ТЕСТЫ ПО МЕХАНИКЕ И МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКЕ

1. Радиус-вектор частицы изменяется во времени по закону . В момент времени частица оказалась в некоторой точке А (рис.1). Выберите правильное направление скорости частицы в этот момент времени.

	Рисунок 1

 

А. 1; В. 2; С. 3; D. 4; Е. иной ответ.

2. Нарис. 2 представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей в расчёте на единицу этого интервала. Для этой функции верным утверждением является…

 

	Рисунок 2

 

 

А. при изменении температуры площадь под кривой изменяется;

В. при изменении температуры площадь под кривой не изменяется;

С. с уменьшением температуры величина максимума уменьшается;

D. иной ответ

 

3. Материальная точка М свободно без трения скользит в поле силы тяжести по гладким стенкам симметричной ямы (рис.3) (А и В – наивысшие точки подъёма). При этом величина тангенциальной (касательной к траектории) проекции ускорения точки М:

Рисунок 3

 

А. отлична от нуля в точке В; В. максимальна в нижней точке траектории О;

С. равна нулю в точке А; D. одинакова во всех точках траектории;

 

4. Явление внутреннего трения имеет место при наличии градиента…

А. скорости слоёвжидкости или газа; В. электрического заряда;

С. температуры; D. концентрации.

5. Два невесомых стержня длины соединены под углом и вращаются без трения в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси с угловой скоростью (рис.4). На конце одного из стержней прикреплён очень маленький массивный шарик. В некоторый момент угол между стержнями самопроизвольно увеличился до . С какой угловой скоростью стала вращаться система?

Рисунок 4

А. ; В. ; С. ; D. ; Е .

6. Средняя кинетическая энергия молекул газа при температуре зависит от их структуры, что связано с возможностью различных видов движения атомов в молекуле. При условии, что имеют место только поступательное и вращательное движение средняя энергия молекул водяного пара () равна…

А. ; В. ; С. ; D. .

7. Состояние идеального газа определяется значениями параметров: , , , где - термодинамическая температура; - давление; - объём газа. Определённое количество газа перевели из состояния (, ) в состояние (2 , ). При этом его внутренняя энергия…

А. увеличилась; В. не изменилась; С. уменьшилась; D. иной ответ.

 

8. На борту космического корабля нанесена эмблема в виде геометрической фигуры. Из-за релятивистского сокращения длины эта фигура изменяет свою форму. Как она будет выглядеть для неподвижного наблюдателя, если корабль движется в направлении, указанном на рис.6. стрелкой, со скоростью, сравнимой со скоростью света?

А. В; В. А; С. иной ответ; D. С.

	Рисунок 6

9. На рис.7 представлен прямой цикл тепловой машины в координатах Т- S, где Т – термодинамическая температура, S – энтропия. Укажите участки, на которых тепло поступает в рабочее тело машины от нагревателей, и участки где тепло отдаётся холодильнику:

 

	Рисунок 7

А. 12, 23 – поступает; 41 – отдается; В. 23 – поступает; 41 – отдается;

С. 12, 23 – поступает; 34, 41 – отдается; D. 12 – поступает; 34 – отдается.

10. Твёрдое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется во времени, как показано на графике (рис.8). В какой момент времени угол поворота тела относительно начального положения будет максимальным?

	Рисунок 8

А. 8 с; В. 6 с; С. 11 с; D. 10 с.

11. Процесс, изображённый на рис. 9 в координатах (Т, S), где S – энтропия, является…

 

Рисунок 9

 

А. адиабатным расширением; В. изобарным сжатием;

С. изотермическим сжатием; D. изохорным охлаждением.

12. В начальный момент времени твёрдому телу придали угловую скорость вокруг оси Z и в дальнейшем тело испытывает угловое ускорение, проекция которого изменяется со временем, как показано на графике (рис.10). В какой момент времени тело изменит направление своего вращения?

