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

Складываются два гармонических колебания одного направления с одинаковыми частотами и амплитудами, равными и . Установите соответствие между разностью фаз складываемых колебаний и амплитудой результирующего колебания.
1. 0
2.
3.

Решение:
Амплитуда результирующего колебания, полученного при сложении двух гармонических колебаний одного направления с одинаковыми частотами, определяется по формуле , где и – амплитуды, () – разность фаз складываемых колебаний. Если разность фаз , , то и . Этот результат можно было получить сразу: при разности фаз векторы и сонаправлены, и длина результирующего вектора равна сумме длин складываемых векторов. Если , то и .
Если , то и .

ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке
Тема: Свободные и вынужденные колебания
Колебательный контур состоит из катушки индуктивности конденсатора и сопротивления Добротность контура равна …

200 |

Решение:
Добротность контура равна:

ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке
Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной
В упругой среде плотностью распространяется плоская синусоидальная волна. Если амплитуда волны увеличится в 4 раза, а частота в 2 раза, то плотность потока энергии (вектор Умова) увеличится в ______ раз(-а).

64 |

Решение:
Плотность потока энергии, то есть количество энергии, переносимой волной за единицу времени через единицу площади площадки, расположенной перпендикулярно направлению переноса энергии, равна: где – объемная плотность энергии, – скорость переноса энергии волной (для синусоидальной волны эта скорость равна фазовой скорости). Среднее значение объемной плотности энергии равно: где – амплитуда волны, – частота. Следовательно, плотность потока энергии увеличится в 64 раза.

ЗАДАНИЕ N 4 сообщить об ошибке
Тема: Волны. Уравнение волны
Продольными волнами являются …

			звуковые волны в воздухе
			световые волны в вакууме
			волны, распространяющиеся вдоль струн музыкальных инструментов
			радиоволны

ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке
Тема: Поляризация и дисперсия света
Кривая дисперсии для некоторого вещества в области одной из полос поглощения имеет вид, показанный на рисунке:

Групповая скорость света в веществе больше фазовой скорости для области частот …

ЗАДАНИЕ N 6 сообщить об ошибке
Тема: Интерференция и дифракция света
На диафрагму с круглым отверстием радиусом 2 мм падает нормально параллельный пучок света длиной волны 0,5 мкм. На пути лучей, прошедших через отверстие, на расстоянии 1 м помещают экран. В отверстии диафрагмы для точки М укладываются _____ зона(-ы) Френеля.

8 |

Решение:

Определим, сколько зон Френеля укладывается в отверстии диафрагмы радиуса для точки М, лежащей против середины отверстия. Расстояния от краев соседних зон Френеля до точки наблюдения М должны отличаться на . Следовательно, расстояние от точки М до крайней точки отверстия будет равно , где – расстояние от диафрагмы до экрана; – число зон Френеля, укладывающихся в отверстии; – длина волны света. Воспользуемся теоремой Пифагора: . Учтем, что – величина второго порядка малости по сравнению с и при не слишком больших слагаемым можно пренебречь. Тогда . В отверстии диафрагмы укладывается 8 зон Френеля.

ЗАДАНИЕ N 7 сообщить об ошибке
Тема: Эффект Комптона. Световое давление
Фотон с энергией 100 кэВ в результате комптоновского рассеяния на электроне отклонился на угол 90°. Энергия рассеянного фотона равна _____.
Ответ выразите в кэВ и округлите до целого числа. Учтите, что энергия покоя электрона 511 кэВ.

