ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГТУ «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ»


Институт Базового Образования
Кафедра Физики

 
Учебно-методический комплекс по дисциплине
Физика
Часть I. Механика. Молекулярная физика и термодинамика задачи, вопросы для внутрисеместрового контроля



Москва 2006 г.

Раздел 1. Физические основы нерелятивистской механики. 

Лекция 1. Введение. Механика материальной точки. 

1.1. Какие из перечисленных параметров учитываются для материальной точки? а) координаты; б) скорость; в) объем; г) линейные размеры.
1.2. Что включает в себя система отсчета? а) систему координат и тело отсчета; б) тело отсчета и способ отсчета времени; в) способ отсчета времени и систему координат; г) начало отсчета и систему координат.
1.3. Какие из перечисленных единиц входят в систему СИ? а) минута; б) секунда; в) метр; г) верста.
1.4. Чем пренебрегают в модели абсолютно твердого (жесткого) тела? а) размерами; б) формой; размерами и формой: г) изменениями размеров и формы.
1.5. Сопоставьте приставки и множители. а1) нано; а2) микро; а3) милли; а4) Мега; б1) 106; б2) 10‑9; б3) 103; б4) 106.

Лекция 2. Кинематика материальной точки. Кинематика твердого тела. 

2.1. Укажите взаимосвязь между координатами тела () и мгновенной скоростью(). а) ; б) ; в) ; г) .
2.2. В каких случаях путь может быть меньше перемещения? а) при прямолинейном движении; б) при криволинейном движении; в) при равномерном движении; г) никогда.
2.3. Укажите взаимосвязь между модулями нормального (an), тангенциального (aτ) и полного (a) ускорений. а) ; б) ; в) . г) .
2.4. В каких единицах в системе СИ измеряются указанные величины? а1) линейная скорость; а2) линейная координата; а3) угловая скорость; а4) угловое ускорение; б1) рад/с; б2) м; б3) рад/с2; б4) м/с.
2.5. Как связаны между собой угловая скорость (ω) и линейное ускорение (a) при равномерном движении материальной точки по окружности неизменного радиуса (R)? а) ; б) ; в) ; г) ;

Лекция 3. Динамика материальной точки и поступательного движения твердого тела. 

3.1. В каких единицах в системе СИ измеряется импульс? а) кг; б) кг·м/с; в) кг·с/м; г) Н.
3.2. В каких единицах в системе СИ измеряется сила? а) кг; б) кг·м/с; в) кг·с/м; г) Н.
3.3. Как связаны между собой импульс () и сила ()? а) ; б) ; в) ; г) по-другому.
3.4. В каких единицах измеряется модуль Юнга? а) Н; б) кг; в) Н/м; г) Па.
3.5. Для каких из перечисленных сил не выполняется третий закон Ньютона? а) упругости; б) трения; в) инерции; г) таких сил нет среди перечисленных.

Лекция 4. Динамика вращательного движения. 

4.1. Как связаны между собой момент импульса () и момент силы ()? а) ; б) ; в) ; г) по-другому.
4.2. В каких единицах в системе СИ измеряется момент импульса? а) кг; б) кг·м/с; в) кг·м2/с; г) Н.
4.3. В каких единицах в системе СИ измеряется момент силы? а) Н·м; б) кг·м/с; в) кг·с/м; г) Н.
4.4. Под каким углом друг к другу пересекаются оси, проходящие через центр масс некоторого тела, момент инерции относительно которых максимален и минимален? а) 3600; б) 1800; в) 900; а) угол зависит от формы тела.
4.5. Для каких тел справедлива теорема Штейнера? а) для тел вращения; б) для симметричных тел; в) для тел с одинаковой плотностью; г) для любых тел.

Лекция 5. Законы сохранения и изменения импульса и момента инерции в механике.

