КВАЛИФИКАЦИОНИ ИСПИТ ИЗ ФИЗИКЕ ЗА УПИС НА САОБРАЋАЈНИ ФАКУЛТЕТ – ЈУН 2007. год.
Тест има 20 задатака. Време за рад је 180 минута. Задаци са редним бројем 1-6 вреде по 4 поена, задаци 7-14 вреде по 5 поена, задаци 15-20 вреде по 6 поена. Погрешан одговор доноси -10% од броја поена за тачан одговор. Заокруживање више од једног одговора, као и незаокруживање ниједног одговора доноси -1 поен. Желимо вам пуно успеха!
1. Који пар не припада Међународном систему јединица (SI)? А) Електрични капацитет –Фарад (F) Е) Количина наелектрисања – Кулон (C) И) Магнетни флукс – Вебер (Wb)
Ц) Енергија – Калорија (cal) Г) Притисак – Паскал (Pa) Н) Не знам.
g 3 2. Однос x = cm је исти као: kg m3 А) x =
m2 cm 2
Г) x =
nm μm
g Ц) x = cm kg m km И) x = m
g3 3 Е) x = cm3 kg m3 Н) Не знам.
3. Таласна дужина рендгенског зрачења је: А) мања од таласне дужине ултраљубичасте светлости. Ц) већа од таласне дужине ултраљубичасте светлости. Е) већа од таласне дужине видљиве светлости Г) мања од таласне дужине γ зрака. И) нула. Н) Не знам. 4. Предмет се налази испред равног огледала. Ако огледало удаљимо од предмета за 10 cm, растојање између предмета и његовог лика ће: А) се повећати за 20 cm. Ц) се повећати за 10 cm. Е) се смањити за 20 cm. Г) се смањити за 10 cm. И) остати исто. Н) Не знам.
⎛ t x⎞ 5. Једначина y = A sin 2π ⎜ − ⎟ , где су А, Т и λ позитивне константе, представља талас ⎝T λ ⎠ А) амплитуде 2А. Ц) брзине супротне од смера x осе. t x Е) периода . Г) брзине . T T Н) Не знам. λ И) брзине . T r r 6. На наелектрисање q које се креће брзином v у магнетном пољу индукције B , делује магнетна (Лоренцова сила) која је једнака:
r r r А) F = qB × v . r r r Г) F = qv × B
r r r Е) F = qB ⋅ v Н) Не знам.
r r r Ц) F = qv × qB r r r И) F = B × qv
7. Ако је излазни рад цезијума 1,8 eV, гранична дужина светлости при, којој још постоји фотоелектрични ефекат на површини цезијума (1eV=1,6·10-19 J, h=6,626·10-34 Js, c=3·108 m/s) је: Ц) 440 μm И) 517 μm
А) 690nm Г) 440nm
Е) 330nm Н) Не знам.
8. Колико једнаких кондензатора капацитета 32 nF је потребно везати на ред са кондензатором капацитета 24 nF, да би еквивалентан капацитет система кондензатора био 6 nF? А) 1 Ц) 2 И) Ниједан понуђен одговор није тачан.
Е) 3 Н) Не знам.
Г) 4
9. У језгру неког атома број неутрона је већи за 1 од броја протона. Моларна маса тог атома је 27 g mol . Који је то атом? А) Не може се одредити из датих података. Ц) Има више таквих атома Е) 27CO55 Г) 13Al27 И) 14Si27 Н) Не знам.
10. У Карноовој машини температура хладњака је 270C, а температура грејача је 1270C. Ако температуру грејача повећамо за 2000C, степен корисног дејства ће се: А) повећати 2,5 пута Е) повећати 2 пута И) повећати 1,125 пута
Ц) смањити 3 пута Г) смањити 1,125 пута Н) Не знам.
11. Диск почне да ротира (из стања мировања ) око сопствене осе константним угаоним убрзањем. После 5 s диск је описао угао од 25 rad. Не мењајући угаоно убрзање угао који ће диск описати у следећих 5 s је: А) 10 rad
Ц) 75 rad
Е) 50 rad
Г) 25 rad
И) 100 rad
Н) Не знам.
