litceysel.ru
добавить свой файл
1

СТП 15.115 – 2005


ПРИЛОЖЕНИЕ В

ТЕСТЫ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ФИЗИКА»

Для специальностей:

100400 – Электроснабжение;

101300 – Котло- и реакторостроение;

120100  Технология машиностроения;

170600 – Машины и аппараты пищевых производств;

180400 – Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов;

190900 – Информационно-измерительная техника и технологии;

220300 – Системы автоматизированного проектирования;

270100 – Технология хранения и переработки зерна;

270300 – Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий;

270500 – Технология бродильных производств и виноделие;

270800 – Технология консервов и пищеконцентратов;

271100 – Технология молока и молочных продуктов;

271200 – Технология продуктов общественного питания;

290300 – Промышленное и гражданское строительство;

290500 – Городское строительство и хозяйство;

290600 – Производство строительных материалов, изделий и конструкций;

290700 – Теплогазоснабжение и вентиляция;

290800 – Водоснабжение и водоотведение;

291000 – Автомобильные дороги и аэродромы;

291300 – Механизация и автоматизация строительства;

291400 – Проектирование зданий

291500 – Экспертиза и управление недвижимостью;

ВОПРОСЫ, ВЫНОСИМЫЕ НА КОЛЛОКВИУМ

Часть 1. Механика. Молекулярная физика и термодинамика.

Коллоквиум 1.1.

  1. Предмет ФИЗИКА. Физические модели. Понятия пространства и времени.

  2. Основные понятия механики. Система единиц СИ.
  3. Понятие скорости. Прямолинейное равномерное движение.


  4. Понятие ускорения. Прямолинейное равнопеременное движение.

  5. Угловая скорость. Равномерное вращение. Угловое ускорение. Равноускоренное вращение. Связь линейных и угловых величин.

  6. Силы в механике. I закон Ньютона.

  7. Масса тела. Две формы записи II закона Ньютона.

  8. Импульс силы. Закон изменения импульса. III закон Ньютона.

  9. Закон сохранения импульса. Взаимодействие тел.

  10. Упругое взаимодействие тел.

  11. Неупругое взаимодействие тел.

  12. Принцип относительности Галилея.

  13. Понятие работы, мощность. Виды механической энергии.

  14. Закон сохранения механической энергии.

  15. Момент инерции. Моменты инерции однородных тел правильной геометрической формы. Теорема Штейнера.

  16. Момент силы. Основной закон динамики вращательного движения. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Основные соотношения между величинами, характеризующими поступательное и вращательное движение.

  17. Кинетическая энергия вращающегося тела.

  18. Типы равновесия тел. Условия равновесия тел. Применение условий равновесия. Статика жидкостей и газов.

  19. Постулаты специальной теории относительности (СТО). Преобразования Лоренца и следствия из них. Основной закон релятивистской динамики. Закон взаимосвязи массы и энергии.

  20. Течение жидкостей и газов. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли.

  21. Свободные гармонические колебания. Скорость, ускорение, энергия колебательного процесса. Пружинный, математический, физический маятники.

  22. Метод векторных диаграмм. Сложение одинаково направленных и взаимно перпендикулярных гармонических колебаний.
  23. Затухающие колебания. Характеристики затухающего колебательного процесса. Вынужденные колебания. Автоколебания. Резонанс.


  24. Волна. Характеристики волнового процесса. Типы волн. Уравнение бегущей волны. Стоячая волна.

Коллоквиум 1.2.

  1. Молекулярное представление о веществе. Термодинамическая система. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) идеальных газов.

  2. Изопроцессы. Закон Авогадро. Закон Дальтона. Адиабатный процесс. Вывод уравнения состояния идеального газа (две формы записи).

  3. Скорости, характеризующие состояние газа. Закон Максвелла о распределении молекул идеального газа по скоростям. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.

  4. Броуновское движение. Столкновение молекул. Длина свободного пробега. Явления переноса.

  5. Внутренняя энергия термодинамической системы. Число степеней свободы системы.

  6. Работа газа при различных изопроцессах и при адиабатическом процессе.

  7. I начало термодинамики и его применение к различным изопроцессам

  8. I начало термодинамики и его применение к адиабатическому процессу.

  9. Теплоемкости газа, смеси газов. Связь между теплоемкостями. Уравнение Майера. Физический смысл универсальной газовой постоянной.

  10. Цикл. КПД кругового цикла. Обратимый и необратимый процессы. Цикл Карно. КПД цикла Карно.

