int_kurs-podg_-ege_kasatkina-i_l_2012
.pdf
Физика для старшеклассников и абитуриентов
А106. На треугольную стеклянную призму падают параллельные зеленый и синий лучи. После преломления они
1)останутся параллельными
2)разойдутся
3)пересекутся
4)в зависимости от сорта стекла разойдутся или пересекутся
А107. При переходе света из стекла в воздух
1)длина волны уменьшается, а скорость света увеличивается
2)увеличивается и длина волны, и скорость света
3)уменьшается и длина волны, и скорость света
4)длина волны увеличивается, а скорость света уменьшается
А108. Скорость света в стекле с показателем преломления
1,5 примерно равна |
|
|
1) |
3 · 108 м/с |
2) 2 · 108 м/с |
3) |
1,5 · 108 м/с |
4) 1 · 108 м/с |
А109. Чем отличается призменный спектр от дифракционного?
1)обратным расположением цветов в спектре
2)яркостью
3)шириной спектральных линий
4)ничем
А110. Красной границей фотоэффекта для некоторого металла являются зеленые лучи. Фотоэффект наступит, если на
этот металл упадут лучи |
|
|
|
|
|
|
||||
1) |
красные |
|
|
|
2) |
синие |
|
|
||
3) |
оранжевые |
|
|
4) |
желтые |
|
|
|||
А111. Импульс фотона равен |
|
|
||||||||
1) |
mc2 |
2) |
h |
|
3) |
|
hν |
|
4) |
h |
cλ |
|
c2 |
λ |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
А112. Масса фотона равна |
|
|
|
|
|
|||||
1) |
0,5 mc2 |
2) |
hñ |
|
3) |
|
hν |
|
4) |
h |
λ |
|
c2 |
λ |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
А113. Чтобы в состоянии насыщения увеличить силу фототока, надо
1)увеличить длину световой волны, падающей на катод
2)увеличить частоту световой волны
600
Раздел IV. Колебания и волны. Оптика. Теория относительности.
3)увеличить площадь катода
4)увеличить энергию света
А114. Кинетическая энергия электронов, выбитых светом из катода, зависит
1)от времени освещения
2)от длины световой волны
3)от площади катода
4)от световой энергии
А115. Произведение элементарного заряда на запирающее напряжение равно
1) mc |
2) |
e |
3) Авыхода |
4) mc2 |
|
m |
|||||
|
|
|
|
А116. Длина световой волны в вакууме O1, длина световой волны в некоторой среде O2. Скорость света в вакууме с. Скорость света в этой среде
1) |
ñ |
λ1 |
2) |
ñ |
λ2 |
3) сO1O2 |
λ1 |
2 |
|
λ2 |
λ1 |
4) ñ |
λ2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
А117. Скорость выбитых из катода электронов увеличится, если
1)увеличить энергию падающего на катод света
2)увеличить длину световой волны
3)увеличить площадь катода
4)увеличить частоту световой волны
А118. Энергия фотона, падающего на катод, 10 эВ. Максимальная кинетическая энергия электронов, выбитых светом из катода, равна 4 эВ. Работа выхода электронов из катода
равна |
|
|
|
1) 14 эВ |
2) 7 эВ |
3) 6 эВ |
4) 40 эВ |
А119. На рис. 367 изображены линейчатые спектры водорода, аргона и неизвестного газа. В химический состав этого
газа входят атомы
H1) водорода и другого вещества
Ar 2) только аргона
3) водорода и аргона
?