84 |

Решение:
Изменение длины волны рентгеновского излучения при комптоновском рассеянии определяется по формуле , где – комптоновская длина волны, – угол рассеяния. Энергия фотона . Тогда формулу для изменения длины волны можно записать следующим образом: или . Здесь учтено, что , а – энергия покоя электрона. Отсюда

ЗАДАНИЕ N 8 сообщить об ошибке
Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект
Наблюдается явление внешнего фотоэффекта. При этом с уменьшением длины волны падающего света …

			увеличивается величина задерживающей разности потенциалов
			уменьшается кинетическая энергия электронов
			увеличивается красная граница фотоэффекта
			уменьшается энергия фотонов

Решение:
Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, , где энергия падающего фотона, работа выхода электрона из металла, максимальная кинетическая энергия электрона. Энергию фотона можно выразить через длину волны: , а максимальную кинетическую энергию электронов – через величину задерживающей разности потенциалов: . Тогда уравнение Эйнштейна запишется в виде: . Отсюда следует, что при уменьшении длины волны увеличится энергия фотонов и величина задерживающей разности потенциалов (и кинетической энергии электронов), поскольку красная граница фотоэффекта определяется работой выхода электронов из металла и не зависит от длины волны падающего света.

ЗАДАНИЕ N 9 сообщить об ошибке
Тема: Спектр атома водорода. Правило отбора
На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома водорода:

Излучение фотона с наименьшей длиной волны происходит при переходе, обозначенном стрелкой под номером …

Решение:
Излучение фотона происходит при переходе электрона с более высокого энергетического уровня на более низкий. Учитывая связь длины волны и частоты и правило частот Бора , получаем . Отсюда можно сделать вывод о том, что излучение фотона с наименьшей длиной волны (то есть с наибольшей частотой) происходит при переходе электрона с энергетического уровня Е₄ на уровень Е₁, что соответствует переходу, обозначенному стрелкой под номером 3.

ЗАДАНИЕ N 10 сообщить об ошибке
Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга
Ширина следа электрона на фотографии, полученной с использованием камеры Вильсона, составляет Учитывая, что постоянная Планка , а масса электрона неопределенность в определении скорости электрона будет не менее …

Решение:
Из соотношения неопределенностей Гейзенберга для координаты и соответствующей компоненты импульса следует, что , где – неопределенность координаты, – неопределенность x-компоненты импульса, – неопределенность x-компоненты скорости, – масса частицы; – постоянная Планка, деленная на . Неопределенность x-компоненты скорости электрона можно найти из соотношения

ЗАДАНИЕ N 11 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Шредингера (общие свойства)
Стационарное уравнение Шредингера описывает движение свободной частицы, если потенциальная энергия имеет вид …

Решение:
Стационарное уравнение Шредингера в общем случае имеет вид Здесь – потенциальная энергия частицы. Свободной называется частица, не подверженная действию силовых полей. Это означает, что В этом случае приведенное уравнение Шредингера описывает движение свободной частицы.

ЗАДАНИЕ N 12 сообщить об ошибке
Тема: Уравнение Шредингера (конкретные ситуации)
На рисунках схематически представлены графики распределения плотности вероятности по ширине одномерного потенциального ящика с бесконечно высокими стенками для состояний электрона с различными значениями главного квантового числа n:

В состоянии с n = 2 вероятность обнаружить электрон в интервале от до равна …

Решение:
Вероятность обнаружить микрочастицу в интервале (a, b) для состояния, характеризуемого определенной -функцией, равна . Из графика зависимости от х эта вероятность находится как отношение площади под кривой в интервале (a, b) к площади под кривой во всем интервале существования , то есть в интервале (0, l). При этом состояниям с различными значениями главного квантового числа n соответствуют разные кривые зависимости : n = 1 соответствует график под номером 1, n = 2 – график под номером 2 и т.д. Тогда в состоянии с n = 2 вероятность обнаружить электрон в интервале от до равна .

ЗАДАНИЕ N 13 сообщить об ошибке
Тема: Работа. Энергия
Частица совершила перемещение по некоторой траектории из точки M (3, 2) в точку N (2, –3). При этом на нее действовала сила (координаты точек и сила заданы в единицах СИ). Работа, совершенная силой , равна …

21 |

Решение:
По определению . С учетом того, что

ЗАДАНИЕ N 14 сообщить об ошибке
Тема: Динамика поступательного движения
На рисунке приведен график зависимости скорости тела от времени t.

