<<< ВСЕ МАТЕРИАЛЫ
Пробное задание. Физика.
Часть I.

Инструкция по выполнению работы

Тематические тесты (100 вопросов, 170 минут) призваны помочь выпускникам школ оценить свой уровень знаний в области физики в США и других странах.
Результаты тестов предназначены для определения уровня знаний предмета во многих программах бакалавриата для выпускников. Если результаты теста хорошие, то полученные оценки могут говорить и о будущих успехах в аспирантуре. Так как тесты стандартизированы, результаты испытаний позволяют сравнивать студентов, обучавшихся по разным программам бакалавриата.
Большинство вопросов, вероятно, знакомы вам, но некоторые из вопросов могут касаться областей, которые вы не изучали.
Ваша оценка будет определяться путем вычитания одной четвертой числа неправильных ответов из числа правильных ответов. Вопросы, по которым вы не дали ответа или дали более одного ответа, не учитываются при подсчете очков. Маловероятно, что чистое угадывание поднимет ваш результат; напротив, это может снизить ваш балл.
Вам рекомендуется эффективно использовать свое время и работать так быстро, как только можете, без потери точности. Не тратьте слишком много времени на сложные для вас вопросы. Переходите к другим вопросам и возвращайтесь к сложным позже, если сможете. Не обязательно отвечать на все вопросы и отвечать именно в том порядке, в каком вопросы стоят в тесте. Дркгими словами, вы можете отвечать на вопросы в любом порядке.
Отметьте только один ответ на каждый вопрос.
Указание: К каждому из вопросов или незаконченных утверждений, приведенных ниже, дано пять ответов или дополнений. Выберите тот, который лучше всего подходит в каждом случае, а затем отметьте соответствующий пункт ответов.
ЧАСТЬ I.
1. Из окна пассажира выбрасывается мяч. Автомобиль, двигающийся вправо (сопротивлением воздуха пренебречь). Если мяч выбрасывается перпендикулярно вектору скорости автомобиля, то какой из следующих рисунков лучше всего изображает траекторию, по которой движется мяч, если смотреть сверху?

Ответ:
2. Объект выбрасывается горизонтально из открытого окна здания. Начальная скорость объекта составляет 20 м/с, он падает на землю через 2,0 с. С какой высоты он был брошен? (Сопротивлением воздуха пренебречь и предположить, что земля является нулевым уровнем.)

А) 4,9 м       В) 9,8 м       С) 10,0 м       D) 19,6 м       E) 39,2 м
Ответ:


3. Резистор в цепи рассеивает мощность 1 Вт. Если напряжение на резисторе удваивается, какова будет новая мощность рассеивания?

A) 0.25 Вт       B) 0.5 Вт       C) 1 Вт       D) 2 Вт       E) 4 Вт
Ответ:
4. Бесконечно длинный, прямой провод, с током I1 проходит через центр круговой петли проводника с током I2, как показано справа. Длинный провод перпендикулярен к плоскости петли. Какое из следующих ниже утверждений правильно описывает направление магнитной силы, действующей на петлю?

A) наружу, вдоль радиуса петли.
B) внутрь, вдоль радиуса петли.
C) вверх, вдоль оси петли.
D) вниз, вдоль оси петли.
E) магнитная сила не действует на петлю.




Ответ:
5. Де Бройль предположил, что импульс и длина волны свободного потока частиц связаны со следующей константой?

A) Постоянная Планка       B) Постоянная Больцмана       C) Постоянная Ридберга       D) Скорость света       E) Число Авогадро
Ответ:
6. В атоме заполнены уровни n = 1 и n = 2. Сколько электронов есть в атоме?

A) 2       B) 4       C) 6       D) 8       E) 10
Ответ №:
7. Среднеквадратичная скорость молекул молекул массой m в идеальном газе при температуре T равна

Ответ :
8. Энергия электромагнитных волн в замкнутом объеме используется для таяния льда. Если температуру (в Кельвинах) в объеме увеличить в два раза, масса льда, которая может быть расплавлена за данное временя увеличивается в (раз(а))

A) 2       B) 4       C) 8       D) 16       E) 32
Ответ:


9. На рисунке показана орбита планеты вокруг звезды, S, и метки делят орбиту в 14 равных интервалов времени, t = T/14, где T является периодом обращения. Если единственная сила, действующая на планету - ньютоновское тяготение, то какие из следующих утверждений являются верными?
I. Площадь A = площади B
II. Звезда S находится в одном из фокусов эллиптической орбиты.
III. T2 = Ca3, где a - большая полуось эллипса, а С - постоянная.


