Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015

Опубликуйте свой материал в официальном Печатном сборнике методических разработок проекта «Инфоурок»

(с присвоением ISBN)

Выберите любой материал на Вашем учительском сайте или загрузите новый

Оформите заявку на публикацию в сборник(займет не более 3 минут)

+

Получите свой экземпляр сборника и свидетельство о публикации в нем

Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Комплект экзаменационных материалов для проведения промежуточной аттестации Дисциплина Физика
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Физика

Комплект экзаменационных материалов для проведения промежуточной аттестации Дисциплина Физика

библиотека
материалов

Министерство образования и науки Самарской области

ГБОУ СПО «ННХТ»









Комплект экзаменационных материалов

для проведения промежуточной аттестации



Дисциплина Физика


в рамках основной профессиональной образовательной программы (ОПОП) по профессии НПО «Аппаратчик – оператор»


























2014



ОДОБРЕНО

предметной (цикловой)

комиссией



Протокол № 1

от 27 августа 2014 г.

Составлено в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по профессии «Аппаратчик-оператор»











Заместитель директора

по учебной работе

____________ Л.А. Шипилова

«_____»__________ 2012 г.







Организация-разработчик: ГБОУ СПО «Новокуйбышевский нефтехимический техникум»



Разработчик:

Комиссарова Н.П., преподаватель __________________










Общие сведения

1. Цель предлагаемых измерительных материалов:

определение уровня усвоения обучающимися знаний по физике в соответствии с учебной программой в процессе промежуточной аттестации.

2. Условия применения:

Экзаменационные материалы предназначены для обучающихся, прошедших курс физики в учреждениях начального и среднего профессионального образования, реализующих образовательную программу среднего (полного) общего образования, при подготовке профессий НПО технического профиля.

3. Содержание измерительных материалов:

Содержание экзаменационных материалов определяется рабочей программой по физике для профессий начального профессионального образования.

4. Структура измерительных материалов:

Комплект экзаменационных материалов состоит из 25 билетов, каждый из которых включает один теоретический и два практических вопроса. Первый вопрос в билетах проверяет освоение обучающимися знаний о фундаментальных физических законах и принципах, наиболее важных открытиях в области физики и методах научного познания природы.

Вторые вопросы представляют собой либо экспериментальные задания, либо качественные задачи. Экспериментальные задания направлены на оценку сформированности практических умений: проводить наблюдения, планировать и выполнять простейшие эксперименты, измерять физические величины, делать выводы на основе экспериментальных данных. Всего выделено четыре основных типа экспериментальных заданий:

1. Наблюдение и объяснение физического явления.

2. Измерение физических величин.

3. Построение графика зависимости одной физической величины от другой.

4. Установление связи между физическими величинами на основании 2–3 опытов.

Во всех экспериментальных заданиях не требуется оценки погрешности измерений.

Качественные задачи рекомендуется подбирать таким образом, чтобы их совокупность была направлена на проверку таких умений, как:

объяснение физических явлений, наблюдений и опытов;

понимание смысла изученных физических величин и законов;

понимание графиков, электрических схем, схематичных рисунков простых технических устройств и т.п.;

объяснение примеров проявления физических явлений в окружающей жизни и практического использования физических знаний.

Последние вопросы билетов контролируют предусмотренное требованиями к уровню подготовки выпускников умение работать с научно-популярными текстами физического содержания. Практические задания на основе текстов представляют собой сам текст объемом 200–300 слов и 3–4 вопроса или задания к нему.

В билетах используется четырех различных типов текстов по всем разделам курса физики и соответственно разного рода заданий к этим текстам:

1. Тексты с описанием различных физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания к таким текстам могут проверять: понимание информации, имеющейся в тексте; понимание смысла физических терминов, использующихся в тексте; умение выделить описанное в тексте явление или его признаки; умение объяснить описанное явление при помощи имеющихся знаний.

2. Тексты с описанием наблюдения или опыта по одному из разделов школьного курса физики. Задания к текстам могут проверять: понимание информации, имеющейся в тексте; умение выделить (или сформулировать) гипотезу описанного наблюдения или опыта, понимание условий проведения, назначения отдельных частей экспериментальной установки и измерительных приборов; умение определить (или сформулировать) выводы.

3. Тексты с описанием технических устройств, принцип работы которых основан на использовании каких-либо законов физики. Задания к текстам могут проверять: понимание информации, имеющейся в тексте; понимание смысла физических терминов, использующихся в тексте; умение определить основные физические законы (явления, принципы), лежащие в основе работы описанного устройства; умение оценивать возможности безопасного

использования описанных технических устройств.

4. Тексты, содержащие информацию о физических факторах загрязнения окружающей среды или их воздействии на живые организмы и человека. Задания к текстам могут проверять: понимание информации, имеющейся в тексте; понимание смысла физических терминов, использующихся в тексте; умение оценивать степень влияния описанных в тексте физических факторов на загрязнение окружающей среды; умение выделять возможности обеспечения безопасности жизнедеятельности в условиях воздействия на человека неблагоприятных факторов.


5. Время выполнения:

На выполнение работы отводится один академический час.






  1. Оценивание результатов выполнения:

Оценивается ответ, исходя из максимума в 5 баллов за каждый вопрос и выводя затем средний балл за экзамен.


При проведении устного экзамена по физике обучающимся предоставляется право использовать при необходимости:

справочные таблицы физических величин;

плакаты и таблицы для ответов на теоретические вопросы;

непрограммируемый калькулятор для вычислений при решении задач;

приборы и материалы для выполнения практических заданий.










































Экзаменационные билеты по физике

для профессии НПО «Аппаратчик-оператор»

Билет 1

1. Научные методы познания окружающего мира. Роль эксперимента и теории в процессе познания. Научные гипотезы. Физические законы. Физические теории.

2. Качественные задачи по теме «Законы сохранения в механике».

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий информацию об использовании различных электрических устройств. Задания на определение условий безопасного использования электрических устройств.


Билет 2

1. Механическое движение и его виды. Относительность движения. Система отсчета. Скорость. Ускорение. Прямолинейное равноускоренное движение.

2. Экспериментальное задание по теме «Электростатика. Электроемкость»: определение максимальной электроемкости воздушного конденсатора переменной емкости.

3. Текст по разделу «Квантовая физика», содержащий описание опыта. Задания на определение (или формулировку) гипотезы опыта, условий его проведения и выводов.


Билет 3

1. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Взаимодействие тел. Сила. Масса. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона.

2. Экспериментальное задание по теме «Оптика»: определение показателя преломления стекла.

3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание использования законов МКТ и термодинамики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.

Билет 4

1. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение в природе и технике.

2. Экспериментальное задание по теме «Молекулярная физика»: измерение числа молекул в единице объема.

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.

Билет 5

1. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.

2. Качественные задачи по теме «Электростатика».

3. Текст по теме «Ядерная физика», содержащий информацию о влиянии радиации на живые организмы или воздействии ядерной энергетики на окружающую среду. Задания на понимание основных принципов радиационной безопасности.




Билет 6

1. Силы трения скольжения. Сила упругости. Закон Гука.

2. Качественные задачи по теме «Магнитное поле. Сила Ампера».

3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание опыта. Задания на определение (или формулировку) гипотезы опыта, условий его проведения и выводов.





Билет 7

1. Работа. Механическая энергия. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии.

2. Качественные задачи по разделу «Молекулярная физика».

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание использования законов электродинамики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.


Билет 8

1. Механические колебания. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс. Превращение энергии при механических колебаниях.

2. Экспериментальное задание по теме «Элементы термодинамики»: построения графика зависимости температуры от времени при остывании воды.

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.