12. 1. Штерн и Герлах 2. Франк и Херц
а. експеримент којим је откривен спин електрона. б. експеримент којим су утврђене таласне дужине линија из карактеристичног рендгенског спектра. в.експеримент којим је потврђена Борова теорија.
3. Мозли
Тачно спојени парови имена научника, из горње табеле и експеримената које су извели су: А) 1-в, 2-б, 3-а Г) 1-а, 2-в, 3-б
Ц) 1-а, 2-б, 3-в И) 1-в, 2-а, 3-б
Е) 1-б, 2-в, 3-а Н) Не знам.
13. На граничној површини две средине талас се делимично одбија под углом 600, а делимично прелама под углом 300. Ако је брзина упадног таласа 600m / s , брзина простирања преломљеног таласа је: А) 300m / s
Ц) 1200m / s И) 600m / s
Г) 600 3m / s
Е) 200 3m / s Н) Не знам.
14. Тело се креће уз стрму раван неком почетном брзином и до заустављања пређе пут од 50 cm. Када се то тело креће низ стрму раван, почетном брзином истог интензитета као у претходном случају, до заустављања пређе пут од 2,5 m. Ако је време кретања тела уз стрму раван t1 , а време кретања тела низ стрму раван t 2 , однос А) 2 Г) 0,5
Ц) 0,2 И) 5
t1 је: t2
Е) 1 Н) Не знам.
15. У коју тачку треба поставити куглицу масе m, да би укупна гравитациона сила која делује на њу била једнака нули? C r 2
2m
m
A 2r
r
2m
B
2m
m
је:
m
2m
D r
Ц) C И) ниједну од понуђених
колу са слике десно r = 2Ω , ε = 10V . Снага на отпорнику R2 је: А) 25 W Е) 196 W И) 4 W
r
r
r
А) D Г) A
16. У
m
R1 = 2Ω ,
Ц) 2W Г) 16 W Н) Не знам.
R 2 = 4Ω ,
r 2
Е) B Н) Не знам.
R1
R2
ε, r
17. Отворена цистерна висине 1,5 m до врха је напуњена водом. На растојању 0,5 m од дна цистерне појави се мали отвор кроз који вода почне да истиче. Ако се отпор ваздуха може занемарити, одредити растојање од отвора на ком ће вода падати на земљу. А) 2 m Г) 0,5 m
Е) 1 m Н) Не знам.
Ц) 2m И) 1,5 m
18. Како се промени укупна емисиона моћ апсолутно црног тела ако се таласна дужина којој одговара максимум емисионе моћи смањи два пута? А) повећа се 16 пута Е) повећа се 8 пута И) смањи се 16 пута
Ц) смањи се 8 пута Г) смањи се 4 пута Н) Не знам.
19. Два тега закачена су за хоризонталну несавитљиву шипку дужине 35 cm и масе 6 kg. На један крај шипке (тачка А) закачен је тег масе 1 kg, а на другом крају шипке је тег од 7 kg. На ком растојању од тачке А треба поставити ослонац шипке, тако да шипка са теговима буде у равнотежи? А) 10 cm
Ц) 17,5 cm
Е) 25 cm
Г) 30 cm
И) 12,5 cm
Н) Не знам.
20. Поред непокретног посматрача прође аутомобил брзином 108 km/h са укљученом сиреном. Ако је брзина звука у ваздуху 330 m/s, однос највише и најниже фреквенције звука коју чује посматрач износи: А) 6/5 Ц) 1 Е) 3/2 Г) 4/3 И) 8/7 Н) Не знам.
КРАЈ
РЕШЕЊА ЗАДАТАКА СА КВАЛИФИКАЦИОНОГ ИСПИТА ИЗ ФИЗИКЕ ЗА УПИС НА САОБРАЋАЈНИ ФАКУЛТЕТ – ЈУН 2007. год.
