Тест

по дисциплине Физика. Часть 1. «Основы механики, молекулярная физика и термодинамика»

  (наименование дисциплины)

Тема № 1. Кинематика поступательного и вращательного движения точки

(Задания предполагают 1 правильный ответ)

Вопрос № 1.1

На рисунке представлен график зависимости угловой скорости вращающегося тела от времени. Модуль углового ускорения максимален на участке …

Варианты ответов:

1. 0-1        2. 3-4                1-3                3. 2-3                4. 3-4                5. 1-2

Вопрос № 1.2

Тело движется с постоянной по величине скоростью по дуге окружности, переходящей в прямую, как показано на рисунке.

Величина полного ускорения тела до точки А...

Варианты ответов:

1. уменьшается, потом увеличивается

2. увеличивается, потом уменьшается до нуля

3. постоянна, потом уменьшается до нуля

4. увеличивается, потом остается постоянной

Вопрос № 1.3

При равнозамедленном движении тела с угловой скоростью w его угловое ускорение имеет направление, указанное на рисунке цифрой…

Варианты ответов:

1. 4        2. 3                3. 1                4. 2

Вопрос № 1.4

Камень бросили под углом к горизонту со скоростью V0. Его траектория в однородном поле тяжести изображена на рисунке. Сопротивления воздуха нет.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Тангенциальное ускорение на участке А-В-С …

Варианты ответов:

1.                2.                3.

Вопрос № 1.5

Колесо вращается так, как показано на рисунке белой стрелкой. К ободу колеса приложена сила, направленная по касательной.

Правильно изображает угловую скорость колеса вектор

Варианты ответов:

1. 1        2. 4                3. 3                4. 2                5. 5

Тема № 2. Динамика поступательного движения

(Задания предполагают 1 правильный ответ)

Вопрос № 2.1

Система состоит из трех шаров c массами m1=1 кг, m2=2кг, m3=3 кг, которые движутся так, как показано на рисунке.

Если скорости шаров равны v1=3м/с, v2=2м/с, v3=1м/с, то величина скорости центра масс этой системы в м/c равна…

Варианты ответов:

1. 4        2.                3. 10                4.

Вопрос № 2.2

Система состоит из трех шаров c массами m1=1 кг, m2=2кг, m3=3 кг, которые движутся так, как показано на рисунке.

Если скорости шаров равны v1=3м/с, v2=2м/с, v3=1м/с, то вектор импульса центра масс этой системы направлен…

Варианты ответов:

1. вдоль оси +OY        2. вдоль оси OX                3. вдоль оси –OY

Вопрос № 2.3

Лифт движется вниз с ускорением а>g, при этом…

Варианты ответов:

1. тело будет находиться в невесомости        2. с телом ничего не произойдет

3. тело прижмется к потолку лифта                4. тело прижмется к полу лифта

Вопрос № 2.4

Положение центра масс системы двух частиц относительно точки О, изображенных на рисунке,

определяется радиус-вектором...

Варианты ответов:

1.        2.                3.                4.

Вопрос № 2.5

При механическом движении из указанных ниже пар величин всегда совпадают по направлению …

Варианты ответов:

1. сила и скорость                                2. сила и перемещение

3. ускорение и перемещение                        4. сила и ускорение

Тема № 3. Динамика вращательного движения

(Задания предполагают 1 правильный ответ)

Вопрос № 3.1

При расчете моментов инерции тела относительно осей, не проходящих через центр масс, используют теорему Штейнера. Если ось вращения тонкостенной трубки перенести из центра масс на образующую (рис.), то момент инерции относительно новой оси увеличится в….

Варианты ответов:

1. 1.5 раза                2. 2 раза                3. 3 раза                4. 4 раза

Вопрос № 3.2

Момент импульса тела относительно неподвижной оси изменяется по закону . Укажите график, правильно отражающий зависимость от времени величины момента сил, действующих на тело.

Варианты ответов:

1.                2.                3.                4.

