Решение: Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта имеет вид:

= Aвых + Wmax, преобразуя это уравнение, получим:

Следовательно, правильный ответ 4.

Второй продукт первой ядерной реакции, осуществленной Резерфордом 7 N + 8 O +Х: представляет из себя :

Решение: В левой части уравнения ядерной реакции содержится – частица, представляющая собой ядро гелия: 2 He, использовав это, получим : 14 N + 2 He17O + X. В ядерных реакциях выполняются законы сохранения заряда ( нижний индекс ) и массового числа ( верхний индекс ), поэтому нижний индекс у неизвестной частицы Х равен : 7+2-8=1, а верхний индекс равен : 14+4-17=1. Частицей, у которой и зарядовое и массовое числа равны единице, является протон.

Таблица ответов к разобранному тесту №1 (верхняя строка –номер вопроса, нижняя строка –номер правильного ответа):

Инструкция: На выполнение теста отводится 120 минут. Задания рекомендуется выполнять по порядку, не пропуская ни одного, даже самого легкого. Если задание не удается выполнить сразу, перейдите к следующему. Если останется время, вернитесь к пропущенным заданиям.

При выполнении теста разрешено пользоваться калькулятором. Во всех тестовых заданиях, если специально не оговорено в условии, сопротивлением воздуха при движении тел следует пренебречь, а ускорение свободного падения g следует полагать равным 10 м/с2 Универсальная газовая постоянная R=8,31 Дж/мольК. Число Авогадро NA=6,021023моль–1. Постоянная Больцмана k=1,3810-23Дж/К. Заряд электрона е=1,610–19 Кл. Масса электрона mе=9,110–31 кг.

Масса протона mр=1,67210–27кг. Масса нейтрона mп=1,67410-27 кг. Скорость света в вакууме с=3108м/с. Постоянная Планка h=6,6210-34Джс. Электрическая константа 0=8,85 10-12 Ф/м.

К каждому заданию дано несколько ответов, из которых только один верный. Решите задание, сравните полученный ответ с предложенными. В бланке ответов под номером задания поставьте крестик (Х) в клеточке, номер которого равен номеру выбранного вами ответа.

1. На рисунке е представлена зависимость координаты x от времени t. Какой из приведенных графиков а-д зависимости скорости V от времени движению?

2. Мяч бросают в стенку, которая находится от места бросания на расстоянии L = 4 м. Начальная скорость мяча имеет составляющие: по горизонтали vox = 8 м/с, по вертикали voy = 4 м/с. В каком положении будет находиться мяч при соприкосновении со стенкой?

1) На подъеме 2) На спуске 3) В высшей точке подъема (параболы) 4) Мяч не долетит до стенки 5) Нет правильного ответа.

3. Брусок массой m движется по горизонтальной поверхности стола под действием силы F (см. рис.). Коэффициент трения скольжения равен µ.

5) µ(mgFcos).

4. Груз массой 200 г, привязанный к нити длиной 50 см, колеблется в вертикальной плоскости. Найти натяжение нити в момент, когда нить образует с вертикалью угол 60о. Скорость груза в этот момент равна 1,5 м/с.

5. Тело массой m соскальзывает без трения с наклонной плоскости, высота которой H. Чему равен импульс тела у основания наклонной плоскости?

6. Внешняя сила растянула первоначально недеформированную пружину на 4см. Какая работа была совершена при этом силой упругости, если в 7. Как изменяется объем некоторой массы идеального газа при понижении абсолютной температуры на 20% и одновременном повышении давления 1) увеличится на 20% 2) увеличится на 40% 3) увеличится на 43% 4) уменьшится на 43% 5) уменьшится на 20% 8. Одноатомный идеальный газ находится под давлением p и занимает объем V. Какое количество теплоты нужно сообщить ему при постоянном давлении, чтобы объем увеличился в три раза?

9. При увеличении температуры идеального газа на Т = 600 К средняя квадратичная скорость молекул газа увеличилась вдвое. Чему равна исходная температура газа?

10. Электрическое поле создается точечным зарядом. Известно, что в т. А потенциал равен 450 В, а напряженность 2250 В/м. Чему равен заряд, 11. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора равна 20 см2, а сила их взаимного притяжения 40 мкН. Чему равен заряд конденсатора ?