A) только I
B) только II
C) только I и II
D) только II и III
E) I, II и III
Ответ:
10. Невесомая пружина с постоянной жесткостью k толкает шарик массы m. На сколько следует сжать пружину, для того, чтобы шарик достиг скорости v?


Ответ:
11. Квантово-механический гармонический осциллятор совершает колебания с угловой частотой ω. Уравнение Шредингера предсказывает, что энергия основного состояния осциллятора будет

A) - ½ ħω       B) 0       C) ½ ħω       D) ħω       E) 3/2 ħω
Ответ:
12. В модели Бора атома водорода импульс электрона, находящегося на орбите радиуса rn, определяется следующим образом: (n - главное квантовое число.)

А)       B) nrnħ       C)/rn      D) n2rnħ      E) n2ħ/rn
Ответ №:


13. На рисунке выше представлен график зависимости переменной y от x (логарифмическая шкала). Начало координат имеет точку x = 1 и y = 1. Какое из следующих уравнений выражает приблизительную функциональную зависимость между y и x?

A) y = 6√x
B) y = ½ x + 6
C) y = 6x + 0,5
D) y = 1/6x2
E) y = 6x2
Ответ №:












14. Два экспериментальных метода определили массу объекта - 11 ± 1 кг и 10 ± 2 кг. Эти два измерения нужно объединить вместе и указать величину погрешности. Погрешность будет равна

A) 1/2 кг      B) 2/√5 кг      C) 2/√3 кг      D) 2 кг       E) √5 кг
Ответ:
15. Если пять линз, показанных ниже, сделаны из одного и того же материала, то какая линза имеет самое короткое положительное фокусное расстояние?


Ответ:
16. Неполяризованный свет падает на два идеальных поляризатора, оси которых составляют друг с другом угол 45°. Интенсивность света проходящего через оба поляризатора составляет

А) 100%      B) 75%      C) 50%      D) 25%      C) 0%      
Ответ:
17. Очень длинный тонкий прямой провод имеет однородную плотность заряда λ на единицу длины. Какова величина напряженности электрического поля на расстоянии r от провода?

Ответ:
18. Полосовой магнит, показанный на рисунке, полностью перемещается внутрь петли. Какое из следующих утверждений является истинным о направлении тока между двумя точками a и b в цепи?
A) Между потоками a и b ток не течет, когда магнит проходит через петлю.
B) Ток течет от a до b, когда магнит проходит через петлю.
C) Ток течет от b до a, когда магнит проходит через петлю.
D) Ток течет от a до b, когда магнит входит в петлю и от b до a, когда магнит выходит из петли.
E) Ток течет от b до a, когда магнит входит в петлю и от a до b, когда магнит выходит из петли.
Ответ №:




19. Поверхность Солнца близка к температуре около 6000 К, и она излучает спектр абсолютно черного тела (по Планку), достигающего максимума около 500 нм. На какой длине волны спектр достигает максимума для тела с температурой поверхности, близкой к 300 К?

А) 10 мкм       B) 100 мкм       C) 10 мм       D) 100 мм           E) 10 м  
Ответ:
20. В настоящее время температура Вселенной (то есть микроволнового фонового излучения) составляет около 3 К. Когда температура составляла 12 К, типичные объекты во Вселенной, такие как галактики, были

A) на одну четверть ближе, чем сегодня
B) наполовину ближе, чем сегодня
C) примерно на таком же расстояниями, как сегодня
D) в два раза дальше, чем сегодня
E) в четыре раза дальше, чем сегодня
Ответ №:
21. Для адиабатического процесса, происходящего с идеальным газом объемом V и температурой T, в следующих формулах остается постоянным? (γ = CP/CV)

A) ТV       B) TV γ       C) TV γ - 1       D) T γV       E) T γV - 1
Ответ:
22. Электрон имеет полную энергию, равную четырем его энергиям покоя. Импульс электрона

A) mec       B) √2 ·mec       C) √15 ·mec       D) 4mec       E) 2 √15 ·mec
Ответ:
23. Два космических корабля приближаются к Земле с равными скоростями, но с противоположных сторон, и были измерены наблюдателем на Земле. Один метр на одном космическом корабле, измереный пассажиром другого космического корабля, оказался равен 60 см. Какова скорость каждого космического корабля, измеренная наблюдателем на Земле?

A) 0,4c      B) 0,5c       C) 0,6c       D) 0,7c       E) 0,8c
Ответ:
24. Метровая линейка перемещается мимо наблюдателя со скоростью 0,8c. Сколько времени требуется линейке, чтобы пройти мимо наблюдателя в системе отсчета, связанной с наблюдателем?