Вопрос № 3.3

Алюминиевый и стальной цилиндры имеют одинаковую высоту и равные массы. На цилиндры действуют одинаковые по величине силы, направленные по касательной к их боковой поверхности. Относительно моментов сил, действующих на цилиндры, справедливо следующее суждение:

Варианты ответов:

1. моменты сил, действующие на цилиндры равны нулю

2. на стальной цилиндр действует больший момент сил, чем на алюминиевый цилиндр

3. на алюминиевый цилиндр действует больший момент сил, чем на стальной цилиндр

4. моменты сил, действующие на цилиндры, одинаковы

Вопрос № 3.4

Момент инерции тонкого стержня длиной l относительно перпендикулярной оси, проходящей через центр, равен . Как изменится момент инерции, если ось вращения перенести параллельно на один из его концов?

Варианты ответов:

1. увеличится в 6 раз                2. увеличится в 2 раза        3. увеличится в 3 раза

4. увеличится в 4 раза                5. увеличится в 12 раз

Вопрос № 3.5

Абсолютно твердое тело вращается с угловым ускорением, изменяющимся по закону , где - некоторая положительная константа. Момент инерции тела остается постоянным в течение всего времени вращения. Зависимость от времени момента сил, действующих на тело, определяется графиком …

Варианты ответов:

1.        2.                3.                4.        5.

Тема № 4. Работа и энергия

(Задания предполагают 1 правильный ответ)

Вопрос № 4.1

Зависимость перемещения тела массой 4 кг от времени представлена на рисунке.

Кинетическая энергия тела в момент времени равна…

Варианты ответов:

1. 25 Дж        2. 40 Дж        3. 50 Дж        4. 15 Дж                5. 20 Дж

Вопрос № 4.2

Два маленьких массивных шарика закреплены на невесомом длинном стержне на расстоянии r1 друг от друга. Стержень может вращаться без трения в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей посередине между шариками. Стержень раскрутили из состояния покоя до угловой скорости , при этом была совершена работа А1. Шарики раздвинули симметрично на расстояние r2=2r1 и раскрутили до той же угловой скорости.

При этом была совершена работа …

Варианты ответов:

1.                2.                3.                4.

Вопрос № 4.3

Небольшая шайба начинает движение без начальной скорости по гладкой ледяной горке из

точки А. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии шайбы от координаты х изображена на графике .

Кинетическая энергия шайбы в точке С

Варианты ответов:

1. в 2 раза меньше, чем в точке В                2. в 2 раза больше, чем в точке В

3. в 3 раза больше, чем в точке В                4. в 3 раза меньше, чем в точке В

Вопрос № 4.4

Небольшая шайба начинает движение без начальной скорости по гладкой ледяной горке из точки А. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии шайбы от координаты х изображена на графике .

Скорость шайбы в точке С

Варианты ответов:

1. в раз больше, чем в точке В                2. в 2 раза меньше, чем в точке В

3. в раз больше, чем в точке В                4. в 3 раза меньше, чем в точке В

Вопрос № 4.5

Небольшая шайба начинает движение без начальной скорости по гладкой ледяной горке из точки А. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии шайбы от координаты х изображена на графике .

Скорость шайбы в точке С …

Варианты ответов:

1. в раза больше, чем в точке В                2. в раза меньше, чем в точке В

3. в раз больше, чем в точке В                4. в раз меньше, чем в точке В

Тема № 5. Законы сохранения в механике

(Задания предполагают 1 правильный ответ)

Вопрос № 5.1

Теннисный мяч летел с импульсом в горизонтальном направлении, когда теннисист произвел по мячу резкий удар с средней силой 50 Н. Изменившийся импульс мяча стал равным (масштаб указан на рисунке).

