Advanced placement (AP-B).
2008 г. (Демо-версия)

Инструкция по выполнению части B.

Этот тест предназначен для изучающих углубленный курс физики - Advanced placement (AP). Успешная сдача экзамена АР даёт возможность студенту быть зачисленным в том числе в самые престижные вузы США и других стран, признающих АР программы.
Экзамен AP Physics B состоит из двух частей (I и II), каждая из которых длится 90 мин. В части I  необходимо выбрать один верный ответ из пяти данных к каждому из 70 вопросов. В части II даются 6-8 задач, которые необходимо решить в свободной форме. Ответы и число баллов за их решение нами даны в скобках.

Примеры части I экзамена АР Physics B с выбором ответа.
На первой части  экзамена калькулятором пользоваться запрещено. Ниже даны несколько примеров задач из части I экзамена АР Physics B.
К каждому из вопросов или неполных утверждений ниже предложены ответы или завершения утверждений. Выберите тот вариант ответа, который по-вашему подходит наилучшим образом в каждом случае.


B1. Тело бросают с горизонтальной скоростью 20 м/с с вершины скалы высотой 125 м. Если пренебречь сопротивлением воздуха, то тело упадёт на землю приблизительно через
3 с     5 с     6 с     12 с     25 с

рис.2B2. Движение частицы вдоль прямой представлено на графике зависимостью её координаты от времени. В какой из обозначенных точек модуль ускорения частицы наибольший
A    

B    

C    

D    

E

рис.3-4 B.3-4. Брусок массой 2 кг начинает соскальзывать вдоль наклонной плоскости из точки Х до точки Y, двигаясь без трения. На пути из X в Y брусок проходит расстояние 20 м вдоль наклонной плоскости и 10 м по вертикали.

3. Модуль результирующей силы, действующей на брусок при его скольжении, примерно равен
0,1 Н    0,4 Н     2,5 Н     5,0 Н     10,0 Н
4. Скорость бруска в точке Y наиболее примерно равна
7 м/с    10 м/с     14 м/с     20 м/с     100 м/с


рис.5 B5. Брусок массой 2 кг скользит вдоль горизонтальной поверхности стола. В горизонтальном направлении к бруску приложена сила 12 Н, а в вертикальном – 15 Н так, как это показано на рисунке. Если коэффициент трения скольжения между бруском и столом равен 0,2 , то модуль силы трения, действующей на брусок, примерно равен:
1 Н      

3 Н      

4 Н      

5 Н

7 Н


A6. Шар массой М, имеющий скорость v, сталкивается центрально с шаром массой 2М, имеющим скорость v/2, как показано на рисунке. Если два шара прилипнут друг к другу, их скорость после столкновения будет :
рис.6
0     
    
   
     

B7. К концам невесомого стержня длиной 3d , который может вращаться относительно точки W, вертикально вверх приложены две силы величиной F, как показано на рисунке. В одной из обозначенных точек к стержню можно приложить третью вертикальную силу, направленную вверх или вниз. Стержень будет в равновесии, если эта сила будет приложена:
только в точке W     

только в точке Y      

только в точке V или X    

только в точке V или Y    

только в точках V, W или X

B8. Идеальный одноатомный газ сжимают при постоянной температуре. Как поведет себя внутренняя энергия газа в течение этого процесса и почему?
Она уменьшится, т.к. газ совершил работу    

Она уменьшится, т.к. молекулы идеального газа сталкиваются     

Она не изменится, т.к. внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры    

Она увеличится, т.к. над газом совершают работу    

Она увеличится, т.к. молекулы проходят меньший путь между столкновениями

B9. На диаграмме pV начальное состояние газа обозначено точкой Х. Какая из кривых изображает процесс, при котором газ не совершает работы и над газом не совершают работы?
XA     

XB    

XC    

XD    

XE

B10. Одиночный положительный заряд q находится в плоскости страницы, как изображено на рисунке. Вектора напряженности электрического поля в точках Р и Т лежат в плоскости страницы и направлены:
ОТВЕТ точка Р точка Т
A влево вправо
B   вправо влево
влево к верху страницы
D вправо к верху страницы
E влево к низу страницы



B11-12. В схеме батарея имеет нулевое внутреннее сопротивление.

11. Какой ток течёт в резисторе сопротивлением 4 Ом , когда выключатель S не включён
?
0 А      0,6 А      1,2 А     2,0 А     3,0 А
12. Когда выключатель включают. Чему равно напряжение на конденсаторе, когда конденсатор полностью заряжается?
0 В      6 В      12 В     60 В     120 В

B13. Жидкость течёт внутри трубы слева направо, не образуя завихрений. Диаметр трубки 2 меньше, чем 1, а плотность жидкости одинакова вдоль всей трубы. Как соотносятся между собой давление и скорость жидкости в точках 1 и 2?
ОТВЕТ Скорость Давление
v1 < v2 p1  =  p2
v1 < v2 p1  >  p2
v1 = v2 p1  <  p2
v1 > v2 p1  =  p2
v1 > v2 p1  >  p2

B14. В двух длинных параллельных проводниках, находящихся на расстоянии d течёт ток силой I, направленный к верху страницы, как показано на рисунке. Индукция магнитного поля этих проводников с током в точке, находящейся на одинаковом расстоянии от проводников,
равна нулю     

направлена от читателя     

направлена к читателю       

направлена направо        

направлена налево

B15. Источник звука S и слушатель L могут находиться в покое или двигаться относительно друг друга со скоростью v. В какой из следующих ситуаций слушатель услышит звук, идущий от источника, самой низкой частоты?





