-  ЗАДАНИЕ N 1 сообщить об ошибке
Тема: Работа. Энергия

Для того чтобы раскрутить стержень массы  и длины (см. рисунок) вокруг вертикальной оси, проходящей перпендикулярно стержню через его середину, до угловой скорости , необходимо совершить работу .

Для того чтобы раскрутить до той же угловой скорости стержень массы  и длины , необходимо совершить работу в  _____  раз(-а) бόльшую, чем .

   8 |    

Решение:
Совершенная работа равна кинетической энергии вращательного движения стержня , где момент инерции стержня пропорционален массе и квадрату длины,   (момент инерции стержня массы  и длины  относительно оси, проходящей перпендикулярно ему через середину стержня, равен  ). Следовательно, работа по раскручиванию до такой же угловой скорости  стержня вдвое бόльшей массы и в два раза длиннее будет в 8 раз больше: .


+ ЗАДАНИЕ N 2 сообщить об ошибке
Тема: Динамика поступательного движения

Тело массой движется с коэффициентом трения 0,5 по наклонной плоскости, расположенной под углом  к горизонту. Сила трения (в) равна …

   5   


+ ЗАДАНИЕ N 3 сообщить об ошибке
Тема: Законы сохранения в механике

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 ______, чем в точке В.

+  в 2 раза больше
   в 2 раза меньше
   в 1,75 раза больше
   в 1,75 раза меньше


-  ЗАДАНИЕ N 4 сообщить об ошибке
Тема: Динамика вращательного движения

Направления векторов момента импульса  и момента силы для равнозамедленного вращения твердого тела правильно показаны на    рисунке …


+  3
   1
   2
   4
   5

Решение:
Момент силы  определяется соотношением , где  – радиус-вектор точки приложения силы. Направление вектора момента силы можно определить по правилу векторного произведения или по правилу правого винта (буравчика). Таким образом, момент силы направлен вдоль оси вращения. Согласно основному закону динамики вращательного движения твердого тела, , где момент инерции тела, вектор углового ускорения, который сонаправлен с вектором момента силы. Момент импульса равен , где вектор угловой скорости, который по правилу правого винта направлен вдоль оси вращения, следовательно, и вектор момента импульса направлен так же. Поскольку вращение равнозамедленное,  вектор углового ускорения направлен противоположно вектору угловой скорости, значит, векторы  и  противоположны. Условию задачи соответствует рисунок 3.


+ ЗАДАНИЕ N 5 сообщить об ошибке
Тема: Кинематика поступательного и вращательного движения

Твердое тело вращается вокруг неподвижной оси. Скорость точки, находящейся на расстоянии 10 см от оси, изменяется со временем в соответствии с графиком, представленным на рисунке.

Угловое ускорение тела (в единицах СИ) равно …

+  5
   0,5
   0,05
   50


-  ЗАДАНИЕ N 6 сообщить об ошибке
Тема: Элементы специальной теории относительности

Самая близкая к Земле звезда Проксима Центавра – одна из звезд созвездия Альфа Центавра. Расстояние до нее составляет приблизительно 4,3 световых года. Если бы космический корабль летел от Земли к этой звезде со скоростью  (с – скорость света в вакууме), то путешествие по земным часам и по часам космонавта продлилось бы _______________ соответственно.

+  4,5 года и 1,4 года
   1,4 года и 4,5 года
   4,1 года и 1,3 года
   1,3 года и 4,1 года

Решение:
Световой год – внесистемная единица длины, применяемая в астрономии;
1 с.г. равен расстоянию, проходимому светом за один год. Длительность путешествия по часам земного наблюдателя  года. Длительность путешествия по часам космонавта (собственное время)  года.