Сила действовала на мяч в течении …

Варианты ответов:

1. 0,5 с                2. 0,01 с                3. 0,1 с                4. 0,05 с

Вопрос № 5.2

Теннисный мяч летел с импульсом (масштаб и направления указаны на рисунке). Теннисист произвел по мячу резкий удар с средней силой 25 Н. Изменившийся импульс мяча стал равным .

Сила действовала на мяч в течении …

Варианты ответов:

1. 0,2 с                2. 0,25 с                3. 0,5 с                4. 0,3 с

Вопрос № 5.3

На теннисный мяч, который летел с импульсом , на короткое время = 0,01 с подействовал порыв ветра с постоянной силой F = 300 Н и импульс мяча стал равным (масштаб и направление указаны на рисунке).

Величина импульса была равна …

Варианты ответов:

1. 6,1        2. 6,2        3. 5                4. 33,2        5. 1

Вопрос № 5.4

Сплошной и полый цилиндры, имеющие одинаковые массы и радиусы, вкатываются без проскальзывания на горку. Если начальные скорости тел одинаковы, то…

Варианты ответов:

1. выше поднимется сплошной цилиндр        2. выше поднимется полый цилиндр

3. оба тела поднимутся на одну и ту же высоту

Вопрос № 5.5

На неподвижный бильярдный шар налетел другой такой же с импульсом P = 0,5 кг·м/с. После удара шары разлетелись под углом 90о так, что импульс первого шара стал P1 = 0,4 кг·м/с. Импульс второго шара после удара …

Варианты ответов:

1. 0,2 кг·м/с                2. 0,5 кг·м/с        3. 0,4 кг·м/с        4. 0,3 кг·м/с

Тема № 6. Элементы специальной теории относительности

(Задания предполагают 1 правильный ответ)

Вопрос № 6.1

Космический корабль с двумя космонавтами летит со скоростью V=0,8c (c – скорость света в вакууме). Один из космонавтов медленно поворачивает метровый стержень из положения 1, параллельного направлению движения, в положение 2, перпендикулярное этому направлению. Тогда длина стержня с точки зрения другого космонавта …

Варианты ответов:

1. равна 1,0 м при любой его ориентации

2. изменится от 1,0 м в положении 1 до 1,67 м в положении 2

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

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

Вопрос № 6.2

На борту космического корабля нанесена эмблема в виде геометрической фигуры.

Из-за релятивистского сокращения длины эта фигура изменяет свою форму. Если корабль движется в направлении, указанном на рисунке стрелкой, со скоростью, сравнимой со скоростью света, то в неподвижной системе отсчета эмблема примет форму, указанную на рисунке …

Варианты ответов:

1.                        2.                        3.

Вопрос № 6.3

Измеряется длина движущегося метрового стержня с точностью до 0,5 мкм. Если стержень движется перпендикулярно своей длине, то ее изменение можно заметить при скорости …

Варианты ответов:

1. 3·107 (м/с)                2. 3·103 (м/с)                3. 3·105 (м/с)        4. ни при какой

Вопрос № 6.4

Физические явления в одинаковых условиях протекают одинаково во всех инерциальных системах отсчета – это принцип...

Варианты ответов:

1. соответствия                        2. дополнительности        

3. независимости                4. относительности

Вопрос № 6.5

Относительной величиной является...

Варианты ответов:

1. скорость света в вакууме                2. барионный заряд

3. длительность события                4. электрический заряд

Тема № 7. Распределения Максвелла и Больцмана

(Задания предполагают 1 правильный ответ)

Вопрос № 7.1

На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v+dv в расчете на единицу этого интервала.

Для этой функции верным утверждением является…

Варианты ответов:

1. при изменении температуры площадь под кривой не изменяется

2. при изменении температуры положение максимума не изменяется

3. с уменьшением температуры величина максимума уменьшается

Вопрос № 7.2

На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v+dv в расчете на единицу этого интервала.

Для этой функции верным утверждением является…

Варианты ответов:

1. при понижении температуры величина максимума уменьшается

2. при понижении температуры максимум кривой смещается влево

3. при понижении температуры площадь под кривой уменьшается

Вопрос № 7.3

На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от v до v+dv в расчете на единицу этого интервала.