12. Внутреннее сопротивление источника составляет 1/10 от внешнего. ЭДС источника равна 5,5 В, ток в цепи при этих условиях равен 0,5 А. Чему равно внешнее сопротивление?

13. В однородное магнитное поле помещен проводник с током. Направление линий индукции магнитного поля составляет угол 300 с проводником. При этих условиях сила Ампера, действующая на проводник с током, равна мН. Чему будет равна сила Ампера, если индукцию магнитного поля уменьшить в три раза, а угол увеличить в три раза?

14. Проводящий виток сопротивлением 2 Ом и радиусом 20 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,03 Тл перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Какой заряд пройдет через поперечное сечение витка, если виток повернуть в магнитном поле вокруг оси, лежащей в плоскости витка и проходящей через его диаметр, на угол 600?

15. Математический маятник на Земле имеет период колебаний 1 с, где ускорение свободного падения равно gз = 10 м/с2. Период колебаний этого же маятника на некоторой планете равен 0,25с. Чему равно ускорение свободного падения на поверхности этой планеты?

16. Если в идеальном электрическом контуре к конденсатору подключить последовательно другой конденсатор такой же ёмкости, то собственная частота колебаний в контуре 1)увеличится в 2 раза 2) увеличится в 2 раз 3)уменьшится в 2 раза 4)уменьшится в 2 раз 5)не изменится 17. Частота световой волны равна 5 1014 Гц, а длина волны в среде равна 0, мкм. Чему равен показатель преломления среды?

18. Разность хода световых волн от двух когерентных источников, дающих на экране интерференционный максимум освещенности, равна:

19. На тело перпендикулярно поверхности падает поток фотонов с энергией эВ. Чему равен импульс, передаваемый телу каждым фотоном при поглощении?

1)2,7·10-27кг·м/c 2)1,6·10-27кг·м/c 3)1,3·10-27кг·м/c 20. Ядро состоит из 90 протонов и 144 нейтронов. После испускания двух частиц и одной частицы ядро будет иметь:

1) 92 протона и 142 нейтрона 2)90 протонов и 142 нейтрона 3) протонов и 140 нейтронов 4) 87 протонов и 140 нейтронов 5) 88 протонов и 142 нейтронов Разбор задач теста № 1. На рисунке е представлена зависимость координаты x от времени t. Какой из приведенных графиков а-д зависимости скорости V от времени движению?

Решение: Координата x на графике рисунка e возрастает со временем и обращается в ноль в момент времени 2t. Для этого необходимо, чтобы направление скорости изменилось на обратное. Этому условию удовлетворяют только графики на рисунках в и г.

Вид зависимости x от времени t на рисунке e представляет собой часть параболы, что справедливо для равнопеременного движения в положительном направлении оси x.Скорость при таком движении должна линейно меняться в зависимости от времени, как показано на рисунке в.

Следовательно правильный ответ 3.

2. Мяч бросают в стенку, которая находится от места бросания на расстоянии L = 4 м. Начальная скорость мяча имеет составляющие: по горизонтали vox = м/с, по вертикали voy = 4 м/с. В каком положении будет находиться мяч при соприкосновении со стенкой?

(параболы) Решение: Используем принцип независимости движений. По вертикали движение мяча будет равнопеременным с ускорением g. По горизонтали движение будет равномерное со скоростью, равной начальной скорости.

Вначале определим время движения мяча t 1 : t1 = = = 0,5 с.

Далее определим t 2 - время набора максимальной высоты по формуле:

Так как время набора максимальной высоты оказалось меньше времени движения мяча, то мяч в этот момент времени будет находиться на спуске.

Правильный ответ будет 2.

3. Брусок массой m движется по горизонтальной поверхности стола под действием силы F (см. рис.). Коэффициент трения скольжения равен µ. Какова сила трения?

1) µmg 2) µ(mg+Fcos) 3) µ(mg+Fsin) 4) µ(mgFsin) 5) µ(mgFcos).

