Odpowiedzi należy formułować na oddzielnej kartce podpisanej imieniem, nazwiskiem, NUMEREM ALBUMU i WERSJĄ TESTU, podając obok numeru pytania literę oraz &mdash

Pełen tekst

(1)EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI. 04.02.1999. dla II roku Wydziału Inżynierii Środowiska. wersja. A. II termin. Odpowiedzi należy formułować na oddzielnej kartce podpisanej imieniem, nazwiskiem, NUMEREM ALBUMU i WERSJĄ TESTU, podając obok numeru pytania literę oraz — jeśli jest to wymagane — uzasadnienie. W razie nieznalezienia poprawnej odpowiedzi można podać swoje rozwiązanie lub obliczoną wartość liczbową. T T Punktacja: za wskazanie poprawnej odpowiedzi 1 pkt, za uzasadnienie odpowiedzi 1–2 pkt.; podanie błędnej odpowiedzi MINUS 1 pkt. 1. Zależność względnej przenikalności dielektrycznej εr ferroelektryka od temperatury T TC w pobliżu temperatury Curie TC zadaje poprawnie formuła (C — stała): (A) 1/εr = C · (T − TC ); (B) εr = C/T ; (C) εr = C/(T − TC )2 ; (D) εr = C · (T − TC ). 2. Fala monochromatyczna dana jest równaniem (w jednostkach układu SI) y(x, t) = 50 sin(8t − 2x + 2π/3). Prędkość chwilowa cząsteczek ośrodka dana jest wzorem: (A) −3200 sin(8t − 2x + 2π/3); (C) 400 cos(8t − 2x + 2π/3); (B) 400 sin(8t − 2x + 2π/3); (D) 100 cos(8t − 2x + 2π/3). 3. Kryształ piezoelektryczny o module piezoelektrycznym d = 3,2 · 10 −11 poddano działaniu zewnętrznego pola elektrycznego E = 2,7 · 105 (wszystkie wielkości są podane w jednostkach układu SI). Względne odkształcenie kryształu wynosi: (A) 1,19 · 10−6; (B) 8,64 · 10−6; (C) 1,19 · 10−6; (D) 8,64 · 10−3. 4. Na plaży leży blondynka opalona na Murzynkę. Traktując ją jako ciało doskonale czarne o powierzchni 2,56 m 2, oszacować ilość energii promieniowanej przez nią w ciągu minuty. (A) ∼ 480 kJ; (B) ∼ 0,018 kJ; (C) ∼ 1,3 kJ; (D) ∼ 80 kJ. Stała Stefana-Boltzmanna σ = 5,67 · 10−8 W/(m2K4 ). Odpowiedź uzasadnić. µ0 I dl × r. Wektor indukcji magnetycznej B w środku kolistej 5. Prawo Biota-Savarta ma postać dB = 4πr3 6 B pętli o promieniu R wykonanej z przewodnika, w którym płynie prąd o natężeniu I, ma wartość: µ0 I µ0 I µ0 I µ0 I R ; (B) ; (C) ; (D) . (A) 2πR R 2R πR2 I Odpowiedź uzasadnić. 6. Wskazać błędną postać jednego z równań Maxwella w jednorodnym ośrodku o prędkości fazowej fal elektromagnetycznych c orazIwzględnej przenikalności magnetycznej µr i elektrycznej εr : I X X ∂ΦB 1 ∂ΦE E · dl = En − (A) H · dl = In + 2 ; (C) ; ∂t c µ 0 µr ∂t n n P IL IL X qn ∂ΦE (B) (D) . D · dS = n ; I n + µ 0 µr ε 0 ε r B · dl = µ0 µr ε ∂t 0 S L n T T. !. 7. Moduł sztywności objętościowej K jest zdefiniowany wyrażeniem K = −V dp/dV . Wartość K dla n moli gazu idealnego o temperaturze T , objętości V i ciśnieniu p poddanego przemianie izotermicznej wynosi: (A) p; (B) −RT /V ; (C) RT /V ; (D) −nRT /V . Odpowiedź uzasadnić. 8. W punktach r1 = (0, 3, 4) m i r2 = (0, −7, 0) m umieszczone są w próżni ładunki odpowiednio q1 = +7 µC i q2 = −5 µC. Stała we wzorze Coulomba k = 1/(4πε0 ) ' 9,0 · 109 Nm2/C2 , Potencjał pola elektrycznego V względem nieskończoności w punkcie (0, 0, 0) m jest równy: (A) 19,03 kV; (B) 1,60 kV; (C) 3,44 kV; (D) 6,17 kV. Odpowiedź uzasadnić. 9. Opór falowy ośrodka ρ · c wynosi 15 · 106 kg/(m2s). Amplituda i częstotliwość fali są równe odpowiednio 3,5 · 10−5 m i 1,5 kHz. Średnia intensywność tej fali wynosi: (A) 1632 kW/m2; (B) 2474 kW/m2; (C) 816 kW/m2; (D) 4948 kW/m2. 10. Częstotliwość dudnień powstałych przy nałożeniu fal y1 = 6 sin(240t + π/3) i y2 = 6 sin(245t) (w jednostkach układu SI) wynosi: (A) 5 Hz; (B) 0,796 Hz; (C) 10π Hz; (D) 2,5 Hz. Odpowiedź uzasadnić. 11. W pobliżu przewodnika z prądem przesuwamy ramkę z drutu z prędkością v. Wskazać rysunek, na którym kierunek indukowanego w ramce prądu jest zaznaczony prawidłowo: (A). 6 ? -. v ; 6?. (B). ? 6. . ?. v-. ;. (C). 6 6. . ?6 v ;. (D). 6 6. . v ? - .. 12. Zakaz Pauliego jest konsekwencją: (A) zasady nierozróżnialności bozonów; (C) zasady nieoznaczoności Heisenberga; (B) falowej natury mikrocząstek; (D) zasady nierozróżnialności fermionów. 13. Pojemność zastępcza trzech jednakowych kondensatorów przy połączeniu równoległym wynosi 6,1 nF, a przy połączeniu szeregowym: (A) 0,23 nF; (B) 0,68 nF; (C) 18,3 nF; (D) 2,03 nF..

