(1)EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI dla II roku Wydziału IŚ

Pełen tekst

(1)EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI dla II roku Wydziału IŚ. . . T T. ! TT. 12 II 2001 III termin. 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, kB = 1,4 · 10−23 J/K, 0 = 8,9 · 10−12 F/m, µ0 = 4π · 10−7 H/m, h = 6,6 · 10−34 J s, h ¯ = 1,1 · 10−34 J s, e = 1,6 · 10−19 C, me = 9,1 · 10−31 kg. 1. Pojemność zastępcza układu kondensatorów C1 = 1 nF, C2 = 2 nF i C3 = 3 nF, C1 C3 połączonych jak na rysunku, wynosi: C2 (A) 6 nF; (B) 1,5 nF; (C) 1,2 nF; (D) 13/3 nF. 2. Wzdłuż osi OX i OY prostokątnego układu współrzędnych leżą dwa cienkie, długie prostoliniowe przewodniki, w których płyną prądy o natężeniach Ix = 2 A i Iy = 4 A (zgodnie ze zwrotami osi odpowiednio OX i OY ). Wektor natężenia pola magnetycznego H w punkcie (x = 2 m, y = 4 m, z = 0 m) ma składowe: A A A A (A) [0, 0, −3/(4π)] m ; (B) [−1/(2π), 2/π, 0] m ; (C) [0, 0, 5/(4π)] m ; (D) [0, 0, −1/π] m . 3. Energia n-tego poziomu cząstki o masie m umieszczonej w nieskończonej prostokątnej jamie potencjału o szerokości l dana jest wzorem En = h ¯ 2 π 2n2 /(2ml2 ). Jeżeli energia stanu podstawowego wynosi −21 E1 = 2,2 · 10 J, to częstotliwość fali emitowanej przy przejściu ze stanu n = 5 do stanu n = 4 wynosi: (A) 3,0 · 1013 Hz; (B) 2,7 · 1014 Hz; (C) 3,3 · 1012 Hz; (D) 4,8 · 1012 Hz. 4. Zdolność rozdzielcza r mikroskopu wynosi λ/2, gdzie λ jest długością użytej fali. W mikroskopie elektronowym pęd elektronów p = 2,2 · 10−25 kg m/s. Wartość r dla tego mikroskopu wynosi: (A) 3 nm; (B) 0,48 nm; (C) 0,24 nm; (D) 1,5 nm. −18 −1 5. Stała Hubble’a H0 = (2,1 ± 0,2) · 10 s . Odległość pewnej galaktyki d = (3,2 ± 0,3) · 1024 m. Prędkość tej galaktyki v i jej niepewność względna ∆v/v wynoszą: (A) v = 6,6 · 105 m/s, ∆v/v = 0,2; (C) v = 6,7 · 106 m/s, ∆v/v = 0,1; (B) v = 6,6 · 105 m/s, ∆v/v = 0,1; (D) v = 6,7 · 106 m/s, ∆v/v = 0,2. 6. Promień świetlny przechodzi z ośrodka A do ośrodka B, w których prędkości światła wynoszą odpowiednio vA = √ 2 · 108 m/s i vB = 2,5 · 108 m/s. Jeśli kąt padania jest równy 30◦ , to sinus kąta załamania wynosi: √ (B) 5/8; (C) 0,4; (D) 0,4 3. (A) 5 3/8; 7. Masa spoczynkowa i długość własna pręta wynoszą odpowiednio m0 i l0. Długość tego pręta, poruszającego się z prędkością v skierowaną wzdłuż jego osi, zmierzona w spoczywającym układzie odniesienia, wynosi l = 0,6l0 . Prędkość pręta v i jego energia relatywistyczna E są równe: (A) v = 0,8c, E = (5/3)m0 c2 ; (C) v = 0,64c, E = (25/16)m0 c2 ; (B) v = 0,6c, E = (5/4)m0 c2 ; (D) v = 0,8c, E = (5/4)m0 c2 . 8. Pięciożyłową linkę miedzianą o oporze 5 Ω rozpleciono, a druciki połączono szeregowo. Opór otrzymanego przewodu wynosi: (A) 125 Ω; (B) 5 Ω; (C) 25 Ω; (D) 1 Ω. 9. Mezon zbudowany jest z: (A) trzech kwarków; (C) leptonu i antyleptonu; (B) kwarku i antykwarku; (D) fermionu i bozonu. 10. W dwóch wierzchołkach trójkąta równobocznego znajdują się ładunki q. Przenosząc ładunek 2q z nieskończoności do trzeciego wierzchołka, wykonano pracę: (A) 2kq 2 /a; (B) 2q 2 /a2; (C) 4kq 2 /a; (D) kq 2/a2. 11. Zmierzono sześciokrotnie bok kwadratu i otrzymano wyniki a1 = 10,9 mm, a2 = 10,5 mm, a3 = 10,2 mm, a4 = 10,3 mm, a5 = 10,7 mm, a6 = 10,4 mm. Jeśli za niepewność pomiaru przyjąć odchylenie standardowe średniej, to powierzchnia kwadratu wynosi: (A) (10,5 ± 0,1) mm2; (B) (110,25 ± 2) mm2; (C) (10,5 ± 2,6) mm2; (D) (110 ± 2) mm2. 12. O tym, że światło jest falą, NIE świadczy zjawisko: (A) fotoelektryczne; (B) interferencji; (C) dyfrakcji; (D) polaryzacji. Pytanie Odpowiedź. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

