EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 30 VI 2004

EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 30 VI 2004

. . . . dla I roku Wydziału Inżynierii Środowiska III termin

. . . .

wersja

B

    T T T T

!

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/s ² , c dź

. ≈ 340 m/s, c ≈ 3 · 10 ⁸ m/s, G ≈ 7 · 10 ⁻¹¹ N m ² /kg ² , N A ≈ 6 · 10 ²³ mol ⁻¹ , R ≈ 8,3 J/(mol K), k ≈ 1,4 · 10 ⁻²³ J/ K,

1. Równanie ruchu harmonicznego opisuje wzór w jednostkach SI: x(t) = 0,1 sin(8πt + π/3). Okres tego ruchu oraz prędkość cząstki w chwili t = 2 s są równe odpowiednio:

(A) 4 s i 3,2π ² m/s; (B) 4 s i 0,4π m/s; (C) 0,25 s i 3,2π ² m/s; (D) 0,25 s i 0,4π m/s.

2. Sprawność silnika Carnota ze źródłem ciepła o temperaturze 1000 ^◦ C i chłodnicą o temperaturze 50 ^◦ C wynosi około:

(A) 25%; (B) 5%; (C) 95%; (D) 75%.

3. Wymiarem momentu bezwładności jest:

(A) kg m/s ² ; (B) kg m ² /s ² ; (C) kg m ² ; (D) kg m/s.

4. Poziomy głośności p 2 i p 1 w pewnych dwóch punktach różnią się o 50 dB. Stosunek natężeń fal w tych punktach (większego do mniejszego) wynosi:

(A) 50; (B) 500 dB; (C) 5000; (D) 10 ⁵ .

5. Wartość przyspieszenia normalnego ciała w ruchu po okręgu o promieniu R jest równa:

(A) v ² R; (B) ^p a ² − (dv/dt) ² ; (C) dv/dt; (D) v ² /R.

6. Jednorodne ciało pływa w płynie o gęstości % = 1,2 · 10 ³ kg/m ³ , mając nad powierzchnią 2/3 swojej objętości. Gęstość tego ciała wynosi:

(A) 960 kg/m ³ ; (B) 400 kg/m ³ ; (C) 800 kg/m ³ ; (D) 480 kg/m ³ . 7. Druga zasada termodynamiki stwierdza, że w układzie izolowanym:

(A) entropia jest stała; (B) energia jest stała; (C) entropia nie maleje; (D) energia nie rośnie.

8. Moduł Younga stali wynosi 2 · 10 ¹¹ N/m ² . Naprężenie, przy którym stalowy pręt o długości l = 4 m wydłuży się o 1 µm, jest równe:

(A) 2 · 10 ⁴ N/m ² ; (B) 5 · 10 ⁻⁴ N/m ² ; (C) 5 · 10 ⁴ N/m ² ; (D) 2 · 10 ⁻⁴ N/m ² .

9. Poprawną postacią równania Clapeyrona jest (% — gęstość, µ — masa molowa, N — liczba cząsteczek):

(A) pV /T = µR; (B) p = %RT µ; (C) pV = µkT ; (D) pV = N kT .

10. Parametryczne równania toru cząstki: x(t) = A sin(ωt), y(t) = B sin(ωt), gdzie A, B, ω — stałe dodatnie.

Torem ruchu jest:

(A) półprosta; (B) elipsa; (C) odcinek; (D) okrąg.

11. Entalpię swobodną określa wzór (U — energia wewnętrzna):

(A) U + pV ; (B) U − T S; (C) U − pV ; (D) U + pV − T S.

12. Działanie napędu żaglowego opiera się na:

(A) prawie Pascala; (B) prawie Bernoulliego; (C) sile Coriolisa; (D) prawie Archimedesa.

13. W wyniku ogrzania metalowej kulki o 50 ^◦ C jej objętość wzrosła o 0,36%. Współczynnik rozszerzalności liniowej materiału kulki jest równy:

(A) 36 · 10 ⁻⁶ K ⁻¹ ; (B) 72 · 10 ⁻⁶ K ⁻¹ ; (C) 3,6 · 10 ⁻⁶ K ⁻¹ ; (D) 24 · 10 ⁻⁶ K ⁻¹ .

14. W objętości 1 mm ³ żelaza upakowanych jest 8,5·10 ¹⁹ atomów. Rozsądnym oszacowaniem średnicy atomu żelaza jest:

(A) 10 ⁻⁶ / √

85 mm; (B) 10 ⁻¹⁸ / √

85 mm; (C) √

85 · 10 ⁻¹⁸ mm; (D) √

85 · 10 ⁻⁶ mm.

15. Cząstka o energii kinetycznej równej swojej energii spoczynkowej porusza się z prędkością:

(A) 0; (B) c/ √

2; (C) ( √

3/2)c; (D) c/2.

