Тема: Распределения Максвелла и Больцмана

Начало формы

Конец формы

Формула  описывает распределение одинаковых молекул массой  по высоте в изотермической атмосфере; здесь – концентрация молекул при ,  – их концентрация на высоте . Для этой зависимости справедливы следующие утверждения …

			приведенные на рисунке кривые соответствуют распределениям для одного и того же газа при разных температурах, причем :
			приведенные на рисунке кривые соответствуют распределениям для двух разных газов при одинаковой температуре, причем массы молекул удовлетворяют соотношению :
			приведенные на рисунке кривые соответствуют распределениям для одного и того же газа при разных температурах, причем :
			приведенные на рисунке кривые соответствуют распределениям для двух разных газов при одинаковой температуре, причем массы молекул удовлетворяют соотношению

Тема: Средняя энергия молекул

Начало формы

Конец формы

При комнатной температуре отношение  молярных теплоемкостей при постоянном давлении и постоянном объеме равно  для …

		кислорода
		водяного пара
		углекислого газа
		гелия

Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия

Начало формы

Конец формы

На рисунке изображен цикл Карно в координатах , где S – энтропия. Адиабатное расширение происходит на этапе …

		2–3
		4–1
		1–2
		3–4

Решение: Адиабатным называется процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой. Следовательно, для такого процесса  Изменение энтропии определяется как , следовательно, в адиабатном процессе энтропия остается постоянной. Согласно первому началу термодинамики, для адиабатного процесса . При адиабатном расширении газ совершает работу над внешними телами ( ), следовательно, внутренняя энергия уменьшается ( ). Это означает, что температура газа понижается. Таким образом, адиабатное расширение происходит на этапе 2–3.

Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

Начало формы

Конец формы

На рисунке представлена диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа: За цикл газ получает количество теплоты (в ), равное …

33 |

Решение: Цикл состоит из изохорного нагревания (4–1), изобарного расширения (1–2), изохорного охлаждения (2–3) и изобарного сжатия (3–4). На первых двух этапах цикла газ получает теплоту. Согласно первому началу термодинамики, количество теплоты, получаемое газом, равно , где – изменение внутренней энергии, – работа газа. Тогда . Таким образом, количество теплоты, получаемое газом за цикл, равно

Тема: Интерференция и дифракция света

Начало формы

Конец формы

На узкую щель шириной  падает нормально плоская световая волна с длиной волны  На рисунке схематически представлена зависимость интенсивности света от синуса угла дифракции: Если расстояние от щели до экрана составляет , то ширина центрального максимума (в ) равна … (Учесть, что .)

20

Тема: Эффект Комптона. Световое давление

Начало формы

Конец формы

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

10

Тема: Поляризация и дисперсия света

Начало формы

Конец формы

Кривая дисперсии в области одной из полос поглощения имеет вид, показанный на рисунке: Нормальная дисперсия имеет место в области частот …

Решение: Дисперсия света называется нормальной, если с ростом частоты показатель преломления растет  дисперсия света называется аномальной, если с ростом частоты показатель преломления убывает  Аномальная дисперсия наблюдается в областях частот, соответствующих полосам интенсивного поглощения.

Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект

Начало формы

Конец формы

На рисунке представлены две вольтамперные характеристики вакуумного фотоэлемента. Если Е – освещенность фотокатода, а l – длина волны падающего на него света, то справедливо следующее утверждение …

Тема: Волны. Уравнение волны

Начало формы

Конец формы

Уравнение бегущей волны имеет вид: , где  выражено в миллиметрах,  – в секундах,  – в метрах. Отношение амплитудного значения скорости частиц среды к скорости распространения волны равно …

		0,028
		28
		0,036
		36

Тема: Сложение гармонических колебаний

Начало формы

Конец формы

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

1
2
3

Решение: Амплитуда результирующего колебания, полученного при сложении двух гармонических колебаний одного направления с одинаковыми частотами, определяется по формуле , где и  – амплитуды складываемых колебаний, ( ) – разность их фаз. Если амплитуда результирующего колебания , то . Тогда  и разность фаз складываемых колебаний равна . Если , то . Тогда , следовательно, . Если , то . Тогда , следовательно, .

Тема: Свободные и вынужденные колебания

Начало формы

Конец формы

Пружинный маятник с жесткостью пружины  совершает вынужденные колебания со слабым коэффициентом затухания  которые подчиняются дифференциальному уравнению  Амплитуда колебаний будет максимальна, если массу груза увеличить в _____ раз(-а).

