ФЭПО-КСЕ-1

Тема: Развитие представлений о материи

Планету Марс можно считать материальной точкой при …

˅ расчете орбиты, по которой Марс движется вокруг Солнца

планировании маршрута движения по Марсу вездехода Spirit

исследовании вопроса о возможности существования жизни на Марсе

разработке способов мягкой посадки на Марс межпланетных аппаратов

Решение:

Материальная точка – основная абстракция классической механики. Материальной точкой считается тело, размерами, формой и внутренней структурой которого в рассматриваемой ситуации можно пренебречь. Для движения Марса вокруг Солнца его форма и строение несущественны, поскольку размеры марсианской орбиты в десятки тысяч раз больше размеров самого Марса. А вот вопросы о том, может (или могла ли) существовать на Марсе жизнь, как посадить космический корабль на его поверхность, как выбрать оптимальный маршрут движения по этой поверхности, существенно зависят от размеров и строения планеты.

Тема: Развитие представлений о материи

Атомно-молекулярное учение основывалось на концепции …

˅ дискретности строения вещества

непрерывности структуры вещества

периодической зависимости свойств химических элементов от их номера

корпускулярно-волнового дуализма

Решение:

Само слово «атом» в переводе с греческого означает «неделимый». Таким образом, атомно-молекулярное учение с необходимостью предполагает, что все тела и вещества состоят из некоторых неделимых и неизменных частиц, то есть имеют дискретную структуру (согласно словарю Ожегова, дискретный – раздельный, состоящий из отдельных частей). Если бы вещество имело непрерывную структуру (как считал, например, Аристотель), его можно было бы бесконечно делить на все более мелкие фрагменты, нигде не встречая каких-либо естественных преград этому процессу. Основы атомно-молекулярного учения были заложены еще в XVII веке, в то время как периодический закон был открыт лишь во второй половине XIX века, а концепция корпускулярно-волнового дуализма – уже в XX веке.

Тема: Развитие представлений о материи

В истории естествознания известны две основные конкурировавшие между собой концепции – корпускулярная, согласно которой материя имеет дискретную структуру, и континуальная, в рамках которой материя считается непрерывной и бесконечно делимой. В настоящее время …

˅ корпускулярная и континуальная концепции признаны справедливыми и взаимодополняющими

принята корпускулярная концепция, а континуальная отвергнута как совершенно несостоятельная

принята континуальная концепция, а корпускулярная отвергнута как совершенно несостоятельная

и корпускулярная, и континуальная концепции отвергнуты в пользу совершенно новой концепции

Решение:

После открытия корпускулярно-волнового дуализма стало понятно, что корпускулярная и континуальная программы описания структуры материи не противоречат друг другу, а взаимно дополняют.

Тема: Развитие представлений о материи

Для современной естественнонаучной картины мира характерно понимание материи как …

˅ всего, что существует независимо от нас и доступно эмпирическому познанию

вещества, имеющего дискретную (атомарную) структуру

физического вакуума, вездесущего, неустранимого и неуничтожимого

субстанции, составляющей первооснову всех вещей в мире

Решение:

В современном естествознании признается существование нескольких заметно отличающихся по своим свойствам форм материи (вещество, поле, физический вакуум, «темная материя»…). Поэтому для современного ученого рабочим инструментом может служить лишь очень широкое определение материи, согласующееся с требованиями научного метода познания.

Тема: Развитие представлений о материи

К числу известных в настоящее время форм материи не относится …

˅ мировой эфир

вещество

физическое поле

физический вакуум

Решение:

Концепция мирового эфира как особой всепроникающей упругой среды была отвергнута еще в конце XIX века.

Тема: Развитие представлений о материи

Не основано на эффекте Доплера …

˅ выяснение жидкого состояния внешнего ядра Земли и твердого состояния внутреннего ядра

измерение скорости автомобиля с помощью милицейского радара

открытие того, что все далекие галактики удаляются от нашей Галактики

изменение высоты тона локомотивного гудка при прохождении поезда мимо наблюдателя

Решение:

Эффект Доплера заключается в том, что длина волны (и соответственно частота) излучения, принимаемого наблюдателем от подвижного источника, изменяется по сравнению c длиной волны излучения того же источника, если бы он был неподвижен. Эффект имеет место для волн любой природы (электромагнитных, звуковых, других), а величина его пропорциональна скорости источника.