Если масса тела равна 2 кг, то сила (в Н), действующая на тело, равна …

1 |

Решение:
Из второго закона Ньютона , где а – модуль ускорения, который можно найти из графика зависимости : Тогда

ЗАДАНИЕ N 15 сообщить об ошибке
Тема: Элементы специальной теории относительности
Предмет движется со скоростью 0,6 с (с – скорость света в вакууме). Тогда его длина для наблюдателя в неподвижной системе отсчета _____%.

			уменьшится на 20
			увеличится на 20
			уменьшится на 40
			увеличится на 40

ЗАДАНИЕ N 16 сообщить об ошибке
Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения
Диск вращается вокруг своей оси, изменяя проекцию угловой скорости так, как показано на рисунке. Вектор угловой скорости и вектор углового ускорения направлены в одну сторону в интервалы времени …

			от 0 до и от до
			от 0 до и от до
			от до и от до
			от 0 до и от до

Решение:
По определению угловое ускорение тела , где – его угловая скорость. При вращении вокруг неподвижной оси векторы и коллинеарны, причем направлены в одну и ту же сторону, если вращение ускоренное, и в противоположные стороны, если вращение замедленное. Направление вектора связано с направлением вращения тела правилом правого винта. В интервале времени от 0 до вектор угловой скорости направлен вдоль оси OZ и, поскольку скорость увеличивается, вектор углового ускорения направлен так же. В интервале времени от до вектор угловой скорости направлен против оси OZ, но скорость при этом также увеличивается, следовательно, вектор углового ускорения сонаправлен с вектором угловой скорости.

ЗАДАНИЕ N 17 сообщить об ошибке
Тема: Динамика вращательного движения
Диск вращается вокруг вертикальной оси в направлении, указанном на рисунке белой стрелкой. К ободу диска приложена сила , направленная по касательной.

Правильно изображает направление момента силы вектор …

ЗАДАНИЕ N 18 сообщить об ошибке
Тема: Законы сохранения в механике
Шар массы m₁, движущийся со скоростью , налетает на покоящийся шар массы m₂ (рис. 1).

Могут ли после соударения скорости шаров, и , иметь направления, показанные на рис. 2 (а и б)?

			могут в случае б
			могут в случае а
			могут в обоих случаях
			не могут ни в одном из указанных случаев

Решение:
Согласно закону сохранения импульса должно выполняться соотношение . В ситуации, показанной на рис. 2 а, это соотношение не выполняется. Таким образом, этот случай противоречит закону сохранения импульса. Ситуация, показанная на рис. 2 б, вообще говоря, возможна. При этом должны сохраняться проекции импульса системы соударяющихся шаров на направление скорости и перпендикулярное ему.

ЗАДАНИЕ N 19 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика
Поле создано прямолинейным длинным проводником с током I₁. Если отрезок проводника с током I₂ расположен в одной плоскости с длинным проводником так, как показано на рисунке, то сила Ампера …

			лежит в плоскости чертежа и направлена вправо
			лежит в плоскости чертежа и направлена влево
			перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «от нас»
			перпендикулярна плоскости чертежа и направлена «к нам»

ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке
Тема: Явление электромагнитной индукции
Контур площадью м² расположен перпендикулярно к линиям магнитной индукции. Магнитная индукция изменяется по закону . ЭДС индукции, возникающая в контуре, изменяется по закону …

ЗАДАНИЕ N 21 сообщить об ошибке
Тема: Электрические и магнитные свойства вещества
Верным для неполярных диэлектриков является утверждение …

			Диэлектрическая проницаемость неполярных газообразных диэлектриков зависит от поляризуемости атома (молекулы), зависящей только от объема атома (молекулы) и от их концентрации
			Диэлектрическая восприимчивость неполярных диэлектриков обратно пропорциональна температуре
			Диэлектрическая восприимчивость неполярных диэлектриков прямо пропорциональна напряженности внешнего электрического поля
			Диэлектрическая проницаемость неполярных диэлектриков