Билет 9

1. Возникновение атомистической гипотезы строения вещества и её экспериментальные доказательства. Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Абсолютная температура как мера средней кинетической энергии теплового движения частиц вещества.

2. Качественные задачи по теме «Магнитное поле. Сила Лоренца».

3. Текст по разделу «Механика», содержащий описание использования законов механики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.


Билет 10

1. Давление газа. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева—Клапейрона). Изопроцессы.

2. Экспериментальное задание по теме «Динамика»: проверка зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити (или независимости периода от массы груза).

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание использования законов электродинамики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.


Билет 11

1. Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха.

2. Экспериментальное задание по теме «Электромагнитная индукция»: наблюдение явления электромагнитной индукции.

3. Текст по разделу «Квантовая физика», содержащий описание использования законов квантовой, атомной или ядерной физики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.


Билет 12

1. Работа в термодинамике. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Адиабатный процесс. Второй закон термодинамики.

2. Качественные задачи по теме «Строение атомного ядра».

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание опыта. Задания на определение (или формулировку) гипотезы опыта, условий его проведения и выводов.







Билет 13

1. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда. Электрическое поле.

2. Экспериментальное задание по разделу «Молекулярная физика»: измерение влажности воздуха при помощи термометра.

3. Текст по разделу «Механика», содержащий информацию, например, о мерах безопасности при использовании транспортных средств или шумовом загрязнении окружающей среды. Задания на понимание основных принципов, обеспечивающих безопасность использования механических устройств или выявлению мер по снижению шумового воздействия на человека.


Билет 14

1. Конденсаторы. Электроемкость конденсатора. Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов.

2. Качественные задачи по теме «Строение атома. Фотоэффект».

3. Текст по теме «Тепловые двигатели», содержащий информацию о воздействии тепловых двигателей на окружающую среду. Задания на понимание основных факторов, вызывающих загрязнение и выявление мер по снижению воздействия тепловых двигателей на природу.


Билет 15

1. Электрический ток. Работа и мощность в цепи постоянного тока. Закон Ома для полной цепи.

2. Качественные задачи по теме «Излучение и спектры».

3. Текст по разделу «Механика», содержащий описание использования законов механики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.


Билет 16

1. Магнитное поле. Действие магнитного поля на электрический заряд, и опыты, иллюстрирующие это действие. Магнитная индукция.

2. Качественные задачи по теме «Электромагнитные волны».

3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления или его признаков, объяснение явления при помощи имеющихся знаний.


Билет 17

1. Полупроводники. Полупроводниковые приборы.

2. Качественные задачи по теме «Свойства жидкостей. Капиллярные явления».

3. Текст по разделу «Механика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.


Билет 18

1. Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

2. Качественные задачи по теме «Кинематика».

3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание опыта. Задания на определение (или формулировку) гипотезы опыта, условий его проведения и выводов.


Билет 19

1. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля.

2. Качественные задачи по теме «Законы термодинамики».

3. Текст по разделу «Квантовая физика», содержащий описание использования законов квантовой, атомной или ядерной физики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.



Билет 20

1. Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур. Превращение энергии при электромагнитных колебаниях.

2. Экспериментальное задание по теме «Динамика»: определение коэффициента трения скольжения.

3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.

Билет 21

1. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Волновые свойства света. Различные виды электромагнитных излучений и их практическое применение.

2. Качественные задачи по теме «Строение газов, жидкостей и твердых тел».

3. Текст по теме «Квантовая физика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.

Билет 22

1. Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора. Лазеры. Испускание и поглощение света атомами. Спектры.

2. Экспериментальное задание по теме «Постоянный ток»: измерение сопротивления при последовательном или параллельном соединении проводников.

3. Текст по разделу «Механика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.


Билет 23

1. Квантовые свойства света. Фотоэффект и его законы. Применение фотоэффекта в технике.

2. Качественные задачи по теме «Электрический ток».

3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления или его признаков, объяснение явления при помощи имеющихся знаний.


Билет 24

1. Состав ядра атома. Ядерные силы. Дефект массы и энергия связи ядра атома. Ядерные реакции. Ядерная энергетика.

2. Экспериментальное задание по теме «Молекулярная физика»: опытная проверка газового закона.

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.


Билет 25

1. Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и методы их регистрации. Влияние ионизирующей радиации на живые организмы.

2. Экспериментальное задание по теме «Постоянный ток»: построение графика зависимости силы тока от напряжения.

3. Текст по разделу «Механика», содержащий описание опыта. Задания на определение (или формулировку) гипотезы опыта, условий его проведения и выводов.






Билет № 1.

1. Научные методы познания окружающего мира. Роль эксперимента и теории в процессе познания. Научные гипотезы. Физические законы. Физические теории.

2. Качественная задача по теме «Законы сохранения в механике»:

Железнодорожная платформа, движущаяся с некоторой скоростью, сталкивается с другой платформой и останавливается. Буферная пружина между платформами сжимается. Какие преобразования энергии происходят при этом процессе?

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий информацию об использовании различных электрических устройств. Задания на определение условий безопасного использования электрических устройств.

Короткое замыкание. Плавкие предохранители.

Любое электрическое устройство рассчитывают на определенную силу тока. Во время эксплуатации прибора, если произойдет увеличение силы тока больше допустимого значения, может возникнуть короткое замыкание. Возрастание силы тока в цепи может произойти при соединении оголенных проводов, при ремонте электрических цепей под током. В любом случае короткое замыкание возникает тогда, когда соединяются концы участков цепи с проводником, сопротивление которого мало по сравнению с сопротивлением самого участка цепи. При коротком замыкание резко возрастает сила тока в электрической цепи, что может стать причиной пожара. Чтобы этого не случилось, применяют плавкие предохранители. Плавкие предохранители при возникновении короткого замыкания отключают электрическую цепь.

Главная часть предохранителя – свинцовая проволока, находящаяся в фарфоровой пробке. В зависимости от толщины проволоки, она выдерживает ту или иную силу тока, например 10 А. Если сила тока превысит допустимое значение, проволока в пробке расплавится, и электрическая цепь разомкнется. Если перегоревшую проволоку заменить, то плавкий предохранитель можно использовать снова.

Ответьте на вопросы к тексту.

  1. Почему в плавких предохранителях применяют именно свинцовую проволоку?

  2. Где в квартиру устанавливают предохранители?

  3. Имеют ли автономные электрические устройства, например телевизоры, предохранители?

  4. Существуют ли другие конструкции предохранителей?











Билет № 2.

1. Механическое движение и его виды. Относительность движения. Система отсчета. Скорость. Ускорение. Прямолинейное равноускоренное движение.

2. Экспериментальное задание по теме «Электростатика. Электроемкость»: определение максимальной электроемкости воздушного конденсатора переменной емкости.

3. Текст по разделу «Квантовая физика», содержащий описание опыта. Задания на определение (или формулировку) гипотезы опыта, условий его проведения и выводов.


Изучение космических лучей.


В 1896 г. французский физик А. Беккерель открыл ионизирующее действие быстрых заряженных частиц на эмульсию фотопластинки. Фотоэмульсия содержит большое количество микроскопических кристалликов бромида серебра. Быстрая заряженная частица, пронизывая кристаллик, отрывает электроны от отдельных атомов брома. Цепочка таких кристалликов образует скрытое изображение, при проявлении в этих кристалликах восстанавливается металлическое серебро и цепочка зерен серебра образует трек частицы.


