Перечень вопросов и практических заданий для промежуточной аттестации в форме экзамена по учебной дисциплине " Физика"
консультация на тему

КОМПЕТЕНЦИИ

ПЕРЕЧЕНЬ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ВОПРОСОВ

ОК 01. Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности, применительно к различным контекстам.

ОК 02. Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для выполнения задач профессиональной деятельности.

ОК 03. Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие.

ОК 04. Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с коллегами, руководством, клиентами

ОК 05. Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке с учетом особенностей социального и культурного контекста.

ОК 06. Проявлять гражданско-патриотическую позицию, демонстрировать осознанное поведение на основе традиционных общечеловеческих ценностей.

ОК 07. Содействовать сохранению окружающей среды, ресурсосбережению, эффективно действовать в чрезвычайных ситуациях.

ОК 09. Использовать информационные технологии в профессиональной деятельности.

Введение Физика и методы научного познания

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.

Раздел 1 Механика

Тема 1.1 Кинематика

3. Механическое  движение. Основные характеристики механического движения. Относительность  движения. Равномерное и равноускоренное прямолинейное движение.
4. Механическое движение и его относительность; уравнения прямолинейного равноускоренного движения.
5. Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью; период и частота; центростремительное ускорение.

Тема 1.2 Динамика

6. Первый закон Ньютона: инерциальная система отсчета.
7. Второй закон Ньютона: понятие о массе и силе, принцип суперпозиции сил; формулировка второго закона Ньютона; классический принцип относительности.
8. Третий закон Ньютона: формулировка третьего закона Ньютона; характеристика сил действия и противодействия: модуль, направление, точка приложения, природа..
9. 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.
10. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Проявление закона сохранения импульса в природе и его использование в технике.
11. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести; вес и невесомость.
12. Силы упругости: природа сил упругости; виды упругих деформаций; закон Гука.
13. Силы трения: природа сил трения; коэффициент трения скольжения; закон сухого трения; трение покоя; учет и использование трения в быту и технике.
14. Равновесие твердых тел: момент силы; условия равновесия твердого тела; устойчивость тел; виды равновесия; принцип минимума потенциальной энергии. 

Тема 1.3 Законы сохранения в механике

15. 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;
16. Закон Паскаля; закон Архимеда; условия плавания тел.
17. Границы применимости закона сохранения механической энергии; работа как мера изменения механической энергии тела.

Тема 1.4 Прикладные задачи механики на железнодорожную тематику

Решение практических задач с полным анализом

Тема 1.5Механические колебания и волны

18. Механические колебания: основные характеристики гармонических колебаний: частота, период, амплитуда; уравнение гармонических колебаний; свободные и вынужденные колебания; резонанс; превращение энергии при колебательном движении.
19. 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.

Раздел 2 Молекулярная физика. Термодинамика.

Тема 2.1 Основы молекулярно-кинетической теории. Идеальный газ.

20. Атомистическая гипотеза строения вещества и ее экспериментальные доказательства. Модель идеального газа. Абсолютная температура. Температура как мера средней кинетической энергии теплового движения частиц.
21. Связь между давлением идеального газа и средней кинетической энергией теплового движения его молекул. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.

Тема 2.2 Свойства паров

22. Насыщенные и ненасыщенные пары; зависимость давления насыщенного пара от температуры; кипение. Влажность воздуха; точка росы, гигрометр, психрометр.

Тема 2.3 Свойства жидкостей

23. Модель строения жидкостей.

Тема 2.5 основы термодинамики

24. Термодинамический подход к изучению физических явлений. Внутренняя энергия и способы ее изменения.
25. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изотермическому, изохорному, изобарному и адиабатному процессам.
26. Тепловые машины: основные части и принципы действия тепловых машин; коэффициент полезного действия тепловой машины и пути его повышения; проблемы энергетики и охрана окружающей среды.
27. Необратимость тепловых процессов; второй закон термодинамики и его статистическое истолкование.

Тема 2.4 Свойства твердых тел

28. Модель строения твердых тел. Изменения агрегатных состояний вещества. Кристаллические тела: анизотропия кристаллов; плотная упаковка; пространственная решетка; монокристаллы и поликристаллы; полиморфизм; аморфные тела.

Раздел 3 Электродинамика

Тема 3.1 Электрическое поле

29. Работа сил электрического поля. Потенциальность электрического поля. Потенциал и разность потенциалов; эквипотенциальные поверхности. Связь между напряженностью и разностью потенциалов.
30. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.
31. Электрическая емкость: электроемкость конденсатора; энергия электрического поля
32. Конденсаторы.     Электроемкость    конденсатора. Применение конденсаторов
33. 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.

Тема 3.2 Проводники и диэлектрики в электрическом поле

34. Проводники и диэлектрики в электрическом поле: электрическое поле внутри проводящего тела; измерение разности потенциалов с помощью электрометра; диэлектрики в электрическом поле; поляризация диэлектриков.