1. Јединица за енергију у међународном систему јединица (SI) је Џул (J), а не калорија, тако да је тачан одговор под Ц.
2.
g 10 −3 kg −6 3 3 km 10 3 m x = cm = 10 m = 10 3 . Како је и = = 10 3 , тачан одговор је под И. kg kg m m m3 m3
3. Таласна дужина рендгенског зрачења је мања од таласне дужине ултраљубичасте светлости, па је тачан одговор под А. 4. ∆p = 10cm . ∆p
p1
l1
∆l
Лик се у равном огледалу формира са друге стране огледала (у односу на предмет) на истом растојању од огледала на ком се налази предмет, тј. l1 = p1 . Ако се P2 P1 L1 L2 растојање од предмета до огледала увећа за ∆p = 10cm , за толико ће се увећати и растојање од огледала до одговараћег лика, ∆p = ∆l . То значи да се укупно растојање између предмета и одговарајућег лика увећа за ∆p + ∆l = 20cm , што значи да је тачан одговор под А. ⎛ t x⎞ − ⎟ представља једначину таласа који се простире у смеру x ⎝T λ ⎠ λ осе, чија је амплитуда А, период Т и брзина , па је тачан одговор под И. T
5. Једначина y = A sin 2π ⎜
r
r
6. На наелектрисање q , које се креће брзином v , у магнетном пољу индукције B , делује r
r
r
Лоренцова сила која је једнака FL = qv × B , па је тачан одговор под Г. 7. A = 1.8eV , 1eV = 1.6 × 10 −19 J , h = 6.62 × 10 −34 Js , c = 3 × 108 m / s , λ g = ? Пошто је једначина фотоефекта : hν = A + E k и ν = вредност таласне дужине), добијамо: λ =
hc = A
c
λ
, а Ek = 0 (јер нам се тражи гранична
6.62 × 10 −34 Js ⋅ 3 × 108 1.8 ⋅ 1.6 × 10 −19 J
је коначно решење под А. 8. C1 = 32nF , C 2 = 24nF , C e = 6nF , N = ? 1 1 1 C (C − Ce ) =N + ⇒N= 1 2 = 4 , па је тачан одговор под Г. C 2 Ce Ce C1 C2
m s = 6.9 × 10 −7 m = 690nm , па
9. Атом
13Al
27
има 13 протона, 14 неутрона и моларну масу 27 g / mol , па је тачан одговор
под Г. 10. t1 = 27 0 C ⇒ T1 = 273 + 27 = 300 K , t 2 = 127 0 C ⇒ T2 = 400 K , ∆T = 200 0 C = 200 K , η1 = 1 −
T1 300 K 3 1 = 1− = 1− = T2 400 K 4 4
и
η2 = 1 −
η2 =? η1
T1 η 300 K 1 = 1− = , па је: 2 = 2 , T2 + ∆T 600 K 2 η1
што значи да се степен корисног дејства увећао 2 пута, па је тачно решење под Е. 11. ω 01 = 0 , α = const , t1 = 5s , θ1 = 25rad , t 2 = 5s , θ 2 = ? 1 2
θ1 = ω 01t1 + αt1 2 ⇒ α =
2θ1 2
=2
rad . s2
Након првих пет секунди диск има брзину:
t1 rad ω 02 = ω 01 + αt1 = αt1 = 10 која представља почетну брзину за следећи временски s интервал од 5s , па ће угао који диск опише за следећих 5s , бити: 1 θ 2 = ω 02 t 2 + αt 2 2 = 75rad , па је тачан одговор под Ц. 2
