Департамент по Приложна Физика

Примерен тест по физика 1 за учебната 2008/2009 г.

 

 

 

12/3/2008

 

 


 

1.      Тяло се движи праволинейно еднопосочно два часа със скорост 100 km/h и три часа със скорост 80 km/h. Колко е средната скорост на движение за целия интервал време?

2.      При праволинейно движение на тяло, координатата му се изменя по закона (x се измерва в m; t в s). Определете скоростта на тялото 2 s след началото на движението.

3.      Топка е хвърлена вертикално нагоре със скорост 19,6 m/s. След колко време ще се издигне на максимална височина?

4.      Посочете ГРЕШНОТО твърдение:

a)    работата на консервативна сила по затворена крива е нула;

b)   ако на едно тяло действа постоянна сила, то се движи праволинейно равномерно;

c)    силите на действие и противодействие не са равни по големина;

d)   законът за запазване на енергията е в сила за затворена консервативна система.

5.      Куршум с маса 50 g и скорост 500 m/s се забива в парче дърво с маса 2,45 kg. След удара двете тела се движат като едно цяло. Определете скоростта на телата след удара.

6.      Под действие на сила, тяло с маса 5.102 g получава ускорение 0,5 m/s2. Определете големината на действащата сила.

7.      Формулирайте третия принцип на Нютон.

8.      Формулирайте връзката между линейна и ъглова скорост при движение по окръжност и дефинирайте участващите в нея величини.

9.      Коя от формулировките на основното уравнение на динамиката на въртеливо движение НЕ е вярна?

a)      .

b)     .

c)      .

d)     ,

където: М е момент на сила, I инерчен момент, L момент на импулса, ω ъглова скорост, ε ъглово ускорение и t време.

10.  При кой от процесите, работата на газа се извършва за сметка единствено на вътрешната му енергия?

a)      Адиабатен.

b)     Изотермен.

c)      Изохорен.

d)     Изобарен.

11.  Парна машина работи при входна температура на парата 127С и изходна температура 47С. Какъв е максимално възможният коефициент на полезно действие на машината?

12.  Газ се намира в цилиндър с подвижно бутало при налягане 105 N/m2. Вследствие на изобарен процес газът извършва работа 0,2 kJ. Определете крайния обем на газа, ако началният му обем е 10 l.

13.  Намерете средната кинетична енергия на частиците на едноатомен идеален газ при температура 27С.

14.  Електродвижещо напрежение наричаме работата, извършена от:

a)    електростатичното поле, за пренасяне на заряда по проводника;

b)   електростатичното поле, за пренасяне на единица положителен заряд в източника на електрическа енергия;

c)    силите на електростатичното поле, за пренасяне на един електрон в източника на електрическа енергия;

d)   страничните сили, за пренасяне на единица положителен заряд в източника на електрическа енергия.

15.  Каква е връзката между интензитета и потенциала на електростатично поле?

16.  Формулирайте закона на Кулон, като поясните използваните величини и запишете мерните им единици

17.  Интензитетът на електростатичното поле на точков заряд на разстояние 20 cm от него е 100 N/C. Пресметнете интензитета на електростатичното поле на точковия заряд на разстояние 5 cm от него?

18.  .Дайте определение на величината плътност на електричния ток.

19.  Изведете уравнението на адиабатен процес. (4 точки)

20.  При свързване на съпротивление 14 Ω между полюсите на източник на електродвижещо напрежение, напрежението върху него е 28 V, а при свързване на съпротивление 29 Ω, напрежението е 29 V. На колко е равно вътрешното съпротивление на източника?(4 точки)

 

Гравитационна константа G = 6,67.10-11 N.m2/kg2

Земно ускорение g = 9,8 m/s2

Универсална газова константа R = 8,31 J/(mol.K)

Константа на Болцман k = 1,38.10-23 J/K

Електрична константа ε0 = 8,85.10-12 F/m

Елементарен електричен заряд e = 1,6.10-19 C

 

Указания за попълване на изпитния тест

 

Максималният брой точки за въпросите от №1 до №18 е 2.