9

Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

Начало формы

Конец формы

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

2

Тема: Законы сохранения в механике

Начало формы

Конец формы

График зависимости кинетической энергии от времени для тела, брошенного с поверхности земли под некоторым углом к горизонту, имеет вид, показанный на рисунке …

Решение: Кинетическая энергия тела , где  и  – проекции скорости тела  на оси OX и OY соответственно. Для тела, брошенного под углом α к горизонту, , . Тогда . Это уравнение параболы со смещенной вершиной, ветви которой направлены вверх, причем . Поэтому график зависимости кинетической энергии тела, брошенного с поверхности земли под некоторым углом к горизонту, от времени имеет вид:

Тема: Работа. Энергия

Начало формы

Конец формы

Для того чтобы раскрутить стержень массы  и длины (см. рисунок) вокруг вертикальной оси, проходящей перпендикулярно стержню через его середину, до угловой скорости , необходимо совершить работу . Для того чтобы раскрутить до той же угловой скорости стержень массы  и длины , необходимо совершить работу в  _____  раз(-а) бόльшую, чем .

8

Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения

Начало формы

Конец формы

Точка М движется по спирали с равномерно убывающей скоростью в направлении, указанном стрелкой. При этом величина полного ускорения точки …

		уменьшается
		увеличивается
		не изменяется
		равна нулю

Тема: Элементы специальной теории относительности

Начало формы

Конец формы

-мезон, двигавшийся со скоростью  (с – скорость света в вакууме) в лабораторной системе отсчета, распадается на два фотона: g₁ и g₂. В системе отсчета мезона фотон g₁ был испущен вперед, а фотон g₂ – назад относительно направления полета мезона. Скорость фотона g₁ в лабораторной системе отсчета равна …

Решение: Фотон является частицей, которая может существовать, только двигаясь со скоростью с, то есть со скоростью света в вакууме. Кроме того, согласно одному из постулатов специальной теории относительности – принципу постоянства скорости света – скорость света в вакууме не зависит от движения источника света и, следовательно, одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Поэтому скорость фотона g₁ с учетом направления его движения в лабораторной системе отсчета равна .

Тема: Динамика поступательного движения

Начало формы

Конец формы

Импульс материальной точки изменяется по закону (кг·м/с). Модуль силы (в Н), действующей на точку в момент времени t = 1 c, равен …

5

Тема: Динамика вращательного движения

Начало формы

Конец формы

Направления векторов момента импульса  и момента силы для равнозамедленного вращения твердого тела правильно показаны на    рисунке …

		3
		1
		2
		4
		5

Тема: Законы сохранения в механике

Начало формы

Конец формы

Сплошной и полый цилиндры, имеющие одинаковые массы и радиусы, скатываются без проскальзывания с горки с одной и той же высоты. Если трением и сопротивлением воздуха можно пренебречь, то отношение скоростей , которые будут иметь эти тела у основания горки, равно …

		1

Тема: Динамика вращательного движения

Начало формы

Конец формы

Направления векторов момента импульса  и момента силы для равнозамедленного вращения твердого тела правильно показаны на    рисунке …

		3
		1
		2
		4
		5

Тема: Динамика поступательного движения

Начало формы

Конец формы

Тело массой  движется равномерно по вогнутому мосту со скоростью . В нижней точке  сила давления тела на мост вдвое превосходит силу тяжести. Радиус кривизны моста (в ) равен …

10 |

Решение: Согласно второму закону Ньютона в нижней точке моста,     или   .  Следовательно,    и

Тема: Элементы специальной теории относительности

Начало формы

Конец формы

Нестабильная частица движется со скоростью 0,6 с (с – скорость света в вакууме). Тогда время ее жизни в системе отсчета, относительно которой частица движется ______%.

		увеличится на 25
		уменьшится на 25
		уменьшится на 40
		увеличится на 40

Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения

Начало формы

Конец формы

Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется со временем, как показано на графике. Угловое перемещение (в радианах) в промежутке времени от 4 с до 8 с равно …

		0
		2
		4
		8

Решение: По определению . Отсюда  и . Используя геометрический смысл интеграла, искомый угол поворота можно найти как площадь двух треугольников. При этом нужно учесть, что, во-первых, в момент времени  происходит изменение направления вращения тела на противоположное, и, во-вторых, площади треугольников равны. Поэтому угловое перемещение тела за рассматриваемый промежуток времени равно нулю.