  11. Тепловые двигатели и холодильные машины. КПД тепловых и холодильных машин.

  12. Энтропия. Термодинамическое и статистическое толкование энтропии.

  13. II и III начало термодинамики.

  14. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы реальных газов.
  15. Жидкости. Поверхностное натяжение. Смачивание. Формула Лапласа.


  16. Капиллярные явления в жидкостях.

  17. Твердые тела. Типы твердых тел. Типы кристаллических твердых тел. Закон Дюлонга и Пти. Дефекты в кристаллах.

  18. Фазовые переходы. Диаграммы состояния вещества. Уравнение Клапейрона – Клаузиуса.

Часть 2. Электричество и магнетизм.

Коллоквиум 2.1.

  1. Типы и способы получения электрических зарядов. Способы электризации тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрических зарядов.

  2. Напряженность электрического поля. Напряженность поля точечного заряда. Принцип суперпозиции электрических полей. Силовые линии электрического поля.

  3. Теорема Остроградского – Гаусса и ее применение к расчету напряженностей полей тел правильной геометрической формы.

  4. Работа в электростатическом поле. Потенциал электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности. Связь между напряженностью и потенциалом.

  5. Диэлектрик в однородном электростатическом поле. Поляризация диэлектриков. Свободные и связанные заряды.

  6. Вектор электрической индукции. Теорема Гаусса для вектора электростатической индукции. Условия на границе двух диэлектриков.

  7. Нейтральный проводник в электростатическом поле. Острия.

  8. Электроемкость уединенного проводника, двух проводников. Конденсатор. Типы конденсаторов. Соединения конденсаторов. Энергия поля конденсатора.

  9. Электрический ток и его характеристики.

  10. Сторонние силы. Источники тока и их характеристики. Работа и мощность постоянного тока.

  11. Закон Ома и закон Джоуля - Ленца в дифференциальной форме.

  12. Закон Ома и закон Джоуля - Ленца в интегральной форме.

  13. Сопротивление проводников и их соединения.
  14. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа. Пример применения.


  15. Основные положения классической теории электропроводности металлов. Недостатки теории.

  16. Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Электронные вакуумные лампы.

  17. Основные положения квантовой теории электропроводности металлов. Зонная теория твердых тел.

  18. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников.

  19. р-n- переход в отсутствии и при наличии электрического поля.

  20. Электрический ток в газах. Типы самостоятельных разрядов.

  21. Электролиз. Законы Фарадея.

  22. Закон Ома для электролитов. Применение электролиза.

Коллоквиум 2.2.

  1. Магнитное поле и его характеристики. Принцип суперпозиции магнитных полей.

  2. Сила Ампера. Взаимодействие параллельных токов.

  3. Закон Био- Савара- Лапласа и его применение к расчету магнитных полей.

  4. Магнитное поле прямого тока и на оси кругового проводника с током.

  5. Закон полного тока. Магнитная индукция соленоида и тороида.

  6. Сила Лоренца. Движение частицы в магнитном поле.

  7. Плоский контур с током в магнитном поле. Механическая работа в магнитном поле.

  8. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях. Эффект Холла.

  9. Основной закон электромагнитной индукции. Движение проводника в магнитном поле. Вращение рамки в магнитном поле.

  10. Явление самоиндукции. Индуктивность контура. Взаимная индукция. Трансформатор. Энергия магнитного поля.

  11. Токи при размыкании и замыкании цепи.

  12. Три типа магнетиков. Магнитные моменты электронов и атомов. Намагниченность. Магнитное поле в веществе. Причины намагничивания магнетиков.
  13. Диамагнетики и парамагнетики в магнитном поле. Ферромагнетики. Доменная теория ферромагнетизма. Магнитный гистерезис.


  14. Колебательный контур. Дифференциальное уравнение, его решение, циклическая частота и период электромагнитных колебаний в колебательном контуре.

  15. Затухающие и вынужденные колебания в колебательном контуре. Явления резонанса в колебательном контуре.

  16. Превращения энергии в колебательном контуре.

  17. Активное сопротивление, емкость и индуктивность в цепи переменного тока.

  18. Закон Ома для цепей переменного тока.

  19. Основы теории Максвелла. Система уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной форме.

  20. Электромагнитные волны. Волновое уравнение. Шкала электромагнитных колебаний.

Часть 3. Оптика. Квантовая оптика. Основы атомной и ядерной физики.

Коллоквиум 3.1.