Решение:
Диэлектрическая проницаемость где – диэлектрическая восприимчивость, которая вместе с электрической постоянной является коэффициентом пропорциональности между поляризованностью (вектором поляризации) и напряженностью электрического поля : Для неполярных диэлектриков характерна электронная (деформационная) поляризация: во внешнем электрическом поле происходит деформация электронных оболочек атомов и молекул, в результате которой молекула приобретает индуцированный (наведенный) электрический дипольный момент , пропорциональный напряженности внешнего поля . Здесь – поляризуемость атома (молекулы), зависящая только от объема атома (молекулы). Тепловое движение неполярных молекул никак не влияет на возникновение у них индуцированных дипольных моментов: векторы всегда совпадают по направлению с вектором , а поляризуемость не зависит от температуры. Поэтому диэлектрическая восприимчивость, а следовательно, и диэлектрическая проницаемость не зависят от температуры при условии, что концентрация атомов (молекул) остается постоянной. Поскольку поляризованность имеет смысл дипольного момента единицы объема, а следовательно, и зависят от концентрации атомов (молекул) и от поляризуемости атома (молекулы). Так как поляризованность (вектор поляризации) совпадает по направлению с вектором напряженности электрического поля, следовательно

ЗАДАНИЕ N 22 сообщить об ошибке
Тема: Законы постоянного тока
Через лампу, подключенную к источнику тока с ЭДС 8 В и внутренним сопротивлением 1 Ом протекает ток 2 А. Зависимость тока от приложенного к лампе напряжения показана на графике …

Решение:
Согласно закону Ома для замкнутой цепи, сила тока, который протекает по проводнику, рассчитывается по формуле , где – ЭДС источника тока, – сопротивление проводника (в данном случае лампы), – внутреннее сопротивление источника тока. Сопротивление лампы . Из рисунка следует, что сопротивление лампы соответствует графику 3.

ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке
Тема: Электростатическое поле в вакууме
На рисунках представлены графики зависимости напряженности поля для различных распределений заряда:


График зависимости для шара радиуса R, равномерно заряженного по объему, показан на рисунке …

ЗАДАНИЕ N 24 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Максвелла
Физический смысл уравнения Максвелла заключается в следующем …

			источником вихревого магнитного поля помимо токов проводимости является изменяющееся со временем электрическое поле
			изменяющееся со временем магнитное поле порождает вихревое электрическое поле
			«магнитных зарядов» не существует: силовые линии магнитного поля замкнуты
			источником электрического поля являются свободные электрические заряды

ЗАДАНИЕ N 25 сообщить об ошибке
Тема: Средняя энергия молекул
Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре зависит от их конфигурации и структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле и самой молекулы. При условии, что имеет место поступательное, вращательное движение молекулы как целого и колебательное движение атомов в молекуле, отношение средней кинетической энергии колебательного движения к полной кинетической энергии молекулы азота () равно …

ЗАДАНИЕ N 26 сообщить об ошибке
Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия
В процессе кристаллизации вещества энтропия неизолированной термодинамической системы …

			убывает
			остается постоянной
			увеличивается
			может как увеличиваться, так и оставаться постоянной

ЗАДАНИЕ N 27 сообщить об ошибке
Тема: Распределения Максвелла и Больцмана
В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем

На рисунке представлены графики функций распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где – доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей от до в расчете на единицу этого интервала.

Для этих функций верными являются утверждения, что …

			кривая 1 соответствует распределению по скоростям молекул газа при температуре
			кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа при температуре
			кривая 2 соответствует распределению по скоростям молекул газа при температуре
			кривая 3 соответствует распределению по скоростям молекул газа при температуре

ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке
Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах
На (P,V)-диаграмме изображены 2 циклических процесса.

Отношение работ , совершенных в этих циклах, равно …

Дата добавления: 2015-08-27