626 pytań testowych z fizyki, astrofizyki i kosmologii

181 Pages·2004·37.832 MB·Polish

by  Tomasz Płazak, Stanisław Salach, Zofia Sanok

Tomasz
Płazak
testowych
pytań
Stanisław
Salach
Zofia
Sanok
astrofizyki i kosmologii
Odwydawcy . . . . . 5
Od autorów .. . . . . 7
1. Kinematyka . . . . . . " . .. 9
2. Dynamika . . . 21
3. Grawitacja . . . . . . . 40
4. Ruch obrotowy ... 46
5. drgania i fale . . . . . . 50
Odkształcenia sprężyste;
6. Hydrostatyka; aerostatyka . . . . 62
7. Gazy .
doskonałe
8. Termodynamika ..
Ba. Kalorymetria; zmiana stanów skupienia; skraplanie par
i gazów przewodnictwo cieplne . . . . . . . . . . 78
9. Elektrostatyka; ruch
cząstek naładowanych
w polu elektrycznym .. 83
10. . . . . . . . . . . 95
Prąd stały
11. Elektroliza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
12. Elektromagnetyzm. Pole magnetyczne; ruch
cząstek
w polu magnetycznym; indukcja
naładowanych
elektromagnetyczna; zmienny .. 107
prąd
13. Drgania elektryczne . . . . . . . ..... 119
14. Optyka. Fotometria; optyka geometryczna; -
zwierciadła
soczewki; optyka falowa; dyfrakcja; interferencja;
polaryzacja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
15. Fizyka kwantowa. Liczba Avogadra; doskonale czarne;
ciało
zjawisko fotoelektryczne; fale de Broglie'a atom wodoru
Bohra; promieniowanie rentgenowskie . . . ... 130
według
16. Teoria względności . . .. 138
17. . . . . . . . . 140
Półprzewodniki.
18. Fizyka . . . 143
jądrowa
(T. . 149
Zrozumieć kosmologię Płazak).
19. Astrofizyka. . . . . . . 152
20. Kosmologia . . . . . . . . . 159
Odpowiedzi do zadań. . ... 178
@xf1 '\!i!JSJcfl~@s:;
GBESS!J[Mj
cfl0
[ii]ff)Q!]@~~tl@f]B
Zapowiadaliśmy wydanie „600 pytań testowych z fizyki, astrofizyki i kosmologii"
jako kontynuację „500 pytań testowych z fizyki", ale jest tych pytań 626! Tak bywa, gdy
Autorzy mają poczucie misji i każde zadanie uważają za niezbędne. Ale tylko tacy ludzie
mogą ulepszać świat, a w tym nauczanie fizyki, bo ich pasje z kart książki „przenoszą
się" na czytelników. Mamy nadzieję, że tak się stanie i w tym przypadku.
Zapewne w nieodległej przyszłości, wśród zadań maturalnych pojawią się zadania
z astrofizyki i kosmologii. Dla wielu nauczycieli to zagadnienia nowe i trudne do reali
zacji. Dlatego w serwisie internetowym przeznaczonym dla nauczycieli korzystających
z podręczników wydawnictwa ZamKor zamieściliśmy obszerne wskazówki do zadań za
mieszczonych w tym zbiorze i ich Dodatkowe pytania do
rozwiązania. można kierować
Autora ([email protected]), a także do naszego Forum (www.zamkor.pl). Po
staramy się odpowiedzieć na każde z nich szybko i kompetentnie.
Redakcja
Kraków, sierpień 2004
„
~ J' - . r '• J • ,
.
• „ .
.'I-I b. •tt
l ,
~
Zbiór 626 pytań testowych z fizyki, astrofizyki i kosmologii jest przeznaczony do
samodzielnego powtarzania i kontroli opanowania fizyki w zakresie wymagań stawia
nych w szkołach ponadgimnazjalnych oraz przy maturze z fizyki, a także częściowo na
studiach.
W zasadniczej części, obejmującej tradycyjne działy fizyki, zbiór jest oparty na te
matach książki 500 pytań testowych z fizyki, która doczekała się siedmiu wydań (i wie
lu dodruków) w Wydawnictwie Naukowo Technicznym oraz dwóch wydań w Czechach.
Zbiór jest zestawem przygotowanych przez nas w ciągu wielu lat testów wyboru,
z których większość została sprawdzona przez wykorzystanie ich w kolejnych latach
jako pytań na egzaminach wstępnych w Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie.