	Рисунок 10

А. 8 с; В. 1 с; С. 2 с; D. 9 с.

13. Два граммагелия, расширяясь адиабатически, совершили работу Дж. В этом процессе изменение температуры составило…

А. 10 К; В. 20 К; С. 30 К; D. 40 К; Е. 50 К

14. Из-за неисправности мотора величина скорости автомобиля синусоидально изменялась во времени, как показано на графике зависимости (рис.11). В момент времени автомобиль поднимался по участку дуги. Куда может быть направлена результирующая всех сил, действующих на автомобиль в этот момент времени?

	Рисунок 11

А. 1; В. 2; С. 3; D. 4; Е.5

15. Диаграмма циклического процесса идеального одноатомного газа представлена на рис. 12. Отношение работы за весь цикл к работе при охлаждении газа равно…

Рисунок 12

 

 

А. 1,5 В. 5 С. 3 D. 2,5

 

16. На барабан, радиусом м намотан шнур, к концу которого привязан груз массой кг. Груз опускается с ускорением м/с². Момент инерции барабана…

А. 10 кг · м²; В. 2,5 кг · м²; С. 12,5 кг · м²; D. 15 кг · м².

17. Если - изменение внутренней энергии идеального газа; - работа газа, - количество теплоты, сообщаемое газу, то для адиабатного расширения газа справедливы соотношения…

А. ; В. ;

С. ; D. .

18. На рис.13 представлен цикл тепловой машины в координатах (, ), где - термодинамическая температура; - энтропия. Укажите нагреватели и холодильники с соответствующими температурами.

19. Если момент инерции тела увеличить в 2 раза и скорость его вращения увеличить в 2 раза, то момент импульса тела …

А. увеличится в 8 раз; В. увеличится в 4 раза; С. не изменится; D. увеличится в раз.

Рисунок 13

 

 

А. Нагреватели ; холодильники ;

В. нагреватели ; холодильники ;

С. нагреватели ; холодильники ;

D. нагреватели ; холодильники .

 

20. На какой высоте над уровнем моря давление воздуха уменьшается в 2, 718 раза? Температуру считать постоянной и равной 300 К. Молярная масса воздуха , универсальная газовая постоянная .

А. 100 м; В. 800 м; С. 8300 м; D. 18000 м;

 

21. Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно (две изотермы 1-2 и 3-4 и две адиабаты 2-3 и 4-1) (рис.1). Как изменится энтропия рабочего тела за один цикл работы тепловой машины?

 

Рисунок 1

А. энтропия возрастёт; В. энтропия уменьшится;

С. энтропия не изменится; D. иной ответ

 

22. Импульс тела изменился под действием короткого удара и стал равным , как показано на рис.2. В каком направлении действовала сила?

Рисунок 2

 

А. 1 В. 2 С. 3 D. 4

23. Нарис. 3 представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале скоростей в расчёте на единицу этого интервала. Для этой функции верным утверждением является…

 

 

	Рисунок 3

 

А. положение максимума кривой зависит как от температуры, так и от природы газа;

В. при понижении температуры величина максимума уменьшается;

С. при понижении температуры площадь под кривой уменьшается;

D. иной ответ

24. Для того, чтобы раскрутить диск радиуса вокруг своей оси до угловой скорости , необходимо совершить работу (рис.4). Под прессом диск становится тоньше, но радиус его возрастает до . Какую работу надо совершить, чтобы раскрутить его до той же угловой скорости? Трением пренебречь.

	Рисунок 4

А. ; В. ; С. ; D. .

25. Явление диффузии характеризует перенос…

А. импульса направленного движения; В. электрического заряда;

С. энергии; D. массы.

 

26. Тело массы кг начинает движение со скоростью м/с по гладкой ледяной горке из точки А. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Зависимость потенциальной энергии этого тела от координаты изображена на графике (рис.5). В точке В тело, ударившись, прилипает к стене. В результате абсолютно неупругого удара в точке В выделилось…теплоты.