A) 1,6 нс       B) 2,5 нс       C) 4,2 нс       D) 6,9 нс       E) 8,3 нс
Ответ:


25. Рассмотрим набор волновых функций Ψi (x). Какое из следующих условий гарантирует, что функции нормированы и взаимно ортогональны? (Индексы i и j принимают значения из множества {1, 2,... N}. )

Ответ:
26. Нормализованная волновая функция основного состояния атома водорода равна - где а0 - боровский радиус. Укажите наиболее вероятное расстояние между электроном и ядром?

A) 0       B) a0/2      C) a0/√2       D) a0       E) 2a0
Ответ:
27. Время жизни для перехода 2p → 1s в атоме водорода составляет 1,6×10-9 с. Естественная ширина линии для излучения, испускаемого во время перехода примерно равна

А) 100 Гц       B) 100 кГц       C) 100 МГц       D) 100 ГГц       E) 100 TГц
Ответ:
28. Пружина жесткости k растягивается на некоторое расстояние. Требуется совершить в два раза больше работы по растяжению второй пружины на половину этого расстояния. Жесткость второй пружины

A) k       B) 2k       C) 4k       D) 8k       E) 16k
Ответ:
29. На гладкой поверхности блок массы M движется со скоростью v сталкивается упруго с другим блоком той же массы, изначально находясь в состоянии покоя. После столкновения первый блок перемещается под углом θ к его начальному направлению и имеет скорость v/2. Скорость второго блока после столкновения

A) √3/4 v       B) v/2       C) √3/2 v       D) √5/2 v       E) v + v/2 Cosθ
Ответ:
30. Что из следующего есть каноническое(ие) уравнение(я) движения Гамильтона? (H - Гамильтониан, qi - обобщенные координаты, pi - обобщенные импульсы.)

Ответ:
31. Над слоем воды плотностью 1000 кг/м3 находится слой масла плотностью 800 кг/м3. Брусок плавает на границе между маслом и водой: 1/4 его объема находится в масле и 3/4 его объема - в воде, так как как показано на рисунке. Какова плотность бруска?

А) 200 кг/м3       B) 850 кг/м3        С) 950 кг/м3       D) 1,050 кг/м3       E) 1800 кг/м3
Ответ:
32. Неравномерная жидкость плотности ρ течет через горизонтальную трубу радиуса r, а затем пПроходит через сужение радиуса r/2. Если жЖидкость имеет давление p0 и скорость v0 до
сужения, давление в сужении


A) p0 - 15/2 ρv2      B) p0 - 3/2 ρv2       C) p0/4       D) p0 + 3/2 ρv2      E) p0 + 15/2 ρv2
Ответ:
33. Термодинамическая система, находящаяся первоначально при абсолютной температуре T1, содержит массу m воды с удельной теплоемкостью c. Системе сообщают количество теплоты, пока температура не повысится до Т2. Изменение энтропии воды равно

A) 0      B) T2 - T1       C) mcT2       D) mc (T2 - T1)       E) mc ln(T2/T1)
Ответ:
34. Одноатомному идеальному газу при постоянном объеме сообщают количество теплоты Q, в результате температура измененяется на ΔT. Сколько тепла будет требоваться для получения такого же изменения температуры при постоянном давлении?

A) 3/5 Q      B) Q      С) 5/3 Q      D) 2Q      E) 10/3 Q
Ответ:
35. Тепловой насос предназначен для передачи тепла от наружного воздуха при 7 ° C к помещению, нагревая его до 27 ° C. Для каждых 15 000 Дж тепла переданных помещению, наименьшая работы, которая должна бытьсовершена тепловым насосом приблизительно равна

А) 500 Дж      B) 1000 Дж      С) 1100 Дж      D) 2000 Дж      E) 2200 Дж
Ответ:
36. Конденсатор в цепи заряжен (см. рис). Если переключатель S замкнуть в момент времени t = 0, то какой из графиков представляет собой магнитную энергию W в катушке как функцию времени? (Предположим, что конденсатор и катушка идеальны.)


Ответ:
37. Два электрических заряда равной величины q и противоположного знака находятся на расстоянии l, как показано на рисунке. Какой из нижеследующих ответов дает приблизительную величину и направление напряженности электрического поля двух зарядов в точке P на оси y, которая равна расположена на расстоянии r >> l от оси x?