Въпроси с избираем отговор.

Ако въпросът е за разпознаване на закон, формула или дефиниция, за получаване на 2 точки се изисква само отбелязване на верния отговор.

Ако въпросът е с изчисления, за получаване на 2 точки се изисква отбелязване на верния отговор и решение. При липса на решение точки не се дават. При неточности в решението се дава 1 точка.

Въпроси със свободен отговор.

При въпроси от дефиниции, формулировки и закони 2 точки се дават за пълен отговор. Пълният отговор включва словесна формулировка, запис на съответното уравнение, поясняване на физичните величини, влизащи в него, като и привеждане на съответните мерни единици там, където е необходимо.

До 1 точка се отнема, ако:

отговорът е непълен;

има малки неточности във формулировките.

При въпроси с приложения в числени примери 2 точки се дават при пълно решение, получен числен резултат и приведени мерни единици. При въпроси, решавани на две стъпки (с използване на два закона), за вярно решение само на едната стъпка се дава 1 точка. 0,5 точки се отнемат, ако:

не са записани правилно мерните единици;

има правилно буквено решение, но има грешки в изчисленията.

Максималният брой точки за въпроси №19 и №20 е 4.

При въпроси от изводи на основни физични зависимости 4 точки се дават при пълен извод в рамките на предаденото по време на лекции. Ако изводът не е направен докрай, точки се дават пропорционално на изпълнената част. За правилно записани изходни уравнения или за направо записан краен резултат се дава 1 точка.

При въпроси с решаване на кратка задача 4 точки се дават при пълно решение, получен числен резултат и привеждане на съответните мерни единици. При липса на пълно решение по 1 точка се дава за:

правилно записани изходни уравнения;

вярно решение на всяка стъпка от задачата.

До 1 точка се отнема, ако:

не са записани правилно мерните единици;

има грешки в изчисленията.

 

 

Минималните точки, необходими за съответната оценка на изпитния тест, са:

 

Среден 3.00 17 т.

Добър 4.00 26 т.

Мн. добър 5.00 33 т.

Отличен 6.00 39 т.

 

Решения

 

1. ; ; ; ;

 

2. ;

 

3. ; ; В най-високата точка или .

 

4. b) ако на едно тяло действа постоянна сила, то се движи праволинейно равномерно.

 

5.

В началото: Импулс на куршума ; Импулс на дървото

Общ импулс на системата в началото В края: Импулс на куршума ; Импулс на дървото (е скоростта, с която се движат куршума и дървото)

Общ импулс на системата в края .

Прилагаме закона за запазване на импулса: или

и

 

6. ;

 

7. Силите на взаимодействие между две тела са равни по големина и противоположни по посока.

 

8. , като е линейна скорост, е радиусът на окръжността, е ъгловата скорост.

 

9. b)

 

10. a) Адиабатен

 

11. ; ;

 

12. (взели сме предвид, че ); ; ;

 

13. ;

 

14. d) страничните сили, за пренасяне на единица положителен заряд в източника на електрическа енергия.

 

15.

 

16. Закон на Кулон: Силата, която си взаимодействат два точкови заряда с големини и , намиращи се във вакуум на разстояние е:

е константа. Мерни единици: за заряд кулон С, за разстояние метър m, за сила нютон N.

 

17. ; ; за точков заряд ;

; ; ;

 

18. Плътност на тока: ,

където е проекцията на елементарната повърхност , перпендикулярна на посоката на , dI - големината на тока през . Мерна единица за плътността на тока: .

 

19. Адиабатен процес наричаме процес, който протича без топлообмен с околната среда. В отчитаме, че и . Заместваме и и получаваме .

От и

Заместваме в и

;

но и ; означаваме и

; Интегрираме и

Щом логаритъм от един израз е константа и самият израз е константа:

Това уравнение се нарича уравнение на Поасон, а константата -константа на Поасон.

 

20. От закона на Ом за цялата верига и за част от веригата : .

и ; делим почленно и ; решаваме уравнението и получаваме