа Сv = 12,464 Дж/моль·К. Определить, какой это газ.

Задание 9 (2 балла)

При изотермическом сжатии двухатомный газ передал окружающим телам теплоту 800 Дж.

Задание 10 (4 балла)

Два соприкасающихся бруска лежат на

Задание 11 (4 балла)

В сосудах 1 и 2 находится ν = 1,2 моля газообразного гелия. Отношение объемов сосудов V2/V1 = α = 2, а отношение абсолютных температур гелия в них Т1/Т2 = β = 1,5. Считая газ идеальным, найти разность энтропии гелия в этих сосудах S2 – S 1.

Критерии выставления оценки за экзамен

Задание 1 (2 балла)

Задание 2 (2 балла)

Шар вращается с угловой скоростью ω вокруг вертикального диаметра. На шероховатой поверхности шара на некотором расстоянии от вершины лежит небольшая шайба. Начертить векторы сил, действующих на шайбу, в системе отсчета, связанной с вращающимся шаром.

Задание 3 (2 балла)

Частица массой m движется по часовой стрелке по окружности радиуса R с постоянным тангенциальным ускорением аτ. Чему равен момент импульса частицы относительно центра окружности через время t после начала движения? Указать на чертеже направление момента импульса.

Задание 4 (2 балла)

(2 балла) Сплошной цилиндр массой m = 4 кг катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Линейная скорость υ оси цилиндра равна 1 м/с. Определить полную кинетическую энергию Т цилиндра.

Задание 5 (2 балла)

Какую энергию можно получить при полном превращении 1 мг массы в энергию?

Задание 6 (2 балла)

Во сколько раз наиболее вероятная скорость молекул идеального газа при температуре 6Т больше средней скорости молекул того же газа при температуре Т?

Задание 7 (2 балла)

Работа, совершаемая одним молем одноатомного газа при нагревании его на 1 К, равна R/2, где R – универсальная газовая постоянная. Чему равна молярная теплоемкость газа для данного процесса?

Задание 8 (2 балла)

У какого количества одноатомного идеального газа величина внутренней энергии равна величине внутренней энергии одного моля двухатомного газа?

Задание 9 (2 балла)

(2 балла) Идеальный двухатомный газ, содержащий количество вещества ν = 1моль, совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар наименьший объем Vmin = 10 л, наибольший Vmax = 20 л, наименьшее давление pmin = 246 кПа, наибольшее рmах = 410кПа. Определить кпд цикпа η.

Задание 10 (4 балла)

(3 балла) Пуля массой m = 20 г пробивает небольшой шар массой М = 100 г, неподвижно висящий на нити, и вылетает из него со скоростью, в n = 2 раза меньшей, чем до удара. Шар отклоняется при этом на некоторый угол. Какая часть первоначального запаса кинетической энергии перешла в тепло?

Задание 11 (4 балла)

Плотность газа в баллоне электрической лампы ρ = 0,9 кг/м3. При горении лампы давление в ней возросло с р1 = 0,9·105 Па до р2 = 1,6·105 Па. На какую величину увеличилась при этом средняя квадратичная скорость молекул газа?

Критерии выставления оценки за экзамен

Задание 1 (2 балла)

Частица движения со скоростью υ = at( 11 ex + + 3еу + 4еz), где а = 1 м/с2. Найти: путь s, пройденный частицей с момента t1 = 2 с до момента t2 = 3 с. Какой характер имеет движение частицы?

Задание 2 (2 балла)

Сформулировать II и III законы Ньютона.

Задание 3 (2 балла)

Три лодки одинаковой массой М идут друг за другом с одинаковой скоростью υ. Из средней лодки одновременно в переднюю и заднюю бросают со скоростью u относительно лодки грузы массой m. Как изменится её скорость после переброски грузов. Сопротивлением воды пренебречь.

Задание 4 (2 балла)

Тонкий обруч массой m и радиуса R катится без проскальзывания со скоростью υ. Найти кинетическую энергию обруча.

Задание 5 (2 балла)

Относительно Земли элементарная частица в вакууме движется со скоростью, составляющей 60% скорости света. Собственное время жизни этой частицы составляет t0 = 2 · 10-9 с. За время своего существования частица может пройти относительно Земли расстояние, равное

1) 0,25 м 2) 0,45 м 3) 0,65 м 4) 0,85 м 5) 1,05 м

Задание 6 (2 балла)

В сосуде вместимостью V = 5 л находится кислород, концентрация п молекул которого равна 9,41 · 1023 м-3. Определить массу m газа.