5.1. Чему равен модуль импульса (p) системы состоящей из n материальных точек, импульс каждой из которых равен ? а) ; б) ; в) ; г) .
5.2. Система отсчета, связанная с центром инерции изолированной (замкнутой, закрытой) системы тел, является ….(инерциальной)
5.3. Чему равно изменение импульса системы тел (), если в течение времени от t1 до t2 на эту систему действует N внешних сил  и n внутренних сил ? а) ; б) ; в) ; в) .
5.4. Закон сохранения импульса справедлив для …(замкнутой / изолированной / закрытой) системы тел в инерциальной системе отсчета.
5.5. Что происходит при прецессии гироскопа. а) гироскоп перемещается поступательно; б) ось вращения гироскопа поворачивается; в) ось вращения гироскопа перемещается поступательно; г) меняется частота вращения гироскопа.

Лекция 6. Работа и мощность в механике. 

6.1. В каких единицах в системе СИ измеряется работа? а) Дж; б) Н; в) Па; г) Вт.
6.2. В каких единицах в системе СИ измеряется мощность? а) Дж; б) Н; в) Па; г) Вт.
6.3. Какова связь между моментом сил , действующим на тело в течение времени t, за которое тело поворачивается на угол от 0 до φк, и мощностью P? а) ; б) ; в) ; г) ни одна из предложенных формул не правильна.
6.4. Выберите неконсервативные силы. а) упругости; б) трения; в) тяготения; г) сопротивления воздуха.
6.5. Укажите связь между изменением потенциальной энергии dWп и силой , действующей на материальную точку, находящуюся в точке пространства с координатами . а) ; б) ; в) ; г) ;

Лекция 7. Законы сохранения и превращения энергии. 

7.1. В каких единицах в системе СИ измеряется энергия? а) Дж; б) Н; в) Па; г) Вт.
7.2. Напишите, как связаны между собой кинетическая (Wк), потенциальная (Wп) и полная (W) энергия механической системы. …. Eк + Eп = E
7.3. Чему равна кинетическая энергия однородного цилиндра массой m и радиусом R при его вращении с циклической частотой ω относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной его радиусу? а) ; б) ; в) ; г) .
7.4. Что происходит с кинетической энергией системы при абсолютно неупругом ударе тел? а) увеличивается; б) уменьшается; в) не изменяется; г) это зависит от исходных и конечных скоростей соударяющихся тел.
7.5. Как соотносятся между собой направления векторов линейной скорости центра инерции () и угловой скорости () при плоском движении тела? а) они направлены в одну сторону; б)  они противоположно направлены; в) они перпендикулярны; г) угол между ними зависит от параметров движения.

Раздел 2. Механические колебания. 

Лекция 8. Свободные механические колебания. 

8.1. По какому закону совершаются гармонические колебания? а) sin; б) tg; в) cos; г) arcsin.
8.2. Амплитуда колебаний скорости тела выражается в ….м/с
8.3. Чему равна разность начальных фаз колебаний угла отклонения от вертикали и углового ускорения при свободных незатухающих колебаниях физического маятника? а) π/4 рад; б) π/2 рад; в) π рад; г) 2π рад;
8.4. Как изменится частота колебаний математического маятника, если длина подвеса уменьшится? а) уменьшится; б) увеличится; в) не изменится; г) это зависит от массы качающегося тела.
8.5. Чему будет равна суммарная амплитуда при сложении двух одинаково направленных гармонических колебаний с одинаковыми амплитудами(A) частотами? а) A; б) 2A; в) 0; г) это зависит от соотношения начальных фаз колебаний.

Лекция 9. Затухающие колебания. Вынужденные колебания.

9.1. Как меняется амплитуда затухающих колебаний с увеличением времени? а) увеличивается; б) уменьшается; в) не меняется; г) это зависит от соотношения других параметров колебаний.
9.2. Как меняется начальная фаза затухающих колебаний с увеличением времени? а) увеличивается; б) уменьшается; в) не меняется; г) это зависит от соотношения других параметров колебаний.
9.3. В каких единицах измеряется в системе СИ логарифмический декремент колебаний? а) Гц; б) с; в) м/с; г) безразмерная величина.
9.4. Как соотносятся собственная циклическая частота осциллятора (ω0) и циклическая частота затухающих колебаний (ω)? а) ω0 < ω; б) ω0 = ω; в) ω0 > ω; г) это зависит от соотношения других параметров колебаний
9.5. Как соотносятся собственная циклическая частота осциллятора (ω0) и резонансная циклическая частота колебаний (ωр)? а) ω0 < ωр; б) ω0 = ωр; в) ω0 > ωр; г) это зависит от соотношения других параметров колебаний

Раздел 3. Основы специальной теории относительности. 

