2003-06-27

EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI
27 VI 2003
dla I roku Wydziału Inżynierii Środowiska II termin
T
T
! TT
................................
.............................
Imię i
nazwisko
Wydział, rok
i nr albumu
wersja
A
Arkusz testowy należy podpisać na obu stronach imieniem, nazwiskiem i numerem albumu.
Odpowiedzi (litery A, B, C lub D) należy wpisywać do kratek u dołu każdej strony. Na arkuszu
nie wolno robić żadnych innych znaków! Do pomocniczych obliczeń służy przydzielona kartka.
Wskazanie poprawnej odpowiedzi = +2 pkt, błędna odpowiedź = −1 pkt.
Wybrane stałe i wzory: π ≈ 3, g ≈ 10 m/s2, R ≈ 8 J/(mol K); mr2 /2 — moment bezwładności walca.
1. Łyżwiarz o masie m jadący z prędkością 12 m/s zderza się idealnie niesprężyście z innym łyżwiarzem
o masie 1,4 m stojącym nieruchomo na gładkiej tafli lodu. Po zderzeniu poruszają się razem z prędkością:
(A) 5 m/s;
(B) 2,5 m/s;
(C) 7,8 m/s;
(D) 8,6 m/s.
3
3
11
2. Moduł Younga dla stali o gęstości 8 · 10 kg/m wynosi E = 2 · 10 Pa. Fala podłużna o częstotliwości 2 kHz ma w stali prędkość i długość:
(A) 8000 m/s i 4 m;
(B) 6000 m/s i 3 m;
(C) 2500 m/s i 1,25 m;
(D) 5000 m/s i 2,5 m.
3. Ciężar ciała stanowi 25% jego ciężaru na powierzchni Ziemi (o promieniu 6400 km) na wysokości:
(A) 25600 km;
(B) 3200 km;
(C) 6400 km;
(D) 12800 km.
4. Praca Wg wykonana przez siłę grawitacji nad ciałem przemieszczonym po zamkniętej drodze tworzącej
trójkąt o polu P jest:
(A) równa P ;
(B) równa zeru;
(C) dodatnia;
(D) ujemna.
5. Praca wykonana przez gaz idealny w dowolnej przemianie: ∆W = VV12 p dV . Dwanaście moli gazu idealnego o cieple molowym CV = 5R/2 i temperaturze 300 K poddano izotermicznemu rozprężaniu od
objętości V0 do 4V0. Ciepło pobrane przez gaz jest równe:
(A) (6000 · ln 4) J;
(B) (34800 · ln 4) J;
(C) 0 J;
(D) (28800 · ln 4) J.
6. Czterech studentów oszacowało prędkość punktów powierzchni Ziemi na równiku, przyjmując promień
Ziemi 6,4 · 106 m i 2π ≈ 6. Najbliższy poprawnemu wynik to:
(A) 220 m/s;
(B) 380 m/s;
(C) 640 m/s;
(D) 440 m/s.
7. Moment pędu L ciała o pędzie p = 7k, znajdującego się w punkcie r = 2i + 5j + 3k, wynosi:
(A) 35i − 14j;
(B) 14i − 35j;
(C) −35i + 14j;
(D) −14i + 35j.
8. Równanie fali poprzecznej rozchodzącej się w naciągniętej strunie o gęstości liniowej masy 0,5 kg/m ma
postać (w SI) y(x, t) = [1/(10π)] sin2π(4t − x/12). Prędkość fazowa tej fali oraz jej średnia moc hP i są,
w jednostkach SI, w przybliżeniu równe odpowiednio:
(A) 24 i 3,8;
(B) 48 i 7,7;
(C) 6π i 7,7π;
(D) 36 i 24.
9. Prędkość dźwięku w powietrzu 340 m/s. Za karetką pogotowia jadącą z prędkością 35 m/s i wydającą
dźwięk o częstotliwości f podąża z prędkością 15 m/s samochód. Pasażerowie samochodu słyszą dźwięk
o częstotliwości:
(A) (355/375)f ;
(B) (340/355)f ;
(C) (340/375)f ;
(D) (375/390)f .
3
10. Ciecz o cieple właściwym 800 J/(kg K) i cieple parowania 3 · 10 J/kg wrze przy temperaturze 80◦ C. Ilość
ciepła potrzebna na to, aby 0,6 kg tej cieczy o temperaturze początkowej 20◦C najpierw doprowadzić do
wrzenia, a następnie odparować, jest równa:
(A) 51 kJ;
(B) 25,6 kJ;
(C) 30,6 kJ;
(D) 28,8 kJ.
11. Koło rowerowe o promieniu R obraca się wokół poziomej osi z prędkością kątową Ω0 . Po przyłożeniu
momentu hamującego τ koło zatrzymało się po czasie t. Moment bezwładności koła był równy:
(A) τ · t2 /Ω0 ;
(B) τ · t/Ω0 ;
(C) τ /(t · Ω0 );
(D) τ · t/Ω02 .
12. Dwa pojazdy A i B poruszają się naprzeciw siebie. Ich prędkości są równe odpowiednio vA = 10 m/s,
vB = 20 m/s, masy mB = 2mA , a współczynniki tarcia µA = 2µB = 0,5. Będąc w odległości 200 m
rozpoczynają jednocześnie hamowanie. Po zatrzymaniu się obu pojazdów dzieli je odległość:
(A) 90 m;
(B) 30 m;
(C) 110 m;
(D) 10 m.