Эти опыты Беккереля легли в основу создания метода изучения космических лучей и ядерных процессов, разработанных Л.С. Мысовским, А.П. Ждановым и др. Наблюдения показали, что α-частицы, попадая в эмульсию фотопластинки под острым углом к ее поверхности, оставляют в ней характерный след, становящийся видимым в микроскоп после проявления. Пробег α-частицы в фотоэмульсии вследствие большой плотности среды составляет несколько десятков микрометров. У обычных фотопластинок слой светочувствительной эмульсии имеет толщину всего 20 мкм. Для ядерных исследований изготавливаю пластинки с тридцатикратной и более толщиной светочувствительного слоя (до 600 и даже 1000 мкм) и применяют мелкозернистые эмульсии, позволяющие запечатлеть след протонов.


Изучение следов космических частиц в толстослойных фотопластинках, поднятых с помощью ракет на высоту 100 км, не оставляют сомнения в том, что первичными частицами космического излучения являются главным образом протоны и в меньшем количестве α-частицы и ядра других более тяжелых элементов.


Интенсивность первичных космических лучей равна примерно 100 000 МэВ/мин на 1 см2 в единице телесного угла.

По порядку величины энергия, приносимая на Землю космическим излучением, примерно равна энергии, получаемой Землей от звезд.


Ответьте на вопросы к тексту:

  1. Можно ли для регистрации космических лучей использовать фотопластинки, применяемые при обычном фотографировании?

  2. Как изучая трек частиц, можно определить массу частиц?

  3. Как изучая трек частиц, можно определить энергию частиц?

  4. Каковы преимущества метода фотоэмульсий перед другими методами исследования частиц?







Билет № 2

Экспериментальное задание по теме «Электростатика. Электроемкость»: определение максимальной электроемкости воздушного конденсатора переменной емкости.

Оборудование: Воздушный конденсатор переменной емкости, штангенциркуль.

Ход работы

  1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.



    опыта

    Диаметр пластины

    Площадь каждой пластины

    Число пластин

    Расстояние между соседними пластинами

    Среднее значение расстояния между пластинами

    Электроемкость конденсатора

    Д, м

    S, м2

    n

    d, м

    dср, м

    С, Ф








  2. Внимательно осмотрите воздушный конденсатор переменной емкости. Убедитесь, что его электроемкость максимальна в положении, когда пластины полностью задвинуты.

  3. Измерьте штангенциркулем диаметр одной пластины Д и вычислите его площадь: hello_html_m78a3c739.gif.

  4. Подсчитайте число пластин n.

  5. Измерьте зазор d1 между двумя соседними пластинами штангенциркулем, измерьте еще четыре зазора d2, d3, d4, d5. Вычислите hello_html_65477eff.gif.

  6. Вычислите электроемкость по формуле hello_html_m515e5ac6.gif.

  7. Оцените погрешность проведенных измерений и сделайте вывод.

Дополнительное задание

Сравните вычислительную электроемкость с паспортными данными прибора. Как вы думаете, при наших измерениях допущена небольшая погрешность? Как можно было избежать ошибки в измерениях?

Контрольные вопросы

  1. Какие типы конденсаторов вы знаете?

  2. Предложите способ определения электроемкости воздушного конденсатора переменной емкости с помощью электроизмерительных приборов.











Билет № 3.

1. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Взаимодействие тел. Сила. Масса. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона.

2. Экспериментальное задание по теме «Оптика»: определение показателя преломления стекла.

3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание использования законов МКТ и термодинамики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.



Тепловая машина

В современной технике механическую энергию в основном получают за счет внутренней энергии топлива. Устройства, в которых происходит преобразование внутренней энергии в механическую, получили название тепловых двигателей. Если в цилиндре есть поршень, который может свободно перемещаться, то можно заставить перемещаться этот поршень за счет расширения газа, т.е. газ совершает работу. В этом случае газ называют рабочим телом. Чтобы двигатель работал непрерывно, необходимо, чтобы поршень после расширения газа каждый раз возвращался в исходное положение, сжимая газ до первоначального положения. Сжатие газа может происходить только под действием внешней силы, которая при этом совершает работу. После этого вновь могут происходить процессы расширения и сжатия газа. Следовательно, работа теплового двигателя должна состоять из периодически повторяющихся процессов расширения и сжатия.

Рассмотрим принцип работы поршневого двигателя. В таком двигателе рабочим телом является газ, который давит на поршень, вследствие чего поршень перемещается. При расширении газа возникает движения поршня, которое передается валу двигателя с укрепленным на нем маховиком. Для сжатия газа поршень должен переместится под действием внешней силы в противоположном направлении. Это движение совершается за счет кинетической энергии, запасенной маховиком в процессе расширения газа.

Если работа сжатия газа меньше работы расширения газа, то мы получим полезную работу, т.е. каждому значению объема газа при сжатии должно соответствовать меньшее давление, чем при расширении. Давление газа при одном и том же объеме тем меньше, чем ниже его температура. Поэтому газ перед сжатием должен быть охлажден. Для этого его необходимо привести в контакт с телом, имеющим более низкую температуру. Это тело называют холодильником.

Нагреватель, рабочее тело и холодильник – основные части теплового двигателя. На рисунке в координатных осях pV графически представлен процесс расширения газа (линия АВ) и сжатия до первоначального объема (линия CD).



hello_html_mf81540b.png





Ответьте на вопросы к тексту:

1. Чему численно равна площадь фигуры ABEF?

2. Чему численно равна площадь фигуры DCEF?

3. Чему численно равна площадь фигуры ABCD?

4. Может ли коэффициент полезного действия тепловой машины быть больше единицы? Ответ обоснуйте.





























Билет № 3

2. Экспериментальное задание по теме «Оптика»: определение показателя преломления стекла.

Оборудование: стеклянная пластина с параллельными гранями, булавки (3 шт.), транспортир, таблица значений тригонометрических функций.

Ход работы

  1. Положите на середину листа бумаги стеклянную пластинку.

  2. Обведите контур основания стеклянной пластинки карандашом. В дальнейшем при выполнении опыты следите за тем, чтобы пластина не смещалась за пределы контура.

  3. Воткните первую булавку вплотную к середине одной из параллельных граней.

  4. Воткните вторую булавку на расстоянии 5-7 см от первой так, чтобы линия, соединяющая обе булавки, оказалась направленной под углом примерно 50-60° относительно грани пластинки.

  5. Нhello_html_5ad41ad4.gifhello_html_2b096107.gifаблюдайте булавки сквозь противоположную грань пластинки. Воткните третью булавку вплотную к этой противоположной грани пластинки так, чтобы она закрыла собой первую и вторую. Положения булавок и пластинки на листе на этом этапе опыта показаны на рисунке .

hello_html_2d2985a9.gifhello_html_m1ae8c74b.gif

hello_html_2d2985a9.gifhello_html_5ad41ad4.gif

hello_html_5030a12e.gifhello_html_m6c7aadf8.gifhello_html_5ad41ad4.gifhello_html_204be06.gifhello_html_m6d60d699.gif





6. Удалите вторую и третью булавки и отметьте на листе бумаги точки, где они были воткнуты.

7. Повторите опыт так, чтобы линия, соединяющая вторую булавку с первой, была направлена к грани под углом примерно 30-40°.

8. Удалите с листа бумаги булавки и соедините линиями положения булавок в этих двух опытах.

9. Восстановите перпендикуляры по обе стороны контура пластинки в той точке, где была воткнута первая булавка.

10. Измерьте углы падения и преломления, полученные при проведении каждого опыта и занесите их значения в таблицу.







Номер опыта



Угол падения α, °



Угол преломления β, °



sinα



sinβ

Относительный показатель преломления

hello_html_2d61cac9.gif

1






2








11. Вычислите значения синусов углов.

12. Вычислите относительный показатель преломления стекла, сравните с табличным значением и сделайте вывод.







































Билет 4

1. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение в природе и технике.