B16. Длина волны жёлтого света, испускаемого натрием в вакууме равна 5,8·10-7 м. Скорость этого света в стекле с показателем преломления 1,5 примерно равна:
4·10-7 м/с      9·10-7 м/с      2·108 м/с      3·108 м/с      4·108 м/с

B17. Объект О находится перед выпуклым зеркалом. Фокус зеркала находится в точке F, а центр его кривизны – в точке С. Направление отражённого луча правильно показано на всех нижеприведённых диаграммах, за исключением диаграммы:
     
     
    
     

B18. Первоначально система состоит из электрона и падающего на него фотона. Электрон и фотон сталкиваются, и после этого система уже состоит из электрона и рассеянного фотона. Электрон получает энергию в результате этого столкновения. По сравнению с падающим фотоном, рассеянный фотон обладает:
той же энергией

меньшей скоростью

большей скоростью

меньшей частотой      

большей частотой

B19. В эксперименте, свет определённой длины волны падает на поверхность металла, в результате чего из этой поверхности вылетают электроны. Чтобы поверхность металла испускала больше электронов в единицу времени, а кинетическая энергия каждого из них была меньше, экспериментатор должен сделать следующее:
увеличить интенсивность и уменьшить длину волны света      

увеличить и интенсивность, и длину волны света     

уменьшить и интенсивность, и длину волны света     

уменьшить интенсивность и увеличить длину волны света     

ничего из вышеупомянутого

B20. При бомбардировке ядра 10В нейтронами, из него вылетает альфа-частица (4Не). Кинетическая энергия продуктов этой ядерной реакции равна:
кинетической энергии падающего нейтрона     

общей энергии падающего нейтрона     

энергии, эквивалентной уменьшению массы при реакции     

энергии, эквивалентной уменьшению массы при реакции, минус кинетической энергии падающего нейтрона     

энергии, эквивалентной уменьшению массы при реакции, плюс кинетической энергии падающего нейтрона
Часть I.


Примеры части II экзамена АР Physics B со свободным ответом.
В части II экзамена разрешено пользоваться калькулятором и очень подробным списком формул по физике и математике (приведён ниже). Этот список является официальной шпаргалкой.
Ответьте на вопросы следующих заданий, за каждый правильный ответ из которых дается опереленное число баллов. Ответы для самоконтроля и число баллов приведены нами в скобках после формулировки задачи.


1. (Всего 10 очков). Женщина массой 70 кг и её сын массой 35 кг стоят на льду, как показано на рисунке. Затем они в течение 0,6 с отталкиваются друг от друга и начинают скользить в разные стороны. Скорость женщины сразу после того, как они оттолкнулись, составляет 0,55 м/с. Силой трения во время отталкивания можно пренебречь.


2. (Всего 15 очков) Грузовик массой 4700 кг, перевозящий ящик массой 900 кг, движется со скоростью 25 м/с вправо по прямой горизонтальной дороге, как показано на рисунке. Затем водитель начинает тормозить, в результате чего за следующие 3 с грузовик проезжает 55 м. Ящик не скользит в кузове автомобиля.



Допустим сейчас, что ящик может скользить по кузову грузовика без трения, но есть пружина жёсткостью 9200 Н/м, фиксирующая ящик в кузове, как это показано на рисунке. Сначала грузовик не движется.


3. (15 очков). Ученик измеряет индукцию магнитного поля, создаваемого прямым проводником с постоянным током. Измеритель (Probe) магнитного поля помещают на различных расстояниях d от проводника, как показано на рисунке выше. На рисунке ниже на графике показана зависимость модуля индукции (Magnetic Field) от расстояния (Distance) до проводника результаты измерения в пяти точках, соединённые кривой. К сожалению, ученик забыл об индукции магнитного поля Земли, которая в этих местах имеет величину 0,05 мТ и направлена на север.

Другой ученик, у которого нет измерителя магнитного поля, использует компас и известную величину индукции магнитного поля Земли, чтобы определить индукцию поля проводника с током. Выключив ток через проводник, ученик помещает компас на расстоянии 4 см от проводника, и компас точно указывает в сторону проводника (Wire), как показано на рисунке. Ученик затем включает ток силой 35 А, направленный от читателя.

Проводник является элементом цепи, содержащей источник тока с ЭДС 120 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением.


4. (10 очков). Фонтан с уровня земли выбрасывает вверх воду со скоростью 6 м/с через отверстие радиусом 15 мм. Плотность воды 1000 кг/м3.


5. (10 очков) Тонкая собирающая линза L с фокусным расстоянием 10 см используется в качестве увеличительного стекла для рассматривания объекта О, расположенного на расстоянии 6 см от линзы.

  • На рисунке обозначьте ход хотя бы двух лучей, а также положение и размер получаемого изображения (3 очка)
  • Является изображение действительным или мнимым? (1 очко; мнимым)
  • Обоснуйте свой ответ (1 очко)
  • Вычислите расстояние от изображения до линзы (2 очка; 15 см)



  • Передвигаем объект на 3 см вправо, как показано на рисунке. Как изменится размер изображения – станет больше, меньше или останется тем же? Ответ обоснуйте. (3 очка; станет больше)










  • 6. (10 очков) 0,004 моля одноатомного газа изменяют свое состояние в соответствии с диаграммой pV, показанной на рисунке.


    7. (10 очков)  После ядерной реакции ядро алюминия оказалось неподвижным в возбуждённом состоянии, обозначенном 2713Al, как показано на рисунке слева. Возбужденное ядро возвращается к основному состоянию, испуская фотон (photon) энергией 1,02 МэВ, как показано на рисунке справа.

    Ядро алюминия в основном состоянии  имеет  массу 4,48·10-26 кг. Применив нерелятивистские уравнения к движению ядер,


    Rambler's Top100 Союз образовательных сайтов Яндекс цитирования
    поисковая система 
АПОРТ