  1. Электромагнитная природа света. Волновые и квантовые свойства света. Волновые и квантовые характеристики света.

  2. Интерферометры.

  3. Принцип Ферма. Законы геометрической оптики.

  4. Полное внутреннее отражение.

  5. Прохождение света через призму.

  6. Зеркала. Основные точки, линии, плоскости зеркала. Отражение в зеркалах. Формула зеркала.

  7. Линзы. Основные точки, линии, плоскости линзы. Преломление в линзах.

  8. Формула тонкой линзы. Дефекты линз.

  9. Основы фотометрии.

  10. Интерференция света. Принцип Гюйгенса. Когерентность. Условия максимума и минимума интерференции.

  11. Расчет интерференционной картины от двух щелей.

  12. Методы наблюдения интерференции света (опыт Юнга, зеркала Френеля, бипризма Френеля, зеркало Ллойда).
  13. Интерференция в тонких пленках. Полосы равного наклона. Полосы равной толщины. Кольца Ньютона. Радиусы колец. Просветление оптики.


  14. Принцип Гюйгенса- Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на круглом отверстии и диске.

  15. Дифракция Фраунгофера на щели.

  16. Дифракционная решетка.

  17. Характеристики оптических приборов.

  18. Естественный и поляризованный свет. Степень поляризации Типы поляризации.

  19. Закон Малюса. Интенсивность света при прохождении через два поляризатора.

  20. Двойное лучепреломление. Поляроиды. Эффект Керра. Эффект Коттона- Мутона.

  21. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера.

  22. Вращение плоскости поляризации. Эффект Фарадея.

Коллоквиум 3.3.

  1. Дисперсия света. Электронная теория дисперсии.

  2. Дисперсионные спектры (сплошные, линейчатые, полосатые).

  3. Рассеяние и поглощение света.

  4. Характеристики теплового излучения. Закон Кирхгофа. Законы теплового излучения.

  5. Формула Рэлея – Джинса. Гипотеза Планка.

  6. Виды фотоэффекта. Законы внешнего фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна. Вольтамперная характеристика внешнего фотоэффекта.

  7. Давление света.

  8. Дифракция рентгеновских лучей на пространственной решетке.

  9. Эффект Комптона.

  10. Модель атома Томсона и Резерфорда. Их математическое описание и недостатки.

  11. Модель атома по Бору (постулаты Бора). Ее математическое описание и недостатки.

  12. Формула Бальмера. Спектральные серии.

  13. Гипотеза Луи де Бройля. Физический смысл волн де Бройля, их свойства.

  14. Принцип неопределенности. Уравнение Шредингера. Корпускулярно-волновой дуализм.
  15. Модели ядра. Состав ядра. Его заряд и масса. Ядерные силы, их свойства.


  16. Дефект масс. Энергия связи ядра.

  17. Радиоактивность (естественная, искусственная). Закон радиоактивного распада.

  18. Типы радиоактивных распадов изотопов. Закон сохранения зарядового и массового чисел.

  19. Ядерные реакции. Тепловой эффект ядерных реакций.

  20. Методы регистрации заряженных частиц.

ВАРИАНТ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

Контрольная работа № 1. Механика.

  1. Колесо радиусом 1 м вращается так, что зависимость угла поворота радиуса колеса от времени дается выражением =А+Bt+Ct3, где А=5 рад, В=3 рад/с, С=1 рад/с3. Для точек обода колеса найти через 2 с после начала движения полное ускорение.

  2. Снаряд в верхней точке траектории на высоте 100 м разорвался на две части: m1=1 кг и m2=1,5 кг. Скорость снаряда в этой точке V0=100 м/с. Скорость большего осколка оказалась горизонтальной, совпадающей по направлению с V0 и равной 250 м/с. Определить расстояние между точками падения обоих осколков. Сопротивлением воздуха пренебречь.
  3. По ободу шкива, насаженного на общую ось с колесом, намотана нить, к концу которой подвешен груз массой 1 кг. На какое расстояние должен опуститься груз, чтобы колесо со шкивом получило угловую скорость 60 рад/мин, если момент инерции колеса со шкивом 1 кг·м2, а радиус шкива 0,1 м?


  4. Человек массой 60 кг, стоящий на краю вращающейся горизонтальной платформы, переходит от края к центру. С какой угловой скоростью начнет вращаться платформа массой 100 кг, если она платформа 10 об/мин. Считать платформу круглым однородным диском.

Контрольная работа № 2. Молекулярная физика и термодинамика.