Лекция 10. Основы специальной теории относительности. 

10.1. Что из перечисленного сохраняется во всех инерциальных системах отсчета в релятивистской механике? а) масса; б) импульс; в) промежуток времени между событиями; г) интервал.
10.2. Как изменяется длина тела при переходе из той системы отсчета, в которой тело неподвижно, в ту, где оно движется? а) увеличивается; б) уменьшается; в) не меняется; г) это зависит от расположения тела.
10.3. Как изменяется масса тела при переходе из той системы отсчета, в которой тело неподвижно, в ту, где оно движется? а) увеличивается; б) уменьшается; в) не меняется; г) это зависит от расположения тела
10.4. Как изменяется энергия тела при переходе из той системы отсчета, в которой тело неподвижно, в ту, где оно движется? а) увеличивается; б) уменьшается; в) не меняется; г) это зависит от расположения тела
10.5. Может ли простанственноподобный интервал разделять выстрел из какого-нибудь орудия и попадание снаряда в мишень? а) да; б) нет; в) в зависимости от скорости снаряда; г) в зависимости от выбора системы отсчета.

Раздел 4. Молекулярная физика и термодинамика. 

Лекция 11. Молекулярная физика. 

11.1. Как соотносятся между собой расстояние между молекулами (d) и диаметр молекул (D) в газе? а) D>>d; б) D~d; в) D<<d; г) это зависит от конкретных условий.
11.2. Чем пренебрегают в модели идеального газа? а) массой молекул; б) размером молекул; в) расстоянием между молекулами; г) взаимодействиями между молекулами.
11.3. Как связаны между собой давление (p) и температура (T) идеального газа? p=nkT
11.4. Чему равно число i для двухатомного идеального газа с жесткой связью между атомами в молекуле? а) 2; б) 3; в) 5, г) 7.
11.5. Как связаны между собой температура (T) и среднее значение кинетической энергии вращательного движения <εв> для двухатомного идеального газа с жесткой связью между атомами в молекуле? а) ; б) ; в) ; г) ;

Лекция 12. Термодинамические распределения

12.1. Какой вид имеет распределение молекул идеального газа по скоростям? а) равномерное; б) убывающее; в) возрастающее; г) с максимумом.
12.2. Расположите в порядке возрастания среднюю, среднеквадратичную и наиболее вероятную скорости молекул идеального газа. Наиболее вероятная, среднеквадратичная, средняя.
12.3. Парциальное давление какого из газов быстрее убывает с увеличением высоты над поверхностью планеты: водорода H2 или метана CH4 (ветрами пренебречь)? а) H2; б) CH4; в) одинаково; г) это зависит от условий: температуры и давления.
12.4. Как изменяется средняя длина свободного пробега молекул при повышении плотности идеального газа. а) увеличивается; б) не меняется; в) уменьшается; г) это зависит от условий.
12.5. Изменение концентрации вещества, вызываемое тепловым движением молекул, называется … диффузия.

Лекция 13. Основы классической термодинамики. Первое начало термодинамики.

13.1. Что из перечисленного является функцией состояния идеального газа? а) внутренняя энергия; б) работа; в) теплота; г) теплоемкость.
13.2. Какие параметры состояния остаются неизменными при каких изопроцессах? а1) изотермический; а2) изобарический; а3) изохорический; б1) давление; б2) объём; б3) температура.
13.3. Молярная теплоёмкость какого газа больше: аргона Ar или кислорода O2? а) Ar; б) O2; в) в зависимости от типа процесса; г) в зависимости от начальных условий.
13.4. В каких единицах в системе СИ измеряется удельная теплоёмкость? а) Дж; б) ; в) ; г) .
13.5. Напишите, как соотносятся между собой молярные теплоемкости идеального газа при постоянном объёме CV и при постоянном давлении Cp? Cp = CV + R

Лекция 14. Политропические процессы.

