EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 15 II 2005 WPPT/FT/IB I rok III termin

EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI
WPPT/FT/IB I rok
T
T
! TT
15 II 2005
III termin
................................
.............................
wersja
Imię i
nazwisko
Wydział, rok
i nr albumu
C
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: g ≈ 10 m/s2, c ≈ 3 · 108 m/s, G ≈ 7 · 10−11 N m2/kg2.
1. Wartość natężenia pola grawitacyjnego w odległości d od bardzo dużej jednorodnej płaszczyzny o gęstości
powierzchniowej masy σ wynosi:
(A) 4πGσ/d;
(B) 4πGσ/d2;
(C) 2πGσ/d;
(D) 2πGσ.
2. Praca siły grawitacyjnej podczas przemieszczania Ziemi o masie MZ z nieskończoności do punktu
odległego o d od Słońca o masie MS wynosi:
(A) −GMZ MS /d;
(B) −GMZ MS /d2;
(C) GMZ MS /d2;
(D) GMZ MS /d.
3. Zasada zachowania pędu jest konsekwencją:
(A) jednorodności czasu;
(C) jednorodności przestrzeni;
(B) izotropowości przestrzeni;
(D) zasady zachowania energii.
4. Jednostkami momentu pędu i momentu siły są w SI odpowiednio:
(A) kg m/s i kg m2 /s;
(B) kg m2 /s i kg m/s2; (C) kg m/s i kg m2 /s2; (D) kg m2 /s i kg m2 /s2.
5. Do początkowo spoczywającego ciała o masie 3 kg przyłożono siłę F = 6ti. Po czasie t = 5 s prędkość
tego ciała będzie równa:
(A) 75 m/s;
(B) 150 m/s;
(C) 25 m/s;
(D) 50 m/s.
6. Na końcach poziomej jednorodnej belki o masie 15 kg i długości 3,6 m siedzą: św. Walenty o masie 70 kg
i Walentynka o masie 40 kg. Belka jest podparta w odległości od Walentego:
(A) (171/125) m;
(B) (171/98) m;
(C) (198/144) m;
(D) (198/125) m.
7. Jeśli sfera o masie M i promieniu R pływa zanurzona do połowy w cieczy, to gęstość tej cieczy wynosi:
(A) 3M/(4πR3);
(B) 4M/(3πR3);
(C) 3M/(2πR3);
(D) 2M/(3πR3).
◦
8. Klocek zjeżdża z równi o nachyleniu 45 w czasie trzykrotnie dłuższym od czasu zsuwania się po tej
samej równi bez tarcia. Współczynnik tarcia wynosi:
√
√
(A) 8/9;
(B) 1/9;
(C) 3/3;
(D) 3/2.
9. Słońce w ciągu jednej sekundy przekształca w energię promieniowania 5 milionów ton wodoru. Moc
energii promieniowanej przez Słońce jest równa:
(A) 5 · 109 W;
(B) 1,5 · 1017 W;
(C) 4,5 · 1026 W;
(D) 4,05 · 1043 W.
10. Spadochroniarz o masie m, na którego działa siła oporu F = −bv (b — stała), wyląduje z prędkością:
p
(B) 2mg/b;
(C) mg/b;
(D) mg/(3b).
(A) mg/b;
11. Do ciała spoczywającego w początku układu odniesienia
przyłożono
siłę
F
(x)
= F0 (x/x0)2. Jego energia
x
R
kinetyczna po przebyciu drogi x0 będzie równa ( ax2 dx = ax3 /3 + C):
(A) 2F0x0 /3;
(B) F0 x0 /2;
(C) F0 x0 ;
(D) F0 x0 /3.
3
6
2
12. Gęstość betonu to 2500 kg/m , a jego dopuszczalne naprężenie 10 N/m . Betonowy słup o wysokości H
i polu przekroju poprzecznego 0,02 m2 ma podtrzymywać konstrukcję o masie 1200 kg. Maksymalna
wysokość tego słupa wynosi:
(A) 12 m;
(B) 8 m;
(C) 16 m;
(D) 34 m.
13. Cyrkulacja mas powietrza w niżu barycznym na półkuli południowej odbywa się:
(A) w kierunku południkowym;
(C) w kierunku równoleżnikowym;
(B) przeciwnie do ruchu wskazówek zegara;
(D) zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
14. Niech I oraz I0 to momenty bezwładności pewnej bryły sztywnej o masie M względem dwóch równoległych osi, przy czym I0 — względem osi przechodzącej przez środek masy. Osie te dzieli odległość:
p
p
p
p
(A) (I + I0 )/M ;
(B) 2(I − I0 )/M ;
(C) (I − I0 )/M ;
(D) (I0 − I)/M.
Pytanie
Odpowiedź
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI
WPPT/FT/IB I rok
15 II 2005
III termin
................................
.............................
Imię i
nazwisko
Wydział, rok
i nr albumu
wersja
C
15. Jeśli w rzucie poziomym z wysokości H z prędkością 15 m/s zasięg rzutu s = H, to H wynosi:
(A) 45 m;
(B) 5 m;
(C) 225 m;
(D) 22,5 m.