  1. Один баллон объемом 10 л содержит кислород под давлением 1,5 МПа, а другой баллон объемом 22 л содержит азот под давлением 0,6 МПа. Когда баллоны соединили, оба газа смешались. Найти полное давление смеси.

  2. Одноатомный газ массой 0,9 г при нормальных условиях занимает объем V=5 л. Вычислить удельную теплоемкость cv этого газа при постоянном объеме.

  3. 5 г гелия, находящегося при температуре 500 К, расширяются вдвое при постоянном давлении за счет притока тепла извне. Найти количество теплоты, полученное газом, изменение внутренней энергии газа и работу, совершенную газом.

  4. Газ совершает цикл Карно. Температура нагревателя равна 1000С. Какова температура холодильника, если 3/4 теплоты, получаемой от нагревателя, газ отдает холодильнику?

Контрольная работа № 3. Электрическое поле. Постоянный электрический ток.

  1. В вершинах квадрата со стороной 5 см находятся положительные заряды по 1, 2, 1, и 4 нКл. Определить силу, действующую на заряд -2 нКл, расположенный в центре квадрата.
  2. Электрон, двигавшийся со скоростью 5·106 м/с, влетает в параллельное его движению электрическое поле напряженностью 103 В/м. Какое расстояние пройдет электрон в этом поле до момента остановки и сколько времени ему для этого потребуется?


  3. Э.д.с. батареи 80 В, внутреннее сопротивление 5 Ом. Внешняя цепь потребляет мощность 100 Вт. Определить силу тока в цепи, напряжение, под которым находится внешняя цепь, и ее сопротивление.

  4. Э.д.с. батарей 1=3 В, 2=2 В. Сопротивления резисторов R1= 6 Ом, R2=1,5 Ом R3=2 Ом. Найти токи, протекающие по каждому резистору. Внутренними сопротивлениями батарей пренебречь.



Контрольная работа № 4. Магнитное поле.

  1. На рисунке изображены сечения трех прямолинейных бесконечно длинных проводников с токами. Расстояния АВ=ВС=6 см, токи I1= I2= I и I3= 2I. Найти напряженность магнитного поля, вызванного токами, на расстоянии 3 см слева и справа от точки А.
  2. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией В=10 мТл по винтовой линии, радиус которой R=1,5 см и шаг h=10 см. Определить период обращения электрона и его скорость.


  3. По трем прямым параллельным проводам, находящимся на расстоянии 10 см друг от друга, текут одинаковые токи по 100 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить силу, действующую на отрезок длиной 1 м каждого провода.

  4. Проволочный виток диаметром 5 см и сопротивлением 0,02 Ом находится в однородном магнитном поле (B=0,3 Тл). Плоскость витка составляет угол 300 с линиями индукции. Какой заряд потечет по витку при выключении магнитного поля?

Контрольная работа № 5. Геометрическая и волновая оптика.

  1. На мачте высотой 8 м висит лампа силой света 1 ккд. Принимая лампу за точечный источник света, определить, на каком расстоянии от основания мачты освещенность поверхности земли равна 1 лк.

  2. Стержень длиной 6 см лежит на главной оптической оси собирающей линзы, причем один край его расположен в двойном фокусе линзы. Фокусное расстояние 12 см. Построить изображение и определить длину изображения стержня.

  3. На мыльную пленку падает белый свет под углом 450 к поверхности пленки. При какой наименьшей толщине h пленки отраженные лучи будут окрашены в желтый цвет (l=600 нм)? Показатель преломления мыльной воды n=1,33.

  4. Дифракционная решетка содержит 200 штрихов на 1 мм. На решетку падает нормально монохроматический свет (l=0,6 мкм). Максимум, какого наибольшего порядка дает эта решетка?
  5. Анализатор в 2 раза уменьшает интенсивность света, проходящего к нему от поляризатора. Определить угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора, если потери интенсивности света в анализаторе составляют 10%.


Контрольная работа № 6. Квантовая оптика. Атомная и ядерная физика.

  1. При нагревании абсолютно черного тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась от 690 до 500 нм. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела.

  2. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны =0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта о=0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?

  3. Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол /2? Энергия фотона до рассеяния 1=0,51 МэВ.

  4. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной орбиты и скорость электрона на этой орбите для атома водорода.

  5. Найти энергию, освобождающуюся при ядерной реакции:

«_____» ___________________ 200__ г.

Заведующий кафедрой ___________________ Евстигнеев В.В.

Декан ФИТиБ ___________________ Маркин В.Б.