Примеры экзаменационных билетов

БИЛЕТ № 1

Часть А

А1. Зависимость радиуса-вектора от времени имеет вид

Проекция вектора скорости u_х равна …

1)…А; 2)…Bt; 3)…Аt; 4)…В.

А2. Ниже даны определения понятий различных скоростей. В каком случае вместо многоточия можно вставить “мгновенная скорость”?

1) Отношение перемещения к промежутку времени, за который оно произошло, есть…

2) Производная радиуса-вектора точки по времени есть…

3) Отношение пройденного пути к промежутку времени, за который он пройден, есть…

А3. Тело массой m движется ускоренно (с возрастающей скоростью) по выпуклому мосту (рис.1).

Рис. 1

Какие направления имеют: 1) нормальное ускорение тела; 2) результирующая сила F в верхней точке траектории?

Ответ представьте в виде двухзначного числа, в котором первая цифра – ответ на первый вопрос, а вторая – на второй.

А4. Груз массой m лежит на полу кабины лифта, опускающегося равнозамедленно с ускорением a = g . Чему равен вес тела?

1) P = mg; 2) P = 0; 3) P = 2mg.

А5. Механическая энергия остается постоянной…

1)…в любой замкнутой системе взаимодействующих тел, в которой действуют только консервативные силы.

2)…в любой замкнутой системе взаимодействующих тел.

3)…в любой системе тел, если равнодействующая внешних сил равна нулю.

А6. Диск вращается равнозамедленно с угловым ускорением a относительно вертикальной оси. Угловая скорость w_z диска

А7. Импульс частицы направлен вдоль вектора (рис. 2). Определите направление вектора момента импульса относительно точки А ( – единичные векторы координатных осей).

Вектор совпадает по направлению с вектором…

так как момент импульса частицы относительно точки определяется по формуле…

А8. При гармонических колебаниях вдоль оси OX координата материальной точки массой 1^.10^–3 кг изменяется по закону:

м.

По какому закону изменяется величина проекции упругой силы, под действием которой материальная точка совершает гармонические колебания?

А9. Тело участвует в двух колебательных движениях, происходящих в одном направлении:

Из векторных диаграмм выберите ту диаграмму, на которой дано сложение заданных колебаний.

А10. Дополните утверждение.

Коэффициентом затухания называют физическую величину…

1)…равную логарифму отношения амплитуд двух последующих колебаний;

2)…обратную промежутку времени, за который амплитуда колебаний уменьшилась в е раз;

3)…показывающую во сколько раз амплитуда колебаний уменьшается за период;

4)…равную отношению коэффициента сопротивления среды к удвоенной массе тела.

j₀ x j₀ x j₀ x

1) 2) 3)

А11. В упругой среде волна распространяется от источника, совершающего колебания по гармоническому закону, вдоль направления OX. Запишите уравнение бегущей волны, если скорость ее распространения равна 20 м/с, а период колебания источника равен 0,5 с. С каким из приведенных ниже выражений совпадает полученное Вами?

Часть В

В1. На рисунке изображен график проекции силы на направление перемещения F_s как функции положения точки на траектории. Чему равна работа действующей силы на отрезке пути от 1 до 3 м ?

В2. На графике дана зависимость от времени координаты колеблющейся материальной точки. Определите модуль вектора скорости для момента времени
t = 4с.

В3. Диск и обруч одинаковой массы и радиуса скатываются без проскальзывания вниз по наклонной плоскости с высоты h_д и h₀ соответственно. Сравните значения высот h_д и h₀, если скорости диска и обруча у основания наклонной плоскости одинаковы. Между величинами h_д и h₀ будет иметь место следующее соотношение: h_д / h₀ = ?

В4. Идеальный газ находящийся в состоянии 1 с параметрами р₁, V₁, T₁ нагревается при постоянном объеме до давления р₂, затем изотермически расширяется до начального давления, после чего изобарически возвращается в исходное состояние. Указать график рассматриваемого цикла в р–V.

В5. На каких этапах рассматриваемого цикла газ получает тепло из окружающей среды? Газ получает тепло Q₁ =

В6. Чему равно количество тепла, отданное газом за цикл? Q₂ =…

В7. Чему равна работа газа за цикл? A =…

В8. По какой формуле можно посчитать КПД данного цикла? h =…

В9. Какому состоянию газа в данном цикле соответствует максимальное значение внутренней энергии газа? U = …

В10. Изменение энтропии в процессе 1-2 …

Часть С

С1. Тонкостенный цилиндр с диаметром основания 30 см и массой 12 кг вращается согласно уравнению j = j₀ – 2t + 0,2t² рад. Определить действующий на цилиндр момент сил в момент времени t = 3 с. Какую работу совершат силы, действующие на цилиндр, за 3 с от начала движения?

