Примерные практические задания к экзамену

Примерный перечень теоретических вопросов к экзамену, 2-й семестр

1. Путь, перемещение и скорость.

2. Ускорение в криволинейном движении. Тангенциальное и нормальное ускорение.

3. Угловая скорость, угловое ускорение.

4. Основные законы динамики.

5. Закон всемирного тяготения.

6. Сила упругости. Закон Гука. Сила трения.

7. Импульс. Закон сохранения импульса. Центр масс.

8. Работа, мощность и энергия. Кинетическая и потенциальная энергия.

9. Момент силы. Момент импульса.

10. Кинетическая энергия вращения. Момент инерции.

11. Основное уравнение МКТ.

12. Формулировка первого начала термодинамики.

13. Работа газа при изменении объема.

14. Внутренняя энергия вещества. Понятие теплоемкости.

15. Учение о степенях свободы.

16. Изопроцессы. Понятие политропного процесса.

17. Изотермы реального газа.

18. Энтропия как функция состояния. Энтропия в изопроцессах.

19. Цикл Карно.

20. Формулировка второго начала термодинамики.

21. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Теорема Гаусса.

22. Потенциал электрического поля. Связь между напряженностью и потенциалом.

23. Электрическое поле в диэлектрике. Типы диэлектриков.

24. Энергия электрического поля.

25. Закон Ома для участка цепи и для полной цепи.

26. Работа и мощность электрического тока.

27. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Сила Ампера. Сила Лоренца.

28. Магнитные свойства вещества. Диа-, пара- и ферромагнетики.

29. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея.

30. Самоиндукция. Экстратоки размыкания и замыкания.

31. Энергия магнитного поля.

32. Система уравнений Максвелла.

33. Постулаты Эйнштейна и следствия из них.

34. Гармонические колебания. Дифференциальное уравнение гармонического колебания.

35. Затухающие колебания. Параметры затухающих колебаний.

36. Плоская волна. Уравнение плоской волны и ее параметры.

37. Сферическая волна. Уравнение сферической волны.

38. Энергия в волновом процессе. Вектор Умова.

39. Акустика помещений. Физические основы звукоизоляции.

40. Электромагнитные волны. Скорость электромагнитной волны.

41. Интерференция света. Методы наблюдения интерференции.

42. Принцип Гюйгенса — Френеля. Объяснение закона преломления света.

43. Дифракция Френеля на круглом отверстии и на диске.

44. Дифракция Фраунгофера на щели.

45. Дифракционная решетка.

46. Тепловое излучение. Параметры теплового излучения.

47. Закон смещения Вина.

48. Закон Стефана — Больцмана.

49. Фотоэффект. Законы фотоэффекта.

50. Корпускулярно волновой дуализм.

51. Модель атома Резерфорда, Бора.

52. Строение атомного ядра. Энергия связи.

53. Радиоактивный распад. Закон радиоактивного распада.

54. Альфа-распад, бетаэлектронный и бетапозитронный распад.

55. Уравнение Шредингера. Физический смысл волновой функции.

56. Квантовые числа. Принцип Паули.

57. Металлы, диэлектрики и полупроводники в свете зонной теории

58. Фундаментальные взаимодействия в природе. Характеристика фундаментальных взаимодействий.

 

Примерные практические задания к экзамену

1 Дан закон движения материальной точки на плоскости:

.

Найти скорость точки к исходу 2-й секунды от начала движения.

2 Диск радиуса 20 см вращается с угловым ускорением 1,4 рад/с². Найти величину полного ускорения точки на ободе диска в момент, когда угловая скорость диска составляет 1,2 рад/с.

3 Тело массой 30 г, скользя по горизонтальной поверхности, проходит путь 30 м. Найти величину силы трения, если начальная скорость тела равна 0,9 м/с.

4 Найти кинетическую энергию тонкостенного полого цилиндра массой 0,4 кг и радиусом 15 см, катящегося по горизонтальной поверхности со скоростью 2 м/с.

5 Найти величину импульса молекулы азота (N₂), летящей со скоростью 500 м/с. Число Авогадро .

6 Санки соскальзывают с ледяной горки высоты h =10 м с углом к горизонту. Первая половина горки покрыта льдом, коэффициент трения санок о лёд m₁=0,02. Вторая половина горки покрыта рыхлым снегом, коэффициент трения санок о снег m₂=0,07. Чему равна конечная скорость санок?

7 Какую скорость должен иметь молоток массой 2 кг, для того, чтобы забить гвоздь диаметром 2 мм и длиной 10 мм в деревянную доску? Коэффициент упругости деревянных волокон 3×10⁶ Н/м, коэффициент трения стали о дерево равен 0,2.

