Физика - Самарский государственный аэрокосмический

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени академика С.П.КОРОЛЕВА
(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)» (СГАУ)
ТЕСТ ПО ФИЗИКЕ № Ф Д 15 - 00
ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ УЧАЩИХСЯ
Вариант каждого теста состоит из 2-х частей. На его выполнение отводится
210
минут.
При
выполнении
варианта
разрешается
пользоваться
непрограммируемым калькулятором. Во всех заданиях, если специально не оговорено
в условии, сопротивлением воздуха при движении тел следует пренебречь. Задания
рекомендуется выполнять по порядку, не пропуская ни одного. Если же задание не
удается выполнить сразу, перейдите к следующему. Если останется время,
вернитесь к пропущенным заданиям.
При расчетах принять:
Ускорение свободного падения тел у поверхности Земли g= 10 м/с2.
Гравитационная постоянная G=6,67·10-11 Н·м2/кг2.
Универсальная газовая постоянная R=8,31 Дж / (моль·К).
Число Авогадро NA=6,02·1023 моль-1.
Постоянная Больцмана к=1,38·10-23 Дж/К.
Модуль заряда электрона е=1,6·10-19Кл, масса электрона me=9,1·10-31 кг.
Масса протона mp=1,672·10-27кг, масса нейтрона mn=1,674·10-27 кг.
Коэффициент пропорциональности в законе Кулона к = 1/(4πε0) = 9·109 Н·м2/Кл2.
Электрическая постоянная ε0=8,85·10-12Ф/м.
Магнитная постоянная μ0=4π·10-7 Гн/м.
Скорость света в вакууме с=3·108 м/с.
Постоянная Планка h=6,626·10-34 Дж·с.
1эВ=1,6·10-19Дж, 1а.е. м.=1,66·10-27кг, 1мм рт.ст.= 133 Па.
ЧАСТЬ 1
Ответами к заданиям части 1 являются число или десятичная дробь. Цифры в
последовательности записываются без пробелов, запятых и других дополнительных
символов. Каждый символ пишется в отдельной клеточке. Единицы измерений
физических величин писать не нужно.
1.Определите модуль перемещения частицы (рис.1), начавшей
двигаться по окружности из точки А, и совершившей за 2,5с 2,5
полных оборота.
Ответ:…R.
Рис.1
2.График зависимости
пройденного пути от времени для
прямолинейного движения материальной точки представлен на рис.
2. Найдите среднюю скорость точки за 6 с движения.
Ответ:… м/с.
Рис. 2
3.На горизонтальной поверхности находится тело массой 3 кг. На тело подействовали
горизонтальной силой, равной 5 Н. Найдите силу трения, действующую на тело, если
коэффициент трения между телом и поверхностью 0,2.
Ответ:…Н.
4. Спутники запускаются на круговую околоземную орбиту, на высоту h над
поверхностью Земли, намного большую радиуса Земли. Во сколько раз изменится его
первая космическая скорость, если масса спутника уменьшилась вдвое?
Ответ:… раза.
5. Два тела массой т1 и т2 двигались навстречу друг другу со скоростями 1 = 4 м/с и
2 = 20 м/с. В результате абсолютно упругого удара тела обменялись скоростями (первое
тело начало двигаться в противоположном направлении со скоростью 20 м/с, а второе - 4
м/с). Найдите отношение масс этих тел ml/т2.
Ответ:…
6. Шарик массы m=1,73кг и радиусом R подвешен к гладкой вертикальной
стенке, как показано на рис. 3, длина нити L = R. Определите силу
реакции стенки, действующую на шарик.
Рис. 3
Ответ:…Н.
7. Молярная масса кислорода μ=32·10- 3кг/моль. Найдите массу молекулы кислорода.
Результат умножьте на10-26..
Ответ:…кг.
8. Две изобары для идеального газа одной и той же массы показаны на
рис. 4. Углы наклона изобар к оси абсцисс равны α1=220 и α2=450.
Найдите отношение давлений газа p2 / p1 .
Ответ:…
Рис. 4
9. В закрытом сосуде находился газ массой т=10г. Часть газа выпустили
из сосуда. При этом температура не изменилась, а давление уменьшилось в 2,5 раза.
Определите (в г) массу выпущенного газа.
Ответ:…г.
10.Внешние силы над идеальным газом совершают работу таким образом, что в
любой момент времени совершенная работа равна количеству теплоты ΔQ, переданной
газом окружающей среде. При этом осуществляется процесс:
1) адиабатический, 2) изобарический,
3) изотермический, 4) изохорический.
11. В калориметре смешали две жидкости одинаковой массы ml = m2, но с разными
удельными теплоемкостями с2 =2с1 и разными температурами T1 = 2T2=600К. Найдите
установившуюся температуру смеси в калориметре.
Ответ:… К.
12.
Электрическое
поле
создается
двумя
одноименными
положительными равными по величине зарядами (рис.5). Вектор
напряженности электрического поля в точке А направлен: 1) вправо, 2)
влево,3) вверх, 4) вниз.
Рис.5
13. Заряженная металлическая сфера радиусом 20см создает электрическое поле,
потенциал которого на поверхности сферы 4 В. Определите напряженность поля на
расстоянии 10 см от центра сферы.
Ответ: … В/м.
14. Плоский конденсатор состоит из двух круглых пластин диаметром 20 см,
разделенных парафинированной бумагой толщиной 1 мм с диэлектрической
проницаемостью ε=2. Найдите емкость конденсатора.