Ответ:
38. Даны два очень длинных прямых изолированных проводника расположенных под прямым углом друг к другу. В проводах текут равные токи I в направлениях, показанных в на рисунке. Какова напряженность магнитного поля в точка P?



Ответ:




39. Пучок мюонов проходит через лабораторию со скоростью v = 4/5 c. Время жизни мюона в его системе отсчета t = 2,2·10-6 с. Расстояние, пройденное мюонами в системе отсчета относительно лаборатории,

A) 530 м      B) 660 м      C) 880 м      D) 1100 м      E) 1500 м
Ответ:
40. Частица массы M распадается из состояния покоя на две частицы. Одна частица имеет массу m, а другая частица не имеет массы. Импульс второй частицы

A) (M2 - m2)c/4M     B) (M2 - m2)c/2M      C) (M2 - m2)c/M      D) 2(M2 - m2)c/M      E) 4(M2 - m2)c/M
Ответ:
41. При экспериментальном наблюдении фотоэлектрического эффекта, был построен график зависимости задерживающей разности потенциалов от частоты падающего света, как показано на рисунке. Чему равен тангенс угла наклона графика? (Работа выхода из металла равна φ).

A) h/φ     B) h/e      C) e/h      D) e/φ      E) φ/e
Ответ:
42. Два синусоидальных колебания с одинаковой частотой отображаются на экране осциллографа, так как показанно на рисунке. Горизонтальная развертка осциллографа установлена на 100 нс/см, а вертикальный коэффициенты усиления каналов 1 и 2 устанавливаются на 2 В/см. Уровень нулевого напряжения каждого канала указан справа от рисунка. Разность фаз между двумя колебаниями примерно равна

А) 30 °      B) 45 °      С) 60 °      D) 90 °      E) 120 °
Ответ:






43. В алмазной структуре элементарного углерода, ближайшие соседи каждого атома С лежат в углах

А) квадрата      B) шестиугольника      С) куба      D) тетраэдра      E) октаэдра
Ответ:
44. Согласно теории Бардина-Купера-Шриффера, прияжение между куперовыми парами в сверхпроводнике обусловлено

А) слабым ядерным взаимодействием      B) сильным ядерным взаимодействием      С) поляризацией вакуума      D) взаимодействием с ионной решеткой      E) эффектом Казимира
Ответ:
45. Во время урагана на здании мэрии звучит сирена с частотой 1200 Гц. Ветер дует со коростью 55 м/с в направлении от сирены к человеку в 1 км от него. С какой частотой звуковая волна достигает человека? (Скорость звука в воздухе составляет 330 м/с)

А) 1000 Гц      B) 1030 Гц      С) 1200 Гц      D) 1400 Гц      E) 1440 Гц
Ответ:
46. Звуковые волны, движущиеся со скоростью 350 м/с, распространяются от громкоговорителя с отверстием в виде длинной прямоугольной щели, имеющей в поперечник 0,14 м. Какая частота будет громко звучать при уголе 45° от нормали к поверхности динамика?

А) 500 Гц      B) 1750 Гц      С) 2750 Гц      D) 3500 Гц      E) 5000 Гц
Ответ:
47. Труба органа, закрытая с одного конца и открытая на другом, имеет основной тон звучания на частоте C (131 Гц). Какова частота следующей более высокой гармоники для этой трубы?

А) 44 Гц      B) 196 Гц      С) 262 Гц      D) 393 Гц      E) 524 Гц

Ответ:
48. Для логической схемы, показанной на рисунке, какой из следующих булевых операторов описывает выход E в терминах входных данных A, B, C и D?



Ответ:
49. Какой из следующих лазеров использует переходы, которые связаны с энергетическими уровнями свободных атомов?

А) Диодный лазер      B) Лазер на красителях      С) Лазер на свободных электронах      D) Газовый лазер      E) Твердотельный лазер
Ответ:
50. Какое из следующих выражений есть полная энергия для уровней одноэлектронного атома Бора? (M - приведенная масса, Z - число протонов в ядре, -е - заряд электрона, а n - главное квантовое число)

А) mZe2/n      B) mZe2/n2      С) mZ2e4/n2      D) m2Z2e2/n2      E) m2Z2e4/n2
Ответ:
51. Выберите истинные утверждения о поглощении и излучении энергии атомом из следующих предложений
I. Атом может поглощать только фотоны света, которые имеют определенные энергии.
II. Атом может излучать фотоны света любой энергии.
III. При низкой температуре линии в спектре поглощения атома совпадают с линиями в его спектре излучения, которые представляют собой переходы в основное состояние.


