WS14/15 Teil 1

1
1.
Welche der folgenden Formulierungen entspricht dem ersten Newton’schen Axiom
(Trägheitsprinzip)?
(A)
Ein Körper verharrt in Ruhe oder bewegt sich mit konstanter gleichförmiger
Geschwindigkeit, wenn die auf ihn wirkenden Kräfte sich gegenseitig aufheben.
(B)
Ein Körper der Masse m wird durch eine Kraft F beschleunigt.
(C)
Wirkt auf einen Körper eine Kraft F, so wirkt immer eine vom Betrag her gleich
große, aber entgegengesetzt gerichtete Trägheitskraft.
(D)
Ein Körper verharrt immer in Ruhe, wenn die auf ihm wirkenden Kräfte sich
gegenseitig aufheben.
(E)
Ein Körper bewegt sich nur dann mit konstanter gleichförmiger Geschwindigkeit,
wenn die auf ihn wirkenden Kräfte sich nicht gegenseitig aufheben.
2.
Welche der folgenden Größen ist keine vektorielle Größe?
(A)
Drehimpuls
(B)
Drehmoment
(C)
Trägheitsmoment
(D)
Radialbeschleunigung
(E)
Winkelgeschwindigkeit
3.
Der Kraftvektor wird gemäß der Skizze
in die beiden senkrecht zueinander stehenden
Teilkräfte und
zerlegt. Welche
Beziehung gilt zwischen den Beträgen dieser
Vektoren Fx, Fy und F?
(A)
Fy = F × cosα
(B)
(C)
(D)
(E)
Fy = F × tanα
Fx + Fy = F
Fx = F × sinα
Fx2 + Fy2 = F2
4.
Die Avogadro-Konstante (NA = 6,022 × 1023 mol-1) gibt die Anzahl der Teilchen in einem Mol
einer Substanz an. Wie viel Teilchen sind etwa in einer Substanz der Stoffmenge von
n = 50 µmol enthalten?
(A)
3 × 1017 Teilchen
(B)
3 × 1029 Teilchen
(C)
7,5 × 1028 Teilchen
(D)
7,5 × 1016 Teilchen
(E)
3 × 1019 Teilchen
5.
Ein Plattenkondensator wird an eine Gleichspannungsquelle mit der Urspannung U0
angeschlossen und nach Ende des Aufladevorganges von der Spannungsquelle getrennt. Danach
wird der Abstand der beiden Platten halbiert. Ein am Kondensator angebrachtes Voltmeter zeigt
für diese neue Einstellung eine Spannung von 400 mV an. Welchen Wert hat die Urspannung U0
der in diesem Experiment verwendeten Gleichspannungsquelle?
(A)
100 mV
(B)
200 mV
(C)
400 mV
(D)
800 mV
(E)
1,6 V
2
6.
Welche der folgenden Anordnungen von vier gleich großen ohmschen Widerständen besitzt den
kleinsten Gesamtwiderstand?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
7.
Welche Aussagen zur elektrolytischen Leitfähigkeit wässriger Lösungen treffen zu?
(1)
Die einzelnen Ionensorten unterscheiden sich in ihrer Ionenbeweglichkeit im
elektrischen Feld.
(2)
Wird Kochsalz in destilliertem Wasser gelöst, dann erhöht sich die Leitfähigkeit dieser
Lösung.
(3)
Die in einem elektrischen Feld auf einem Ladungsträger eines Elektrolyten wirkende
elektrische Kraft wird durch die Reibungskraft kompensiert.
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
8.
9.
1 – 3: alle sind richtig
nur 1 ist richtig
nur 2 ist richtig
nur 3 ist richtig
nur 1 und 2 sind richtig
Etwa welche Kreisfrequenz ω hat die
dargestellte Kippspannung?
(A)
12,6 × 104 s-1
(B)
6,3 × 104 s-1
(C)
3,14 × 104 s-1
(D)
12,6 s-1
(E)
6,3 s-1
U
t (µs)
100
200
300
In welcher Einheit wird die physikalische Größe Trägheitsmoment angegeben?
(A)
N
(B)
N⋅m
(C)
N/m
(D)
kg ⋅ m2
(E)
kg / m2
3
10. Etwa welchen Wert besitzt die relative magnetische Feldkonstante µr für ein diamagnetisches
Material?
(A)
103 … 106
(B)
geringfügig größer 1
(C)
1
(D)
geringfügig kleiner 1
(E)
0
11. Welche der folgenden physikalischen Größen sind Basisgrößen im Internationalen
Einheitensystem?
(1)
Zeit
(2)
elektrische Spannung
(3)
Stoffmenge
(4)
Temperatur
(5)
Energie
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
nur 1 und 4 sind richtig
nur 2 und 5 sind richtig
nur 1, 3 und 4 sind richtig
nur 3, 4 und 5 sind richtig
nur 1 und 2 sind richtig
12. Die Volumenstromstärke eines laminar durchströmten, zylinderförmigen Blutgefäßes verdoppelt
sich durch Vergrößerung des Gefäßradius. Um welchen Faktor nimmt dabei die
Querschnittsfläche des Gefäßes zu?
(A)
um den Faktor 1,18
(B)
um den Faktor 1,4
(C)
um den Faktor 2
(D)
um den Faktor 4
(E)
um den Faktor 16
13. Ein an eine Federwaage angehängtes Massestück ruft
eine Auslenkung hervor. Diese Auslenkung ist jedoch
kleiner, wenn das Massestück dabei in ein Gefäß mit
Wasser eintaucht (siehe Skizze).
Welche Aussagen treffen zu?
(1)
(2)
(3)
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
die Masse des Massestückes ändert sich nicht
die Federkonstante der Federwaage ändert
sich nicht
in beiden Fällen wirkt die gleiche Auftriebskraft
auf das Massestück
1 - 3: alle sind richtig
nur 1 ist richtig
nur 3 ist richtig
nur 2 und 3 sind richtig
nur 1 und 2 sind richtig
14. Eine Kokosnuss schlägt nach 1,4 s auf dem Erdboden auf. Aus etwa welcher Höhe über dem
Erdboden löste sich die Kokosnuss von der Palme?
(A)
1,4 m
(B)
10 m
(C)
14 m
(D)
20 m
(E)
40 m
4
15. Bei welchem der dargestellten Widerstände bzw. Kombinationen von Widerständen tritt keine
Phasenverschiebung zwischen Spannung und Stromstärke auf, wenn eine sinusförmige
Wechselspannung angelegt wird?
(A)
(D)
(B)
(C)
(E)
16. Bei welcher der folgenden Belastungen treten in einem homogenen stabförmigen Material
sowohl gedehnte als auch gestauchte Abschnitte auf?
(A)
bei allseitiger Kompression
(B)
bei Scherung
(C)
bei Verdrillung
(D)
bei Biegung
(E)
bei Zugbelastung
17. Ein ohmscher Widerstand R = 10 kΩ und ein Kondensator der Kapazität C = 1 µF werden
parallel zueinander an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen. Welche Kreisfrequenz ω
muss diese Wechselspannung aufweisen, damit der Betrag des kapazitiven Widerstandes gleich
dem ohmschen Widerstand ist?
(A)
10-2 s-1
(B)
10-1 s-1
(C)
1 s-1
(D)
10 s-1
(E)
102 s-1
18. Welche der folgenden stoffspezifischen Eigenschaften einer Flüssigkeit bestimmt wesentlich das
Fließverhalten dieser Flüssigkeit?
(A)
Dichte
(B)
spezifische Leitfähigkeit
(C)
Viskosität
(D)
Oberflächenspannung
(E)
spezifische Widerstand
19. Unter welchen Bedingungen gilt die Aussage, dass 1 mol eines idealen Gases ein Volumen von
22,4 l einnehmen?
(A)
nur bei einer Temperatur von 273,15 K und einem Druck von 101,3 kPa
(B)
nur bei einer Temperatur von 25 °C und einem Druck von 1 atm
(C)
bei einer Temperatur von 37 °C
(D)
bei einem Druck von 1 kPa
(E)
gilt immer
5
20. Luft wird ohne Änderung seiner Zusammensetzung in einem Druckgasbehälter gefüllt. Der
Partialdruck von Sauerstoff beträgt nach Befüllung 50 kPa. Unter etwa welchem Druck steht die
Luft in diesem Behälter?
(A)
10 kPa
(B)
20 kPa
(C)
50 kPa
(D)
100 kPa
(E)
250 kPa
21. Eine mit einer wässrigen Lösung gefüllte 5 ml Spritze wird in 20 s geleert. Der Stempel der
Spritze hat eine Querschnittsfläche von 1 cm2. Wie groß ist die Flussgeschwindigkeit in der
Kanüle, die eine Querschnittsfläche von 1 mm2 besitzt?
(A)
0,04 m/s
(B)
0,1 m/s
(C)
0,25 m/s
(D)
1 m/s
(E)
4 m/s
22. Welcher Strom fließt durch einen Tauchsieder der Leistung P = 1000 W und einem elektrischen
Widerstand R = 40 Ω?
(A)
1A
(B)
5A
(C)
10 A
(D)
40 A
(E)
200 A
23. Die Halsschlagader eines Patienten ist an einer Stelle krankhaft verengt. Welche Konsequenzen
hat diese Stenose auf die Strömungsparameter des Blutes im Vergleich zu einem unmittelbar
davor liegenden normalen Gefäßabschnitt?
(1)
die Viskosität des Blutes erhöht sich deutlich am Ort der Verengung
(2)
der statische Druck des Blutes erhöht sich an der Stelle der Stenose
(3)
die dynamische Druckkomponente des Blutes ändert sich nicht am Ort der Stenose
(4)
die mittlere Strömungsgeschwindigkeit des Blutes nimmt am Ort der Stenose zu
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
1-4: alle Aussagen sind richtig
nur 2,3 und 4 sind richtig
nur 4 ist richtig
nur 2 und 3 sind richtig
nur 1 ist richtig
24. Es soll ein elektrischer Strom von 20 mA durch einen Muskel fließen, wobei der Widerstand
zwischen den beiden Elektroden 600 Ω beträgt. Welche elektrische Spannung ist dafür
notwendig?
(A)
1,2 V
(B)
12 V
(C)
120 V
(D)
30 V
(E)
30000 V
6
25.
An einem Körper greifen zwei Kräfte F1 = 50 N
und F2 = 50 N in den Punkten P1 und P2 an. Die
beiden Angriffspunkte P1 und P2 haben den Abstand
r = 50 cm voneinander, wobei der Drehpunkt genau
in der Mitte liegt. Die Strecke l beträgt 20 cm.
Welchen Wert hat das wirkende Drehmoment?
(A)
2.5 Nm
(B)
8.5 Nm
(C)
20 Nm
(D)
22.5 Nm
(E)
25 Nm
26.
Welche Zugkraft hält eine Sehne etwa noch aus, ohne zu reißen, wenn sie eine Zugspannung
von 100 N/mm2 verträgt und eine Querschnittsfläche von 0.6 cm2 hat?
(A)
17 N
(B)
6N
(C)
166 N
(D)
600 N
(E)
6000 N
27.
Spitzensportler laufen eine Strecke von 200 m in 20 s. Wie groß ist dabei die
Durchschnittsgeschwindigkeit?
(A)
10 km/h
(B)
15 km/h
(C)
20 km/h
(D)
36 km/h
(E)
40 km/h
28.
Die Leistungsfähigkeit eines Patienten wird mit Hilfe eines Fahrradergometers bestimmt, die
verrichtetet Leistung berechnet sich als:
(A)
Arbeit mal Zeit
(B)
Kraft mal Weg
(C)
Kraft mal Zeit
(D)
Arbeit pro Zeit
(E)
Masse geteilt durch Geschwindigkeit
29.
Ein hypertoner systolischer Blutdruckwert von 200 mm Hg (Dichte beträgt 13.6 g/cm3)
entspricht etwa welchem Druck in Pascal?
(A)
27 Pa
(B)
27 kPa
(C)
270 kPa
(D)
2700 kPa
(E)
27 × 103 kPa
30.
Auf welchen Wert ändert sich die Anziehungskraft FQ zweier entgegengesetzt geladener
Kugeln, wenn ihr Abstand verdreifacht wird?
(A)
FQ/9
(B)
FQ/3
(C)
FQ/2
(D)
3FQ
(E)
9FQ