8 Идеальный газ, находящийся под давлением 500 кПа в объеме 16 л, изотермически расширяется. В результате давление газа становится равным 200 кПа. Определить работу, совершаемую газом в этом процессе.

9 Тепловая машина работает на идеальном газе по циклу, состоящему из двух изобар (p ₁=400 кПа, p ₂=100 кПа) и двух изохор (V ₁=0,4 л, V ₂=0,6 л). Найти полезную работу, совершаемую газом за один цикл.

10 Найти изменение энтропии куска льда массой 1 кг в процессе его таяния. Удельная теплота таяния льда равна 0,333 Дж/кг.

11 Найти массу кислорода, находящегося болоне емкостью 50 л под давлением 400 кПа и при температуре 300 К).

12 Какой заряд требуется сообщить плоскому конденсатору, площадь пластин которого равна 0,8 кв. см, а расстояние между пластинами равно 0,4 мм, чтобы его энергия оказалась равной 2 мкДж?

13 Определить напряженность электрического поля, создаваемого бесконечно длинным тонким стержнем, заряженным до линейной плотности Кл/м, в точке на удалении 80 см от стержня.

14 Определить емкость батареи конденсаторов, соединенных как показано на рисунке, если емкость каждого включенного в цепь конденсатора равна 10 пФ.

15 Электрический ток в цепи за 3 секунды равномерно увеличивается от нуля до 0,75 А. Определить величину заряда, протекающего за это время через поперечное сечение проводника.

16 К источнику, создающему ЭДС равную 3,7 В, подключен нагревательный элемент сопротивлением 12 Ом. Определить КПД электрической цепи, если известно, что в цепи течет ток 0,25 А.

17 К источнику напряжения 6 В подключается соленоид индуктивностью 11 мГн и по истечении некоторого времени в цепи устанавливается постоянный ток. Какая работа совершается для создания магнитного поля в соленоиде, если полное сопротивление цепи равно 18 Ом?

18 В цепи (см. рисунок) течет ток 2 А. Индуктивность соленоида 0,3 мГн. Переключатель перевели в положение 2. Какое количество теплоты выделится на резисторе до прекращения тока?

19 Плоская волна задана уравнением . Определить направление и скорость распространения волны.

20 Какова длина волны монохроматического излучения, если при прохождении щели шириной 0,3 мкм, второй максимум образуется при отклонении на угол ?

21 Каким должен быть угол падения луча на плоскую поверхность, чтобы отраженный луч оказался полностью поляризован? Показатель преломления стекла .

22 С какой скоростью должна двигаться частица, чтобы ее масса возросла в 2 раза?

23 Элементарная частица живет около одной минуты. С какой скоростью должна двигаться эта частица, чтобы долететь от Солнца до Земли?

24 Какая энергия выделяется при аннигиляции электрона и позитрона? Масса покоя электрона кг.

25 Чему равна суммарная мощность излучения жала паяльника диаметром 7 мм и длиной 20 мм, нагретого до температуры 500°C? Жало паяльника считать абсолютно чёрным телом.

26 Найти длину волны де Бройля электрона, получившего ускорение напряжением 10 кВ.

27 Энергетический зазор между основным и первым возбужденным уровнями атома водорода составляет 2,6 эВ. На какой частоте будет излучать атом? К какому диапазону относится это излучение?

28 Кинетическая энергия электрона в атоме составляет примерно 10 эВ. Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальный размер атома.

29 Период полураспада равен 5730 лет. Сколько лет назад было срублено дерево, если количество в нём уменьшилось на 10%?

30 Найти магнитную индукцию в центре равномерно заряженного кольца радиуса r с зарядом q, вращающегося с угловой скоростьюw.

31 Кинетическая энергия электрона в атоме составляет примерно 10 эВ. Используя соотношение неопределенностей, оценить минимальный размер атома.

32 Три электрона находятся в вершинах правильного треугольника со стороной 1 нм. Найти потенциал в центре треугольника. Заряд электрона Кл.

 

Рекомендуемая литература

Основная:

Трофимова, Т. И. Курс физики [Текст]: Учеб. пособие для вузов – М.: Академия, 2007. 560 с.

Детлаф, А. А. Курс физики [Текст]: Учеб. пособие для втузов. / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. — 4-е изд., испр.— М.: Высш. шк., 2002. — 718 с.

Дополнительная:

Трофимова, Т. И. Курс физики. Задачи и решения [Текст]: Учеб. пособие для втузов / Т. И. Трофимова, А. В. Фирсов. – М.: Академия, 2004. 592 с.

Детлаф, А. А. Справочник по физике [Текст]. / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. – М.: Наука. Гл. ред. физ. –мат. Литературы, 1980. – 512 с.