С2. Стержень длиной 1,5 м и массой 10 кг может вращаться вокруг оси, проходящей через верхний его конец. В середину стержня ударяется пуля массой
10 г, летящая со скоростью 500 м/с и застревает в стержне. Определить с какой скоростью начнет вращаться стержень.

С3. Гиря, положенная на верхний конец пружины, сжимает ее на 1,0 мм. На сколько сожмет пружину эта же гиря, брошенная вертикально вниз с высоты 0,2 м со скоростью 1 м/с?

С4. Снаряд массой 10 кг, летевший вертикально вверх, на высоте 1 км имел скорость 200 м/с. В этой точке он разорвался на две части. Одна часть массой 3 кг получила скорость 400 м/с под углом 30⁰ к первоначальному направлению. Определить направление и скорость полета второго осколка. Через какое время после взрыва первый осколок упадет на Землю?

С5. Блок, имеющий форму диска массой m и радиусом R, укреплен на вершине наклонной плоскости. Грузы массой m₁ и m₂ соединены нитью, перекинутой через блок. Коэффициент трения груза m₂ о наклонную плоскость m. Определить ускорение грузов и блока.

БИЛЕТ № 2

Часть А

А1. Напряженность электрического поля — это векторная физическая величина. Модуль вектора напряженности в данной точке электрического поля численно равен отношению …

1)… силе, действующей на положительный заряд, помещенный в эту точку поля, к величине заряда;

2)… потенциальной энергии положительного заряда, помещенного в эту точку поля, к величине заряда;

3)… силе, действующей на любой заряд, помещенный в эту точку поля, к величине заряда.

А2. Поле создано двумя заряженными проводящими сферами, радиусы которых R₁ и R₂. Заряды на сферах Q₁ = Q₂ = Q, соответственно. Чему равна напряженность поля в точке А? Расстояние от поверхности первой сферы до точки А равно d.

1) ;

2) ;

3) 0; 4) .

А3. На рис. дана зависимость потенциала электростатического поля от координаты. На каких участках поле является неоднородным?

1) 0–1;

2) 1–2;

3) 2–3;

4) на всех участках.

А4. Определите емкость батареи. С₁ = С₂ = С₃ = 2 мкФ.

1) 3 мкФ; 2) 4/3 мкФ;

3) 2 мкФ; 4) 6 мкФ.

А5. Дополните утверждение: интеграл от выражения для неоднородного участка цепи равен…

1) … U;

2) … e;

3) … (j₁ – j₂);

4) … = 0,

где U – напряжение, e – ЭДС источника, (j₁ – j₂) – разность потенциалов.

А6. В изображенной на рисунке схеме (R₁ = 4 Ом, R₂ = 2 Ом, R₃ = 1 Ом, R₄ =
= 2 Ом) при прохождении тока наибольшее количество теплоты за единицу времени будет выделяться на сопротивлении

1) R₁;

2) R₂;

3) R₃;

4) R₄;

5) нет правильного ответа.

А7. Электрон движется перпендикулярно однородному магнитному полю с индукцией 2,5×10^–3 Тл по окружности радиуса 4×10^–3 м. Найдите скорость электрона. Удельный заряд электрона 1,76×10¹¹ Кл/кг.

1) 3,52×10⁶ м/с; 2) 0,88×10⁶ м/с; 3) 1,76×10⁶ м/с;

4) 7,08×10⁶ м/с; 5) 1×10⁶ м/с.

А8. Магнитное поле создано двумя параллельными проводниками с токами, направленными как показано на рисунке (перпендикулярно чертежу, «от нас» и «на нас»), причем I₁ = I₂. Результирующий вектор магнитной индукции в точке А направлен

1) вверх; 2) вниз;

3) вправо; 4) влево;

5) от нас.

А9. Запишите математическую формулировку теоремы, утверждающей, что магнитное поле не имеет источников. Укажите формулу из приведенных ниже, являющуюся ответом на поставленный вопрос.

1) ; 2) ; 3) .

А10. Пользуясь графиком, напишите уравнение зависимости тока в катушке колебательного контура от времени I(t).

1) I = 10cos(100pt + p/2), A; 2) I = 10cos(100pt), A;

3) I = 10cos(200pt + p/2), A; 4) I = 10cos(200pt), A.

Часть В

В1. На графике изображена зависимость магнитного потока, пронизывающего катушку, от времени.