2. Экспериментальное задание по теме «Молекулярная физика»: измерение числа молекул в единице объема.

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.

Молния

Наблюдали ли вы молнию? Красивое и небезопасное явление природы! Уже в середине XIII в. ученые обратили внимание на внешнее сходство молнии и электрической искры. Высказывалось предположение, что молния – это электрическая искра. Когда же она возникает? Соберем установку: к двум шарикам, закрепленным на изолирующих штативах и находящимся на некотором расстоянии друг от друга, подключим батарею конденсаторов (рисунок). Начнем заряжать конденсаторы от электрической машины.



hello_html_m1efca796.png

По мере заряжения конденсаторов увеличивается разность потенциалов между электродами, а следовательно, будет увеличиваться напряженность поля в газе. Пока напряженность поля невелика, между шариками нельзя заметить никаких изменений. Однако при достаточной напряженности поля (30 000 В/см) между электродами появляется электрическая искра, имеющая вид ярко светящегося извилистого канала, соединяющего оба электрода. Газ вблизи искры нагревается до высокой температуры и расширяется, отчего возникают звуковые волны, и мы слышим характерный треск.

Опыты с атмосферным электричеством, проводимые М.В.Ломоносовым и Франклином независимо друг от друга, доказали, что грозовые облака несут в себе большие электрические заряды и что молния – это гигантская искра, ничем (кроме размеров) не отличающая от искры между шариками.

Ответьте на вопросы к тексту:

1. Зачем в описанном опыте применяли батарею конденсаторов?

2. К какому виду разрядов можно отнести молнию?

3. Когда между облаками проскакивает молния?

4. Может ли возникнуть молния между облаками и Землей? Объясните.



Билет № 4

Экспериментальное задание по теме «Молекулярная физика»: измерение числа молекул в единице объема.

Оборудование: термометр, барометр.

Ход работы

  1. Измерьте температуру воздуха в кабинете физике лабораторным термометром, а затем давление воздуха барометром.

  2. Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу:

Температура воздуха

Давление воздуха

Число молекул в единице объема

hello_html_m6fb7139a.gif, м-3

t, °С

Т, К

р, мм. рт. ст.

р, Па








Примечание:

1 мм.рт.ст. = 133,3 Па

k=1,38·10-23hello_html_388edfd5.gif- постоянная Больцмана.

























Билет 5

1. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.

2. Качественные задачи по теме «Электростатика»:

Кhello_html_18561e13.gifак направлен вектор напряженности электростатического поля, созданного двумя одинаковыми по модулю, но противоположными по знаку зарядами в точке А, одинаково удаленной от зарядов. Куда будет направлена сила электростатического взаимодействия зарядов, если в точку А поместить положительный заряд.

-q

А •

hello_html_18561e13.gif+q



3. Текст по теме «Ядерная физика», содержащий информацию о влиянии радиации на живые организмы или воздействии ядерной энергетики на окружающую среду. Задания на понимание основных принципов радиационной безопасности.

Экологические последствия на Чернобыльской АЭС

Авария на Чернобыльской АЭС является не только крупной по своим масштабам, но и классической по опасным экологическим последствиям. Первичное парогазовое облако, образовавшееся в результате разрушения реактора, содержало всю гамму радионуклидов, накопивших в реакторе за время его работы, а также компоненты ядерного топлива. Облако содержало большое количество образовавшихся биологически опасных изотопов плутония и других актинидов (нептуний-237, америций-242, -245, ксюрий-242, -244 и другие), опасных газообразных изотопов (ксенон-133, криптон-85, йио-131, -132). При подъеме этого облака и его движении образовались два радиоактивных следа: западный и северный.

Безусловно, что радиационному воздействию за счет прохождения первичного парогазового облака подвергались люди и окружающая среда. Причем на малых расстояниях от аварийного облака доза облучения на его следе была весьма значительна, о чем свидетельствует гибель хвойных пород леса на западном следе облака. В дальнейшем значительные выбросы радионуклидов продолжались еще 9 суток. Все эти выбросы радионуклидов при меняющихся в этот период метеорологических условиях и вызвали в целом неравномерное радиоактивное загрязнение огромных территорий. Значимые точки зрения экологических последствий для населения и территорий выпадения радионуклидов были ограничены расстоянием 100-200 км от аварийного энергоблока. На дальних расстояниях преобладала конденсация компонента выпадения, характерной особенностью которой является преимущественный вклад цезия-137 в суммарную активность загрязнения объектов окружающей среды после распада короткоживущих радионуклидов. В развитии радиационной обстановки после аварии на Чернобыльской АЭС принято выделять два основных периода: период «йодовой опасности» и «цезиевый» период, который наступил спустя два месяца после аварии. В «йодовом периоде», кроме внешнего облучения, за счет которого формировалось до 45% дозы за первый год, основные проблемы связаны со снижением уровней внутреннего облучения, которое определялось в основном употреблением молока – главного «поставщика» радионуклида йода в организм человека, и листовых овощей. Для примера отметим, что корова ежесуточно съедает на пастбище корм с площади около 150 м2 и является идеальным концентратором радиоактивности в молоке.

«Цезиевый период», наступивший в конце июня 1986 г., будет продолжаться длительное время, и цезий будет является основной причиной радиационного воздействия на население и окружающую среду. Как известно, период полураспада цезия-137 составляет 300 лет.

Анализ чернобыльской аварии убедительно подтверждает, что радиоактивное загрязнение окружающей среды является наиболее важным экологическим последствием радиационных аварий с выбросами радионуклидов, основным фактором, оказывающим влияние на состояние здоровья и условия жизнедеятельности людей на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению.

Ответьте на вопросы к тексту:

1. Когда произошла авария на Чернобыльской АЭС?

2. Какие наиболее опасные изотопы актинидов?

3. Что значит принцип обоснования обеспечения радиационной безопасности?

4. Что значит принцип аварийной оптимизации обеспечения радиационной безопасности?



Билет 6

1. Силы трения скольжения. Сила упругости. Закон Гука.

2. Качественные задачи по теме «Магнитное поле. Сила Ампера»:

Сhello_html_57a192eb.gifhello_html_446b6b89.gifформулируйте задачу для каждого случая и решите ее.

N

S

hello_html_m12a2b06c.gifJ • • • • B F

hello_html_m7edc39f9.gif • • • • J

• • • •

F

1) 2) 3)

3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание опыта. Задания на определение (или формулировку) гипотезы опыта, условий его проведения и выводов.


Огонь из «ничего»

Возьмем толстостенный сосуд, сделанный из оргстекла (рис).


hello_html_m1049e707.png

Сосуд имеет диаметр порядка 40 мм и высоту около 160 мм. Вблизи дна сосуда имеется плотно закрывающееся отверстие. Внутри сосуда перемещается хорошо пригнанный поршень с ручкой. Положим на дно цилиндра смоченный эфиром кусочек ваты и быстро опустим поршень вниз. Сквозь стенки прозрачного сосуда мы видим ярко вспыхнувшее пламя. Нагревание воздуха при быстром сжатии нашло применение в двигателях Дизеля. В цилиндр двигателя засасывается атмосферный воздух, и в тот момент, когда наступает его максимальное сжатие, туда вспрыскивается жидкое топливо. К этому моменту температура воздуха так велика, что горючее самовоспламеняется. Двигатели Дизеля имеют больший коэффициент полезного действия, чем обычные, но более сложны в изготовлении и эксплуатации. Сейчас все большее количество автомобилей снабжается двигателями Дизеля.

Ответьте на вопросы:

  1. Почему опыт не удается, если воздух в цилиндре сжимать медленно?

  2. Почему для проведения опыта берется именно эфир?