 

	Рисунок 5

 

 

А. 140 Дж; В. 160 Дж; С. 20 Дж; D. 150 Дж.

27. Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа при температуре 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 равно…

 

А. 8 В. 5 С. 7 D. 2

 

28. Твердое тело начинает вращаться вокруг оси Z с угловой скоростью, проекция которой изменяется во времени, как показано на графике (рис.6). На какой угол относительно начального положения повернётся тело через 11с?

	Рисунок 6

А. 8 рад; В. 12 рад; С. 24 рад; D. 0 рад;

29. На какой высоте над уровнем моря давление воздуха уменьшается в 2, 718 раза? Температуру считать постоянной и равной 300 К. Молярная масса воздуха , универсальная газовая постоянная .

А. 100 м; В. 800 м; С. 8300 м; D. 18000 м;

 

30. Камень бросили под углом к горизонту со скоростью . Его траектория в однородном поле тяжести изображена на рис.7. Сопротивления воздуха нет. Модуль тангенциального ускорения на участке А-В-С …

	Рисунок 7

 

А. уменьшается; В. увеличивается; С. не изменяется;

D. иной ответ;

31. Состояние идеального газа определяется значениями параметров: , , , где - термодинамическая температура; - давление; - объём газа. Определённое количество газа перевели из состояния (, ) в состояние (, ). При этом его внутренняя энергия…

А. увеличилась; В. не изменилась; С. уменьшилась; D. иной ответ

 

32. Материальная точка М движется по окружности со скоростью . На рис.9 показан график зависимости проекции скорости ( - единичный вектор положительного направления, - проекция на это направление). На рис.10 укажите направление силы, действующей на точку М в момент времени :

		Рисунок 10
	Рисунок 9

А. 1; В. 2; С. 3; D. 4;

33. Молярные теплоёмкости гелия в процессах 1-2 и 1-3 (рис.11) равны и соответственно. Тогда составляет…

	Рисунок 12

 

 

А. ; В. ; С. ; D. иной ответ

 

34. На рис.12 приведён график зависимости давления идеального газа от высоты (барометрическая формула) в гравитационном поле Земли для двух температур (кривая 1 и кривая 2). Сравните температуры газа.

Рисунок 12

 

35. На диаграмме (Р,V) (рис.13) - изображён циклический процесс. На участке АВ и ВСтемпература…

	Рисунок 13

А. понижается; В. повышается

С. на АВ – повышается, на ВС - понижается

D. на АВ – понижается, на ВС – повышается

36. На частицу, находящуюся в начале координат, действует сила. Вектор которой определяется выражением , где и единичные векторы декартовой системы координат. Работа, совершённая этой силой при перемещении частицы в точку с координатами (0; 5), равна…

А. 3 Дж; В. 15 Дж; С. 25 Дж; D. 10Дж.

37. Тепловая машина работает по циклу Карно. Если температуру нагревателя и холодильника увеличить на одинаковую величину , то КПД цикла…

А. увеличилась; В. не изменилась; С. уменьшилась; D. иной ответ.

38. Два граммагелия, расширяясь адиабатически, совершили работу Дж. В этом процессе изменение температуры составило…

А. 10 К; В. 20 К; С. 30 К; D. 40 К; Е. 50 К

39. Два невесомых стержня длины соединены под углом и вращаются без трения в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси с угловой скоростью (рис.1). На конце одного из стержней прикреплён очень маленький массивный шарик. В некоторый момент угол между стержнями самопроизвольно увеличился до . С какой угловой скоростью стала вращаться система?

Рисунок 1

А. ; В. ; С. ; D. ; Е .