16. Wielkością podstawową w SI nie jest:
(A) czas;
(B) masa;
(C) długość;
(D) prędkość.
17. Zależność położenia od czasu dla ciała o masie 12 kg wykonującego ruch w płaszczyźnie xy ma postać
r(t) = 5t2i + 6t3 j (w SI). Siła przyłożona do tego ciała w chwili czasu t = 2 s jest równa:
(A) 10i + 72j;
(B) 120i + 864j;
(C) 20i + 48j;
(D) 12i + 72j.
18. Dla strumienia cieczy o gęstości % i prędkości v, poddanej działaniu ciśnienia statycznego p, zachodzi:
(A) % + %gp + %v 2/2 = const;
(C) p + %gh + pv 2/2 = const;
(B) p + %gh + hv 2/2 = const;
(D) p + %gh + %v 2/2 = const.
19. Święty Walenty, znajdujący na środku poziomej obrotowej sceny wykonującej 2 obroty w ciągu 10 s,
trzyma w wyciągniętych rękach dwie Walentynki. Jeśli święty przyciągnie Walentynki do swoich piersi,
to moment bezwładności układu zmaleje o 10%, a jego prędkość kątowa będzie równa:
(A) (π/9) s−1;
(B) (4π/10) s−1;
(C) (4π/9) s−1;
(D) (0,4) s−1.
20. Iloczyn (i + 2k) × (−2j + k) jest równy:
(A) −2k;
(B) −4i + j + 2k;
(C) 2k;
(D) 4i − j − 2k.
21. Święty Walenty, biegnąc po poziomej płaszczyźnie z prędkością v, chwyta się zwisającej pionowo nieważkiej liny o długości l. Kąt ϑ, o który odchyli się od pionu lina, poprawnie określa wzór:
(A) cos ϑ = 1 − v 2/(gl); (B) cos ϑ = 1 − v 2/(2gl); (C) sin ϑ = 1 − 2gl/v 2; (D) sin ϑ = 1 − v 2 /(4gl).
22. Jeśli ciało rzucone z ziemi pionowo do góry ma na wysokości 12 m prędkość 2 razy mniejszą od początkowej, to wzniesie się ono na wysokość maksymalną równą:
(A) 24 m;
(B) 16 m;
(C) 15 m;
(D) 18 m.
23. Składowa normalna an przyspieszenia chwilowego w ruchu po okręgu o średnicy d jest równa:
p
(A) p(dv/dt)2 + (dv/dt)2;
(C) dv/dt;
(B) (dv/dt)2 − (dv/dt)2;
(D) v 2/d.
24. Energia kinetyczna cząstki w laboratoryjnym układzie odniesienia jest 4 razy większa od jej energii
spoczynkowej, a jej czas życia to 3 µs. Czas własny życia τ0 cząstki i jej prędkość wynoszą odpowiednio:
√
√
(A) 8 µs i 7c/8;
(B) 15 µs i 24 c/5;
(C) 15 µs i 15c/16;
(D) 12 µs i 15 c/16.
25. Sfera o momencie bezwładności 2mr2/3 po swobodnym stoczeniu się bez poślizgu z równi pochyłej ma
prędkość v0 . Wysokość równi wynosi:
(A) 5v02/(6g);
(B) v02 /(3g);
(C) 6v02/(5g);
(D) v02 /(6g).
26. Święty Walenty o masie 60 kg stoi na rufie pokładu nieruchomej łodzi o masie 90 kg. Jeśli Walenty idzie
z prędkością 2 m/s względem pokładu, to łódź popłynie względem brzegu z prędkością:
(A) (3/4) m/s;
(B) (4/3) m/s;
(C) (5/4) m/s;
(D) (4/5) m/s.
27. Prawdą jest, że w ruchu orbitalnym Ziemi wokół Słońca zależy od czasu jej:
(A) moment pędu;
(B) prędkość polowa;
(C) energia kinetyczna; (D) całkowita energia.
9
28. Średnia odległość Ziemi od Słońca wynosi 150 · 10 m. Światło biegnie do Ziemi przez:
(A) 600 s;
(B) 8 min;
(C) 500 s;
(D) 6 min.
29. Kula stacza się swobodnie bez poślizgu z równi pochyłej. Prawdą jest, że:
(A) Energia potencjalna kuli jest stała;
(C) Na kulę nie działa żadna siła;
(B) Energia mechaniczna kuli jest stała;
(D) Moment bezwładności kuli rośnie.
30. Na nieważkiej nici nawiniętej na poziomy walec o masie m i promieniu r = 0,1 m zawieszono ciało
o masie m/2. Po zwolnieniu walca jego przyspieszenie kątowe będzie równe:
(A) 50 rad/s2;
(B) 20 rad/s2;
(C) 10 rad/s2;
(D) 5 rad/s2.
Wrocław, 15 II 2005
Pytanie
Odpowiedź
15
dr hab. inż. W. Salejda, prof. PWr, dr inż. M.H. Tyc.
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30