  3. Какой из двигателей: карбюраторный двигатель внутреннего сгорания или двигатель Дизеля более экологичный?

  4. Почему у двигателя Дизеля больше КПД, чем у карбюраторных двигателей?






Билет 7

1. Работа. Механическая энергия. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии.

2. Качественные задачи по разделу «Молекулярная физика»

phello_html_1e0167d2.gifhello_html_m4fe9760b.gifhello_html_662cd6de.gifhello_html_m6e249b6d.gifhello_html_m1f6e6ad7.gifV1 V2На рисунке представлен график

изменения давления в зависимости

hello_html_m5544c79a.gifT от температуры для некоторой

массы идеального газа. Как при этом изменялся

объем газа?

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание использования законов электродинамики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.

Какое хочу, такое и получу

При практическом использовании энергии электрического тока очень часто возникает необходимость изменять напряжение, даваемое каким-либо генератором. В одних случаях нужны напряжения в тысячи или даже сотни тысяч вольт, в других необходимы напряжения в несколько вольт или несколько десятков вольт. Осуществить такого рода преобразования можно в устройствах, которые называют трансформаторами. В основе работы трансформатора лежит явление электромагнитной индукции. Трансформатор состоит из двух обмоток, надетых на магнитомягкий стальной сердечник. Сердечник собран из пластин. Одна из обмоток, называемая первичной, подключается к источнику переменного тока. Вторая обмотка, к которой подсоединяют «нагрузку», называют вторичной (рис.)

Для трансформаторов, работающих на холостом ходу,

cправедливо соотношение hello_html_704892ca.gif,

где U1 и U2 – напряжения на первичной и вторичной обмотках

hello_html_8537f51.pngтрансформатора, а N1 и N2 – число витков на первичной и

вторичной обмотках трансформатора. Величину k называют

коэффициентом трансформации. Трансформатор преобразует

переменный электрический ток таким образом, что произведение

силы тока на напряжение приблизительно одинаково в первичной

и вторичной обмотках.

Электрическая энергия – самая универсальная и удобная форма энергии для передачи на большие расстояния. Удвоение потребления электроэнергии происходит в среднем за 10 лет. Это означает, что роль трансформаторов как повышающих, так и понижающих будет возрастать.

Ответьте на вопросы к тексту:

  1. В чем заключается явление электромагнитной индукции?

  2. Может ли трансформатор работать от постоянного тока?

  3. Каковы потери передаваемой мощности в трансформаторах?

  4. Почему сердечник трансформатора набирается из пластин?




Билет 8

1. Механические колебания. Свободные и вынужденные колебания. Резонанс. Превращение энергии при механических колебаниях.

2. Экспериментальное задание по теме «Элементы термодинамики»: построения графика зависимости температуры от времени при остывании воды.

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.

Огни святого Эльма

В природе наблюдается интересное явление. Иногда в тропическую ночь на матчах и реях кораблей появляются кисточки холодного пламени. Эти огни известны очень давно. Их видел Колумб и Магелан, о них писал даже Юлий Цезарь, который однажды видел такое свечение на копьях своих солдат во время ночного похода через горы. Не составляет большого т руда самим получить такое свечение. Если хорошо натереть лист оргстекла сухой тканью и после этого поднести полураскрытые ножницы остриями к листу, то в затемненной комнате можно увидеть как на остриях ножниц появляются дрожащие пучки нитей, светящиеся лиловым пламенем. В тишине можно услышать легкое шипение или жужжание. Если вместо ножниц к листу оргстекла поднести спичку, то она не зажжется, хотя огонь будет плясать прямо на голове спички. Возникшее свечение холодное. Такое же свечение часто появлялось на шпиле церкви святого Эльма в одном из городов Франции и считалось доброй приметой. Подобное явление получило название огней святого Эльма.


Ответьте на вопросы к тексту и выполните задание:

  1. Какое физическое явление лежит в основе появления огней святого Эльма?

  2. Почему не возникает такого свечения на плоской металлической крыше?

  3. Опасно ли находиться вблизи возникших огней святого Эльма на корабле?

  4. На каком физическом приборе можно получить огни святого Эльма? Продемонстрируйте.























Билет № 8

Экспериментальное задание по теме «Элементы термодинамики»: построения графика зависимости температуры от времени при остывании воды.

Оборудование: стакан с горячей водой, большой стакан с холодной водой (стакан с горячей водой должен помещаться в стакан с холодной водой), термометр, часы с секундной стрелкой.

Ход работы

  1. Опустите термометр в стакан с горячей водой и через равные промежутки времени (0,5 мин) снимайте показания термометра.

  2. Запишите показания термометра в заранее подготовленную таблицу.

Время, мин.

Температура, °С

Время, мин.

Температура, °С

Время, мин.

Температура, °С

0


3


6


0,5


3,5


6,5


1


4


7


1,5


4,5


7,5


2


5


8


2,5


5,5


8,5




  1. По полученным результатам вычертите на клетчатой бумаге график температуры от времени при остывания воды, сделайте вывод.
























Билет 9

1. Возникновение атомистической гипотезы строения вещества и её экспериментальные доказательства. Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Абсолютная температура как мера средней кинетической энергии теплового движения частиц вещества.

2. Качественная задача по теме «Магнитное поле. Сила Лоренца»:

hello_html_m15b8576b.gifhello_html_m15b8576b.gifhello_html_m15b8576b.gifhello_html_m15b8576b.gifhello_html_m15b8576b.gifhello_html_m15b8576b.gifhello_html_m15b8576b.gif В однородном магнитном поле с индукцией В со скоростью v

hello_html_m3ef944b9.gifhello_html_7e1b3b6f.gifhello_html_m1c44a074.gifF влетает частица массой m и зарядом q перпендикулярно

q v линиям магнитной индукции. Как будет двигаться эта частица

В в магнитном поле.

3. Текст по разделу «Механика», содержащий описание использования законов механики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.


От Галилея до современности

Маятник обладает удивительным свойством – оно казалось удивительным Галилею, измерявшему время по числу биений пульса, оно кажется таким же и современному человеку, пользующемуся секундомером. Заключается оно в том, что колебания маятника и с малой амплитудой и с большой амплитудой совершаются практически за одно и то же время. Если сначала колебания происходят с очень большим отклонением, скажем на 80° от вертикали, то при затухании колебаний до 60…40…20° период уменьшится лишь на несколько процентов; а при уменьшении отклонений от 20° до едва заметного период изменяется меньше чем на 1%. При отклонениях меньше 5° период остается неизменным с точностью до 0,05%.

Это свойство маятника оказалось не только удивительным, но и полезным. Галилей предложил использовать маятник в качестве регулятора в часах. Лишь столетие спустя после Галилея часы с маятниковым регулятором вошли в обиход. Однако мореплаватели нуждались в точных часах для измерения долготы на море. Была объявлена премия за создание морских часов, которые позволяли бы измерять время с достаточной точностью. Премию получил Гариссон за хронометр, в котором для регулирования хода использовали маховое колесо (баланс) и специальная пружина.

Свойство независимости периода колебаний маятника от амплитуды называется изохронностью.



Ответьте на вопросы к тексту:

  1. Одинакова ли скорость движения маятника?

  2. Постоянно ли ускорение при движении маятника?

  3. От чего зависит период колебаний?

  4. В чем заключается свойство изохронности?





Билет 10

1. Давление газа. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева—Клапейрона). Изопроцессы.

2. Экспериментальное задание по теме «Динамика»: проверка зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити (или независимости периода от массы груза).

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание использования законов электродинамики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.

Действие магнитного поля на проводник с током.

Вhello_html_mf2e3af.pngоспользуемся магнитным полем дугообразного магнита, а электрическую цепь соберем согласно рисунка 1.