Решение: Сила трения скольжения определяется по формуле: Fтр=µN, где N сила реакции опоры бруска на поверхность стола, µ - коэффициент трения скольжения. Введем прямоугольную систему координат (x,y), причем ось x направим горизонтально, а ось y направим вертикально вверх. По оси y движения не происходит, поэтому проекция ускорения бруска по этой оси равна нулю. На брусок действуют следующие силы:

1)сила тяжести mg, направленная вертикально вниз, 2)сила реакции опоры, направленная вертикально вверх, 3)сила трения скольжения, направленная по горизонтали в сторону противоположную движению.

Записывая второй закон Ньютона в проекции на ось y и учитывая вертикальные проекции этих сил, получим: 0 = N F sin mg Откуда: N = F sin + mg Окончательно получим: Fтр = µ (mg + F sin ) Правильный ответ 3.

4. Груз массой 200 г, привязанный к нити длиной 50 см, колеблется в вертикальной плоскости. Найти натяжение нити в момент, когда нить образует с вертикалью угол 60о. Скорость груза в этот момент равна 1,5 м/с.

Дано: m=0,2 кг ; l= 0,5 м ; = 60 0 ; V=1,5 м/с.

Решение: Нарисуем все силы, действующие на груз. На груз действует сила тяжести mg, направленная вертикально вниз, сила натяжения нити T, направленная к центру вращательного движения.

Решение: Проектируя эти силы на ось X, направленную к оси вращения и записывая второй закон Ньютона для вращательного движения в проекции на эту ось, получим: m Правильный ответ 5.

5. Тело массой m соскальзывает без трения с наклонной плоскости, высота которой H. Чему равен импульс тела у основания наклонной плоскости?

5) p = m 2 gH Решение: Так как тело соскальзывает с наклонной плоскости без трения, применим в данной задаче закон сохранения полной механической энергии.

Полная механическая энергия равна сумме кинетической и потенциальной энергии. Уровень отсчета потенциальной энергии для тела примем у основания наклонной плоскости. Кинетическая энергия неподвижного тела равна нулю. Полная механическая энергия неподвижного тела на высоте Н равна его потенциальной энергии в поле сил тяготения:

W1пол = mgH Потенциальная энергия тела у основания наклонной плоскости равна нулю.

Поэтому полная механическая энергия тела у основания наклонной плоскости равна его кинетической энергии: W2 пол = Приравняем эти значения полной механической энергии: mgH = и получим формулу для скорости тела у основания наклонной плоскости:

V = 2 gh Импульс тела равен произведению массы тела на его скорость. Подставляя значение скорости, получим: p = m 2 gh Правильный ответ 5.

6. Внешняя сила растянула первоначально недеформированную пружину на 4см. Какая работа была совершена при этом силой упругости, если в конечном состоянии величина внешней силы равна 80 Н?

Дано: X = 0,04 м; F=80 Н; А-?

Используя выражение для упругой силы F = k X, найдем Решение:

значение жесткости пружины k =. Работа упругой силы равна разности потенциальных энергий упругой деформации пружины в начальном и конечном положении, так как упругая сила направлена в противоположную сторону отклонению пружины от положения равновесия (направление силы и перемещения противоположны). Используя выражение для потенциальной энергии деформированной пружины U 2 = и используя то, что первоначальном положении потенциальная энергия U1 равна 0, получим: A = U1 U 2 =. Подставим значение жесткости пружины:

Правильный ответ 2.

7. Как изменяется объем некоторой массы идеального газа при понижении абсолютной температуры на 20% и одновременном повышении давления на 40%?

1) увеличится на 20% 2) увеличится на 40% 3) увеличится на 43% 4) уменьшится на 43% 5) уменьшится на 20% Дано: T2=0,8 T1; P2=1,4 P1; 2 ?

Решение: Так как масса газа остается постоянной, будем использовать объединенный газовый закон: 1 1 = Правильным будет ответ 4.

8. Одноатомный идеальный газ находится под давлением p и занимает объем V. Какое количество теплоты нужно сообщить ему при постоянном давлении, чтобы объем увеличился в три раза?