График зависимости ЭДС индукции от времени имеет вид …

В2. Вектор магнитной индукции поля , создаваемого элементом тока в точке А, направлен …

В3. Определите циркуляцию вектора индукции магнитного поля вдоль контура L. Величины и направления токов в проводниках указаны на рис.

В4. В катушке с индуктивностью 4 Гн сила тока равна 3 А. Чему будет равна сила тока в этой катушке, если энергия магнитного поля уменьшится в 2 раза?

В5. Потенциал электрического поля на поверхности металлической заряженной сферы радиусом 50 см равен 4 В. Чему равен потенциал на расстоянии 25 см от центра сферы?

Часть С

С1. В однородном магнитном поле расположен виток, площадь которого
50 см², а сопротивление 1 Ом. Нормаль к плоскости витка составляет с направлением магнитного поля угол, равный 60⁰. Индукция магнитного поля равна 0,2 Тл. Чему равен заряд, протекающий по витку, при включении поля в течение 0,02 с?

С2. Однородные магнитное и электрическое поля расположены взаимно перпендикулярно. Электрон движется в этих полях равномерно и прямолинейно перпендикулярно силовым линиям обоих полей со скоростью u = 0,5×10⁶ м/с. Напряженность электрического поля Е = 0,5 кВ/м. Чему равна индукция магнитного поля В?

С3. Диэлектрики в электростатическом поле. Типы диэлектриков. Поляризация. Электрическое поле в диэлектрике. Вектор электрического смещения. Теорема Гаусса для вектора электрического смещения.

БИЛЕТ № 3

Часть А

А1. Разность фаз двух монохроматических электромагнитных волн равна
(2m + 1)2p. Оптическая разность хода D для этих волн равна …

1) … (2m + 1)l₀; 2) (2m + 1)l₀/2;

3) (2m + 1)2l₀; 4) (2m + 1)l₀/4.

А2. Круглое отверстие АВ освещается монохроматическим светом от точечного источника S. Пусть в отверстии укладывается (небольшое) нечетное число зон Френеля. На экране увидим …

1) … освещенное круглое пятно с небольшими колебаниями интенсивности вблизи границ пятна;

2) … чередование темных и светлых колец со светлым пятном в центре;

3) …чередование темных и светлых колец с темным пятном в центре.

А3. Закон Малюса записывается так .

Что обозначено символом a?

1) Угол падения луча на поляроид;

2) угол между плоскостями поляризации падающего луча и поляроида;

3) угол между падающим лучом и поверхностью поляроида;

4) угол между плоскостью поляризации падающего луча и преломленным лучом;

5) угол между падающим и отраженным лучом;

6) угол Брюстера;

7) угол между падающим и преломленным лучом.

А4. Какой из случаев (1, 2, 3, 4) на рис. 1 правильно отображает отраженный от изотропной среды луч при условии, что угол падения луча больше угла Брюстера? (Световые колебания, перпендикулярные к плоскости падения луча, обозначены точками; а колебания, параллельные плоскости падения – двусторонними стрелками).

		1) 2) 3) 4)

Рис. 1

А5. Спектральной плотностью энергетической светимости тела при данной температуре называется величина, равная энергии, излучаемой в единицу времени …

1) … с единицы площади поверхности тела во всем интервале длин волн от 0 до +¥;

2) … всей поверхностью тела в интервале длин волн от 0 до ¥;

3) … с единицы площади поверхности тела в единичном интервале длин волн.

А6. На рис. 2 приведены графики зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны излучения при разных температурах Т₁ и Т₂, причем Т₁ < Т₂. Какой из рисунков правильно учитывает законы теплового излучения?

1) 2) 3)

Рис. 2

А7. Масса фотона монохроматического света с длиной волны l определяется формулой …

1) … hс/l; 2) h/(lс); 3) h/l.

А8. Работа выхода электрона с поверхности одного из металлов А₁ = 4,5 эВ, а с другого – А₂ = 4 эВ. Будет ли наблюдаться фотоэффект у этих металлов, при облучении их светом частоты 10¹⁵ Гц?

1) Только для металла с работой выхода А₁;

2) только для металла с работой выхода А₂;

3) да, для обоих металлов;

4) нет, для обоих металлов.

А9. Если DЕ – неопределенность энергии фотона, то неопределенность частоты можно определить из соотношения Dn …

1. … с/Dl; 2. 1/t; 3. сDl/l²; 4. h/t,

где Dl – неопределенность длины волны, t – время жизни квантового состояния.