Тема: Развитие представлений о движении

Концепция всеобщности движения, безостановочной изменчивости вещей выражается известным высказыванием …

˅ Гераклита: «Нельзя войти дважды в одну и ту же реку»

Аристотеля: «Пустоты не существует»

Левкиппа: «Мир неодушевлен и не подчинен Провидению»

Галилея: «А все-таки она вертится!»

Решение:

Приведенные высказывания Аристотеля и Левкиппа не имеют отношения к идее вечности и неуничтожимости движения. Высказывание Галилея относится к одному движению (вращению) одного конкретного тела – Земли, и не может выражать общую концепцию. А вот высказывание Гераклита действительно иллюстрирует проповедовавшуюся им концепцию всеобщего движения как основы мировой гармонии. Войти в ту же самую реку действительно невозможно: в ней течет уже другая вода, по другому руслу, да и сам входящий уже не тот, каким он был в прошлый раз.

Тема: Развитие представлений о движении

Представление о том, что все происходящее в мире сводится к перемещению тел или частиц по своим траекториям, характерно для …

˅ механической научной картины мира

электромагнитной научной картины мира

современной научной картины мира

натурфилософской картины мира Аристотеля

Решение:

Первичное механическое мировоззрение было предложено древнегреческими атомистами. Они учили, что все происходящее в мире сводится в конечном счете к механическому перемещению атомов. В противоположность атомистам Аристотель понимал движение как рождение и гибель, рост и упадок, как любое изменение любого качества, то есть предельно широко.

Механическая картина мира во многом воспроизводила взгляды атомистов. В частности, согласно этой картине, все формы движения в конечном счете могут быть сведены к перемещению частиц материи по своим траекториям в соответствии с законами механики. Однако в более поздних научных картинах мира (электромагнитной и современной) происходит возврат к широкому, аристотелеву пониманию движения.

Тема: Развитие представлений о движении

Механической научной картине мира было свойственно представление о том, что …

˅ любой процесс можно свести к перемещению тел частиц по своим траекториям

существуют качественно различающиеся, не сводимые друг к другу формы движения

все механические движения можно разделить на естественные и насильственные (вынужденные)

движение небесных светил представляет собой волновой процесс

Решение:

В механической научной картине мира считалось, что все на свете, в том числе любой процесс, можно объяснить законами механики. Но законы механики описывают механическое перемещение тел и частиц, то есть изменение их положения в пространстве с течением времени.

Тема: Развитие представлений о движении

Перемещение механических масс (небесных, земных тел) без учета их внутренней природы может рассматриваться как ________ форма движения материи.

химическая

˅ механическая

геологическая

биологическая

Тема: Развитие представлений о движении

Функционирование живого организма обеспечивается, в первую очередь, _________ формами движения материи.

˅ химической и биологической

биологической и механической

биологической и социальной

химической и механической

Решение:

Биологическая форма движения, жизнь, – неотъемлемый атрибут всех живых организмов. Поэтому в правильном ответе обязательно должна быть названа биологическая форма движения. Социальная форма движения не обязательна, поскольку для многих видов социальные явления и законы малосущественны. Механическая форма движения также не обязательна, поскольку существуют организмы, ведущие неподвижный образ жизни.

Тема: Развитие представлений о движении

Высшая, наиболее сложная из форм движения материи – это …

˅ социальная

биологическая

химическая

физическая

Решение:

Об иерархии форм движения удобно судить по последовательности их возникновения по ходу эволюции Вселенной: физическая – химическая – биологическая – социальная. Каждая последующая возникает на базе предыдущей, но отличается от нее принципиально новыми, системными свойствами и потому не сводима к ней.

Тема: Развитие представлений о движении

Совокупность последовательных положений, занимаемых телом в процессе движения, – это ... .