Решение: Внутренняя энергия одноатомного идеального газа определяется по формуле U = RT. С учетом этого выражения, количество теплоты, подводимое к идеальному одноатомному газу при постоянном давлении, используя первое начало термодинамики можно записать в следующем виде:

и начальной температур газа.

Запишем уравнение Менделеева-Клайперона для начального и конечного состояния газа:

Вычитая левые и правые части этих равенств соответственно, получим:

Подставляя значение T в формулу для количества теплоты Q, окончательно получим:.

Правильным является ответ 2.

9. При увеличении температуры идеального газа на Т = 600 К средняя квадратичная скорость молекул газа увеличилась вдвое. Чему равна исходная температура газа?

Дано: T2-T1=600K ; Vск2=2Vск1; T1 ?

Решение: Средняя квадратичная скорость молекул идеального газа определяется по формуле: Vск =, где T- абсолютная температура газа, RM универсальная газовая постоянная, M- молярная масса газа. Записывая выражения для средней квадратичной скорости молекул в начальном и конечном состоянии и учитывая данные задачи, получим:

сокращения, получим: T1 + 600 = 4T1. Откуда T1 = = 200 K.

Правильным является ответ под номером 5.

10. Электрическое поле создается точечным зарядом. Известно, что в т. А потенциал равен 450 В, а напряженность 2250 В/м. Чему равен заряд, Дано: = 450 B; E = 2250 B / м; q ?

Решение: Запишем формулы для потенциала и напряженности электрического поля, создаваемого точечным зарядом в точке, отстоящей от него на расстоянии r : = k и E=k, где k- электрическая постоянная.

Возведем первое равенство в квадрат. Получим: = k левую и правую часть этого равенства на левую и правую часть равенства для напряженности E соответственно. В результате получим:

Правильным является ответ 5.

11. Площадь пластин плоского воздушного конденсатора равна 20 см2, а сила их взаимного притяжения 40 мкН. Чему равен заряд конденсатора ?

Дано: S = 20 10 4 м2, F= 40 мкН., q-?

Решение: Сила взаимного притяжения пластин плоского конденсатора определяется по формуле: F = E1q, где E1- напряженность электрического поля, создаваемая электрическими зарядами, расположенными на одной обкладке плоского конденсатора. Напряженность поля создаваемого зарядами одной пластины воздушного конденсатора определяется по формуле:

E1 =. Подставляя это значение в формулу для силы взаимного Правильным является ответ 2.

12. Внутреннее сопротивление источника составляет 1/10 от внешнего. ЭДС источника равна 5,5 В, ток в цепи при этих условиях равен 0,5 А. Чему равно Правильным является ответ 3.

13. В однородное магнитное поле помещен проводник с током. Направление линий индукции магнитного поля составляет угол 300 с проводником. При этих условиях сила Ампера, действующая на проводник с током, равна 60 мН.

Чему будет равна сила Ампера, если индукцию магнитного поля уменьшить в Решение: Сила Ампера, действующая на проводник с током, помещенный в магнитное поле, определяется по формуле: F = I l B sin.

Правильным является ответ 5.

14. Проводящий виток сопротивлением 2 Ом и радиусом 20 см находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,03 Тл перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Какой заряд пройдет через поперечное сечение витка, если виток повернуть в магнитном поле вокруг оси, лежащей в плоскости витка и проходящей через его диаметр, на угол 600?

Дано: R = 2Ом; r = 0,2 м; B = 0,03Tл; = 600 ; q ?

Решение: Вследствие явления электромагнитной индукции в витке при его повороте в магнитном поле вокруг оси, лежащей в плоскости витка и проходящей через его диаметр, на угол 600 появляется ЭДС индукции. Это приводит к появлению электрического тока, что сопровождается прохождением заряда через поперечное сечение проводника.

Заряд, проходящий через поперечное сечение витка, связан с изменением магнитного потока, пронизывающего виток следующей формулой: q =, где Ф = Ф1 Ф2 - изменение магнитного потока, пронизывающего виток при его повороте в магнитном поле вокруг оси, лежащей в плоскости витка и проходящей через его диаметр, на угол 600, R - электрическое сопротивление витка, Ф1 - магнитный поток через виток в начальном положении, Ф2 магнитный поток через виток в конечном положении.