Задание 7 (2 балла)

Энергия теплового движения полекулы. Закон равнораспределения энергии по степеням свободы.

Задание 8 (2 балла)

Какую работу совершит кислород массой m = 320 г при изобарном нагревании на ΔТ = 10 К?

m m m

1) 3/2 μ R ΔТ = 1246,5 Дж ; 2) 5/2 μ R ΔТ = 2077,5 Дж; 3) μ R ΔТ = 831 Дж.

На горизонтальную ось насажены маховик и легкий шкив радиусом R = 5 см. На шкив намотан шнур, к которому привязан груз массой m = 0,4 кг. Опускаясь равноускоренно, груз прошел путь s = 1,8 м за время t = 3 с. Определить момент инерции J маховика. Массу шкива считать пренебрежимо малой.

Задание 11 (4 балла)

(4 балла) Горизонтальный цилиндр, закрытый с одного конца, вращают с постоянной угловой скоростью ω вокруг вертикальной оси, проходящей через открытый конец цилиндра. Давление воздуха снаружи р0, температура Т, молярная масса воздуха М. Найти давление воздуха как функцию расстояния r от оси вращения. Молярную массу считать не зависящей от r.

Критерии выставления оценки за экзамен

Задание 1 (2 балла)

Тело брошено с поверхности земли под углом α к горизонту с начальной скоростью υ0. Найти максимальное и минимальное значения тангенциального ускорения.

Задание 2 (2 балла)

Из ружья массой m вылетает пуля массой m0 со скоростью υ относительно земли. Найти скорость отдачи ружья.

Задание 3 (2 балла)

Два тела соскальзывают без трения и без начальной скорости с наклонных плоскостей одинаковой высоты, но с разными углами наклона к горизонту. Пусть α2>α1. Сравнить скорости тел υ1 и υ2 в конце соскальзывания и времена t1 и t2 соскальзывания.

1) υ1 > υ2; t1 = t2 ; 2) υ1 < υ2; t1 = t2; 3) υ1 = υ2; t1 > t2 ; 4) υ1 = υ2; t1 < t2

Задание 4 (2 балла)

Чему равен момент инерции твёрдого тела относительно оси неподвижной оси вращения?

Задание 5 (2 балла)

Космический корабль летит со скоростью V=0,8с (с – скорость света в вакууме). Один из космонавтов поворачивает метровый стержень из положения 1, перпендикулярного направлению движения корабля, в положение 2, параллельное этому направлению. Длина этого стержня с точки другого космонавта:

1)изменится от 1,0м в положении 1 до 0,6м в положении 2;

2)равна 1,0м при любой его ориентации;

3)изменится от 1,0м в положении 1 до 1,67м в положении 2;

4)изменится от 0,6м в положении 1 до 1,0м в положении 2.

Задание 6 (2 балла)

Записать кинетическую энергию ‹ε1›, приходящуюся в среднем на одну степень свободы молекулы азота, при температуре Т, а также среднюю кинетическую энергию ‹εпост› поступательного движения, ‹ εвращ› вращательного движения и среднее значение полной кинетической энергии ‹ε› молекулы.

Задание 7 (2 балла)

Давление воздуха у поверхности Земли равно р0. На какой высоте давление воздуха будет в n раз меньше? Температуру Т воздуха считать постоянной. Средняя молярная масса воздуха равна µ.

Задание 8 (2 балла)

У какого количества одноатомного идеального газа величина внутренней энергии равна величине внутренней энергии одного моля двухатомного газа?

Задание 9 (2 балла)

У тепловой машины, работающей по циклу Карно, температура нагревателя в n = 1,6 раза больше температуры холодильника. За один цикл машина производит работу А = 12 кДж. Какая работа за цикл затрачивается на изотермическое сжатие рабочего вещества?

Задание 10 (4 балла)

Тонкий однородный стержень длиной 10 м может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через один из его концов. Стержень приводят в горизонтальное положение и отпускают. Найти максимальное значение угловой скорости.

Задание 11 (4 балла)

При расширении идеального газа его давление менялось по закону р = b/V2, где b = const. Найти молярную теплоемкость газа в указанном процессе.