W stosunku do 500 pytań niniejszy zbiór jest istotną nowością. Po pierwsze,
wszystkie pytania z tradycyjnych działów fizyki zostały poddane kontroli i sporo sfor
mułowań ulepszono, dodając zarazem pewną liczbę nowych pytań, zgodnych z pod
nauczania fizyki w ponadgimnazjalnych. Po drugie - i to
stawą programową szkołach
jest zasadnicza nowość- zostały wprowadzone dwa działy pytań: z astrofizyki i kosmo
logii (autorstwa T. te poprzedzone na stro
Płazaka). Działy zostały odrębną przedmową
nie 149 ze względu na własną specyfikę, oraz atrakcyjność.
W zbiorze 626 pytań wykorzystaliśmy swoje Ouż ponadtrzydziestoletnie) doświad­
czenia związane z układaniem tematów egzaminów wstępnych zarówno w AGH, jak
i w skali ogólnopolskiej, oraz doświadczenia z kontaktów międzynarodowych. Dzięki
temu przydatność testów i jasność sformułowań zostały już sprawdzone praktycznie.
Pytania testowe staraliśmy się sformułować tak, aby poprawna odpowiedź nie
lecz wybrana w wyniku rzetelnego rozumowania.
mogła być odgadnięta, świadomie
Dlatego, z tej nie tylko lecz
pomocą książki, można sprawdzić wiadomości, także uczyć
fizyki.
się
Mamy nadzieję, że zbiór „626 pytań" okaże się pomocą dla:
• ucznia - umożliwiając bieżące sprawdzanie wiadomości oraz ucząc poprawnego
myślenia fizycznego;
• kandydata na studia i studenta- ułatwiając rzetelne i syntetyczne przygotowanie
do studiów;
• nauczyciela - służąc jako źródło dyskusji na lekcjach i umożliwiając dokonywanie
szybkich i wygodnych sprawdzianów.
Korzyść z tej książki będzie jednak zależeć od tego, w jaki sposób odpowiada się na
pytania testowe. Będzie ona znikoma przy próbach zgadywania, która odpowiedź
wydaje się najbardziej prawdopodobna, lub przy rozwiązywaniu zadań bez głębszego
zastanowienia i uwagi. Należy dokładnie przemyśleć sytuację fizyczną opisaną w py
taniu, przyporządkować jej prawa fizyki, które decydują o takim a nie innym przebiegu
zjawiska, a następnie, korzystając z odpowiednich wzorów rozwiązać problem. Ko
nieczne jest uważne czytanie pytań wraz ze wszystkimi odpowiedziami, aby wydobyć
z nich zawarte tam informacje. Pomyłki wynikające z drobnej nieraz nieuwagi (tak
że przy rachunkach) prowadzą często do jednej z podanych, lecz niepoprawnych
odpowiedzi.
Przy powstawaniu testów z tradycyjnych działów fizyki, w różnych latach i w różnej for
mie udzielili swej pomocy: prof. dr hab. Z. Kąkol, dr A. Starzec, prof. dr hab. K. Jeleń,
prof. dr hab. L. Surzycki, dr hab. M. Waligórski i inni fizycy, za co składamy im serdeczne
podziękowanie (podziękowania za pomoc przy redakcji pytań z astrofizyki i kosmologii są
umieszczone na str. 149).
Tomasz Płazak
Stanisław Salach
Zofia Sanok
Kraków, sierpień 2004
1 .
Jednostką podstawową układu SI nie jest?
A. amper, B. niuton, C. kelwin, D. sekunda.
2.
Gdy nie wieje wiatr, spadochroniarz opada na ziemię z szybkością 4 m/ s. Przy poziomym
wietrze o szybkości 3 m/ s szybkość spadochroniarza wynosi (przyjąć g = 10 m/ s 2 ):
A. 5 m/s, B. 7 m/s, C. 1 m/ s, D. 3,5 m/s.
3.
Szybkość łódki płynącej z prądem rzeki ma wartość 3 m/s, a pod prąd: 0,5 m/s. Szyb
kość tej łódki na stojącej wodzie miałaby wartość:
A. 1,25 m/s, B. 1,75 m/s, C. 2 m/s, D. 2,5 m/ s.
4.
Po dwóch torach kolejowych w przeciwne strony dwa jeden
równoległych jadą pociągi,
z szybkością 60 km/h, a drugi 40 km/h. Szybkość względna pociągów wynosi:
A. 100 km/h przy zbliżaniu się, a 20 km/h przy oddalaniu,
B. 20 km/h przy zbliżaniu się, a 100 km/h przy oddalaniu,
C. 50 km/h zarówno przy zbliżaniu się, jak i przy oddalaniu,
D. 100 km/h zarówno przy zbliżaniu się, jak i przy oddalaniu.
5.