Если, не меняя температуры взять другой газ с большей молярной массой и таким же числом молекул, то…

Варианты ответов:

1. площадь под кривой увеличится

2. максимум кривой сместится влево в сторону меньших скоростей

3. величина максимума уменьшится

Вопрос № 7.4

В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем

Распределение скоростей молекул в сосуде с температурой Т3 будет описывать кривая...

Варианты ответов:

1. 3        2. 1                3. 2

Тема № 8. Средняя энергия молекул

(Задания предполагают 1 правильный ответ)

Вопрос № 8.1

Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре Т зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле. Средняя кинетическая энергия молекул гелия (He) равна …

Варианты ответов:

1.                2.                3.                4.

Вопрос № 8.2

Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре T равна . Здесь , где , и – число степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы. Для атомарного водорода число i равно …

Варианты ответов:

1. 1                2. 5                3. 7                4. 3

Вопрос № 8.3

Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре T равна . Здесь , где , и – число степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движение, для водорода (Н2) число i равно …

Варианты ответов:

1. 7                2. 5                3. 2                4. 8

Вопрос № 8.4

Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре T равна . Здесь , где , и – число степеней свободы поступательного, вращательного и колебательного движений молекулы. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движение, для водяного пара (Н2O) число i равно …

Варианты ответов:

1. 8                2. 6                3. 3                4. 5


Тема № 9. Второе начало термодинамики. Энтропия. Циклы

(Задания предполагают 1 правильный ответ)

Вопрос № 9.1

На рисунке изображен цикл Карно в координатах (T, S), где S-энтропия. Адиабатное сжатие происходит на этапе …

Варианты ответов:

1. 2 – 3                2. 4 – 1                3. 1 – 2                4. 3 – 4

Вопрос № 9.2

Процесс, изображенный на рисунке в координатах (T, S), где S-энтропия, является…

Варианты ответов:

1. изохорным охлаждением                2. изобарным сжатием

3. изотермическим сжатием                4. адиабатным расширением

Вопрос № 9.3

Энтропия неизолированной термодинамической системы в процессе плавления вещества в ней …

Варианты ответов:

1. увеличивается                2. убывает

3. остается постоянной        4. может как убывать, так и оставаться постоянной

Вопрос № 9.4

В процессе изохорического охлаждения постоянной массы идеального газа его энтропия …

Варианты ответов:

1. уменьшается                2. не меняется                3. увеличивается

Вопрос № 9.5

В процессе обратимого адиабатического охлаждения постоянной массы идеального газа его энтропия …

Варианты ответов:

1. уменьшается                2. не меняется                3. увеличивается

Тема № 10. I начало термодинамики. Работа при изопроцессах

(Задания предполагают 1 правильный ответ)

Вопрос № 10.1

Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Отношение работы при нагревании газа к работе при охлаждении равно…

Варианты ответов:

1. 1,5                2. 5                3. 3                4. 2,5

Вопрос № 10.2

Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рисунке. Отношение работы за весь цикл к работе при охлаждении газа равно…

Варианты ответов:

1. 5                2. 1,5                3. 2,5                4. 3

Вопрос № 10.3

При изотермическом сжатии идеального газа энтропия …

Варианты ответов:

1. уменьшается                        2. не изменяется        

3. увеличивается                        4. сначала увеличивается, потом уменьшается

Вопрос № 10.4

При адиабатическом расширении идеального газа …

Варианты ответов:

1. температура и энтропия не изменяются        

2. температура и энтропия возрастают

3. температура понижается, энтропия не изменяется

4. температура понижается, энтропия возрастает

Вопрос № 10.5

Изменение внутренней энергии газа произошло только за счет работы сжатия газа в …

Варианты ответов:

1. изотермическом процессе                2. изобарном процессе

3. изохорном процессе                        4. адиабатическом процессе