Проводник АВ представляет собой прямолинейный участок цепи, находящийся в магнитном поле дугообразного магнита. При пропускании электрического тока наблюдается отклонение проводника с током в магнитном поле. Меняя направление тока, можно наблюдать изменение

направления отклонения проводника с током в магнитном поле.

В 1820 г. французский физик Ампер экспериментально установил, от каких физических величин зависит эта сила.

Сила, с которой магнитное поле действует на помещенный в него отрезок проводника с током, равна произведению силы тока, модуля вектора магнитной индукции, длины отрезка проводника и синуса угла между направлением тока и магнитной индукции: F=JSΔlsinα.

Существует правило, по которому определяется направление силы

hello_html_m63f55d15.pngАмпера. Если в магнитном поле будет находиться рамка с током, то на

нее действует пара сил, которая создает вращающий момент для рамки

(рис. 2): M=JSBsinα.

Поворот рамки стоком в магнитном поле используют в

электроизмерительных приборах магнитоэлектрической системы,

например, в амперметрах. В магнитном поле между постоянным

магнитом и цилиндром из мягкого железа располагается катушка,

способная вращаться вокруг горизонтальной оси. При такой конструкции вращающий момент, действующий на катушку, максимален. Вращающий момент пропорционален силе измеряемого тока и числу витков в катушке. Измеряемая сила тока прямо пропорциональна углу отклонения стрелки.


Ответьте на вопросы к тексту:

  1. Почему магнитное поле действует на проводник с током, находящийся в этом магнитном поле?

  2. Сформулируйте правило для определения силы Ампера.

  3. В каких единицах измеряют магнитную индукцию?

  4. Возможно ли использовать поворот рамки с током в магнитном поле в приборах для измерения напряжения в электрической цепи? Как называются такие приборы?










Билет 10


Экспериментальное задание по теме «Динамика»: проверка зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити (или независимости периода от массы груза).

Оборудование: Шарик с отверстием, нить, секундомер, лента измерительная, штатив с муфтой и лапкой.

Ход работы

1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

№ опыта

Длина нити

l, м

Число колебаний,

N

Время колебаний,

t, с

Период колебаний Т1

Период колебаний Т2

1.


30




2.


30






2. Занесите в таблицу значение длины маятника.


3. Отклоните маятник от положения равновесия примерно на 7 см, отпустите его и измерьте время 30 полных колебаний.


4. Повторите опыт, уменьшив длину маятника примерно в 2 раза.


5. Вычислите период колебаний Т1 по формуле hello_html_62e23849.gif и период колебаний Т2 по формуле hello_html_m60139f.gif для обоих опытов, занесите в таблицу их значения.

Примечание: g=9,8 м/с2.


6. Проанализируйте значения периодов колебаний в каждом из опытов и сделайте вывод.

















Лабораторная работа

Проверка зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити (или независимости периода от массы груза).

Оборудование: Шарик с отверстием, нить, секундомер, лента измерительная, штатив с муфтой и лапкой.

Ход работы

1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений и вычислений.

№ опыта

Длина нити

l, м

Число колебаний,

N

Время колебаний,

t, с

Период колебаний Т1

Период колебаний Т2

1.


30




2.


30






2. Занесите в таблицу значение длины маятника.


3. Отклоните маятник от положения равновесия примерно на 7 см, отпустите его и измерьте время 30 полных колебаний.


4. Повторите опыт, уменьшив длину маятника примерно в 2 раза.


5. Вычислите период колебаний Т1 по формуле hello_html_62e23849.gif и период колебаний Т2 по формуле hello_html_m60139f.gif для обоих опытов, занесите в таблицу их значения.

Примечание: g=9,8 м/с2.


6. Проанализируйте значения периодов колебаний в каждом из опытов и сделайте вывод.















Билет 11

1. Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха.

2. Экспериментальное задание по теме «Электромагнитная индукция»: наблюдение явления электромагнитной индукции.

3. Текст по разделу «Квантовая физика», содержащий описание использования законов квантовой, атомной или ядерной физики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.

Пока еще недоступная энергия

При слиянии легких ядер выделяется энергия. Как научиться управлять этой энергией? Задача состоит в том, чтобы преодолев электрическое отталкивание, сблизить легкие ядра на достаточно близкие расстояния друг от друга, где уже начинают действовать между ними ядерные силы притяжения. Если бы можно было заставить два протона и два нейтрона объединиться в ядро атома гелия – или же четыре протона с соответствующими превращениями, - то при этом выделилась огромная энергия. Заставить сблизиться ядра можно с помощью нагрева до высоких температур, когда в результате обычных столкновений ядра могут сблизиться на столь малые расстояния, чтобы ядерные силы вступили в реакцию, и произошел синтез. Начавшись, процесс синтеза по-видимому, сможет дать такое количество теплоты, которое нужно для поддержания высокой температуры, необходимой для дальнейшего слияния ядер. Этот многостадийный процесс «горения» водорода, в результате которого происходит синтез гелия, является источником непрерывного потока солнечной радиации. Проблема использования ядер в мирных целях, например для производства электрической энергии, упирается в очень трудную проблему удержания реакции. Газ должен быть раскален до температуры порядка 50 000 000°С, и к тому же при синтезе выделяется полезное тепло, то задача удержания реакции еще более усложняется.

В настоящее время ведутся исследования по удержанию реагирующих веществ с помощью электромагнитного поля. Можно подвешивать в воздухе магнит с помощью других магнитов, хотя такое равновесное положение и является неустойчивым. Если пропускать ток достаточно большой силы через газ, то образуются потоки электронов и положительных ионов, движущихся навстречу друг другу. Под действием магнитного поля, которое окружает ток, такой поток движущихся зарядов сжимается в узкий шнур. В этом заключается так называемый пинч-эффект. Пинч-эффект и силы, создаваемые магнитными полями меняющимися по определенному закону, можно использовать для удержания плазмы – смеси быстро движущихся ядер и электронов в «магнитной бутылке», где происходит реакция синтеза.


Ответьте на вопросы к тексту:

  1. Что означает слово синтез?

  2. Всегда ли при ядерной реакции выделяется энергия?

  3. Что такое плазма?

  4. Каковы проблемы управления термоядерным синтезом?















Билет № 11

Экспериментальное задание по теме «Электромагнитная индукция»: наблюдение явления электромагнитной индукции.

Оборудование: гальванометр с нулевым делением в середине шкалы, постоянный полосовой магнит, катушка, соединительные провода.

Ход работы

1. К зажимам катушки подключите гальванометр. Введите в катушку магнит северным полюсом, а затем удалите.

2. Введите в катушку магнит южным полюсом, а затем удалите.

3. Результаты наблюдений запишите в таблицу.

Таблица

Действие эксперимента

Результаты опыта

1. Введите в катушку северный полюс магнита


2. Удалите из катушки северный полюс магнита


3. Введите в катушку южный полюс магнита


4. Удалите из катушки южный полюс магнита




4. Примените для всех четырех случаев правило Ленца.

5. Сформулируйте и запишите вывод.





















Билет 12

1. Работа в термодинамике. Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики. Адиабатный процесс. Второй закон термодинамики.

2. Качественные задачи по теме «Строение атомного ядра»:

Каков состав ядер натрия hello_html_m7f3ab89b.gif, серебра hello_html_269f91e8.gif, менделевия hello_html_3c757c31.gif.

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание опыта. Задания на определение (или формулировку) гипотезы опыта, условий его проведения и выводов.


Открытие животного электричества.