4) аргона и другого веществ
Рис. 367
601
Физика для старшеклассников и абитуриентов
А120. Ученый де Бройль высказал гипотезу, что частицы вещества обладают волновыми свойствами. Эта гипотеза в дальнейшем
1)не была подтверждена экспериментально
2)была подтверждена в опытах по фотоэффекту
3)была подтверждена в опытах по электризации через влияние
4)была подтверждена в опытах по дифракции электронов
А121. Длина волны де Бройля составляет 2 · 10–12 м. Чему
равен ее импульс? |
|
1) 6,6 · 10–34 кг · м/с |
2) 2,3 · 10–18 кг · м/с |
3) 3,3 · 10–22 кг · м/с |
4) 1,8 · 10–28 кг · м/с |
А122. Два фотона летят навстречу друг другу каждый со скоростью с. Их скорость относительно друг друга равна
1) 0,5с 2) 2с 3) 0 4) с
А123. Спектр атома водорода непродолжительное время наблюдали на Земле и в космическом корабле, движущемся с постоянной скоростью. Результаты наблюдения показали, что
1)спектры одинаковы
2)цвета спектров различны
3)ширина спектральных линий на Земле меньше, чем в космическом корабле
4)порядок расположения линий в спектре на Земле обратный порядку их расположения в космическом корабле
А124. Звезда каждую секунду теряет световую энергию 1,8 · 1026 Дж и при этом ее масса уменьшается на k ·108 кг. Коэффициент пропорциональности k равен
1) 1,8 2) 0,2 3) 9,6 4) 20
А125. Какое из утверждений является первым постулатом Эйнштейна?
1)все законы механики выполняются в любых инерциальных системах отсчета одинаковым образом
2)в неинерциальных системах отсчета законы Ньютона не выполняются
3)в любых инерциальных системах отсчета свободное тело сохраняет свою скорость
602
Раздел IV. Колебания и волны. Оптика. Теория относительности.
4)все законы природы выполняются в любых инерциальных системах отсчета одинаковым образом
А126. Навстречу космическому кораблю будущего, движущемуся в вакууме со скоростью 2 · 108 м/с относительно звезд, летит фотон со скоростью 3 · 108 м/с. Скорость фотона
относительно корабля равна |
|
1) 1 · 108 м/с |
2) 3 · 108 м/с |
3) 5 · 108 м/с |
4) 6 · 108 м/с |
А127. Два фотона движутся во взаимно перпендикулярных направлениях со скоростями по с каждый. Их скорость относительно друг друга равна
1) 2с |
2) 0 |
3) с 2 |
4) с |
А128. Космонавты, простившись со своими сверстниками, слетали с релятивистской скоростью за пределы Солнечной системы и вернулись на Землю. При этом они обнаружили, что
1)сверстники моложе их
2)возраст их и сверстников одинаков
3)сверстники старше их
4)одни сверстники старше, другие моложе, в зависимости от места их проживания на земном шаре
А129. Время по часам космонавтов между событиями на корабле равно t0. Корабль летит со скоростью 0,6 с, где с — скорость света в вакууме. Время между этими же событиями
по часам землян равно |
|
|
|
1) 2t0 |
2) 0,5t0 |
3) 1,25t0 |
4) 2,5t0 |
А130. Длина стержня, измеренная космонавтами на корабле, равна l0. Корабль летит со скоростью 0,8 с, где с — скорость света в вакууме. Длина этого же стержня по мерке землян равна
1) |
0,6l0 |
2) 0,8l |
3) l0 |
4) |
4l0 |
||
А131. Релятивистская частица с массой покоя m0 летит со |
|||||||
скоростью 0,6 с. Ее масса равна |
|
|
|||||
1) |
1,25m0 |
2) m0 |
3) |
2m0 |
4) |
2,5m0 |
|
А132. Тело с массой покоя 2 кг обладает энергией покоя |
|||||||
1) |
9 |
· 1016 Дж |
|
2) |
1,8 · 1017 Дж |
|
|
3) |
6 |
· 108 Дж |
|
4) |
2,4 · 1016 Дж |
|
|
603
Физика для старшеклассников и абитуриентов
А133. Энергия движущегося тела равна 2,2 · 1017 Дж, энергия покоя этого тела 9 · 1016 Дж. Кинетическая энергия
