Физика (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Вологодский государственный технический университет

КАФЕДРА ФИЗИКИ

ФИЗИКА

Сборник задач и вопросов для тестового контроля

Часть 1

Вологда 2004 г.

УДК 530.1

Физика: Сборник задач и вопросов для тестового контроля.- Вологда: ВоГТУ, 2004. - 38 с.

В первой части сборника представлены 156 закрытых задач по физике, варианты ответов к ним и методические указания. Содержание охватывает следующие разделы курса физики: механика, молекулярная физика и термодинамика, электростатика, электрический постоянный ток и соответствует требованиям общеобразовательного стандарта.

Материалы сборника могут быть использованы студентами для самоконтроля качества знаний по курсу физики, а также преподавателями, применяющими тестовые методы контроля.

Утверждено редакционно-издательским советом ВоГТУ.

Составители: , канд. техн. наук, доцент,

, канд. физ.-мат. наук, доцент.

Рецензенты: , канд. техн. наук, профессор,

зав. кафедрой прикладной и теоретической физики ВГПУ.

, канд. физ.-мат. наук, доцент,

зам. директора по научно-методической работе

Вологодского многопрофильного лицея.

Введение.

Современные средства контроля качества знаний студентов, наряду с зачетами и экзаменами, предусматривают тестовые методы.

Стандартный тест по университетскому курсу физики имеет продолжительность 180 минут и содержит 40 задач и вопросов. Поэтому для успешного прохождения теста необходимо предварительно выработать навыки безошибочного решения разноплановых задач по всему курсу физики в условиях дефицита времени и информации, что достигается путем самостоятельной работы студента с материалами тестов.

Настоящее пособие предназначено для ознакомления студентов с содержанием тестов, используемых Министерством образования Российской Федерации при аттестации вузов. В первой части пособия приведены 156 закрытых задач и ответы к ним, систематизированные по следующим темам: 1) механика; 2) молекулярная физика и термодинамика; 3) электростатика; 4) электрический постоянный ток. Для каждой темы приведен примерный перечень вопросов, представленных в материалах тестового контроля.

Методические указания.

1.  Изучите текст задачи, уясните физическую суть процессов, происходящих в задаче.

2.  Запишите данные, сделайте их перевод в систему единиц СИ.

3.  Сделайте рисунок, особо выделите на нем все векторные величины.

4.  Выделите известные и неизвестные переменные, сформулируйте цель решения.

5.  Сформулируйте план решения. Напишите формулы основных физических законов, используемых при решении.

6.  Составьте математическую модель задачи в форме системы уравнений (одного уравнения).

7.  Приведите систему уравнений к скалярной форме записи и путем преобразований получите решение задачи в общем виде.

8.  Подставьте исходные данные и получите ответ. Проверьте ход решения и результат. Проанализируйте полученный результат, оцените его реальность.

9.  Сравните полученный ответ с ответами, приведенными в тексте задачи. Выберите правильный ответ и внесите его номер в соответствующую позицию контрольной карты теста.

1. МЕХАНИКА

1.  Основные понятия кинематики: путь, перемещение, скорость, ускорение и его составляющие.

2.  Равномерное движение. Формула сложения скоростей.

3.  Равнопеременное движение: равноускоренное движение, равнозамедленное движение.

4.  Угловая скорость; угловое ускорение.

5.  Кинематика вращательного движения.

6.  Основные понятия динамики: масса, сила.

7.  Силы трения, упругости, гравитации, веса.

8.  I-ый, П-ой, Ш-ий законы Ньютона.

9.  Импульс тела. Импульс силы. Закон сохранения импульса.

10.  Момент силы. Момент инерции. Основное уравнение динамики вращательного движения.

11.  Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

12.  Работа, энергия, мощность.

13.  Кинетическая и потенциальная энергии. Полная механическая энергия системы.

14.  Закон сохранения энергии.

15.  Удар: абсолютно упругий, абсолютно неупругий.

16.  Тяготение. Закон всемирного тяготения.

17.  Поле тяготения. Напряженность, потенциал поля тяготения. Работа в поле тяготения.

18.  Неинерциальные системы отсчета.

19.  Механика жидкости. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Формула Торричелли.

20.  Вязкость. Режимы течения жидкости.

21.  Релятивистская механика.

Литература.

[1], с. 11-206; [2], с. 6-79; [3], с. 6-144; [4], с. 6-83; [5], с. 8-86.

1. Сила, действующая на материальную точку массой 1 кг, меняется по закону, указанному на графике. Какую скорость приобретает точка при t1=1c, если v0=0, F(0)=10 H, F(t1)=6 Н?

1) 4 м/с;

2) 6 м/с;

3) 1.5 м/с;

4) 8 м/с;

5) 2 м/с.