равновесие

равноускоренное движение

идеальное движение

˅ траектория

Тема: Развитие представлений о движении

Согласно принципу относительности Галилея, скорость тела в движущейся системе отсчета относительно неподвижной …

равна скорости тела относительно движущейся системы отсчета

равна векторной разности скорости тела относительно движущейся системы отсчета и скорости движущейся системы отсчета относительно неподвижной

не связана со скоростью тела относительно движущейся системы отсчета

˅ равна векторной сумме скорости тела относительно движущейся системы отсчета и скорости движущейся системы отсчета относительно неподвижной

Тема: Развитие представлений о движении

Не может быть описано как механическое перемещение или результат механического перемещения каких-то тел или частиц движение …

˅ электронов в атоме

электронов в кинескопе телевизора

Земли вокруг Солнца

воды по водопроводным трубам

Решение:

Механическое описание процессов как перемещения каких-то тел или частиц невозможно или неверно в случаях, когда:

1) речь идет о качественных превращениях; например, рассмотрение геологической эволюции планеты требует рассматривать не только механическое перемещение вещества в ее недрах и на поверхности, но и происходящие при этом химические реакции, изменение физического состояния вещества (плавление или кристаллизацию), ядерные реакции и т.д.;

2) рассматриваются колебания электромагнитного или иных физических полей в условиях, благоприятствующих проявлению волновой стороны этих колебаний; например, радужная пленка на поверхности лужи, в которую попало масло из автомобиля, объясняется интерференцией света (электромагнитной волны, проявляющей в данном случае именно волновую сторону своей природы), отражающегося от верхней и нижней поверхности масляной пленки;

3) рассматривается движение микрочастиц в условиях, требующих учитывать законы квантовой механики; например, движение электрона в атоме ограничено микроскопической областью с размерами порядка его длины волны (де Бройля): в этих условиях электрон ведет себя уже не как частица, а как волна, и представление о траектории его движения неверно в принципе.

Тема: Развитие представлений о движении

Нельзя описать как механическое перемещение или результат механического перемещения каких-то тел или частиц …

˅ дифракцию света на углу здания

разгон протонов в ускорителе элементарных частиц

распространение звука по рельсу

разрушение здания при землетрясении

Тема: Развитие представлений о движении

Представление о многообразии форм движения и их несводимости друг к другу впервые появилось в _____________________ научной картине мира.

˅ электромагнитной

механической

неклассической

современной (постнеклассической)

Решение:

Представление о многообразии форм движения и их несводимости друг к другу впервые появилось в электромагнитной научной картине мира.

Противоположное представление – о сводимости всех форм движения к одной – характерно только для механической научной картины мира.

Тема: Развитие представлений о движении

Представление о принципиальной невозможности скоростей движения, превышающих некоторый предел, свойственно ___________ картине мира.

˅ электромагнитной научной

механической научной

аристотелевой натурфилософской

современной научной

Решение:

Представление о принципиальной невозможности сверхсветовых скоростей было обосновано А. Эйнштейном в специальной теории относительности, которая возникла в эпоху заката электромагнитной научной картины мира и формирования неклассической научной картины мира.

Тема: Развитие представлений о движении

Под состоянием системы в естественных науках понимается …

˅ совокупность данных, необходимых для предсказания эволюции системы

физическое самочувствие, расположение духа, настроение

положение, внешние или внутренние обстоятельства, в которых находится система

капитал, мера материального благополучия

Решение:

Языком естествознания является математика, поэтому состояние любой системы характеризуется числами – значениями параметров, характеризующих систему. Если данная совокупность параметров достаточна для того, чтобы с помощью имеющейся теории предсказать значения этих же параметров в последующие моменты времени, то состояние системы вполне определено.

Тема: Развитие представлений о взаимодействии

В число фундаментальных взаимодействий не входит …

˅ ковалентное

гравитационное

электромагнитное

сильное

Решение:

В настоящее время известно четыре фундаментальных типа взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, сильное (ядерное) и слабое.

