EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 26 VI 2007 nazwiskoImię i . . . . dla I roku Wydziału Inżynierii Środowiska II termin Wydział,i nr albumurok . . . .
wersja
X
TT TT
!
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, π ≈ 3, NA≈ 6 · 1023mol−1, R ≈ 8,3 J/(mol K).
1. Lechu grający na flecie, który wydaje dźwięk o częstotliwości f , oddala się od nieruchomego Jarka z pręd- kością u. Jeśli prędkość dźwięku wynosi v, to Jarek słyszy dźwięk o częstotliwości:
(A) f · v/(v + u); (B) f · (v + u)/(v − u); (C) f · (v + u)/v; (D) f · v/(v − u).
2. W czasie zwykłego lotu muchy, komara, trzmiela i pszczoły z największą częstotliwością macha skrzydłami:
(A) komar; (B) trzmiel; (C) pszczoła; (D) mucha.
3. Dźwięk o poziomie natężenia 40 dB ma natężenie:
(A) 10−8W/m2; (B) 10−9W/m2; (C) 10−7W/m2; (D) 10−6W/m2.
4. Dźwięk o częstotliwości f1 = 1,7 kHz, długości λ1 = 0,2 m i prędkości v1 przechodzi do ośrodka, w którym jego prędkość v2> v1. W tym drugim ośrodku częstotliwość f2 i długość λ2:
(A) f2= f1 i λ2> λ1; (B) f2 > f1 i λ2 > λ1; (C) f2 < f1 i λ2< λ1; (D) f2 = f1 i λ2 < λ1. 5. Wyrażenie y(x,t) = 2 · 10−3sin(28t − 400x) przedstawia w jednostkach SI falę o:
(A) prędkości 0,07 m/s; (B) okresie T = (1/28) s; (C) długości λ = 0,07 m; (D) prędkości ≈ 14,3 m/s.
6. Metalowy pręt ma długość 15 m, gęstość masy 5800 kg/m3i średnicę 10 cm. Fala podłużna w czasie 3·10−3s przebiega całą długość pręta. Moduł Younga metalu pręta jest równy:
(A) 1,45 · 1011Pa; (B) 1,1 · 109Pa; (C) 18,75 · 104Pa; (D) 2,9 · 1012Pa.
7. Prędkość v fali poprzecznej w metalowym pręcie o gęstości masy ρ (jednostka ρ to kg/m3), polu przekroju poprzecznego S naciągniętego siłą N zadaje wzór v = Na· Sb· ρc. Wykładniki a, b, c są równe:
(A) a = −b = −c = 0,5; (B) 2a = −b = −c = 0,5; (C) a = −2b = −c = 0,5; (D) a = −b = −2c = 0,5.
8. Fala dźwiękowa o prędkości 340 m/s, częstotliwości 2 kHz i średniej intensywności < I >= 10−6W/m2pada prostopadle na ścianę, która całkowicie absorbuje falę. Ciśnienie wywierane przez falę na ścianę wynosi:
(A) 2,94 · 10−9Pa; (B) 1,47 · 10−12Pa; (C) 3,40 · 10−4Pa; (D) 1,70 · 10−7Pa.
9. Dwa pojazdy wyruszyły jednocześnie i jadą ku sobie ruchem jednostajnym z różnych miejscowości. Wskaż prawdziwe stwierdzenie dotyczące pojazdów w momencie ich mijania się:
(A) mają za sobą równe czasy jazdy; (C) przebyły te same drogi;
(B) osiągnęły te same wartości prędkości; (D) ich czasy jazdy są różne.
10. Z helikoptera wznoszącego się pionowo w górę ze stałą prędkością v upuszczono swobodnie ciało. Pomijamy opór powietrza. Co prawdziwego można stwierdzić o ruchu tego ciała po upuszczeniu:
(A) najpierw porusza się ruchem jednostajnie opóźnionym, a potem ruchem jednostajnie przyspieszonym;
(B) najpierw porusza się ruchem jednostajnym, a potem ruchem jednostajnie przyspieszonym;
(C) najpierw porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym a potem ruchem jednostajnym;
(D) zbliża się do ziemi ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem g.
11. Ciało o masie M porusza się po linii prostej. Wykres zależności drogi przebytej przez to ciało od czasu jest linią prostą nachyloną pod kątem 0 < α < π/2 do poziomej osi czasu. Na ciało to działa wypadkowa siła:
(A) równa 0 N; (B) równa (M · g · tg α); (C) o malejącej wartości; (D) o rosnącej wartości.
12. Ciało spadło swobodnie z wysokości H0 = 25 m i po odbiciu od poziomej powierzchni miało prędkość 0,6·v0, gdzie v0 to prędkość tuż przed uderzeniem. Po zderzeniu z ziemią ciało wzniesie się na wysokość równą:
(A) 9,0 m; (B) 15,0 m; (C) 12,0 m; (D) 18,0 m.
13. Kula stacza się bez poślizgu z równi pochyłych o wysokości h każda, lecz o różnych kątach nachylenia.
Wielkością niezależną od kąta nachylenia równi jest:
(A) prędkość kuli u podstawy równi; (C) przyspieszenie kuli na równi;
(B) czas staczania się kuli; (D) droga kuli na równiach.
