EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 5 II 2001 Imię i dla II roku Wydziału

EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI
5 II 2001
dla II 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 fizyczne: c = 3,0 · 108 m/s, h = 6,6 · 10−34 J s, h̄ = 1,1 · 10−34 J s.
1. Cząstkami elementarnymi w modelu standardowym są:
(A) fermiony, kwarki i gluony;
(C) fermiony, hadrony i grawitony;
(B) leptony, kwarki i bozony pośredniczące;
(D) fermiony, bozony i fotony.
2. Przy zapisie obrazu na bębnie kserografu lub drukarki laserowej wykorzystuje się zjawisko:
(A) fotoprzewodnictwa; (B) Halla;
(C) dyfrakcji;
(D) fotoelektryczne.
3. W modelu Bohra atomu wodoru spełnione są jednocześnie równania: mvnrn = nh̄ i mvn2 /rn = ke2/rn2 ,
gdzie k = 1/(4π0 ), m — nasa elektronu, rn — promień n-tej orbity (n = 1, 2, 3, . . . ). Prędkość v5
elektronu na piątej orbicie jest równa:
(A) ke/(5h̄);
(B) ke2 /(25h̄);
(C) 4π0e2 /(5h̄);
(D) ke2/(5h̄).
C
4. Ładunek próbny q porusza się w jednorodnym polu elektrycznym o natężeniu E
E666 6
ruchem jednostajnym z punktu A do punktu C wzdłuż drogi pokazanej na rysunku.
α
d
Wartość bezwzględna różnicy potencjałów między tymi punktami wynosi:
?
(A) E cos α/d;
(B) Ed sin α;
(C) Ed;
(D) Ed cos α.
A
5. Strumień pola elektrycznego przez powierzchnię sześcianu o boku a > 0 umieszczonego w próżni wynosi Φ.
Sumaryczny ładunek zawarty wewnątrz sześcianu jest równy:
(A) 4π0Φ;
(B) 0 Φ;
(C) 6a2 0Φ;
(D) 6a2Φ/0 .
6. Masa relatywistyczna m i pęd p fotonu o częstotliwości ν wynoszą:
(A) m = 0, p = hν/c;
(C) m = hν/c, p = hν/c2 ;
2
(B) m = hν/c , p = hν/c;
(D) m = h̄ν/c2 , p = h̄ν/c.
7. Jeżeli
w przestrzeni brak jest
swobodnych ładunków i nieH płyną prądy, to:
H
H
H
(A) E · dl = ∂ΦB/∂t,
B · dS = 0;
(C) B · dl = −∂ΦE/∂t,
D · dS = ∂ΦB/∂t;
H
H
H
H
(B) B · dl = ∂ΦE/∂t,
E · dS = 0;
(D) H · dl = ∂ΦD/∂t,
E · dl = −∂ΦB /∂t.
8. Średnia intensywność światła słonecznego w przestrzeni okołoziemskiej wynosi około 1,5 kW/m 2 . Siła
wywierana przez promieniowanie słoneczne na baterie słoneczne satelity o powierzchni 20 m 2 , ustawione
prostopadle do kierunku padania promieni i całkowicie pochłaniające, wynosi:
(A) 2 · 10−4 N;
(B) 5 · 10−6 N;
(C) 10−4 N;
(D) 10−5 N.
9. Wzór barometryczny ma postać p(h) = p(0) exp[−µgh/(RT )]. W pionowym cylindrycznym naczyniu
ciśnienie gazu w najwyższym punkcie wynosi 98% ciśnienia na dnie. Wysokość naczynia wynosi:
(A) −(RT /µg) ln 0,98;
(B) (µg/RT ) ln 0,98;
(C) −(µg/RT ) ln 0,98;
(D) (RT /µg) ln(1−0,98).
10. Cztery jednakowe ładunki q umieszczono w narożach kwadratu o boku a. Wypadkowa siła F działająca
na każdy√z ładunków jest równa:
√
(A) ( 12 + 2)q 2/(4π0 a2); (B) 5q 2 /(8π0a);
(C) (2+ 2)q 2/(4π0 a); (D) 5q 2/(8π0 a2).
11. Układ K 0 porusza się z prędkością V = 0,8c się wzdłuż osi OX spoczywającego układu K. W układzie K
pewne zdarzenie ma współrzędne (x = 13,5 · 108 m, y = 500 m, z = 0 m, t = 9 s). Dla obserwatora
w układzie K 0 zdarzenie to zaszło w chwili t0 równej:
(A) 9 s;
(B) 21 s;
(C) 3,24 s;
(D) 7,56 s.
12. Rozmiar R i wiek T Wszechświata wyrażają się przez stałą Hubble’a H0 jako:
(A) R = H0 /c, T = H0 /c2 ;
(C) R = cH0 , T = H0 ;
(B) R = c/H0 , T = 1/H0 ;
(D) R = cH0 , T = 1/H0 .
13. Pojemność zastępcza układu kondensatorów C1 = 1 nF, C2 = 2 nF, C3 = 3 nF
C2 C3
i C4 = 4 nF, połączonych jak na rysunku, wynosi:
C1 C4
(A) 10 nF;
(B) 2 nF;
(C) 4,8 nF;
(D) 2,5 nF.
