2002-06-10

EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI
10 VI 2002
dla I roku Wydziału Inżynierii Środowiska 0. 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.
1. Z wierzchołków dwóch równi pochyłych o jednakowych kątach nachylenia i wysokościach puszczono jednocześnie klocek o masie m1 i walec o masie m2. Klocek zsuwa się bez tarcia, a walec toczy się bez poślizgu.
U podstawy równi wcześniej znajdzie się:
(A) walec;
(B) oba jednocześnie;
(C) zależy to od m1 i m2 ; (D) klocek.
2. Siła tarcia działająca na skrzynię o masie m pchaną poziomą siłą F w górę po równi
pochyłej o kącie nachylenia α przy współczynniku tarcia µ wynosi:
F
- mA
(A) µ(mg cos α − F sin α);
(C) µmg cos α;
A
(B) µ(mg cos α − F sin α − mg sin α);
(D) µ(mg cos α + F sin α).
α
3. Wskazówka godzinowa G zegarka jest 1,5 raza krótsza od minutowej M. Stosunek prędkości liniowych
końców wskazówek vM /vG wynosi:
(A) 60;
(B) 12;
(C) 90;
(D) 18.
4. W niejednorodnie nagrzanym przewodniku, w którym płynie prąd elektryczny, obserwujemy zjawisko:
(A) Thompsona;
(B) Meissnera;
(C) Peltiera;
(D) Seebecka.
5. W czasie strzału trwającego 0,002 s pocisk o masie 4 g uzyskuje prędkość 710 m/s. Średnia siła działająca
na ramię strzelca wynosi:
(A) 1420 N;
(B) 1420 kN;
(C) 142 N;
(D) 1,42 N.
6. Nie posiadający silnika wagonik kolejki o masie m wjeżdża z prędkością v 0 na pętlę o proR
mieniu R, jak na rysunku. Nacisk wagonika na szyny w najwyższym punkcie pętli wyniesie:
v
2
2
2
2
0
(A) mv0 /R − 5mg; (B) mv0 /R + 4mg; (C) mv0 /R + 3mg; (D) mv0 /R − 4mg.
7. Ciepło molowe Cp gazu idealnego o wykładniku adiabaty κ = 1,4 wynosi:
(A) (3/2)R;
(B) (7/2)R;
(C) (5/2)R;
(D) 4R.
8. Ciało zsuwa się z idealnie gładkiej równi pochyłej o kącie nachylenia α i wysokości h, a następnie porusza
się po poziomej powierzchni o współczynniku tarcia µ. Zatrzyma się ono na drodze s = 4h, jeśli:
(A) µ = 1/4;
(B) µ = (1/4) sin α;
(C) µ = (1/4) tg α;
(D) µ = (1/4) cos α.
9. Ciepło spalania węgla wynosi q [J/kg]. Elektrownia o mocy elektrycznej P i sprawności η spala w czasie t
masę węgla równą:
(A) q/(P tη);
(B) P t/(ηq);
(C) P t/q;
(D) P tη/q.
10. Energia swobodna F jest funkcją:
(A) (S, p);
(B) (T, V );
(C) (V, p);
(D) (p, T ).
11. W pionowym cylindrycznym naczyniu o wysokości h znajduje się gaz o masie molowej µ i temperaturze T .
Stosunek ciśnień w najwyższym i najniższym punkcie naczynia p(h)/p(0) wynosi:
(A) exp[−RT /(µgh)];
(B) exp[µgh/(RT )];
(C) exp[−µgh/(RT )];
(D) exp[RT /(µgh)].
12. Na jednorodny walec o masie m i promieniu r nawinięto nić i zawieszono na niej ciężarek o masie m.
Kiedy√ciężarek opadnie
o h, energia
kinetyczna
ruchu√obrotowego
wyniosą: rIm
√
√
√ walca√
√
√ i moment pędu
m
(A) 2 gh/3, mr gh/3; (B) gh, mr gh;
(C) 2gh, mr gh/2; (D) 2 gh, mr gh.
13. Człowiek stojący na obrotowym stoliku wiruje, trzymając wyciągnięte ręce. Kiedy przyciąga ręce do
tułowia, o jego energii kinetycznej Ek i momencie pędu L można powiedzieć, że:
(C) Ek maleje, a L nie zmienia się;
(A) Ek rośnie, a L nie zmienia się;
(B) Ek i L rosną;
(D) Ek i L nie zmieniają się.
14. Ciało rzucone poziomo z prędkością v0 > 0 z wysokości h upada po czasie t1 . Ciało spadające swobodnie
z tej samej wysokości upada po czasie t2. Przy zaniedbaniu oporu powietrza prawdą jest, że:
(A) t1 > t2;
(B) t1 = t2 ;
(C) t2 > t1 ;
(D) t1 = h/v0 .
Pytanie
Odpowiedź
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI
10 VI 2002
dla I roku Wydziału Inżynierii Środowiska 0. termin
Imię i
nazwisko
Wydział, rok
i nr albumu
..............................
...........................
wersja
A
15. Tor spadającego swobodnie ciała na półkuli południowej odchyli się od pionu:
(A) na południe;
(B) na zachód;
(C) na wschód;
(D) na północ.