+ ЗАДАНИЕ N 7 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Максвелла

Полная система уравнений Максвелла для электромагнитного поля в интегральной форме имеет вид:
,
,
,
 0.
Следующая система уравнений:
,
,
,
 0 –
справедлива для …

+  электромагнитного поля в отсутствие свободных зарядов
   электромагнитного поля в отсутствие свободных зарядов и токов проводимости
   электромагнитного поля в отсутствие токов проводимости
   стационарных электрических и магнитных полей


+ ЗАДАНИЕ N 8 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


+ ЗАДАНИЕ N 9 сообщить об ошибке
Тема: Законы постоянного тока

На рисунке представлены результаты экспериментального исследования зависимости силы тока в цепи от значения сопротивления R, подключенного к источнику постоянного тока. КПД источника (в процентах) при сопротивлении  Ом составляет …



+  80
   83
   75
   67


+ ЗАДАНИЕ N 10 сообщить об ошибке
Тема: Электростатическое поле в вакууме

Два проводника заряжены до потенциалов 30 В и –20 В. Заряд 100 нКл  переносят с первого проводника на второй. При этом силы поля совершают работу (в мкДж), равную …

   5   


+ ЗАДАНИЕ N 11 сообщить об ошибке
Тема: Явление электромагнитной индукции

Сила тока, протекающего в катушке, изменяется по закону . Если при этом на концах катушки в момент времени  наводится ЭДС самоиндукции величиной , то индуктивность катушки (в ) равна …

+  0,01
   0,2
   0,1
   0,02


+ ЗАДАНИЕ N 12 сообщить об ошибке
Тема: Магнитостатика

Протон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции и начинает двигаться по окружности. При увеличении кинетической энергии протона (если ) в 4 раза радиус окружности …

+  увеличится в 2 раза
   увеличится в 4 раза
   уменьшится в 2 раза
   уменьшится в 4 раза


+ ЗАДАНИЕ N 13 сообщить об ошибке
Тема: Распределения Максвелла и Больцмана

Зависимости давления  идеального газа во внешнем однородном поле силы тяжести от высоты  для двух разных температур представлены на рисунке.

Для этих функций верными являются утверждения, что …

+  температура  ниже температуры
+  зависимость давления идеального газа от высоты определяется не только температурой газа, но и массой молекул
   температура  выше температуры
   давление газа на высоте  равно давлению на «нулевом уровне» , если температура газа стремится к абсолютному нулю


+ ЗАДАНИЕ N 14 сообщить об ошибке
Тема: Средняя энергия молекул

Отношение средней кинетической энергии вращательного движения к средней энергии молекулы с жесткой связью .  Это имеет место для …

+  водорода
   водяного пара
   гелия
   метана ()


+ ЗАДАНИЕ N 15 сообщить об ошибке
Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

Идеальному одноатомному газу в изобарном процессе подведено количество теплоты . При этом на увеличение внутренней энергии газа расходуется ________% подводимого количества теплоты.

   60   


-  ЗАДАНИЕ N 16 сообщить об ошибке
Тема: Второе начало термодинамики. Энтропия

На рисунке изображен цикл Карно в координатах , где S – энтропия. Адиабатное расширение происходит на этапе …


+  2–3
   4–1
   1–2
   3–4

Решение:
Адиабатным называется процесс, протекающий без теплообмена с окружающей средой. Следовательно, для такого процесса  Изменение энтропии определяется как , следовательно, в адиабатном процессе энтропия остается постоянной. Согласно первому началу термодинамики, для адиабатного процесса . При адиабатном расширении газ совершает работу над внешними телами (), следовательно, внутренняя энергия уменьшается (). Это означает, что температура газа понижается.
Таким образом, адиабатное расширение происходит на этапе 2–3.


+ ЗАДАНИЕ N 17 сообщить об ошибке
Тема: Эффект Комптона. Световое давление

Монохроматическое рентгеновское излучение с длиной волны , где  комптоновская длина волны для электрона, падает на рассеивающее вещество. При этом отношение длин волн  излучения, рассеянного под углами  и  соответственно, равно …

   2   


-  ЗАДАНИЕ N 18 сообщить об ошибке
Тема: Интерференция и дифракция света

Плосковыпуклая линза выпуклой стороной лежит на стеклянной пластинке (установка для наблюдения колец Ньютона). Если на плоскую поверхность линзы свет с длиной волны 0,6 мкм падает нормально, то толщина воздушного зазора (в нм) в том месте, где в отраженном свете видно первое светлое кольцо, равна …

   150 |    

Решение:
Кольца Ньютона в отраженном свете образуются при интерференции света, отраженного от верхней и нижней границы воздушного зазора между выпуклой поверхностью линзы и стеклянной пластинкой. Оптическая разность хода интерферирующих лучей равна: , где – толщина воздушного зазора. Добавочная разность хода  обусловлена изменением колебаний на  при отражении от оптически более плотной среды (в данном случае при отражении от нижней границы воздушного зазора). Светлые кольца наблюдаются в том случае, когда оптическая разность хода равна целому числу длин волн: . Для первого светлого кольца . Тогда . Отсюда