Днём рождения науки электробиологии по праву считается 26 сентября 1786 г. В этом году итальянский врач и учёный Луиджи Гальвани начинает новую серию опытов, решив изучить действие на мышцы лягушки «спокойного» атмосферного электричества. Поняв, что лапка лягушки является в некотором смысле чувствительным электродом, он решил попробовать обнаружить с её помощью это атмосферное электричество. Повесив аппарат на решётке своего балкона, Гальвани долго ждал результатов, но лапка не сокращалась ни при какой погоде.

И вот 26 сентября лапка, наконец, сократилась. Но это произошло не тогда, когда изменилась погода, а при совершении других обстоятельств: лапка лягушки была подвешена к железной решётке балкона при помощи медного крючка и свисающим концом случайно коснулась решётки.

Гальвани проверяет: оказывается, всякий раз, как образуется цепь «железо – медь – лапка», тут же происходит сокращение мышц независимо от погоды. Учёный переносит опыты в помещение, использует разные пары металлов и регулярно наблюдает сокращение мышц лапки лягушки. Таким образом был открыт источник тока, который впоследствии был назван гальваническим элементом.

Как же можно было объяснить это наблюдение? Во времена Гальвани учёные считали, что электричество не может возникать в металлах, они могут играть только роль проводников. Отсюда Гальвани заключает: источником электричества в этих опытах являются сами ткани лягушки, а металлы только замыкают цепь.

Ответьте на вопросы к тексту:

  1. Какую гипотезу пытался проверить Л. Гальвани, начиная в 1786 г. новую серию опытов с лапкой лягушки?

  2. Какой вывод сделал Л. Гальвани на основании своих опытов? В чём состояла ошибочность его вывода?

  3. Из каких основных частей должен состоять гальванический элемент?

  4. Если бы вы проводили опыты, аналогичные опытам Л. Гальвани, то какие бы дополнительные исследования (кроме проверки разных пар металлов) вы бы осуществили?





Билет 13

1. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда. Электрическое поле.

2. Экспериментальное задание по разделу «Молекулярная физика»: измерение влажности воздуха при помощи психрометра.

3. Текст по разделу «Механика», содержащий информацию, например, о мерах безопасности при использовании транспортных средств или шумовом загрязнении окружающей среды. Задания на понимание основных принципов, обеспечивающих безопасность использования механических устройств или выявлению мер по снижению шумового воздействия на человека.

Шумовое загрязнение среды

Остановитесь и прислушайтесь: по улице с шумом проносятся многотонные МАЗы и ЗИЛы, хлопают двери парадных на мощных стальных пружинах, со двора несутся крики детвора, до глубокой ночи бренчат гитары, оглушают магнитофоны и телевизоры, заводские цеха встречают нас грохотом станков и других машин… Картина вроде обыденная. Но нормально ли это?

Наш век стал очень шумным. Трудно назвать сейчас область техники, производства и быта, где в звуковом спектре не присутствовал бы шум, т.е. мешающая и раздражающая нас смесь звуков. За определенный комфорт, удобства связи и передвижения, благоустройство быта и совершенствование производства современному человеку приходится слушать не скрип телег, а вой автомобилей, лязг трамваев, рев реактивных самолетов. Внедрение в промышленность новых технологических процессов, рост мощности и быстроходности транспорта, механизация производственных процессов привели к тому, что человек в производстве и быту постоянно подвергается воздействию шума высоких уровней.

Шумом является всякий нежелательный для человека звук. При нормальных физических условиях скорость звука в воздухе 344 м/с. Звуковое поле – это область пространства, в которой распространяются звуковые волны. При распространении звуковой волны происходит перенос энергии. Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления, децибелах (дБ), это давление воспринимается не беспредельно. Шум в 20-30 дБ практически безвреден для человека и составляет естественный звуковой фон, без которого невозможна жизнь. Допустимая граница поднимается примерно до 80 дБ. Шум в 130 дБ вызывает у человека болевое ощущение, а достигнув 150 дБ, становится для него непереносимым. Недаром в средние века существовала казнь «под колокол»; колокольный звон убивал человека. На многих оживленных магистралях даже ночью шум не бывает ниже 70 дБ, в то время как по санитарным нормам он не должен превышать 40 дБ.

Шум, даже когда он не велик, создает значительную нагрузку на нервную систему человека, оказывая на него психологическое воздействие. Отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к преждевременной усталости, стойкой бессоннице и атеросклерозу. Под воздействием шума 85-90 дБ снижается слуховая чувствительность на высоких частотах. Недомогание, головокружение, тошнота, чрезмерная раздражительность – все это результат пребывания в шумных условиях. В настоящее время воздействие звук, шума на функции организма изучает наука аудеология. Было установлено, что шумы природного происхождения (шум морского прибоя, листвы, дождя и др.) благотворно влияют на организм, успокаивают его, нормализуют сон. В 1980 г. был принят закон «Об охране атмосферного воздуха», в котором в статье 12 отмечается, что «в целях борьбы с производственными и иными шумами должны, в частности, осуществляться: внедрение малошумных технологических процессов, улучшение планировки и застройки городов и других населенных пунктов, организованные мероприятия по предупреждению и снижению бытовых шумов».

Ответьте на вопросы к тексту:

  1. Какой уровень шума безвреден для человека?

  2. Какой допустимый уровень шума для человека?

  3. Как называется наука, изучающая воздействие звука и шума на человека?

  4. Как влияют сверхдопустимые уровни шумов на человека?


Билет 13

Экспериментальное задание по разделу «Молекулярная физика»: измерение влажности воздуха при помощи психрометра.

Оборудование: Термометр, психрометрическая таблица, стакан с водой.



Ход работы



  1. Возьмите термометр, измерьте температуру воздуха и запишите показания сухого термометра с учетом абсолютной погрешности измерений.


  1. Обмотайте конец трубки термометра ватой, смоченной в воде. Подождите пока столбик жидкости не прекратит опускаться, и вновь снимите показания термометра. Запишите показания влажного термометра с учетом абсолютной погрешности измерений.


  1. Используя психрометрическую таблицу, по разности температур определите значение относительной влажности воздуха, результат оформите в виде задачи или самостоятельно подготовленной таблице.































Психрометрическая таблица.



Показания сухого термометра, tсух,оС

Разность показаний сухого и влажного термометра,t,oC

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Относительная влажность воздуха φ,%

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30


100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

82

83

84

84

85

86

86

87

87

88

88

88

89

89

90

90

90

90

91

91

91

91

92

92

92

92

92

92

93

93

93

63

65

68

69

70

72

73

74

75

76

76

77

78

79

79

80

81

81

82

82

83

83

83

84

84

84

85

85

85

86

86

45

48

51

54

56

58

60

61

63

64

65

66

68

69

70

71

71

72

73

74

74

75

76

76

77

77

78

78

78

79

79

28

32

35

39

42

45

47

49

51

53

54

56

57

59

60

61

62

64

64

65

66

67

68

69

69

70

71

71

72

72

73

11

16

20

24

28

32

35

37

40

42

44

46

48

49

51

52

54

55

56

58

59

60

61

61

62

63

64

65

65

66

67




10

14

19

23

26

28

31

34

36

38

40

42

44

45

47

48

50

51

52

54

55

56

57

58

59

59

60

61






6

10

14

18

21

24

26

29

31

33

36

37

39

41

43

44

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55









7

11

14

17

20

23

25

27

30

32

34

35

37

39

40

42

43

44

45

47

48

49

50











4

8

11

14

17

20

22

24

26

29

30

32

34

36

37

38

40

41

42

43

44















6

9

12

15

17

20

22

24

26

28

30

31

33

34

36

37

38

39
















5

8

10

13

15

18

20

22

24

26

27

29

30

32

33

34

















Билет 14

1. Конденсаторы. Электроемкость конденсатора. Энергия заряженного конденсатора. Применение конденсаторов.