А) только I      B) только III      С) только I и II      D) только I и III      E) I, II и III
Ответ:
52. Рентгеновские лучи с длиной волны λ = 0,250 нм падают на кристалл под углом θ к поверхности кристалла. Наименьший угол, который дает максимум отраженного пучка θ = 14,5 °. Каково перод кристаллической решетки d этого кристалла? (Sin 14,5° = 1/4)

А) 0,125 нм      B) 0,250 нм      С) 0,500 нм      D) 0,625 нм      E) 0,750 нм
Ответ:
53. Астрономы наблюдают две отдельные планетарные системы, каждая из которых состоит из планеты, вращающейся вокруг звезды. Обе орбиты являются круглыми и имеют одинаковый радиус R. Известно, что планеты имеют моменты импульса одинаковой величины L относительно их звезд, и что орбитальные периоды находятся в отношении Т1 = 3Т2. Отношение m1/m2 масс этих двух планет будет равно

А) 1      B) √3      С) 2      D) 3      E) 9
Ответ:
54. Если бы Солнце внезапно было заменено черной дырой той же массы, и у него был бы радиус Шварцшильда равным 3000 м. Какие изменения произошли бы с орбитами планет, если таковые имели бы место?

A) Планеты будут двигаться прямо к Солнцу.
B) Планеты будут двигаться по спиральным орбитам.
C) Планеты будут колебаться относительно их бывших эллиптических орбит.
D) Орбиты будут прецессировать гораздо быстрее.
E) Орбиты останутся неизменными.
Ответ:
55. Наблюдается, что удаленная галактика имеет длину волны линии поглощения водорода-β равной 580 нм в отличие от лабораторного значения 434 нм. Какой из следующих ответов дает значение скорости приближения этой далекой галактики? (Примечание: 580/434 ≈ 4/3)

А) 0,28с      B) 0,53c      C) 0,56c      D) 0,75c      E) 0,86c
Ответ:
56. Небольшой самолет может летать со скоростью 200 км/ч в неподвижном воздухе. Ветер дует со скоростью 30 км/ч с запада на восток. Сколько времени потребуется, чтобы самолет пролетел 500 км на север?

А) 50/23 час      B) 50/√409 час      C) 50/20 час      D) 50/√391 час      E) 50/17 час
Ответ:
57. На каждом из рисунков показаны бруски с массой 2 m и m, на которые действует горизонтальная сила F. Для каждого рисунка укажите, какое из следующих утверждений о величине силы, которая действует на другой брусок (F12 или F21) правильно? (Предположим, что поверхность, по которой движутся блоки, гладкая).

А) F12 = 3F; F21 = 3F      B) F12 = F/3; F21 = 2/3 F      C) F12 = 3F; F21 = 3F      D) F12 = F/3; F21 = 2/3 F      E) F12 = F; F21 = F
Ответ:
58. На рисунке выше брусок А имеет массу mA = 25 кг, а блок В имеет массу mB = 10 кг. Оба бруска движутся с постоянным ускорением a = 2 м/с2 вправо, а коэффициент трения между этими двумя брусками равно μ = 0,8. Сила трения, действующая между брусками, равна

А) 20 Н      B) 50 Н      C) 78 Н      D) 196 Н      E) 274 Н
Ответ:
59. Математический маятник длины l закреплен на потолке лифта, который движется вверх с постоянным ускорением a. Для малых колебаний, период T маятника равен


Ответ:
60. Три длинных прямых проводника, лежащих в плоскости xz и проходящих через начало координат. По каждому из них течет ток I, как показано на рисунке. Пусть x^, y^ и z^ обозначают единичные векторы соответственно. Выражением для индукции магнитного поля B как функции от x, с Y = 0 и Z = 0, является


Ответ:








61. Частица с массой m и зарядом q, движущаяся со скоростью v, входит в область однородного магнитного поля В, как показано на рисунке.
Частица попадает в стенку на расстоянии d от входной щели. На каком расстоянии от входной щели частица попадет в стенку, если скорость частицы останется постоянной, а отношение заряда к массе удвоится?

А) 2d      B) √2d      C) d      D) 1/√2 d      E) 1/2 d
Ответ:










62. Рассмотрим замкнутую цилиндрическую гауссову поверхность. Предположим, что электрический заряд, заключенный внутри этой поверхности, составляет +1×10-9 Кл и поток вектора напряженности электрического поля через часть поверхности, обозначенную как A, составляет -100 Нм2/Кл. Чему равен поток через остальную часть поверхности?