(2) EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI dla II roku Wydziału IŚ. 12 II 2001 III termin. Imię i nazwisko Wydział, rok i nr albumu. .............................. wersja. A. ........................... 13. Elektron o prędkości v porusza się w próżni w płaszczyźnie prostopadłej do jednorodnego pola magnetycznego o indukcji B. Okres obiegu okręgu, który zatacza elektron, jest równy: (A) me/(2πeB); (B) 2πme /(eB); (C) me /(eB); (D) 2πµ0me /(eB). 14. Przetwornik wykorzystujący odwrotne zjawisko piezoelektryczne służy do przekształcania wielkości: (A) optycznych na elektryczne; (C) elektrycznych na mechaniczne; (B) mechanicznych na elektryczne; (D) elektrycznych na cieplne. 15. Odległość przedmiotu od soczewki skupiającej o ogniskowej f = 12 cm wynosi x = 20 cm. Powiększenie obrazu wynosi: (A) 5/3; (B) 3/5; (C) 3/2; (D) 2/3. 16. Wewnątrz sfery o promieniu R umieszczone są ładunki q1, q2 = 3q1, q3 = −5q2 i q4 = −2q3. Strumień pola elektrycznego przez powierzchnię tej sfery jest równy: (A) −41q1 ; (B) 19q1 /0 ; (C) −41q1 /0 ; (D) −3q1/0 . 17. Wśród poniższych równań fali elektromagnetycznej w próżni, błędną postać ma: (A) div B = 0; (B) rot H = ∂D/∂t; (C) rot E = −∂B/∂t; (D) div E = −ρ/0 . 18. Strumień magnetyczny Φ obejmowany przez zamknięty obwód elektryczny o powierzchni S zależy od czasu jak Φ(t) = (At2 − Bt + C), gdzie A, B, C — stałe. W obwodzie indukowana jest siła elektromotoryczna o wartości bezwzględnej: (A) At3/3 − Bt2/2 + Ct; (C) (2At − B)S; (B) 2At − B; (D) (At3/3 − Bt2/2 + Ct)/S. 19. Zgodnie z prawem Stefana-Boltzmanna ilość energii promieniowana w jednostce czasu z jednostki powierzchni ciała doskonale czarnego o temperaturze T wynosi σT 4, gdzie σ ' 6 · 10−8 Wm−2 K−4 . Średnia temperaratura powierzchni Słońca wynosi T = 6000 K, a jego promień R = 7 · 108 m. W ciągu jednej sekundy Słońce (traktowane jako ciało doskonale czarne) traci na skutek promieniowania masę około: (A) 5 · 1028 kg; (B) 5 · 109 kg; (C) 5 · 1018 kg; (D) 9 · 10−10 kg. Wskazówka: skorzystać z równoważności masy i energii. 20. Dla pewnego gazu stosunek ciepeł molowych Cp /CV = 5/3. Średnia energia ruchu cieplnego jednej cząsteczki tego gazu wynosi: (A) (5/2)kB T ; (B) (5/3)kB T ; (C) (3/2)kB T ; (D) (1/2)kB T . 21. W spoczywającym układzie odniesienia K pewne zdarzenie ma współrzędne (x = 23 km, t = 6,5 · 10 −5 s). W układzie K 0 poruszającym się z prędkością V = (12/13)c wzdłuż osi OX układu K współrzędna x0 tego zdarzenia jest równa: (A) 13 km; (B) 5,4 km; (C) 44 km; (D) 8,2 km. 22. Zależność przewodnictwa elektrycznego σ półprzewodników od temperatury T przedstawia prawidłowo wykres: ln σ 6. ln σ 6. Q. (A). ;. (B). σ6 Q Q. -. T. 0. 0. Q. Q Q. ;. (C). σ6 Q Q. -. 1/T. 0. Q Q. ;. . (D). -. 1/T. . . -. T. 0. 23. Zależność natężenia pola elektrostatycznego E od odległości r od środka naładowanej jednorodnie ładunkiem +Q dielektrycznej kuli o promieniu R jest prawidłowo przedstawiona na wykresie: E6. E6. (A). ; 0. R. (B). -. r. 0. R. Wrocław, 12 II 2001. E6. ;. E6. (C). ;. -. r. 0. R. (D). .. -. r. 0. R. -. r. dr hab. inż. W. Salejda, dr inż. K. J. Ryczko, mgr inż. M. H. Tyc Pytanie Odpowiedź. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23.

(3)