2. pо-мезон, двигавшийся со скоростью 0.8С (C-скорость света в вакууме) в покоящейся лабораторной системе отсчета, распадается на два фотона γ1 и γ2. В собственной системе отсчета pо-мезона фотон γ1 был испущен вперед, а γ2 – назад относительно направления полета pо-мезона. Скорость γ2 в лабораторной системе отсчета равна:

1) +1.0 С; 2) +1.8 С; 3) –1.0 С;

4) –0.2 С; 5) +0.8 С.

3. График зависимости потенциальной энергии точки указан на рисунке 1. Как выглядит график компоненты силы Fx?

1) Г;

2) Д;

Fx

3) В;

4) А;

5) Б.

4. Пятикилограммовый камень падает на гвоздь и забивает его на глубину 0.025 метра в дерево. Если камень в момент удара о гвоздь двигался со скоростью 10 метров в секунду, то средняя сила, действующая на гвоздь со стороны камня, когда гвоздь входит в дерево, НАИБОЛЕЕ БЛИЗКА к:

1) 10 Н; 2) 100 000 Н; 3) 100 Н; 4) 10 000 Н; 5) 1000 Н.

5. В поле центральных сил МОМЕНТ ИМПУЛЬСА материальной точки относительно центра:

1) не меняется, оставаясь в плоскости движения;

2) не меняется, оставаясь перпендикулярным плоскости движения;

3) не меняется по направлению, меняется по величине;

4) не меняется по величине, а меняется по направлению;

5) равен нулю.

6. МОМЕНТ ИМПУЛЬСА тела зависит от:

А. Момента силы.

Б. Положения оси вращения.

В. Скорости тела.

Г. Массы тела.

Варианты ответов:

1) только от А;

2) только от А, Б и В;

3) только от В и Г;

4) от всех этих параметров;

5) только от Б, В и Г.

7. Вектор ТАНГЕНЦИАЛЬНОГО УСКОРЕНИЯ направлен:

1) вдоль касательной к траектории;

2) вдоль оси вращения;

3) в сторону выпуклости траектории;

4) среди предложенных нет верного ответа;

5) по нормали к траектории.

8. Сила, действующая на материальную точку массой 2 кг, меняется по закону Fx=3t2 (Н). Какую скорость приобретает точка при t=2с, если начальная скорость равна нулю?

1) 3 м/с; 2) 2 м/с; 3) 2.5 м/с; 4) 6 м/с; 5) 4 м/с.

9. Полная энергия частицы в 100 раз превышает ее энергию покоя. Если масса покоя частицы равна m0, значение ее импульса наиболее близко к:

1) 70×m0×с; 2) 10×m0×с; 3) 10000×m0×с; 4) m0×с; 5) 100×m0×с.

10. Камень брошен вертикально вверх с начальной скоростью v0. Предположим, что сила трения пропорциональна v, где v – скорость камня. Какое из следующих утверждений ВЕРНО?

1) Скорость камня после возврата в начальную точку равна v0;

2) ускорение камня равно g только в верхней точке;

3) камень может достичь скорости большей, чем v0, прежде, чем он вернется в исходную точку;

4) ускорение камня всегда равно g;

5) ускорение камня всегда меньше g.

11. Две маленькие сферы из пластилина, А и В, массой М и 3М соответственно, подвешены к потолку на нитях одинаковой длины l. Сферу А отклоняют так, что она достигает высоты h, как показано на рисунке, и отпускают. Сфера А сталкивается со сферой В. Они соединяются и поднимаются на МАКСИМАЛЬНУЮ высоту, равную:

1) (1/8)×h; 2) (1/2)×h; 3) (1/4)×h; 4) (1/16)×h; 5) (1/3)×h.

12. Стержень из горизонтального положения под действием силы тяжести переходит в вертикальное (рисунок). В какой точке траектории угловое ускорение стержня будет МАКСИМАЛЬНО?

1) Q; 2) M; 3) N; 4) L; 5) K.

13. МОМЕНТ ИНЕРЦИИ тела зависит от:

А. Момента силы.

Б. Положения оси вращения.

В. Углового ускорения тела.

Г. Массы тела.

Варианты ответов:

1) только от В и Г;

2) только от А и Б;

3) только от А и В;

4) только от Б, В и Г;

5) только от Б и Г.

14. Для тела с закрепленной осью вращения вектор угловой скорости направлен:

1) вдоль касательной к траектории;

2) среди предложенных нет верного ответа;

3) в сторону выпуклости траектории;

4) вдоль оси вращения;

5) по нормали к траектории.

15. Одного из близнецов после рождения родители оставили на Земле у бабушки, а другого взяли с собой в космическое путешествие на корабле, летящем со скоростью v=С/2. Во сколько раз возраст одного близнеца отличается от другого с точки зрения бабушки?