Pytanie
Odpowiedź
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI
5 II 2001
dla II roku Wydziału Inżynierii Środowiska II termin
Imię i
nazwisko
Wydział, rok
i nr albumu
.............................
wersja
A
..........................
14. Przetwornik wykorzystujący proste zjawisko piezoelektryczne służy do przekształcania wielkości:
(A) elektrycznych na cieplne;
(C) elektrycznych na mechaniczne;
(B) mechanicznych na elektryczne;
(D) optycznych na elektryczne.
15. Obraz przedmiotu w zwierciadle sferycznym wklęsłym jest odwrócony i rzeczywisty. Odległość przedmiotu
od zwierciadła wynosi x = 20 cm, a odległość obrazu y = 30 cm. Zwierciadło ma promień krzywizny R:
(A) 48 cm;
(B) 6 cm;
(C) 12 cm;
(D) 24 cm.
16. Zmierzono natężenie I prądu płynącego przez opornik z niepewnością ∆I oraz spadek napięcia U na
oporniku z niepewnością ∆U . Niepewność ∆R wyznaczonego metodą techniczną oporu R wynosi:
(A) U ∆I + I∆U ;
(B) U ∆I/I 2 + ∆U/I;
(C) ∆U/U + ∆I/I;
(D) I∆U/U 2 + ∆I/U .
17. Spośród poniższych zależności Z = f (T ), warunek dopasowania metodą najmniejszych kwadratów do
zbioru danych doświadczalnych {(Ti , Zi )} = {(−2, 0), (−1, 0), (0, 1), (1, 2), (2, 2)} najlepiej spełnia:
(A) Z = (2/3)T + 2/3; (B) Z = 0,3T + 1;
(C) Z = (2/3)T + 4/3; (D) Z = 0,6T + 1.
18. Metalowy pręt o długości l przesuwany jest w próżni ze stałą prędkością v prostopadle do linii sił pola
magnetycznego o natężeniu H. Różnica potencjałów pomiędzy końcami pręta wynosi:
(A) e/(4π0l);
(B) µ0 vlH;
(C) µ0 vH;
(D) vlH.
v
19. Ładunkowi dodatniemu q nadano prędkość v skierowaną równolegle do przewodnika
q - I
z prądem, jak na rysunku. Ładunek ten:
(A) będzie się poruszać po linii śrubowej;
(C) będzie się poruszać po prostej;
(B) zostanie odepchnięty przez przewodnik;
(D) zostanie przyciągnięty przez przewodnik.
20. Piroelektryk to kryształ, w którym:
(A) nie obserwujemy polaryzacji spontanicznej;
(B) pod wpływem zmian temperatury wytwarzane są ładunki powierzchniowe;
(C) obserwujemy odkształcenie pod wpływem zmiennego pola elektrycznego;
(D) pod wpływem zmian ciśnienia wytwarzane są ładunki powierzchniowe.
21. Długość fali de Broglie’a stowarzyszonej z pewną cząstką wynosi λ = 0,66 nm. Pęd tej cząstki jest równy:
(A) 10−24 /(4π) kg m/s; (B) 10−24 kg m/s;
(C) 10−12 kg m/s;
(D) 10−24 /(2π) kg m/s.
22. Zależność potencjału pola elektrostatycznego V od odległości r od środka naładowanej ładunkiem +Q
metalowej kuli o promieniu R jest prawidłowo przedstawiona na wykresie:
V6
(A)
0
V6
;
(B)
-
R
V6
;
0
r
R
V6
(C)
-
;
0
r
R
(D)
-
.
0
r
R
-
r
23. Skala woltomierza klasy 0,5 ma 75 działek. Miernik jest ustawiony na zakres 1,5 V, a wskazówka pokazuje
50 działek. Wskazywane napięcie wynosi:
(A) (900,0 ± 7,5) mV;
(B) (667 ± 15) mV;
(C) (1000,0 ± 7,5) mV; (D) (50,0 ± 7,5) mV.
24. Pręt o masie m0 i długości l0 spoczywa w poruszającym się układzie K 0 równolegle do osi OX 0 . Jego
długość zmierzona w układzie laboratoryjnym K jest równa αl0, gdzie 0 < α < 1. Całkowita energia
relatywistyczna pręta w układzie K wynosi:
(A) (1 − α)m0 c2 /α;
(B) αm0 c2 ;
(C) m0 c2/α;
(D) m0c2 /α2 .
25. Długość fali światła czerwonego o częstotliwości f = 4 · 1014 Hz przy przejściu z powietrza do szkła
o współczynniku załamania n = 1,5 :
(A) wzrośnie o 250 nm; (B) zmaleje o 250 nm;
(C) nie zmieni się;
(D) wzrośnie o 500 nm.
26. Wykładnik adiabaty κ = 7/5 dla gazowego:
(A) CO;
(B) CH3 OH;
(C) Xe;
(D) H2O.
Wrocław, 5 II 2001
Pytanie
Odpowiedź
dr hab. inż. W. Salejda, dr inż. K. J. Ryczko, mgr inż. M. H. Tyc
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26