16. Planeta Mars ma masę 10-krotnie mniejszą niż Ziemia, a jej promień jest dwukrotnie mniejszy od ziemskiego. Batonik Mars o masie 60 gramów waży na powierzchni Marsa około:
(A) 0,24 N;
(B) 0,06 N;
(C) 0,12 N;
(D) 0,6 N.
17. Podczas Oktoberfest w Monachium otwarto kurek w dnie pionowej cysterny z piwem napełnionej do
wysokości 5 m. Jeśli pole przekroju kurka wynosi 1 cm2 , przepływ jest laminarny, a nadmiar gazu uchodzi
przez otwór w górnej części cysterny, to napełnienienie litrowego kufla trwa około:
(A) 0,1 s;
(B) 1 s;
(C) 0,01 s;
(D) 10 s.
2
4
18. Położenie cząstki poruszającej się po prostej zależy√od czasu jak x(t) = −3t +t [m] (wzór w SI). Prędkość
cząstki przyjmuje najmniejszą √
wartość v1 = −(4/ 2) m/s w√chwili czasu t1 równej:√
(C) (1/ 2) s;
(D) 3 s.
(A) 0 s;
(B) 3/2 s;
19. Żyroskop podparty w początku układu współrzędnych obraca się wokół osi OX. Po przyłożeniu zewnętrznej siły równoległej do osi OZ w punkcie poza początkiem układu współrzędnych precesja nastąpi wokół:
(A) osi OY ;
(B) osi OZ;
(C) osi OX;
(D) prostej x = y = z.
20. Okres drgań wahadła fizycznego o masie m i momencie bezwładności I jest dany formułą T = 2πI α(mgd)β ,
gdzie d — odległość środka masy od osi obrotu. Prawdą jest, że:
(A) α = −β = 1/2;
(B) α = β = 1/2;
(C) α = −β = −1/2;
(D) α = β = −1/2.
21. Położona płasko na powierzchni wody żyletka nie tonie na skutek działania:
(A) siły wyporu;
(C) mikroturbulencji;
(B) lepkości wody;
(D) napięcia powierzchniowego.
22. Entropia układu izolowanego jako funkcja czasu:
(A) maleje;
(B) nie maleje;
(C) nie rośnie;
(D) rośnie.
3
3
23. Fala poprzeczna w ciele stałym o gęstości 8 · 10 kg/m ma prędkość 5 km/s. Moduł ścinania G wynosi:
(A) 4 · 107 N/m2;
(B) 2 · 1011 N/m2;
(C) 2 · 108 N/m2 ;
(D) 4 · 1011 N/m2 .
24. Okres małych
drgań obręczy o promieniu
R, zawieszonej na√poziomej osi prostopadłej√do niej, wynosi:
√
√
(A) 2π 2R/g;
(B) 2π 3R/(2g);
(C) 2π R/g;
(D) 2π R/(2g).
25. Jeśli amplituda i częstość fali sprężystej wzrosną 3-krotnie, to energia przenoszona przez falę wzrośnie:
(A) 3 razy;
(B) 9 razy;
(C) 27 razy;
(D) 81 razy.
26. Na jednorodnej poziomej stalowej kładce o masie M = 300 kg i długości l = 5 m stoi niedźwiedź o masie
m = 500 kg w odległości x = 1,5 m od jednego z jej końców. Nacisk końca kładki bliższego niedźwiedziowi
na podłoże wynosi około:
(A) 2 kN;
(B) 5 kN;
(C) 4 kN;
(D) 3 kN.
27. Zależność prędkości od czasu dla ciała poruszającego się po prostej ma postać v(t) = 2t + sin(8t). Położenie x(t) i przyspieszenie a(t) mogą zależeć od czasu odpowiednio jak:
(A) t2 − (1/8) cos(8t) + 1, 2 + 8 cos(8t);
(C) t2 + (1/8) cos(8t), 2 + 8 cos(8t);
(B) 2 + 8 cos(8t), −64 sin(8t);
(D) 2 + 8 cos(8t), t2 − (1/8) cos(8t).
28. Na ciało o masie m i prędkości początkowej v0 działa siła oporu F = −kmv. Zależność prędkości v(t) dla
tego ciała ma postać:
(A) v0 exp(−kt);
(B) v0 exp(kt/m);
(C) v0 exp(−kmt);
(D) v0 exp(−kt/m).
29. Układ termodynamiczny pobrał z otoczenia ciepło w ilości 4,80 · 108 J, a jego energia wewnętrzna wzrosła
o 1,4 · 107 J. Praca wykonana przez układ jest równa:
(A) −4,66 · 108 J;
(B) 4,66 · 108 J;
(C) 3,40 · 108 J;
(D) 4,94 · 108 J.
30. Podkręcona piłka futbolowa porusza się po innym torze niż piłka niepodkręcona. Przyczyną tego jest:
(A) siła bezwładności;
(B) siła Coriolisa;
(C) lepkość powietrza;
(D) siła grawitacji.
Wrocław, 10 VI 2002
Pytanie
Odpowiedź
dr hab. W. Salejda, prof., mgr M. Tyc, dr K. Ryczko & mgr A. Klauzer-Kruszyna
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30