тела равна |
|
|
1) 1,3 · 1017 Дж |
2) |
1,12 · 1017 Дж |
3) 2,2 · 1016 Дж |
4) |
6,8 · 1016 Дж |
A134. Kинетическая энергия релятивистской частицы Еk, ее масса покоя m0. Полная энергия частицы равна
1) m0c2 –Ek |
|
2) m0c2 + Ek |
|||
3) 2m0c2 |
|
4) Ek – m0c2 |
|||
А135. Количество нейтронов в ядре атома фосфора 1531 Р равно |
|||||
1) |
15 |
2) 31 |
3) |
8 |
4) 16 |
А136. В результате бомбардировки бериллия 94 Ве альфа- |
|||||
частицами образуется ядро углерода 126 |
С и вылетает |
||||
1) |
нейтрон |
|
2) |
протон |
|
3) |
электрон |
|
4) |
мезон |
|
А137. Количество разных гамма-квантов при переходе атома водорода между четвертым и первым (основным) энер-
гетическими уровнями равно |
|
||
1) 4 |
2) 8 |
3) 10 |
4) 12 |
А138. Период полураспада это
1)время распада ядра на два осколка
2)время распада всех ядер
3)время распада половины ядер
4)время распада ядра на нуклоны
А139. Массовое число это
1)число ядер в куске урана
2)масса ядра
3)масса нуклонов в ядре
4)число нуклонов в ядре
А140. Возбужденный атом перешел из энергетического состояния Еn в энергетическое состояние Еm. Длина волны излученного кванта равна
1) |
Ån − Em |
2) |
hc |
|||
|
hc |
Ån − Em |
|
|||
3) |
|
hc |
|
4) hc(En – Em) |
||
En |
+ Em |
|
||||
|
|
|
|
|
||
604
Раздел IV. Колебания и волны. Оптика. Теория относительности.
А141. При бета-распаде элемент смещается на
1)две клетки к началу таблицы Менделеева
2)две клетки к концу таблицы Менделеева
3)на одну клетку к началу таблицы Менделеева
3)на одну клетку к концу таблицы Менделеева
А142. Аннигиляция — это превращение
1)нейтрального атома в положительный ион
2)нейтрального атома в отрицательный ион
3)частиц вещества в полевые частицы
4)полевых частиц в частицы вещества
А143. Бета-частицы это поток
1) |
нейтронов |
2) |
электронов |
3) |
ядер гелия |
4) |
гамма-квантов |
А144. Альфа-частицы это |
|
||
1) |
гамма-кванты |
2) |
релятивистские электроны |
3) |
ядра гелия |
4) |
протоны |
А145. Дефект массы — это разность между массами
1)протонов и нейтронов ядра
2)нейтрона и протона
3)протона и электрона
4)отдельных нуклонов и ядра
А146. Первый постулат Бора утверждает, что
1)при переходе атома из состояния с большей энергией в состояние с меньшей излучается гамма-квант
2)все законы природы выполняются в инерциальных системах отсчета одинаково
3)вся масса атома сосредоточена в его ядре, а электроны вращаются на большом удалении от ядра, поэтому атом внутри как бы пустой
4)атом может находиться в стационарных состояниях, когда он энергию не излучает
А147. Какая частица образуется в результате ядерной ре-
акции 73 Li + 12 H → |
84 Be + ? |
1) протон |
2) нейтрон |
3) E-частица |
4) D-частица |
А148. При D-распаде элемент смещается на 1) две клетки к началу таблицы Менделеева
605
Физика для старшеклассников и абитуриентов
2)две клетки к концу таблицы Менделеева
3)на одну клетку к началу таблицы Менделеева
4)на одну клетку к концу таблицы Менделеева
А149. Изотопами называются элементы
1)с одинаковым числом нейтронов, но разным числом протонов
2)с одинаковым числом протонов и нейтронов, но разным числом электронов
3)с одинаковым числом протонов, но разным числом нейтронов
4)с одинаковым числом протонов, но разным числом электронов
|
Е, Дж |
|
|
|
|
А150. Атом в состоянии с энер- |
||
|
|
|
||||||
Е0 |
|
|
0 |
|
|
гией Е1 (рис. 368) поглотил гамма- |
||
|
|
|
|
квант с энергией 3 · 10 –18 Дж. При |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Е3 |