14.1. Что остаётся неизменным при политропическом процессе? теплоемкость
14.2. В каких единицах в системе СИ измеряется показатель политропы? а) моль; б) Дж; в) ; г) безразмерная величина.
14.3. Чему равен показатель политропы для изотермического процесса? 1
14.4. Какой процесс в аргоне описывается уравнением p0,6V = const, где p – давление, V – объём аргона? а) изотермический; б) адиабатический; в) изохорический; г) ни один из перечисленных.
14.5. В каких пределах может изменяться показатель политропы? а) от 0 до1; б) от 0 до γ; в) от 0 до +∞; г) от ‑∞ до +∞.

Лекция 15. Второе и третье начала термодинамики. 

15.1. КПД какого цикла больше – 1) две изотермы, две адиабаты; 2) две изохоры, две изобары? а) цикла 1; б) цикла 2; в) они равны; г) зависит от конкретных условий протекания процессов.
15.2. Может ли в ходе какого-либо процесса энтропия уменьшаться? а) да, для изолированной системы; б) да, для неизолированной системы; в) да, для любой системы; г) нет.
15.3. Может ли энтропия термодинамической системы быть отрицательной? а) да, для изолированной системы; б) да, для неизолированной системы; в) да, для любой системы; г) нет.
15.4. Второе начало термодинамики определяет: а) направление процесса в изолированной системе; б) направление процесса в неизолированной системе; в) направление процесса в любой системе; г) работу, совершаемую газом в любой системе.
15.5. В ходе изохорного процесса температура идеального газа понизилась от +3000 С до +1000C. Что при этом произойдет с энтропией? а) она увеличится; б) она уменьшится; в) она не изменится; г) зависит от конкретных условий протекания процессов.

Лекция 16. Реальные газы. 

16.1. Как учитывается в модели реального газа Ван-дер-Ваальса взаимодействие молекул между собой? а) путем введения поправки к объёму; б) путем введения поправки к давлению; в) путем введения поправок к объёму и к давлению; г) никак.
16.2. При каких условиях модель Ван-дер-Ваальса существенно отличается от модели идеального газа? а) при высоких температурах; б) при высоких концентрациях молекул; в) при низких температурах; г) при низких концентрациях молекул.
16.3. В каких единицах в системе СИ измеряется молярный объём? а) моль/кг; б) моль/м3; в) м3/моль; г) кг/моль.
16.4. Может ли температура фазового равновесия жидкость/газ уменьшаться с ростом давления? а) да, если тепловой эффект перехода жидкость→газ отрицательный; б) да, если массовый эффект перехода жидкость→газ отрицательный; в) да, если объёмный эффект перехода жидкость→газ отрицательный; г) нет.
16.5. Может ли температура фазового равновесия твердое тело/жидкость уменьшаться с ростом давления? а) да, если тепловой эффект перехода твердое тело → жидкость отрицательный; б) да, если массовый эффект перехода твердое тело → жидкость отрицательный; в) да, если объёмный эффект перехода твердое тело → жидкость отрицательный; г) нет.

Лекция 17. Конденсированное состояние вещества. 

17.1. Как соотносятся между собой расстояние между молекулами (d) и диаметр молекул (D) в жидкости? а) D>>d; б) D~d; в) D<<d; г) это зависит от конкретных условий.
17.2. В каких единицах измеряется коэффициент поверхностного натяжения? а) Дж; б) ; в) ; г) .
17.3. Чему равен краевой угол смачивания при полном смачивании? а) 0; б) π/2 рад; в) π рад; г) это зависит от конкретных условий.
17.4. Как влияют на коэффициент поверхностного натяжения поверхностно-активные вещества? а) увеличивают; б) уменьшают; в) не влияют; г) это зависит от конкретных условий.
17.5. Повторяемость расположения атомов в кристаллическом веществе при параллельном переносе на одно или несколько межатомных расстояний называется … дальний порядок.