А) -100 Нм2/Кл      B) 0 Нм2/Кл      C) 10 Нм2/Кл      D) 100 Нм2/Кл      E) 200 Нм2/Кл
Ответ:








63. 13N → 13C + e+ + νe. Ядерный распад, приведенный здесь, является примером процесса, вызванного

А) Эффектом Мёссбауэра      B) Эффектом Казимира      C) фотоэлектрическим эффектом      D) Слабым взаимодействием      E) Сильным взаимодействием
Ответ:
64. Рассмотрим атом с одним электроном с орбитальным моментом импульса L = 2 ħ. Что из ниже перечисленного есть возможные значения Lz (z-компоненты L)?

А) 0       B) 0, ħ       C) 0, ħ,       D) , 0, ħ      E) -2ħ, -ħ, 0, ħ,
Ответ:
65. Характеристики квантового гармонического осциллятора включают в себя следующее:
I. Спектр равномерно распределенных энергетических состояний
II. Потенциальная энергия, линейно зависящая от координаты
III. Состояние равновесия, которое характеризуется нулевой кинетической энергией
IV. Незначительная вероятность найти осциллятор вне классических поворотных точек

А) I только       B) только IV       C) только I и IV      D) только II и III      E) I, II, III и IV
Ответ:
66. Мюон можно считать тяжелым электроном с массой mμ = 207me. Представьте, что вы заменили электрон в атоме водорода с мюоном. Выразите энергетические уровни En для этой новой формы водорода через энергию обычного водорода E0, массу протона mp, и главное квантовое число n?

Ответ:
67. Большой конденсатор с параллельными пластинами состоит из двух квадратных пластин со сторонами по 0,5 м каждая. Конденсатор заряжается током 9 А. Какой из ниже приведенных ответов примерно показывает изменение электрического поля между пластинами?

A) 2 В/м·с       B) 40 В/м·с       C) 1012 В/м·с       D) 4·1012 В/м·с       E) 2·1013 В/м·с
Ответ:
68. Схема, показанная на рисунке выше, состоит из восьми резисторов, каждый с сопротивлением R, и аккумулятора с напряжением на клеммах V и незначительным внутренним сопротивлением. Какой ток течет через батарею?

A) V/3R      B) V/2R       C) V/R       D) 1,5V/R       E) 3V/R
Ответ:





69. В цепи переменного тока выше Vi - амплитуда входного напряжения и Vo - амплитуда выходного напряжения. Если входное напряжениеизменяется с угловой частотой ω, то какой из графиков правильно выражает соотношение G = Vo/Vi как функцию ω?


Ответ:
70. Контур площадью 10 см2 имеет сопротивление 5 Ом. Контур помещен в магнитное поле индктцией 0,5 Тл перпендикулярное контуру. Контур внезапно удален из поля. Какой заряд протечет в контуре?

А) 10-4 Кл       В) 10-3 Кл       С) 10-2 Кл       D) 10-1 Кл       E) 1 Кл


Ответ:
71. Два нерелятивистских электрона движутся по кругу под действием однородного магнитного поля B, как показано на рисунке. Соотношение r1/r2 радиусов их орбит равно 1/3. Чему равно отношение их скоростей v1/v2?

А) 1/9       В) 1/3       С) 1       D) 3       E) 9


Ответ:
72. Какое из следующих утверждений о бозонах и/или фермионы верно?

A) Бозоны имеют симметричные волновые функции и подчиняются принципу исключения Паули.
B) Бозоны имеют антисимметричные волновые функции и не подчиняются принципу исключения Паули.
C) Фермионы имеют симметричные волновые функции и подчиняются принципу исключения Паули.
D) Фермионы имеют антисимметричные волновые функции и подчиняются принципу исключения Паули.
E) Бозоны и фермионы подчиняются принципу исключения Паули.
Ответ:
73. Открытие J/Ψ-частицы было важным, поскольку оно предоставило доказательства

A) Нарушения четности в слабых взаимодействиях
B) Существования массивные нейтрино
C) Существования бозонов Хиггса
D) Существования очарованных кварков
E) Существования странных кварков
Ответ:
74. На рисунке показан объект О, размещенный на расстоянии R слева от выпуклого сферического зеркала, имеющего радиус кривизны R. Точка C является центром кривизны зеркала. Изображение, образованное зеркалом, находится в

A) на бесконечности
B) расстояние R слева от зеркала, перевернутое
C) расстояние R справа от зеркала, прямое
D) на расстоянии 3R слева от зеркала, перевернутое
E) на расстоянии 3R справа от зеркала, прямое
Ответ:
75. Однотонная тонкая пленка мыльной воды с показателем преломления n = 1,33 рассматривается на воздухе в отраженном свете. Пленка кажется темной для длинных волн и кажется яркой, начиная с длины волны λ = 540 нм. Каково следующее значение длины волны, при которой пленка будет яркой?