Тема: Развитие представлений о взаимодействии

Между объектами макромира преобладает __________ взаимодействие.

˅ электромагнитное

гравитационное

сильное

слабое

Решение:

В настоящее время известно четыре взаимодействия, к которым сводятся все силы в мире, – гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Гравитационное взаимодействие преобладает в мегамире, поскольку его сила пропорциональна массам взаимодействующих тел. Все силы привычного нам макромира – и сила трения, и сила упругости, и сила давления, и сила Архимеда – в конечном счете, имеют электромагнитное происхождение. Кроме них, для нас существенна еще сила тяжести, но это сила взаимодействия не с другими макрообъектами, а с объектом мегамира – нашей планетой. Сильное и слабое взаимодействия существенны только в микромире, поскольку имеют очень малый радиус действия.

Тема: Развитие представлений о взаимодействии

Представление о физическом поле как материальном агенте, осуществляющем передачу взаимодействий, возникло в _______________ картине мира.

˅ электромагнитной научной

аристотелевой натурфилософской

механической научной

современной научной

Решение:

Полевой механизм передачи взаимодействий впервые возникает в электромагнитной научной картине мира. В его рамках передача взаимодействия представляется как процесс, осуществляемый тем или иным физическим полем. Изменение состояния одного из взаимодействующих тел вызывает возмущение создаваемого им поля, которое (изменение), распространяясь с конечной скоростью, достигает второго тела, и лишь тогда состояние последнего начинает меняться. В современной научной картине мира полевой механизм передачи взаимодействий был расширен с учетом корпускулярно-волнового дуализма, но представление о поле как материальном посреднике в передаче взаимодействий сохранилось.

Тема: Развитие представлений о взаимодействии

Представления Аристотеля о взаимодействии основывались на …

˅ концепции близкодействия

концепции дальнодействия

законе равенства действия и противодействия

квантово-полевом механизме передачи взаимодействий

Решение:

Согласно теории Аристотеля, Вселенная плотно заполнена материей. По этой причине между любыми двумя телами обязательно найдется цепочка прилегающих друг к другу тел-посредников, по которой, как по эстафете, и передается воздействие одного тела на другое. Это – первоначальная форма концепции близкодействия. Концепция дальнодействия предполагает передачу взаимодействий через пустоту, существования которой Аристотель не признавал. Взаимодействие у Аристотеля не симметрично: в нем есть активная сторона, которая действует на пассивную, и пассивная (движимая) сторона, которая не оказывает никакого сопротивления. Наконец, приписывание Аристотелю квантово-полевого механизма было бы сильнейшим анахронизмом, поскольку Аристотель умер за 23 столетия до создания квантовой механики.

Тема: Развитие представлений о взаимодействии

И для Аристотеля, и для современной научной картины мира характерно(-а) …

˅ описание механизма передачи взаимодействий в рамках концепции близкодействия

описание механизма передачи взаимодействий в рамках концепции дальнодействия

идея о неравноправности взаимодействующих тел, среди которых всегда можно выделить активное (движущее) и пассивное (движимое)

идея о равноправности взаимодействующих тел (действие равно противодействию)

Решение:

Из всех научных картин мира концепция дальнодействия была присуща только механической, все более поздние научные картины опираются на концепцию близкодействия. В первоначальном виде концепция близкодействия описана Аристотелем, который учил, что воздействие передается либо при непосредственном соприкосновении взаимодействующих тел, либо по цепочке расположенных между ними тел-посредников. Но Аристотель, в отличие от представителей любой научной картины мира, считал взаимодействующие тела неравноправными, выделяя среди них движущее (активное) и движимое (пассивное).

Тема: Развитие представлений о взаимодействии

Сильное взаимодействие обеспечивает стабильность …

˅ атомных ядер

молекул

Солнечной системы

мебели

Решение:

Молекулы стабильны благодаря электромагнитным взаимодействиям между входящими в их состав атомами. Силы электромагнитного происхождения обеспечивают взаимодействие между молекулами, которое стабилизирует макроскопические тела, например столы и стулья. Однако те же силы электромагнитного происхождения стремятся разрушить атомное ядро, поскольку входящие в его состав протоны заряжены одноименно и отталкиваются друг от друга. Стабильность атомного ядра обеспечивается сильным взаимодействием. На космических же расстояниях из всех фундаментальных взаимодействий эффективно только гравитационное, которое и обеспечивает стабильность Солнечной системы.