Тема 3.3 Законы постоянного тока

35. Электрический ток. Последовательное и параллельное соединение проводников.
36. Электродвижущая сила (ЭДС). Закон Ома для полной электрической цепи.
37. Работа и мощность в цепи постоянного тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.

Тема 3.4 Электрический ток в полупроводниках

38. Полупроводники. Собственная и примесная проводимость   полупроводников.    Полупроводниковые приборы
39. Электрический ток в полупроводниках: зависимость сопротивления полупроводников от внешних условий; собственная проводимость полупроводников; донорные и акцепторные примеси; р-п – переход; полупроводниковые диоды.

Тема 3.5 Магнитное поле

40. Магнитное поле.  Действие магнитного поля на электрический заряд и опыты, подтверждающие это действие.
41. Магнитное поле: понятие о магнитном поле; магнитная индукция; линии магнитной индукции, магнитный поток; движение заряженных частиц в однородном магнитном поле.

Тема 3.6 Электромагнитная индукция

42. Закон электромагнитной индукции Фарадея; правило Ленца; явление самоиндукции; индуктивность; энергия магнитного поля.

Тема 3.7 Электромагнитные колебания

43. Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур и превращение энергии при электромагнитных колебаниях.
44. Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания: затухание свободных колебаний; вывод формулы периода электромагнитных колебаний.
45. Вынужденные электромагнитные колебания. Переменный ток: генератор переменного тока; мощность переменного тока; действующие значения силы переменного тока и напряжения; активное, индуктивное, емкостное сопротивления.

Тема 3.8 Производство, передача и использование электроэнергии

46. Трансформатор: принцип трансформации переменного тока; устройство трансформатора; холостой ход; режим нагрузки; передача электрической энергии.

Тема 3.10 Электромагнитные волны

47. Электромагнитные волны и их свойства. Принципы радиосвязи и примеры их практического использования
48. Электромагнитное поле. Открытие электромагнитных волн: гипотеза Максвелла; опыты Герца.

Тема 3.11 Природа света

49. Законы отражения и преломления света; полное внутреннее отражение; линзы; формула тонкой линзы; оптические приборы.

Тема 3.12 Волновые свойства света

50. Волновые свойства света. Электромагнитная природа света.
51. Свет как электромагнитная волна. Скорость света. Интерференция света: опыт Юнга; цвета тонких пленок.
52. Дифракция света: явление дифракции света; явления, наблюдаемые при пропускании света через отверстия малых размеров; дифракция на малом отверстии и от круглого экрана. Дифракционная решетка.
53. Дисперсия света; спектроскоп и спектрограф. Различные виды электромагнитных излучений и их практическое применение.

Раздел 4 Строение атома и квантовая физика

Тема 4.1 Квантовая физика

54. Гипотеза Планка о квантах; фотоэффект; опыты А.Г. Столетова; уравнение Эйнштейна для фотоэффекта; фотон.
55. Постулаты специальной теории относительности (СТО). Полная энергия. Энергия покоя. Релятивистский импульс.

Тема 4.2 Физика атома

56. Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений  и  методы  их  регистрации.   Биологическое действие ионизирующих излучений.
57. Опыты Резерфорда по рассеянию α-частиц. Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора.

Тема 4.3 Физика атомного ядра

58. Состав ядра атома. Изотопы. Энергия связи ядра атома. Цепная ядерная реакция. Условия ее протекания. Термоядерные реакции.
59. Ядерные реакции: законы сохранения при ядерных реакциях; цепные ядерные реакции; ядерная энергетика; термоядерные реакции.

Раздел 5 Эволюция Вселенной

Тема 5.1 Строение и развитие Вселенной

60. Наша Галактика. Другие галактики. Пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной. Применимость законов физики для объяснения природы космических объектов.
61. Солнечная система. Планеты Солнечной системы. Малые тела Солнечной системы.

Тема 5.2 Эволюция и энергия горения звезд

62. Звезды и источники их энергии. Современные представления о происхождении и эволюции Солнца и звезд.

Перечень практических задач, вынесенных на экзамен

Раздел 1 Механика

1. Рассчитайте время и скорость свободного падения тела с высоты 100 м.
2. Автомобиль при разгоне за 40 секунд приобретает скорость 72 км/ч. Определить ускорение автомобиля.  
3. Каковы центростремительное ускорение и угловая скорость поезда, движущегося по закруглению радиусом 100 м со скоростью 10 м/с.?
4. Человек, стоящий на льду, ловит мяч массой 0,5 кг, который летит горизонтально со скоростью 20 м/с. С какой скоростью будет двигаться человек, когда поймает мяч? Масса человека 60 кг.
5. Шары движутся со скоростями, показанными на рисунке, и при столкновении слипаются. Как будет направлен импульс шаров после столкновения?
6. Сила натяжения каната при подъёме лифта равна 1000 Н. Какую работу совершает двигатель при подъёме лифта на высоту 10 м.                                                    

Тема 1.4 Механические колебания и волны

7. Лабораторная работа «Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника».
8. Чему равен период свободных колебаний пружинного маятника, если масса груза равна 100 г , а жесткость пружины 1000 Н/м?

