Repetytorium z fizyki – test

II OGÓLNOPOLSKI KONKURS Z FIZYKI
„Fizyka się liczy”
TEST
9.02.2010r.
1.
y
0
2
0
1
xz
0
x
Pocisk wystrzelony z prędkością 0, pod kątem 1 = 30 do poziomu, trafił w cel
znajdujący się w odległości xz od punktu startu pocisku, przy czym czas lotu wynosił
t1. Jeśli wystrzelimy pocisk z tą samą prędkością początkową, lecz pod kątem 2 =
300, odmierzonym od pionu, to:
a)
b)
c)
d)
0
nie doleci do celu, ponieważ poleci zbyt wysoko
trafi w cel, ale czas lotu t2 będzie krótszy niż po wystrzeleniu pod kątem 1
trafi w cel, ale czas lotu t2 będzie 3 razy dłuższy od czasu t1
trafi w cel, ale czas lotu t2 będzie 3  1,73 razy dłuższy od czasu t1.
(Opór powietrza zaniedbujemy)
2. Całkowita energia E sztucznego satelity, krążącego dookoła Ziemi, jest sumą jego
energii kinetycznej EK i energii potencjalnej EP (E = EP + EK). Jaka jest zależność
pomiędzy energią kinetyczną, a energią potencjalną?
a) E K  E P
b) E K  2E P
1
c) E K  E P
2
1
d) E K   E P
2
1
3. Siła nośna statyczna, dzięki której latają balony i sterowce jest określona przez ...
a)
prawo Bernoulliego
b)
prawo powszechnego ciążenia (prawo powszechnej grawitacji)
c)
prawo Archimedesa i prawo ciążenia powszechnego
d)
prawo Gay – Lussaca
4. Na rysunku przedstawiono schemat bocznikowego (równoległego) silnika prądu
stałego, podłączonego do źródła SEM o bardzo małym oporze wewnętrznym.
Uzwojenie stojana L, połączone równolegle z wirnikiem W, służy do wytworzenia
pola magnetycznego pomiędzy biegunami stojana, gdzie umieszczony jest wirnik.
N
E
E
W
L
W K
L
S
K - komutator
Silnik nie jest obciążony (pracuje „na biegu jałowym”), a wirnik obraca się ze stałą
prędkością kątową. Co się stanie gdy obwód elektryczny silnika zostanie przerwany
w miejscu oznaczonym krzyżykiem?
a) Silnik zatrzyma się, ponieważ indukcja pozostała (pozostałość magnetyczna)
rdzenia stojana jest zbyt mała aby podtrzymać obroty wirnika.
b) Wirnik ulegnie uszkodzeniu, albo na skutek przepływu prądu o zbyt dużym
natężeniu (przegrzanie wirnika), albo w wyniku gwałtownego zwiększenia
wartości prędkości kątowej i pojawienia się dużych sił odśrodkowych.
c) Wirnik będzie się dalej obracał, ale wartość prędkości kątowej znacznie się
zmniejszy.
d) Przerwanie obwodu w tym miejscu niewiele zmieni, ponieważ silnik nie
zostanie on odłączony od źródła zasilania.
5. Napięcie elektryczne w gniazdku domowej instalacji elektrycznej można wyrazić
wzorem: U t   U 0 sin 2ft (napięcie przemienne lub zmienne), gdzie: U(t) – wartość
chwilowa napięcia, U0 – wartość szczytowa (amplituda) napięcia, f – częstotliwość,
t – czas. Wartość U  230 V , podawana jako znormalizowane napięcie w domowej
instalacji elektrycznej, jest ...
a) wartością szczytową (amplitudą) napięcia U  U 0
b) Wartością chwilową w chwili t  2T , gdzie T jest okresem napięcia
przemiennego.
2
c) wartością średnią napięcia U śr  U 0

1
d) Wartością skuteczną napięcia U sk 
U0
2
2
6.
Całkowite wewnętrzne odbicie fali akustycznej, na granicy woda – powietrze ...
a) może zachodzić wtedy, gdy fala biegnie z wody do powietrza
b) może zachodzić wtedy, gdy fala biegnie z powietrza do wody
c) może zachodzić w obydwu wymienionych wyżej przypadkach, jednak przy
różnych kątach padania fali
d) nie zachodzi nigdy, ponieważ fale akustyczne, w przeciwieństwie do fal
świetlnych, nie ulegają całkowitemu wewnętrznemu odbiciu
7.
Wartość prędkości światła wysyłanego np. przez laser znajdujący się w rakiecie
poruszającej się z prędkością V , względem obserwatora „nieruchomego”, jest taka
sama zarówno w układzie odniesienia związanym z rakietą, jak i w układzie
obserwatora „nieruchomego”. Jednak zarówno energia jak i pęd wiązki światła
(fotonów),
są
w tych układach odniesienia różne. Jakie zjawisko wyjaśnia ten fakt?
a) Sumowanie prędkości rakiety i prędkości fotonów
b) Zjawisko Dopplera
c) Zjawisko dyspersji światła
d) Nie ma takiego zjawiska. Ani pęd, ani energia kinetyczna nie mogą się zmienić
bez zmiany prędkości.
8. Natężenia prądów w poszczególnych gałęziach obwodu elektrycznego,
przedstawionego na rysunku, mają następujące wartości: (Opór wewnętrzny źródła
SEM
można
pominąć)
I1
I2
R1 = 10 
R5 = 1