|
|
–2 . 10–18 Дж |
|||||
|
|
этом он может |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е2 |
|
|
–5 . 10–18 Дж |
1) перейти только в состояние с |
||||
|
|
энергией Е2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) перейти в состояние с энергией Е3 |
|
|
|
|
|
–8 . 10–18 Дж |
3) перейти в состояние с энергией Е0 |
|||
Е1 |
|
|
4) ионизироваться |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
А151. Радон 21986 Rn после одного |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Рис. 368 |
|
|
D-распада и двух E-распадов пре- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
вратился в элемент со следующими |
|
зарядовым и массовым числами: |
|
|||||||
|
|
1) Z = 86 |
2) Z = 84 |
3) Z = 80 |
4) Z = 88 |
|||
|
|
A = 215 |
|
A = 213 |
A = 222 |
A = 219 |
||
А152. При облучении ядер урана 23592 U тепловыми нейтронами ядро делится на
1)протоны и нейтроны
2)2 осколка и D-частицы
3)2 осколка и нейтроны
4)электроны, протоны и нейтроны
Часть 2
В1. Пружинный маятник оттянули от положения равновесия на 1,5 см и отпустили. Какой путь пройдет маятник за 1 с, если период его колебаний 0,2 с?
606
Раздел IV. Колебания и волны. Оптика. Теория относительности.
В2. Уравнение гармонических колебаний маятника х = Аcos 2St. Все величины выражены в единицах СИ. Через сколько времени, считая от момента t = 0, потенциальная энергия маятника станет равна его кинетической энергии?
В3. Нить математического маятника отклонили от вертикали на угол D, и при этом он поднялся на высоту h над прежним положением. Чему стала равна циклическая частота колебаний маятника, когда его отпустили?
В4. Через сколько времени, считая от начала колебания, происходящего по закону косинуса, смещение колеблющейся точки составит половину амплитуды? Период колебания 12 с.
В5. Один математический маятник за определенное время совершил 10 колебаний, а другой маятник за это же время совершил 5 колебаний. Разность их длин 15 см. Определить длины маятников l1 и l2.
В6. Масса Земли больше массы Луны в 81 раз, а радиус Земли больше радиуса Луны в 3,6 раза. Определить, как изменится период колебания математического маятника, если его перенести с Земли на Луну.
В7. Амплитуда гармонических колебаний 2 см, полная энергия колебаний 3 · 10–5 Дж. Найти смещение маятника, считая от начала колебания, в тот момент, когда на него действует сила 2,25 мН.
В8. Маятник совершает гармонические колебания около положения равновесия с циклической частотой 5 рад/с. В какой момент времени, считая от начала колебания, смещение маятника составит 3,2 см, а скорость станет равна 0,16 м/с?
В9. Две точки, лежащие на одном луче, колеблются в противофазе. Расстояние от одной из них до источника колебаний 1 м, а от него до другой точки 1,1 м. Скорость волны 2,5 м/с. Найти период колебаний частиц в волне.
В10. В идеальном колебательном контуре с конденсатором емкостью С1 и катушкой с индуктивностью L максимальная сила тока в катушке I0.
Между обкладками конденсатора имеется диэлектрик. Какую работу надо совершить, чтобы очень быстро вынуть диэлектрик из конденсатора в тот момент, когда сила тока
607
Физика для старшеклассников и абитуриентов
в катушке равна нулю? Емкость конденсатора без диэлектрика С2.
В11. Первичная обмотка трансформатора содержит 12 000 витков, напряжение на ней 120 В. Сколько витков имеет вторичная обмотка, если ее сопротивление 0,5 Ом, сила тока во вторичной обмотке 1 А, а напряжение на потребителе 3,5 В?