12. Штерн и Герлах су извели експеримент којим је откривен спин електрона, Франк и Херц су експериментално доказали Боров модел атома, а Мозли је експериментално одредио таласне дужине линија из карактеристичног рендгенског спектра, па је тачан одговор под Г. 13. α = 60 0 , β = 30 0 , u1 = 600m / s , u 2 = ? c c и u 2 = , где је са c означена брзина простирања таласа у вакууму, а са n1 n2 u n n n1 и n2 индекси преламања одговарајуће средине, онда : 1 = 2 ⇒ u 2 = u1 1 . Однос u 2 n1 n2
Како је u1 =
индекса преламања налазимо из закона преламања светлости, имајући у виду и закон одбијања због кога је упадни угао таласа исти као одбојни угао, па n sin β 1 = је: n1 sin α = n2 sin β ⇒ 1 = . Заменом у горњи израз, добијамо: n2 sin α 3 u2 =
u1 3
=
m s = 200 3 m , па је тачан одговор под Е. s 3
600
14. s1 = 0.5m , s 2 = 2.5m ,
t1 =? t2
За тело које се креће низ стрму раван је : v0 2 − 2a 2 s 2 = 0 ⇒ a 2 = 0 = v0 − a 2 t 2 ⇒ t 2 =
v0 2s , па је из те две једначине: t 2 = 2 . a2 v0
Слично, за тело које клиза уз стрму раван је: v0 2 − 2a1 s1 = 0 ⇒ a1 = t1 =
2
v0 . За то тело је и: 2s2
2s1 t s 0.5m 1 = , па је тачно решење под Ц. . Коначно, 1 = 1 = v0 t 2 s 2 2.5m 5
2
v0 2 s1
и
t1 =
v0 , па је. a1
15. Како се са цртежа може видети, ако у тачку D ставимо куглицу масе m, на њу ће деловати резултујућа гравитациона сила: m F = F2 − F1 = γ
m ⋅ 2m
(r 2 )
2
m⋅m − γ 2 = 0 , па је тачно решење под А. r
F1 D F2
2m
m r 2
r
16. ε = 10V , r = 2Ω , R1 = 2Ω , R2 = 4Ω , P2 = ? Струја која тече кроз коло је: I = везана отпорника, тј:
ε Re + r
, где је Re еквивалентан отпор два паралелно
RR 1 1 1 4 10V = + ⇒ Re = 1 2 = Ω , па је I = = 3 A . Онда је 4 Re R1 R2 R1 + R2 3 Ω + 2Ω 3 2
U напон на отпорнику R2 : U 2 = ε − Ir = 4V , а снага на отпорнику R2 је P2 = 2 = 4W , што R2 значи да је тачан одговор под И. 17. H = 1.5m , h1 = 0.5m , d = ?
h
d = vt , где је v = 2 gh брзина истицања течности из
отвора на висини h од горњег нивоа течности, а t =
2h1 g
време
Онда
падања
је: d = 2 gh
18. λ2 =
λ1 2
,
са
висине
.
h1
H h1 d
2h1 = 2 h1h = 2 h1 (H − h1 ) = 2 m , тј. тачан одговор је под Ц. g
E2 =? E1
b T λ1 T1 = =2⇒ 2 =2 и b T1 λ2 T2
4
4 ⎛T ⎞ E 2 σT2 = = ⎜⎜ 2 ⎟⎟ = 2 4 = 16 . Дакле, емисиона моћ се повећа 4 E1 σT1 ⎝ T1 ⎠
16 пута, па је тачан одговор под А. 19. m = 1kg , m1 = m , m2 = 7 m , ms = 6m , l = 35cm , x = ?
l/2 A
mg
x O
6mg
20. u i = 108
7mg
Уз помоћ слике горе, једначину равнотеже момената силе можемо написати као: l⎞ ⎛ − mgx − 6mg ⎜ x − ⎟ + 7mg (l − x ) = 0 ⇒ 2⎠ ⎝ 5 − 14 x = −10l ⇒ x = l = 25cm , 7 па је тачан одговор под Е.
km m m ν = 30 , c = 330 , 1 = ? h s s ν2
Када се аутомобил (извор звука) приближава посматрачу (пријемник), посматрач чује ν ν звук фреквенце : ν 1 = 0 , а када се аутомобил удаљава ν 2 = 0 , па је: u u 1+ i 1− i c c
ν0
1−
ui
ν1 c = c + ui = 360 = 6 . Тачан одговор је под А. = ν0 ν2 c − ui 300 5 1+
ui c
КРАЈ