Тема: Развитие представлений о взаимодействии

Электромагнитное взаимодействие обеспечивает стабильность …

˅ атомов

атомных ядер

Солнечной системы

Галактики

Решение:

Атомы стабильны благодаря электромагнитной силе притяжения отрицательно заряженных электронов к положительно заряженному ядру. Силы электромагнитного происхождения удерживают и атомы в составе молекул, однако описание этих сил более сложно, чем для атома, поскольку в состав любой молекулы входит не одно, а несколько атомных ядер и, чаще всего, множество электронов. Однако те же силы электромагнитного происхождения стремятся разрушить атомное ядро, поскольку входящие в его состав протоны заряжены одноименно и потому отталкиваются друг от друга. На космических же расстояниях из всех фундаментальных взаимодействий эффективно только гравитационное, которое и обеспечивает стабильность Солнечной системы, как и более масштабных объектов (галактик и их скоплений).

Тема: Развитие представлений о взаимодействии

Снимается фантастический боевик, по сценарию которого враждебно настроенные пришельцы выкрадывают наше Солнце. Учитывая, что расстояние от Земли до Солнца составляет около 8 световых минут, для согласования фильма с современными представлениями о взаимодействии следует показать, что, после того как пришельцы туннелируют Солнце в свою систему, наша Земля …

˅ еще 8 минут будет оставаться освещенной и испытывать силу тяготения Солнца, заставляющую ее двигаться по эллиптической орбите

еще 8 минут будет оставаться освещенной, но сразу перестанет притягиваться к Солнцу и полетит по прямолинейной траектории

сразу погрузится во тьму, но еще 8 минут будет испытывать силу тяготения Солнца, заставляющую ее двигаться по эллиптической орбите

будет продолжать оставаться освещенной и двигаться по своей обычной орбите неограниченно долгое время

Решение:

Современные представления о взаимодействии опираются на концепцию близкодействия, согласно которой взаимодействия передаются через материального посредника – то или иное физическое поле. При этом скорость передачи взаимодействия не может превышать скорость света. Поэтому если что-то случится с Солнцем, мы сможем это заметить лишь спустя время, необходимое свету, чтобы добраться от Солнца до Земли.

Тема: Развитие представлений о взаимодействии

Фотон – элементарная частица, являющаяся квантом…

поля слабого взаимодействия

˅ электромагнитного поля

гравитационного поля

поля сильного взаимодействия

Тема: Развитие представлений о взаимодействии

Квант поля, который переносит электромагнитное взаимодействие, – это …

глюон

кварк

лептон

˅ фотон

Тема: Развитие представлений о взаимодействии

К частицам–переносчикам фундаментальных взаимодействий не относятся …

˅ электроны

гравитоны

фотоны

глюоны

Решение:

Гравитационное взаимодействие переносится гравитонами, электромагнитное – фотонами, сильное – глюонами, слабое – промежуточными векторными бозонами.

Тема: Развитие представлений о взаимодействии

В настоящее время считается, что 25–30% всей материи во Вселенной составляет так называемая «темная материя». Мы не можем непосредственно видеть ее ни в какие телескопы, поскольку частицы «темной материи» не принимают участие в ____________ взаимодействии.

˅ электромагнитном

гравитационном

сильном (ядерном)

слабом

Решение:

Зрительный образ на сетчатке глаза, на полупроводниковой матрице цифрового фотоаппарата или на другом аналогичном устройстве создает электромагнитное излучение. Поэтому, чтобы объект можно было увидеть, он должен поглощать, отражать, рассеивать или еще каким-то образом изменять падающие на него электромагнитные волны. Но это возможно только при условии, что объект способен принимать участие в электромагнитном взаимодействии.