Магнитный поток через виток определяется по следующей формуле:

Ф = В S cos, где B - индукция магнитного поля, пронизывающего виток, S - площадь поперечного сечения витка, - угол между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к витку. Магнитный поток через виток в Правильным является ответ 3.

15. Математический маятник на Земле имеет период колебаний 1 с, где ускорение свободного падения равно gз = 10 м/с2. Период колебаний этого же маятника на некоторой планете равен 0,25с. Чему равно ускорение свободного падения на поверхности этой планеты?

Решение: Период колебаний математического маятника T связан с его длиной l и ускорением свободного падения g, следующей формулой:

T = 2.Обозначим ускорение свободного падения на некоторой планете g 2. Используя эту формулу для другой планеты и Земли, соответственно, получим: g 2 = Правильным является ответ 3.

16. Если в идеальном электрическом контуре к конденсатору подключить последовательно другой конденсатор такой же ёмкости, то собственная частота колебаний в контуре 1)увеличится в 2 раза 2) увеличится в 2 раз 3)уменьшится в 2 раза 4)уменьшится в 2 раз 5)не изменится.

Решение: При подключении к конденсатору последовательно конденсатора такой же емкости, емкость полученной системы определяется по формуле:

C2 = 1 1 = 1. Емкость системы последовательно соединенных конденсаторов одинаковой емкости в два раза меньше, чем емкость одного конденсатора.

Собственная частота идеального электрического контура определяется по формуле: =, где L индуктивность контура, C - емкость конденсатора контура. Подставляя в эту формулу полученное значение для емкости системы Правильным будет ответ 2.

17. Частота световой волны равна 5 1014 Гц, а длина волны в среде равна 0, мкм. Чему равен показатель преломления среды?

Решение: Длина световой волны связана с ее частотой и скоростью распространения света V в данной среде следующим соотношением: =.

Скорость света в среде V меньше скорости света с в вакууме в n раз, где nc Правильным является ответ 4.

18. Разность хода световых волн от двух когерентных источников, дающих на экране интерференционный максимум освещенности, равна:

Дано: d ; в каком случае наблюдается максимум освещенности -?

Решение: Максимум освещенности на экране при интерференции от двух когерентных источников наблюдается, если оптическая разность хода от двух когерентных источников равна целому числу длин волн этих источников. d = k, (k = 0,1,2,...). Используя данные задачи, получим, что правильным ответом из представленных является тот, где k - целое.

Правильный ответ 1.

19. На тело перпендикулярно поверхности падает поток фотонов с энергией эВ. Чему равен импульс, передаваемый телу каждым фотоном при поглощении?

1)2,7·10-27кг·м/c 2)1,6·10-27кг·м/c 3)1,3·10-27кг·м/c 4)3·10кг·м/c 5)4,2·10-27кг·м/c Решение: По закону сохранения импульса при поглощении фотона телом, ему полностью передается импульс фотона.

Импульс фотона p связан с его энергий W следующим соотношением:

p =, где с - скорость света в вакууме. Производя вычисления, получим: p = Правильным будет ответ 2.

20. Ядро состоит из 90 протонов и 144 нейтронов. После испускания двух частиц и одной частицы ядро будет иметь :

1) 92 протона и 142 нейтрона. 2)90 протонов и 142 нейтрона 3) 90 протонов и 140 нейтронов 4) 87 протонов и 140 нейтронов 5) 88 протонов и 142 нейтронов Решение: При каждом - превращении из ядра вылетает электрон. В результате этого число протонов увеличивается на единицу, а число нейтронов уменьшается на единицу. Поэтому при испускании двух - частиц, промежуточное яро будет состоять из (90+2)=92 протонов и (144-2) = нейтронов. В результате испускания одной - частицы, представляющей собой ядро гелия : 2 He, число протонов уменьшается на два и число нейтронов уменьшается на два. Поэтому новое ядро будет иметь (92-2)= протонов и (142-2)=140 нейтронов.

Правильным ответом будет ответ 3.