+ ЗАДАНИЕ N 19 сообщить об ошибке
Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект

Уединенный медный шарик освещается ультрафиолетовым излучением с длиной волны . Если работа выхода электрона для меди , то максимальный потенциал, до которого может зарядиться шарик, равен _____ В. ( )

+  3,0
   30
   4,5
   45


+ ЗАДАНИЕ N 20 сообщить об ошибке
Тема: Поляризация и дисперсия света

Кривая дисперсии в области одной из полос поглощения имеет вид, показанный на рисунке. Соотношение между фазовой  и групповой  скоростями для участка bc имеет вид …


+  
   
   
   


+ ЗАДАНИЕ N 21 сообщить об ошибке
Тема: Спектр атома водорода. Правило отбора

Закон сохранения момента импульса накладывает ограничения на возможные переходы электрона в атоме с одного уровня на другой (правило отбора). В энергетическом спектре атома водорода (рис.) запрещенным переходом является …


+  
   
   
   


+ ЗАДАНИЕ N 22 сообщить об ошибке
Тема: Уравнения Шредингера (общие свойства)

Стационарное уравнение Шредингера в общем случае имеет вид . Здесь  потенциальная энергия микрочастицы. Электрону в одномерном потенциальном ящике с бесконечно высокими стенками соответствует уравнение …

+  
   
   
   


-  ЗАДАНИЕ N 23 сообщить об ошибке
Тема: Уравнение Шредингера (конкретные ситуации)

Момент импульса электрона в атоме и его пространственные ориентации могут быть условно изображены векторной схемой, на которой длина вектора пропорциональна модулю орбитального момента импульса  электрона. На рисунке приведены возможные ориентации вектора :

Величина орбитального момента импульса (в единицах ) для указанного состояния равна …

+  
   
   2
   5

Решение:
Магнитное квантовое число m определяет проекцию вектора  орбитального момента импульса на направление внешнего магнитного поля , где (всего 2l + 1 значений). Поэтому для указанного состояния . Величина момента импульса электрона определяется по формуле  Тогда  (в единицах ).


-  ЗАДАНИЕ N 24 сообщить об ошибке
Тема: Дуализм свойств микрочастиц. Соотношение неопределенностей Гейзенберга

В опыте Дэвиссона и Джермера исследовалась дифракция прошедших ускоряющее напряжение электронов на монокристалле никеля. Если ускоряющее напряжение увеличить в 8 раз, то длина волны де Бройля электрона _____ раз(-а).

+  уменьшится в
   увеличится в 8
   уменьшится в 4
   увеличится в

Решение:
Длина волны де Бройля , где  – постоянная Планка,  – импульс частицы. При прохождении электроном ускоряющего напряжения увеличивается его кинетическая энергия. Если считать начальную скорость электрона равной нулю, то , где  и  – масса и заряд электрона,  – ускоряющее напряжение,  – приобретенная электроном скорость. После преобразований получим , или . Следовательно, , и при увеличении ускоряющего напряжения  в 8 раз длина волны де Бройля электрона  уменьшится в  раз.


-  ЗАДАНИЕ N 25 сообщить об ошибке
Тема: Сложение гармонических колебаний

Сопротивление, катушка индуктивности и конденсатор соединены последовательно и включены в цепь переменного тока, изменяющегося по закону(А). На рисунке представлена фазовая диаграмма падений напряжений на указанных элементах. Амплитудные значения напряжений соответственно равны: на сопротивлении ; на катушке индуктивности ; на конденсаторе  

Установите соответствие между сопротивлением и его численным значением.
1.
2.
3.