Pytanie 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Odpowiedź

16. Naprzeciw statku kosmicznego A, lecącego z prędkością V A = 0,8c, leci w linii prostej drugi statek B z prędkością V B = 0,9c. Pilot A przypisuje statkowi B prędkość równą:

(A) 5c/86; (B) 5c/14; (C) 85c/86; (D) 1,7c.

17. Jednorodna sfera o masie m, promieniu R i momencie bezwładności względem osi przechodzącej przez środek I = ² ₃ mR ² stacza się bez poślizgu z równi pochyłej o kącie nachylenia α. Współczynnik tarcia między tarczą a podłożem wynosi µ. Przyspieszenie liniowe środka sfery jest równe:

(A) ( ² ₃ sin α − µ cos α)g; (B) ² 3 g sin α; (C) (sin α − µ cos α)g; (D) ³ ₅ g sin α.

18. Samochód o masie 800 kg jedzie ruchem prostoliniowym jednostajnym z prędkością 25 m/s. Siła napę- dowa silnika wynosi 1600 N. Wypadkowa wszystkich sił działających na ten pojazd wynosi:

(A) 0 N; (B) 8000 N; (C) 1600 N; (D) 20000 N.

19. Dwaj hokeiści A i B zderzyli się idealnie niesprężyście i tuż po zderzeniu poruszają się razem z prędkością V = (4, 8, 0) m/s. Jeśli ich masy m A = 80 kg, m B = 120 kg, a przed zderzeniem A miał prędkość v _A = (10, −10, 0) m/s, to prędkość B była równa:

(A) (0, 20, 0) m/s; (B) (0, 60, 0) m/s; (C) (−20, 0, 0) m/s; (D) (0, −20, 0) m/s.

20. Z helikoptera poruszającego się poziomo z prędkością 30 m/s na wysokości 80 m upuszczono butelkę.

Bultelka uderzy o ziemię z prędkością równą:

(A) 20 √

2 m/s; (B) 40 m/s; (C) 50 m/s; (D) 30 m/s.

21. Dla ciała wykonującego dowolny ruch w polu grawitacyjnym Ziemi (przy zaniedbaniu sił oporu) jest zachowana:

(A) tylko energia potencjalna; (C) energia kinetyczna i potencjalna;

(B) tylko energia kinetyczna; (D) całkowita energia mechaniczna.

22. W ruchu prostolinowym jednostajnie przyspieszonym prawdziwe jest równanie:

(A) x(t) = v 0 + at; (B) v(t) = x 0 + at; (C) v(t) = at ² /2; (D) v ² − v 0 ² = 2a(x − x ⁰ ).

23. W strunie o długości 3 m, naciągniętej siłą 200 N, rozchodzi się fala poprzeczna o częstości 800 Hz i dłu- gości 0,25 m. Masa struny wynosi:

(A) 150 g; (B) 75 mg; (C) 750 mg; (D) 15 g.

24. Cztery identyczne masy m są umieszczone w wierzchołkach kwadratu o boku l. Jeśli zwiększono pięcio- krotnie długość jego boków, to siła grawitacji wykonała pracę równą:

(A) −4(4+ √

2)Gm ² /(5l); (B) −24Gm ² /(5l); (C) −12Gm ² /(5l); (D) −4Gm ² /(5l).

25. Bombka choinkowa — w przybliżeniu jednorodna sfera o promieniu R = 6 cm — jest podwieszona w punkcie leżącym tuż przy jej powierzchni. Po wychyleniu z położenia równowagi wykonuje ona drgania harmoniczne o okresie:

(A) 0,2π √

0,4 s; (B) 0,2π s; (C) √

0,2π s; (D) 0,4π s.

Wskazówka: I 0 = ² ₃ mR ² — moment bezwładności sfery względem osi przechodzącej przez środek.

26. Zasada działania termopary oparta jest na zjawisku:

(A) parowania; (B) Thompsona; (C) Seebecka; (D) Peltiera.

27. Wrzucono kamień do studni. Po czasie t usłyszano plusk. Głębokość studni h określa równanie:

(A) t = h/(2c dź

. ) + ^p 2h/g; (C) t = h/c dź

. + ^p 2h/g;

(B) t = h/(2c dź

. ); (D) t = ^p 2h/g − h/c ^dź . .

28. Ciało o masie m zsuwa się pod własnym ciężarem z przyspieszeniem a z równi pochyłej o kącie β i współczynniku tarcia f . Wartość działającej na ciało siły tarcia wynosi:

(A) m(g sin β − a); (B) f mg sin β; (C) m(g sin β + a); (D) f mg tg β.

29. Wybory do Parlamentu Europejskiego odbyły się w Polsce:

(A) 1 V 2003; (B) 1 V 2004; (C) 13 V 2004; (D) 13 VI 2004.

30. Energia wewnętrzna 3 moli idealnego gazu dwuatomowego przy T = 300 K wynosi:

(A) 18,7 kJ; (B) 11,2 kJ; (C) 6,2 kJ; (D) 22,4 kJ.

Wrocław, 30 VI 2004 dr hab. inż. W. Salejda, prof. PWr i zespół

Pytanie 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Odpowiedź