Ответ:…пФ.
15. ЭДС батареи 12В. При замыкании ее на внешнее сопротивление в 2 Ом она дает
ток силой 3 А. Определите силу тока при коротком замыкании батареи.
Ответ:…А.
16. Электрочайник с сопротивлением R1, включенный в сеть с напряжением U,
нагревает воду до кипения за время t1. Определите время, за которое другой
электрочайник, имеющий сопротивление R2 =2R1, включенный в ту же цепь, нагревает
то же количество воды с той же начальной температурой до кипения.
Ответ:… t1.
17. Прямолинейный проводник длиной 1 м подвешен горизонтально на двух тонких
нитях перпендикулярно горизонтальному однородному магнитному полю с индукцией
20 мТл. По проводнику пропустили ток силой 10 А. На сколько изменится натяжение
каждой нити?
Ответ:…Н.
18. Электрон движется в однородном магнитном поле по окружности, имея скорость,
v= 5∙105 м/с. Индукция магнитного поля В=4мТл. Найдите радиус окружности, по
которой движется электрон.
Ответ:…м.
19. Прямой проводник падает в горизонтальном однородном магнитном поле
перпендикулярно силовым линиям (рис. 6) с ускорением свободного падения. В проводнике
возникает индукционный ток, направленный
1) от А к В (вправо), 2) от В к А(влево),
3) вверх, 4)вниз.
20. Разность длин двух математических маятников составляет
30 см, а период колебаний Т1 =2Т2. Найдите (в см) длину первого
маятника.
Ответ:…см.
Рис.6
21. На рис.7 показан график волны, распространяющейся вдоль оси X со скоростью 8
м/с. Найдите период колебаний в изображенной волне.
Ответ:…с.
22. Электрическая емкость конденсатора колебательного контура
радиоприемника изменяется в пределах от C1 до 9C1. Емкость
конденсатора C1 соответствует принимаемой волне 3 м. В каком
диапазоне длин волн работает приемник?
Ответ:… м – …м.
Рис.7
23. На какой угол повернется отраженный от зеркала луч света, если зеркало
повернуть на угол 30°?
Ответ:..°.
24. Действительное изображение предмета, помещенного в 15 см от собирающей
линзы, получается на расстоянии 30 см от нее. Найдите оптическую силу линзы.
Ответ:… дптр.
25. Найдите длину световой волны для линии в дифракционном спектре третьего
порядка, совпадающей с линией спектра четвертого порядка с длиной волны 510 нм.
Ответ:… нм.
26. Красная граница фотоэффекта λкр = 540 нм. Определите максимальная скорость
электронов, выбиваемых из металла светом с длиной волны λ=3∙10-7 м.
Ответ:...∙105 м/с.
27. Сколько возможных квантов с различной энергией может испускать атом
водорода, если электрон находится на третьей стационарной орбите?
Ответ:….
28. Какое число α- и β– - распадов происходит при радиоактивном распаде урана 238
92 U ,
если он превращается в изотоп
Ответ: … и …..
198
82
Pb ?
ЧАСТЬ 2
Ответы заданий части 2 запишите на бланке ответов рядом с номером задания
(29-33), начиная с первого окошка. Ответом может быть число, равное значению
искомой величины, или десятичная дробь, выраженные в единицах системы СИ, если
в задании не оговорено иначе. Если в ответе получается число в виде десятичной
дроби, то округлите ее до десятых долей числа. Каждую цифру числа и знак минус,
если число отрицательное, пишите в отдельном окошке. Единицы измерений
(градусы, проценты, метры и т.д.) не пишите.
29. Под каким углом к горизонту нужно тянуть тело по горизонтальной
поверхности, чтобы усилие было наименьшим? Коэффициент трения тела о
поверхность равен μ=0,2.
Ответ:…0.
30. При нагревании стального шара его объем увеличился на 30см3. На сколько
увеличилась внутренняя энергия шара? При решении принять: коэффициент линейного
расширения α =1,2·10-5 К-1; удельная теплоемкость стали с=462 Дж/(кг·К); плотность
стали ρ=7800 кг/м3.
Ответ:…МДж.
31. Стержень длиной L = 1 м вращается в однородном магнитном поле с постоянной
угловой скоростью ω = 30 рад/с. Ось вращения стержня параллельна магнитным
силовым линиям поля и проходит через его конец. Определите ЭДС индукции,
возникающую на концах стержня, если индукция магнитного поля В = 0,02 Тл.
Ответ:…В.
32. На рис.8 изображен точечный источник S и его
изображение В, полученное с помощью собирающей линзы, и
ближайший к источнику света фокус F линзы. Расстояние SF =
16 см, SВ = 36 см. Найдите фокусное расстояние линзы,
выраженное в см.
S
F
B
Рис.8
Ответ:..см.
Установите соответствие между описанными в первом столбце
особенностями применения первого закона термодинамики
к
различным изопроцессам и названием изопроцесса.
33.
Особенности применения первого начала
термодинамики
А. Все количество теплоты, переданное
газу, идет на совершение работы,
внутренняя энергия газа не меняется.
Б. Изменение внутренней энергии газа
происходит только за счет совершения
работы,
так
как
теплообмен
с
окружающими телами отсутствует.
Название процесса
1)Изотермический
2)Изобарический
4)Адиабатный
3)Изохорный
А
Б
Получившуюся последовательность цифр перенесите в бланк ответов (без
пробелов и каких-либо символов).