А) 135 нм       B) 180 нм       С) 270 нм       D) 320 нм       E) 405 нм
Ответ:
76. Модель оптического волокна показана на рисунке. Оптическое волокно имеет показатель преломления n и окружено свободным пространством. Какие углы падения θ позврлят распространяться свету в оптическом волокне?

Ответ:
77. Газ при температуре Т состоит из молекул массы m. Что из следующего ниже правильно описывает как среднее время между межмолекулярными столкновениями в зависимости от m?

A) пропорционално 1/m,
B) пропорционално 4√m.
C) пропорционално √m.
D) пропорционално m.
E) пропорционално m2.
Ответ:
78. Частица может занимать два возможных состояния c энергиями E1 и E2, где E2 > E1. Какова вероятность нахождения частицы в состоянии 2 при температуре Т?

Ответ:
79. Рассмотрим 1 моль реального газа, который подчиняется уравнению состоянияВан-дер-Ваальса, показанному справа. Какова работа газа, если газ претерпевает изотермическое расширение при температуре T0 от объема V1 до объема V2?

Ответ:
80. Брусок массой 1 кг, прикрепленный к пружине, совершает колебания с частотой 1 Гц по горизонтальному столу без трения. Две пружины, идентичные оригинальной пружине прикреплены параллельно к бруску 8 кг, помещенному на тот же стол. Какова частота колебаний бруска массой 8 кг?

А) 1/4 Гц       B) 1/(2√2) Гц       C) 1/2 Гц       D) 1 Гц       E) 2 Гц
Ответ:
81. Однородный диск с массой m и радиусом r вкатывается без пробуксовки по горизонтальной поверхности и далее в горку, как показано на рисунке. Диск имеет начальную скорость v. На какую максимальную высоту h поднимается центр масс диска?

А) h = v2/2g     
B) h = 3v2/4g      
C) h = v2/g      
D) h = 3v2/2g      
E) h = 2v2/g
Ответ:
82. Брусок массой 1 кг, прикрепленный к пружине, совершает колебания с частотой 1 Гц по горизонтальному столу без трения. Две пружины, идентичные оригинальной пружине прикреплены параллельно к бруску 8 кг, помещенному на тот же стол. Какова частота колебаний бруска массой 8 кг?

Ответ:
83. Масса m, прикрепленная к концу невесомого стержня длины L свободно вращается в горизонтальной плоскости, как показано на рисунке справа. Гамильтониан для этой системы задается формулой (см. ниже). В ней θ и φ показаны на рисунке справа. На основе уравнений движения Гамильтона, обобщенной координатой или импульсом, который является постоянным во времени будет

А) θ       B) φ       C) θ.      D) pθ       E) pφ
Ответ:
84. Стержень длиной L и массой M поместили вдоль оси х одним концом в начале координат, как показано на рисунке. Стержень имеет линейную плотность λ =2M·x/L2, где x - расстояние от начала координат. Какова координата X центра масс стержня?

А) 1/12 L       B) 1/4 L       C) 1/4 L       D) 1/2 L       E) 2/3 L
Ответ:
85. Частица находится в бесконечной квадратной потенциальной яме со стенками х = 0 и х = L. Если состояние частицы описывается функцией Ψ(x) = sin (3πx/L), где A - постоянная, какова вероятность того, что частица находится между x = 1/3 L и x = 2/3 L?

А) 0       B) 1/3       C) 1/√3       D) 2/3       E) 1
Ответ:
86. Какие из следующих значений являются собственными значениями Эрмитовой матрицы (2-i   i2 )?

А) 1, 0       B) 1, 3       C) 2,2       D) i, -i      E) 1 + i, 1 - i
Ответ:
87. Рассмотрим матрицы спинов Паули σx, σy и σz и тождественную матрицу I, приведенную справа.
Чему равен коммутатор [σx, σy] ≡ σxσy - σyσx?


A) I       B) 2iσx       C) 2iσy       D) 2iσz       E) 0
Ответ:
88. Полуспиновая частица находится в состоянии, описываемом спинором χ = A(1+i2), где А - постоянная нормировки. Вероятность нахождения частицы со спином Проекция SZ = -1/2 ħ является

А) 1/6       B) 1/3       C) 1/2       D) 2/3       E) 1
Ответ:
89. Электрон с полной энергией E из области x <0 движется в направлении + x. Он сталкивается с потенциальным барьером, когда х = 0. Волновая функция при х ≤ 0 задается формулой, где
и волновая функция при х ≥ 0 дается формулой, где

Какое из следующего дает коэффициент отражения от барьера для системы?