В12. В цепи переменного тока стандартной частоты 50 Гц сила тока изменяется по закону i = 2 sin Zt. Какое количество теплоты выделится в цепи за один период, если цепь изготовлена из медной проволоки длиной 1 м с площадью поперечного сечения 1 мм2? Удельное сопротивление меди 1,7 · 10–8 Ом · м.
В13. Уравнение колебаний напряжения в колебательном контуре и = 8 cos 2S· 104 t. В какой момент времени, считая от начала колебаний, энергия электрического поля конденсатора станет максимальной?
В14. Сила тока в открытом колебательном контуре изменяется по закону i = 0,2 cos 5 · 105 St (м). Найти длину электромагнитной волны в воздухе. Ответ округлить до десятых долей километра.
В15. К потолку комнаты высотой 2,5 м прикреплена люминесцентная лампа длиной 80 см. На высоте 1 м от пола располагается непрозрачный горизонтальный диск радиусом 50 см. Центр лампы и диска лежат на одной вертикали. Найти диаметр тени диска на полу. Ответ дать с точностью до десятых метра.
В16. Найти расстояние между двумя мнимыми изображениями точки М в зеркалах,
Мрасположенных под углом 30о друг к другу
l |
(рис. 369), если эта точка находится на |
|
биссектрисе этого угла и на известном рас- |
|
стоянии l = 10 см между линией пересечения |
Рис. 369 |
зеркал и точкой. |
|
В17. Угол падения лучей на плоскопараллельную пластинку равен 600, смещение луча по выходе из пластинки 0,7 см. Найти длину луча в толще пластинки. Показатель преломления вещества пластинки равен 1,7.
В18. Высота изображения предмета 4 см, расстояние от экрана, на котором получено изображение, до собирающей
608
Раздел IV. Колебания и волны. Оптика. Теория относительности.
линзы 50 см. Чему равна оптическая сила линзы, если высота предмета 80 см?
В19. При освещении дифракционной решетки белым светом спектры второго и третьего порядков частично перекрывают друг друга. На линию какого цвета в спектре второго порядка накладывается синяя линия с длиной волны 0,45 мкм спектра третьего порядка?
В20. Определить абсолютный показатель преломления среды, в которой свет с энергией кванта Hимеет длину волны O.
В21. Источник света испускает в течение 4 с 8 · 1010 фотонов с длиной волны 0,5 мкм. Какова мощность излучения?
В22. Две частицы движутся навстречу друг другу со скоростями 0,4с и 0,6с относительно неподвижных объектов. В начале наблюдения расстояние между ними 1,5 км. Через сколько времени они столкнутся? Ответ округлить до целых микросекунд.
В23. Масса движущегося электрона превышает его массу покоя в 40 000 раз. С какой скоростью движется электрон?
В24. Найти удельную энергию связи ядра кислорода 168 О в МэВ. Масса ядра кислорода 15,99052 а.е.м., масса протона 1,00783 а.е.м., масса нейтрона 1,00866 а.е.м.
В25. Период полураспада радия 1600 лет. Определить, через сколько времени число оставшихся атомов уменьшится в 4 раза.
В26. В процессе термоядерного синтеза ядра гелия выделяется энергия 4,2 пДж. Молярная масса гелия 4 · 10–3 кг/моль. Какая масса гелия образуется каждые 10 с на Солнце, если мощность солнечного излучения 4 · 1020 МВт?
В27. Покоившийся мезон с массой 2,5 · 10–28 кг распался на два гамма-кванта. Найти длину волны каждого из них.
В28. Покоившийся мезон с массой m0 распался на два гаммакванта. Найти импульс каждого из них.
Часть 3
С1. На краю стола укреплен невесомый блок, способный вращаться без трения. Через блок перекинута невесомая нить, к одному концу которой привязан брусок массой m1, непод-
609