Раздел 2 Молекулярная физика.Термодинамика.

10. Какое количество теплоты потребуется, чтобы изобарно увеличить температуру 2 моль идеального газа с 20 до 120 °С?
11. Лабораторная работа «Определение относительной влажности воздуха с помощью психрометра»
12. Определите массу аммиака, содержащегося в баллоне емкостью 20 л при температуре 27°С и под давлением 190 мм рт. ст.
13.  На рисунке дан график изменения состояния идеального газа в координатных осях V, Т. Представить этот процесс в координатных осях р, V.  

14.  Газ находится в сосуде под давлением 2,5⋅104 Па. При сообщении газу 1,25⋅105 Дж теплоты он изобарно расширился, и его объем увеличился на 2 м2 . На сколько изменилась его внутренняя энергия?
15. В баллоне емкостью 40⋅10-3 м3 находится углекислый газ массой 1,98 кг. Баллон выдерживает давление не более 30⋅105 Па. При какой температуре возникает опасность разрыва баллона?

Раздел 3 Электродинамика

Тема 3.1 Электрическое поле 

16. Лабораторная работа «Расчет и измерение сопротивления двух параллельно соединенных резисторов».
17. Электрон летит от точки А к точке В . Между этими точками имеется разность потенциалов 100 В. Какую скорость будет иметь электрон в точке В, если его скорость в точке А была равна нулю?
18. Два одинаковых маленьких шарика, обладающих зарядами q1 = 6⋅10-6 Кл и q 2  = - 12⋅10-6 Кл находятся на расстоянии 60 см друг от друга.Определить силу взаимодействия между ними.
19. Определить величину заряда, находящегося в электрическом поле напряженностью 20В/М на расстоянии 2 см

Тема 3.3 Законы постоянного тока

20.  Задача источнику тока с напряжением 12 В присоединена линия, питающая две лампы. Схема включения ламп показана на рисунке. Сопротивление участков линии R1 = R2 = R3 = R4 = R = 1,5 Ом. Сопротивление каждой лампы 36 Ом. Определите количество теплоты, выделяющееся в каждой лампе за 20 с.  
21. К зажимам генератора постоянного тока с ЭДС в 200 В и внутренним сопротивлением 0,6 Ом подключен нагреватель сопротивлением 14 Ом. Определите количество теплоты, выделяемое нагревателем за 1 с.
22. Лабораторная работа «Определение  мощности тока проводника»
23. Лабораторная работа «Последовательное и параллельное соединение проводников»

Тема 3.5 Магнитное поле

24. Магнитный поток через контур проводника сопротивлением 3⋅10-2 Ом за 2 с изменился на 1,2⋅10-2 Вб. Найти силу тока в проводнике, если изменение магнитного потока происходило равномерно.

Тема 3.6 Электромагнитная индукция

25. В проводящей шине длиной 10 м сила тока равна 7000 А. Какова индукция однородного магнитного поля, силовые линии которого перпендикулярны шине, если на нее действует сила Ампера величиной 126 кН?
26. Виток площадью 2 см2 расположен перпендикулярно силовым линиям магнитного однородного поля. Чему равна индуцированная в витке ЭДС, если за время 0,05 с магнитная индукция равномерно убывает с 0,5 до 0,1 Тл?
27. На прямолинейный участок проводника с током длиной 2 см между полюсами постоянного магнита действует сила 10-3 Н при силе тока в проводнике 5 А.Определите магнитную индукцию, если вектор индукции перпендикулярен проводнику .

Тема 3.7 Электромагнитные колебания

28.  Определите период и частоту собственных колебаний в контуре при емкости конденсатора 2,2 мкФ и индуктивности  0,65 мГн.

 Тема 3.8 Производство , передача и использование электроэнергии

29. Трансформатор: принцип трансформации переменного тока; устройство трансформатора; холостой ход; режим нагрузки; передача электрической энергии.

Тема 3.10.., 3.11 Природа света Волновые свойства света

30. Определите показатель преломления стекла если известно, что при угле падения 45° угол преломления 30° .
31. Луч света проходит из воды в стекло. Угол падения равен 35̊. Найти угол преломления луча.
32. Лабораторная работа «Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки»
33. Лабораторная работа «Определение показателя преломления света»

Раздел 4 Строение атома и квантовая физика

Тема 4.1 Квантовая физика

34. Определить красную границу фотоэффекта для материала с работой выхода 2 эВ.

Тема 4.3 Физика атомного ядра

35. При бомбардировке нейтронами атома алюминия   испускается  α частица. В ядро какого изотопа превращается ядро алюминия?