Задание n 12 Тема: Средняя энергия молекул

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 поступательное, вращательное и колебательное движение, для водорода (Н₂) число i равно …

			7
			3
			5
			6

Решение: Средняя кинетическая энергия молекулы равна:  где  – постоянная Больцмана, – термодинамическая температура,  – сумма числа поступательных, вращательных и удвоенного числа колебательных степеней свободы молекулы: . Для молекулы водорода  число степеней свободы поступательного движения  вращательного – , колебательного – , поэтому

 ЗАДАНИЕ N 13 Тема: Первое начало термодинамики. Работа при изопроцессах

Одноатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты . На увеличение внутренней энергии газа расходуется часть теплоты , равная …

			0,6
			1,7
			0,7
			1,4

  ЗАДАНИЕ N 14 Тема: Распределения Максвелла и Больцмана

На рисунке представлен график функции 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 этой функции верным является утверждение, что с увеличением температуры …

			максимум кривой смещается вправо
			площадь под кривой увеличивается
			величина максимума функции увеличивается
			площадь под кривой уменьшается

Решение: Полная вероятность равна:  то есть площадь, ограниченная кривой распределения Максвелла, равна единице и при изменении температуры не изменяется. Из формулы наиболее вероятной скорости  при которой функция  максимальна, следует, что при повышении температуры максимум функции сместится вправо, следовательно, высота максимума уменьшится.

 ЗАДАНИЕ N 15 Тема: Тепловое излучение. Фотоэффект

На рисунке представлены кривые зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при разных температурах  и . Верным является соотношение …

 ЗАДАНИЕ N 16 Тема: Поляризация и дисперсия света

На идеальный поляризатор падает свет интенсивности  от обычного источника. При вращении поляризатора вокруг направления распространения луча интенсивность света за поляризатором …

			не меняется и равна
			меняется от  до
			не меняется и равна
			меняется от    до

 ЗАДАНИЕ N 17 Тема: Интерференция и дифракция света

Разность хода двух интерферирующих лучей монохроматического света равна  ( длина волны). При этом разность фаз колебаний равна …

 ЗАДАНИЕ N 18 Тема: Волны. Уравнение волны

Упругие поперечные волны могут распространяться в _____ средах.

			твердых
			жидких
			газообразных
			любых

  ЗАДАНИЕ N 19 Тема: Свободные и вынужденные колебания

Маятник совершает вынужденные колебания, которые подчиняются дифференциальному уравнению  Отношение частоты вынуждающей силы к частоте собственных колебаний равно …

			5
			6

Решение: Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний имеет вид , где коэффициент затухания,  собственная круговая частота колебаний; амплитудное значение вынуждающей силы, деленное на массу; частота вынуждающей силы. Собственная частота колебаний равна: , частота вынуждающей силы . Следовательно, отношение частот равно

  ЗАДАНИЕ N 20 Тема: Энергия волны. Перенос энергии волной

Если в электромагнитной волне, распространяющейся в вакууме, значения напряженности электрического и магнитного полей  равны соответственно:    то плотность потока энергии (в ) составляет …

			3500
			120
			1750
			240

Решение: Плотность потока энергии электромагнитной волны (вектор Умова – Пойнтинга) равна:

 ЗАДАНИЕ N 21 Тема: Работа. Энергия

На рисунке показаны тела одинаковой массы и размеров, вращающиеся вокруг вертикальных осей. Если частота вращения диска в два раза больше частоты вращения кольца, то отношение кинетических энергий  равно …

			2
			4
			8

  ЗАДАНИЕ N 22 Тема: Законы сохранения в механике

Шар массой , движущийся со скоростью , налетает на покоящийся шар массой  (см. рис.). Если удар абсолютно неупругий, скорость шаров (в м/с) после удара равна …

			0,5
			0,6
			2
			1,67

Решение: В соответствии с законом сохранения импульса должно выполняться соотношение . Для рассматриваемого случая , откуда .

  ЗАДАНИЕ N 23 Тема: Динамика вращательного движения

Тонкостенный цилиндр массы m и радиуса R вращается под действием постоянного момента сил вокруг оси, проходящей через центр масс цилиндра и перпендикулярной плоскости его основания. Если ось вращения перенести параллельно на край цилиндра, то (при неизменном моменте сил) его угловое ускорение  …

			уменьшится в 2 раза
			уменьшится в 1,5 раза
			увеличится в 2 раза
			увеличится в 1,5 раза

Решение: Момент инерции при неизменных материале, форме и размерах тела зависит от расположения оси вращения. Момент инерции тонкостенного кругового цилиндра массы m и радиуса R относительно его оси . При переносе оси момент инерции тела изменится. В соответствии с теоремой Штейнера . Согласно основному уравнению динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси, угловое ускорение равно: . Отсюда при неизменном моменте  сил, действующих на тело, угловое ускорение  цилиндра уменьшится в два раза.