Kolarz przebył pierwsze 26 km w czasie 1 godziny, a następne 42 km w czasie
3 godzin. Średnia szybkość kolarza wynosiła:
A. 18 km/h, B. 17 km/h, C. 19 km/h, D. 20 km/h,
-
6.
Łódź płynie rzeką z miejscowości A do Bi z powrotem. Szybkość łodzi względem wody
wynosi 5 m/ s, a szybkość wody względem brzegów wynosi 4 m/ s. Średnia szybkość
ruchu łodzi na trasie ABA miała wartość:
A. 5 m/s,
B. 4,5 m/ s,
C. 1,8 m/ s,
O. zależną nie tylko od szybkości łodzi i wody, ale również od odległości między miej
scowościami.
7.
Pasażer pociągu A poruszającego się z szybkością 10 m/s widzi w ciągu 3 s wymijany
pociąg B o długości 75 m. Szybkość pociągu B jest równa:
A. 25 m/ s, B. 35 m/ s, C. 15 m/s, D. 30 m/ s.
8.
Na podstawie załączonego wykresu można powiedzieć, że średnia szybkość opisywa-
nego ruchu wynosi: v (m/s)
A. 4 m 5m 2 ----r----~----~
8 II II II II
5 s 1 · 4 s' I I I I
1 I I I I
I
I
I
C 3m D. 3 m_ I
I
· 2 s' 4 s 1 2 3 4 t (s)
9.
v (m/ s)
Na rysunku jest przedstawiony wykres v (t)
35+------
=
dla pewnego pojazdu. Po czasie t 7 s od
ległość pojazdu od miejsca startu wynosiła:
1 2 3 4 5 6 7 t (s)
A. 25 m, B. 55 m,
C. 90 m, O. 98 m.
-36
o.
1
Wartość prędkości średniej pojazdu (z poprzedniego zadania) w czasie 7 sekund ruchu
oraz szybkość średnia w tym czasie:
ł . d k . . ł „ 25 m
A . b y y Je na owe 1 mia y wartosc - - ,
7 s
B. by ł y J.e d na ko we 1. mi.a ł y wartos„ c -55- m ,
7 s
1 O ZamKor 626 ovtań testowvch z fizvki. astrofizvki i kosmoloaii
.ł d . d . 25 m . 55 m
C. wynosi y o powie nro: - - 1 - - ,
7 s 7 s
.ł d . d . 90 m 198 m
D. wynosi yo powie nro: -- i --.
7 s 7 s
11.
v (m/s)
Uwaga: We wzorach wszystkie współczynniki liczbowe są 90
wyrażone w SI. 60
Z wykresu v (t) wynika, że funkcja s (t) dla tego ruchu 30
będzie miała postać:
1 2 t (min)
A. s = 0,5t + 0,25t2 8. s = 15t + 0,25t2
, ,
c.
s = 15t + 0,5t2 D.s=15t+15t2
, •
12.
Ciało, dla którego wykres v (t) podano w poprzednim zadaniu, w ciągu 2 minut ruchu
przebędzie drogę równą:
A. 90 m, B. 180 m, C. 5,4 km, D. 6 km.
13.
+
Jeśli zależność drogi od czasu dla pewnego ruchu ma postać: s (t) = 2 t · (t 2)
(współczynniki liczbowe są dane w SI), to prędkość początkowa i przyspieszenie mają
wartości:
A. v = 4 m/ s, a = 4 m/ s 2 B. v = 4 m/ s, a = 2 m/ s 2
0 , 0 ,
C. v = 2 m/ s, a= 2 m/ s2, D. v = 2 m/ s, a = 8 m/ s 2•
0 0
Pytania 14, 15 i 16 odnoszą się do czterech cząstek poruszających się wzdłuż osi x.
Poniższe rysunki przedstawiają zależność współrzędnej prędkości (v x) od czasu (t) dla
z
każdej cząstek.
Vx Vx Vx Vx
(m/s) (m/s) (m/s) (m/s)
1 ------------- 1 1
o o o o
1 2 t(s) 1 2 t(s) 2 t(s) 1 2 t(s)
I I
-1 -1 -1 -1 II
cząstka 1 cząstka 2 cząstka 3 cząstka 4