14. W tylnej i przedniej ścianie cysterny wypełnionej wodą i umieszczonej na nieruchomym wózku znajdują się identyczne zawory. Tylny zawór jest umieszczony w odległości 2 m, a przedni w odległości 1 m od powierzchni wody w cysternie. Tuż po jednoczesnym otwarciu obu zaworów wózek przy zaniedbaniu sił tarcia:
(A) ruszy do przodu; (C) pozostanie nieruchomy;
(B) ruszy do tyłu; (D) ruszy do tyłu i zatrzyma się.
15. Jarek stojący na wrotkach rzuca przed siebie kota. Praca wykonana przez Jarka podczas rzutu, przy pomi- niciu tarcia i oporów jest równa:
(A) sumie energii kinetycznych Jarka i kota; (C) energii kinetycznej kota;
(B) energii kinetycznej Jarka; (D) zeru, co wynika z zasady zachowania pędu.
16. Osiem moli gazu idealnego o pięciu stopniach swobody poddano izobarycznemu ściskaniu od stanu (T1 = 600 K, V1 = 150 dm3, P1) do (T2 = 340 K, V2, P1). Wartość V2 oraz ilość ciepła wymienionego przez gaz z otoczeniem są równe odpowiednio:
(A) 85 dm3 i −60424 J; (B) 105 dm3 i −43160 J; (C) 95 dm3 i −69056 J; (D) 65 dm3 i −25896 J.
17. Gaz idealny o trzech stopniach swobody i = 3 w ilości n = 12 moli o temperaturze T = 750 K poddano izotermicznemu rozszerzaniu. Gaz wykonał przy tym pracę równą 1125 J. Zmiana energii wewnętrznej ∆U oraz entropii ∆S w tej przemianie są równe odpowiednio:
(A) 0 J i 1,5 J/K; (B) 1125 J i 375 J/K; (C) 3375 J i 4,5 J/K; (D) 2250 J i 3 J/K.
18. Moment pędu Ziemi na orbicie okołosłonecznej wynosi L = R × (Mz · Vz), gdzie Mz – masa Ziemi, R – wektor Słońce-Ziemia, Vz – orbitalna prędkość Ziemi. Ziemia porusza się wokół Słońca po elipsie leżącej w płaszczyźnie, której położenie w przestrzeni nie zmienia się, co jest konsekwencją tego, że
(A) L = const; (B) R = const; (C) Vz= const; (D) Mz· Vz = const.
19. Funkcja rozkładu Maxwella ma postać f (v) = C · v2 · exp[−mv2/(2kB· T )]), gdzie m – masa cząstki, T – temperatura bezwzględna gazu, kB – stała Boltzmanna. Kwadrat (vp)2 najbardziej prawdopodobnej prędkości vp ruchu cieplnego cząsteczek gazu idealnego jest równy:
(A) 2kBT /m; (B) 3kBT /m; (C) πkBT /m; (D) 2πkBT /m.
20. Wagi statystyczne Ω1, Ω2, Ω3, Ω4 i Ω5 pięciu makrostanów S1, S2, S3, S4 i S5 pewnego układu termody- namicznego wynoszą odpowiednio Ω1 = 287, Ω2 = 254, Ω3 = 276, Ω4 = 282 i Ω5 = 261. Układ ten może samoistnie przechodzić następujący ciąg makrostanów:
(A) S2 → S4 → S1; (B) S1 → S3 → S2; (C) S5 → S2 → S4; (D) S3 → S1 → S5. 21. Zgodnie z zasadą ekwipartycji energii cieplnej na każdy stopień swobody ruchu postępowego cząsteczki gazu
idealnego przypada energia równa:
(A) kBT /2; (B) RT /2; (C) 3kBT /2; (D) kBT .
22. Cząsteczka zawiesiny wykonująca ruch Browna po czasie t oddala się na odległość d od punktu wyjściowego.
Wartość d jest proporcjonalna do:
(A) √
t; (B) t; (C) t2; (D) t3/2.
23. Ciało o masie m umieszczono nieruchomo na wysokości h > 1000 km nad biegunem północnym Ziemi, a na- stępnie upuszczono. Jeśli Mz– masa Ziemi, Rzjej promień, to szacunkowa wartość prędkości (zaniedbujemy opory atmosfery) z jaką ciało to uderzy o powierzchnię naszej planety wynosi:
(A) p2GMzh/[Rz(Rz+ h)]; (C)√
gh;
(B) p2GMzmh/[Rz(Rz+ h)]; (D) 2GMzmh/[Rz(Rz+ h)].
24. Kulę metalową o masie 6 kg i gęstości metalu 3000 kg/m3 podwieszono na lince i zanurzono w cieczy. Jeśli siła naciągu linki wynosi 18 N, to gęstość cieczy jest równa:
(A) 2100 kg/m3; (B) 3900 kg/m3; (C) 210 kg/m3; (D) 390 kg/m3.
25. Na płycie lotniska stoi podczas huraganu samolot o powierzchni skrzydeł 16 m2. Prędkość powietrza nad skrzydłami 70 m/s, a pod nimi 60 m/s. Jeśli gęstość powietrza wynosi 1,2 kg/m3, to na samolot huraganowe powietrze działa siłą skierowaną w górę o wartości:
(A) 12480 N; (B) 160000 N; (C) 10400 N; (D) 81600 N.
26. Milion hektopaskali to ciśnienie równe:
(A) 108Pa; (B) 105Pa; (C) 109Pa; (D) 106Pa.
Wrocław, 26 VI 2007 dr hab. inż. W. Salejda, prof. PWr
Pytanie 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Odpowiedź