А10. Неопределенность координаты частицы Dх порядка 0,1%. Тогда неопределенность проекции импульса частицы Dр_Х = …

1. …10³h/Dх; 2. 10³h/х;

3. h/(10³Dх); 4. h/(10³х).

Часть В

В1. На пути одного из лучей в интерферометре Майкельсона поставили стеклянную пластину (n = 1,5) толщиной d = 1 мм. Длина волны излучения l=0,5 мкм. На сколько полос сместится интерференционная картина?

В2. На диафрагму с длинной узкой щелью шириной s=0,5 мм падает свет длиной волны l=0,7 мкм по нормали. В дальней зоне наблюдается дифракция Фраунгофера. Сколько светлых полос она содержит?

В3. Частично поляризованный свет со степенью поляризации P=0,5 падает на идеальный поляризатор, ориентированный так, что через него проходит максимум света. Во сколько раз уменьшится интенсивность, если повернуть его на 90⁰?

В4. Нейтрино имеет энергию покоя E₀=3 эВ, а скорость u = 100 км/с. Определить длину волны де Бройля этой частицы.

В5. Активность препарата A = 10⁹ Бк. Период полураспада t_1/2 = 30 лет. Сколько радионуклидов находится в препарате?

Часть С

С1. Диаметры двух светлых колец Ньютона d_i = 4,0 и d_k = 4,8 мм. Порядковые номера колец не определялись, но известно, что между двумя измеренными кольцами расположено три светлых кольца. Кольца наблюдались в отраженном свете (l = 500 нм). Найти радиус кривизны плосковыпуклой линзы, взятой для опыта.

С2. Угол максимальной поляризации при отражении света от кристалла каменной соли равен 57⁰. Определить скорость распространения света в этом кристалле.

С3. При охлаждении абсолютно черного тела длина волны, на которую приходится максимум излучения, увеличилась от 0,4 до 0,7 мкм (1 мкм = 10^–6 м). Во сколько раз изменилась при этом энергетическая светимость этого тела?

8. Самостоятельная работа студентов (СРС)

Таблица 7 – Содержание и объем домашнего задания

№ занятия	№ раздела	Наименование и краткое содержание домашних заданий	Количество часов на выполнение
		Кинематика материальной точки Динамика материальной точки
		Закон сохранения импульса Работа. Закон сохранения энергии
		Кинематика и динамика вращательного движения Закон сохранения момента импульса
		Колебания и волны
		Термодинамика
		Напряженность электростатического поля. Теорема Остроградского–Гаусса Потенциал электростатического поля. Работа перемещения заряда в поле
		Электроемкость. Конденсаторы. Энергия электростатического поля
		Законы постоянного тока
		Вектор магнитной индукции. Закон Био–Савара–Лапласа. Циркуляция вектора магнитной индукции Действие магнитного поля на движущийся заряд, проводник и контур с током
		Магнитный поток. Теорема Остроградского–Гаусса. Работа в магнитном поле Электромагнитная индукция
		Поляризация света
		Интерференция света
		Дифракция света
		Тепловое излучение
		Эффект Комптона. Фотоэффект
		Соотношение неопределенностей. Волновые свойства частиц
		Энергия связи. Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции

Темы рефератов по физике

Таблица 8 – Темы рефератов

№ раздела	Тема реферата	Количество часов
	Гироскоп и его применение в технике
	Современные методы измерения силы трения и изнашивания тел при трении
	Стохастические колебания при трении
	Динамическое виброгашение
	Граничное трение твердых тел
	Современные методы измерения силы трения и изнашивания тел при трении
	Газодинамические методы ускорения тел. Легкогазовые пушки
	Течение жидкости в узких щелях. Гидро- и газодинамические опоры
	Силы инерции
	Электрические токи в атмосфере и грозы
	Электреты, их свойства, применение в технике
	Магнитные жидкости, их применение в технике
	Электростатический реактивный двигатель
	Принцип действия электромагнитных реактивных двигателей
	Электрическое и магнитное поля Земли
	Измерение малых токов, напряжений и зарядов
	Магнитная подвеска транспортных средств
	Емкостный датчик механических перемещений
	Электромагнитные методы ускорения тел
	Применение лазеров в технологических процессах
	Принцип туннельной микроскопии
	Лазерное разделение изотопов в магнитном поле
	Принцип ЯМР–томографии
	Водородная энергетика
	Эффект Джозефсона и его применение в технике
	Устройство и принцип действия твердотельных лазеров
	Высокотемпературная сверхпроводимость
	Проблемы термоядерного синтеза
	Применение жидких кристаллов в технике