Таблица ответов к тесту №2 (верхняя строка –номер вопроса, нижняя строка –номер правильного ответа):

Тест по физике № Инструкция На выполнение теста отводится 120 минут. Задания рекомендуется выполнять по порядку, не пропуская ни одного, даже самого легкого. Если задание не удается выполнить сразу, перейдите к следующему. Если останется время, вернитесь к пропущенным заданиям. При выполнении теста разрешено пользоваться калькулятором. Во всех тестовых заданиях, если специально не оговорено в условии, сопротивлением воздуха при движении тел следует пренебречь, а ускорение Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К). Число Авогадро NA = 6,02·1023 моль–1.

Постоянная Больцмана электрона mе = 9,1· 10–31 кг. Масса протона mр = 1,672 · 10–27 кг. Масса нейтрона mп = 1,674· 10 кг. Скорость света в вакууме с = 3 · 108 м/с. Постоянная Планка h = 6,62· 10-34 Дж ·с.

К каждому заданию части дано несколько ответов, из которых только один верный. Решите задание, сравните полученный ответ с предложенными. В бланке ответов под номером задания поставьте крестик (Х) в клеточке, номер которого равен номеру выбранного вами ответа.

Тело массой 1 кг движется прямолинейно со скоростью, зависимость от времени которой приведена на рисунке. На каком промежутке времени модуль силы, действующей на тело, равен 3 Н?

Контейнер покоится относительно вагона, идущего по горизонтальному участку пути с замедлением. Сила трения, действующая на контейнер со стороны вагона, 1) равна нулю 2) зависит от массы контейнера и скорости вагона 3) совпадает по направлению со скоростью вагона 4) противоположна по направлению вектору ускорения вагона 5) совпадает по направлению с вектором ускорения вагона.

Какова должна быть наименьшая скорость мотоцикла, для того чтобы он мог ехать по внутренней поверхности вертикального кругового цилиндра радиусом R по горизонтальной окружности? Коэффициент трения скольжения между шинами мотоцикла и поверхностью цилиндра равен k.

Определите концентрацию молекул водорода, находящегося под давлением 2,67·104 Па, если средняя квадратичная скорость поступательного движения молекул при этих условиях равна 2,0 · 10 м/с. (Молярная масса водорода µ = 0,002 кг/моль) 4) 24,0 · 1024 м-3 5) 36,0 · 1024 м- В баллоне емкостью 50 литров находится водород при температуре С. Молярная масса водорода µ = 0,002 кг/моль. Вследствие неисправности вентиля часть газа вытекла, и давление его при постоянной температуре понизилось на 4·105 Па. Масса вытекшего из баллона водорода равна 1) 1,7 · 10-2 кг 2) 3,4 · 10-2 кг 3) 6,8 · 10-2 кг 4) 1,7 · 10-1 кг 5) 6,8 · 10-1 кг Как изменится внутренняя энергия идеального газа при изохорном нагревании?

Какого диаметра нужно выбрать медный провод, чтобы при допустимой плотности тока в 1 А/ мм2 сила тока в нем была 314 А?

Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных зарядов, если расстояние между ними уменьшить в 3 раза?

1) увеличится в 3 раза 2) увеличится в 9 раз 3) уменьшится в 3 раза 4) уменьшится в 9 раз 5) не изменится Заряженный конденсатор емкостью С1= 4 мкФ подключили параллельно к незаряженному конденсатору емкостью С2. При этом напряжение на батарее конденсаторов стало равно 200 В, а ее энергия 0,1 Дж. Определите емкость конденсатора С2.

Электрическая цепь состоит из источника тока с Э.Д.С. и внутренним сопротивлением r, внешнего сопротивления R и конденсатора емкостью С. Заряд на конденсаторе равен Электрический утюг рассчитан на напряжение 220 В. Сопротивление его нагревательного элемента 88 Ом. Мощность этого утюга равна:

Прямолинейный проводник длиной 0,5 м, по которому течет постоянный ток силой 20 А, находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,25 Тл, и расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. При перемещении проводника на 0,1 метра по направлению действия силы Ампера совершается работа, равная Как изменится период обращения заряженной частицы в магнитном поле при увеличении ее скорости в два rраза? Рассмотрите