(2) 14. Energia kinetyczna elektronu poruszającego się w jednorodnym polu magnetycznym B: (A) nie zmienia się, ponieważ siła Lorentza nie wykonuje pracy; (B) rośnie, ponieważ całkowite przyspieszenie |a| > 0; (C) maleje, ponieważ ładunek elektronu q < 0 i wartość przyspieszenia a = qvB/m < 0; (D) rośnie lub maleje — zależnie od ustawienia wektora prędkości początkowej elektronu względem wektora B. 15. Prędkość podłużnej fali dźwiękowej w stali (gęstość 7,8 g/cm3) wynosi 5,1 km/s. Moduł Younga stali jest równy: (A) 3,10 · 1011 N/m; (B) 2,03 · 1011 N/m; (C) 1,58 · 1011 N/m; (D) 1,58 · 1015 N/m. 16. Zjawisko Comptona polega na: (A) zmianie kierunku rozchodzenia się i długości fal elektromagnetycznych przy zderzeniach fotonów z jądrami atomowymi; (B) emisji fotonów z ciał stałych pod wpływem zderzeń z elektronami; (C) emisji elektronów z ciał stałych pod wpływem zderzeń z fotonami; (D) zmianie kierunku rozchodzenia się i długości fal elektromagnetycznych przy zderzeniach fotonów z elektronami. 17. W prawie Wiena (λmax · T = const) wielkość λmax oznacza: (A) długość fali, dla której występuje maksimum spektralnej zdolności emisyjnej; (B) długość fali, dla której występuje maksimum całkowitej zdolności emisyjnej; (C) długość fali, dla której emitowana jest największa liczba fotonów; (D) największą długość fali emitowaną przez ciało doskonale czarne o temperaturze T . 18. Sześciożyłową linkę miedzianą o długości 35 cm i oporze 4,3 Ω rozpleciono, a druciki połączono w przewód o długości 210 cm. Opór tego przewodu wynosi: (A) 0,72 Ω; (B) 25,8 Ω; (C) 77,4 Ω; (D) 154,8 Ω. Odpowiedź uzasadnić. 19. Wskazać wykres prawidłowo przedstawiający zależność potencjału pola elektrostatycznego V od odległości r od środka naładowanej jednorodnie ładunkiem +Q dielektrycznej kuli o promieniu R: V 6. V 6. ;. (A). (B). R. 0. r. 0. V 6. ;. V 6. (C). ;. R. (D). .. -. r. R. 0. -. r. R. 0. r. 20. Fala monochromatyczna dana jest równaniem (w jednostkach układu SI) y(x, t) = 5 cos(10πt − 2πx + π/3). Wielkość y(x, t) oznacza (w danej chwili t): (A) amplitudę fali w punkcie x; (B) odkształcenie względne ośrodka w otoczeniu punktu x; (C) prędkość punktów ośrodka w otoczeniu punktu x; (D) wychylenie z położenia równowagi punktów ośrodka w otoczeniu punktu x. 21. Częstotliwości fn stojących fal akustycznych rozchodząch się z prędkością c w jednostronnie zamkniętej tubie o długości L określa formuła: (2n + 1)c cn (2n + 1)c cn ; (B) ; (C) ; (D) . (A) 4L 2L 2L 4L −3/2 22. Wartość funcji falowej Ψ (r) pewnej cząstki w punkcie r1 wynosi 0,013 m . Prawdopodobieństwo znalezienia tej cząstki w kuli o objętości ∆V = 2,5 mm3 zawierającej punkt r1 jest równe: (A) 4,225 · 10−13; (B) 1,056 · 10−15; (C) 3,25 · 10−11; (D) 1,056 · 10−21. Odpowiedź uzasadnić. 23. Wskazać wykres przedstawiający poprawną zależność kwadratu maksymalnej prędkości v m fotoelektronów wybijanych z powierzchni metalu przez kwanty promieniowania od odwrotności długości fali λ: 2 vm 6. 2 vm 6. (A). ;. 2 vm 6. (B). ;. 0. (C). -. 1/λ. 1/λ. 0. . 0. . . . 2 vm 6. ;. (D). .. -. -. 1/λ. 1/λ. 0. Odpowiedź uzasadnić. 24. Czas życia pewnego stanu wzbudzonego cząstki ∆t = 0,37 ms. Niekreśloność energii tego stanu wzbudzonego wynosi: (A) 2,85 · 10−31 eV; (B) 1,78 · 10−12 eV; (C) 3,56 · 10−12 eV; (D) 1,12 · 10−11 eV. 25. Wskazać wykres prawidłowo przedstawiający zależność przewodnictwa elektrycznego półprzewodników σ od temperatury T : ln σ 6. ln σ 6. Q. (A). ;. (B). 0. Wrocław, 04.02.1999. T. 0. σ6. Q Q. Q Q Q. ;. (C). . -. 1/T. 0. . σ6. . Q. ;. (D). T. 0. Q Q. Q Q Q. . -. 1/T. W. Salejda.

(3)