Ответ:
90. Две тонкие концентрические сферические проводящие оболочки расположены, как показано на рисунке. Внутренняя оболочка имеет радиус a, заряд + Q, и имеет нулевой электрический потенциал. Внешняя оболочка имеет радиус b и заряд -Q. Если r - расстояние от центра сфер, каков электрический потенциал в
области I (a <r <b) и в области II (r> b)?


Ответ:
91. В статическом электромагнетизме пусть E, B, J и ρ напряженность электрического поля, индукция магнитного поля, плотность тока и плотность заряда соответственно. Какое из следующих условий позволяет напряженность электрического поля записать в виде E = -∇φ, где φ электростатический потенциал?
A) ·J = 0      B) ·E = ρlε0      C) ∇ × E = 0      D) ∇ × B = μ0J      E) ·B = 0
Ответ:
92. По длинному прямой полому цилиндрическому проводнику с внутренним радиуом R и внешним радиусом 2R течет ток, имющий однородную плотность тока. Какие из следующих графиков правильнее представляют величину индукции магнитного поля как функцию расстояния от центра провода?

А)
Ответ:
93. Плоский конденсатор имеет расстояние между пластинами равно d. Пространство между пластинами является пустым. Аккумулятор напряжением V0 подключен к конденсатору, который заряжается от аккумулятора до энергии U0. Между пластинами вставили диэлектрик с диэлектрической проницаемостью k, так что он заполнил все пространиство между пластинами. Если аккумулятор остается подключенным, то как можно выразить конечные значения напряженности электрического поля E и энергии U конденсатора через V0 и U0?

А) V0/d и U0       B) V0/d и kU0       C) V0/d и k2U0       D) V0/kd и U0       E) V0/kd и kU0
Ответ:
94. Наблюдатель О, находящийся на полпути между двумя источниками света, имеющими координаты x = 0 и x = 10 м видит оба источника одновременно. Согласно второму наблюдателю O', движущемуся с постоянной скоростью, параллельной оси х, один источник света вспыхивает на 13 нс раньше другого. Какова скорость O' относительно O?

A) 0,13c       B) 0,15c       C) 0,36c       D) 0,53c       E) 0,62c
Ответ:
95. Пусть J - квантовомеханический момент импульса. Чему эквивалентен коммутатор [J^x J^y, J^x] ?

A) 0       B) iħJ^z       C) iħJ^zJ^x      D) -iħJ^xJ^z      E) iħJ^xJ^y
Ответ:
96. Какой из следующих ионов НЕ МОЖЕТ быть использован в качестве легирующей примеси к германию, чтобы получить полупроводник n-типа?

А) As       B) P       C) Sb       D) B       E) N
Ответ:
97. В эффекте Комптона фотон с энергией E рассеивается под углом 90 ° от электрона массой m, находящегося в стационарном состоянии. Энергия рассеянного фотона

А) E       B) E/2       C) E2/mc2       D) E2/(E + mc2)       E) E2mc2/(E + mc2)
Ответ:
98. Какая реакция из следующих является главным режимом распада положительного мюона μ+?

А) μ+  → e+ + νe     B) μ+  → p+ + νμ        C) μ+  → n + e+ + νe        D) μ+  → e+ + νe +νμ        E) μ+  → π+ + νe + νμ
Ответ:
99. Небольшая частица массы m покоится на горизонтальной круглой платформе, которая может вращаться вокруг вертикальной оси вокруг ее центра. Частица находится на расстоянии r от оси так, как показано на рисунке. Платформа начинает вращаться с постоянным угловым ускорением a. Из-за трения между частицей и платформой частица остается в покое с относительно платформы. Когда платформа достигнет угловой скорости ω, угол θ между статической силой трения fs и радиусом, проведенным к частице, определяется следующим выражением

А) θ = ω2r/g       B) θ = ω2/a       C) θ = a/ω2       D) θ = tan-1(ω2/a)       E) θ = tan-1(a/ω2)
Ответ:
100. Функция квантования Z в статистической механике могжет быть записана как Z =r e(-Er/kT), где индекс r пробегает все возможные значения микросостояний системы, а Er - энергия микросостояний. Для уединенного квантового механического гармонического осциллятора с энергией E = (n +1/2)ħω, где n = 0, 1, 2,... Функция квантования Z равна

Ответ: