Вопросы для подготовки к экзамену по физике
1. Научные методы познания окружающего мира; роль эксперимента и теории в процессе познания природы; моделирование явлений и объектов природы.
2. Научные гипотезы; физические законы и теории, границы их применимости.
3. Механическое движение и его относительность; основные кинематические уравнения прямолинейного равноускоренного движения; составление уравнений движения.
4. Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью; период и частота; центростремительное ускорение.
5. Первый закон Ньютона: инерциальная система отсчета.
6. Второй закон Ньютона: понятие о массе и силе, принцип суперпозиции сил; формулировка второго закона Ньютона; классический принцип относительности.
7. Третий закон Ньютона: формулировка третьего закона Ньютона; характеристика сил действия и противодействия: модуль, направление, точка приложения, природа.
8. Импульс тела. Закон сохранения импульса: импульс тела и импульс силы; выражение второго закона Ньютона с помощью понятий изменения импульса тела и импульса силы; закон сохранения импульса; реактивное движение.
9. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести; вес и невесомость.
10. Силы упругости: природа сил упругости; виды упругих деформаций; закон Гука.
11. Силы трения: природа сил трения; коэффициент трения скольжения; закон сухого трения; трение покоя; учет и использование трения в быту и технике.
12. Равновесие твердых тел: момент силы; условия равновесия твердого тела; устойчивость тел; виды равновесия; принцип минимума потенциальной энергии.
13. Механическая работа. Мощность. Энергия: кинетическая энергия; потенциальная энергия тела в однородном поле тяготения и энергия упруго деформированного тела; закон сохранения энергии; закон сохранения энергии в механических процессах; границы применимости закона сохранения механической энергии; работа как мера изменения механической энергии тела.
14. Закон Паскаля; закон Архимеда; условия плавания тел.
15. Атомистическая гипотеза строения вещества и ее экспериментальные доказательства. Модель идеального газа. Абсолютная температура. Температура как мера средней кинетической энергии теплового движения частиц.
16. Связь между давлением идеального газа и средней кинетической энергией теплового движения его молекул. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.
17. Модель строения жидкостей. Насыщенные и ненасыщенные пары; зависимость давления насыщенного пара от температуры; испарение и кипение. Влажность воздуха; точка росы, гигрометр, психрометр.
18. Модель строения твердых тел. Изменения агрегатных состояний вещества. Кристаллические тела: анизотропия кристаллов; плотная упаковка; пространственная решетка; монокристаллы и поликристаллы; полиморфизм; аморфные тела.
19. Термодинамический подход к изучению физических явлений. Внутренняя энергия и способы ее изменения. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изотермическому, изохорному, изобарному и адиабатному процессам.
20. Тепловые машины: основные части и принципы действия тепловых машин; коэффициент полезного действия тепловой машины и пути его повышения; проблемы энергетики и охрана окружающей среды.
21. Необратимость тепловых процессов; второй закон термодинамики и его статистическое истолкование.
22. Элементарный электрический заряд; два вида электрических зарядов; закон сохранения электрического заряда; закон Кулона; электрическое поле: напряженность электрического поля; линии напряженности электрического поля; принцип суперпозиции электрических полей.
23. Работа сил электрического поля. Потенциальность электрического поля. Потенциал и разность потенциалов; эквипотенциальные поверхности. Связь между напряженностью и разностью потенциалов.
24. Проводники в электрическом поле: электрическое поле внутри проводящего тела; электрическое поле заряженного проводящего шара; измерение разности потенциалов с помощью электрометра; диэлектрики в электрическом поле; поляризация диэлектриков.
25. Электрическая емкость: электроемкость конденсатора; виды соединения конденсаторов; энергия электрического поля.
26. Электрический ток. Последовательное и параллельное соединение проводников. Электродвижущая сила (ЭДС). Закон Ома для участка и полной электрической цепи. Правила Кирхгофа и условия их применения.
27. Электрический ток в газах: несамостоятельный разряд в газах; самостоятельный электрический разряд; виды самостоятельного разряда; плазма.
28. Электрический ток в растворах и расплавах электролитов: закон Фарадея; определение заряда одновалентного иона; технические применения электролиза.
29. Электрический ток в полупроводниках: зависимость сопротивления полупроводников от внешних условий; собственная проводимость полупроводников; донорные и акцепторные примеси; р‑n – переход; принцип работы полупроводниковых диодов, транзисторов, тиристоров.
30. Магнитное поле: понятие о магнитном поле; магнитная индукция; линии магнитной индукции, магнитный поток; движение заряженных частиц в однородном магнитном поле.
31.Закон электромагнитной индукции Фарадея; правило Ленца; явление самоиндукции; индуктивность; энергия магнитного поля.
32. Механические колебания: основные характеристики гармонических колебаний: частота, период, амплитуда; уравнение гармонических колебаний; свободные и вынужденные колебания; резонанс; превращение энергии при колебательном движении.
33. Механические волны: распространение колебаний в упругих средах; поперечные или продольные волны; длина волны; связь длины волны со скоростью ее распространения и периодом (частотой); свойства волн; звуковые волны.
34. Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания: затухание свободных колебаний; вывод формулы периода электромагнитных колебаний.
35. Автоколебания: автоколебательная система; автоколебательный генератор незатухающих электромагнитных колебаний.
36. Вынужденные электромагнитные колебания. Переменный ток: генератор переменного тока; мощность переменного тока; действующие значения силы переменного тока и напряжения; активное, индуктивное, емкостное сопротивления.
37. Трансформатор: принцип трансформации переменного тока; устройство трансформатора; холостой ход; режим нагрузки; передача электрической энергии.
38. Электромагнитное поле. Открытие электромагнитных волн: гипотеза Максвелла; опыты Герца.
39. Принципы радиосвязи: излучение электромагнитных волн зарядом, движущимся с ускорением; амплитудная модуляция; детектирование; развитие средств связи; радиолокация.
40. Свет как электромагнитная волна. Скорость света. Интерференция света: опыт Юнга; цвета тонких пленок.
41. Дифракция света: явление дифракции света; явления, наблюдаемые при пропускании света через отверстия малых размеров; дифракция на малом отверстии и от круглого экрана. Дифракционная решетка.
42. Гипотеза Планка о квантах; фотоэффект; опыты А.Г. Столетова; уравнение Эйнштейна для фотоэффекта; фотон.
43. Законы отражения и преломления света; полное внутреннее отражение; линзы; формула тонкой линзы; оптические приборы.
44. Постулаты специальной теории относительности (СТО). Полная энергия. Энергия покоя. Релятивистский импульс.
45. Дисперсия и поглощение света; спектроскоп и спектрограф. Различные виды электромагнитных излучений и их практическое применение.
46. Опыт Резерфорда; ядерная модель атома; квантовые постулаты Бора; гипотеза де Бройля о волновых свойствах частиц; дифракция электронов; лазеры.
47. Модели строения атомного ядра; ядерные силы; нуклонная модель ядра; энергия связи ядра; ядерные спектры; ядерные реакции.
48. Радиоактивность; радиоактивные излучения; закон радиоактивного распада.
49. Ядерные реакции: законы сохранения при ядерных реакциях; цепные ядерные реакции; ядерная энергетика; термоядерные реакции.
50. Солнечная система. Звезды и источники их энергии. Современные представления о происхождении и эволюции Солнца и звезд.
51. Наша Галактика. Другие галактики. Пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной. Применимость законов физики для объяснения природы космических объектов.
52. «Красное смещение» в спектрах галактик. Современные взгляды на строение и эволюцию Вселенной.
Практические задания для подготовки к экзамену по физике
1. Задача по теме «Кинематика» ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение (расчет) скорости шарика в момент его отрыва от горизонтально расположенной площадки наклонного желоба по результатам серии из 3–5 прямых измерений дальности полета».
Оборудование: линейка, желоб, штатив с лапкой и муфтой, шарик, копировальная бумага.
2. Задача по теме «Кинематика» ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение конечной скорости шарика, скатывающегося с длинного наклонного желоба, по результатам серии из 3.5 прямых измерений времени движения».
Оборудование: секундомер, желоб, шарик, металлический цилиндр, мерная лента, штатив с лапкой и муфтой.
3. Задача на движение тел с учетом силы трения ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение работы силы упругости пружины динамометра на основе построения графика зависимости модуля силы упругости от удлинения пружины».
Оборудование: динамометр, линейка.
4. Задача на применение законов Ньютона к системе связанных тел ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение потенциальной энергии деформированной пружины на основе построения графика зависимости модуля силы упругости от удлинения пружины».
Оборудование: динамометр, линейка.
5. Задача на применение закона всемирного тяготения ИЛИ экспериментальное задание: «Сравнение сил упругости, возникающих в резиновом образце при подвешивании к нему последовательно одного, двух и трех грузов по 100 г каждый, и проверка гипотезы: сила упругости пропорциональна удлинению образца».
Оборудование: штатив с лапкой и муфтой, резиновый образец, набор грузов по механике, линейка или мерная лента.
6. Задача на применение закона сохранения импульса с учетом действия силы трения ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение коэффициента трения скольжения на основе построения графика зависимости силы трения от силы давления».
Оборудование: динамометр, брусок, набор грузов по механике.
7. Задача на применение законов сохранения импульса и энергии ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение кинетической энергии поступательного движения шарика известной массы в момент отрыва его от горизонтальной части наклонного желоба по результатам измерения дальности полета в серии из 3–5 опытов».
Оборудование: линейка, желоб, штатив с лапкой и муфтой, шарик, копировальная бумага.
8. Задача на применение уравнения состояния идеального газа ИЛИ экспериментальное задание: «Оценка (расчет) массы воздуха в колбе известного объема».
Оборудование: колба известного объема, барометр, термометр.
9. Задача на применение газовых законов ИЛИ экспериментальное задание: «Оценка (расчет) плотности воздуха в классном помещении».
Оборудование: барометр, термометр.
10. Задача по теме «Влажность воздуха» ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение (расчет) абсолютной и относительной влажности».
Оборудование: два термометра, марля, стаканчик с водой, психрометрические таблицы.
11. Задача на применение первого закона термодинамики ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение температуры равновесного состояния, установившегося в калориметре с водой после опускания в него нагретого тела, и сравнение полученного значения с результатами расчетов».
Оборудование: калориметр с известной массой внутреннего стакана, калориметрическое тело известной массы с привязанной нитью, мензурка с водой, термометр, электрический нагреватель (используется учителем), таблица теплоемкостей.
12. Задача на применение первого закона термодинамики ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение удельной теплоемкости известного вещества на основе теплообмена нагретого тела с водой и сравнение полученного значения с табличными данными».
Оборудование: калориметр с известной массой внутреннего стакана, калориметрическое тело известной массы с привязанной нитью, мензурка с водой, термометр, электрический нагреватель (используется учителем), таблица теплоемкостей.
13. Задача на применение закона Кулона ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение сопротивления неизвестного резистора на основе построения графика зависимости силы тока от напряжения».
Оборудование: источник тока, реостат, амперметр, вольтметр, резистор, проводники.
14. Задача на движение заряженной частицы в электростатическом поле ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение (расчет) показателя преломления вещества на основе прямых измерений углов падения и преломления».
Оборудование: источник тока, лампочка на подставке, экран со щелью, пластина стеклянная с параллельными гранями (или полуцилиндр), булавки, транспортир.
15. Задача на применение законов Ома ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока на основе двукратных совместных измерений напряжения на полюсах источника и силы тока во внешней цепи».
Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, реостат, проводники, выключатель.
16. Задача на расчет общего сопротивления электрической цепи ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение (расчет) сопротивления известного резистора на основе прямых измерений силы тока и напряжения с определением относительной погрешности измерения».
Оборудование: источник тока, реостат, амперметр, вольтметр, резистор, проводники.
17. Задача на расчет работы или мощности тока, КПД источника тока ИЛИ экспериментальное задание: «Исследование зависимости напряжения на полюсах источника от силы тока во внешней цепи и определение ЭДС и внутреннего сопротивления на этой основе».
Оборудование: источник тока, вольтметр, амперметр, реостат, проводники, выключатель.
18. Задача на движение заряженной частицы в магнитном поле ИЛИ экспериментальное задание: «Прямое измерение фокусного расстояния линзы, его обоснование и определение абсолютной и относительной погрешностей измерения».
Оборудование: линза, источник света, мерная лента, экран.
19. Задача на применение закона электромагнитной индукции ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение ЭДС источника».
Оборудование: источник тока, вольтметр, амперметр, реостат, проводники.
20. Задача на расчет периода колебаний механической системы ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение ускорения свободного падения с использованием законов колебания математического маятника. Сравнение полученного результата с достоверным значением ускорения свободного падения».
Оборудование: секундомер (часы с секундной стрелкой или секундной индикацией), штатив с лапкой и муфтой, груз с крючком, нить длиной 0,6 - 1,2 м, мерная лента.
21. Задача на расчет параметров колебательного контура ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение длины световой волны на основе наблюдения дифракционного спектра».
Оборудование: источник тока, лампочка, щель, с помощью которой создается пучок света, дифракционная решетка, линза и экран.
22. Задача на использование формулы линзы ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение фокусного расстояния и оптической силы линзы на основе прямых измерений расстояний от линзы до предмета и изображения».
Оборудование: линза, источник света, мерная лента, экран.
23. Задача по теме «Интерференция света» ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение длины световой волны на основе наблюдения дифракционного спектра».
Оборудование: прибор для измерения длины световой волны, дифракционная решетка, источник света (на демонстрационном столе).
24. Задача по теме «Дифракция света» ИЛИ экспериментальное задание: «Измерение фокусного расстояния линзы».
Оборудование: линза, источник света, мерная лента, экран.
25. Задача на использование закона фотоэффекта ИЛИ экспериментальное задание: «Исследование зависимости угла преломления от угла падения и определение границ применимости гипотезы: угол преломления пропорционален углу падения».
Оборудование: источник тока, лампочка на подставке, экран со щелью, пластина стеклянная с параллельными гранями (или полуцилиндр), булавки, транспортир.
26. Задача на применение закона радиоактивного распада ИЛИ экспериментальное задание: «Расчет массы воды в одном кубическом метре воздуха класса».
Оборудование: два термометра, марля, стаканчик с водой, психрометрические таблицы.