    1      активное сопротивление
    2      реактивное сопротивление
    3      полное сопротивление
   емкостное сопротивление

Решение:

Используем метод векторных диаграмм. Длина вектора равна амплитудному значению напряжения, а угол, который вектор составляет с осью ОХ, − разности фаз колебаний напряжения на соответствующем элементе и колебаний силы тока в цепи. Сложив три вектора, найдем амплитудное значение полного напряжения: . Величина  Полное сопротивление контура найдем по закону Ома: , где  амплитудные значения напряжения и силы тока. Амплитудное значение силы тока, как это следует из закона его изменения, равно 0,1 А. Тогда . Активное сопротивление  Полное сопротивление цепи равно , где  реактивное сопротивление;  индуктивное и емкостное сопротивления соответственно. Отсюда


-  ЗАДАНИЕ N 26 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 27 сообщить об ошибке
Тема: Волны. Уравнение волны

На рисунке представлен профиль поперечной бегущей волны, которая распространяется со скоростью . Уравнением данной волны является выражение …


+  
   
   
   

Решение:
Уравнение плоской синусоидальной волны имеет вид , где  – амплитуда волны;  – циклическая частота волны;  – волновое число;  – длина волны;
() – фаза волны; начальная фаза. Амплитуду, длину волны и начальную фазу можно определить из графика: , . Тогда ,  и уравнением данной волны будет выражение


-  ЗАДАНИЕ N 28 сообщить об ошибке
Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

Если частоту упругой волны увеличить в 2 раза, не изменяя ее скорости, то интенсивность волны увеличится в ___ раз(-а).

   4 |    

Решение:
Интенсивностью волны называется скалярная величина, равная модулю среднего значения вектора плотности потока энергии (вектора Умова) , где  – скорость волны,  – объемная плотность ее энергии. Среднее значение объемной плотности энергии упругой волны определяется выражением , где  – плотность среды,  – амплитуда,  – циклическая частота волны. Тогда интенсивность волны равна . Таким образом, если частоту упругой волны увеличить в 2 раза, не изменяя ее скорости, то интенсивность волны увеличится в 4 раза.


-  ЗАДАНИЕ N 29 сообщить об ошибке
Тема: Законы сохранения в ядерных реакциях

Взаимодействие -мезона с протоном в водородной пузырьковой камере идет по схеме

Если спин -мезона , то характеристиками ламбда-гиперона  будут …

+  ;
   ;
   ;
   ;

Решение:
При взаимодействии элементарных частиц и их превращениях возможны только такие процессы, в которых выполняются законы сохранения, в частности законы сохранения электрического заряда и спина. -мезоны имеют спин , а электрический заряд  в единицах элементарного заряда. Спин протона  в единицах постоянной Планка  равен: , а заряд . В соответствии с законами сохранения у ламбда-гиперона  спин , заряд .


-  ЗАДАНИЕ N 30 сообщить об ошибке
Тема: Ядерные реакции

Через интервал времени, равный двум периодам полураспада, останется ____ % нераспавшихся радиоактивных ядер.

+  25
   50
   75
   0

Решение:
Период полураспада  это время, в течение которого первоначальное количество ядер данного радиоактивного вещества распадается наполовину. Через время, равное одному периоду полураспада, останется 50% нераспавшихся радиоактивных ядер, а еще через такой же промежуток времени – 25%.


-  ЗАДАНИЕ N 31 сообщить об ошибке
Тема: Фундаментальные взаимодействия

Установите соответствие между видами фундаментальных взаимодействий и радиусами их действия в метрах.
1. Электромагнитное
2. Слабое
3. Сильное

    1      ∞
    2      
    3      
   

Решение:
Радиус действия электромагнитного взаимодействия равен бесконечности. Сильное взаимодействие проявляется на очень малых расстояниях порядка м, сравнимых с размерами ядер. Для слабого взаимодействия радиус действия м.


-  ЗАДАНИЕ N 32 сообщить об ошибке
Тема: Ядро. Элементарные частицы

Для энергии связи ядра не справедливым является утверждение, что …

+  энергия связи ядра  может быть как положительной, так и отрицательной величиной
   энергией связи ядра называется минимальная энергия, необходимая для расщепления ядра на составляющие его нуклоны
   удельная энергия связи ядра – это энергия связи, приходящаяся на один нуклон
   , где – дефект массы, равный разности суммы масс нуклонов, составляющих ядро, и массы ядра

Решение:
Энергией связи ядра называется минимальная энергия, необходимая для расщепления ядра на составляющие его нуклоны. Мерой энергии связи ядра служит дефект массы . Если ядро с массой  состоит из протонов с массой  и  нейтронов с массой , то дефект массы определяется соотношением: . Энергия связи ядра – величина положительная, так как масса ядра меньше суммы масс составляющих его нуклонов. Удельной энергией связи ядра называется энергия связи, приходящаяся на один нуклон: .