13. John Wayne strzela do celu znajdującego się przed nim w odległości 100 m na wysokości, na jakiej trzyma
poziomo strzelbę. Pocisk lecący z prędkością 500 m/s trafi w punkt leżący poniżej punktu celowania o:
(A) 10 cm;
(B) 20 cm;
(C) 40 cm;
(D) 5 cm.
R
Pytanie
Odpowiedź
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI
27 VI 2003
dla I roku Wydziału Inżynierii Środowiska II termin
................................
.............................
Imię i
nazwisko
Wydział, rok
i nr albumu
wersja
A
14. Gaz idealny poddano zamkniętemu cyklowi trzech przemian A→B→C→A, gdzie kolejne punkty to:
(pA = p0 , VA = V0), (pB = 4p0, VB = V0 ), (pC = p0, VC = 3V0). Gaz wykonał pracę:
(A) 4p0 V0;
(B) 3p0V0;
(C) 6p0V0;
(D) 3p0V0/2.
15. Cylindryczny zbiornik jest wypełniony wodą do wysokości 5 m. W czasie dwóch sekund przez otwór
o polu przekroju 3 · 10−4 m2 w dnie zbiornika wypłynie wody o objętości:
(A) 6 litrów;
(B) 10 litrów;
(C) 2 litrów;
(D) 20 litrów.
16. Policjanci ruszają z przyspieszeniem g/2 w pościg za autem jadącym ze stałą prędkością v0 w momencie,
gdy auto ich mija. Czas pogoni i odległość przebyta przez radiowóz do momentu dogonienia auta są
równe odpowiednio:
(A) 4v0 /g i 2v02/g;
(B) v0/g i v02 /g;
(C) 2v0/g i 2v02/g;
(D) 4v0/g i 4v02/g.
17. Motocykl, mający na wysokości H prędkość v0 , porusza się w dół nachylonego pod kątem α odcinka
toru, zakończonego u dołu pionową pętlą o promieniu R. Jeśli zaniedbamy siły oporu i przyjmiemy, że
v02 = 3gR, to minimalna wysokość Hmin , zapewniająca nieodpadnięcie motocykla w najwyższym punkcie
pętli spełnia relację:
(A) Hmin ­ R;
(B) Hmin ­ 2R;
(C) Hmin ­ 5R/2;
(D) Hmin ­ 2R sin α.
18. Ciało o masie m = 2 kg porusza się w górę równi pochyłej o kącie nachylenia α = 45o . Jeśli współczynnik
tarcia wynosi
µ = 0,2, to opóźnienie
ciała jest równe:
√
√ ruchu
√
√
2
2
(A) (2/ 2) m/s ;
(B) (6 2) m/s ;
(C) (4 2) m/s2;
(D) (5/ 2) m/s2.
19. Bryłka żelaza o objętości V zważono w próżni i nafcie otrzymując odpowiednio wartości Qp i Qn . Gęstość
nafty jest równa:
Qp − Qn
Qp Qn
Qp
Qp − Qn
(A)
;
(B)
;
(C)
;
(D)
.
V ·g
V · g(Qp + Qn )
V ·g
V
20. Okres T drgań wahadła fizycznego zależy od jego momentu bezwładności I oraz momentu τ siły ciężkości
jak T = const · I α · τ β . Wykładniki α i β spełniają równości:
(A) −α = β = 2;
(B) α = −β/2 = 2;
(C) 2α = −β = 1;
(D) α = −β = 1/2.
21. Ciało o masie M podwieszone do sprężyny rozciągnęło ją o L. Okres małych drgań ciała o masie 4M
podwieszonego
do tej sprężyny wyniesie:
p
p
p
p
(B) 4π L/g;
(C) 2π L/g;
(D) 2π 2L/g.
(A) 4π L/2g;
22. Na obrotowym stole spoczywa ciało o masie 5 kg w odległości 1/5 m od jego środka. Współczynnik tarcia
między ciałem i stołem wynosi µ = 0,5. Stolik wprawiono w ruch obrotowy jednostajnie zmienny. Ciało
zacznie zsuwać się ze stołu, jeśli jego prędkość kątowa osiągnie wartość równą co najmniej:
(A) 4 rad/s;
(B) 10 rad/s;
(C) 2 rad/s;
(D) 5 rad/s.
23. Bolek i Lolek trzymają poziomo na barkach jednorodną deskę o długości L, na środku której siedzi
Agatka. Ciężar belki Qb, a Agatki QA . Bolek podpiera deskę w odległości L/10 od jednego końca,
a Lolek w odległości L/5 od drugiego końca. Bolek działa na belkę siłą równą:
(A) 3Qb /7;
(B) 2(Qb + QA )/3;
(C) (Qb + QA )/3;
(D) 3(Qb + QA )/7.
5
24. Ciśnienie jest dwukrotnie większe od atmosferycznego 10 Pa w wodzie na głębokości:
(A) 100 m;
(B) 20 m;
(C) 1 m;
(D) 10 m.
25. Gaz idealny ma temperaturę T . Cząsteczka tego gazu o i stopniach swobody i masie m ma energię ruchu
cieplnego, równą (kB — stała Boltzmanna):
(A) kB · T /2;
(B) i · kB · T /2;
(C) i · R · T /2;
(D) i · kB · T /(2m).
26. Walec stacza się z równi z przyspieszeniem (5/3) m/s2. Kąt β nachylenia
równi
spełnia związek:
√
(A) sin β = 1/2;
(B) cos β = 1/4;
(C) sin β = 3/2;
(D) sin β = 1/4.
Wrocław, 27 VI 2003
Pytanie
Odpowiedź
dr hab. inż. W. Salejda, prof. PWr i zespół
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26