E=3V
a)
b)
c)
d)
R2 = 20 
I5
I3
I4
R3 = 15 
R4 = 30 
I1  I 2  0,12A; I 3  0,14 A; I 4  0,10A; I 5  0,02A
I1  0,12A; I 2  0,06A; I 3  0,10A; I 4  0,08A; I 5  0,02A
I1  0,30A; I 2  0,15A; I 3  0,35A; I 4  0,10A; I 5  0,05A
I1  I 3  012 A; I 2  I 4  0,06 A; I 5  0,00 A
3

9. Elektron poruszający się z prędkością  wpada w obszar jednorodnego pola
magnetycznego tak, że kierunek wektora prędkości tworzy ostry kąt  z kierunkiem

indukcji pola magnetycznego B . Jaki będzie kształt toru elektronu? Jak zmieni się
wartość liczbowa prędkości (szybkość) po przebyciu pewnego obszaru pola
magnetycznego?


e–


B
a) Tor będzie fragmentem okręgu. Wartość prędkości nie zmieni się.
b) Tor będzie fragmentem paraboli. Wartość prędkości wzrośnie.
c) Tor będzie linią śrubową. Wartość prędkości nie zmieni się.
d) Tor będzie linią śrubową o zmniejszającym się skoku. Wartość prędkości
zmniejszy się.
10. Podstawą działania ekranu ciekłokrystalicznego LCD (Liquid Crystal Display) jest
zjawisko
a) selektywnej absorpcji światła
b) dyspersji światła
c) rozpraszania światła
d) polaryzacji światła
11. Która z wymienionych cząstek nie jest, według współczesnych poglądów, cząstką
elementarną?
a) elektron
b) neutron
c) antyneutrino elektronowe
d) pozyton
12. Owad nartnik ślizga się (biega) po powierzchni wody. Nartnik utrzymuje się na
powierzchni wody
a) bo działa na niego siła wyporu, która równoważy siłę ciążenia
b) bo jego średni ciężar właściwy jest mniejszy od ciężaru właściwego wody
c) bo woda nie zwilża jego łapek
d) bo jego łapki mają dużą powierzchnię i ciśnienie pod nimi jest bardzo małe
4
13. Maksymalna energia kinetyczna cząstek naładowanych, przyspieszanych w
akceleratorach cyklicznych takich jak, synchrocyklotron, betatron i synchrotron, jest
ograniczona przez straty energii przyspieszanej cząstki związane
a) z promieniowaniem elektromagnetycznym (światłem) emitowanym przez
przyspieszane cząstki poruszające się po kołowym torze
b) z wzajemnym oddziaływaniem na siebie przyśpieszanych cząstek
c) z niejednorodnością pola magnetycznego utrzymującego cząstkę na kołowym
torze
d) ze zderzeniami cząstki z cząsteczkami gazu, których istnienie jest związane
z niedoskonałą próżnią w komorze przyśpieszeń
14. Płytkę wykonaną z domieszkowanego krzemu i przewodzącą prąd elektryczny o
natężeniu I, którego kierunek zaznaczono na rysunku, umieszczono w jednorodnym
polu magnetycznym, którego indukcja B jest prostopadła do powierzchni płytki.
Pomiędzy bocznymi ściankami płytki pojawiła się różnica potencjałów UH, zwana
napięciem Halla, która może być zmierzona za pomocą miliwoltomierza. Biorąc pod
uwagę znak ładunku elektrycznego, pojawiającego się na bocznych ściankach, określ
rodzaj domieszki wprowadzonej do kryształu krzemu oraz typ półprzewodnika, z
którego wykonano płytkę.
B
I
– – –
– – –
I
I
+ + +
+ + +
UH
mV
a) Domieszka akceptorowa np. B3+  półprzewodnik typu p
b) Domieszka donorowa np. As5+  półprzewodnik typu n
c) Nie można określić rodzaju domieszki, ponieważ znak UH zmienia się przy
zmianie zwrotu indukcji B  typ półprzewodnika nieokreślony
d) Nie można określić rodzaju domieszki, ponieważ znak UH zależy od kierunku
przepływu prądu elektrycznego  typ półprzewodnika nieokreslony
15. Podstawowym zjawiskiem wykorzystanym w konstrukcji „plazmowego” ekranu
telewizyjnego jest
a) wyładowanie elektryczne w gazie rozrzedzonym i zjawisko fotoluminescencji
b) wyładowanie iskrowe w gazach znajdujących się pod ciśnieniem
atmosferycznym
c) wyładowanie elektryczne w gazie znajdującym się pod niskim ciśnieniem
d) wyładowanie łukowe w plazmie otrzymanej w wyniku termicznej jonizacji
gazu
5
16. Lampka jarzeniowa (neonówka) N, bocznikująca kondensator C, w obwodzie
elektrycznym przedstawionym na rysunku, zapala się przy napięciu U z  80V i
gaśnie, gdy napięcie zmniejszy się do wartości U g  70 V . Opór elektryczny
świecącej neonówki wynosi R pl  1000 Ω . Opór neonówki nieświecącej R0   .
Który z przedstawionych wykresów U1 t  najlepiej przedstawia zależność napięcia
wyjściowego U1 od czasu, po zamknięciu klucza K?
R = 1 M
K
C = 1 F
N
U = 100 V
a)
U1 ?
U1 [V]
100
80
60
40
20
0
b)
1
2
3
4
5 t [s]
1
2
3
4
5
t [s]
1
2
3
4
5
t [s]
1
2
3
4
5
t [s]
U1 [V]
100
80
60
40
20
0
c}
U1 [V]
100
80
60
40
20
0
d}
U1 [V]
100
80
60
40
20
0
6