40. В потоке газа, направленном вдоль оси , скорость газа растёт в положительном направлении оси . Перенос импульса направленного движения происходит…

А. в отрицательном направлении оси ;

В. в положительном направлении оси ;

С. в отрицательном направлении оси ;

D. в положительном направлении оси .

 

41. На какой высоте над уровнем моря давление воздуха уменьшается в 2, 718 раза? Температуру считать постоянной и равной 300 К. Молярная масса воздуха , универсальная газовая постоянная .

А. 100 м; В. 800 м; С. 8300 м; D. 18000 м;

 

 

42. Состояние идеального газа определяется значениями параметров: , , , где - термодинамическая температура; - давление; - объём газа. Определённое количество газа перевели из состояния (3 , ) в состояние (,2 ). При этом его внутренняя энергия…

А. увеличилась; В. не изменилась; С. уменьшилась; D. иной ответ.

 

43. Из-за неисправности мотора величина скорости автомобиля синусоидально изменялась во времени, как показано на графике зависимости (рис.7). В момент времени автомобиль поднимался по участку дуги. Куда может быть направлена результирующая всех сил, действующих на автомобиль в этот момент времени?

	Рисунок 7

А. 1; В. 2; С. 3; D. 4; Е.5

44. На рис.8 изображён цикл Карно в координатах (Т, S), где S – энтропия. Изотермическое сжатие происходит на этапе…

 

Рисунок 8

 

 

А. 1-2 В. 2-3 С. 3-4 D. 4-1

 

45. Если - изменение внутренней энергии идеального газа; - работа газа, - количество теплоты, сообщаемое газу, то для изотермического сжатия газа справедливы соотношения…

А. ; В. ;

С. ; D. .

46. На рис.11 приведён график зависимости давления идеального газа от высоты (барометрическая формула) в гравитационном поле Земли для двух температур (кривая 1 и кривая 2). Сравните температуры газа.

Рисунок 11

47. Для того, чтобы раскрутить диск радиуса вокруг своей оси до угловой скорости , необходимо совершить работу (рис.6). Под прессом диск становится тоньше, но радиус его возрастает до . Какую работу надо совершить, чтобы раскрутить его до той же угловой скорости? Трением пренебречь.

	Рисунок 6

А. ; В. ; С. ; D. .

48. Материальная точка М движется по окружности со скоростью . На рис.8 показан график зависимости проекции скорости ( - единичный вектор положительного направления, - проекция на это направление). На рис.9 укажите направление силы, действующей на точку М в момент времени :

		Рисунок 9
	Рисунок 8

А. 1; В. 2; С. 3; D. 4;

49. На диаграмме (Р,V) (рис.10) - изображены 2 циклических процесса. Отношение работ , совершённых в этих циклах, равно…

	Рисунок 10

 

А.- В. 2 С. D. -2

 

 

50. Два невесомых стержня длины соединены под углом и вращаются без трения в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси с угловой скоростью (рис.5). На конце одного из стержней прикреплён очень маленький массивный шарик. В некоторый момент угол между стержнями самопроизвольно увеличился до . С какой угловой скоростью стала вращаться система?

Рисунок 5

А. ; В. ; С. ; D. ; Е .

51. Камень бросили под углом к горизонту со скоростью . Его траектория в однородном поле тяжести изображена на рис.3. Сопротивления воздуха нет. Модуль тангенциального ускорения на участке А-В-С …

	Рисунок 3

 

А. уменьшается; В. увеличивается; С. не изменяется;

D. иной ответ;

52. В трёх одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота (рис.4). Распределение скоростей молекул гелия будет описывать кривая…

 

Рисунок 4

А. 1 В. 2 С. 3 D. иной ответ

53. Импульс тела изменился под действием короткого удара и стал равным , как показано на рис.8. В каком направлении действовала сила?

Рисунок 8

 

А. 1 В. 2 С. 3 D. 4

54. На диаграмме (Р,V) (рис.12) - изображены 2 циклических процесса. Отношение работ , совершённых в этих циклах, равно…

	Рисунок 12

 

А.- В. 2 С. D. -2