2. Качественная задача по теме «Строение атома. Фотоэффект»:

Катод вакуумного фотоэлемента освещается потоком монохроматического света. Что произойдет с максимальной кинетической энергией фотоэлектронов при увеличении частоты падающего светового излучения?

3. Текст по теме «Тепловые двигатели», содержащий информацию о воздействии тепловых двигателей на окружающую среду. Задания на понимание основных факторов, вызывающих загрязнение и выявление мер по снижению воздействия тепловых двигателей на природу.


«Грязный» транспорт

Число автомобилей на дорогах растет. Все возрастающая интенсивность движения приводит к увеличению вредных выбросов, что негативно отражается на качестве воздуха: 1 т бензина, сгорая, выделяет 500-800 кг вредных веществ. В атмосферу ежегодно выбрасывается порядка 5 млрд. т СО2. В состав выхлопных газов входит 1 200 компонентов, в том числе оксида углерода, оксиды азота, углеводороды, альдегиды, оксиды металлов (наиболее вредный – оксид свинца), сажа и пр.

Молекулы оксида углерода способны поглощать инфракрасное излучение, поэтому увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере изменяет ее прозрачность. Инфракрасное излучение, испускаемое земной поверхностью, все в большей мере поглощается в атмосфере. Дальнейшее увеличение концентрации углекислого газа в атмосфере может привести к так называемому «парниковому эффекту». Ежегодно температура атмосферы Земли повышается на 0,05°С. При сжигании топлива уменьшается содержание кислорода в воздухе. Более половины всех загрязнений атмосферы создает транспорт. Кроме оксида углерода и соединений азота при работе двигателей сгорания ежегодно в атмосферу выбрасывается 2-3 млн. т свинца. Содержание серы в топливе напрямую влияет на выделение в окружающую среду диоксида серы. Диоксид серы вызывает образование сульфатных частиц, которые оказывают целый ряд негативных последствий на здоровье человека. Диоксид серы также может превращаться в высококоррозийную серную кислоту («кислотный дождь»), которая, среди прочего, способна повреждать даже здания. Так как автомобильные двигатели играют решающую роль в загрязнении окружающей среды в городах, то проблема их усовершенствования является одной из наиболее важных научно-технических задач. Один из путей уменьшения загрязнения атмосферы – использование дизелей вместо карбюраторных бензиновых двигателей, так как в дизельное топливо не добавляют свинец. В перспективе и другие способы уменьшения загрязнения окружающей среды, например, применение электродвигателей на транспорте или двигателей, в которых топливом является водород, создание автомобилей, работающих на солнечной энергии.

Ответьте на вопросы:

  1. Какие еще тепловые двигатели, кроме двигателей внутреннего сгорания оказывают отрицательное влияние на окружающую среду?

  2. К каким последствиям приводит широкое применение тепловых машин в энергетике и транспорте?

  3. К чему может привести повышение температуры Земли?

  4. Что предпринимается для охраны природы?



Билет 15

1. Электрический ток. Работа и мощность в цепи постоянного тока. Закон Ома для полной цепи.

2. Качественная задача по теме «Излучение и спектры»:

Почему стеклянная призма непригодна для получения спектров инфракрасного и ультрафиолетового излучения? Какие призмы нужны для этих двух случаев?

3. Текст по разделу «Механика», содержащий описание использования законов механики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.

Опыт Джоуля

В начале прошлого века английский ученый Д.Джоуль впервые установил закон сохранения энергии. Ему удалось экспериментально доказать, что механическая энергия переходит в тепловую, тепловая в механическую в эквивалентных соотношениях. Баланс сходился всюду: химическая энергия превращалась в тепловую или сначала в электрическую, а затем в тепловую, электрическая энергия в химическую, а затем в тепловую. Многочисленные опыта проверялись и перепроверялись. Перед вами описание опыта, проведенного Джоулем, по измерению потенциальной энергии силы тяжести в тепловую при падении свинцовой дроби. Горсть свинцовой дроби помещалась в закрытую картонную трубку и быстро переворачивалась так, чтобы дробь пролетела всю высоту трубки. Трубку резка переворачивали подряд порядка 50 раз. После этого дробь высыпали в картонный стаканчик. Ртутным термометром измеряли температуру дроби до и после опыта. При каждом переворачивании трубки дробь приобретает потенциальную энергию за счет переворачивания. При падении дроби ее потенциальная энергия превращается в кинетическую, которая при неупругом ударе о дно картонной трубки переходит в теплоту.

Можно рассчитать полную кинетическую энергию и количество теплоты, полученное дробью в конце опыта. Это очень неточный эксперимент и его можно усовершенствовать. В промышленности используют потенциальную энергию поднятого молота при штамповке деталей из металла и пластмасс, а также при ковке деталей на кузнечных молотах.


Ответьте на вопросы к тексту:

  1. Почему не обязательно в этом опыте измерять массу дроби?

  2. Когда дробь заканчивает свое движение, почему дно трубки должно находиться на твердой поверхности?

  3. Почему Джоуль пришел к выводу, что оптимальное число переворачиваний трубки 50?

  4. Как можно усовершенствовать опыт?














Билет 16

1. Магнитное поле. Действие магнитного поля на электрический заряд, и опыты, иллюстрирующие это действие. Магнитная индукция.

2. Качественные задачи по теме «Электромагнитные волны»:

На каком физическом явлении основана радиолокация и для каких целей ее применяют?

3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления или его признаков, объяснение явления при помощи имеющихся знаний.

Пузыри

Вам наверняка приходилось наблюдать за пузырями, которые образуются на поверхности пенных растворов, при выдувании из трубочки специальных растворов. Какой они формы? Долго они живут или быстро исчезают? Большие они или маленькие?

Ведь вы наверняка наблюдали, как иголка или, например, скрепка, или лезвие может держаться на поверхности воды. Надо сделать это – только очень осторожно: положить эти предметы строго горизонтально, стоит только начать опускать эти предметы наклонно, как они сразу идут ко дну. Значит в первом случае что-то поддерживало их, но что?

Молекулы, расположенные не очень близко друг к другу, притягиваются. В твердых телах межмолекулярные силы притяжения настолько велики, что надо приложить очень большое усилие для расцепления молекул и разделения твердого предмета на части.

В жидкостях притяжение не настолько сильное, но оно существует и вполне ощутимо. Наблюдая капли росы, вы замечали их округлую форму? А капля воды, растекаясь по ровной поверхности, образует круг, а в центре приподнятый холмик. Несомненно, существует какое-то притяжение между молекулами воды, которое заставляет их собираться в единое целое. Силы как можно ближе к центру капли. В результате поверхность служит как бы пленкой, стягивающей всю массу жидкости. Говорят, что жидкость обладает поверхностным натяжением.

Пузыри тоже образуются за счет сил поверхностного натяжения. Добавление в воду моющих средств, например, мыла, ослабляют силы притяжения. На поверхности такого раствора уже практически невозможно удержать легкие предметы.

Пусть сначала поверхностное натяжение велико, как в случае чистой водой. Наружный слой воды давит на воздух и сжимает его. Сжатый воздух пытается прорваться через пленку и, в конце концов, прорывает его в каком-либо слабом месте – пузырь лопается.

Ответьте на вопросы:

1.Каким образом некоторые насекомые, например stenus, удерживаются на воде и даже используют силы поверхностного натяжения для того, чтобы двигаться?

2. Почему пузырь имеет всегда шарообразную форму?

3. Зависят ли силы поверхностного натяжения от температуры?

4. Как можно измерить силу поверхностного натяжения?



Билет 17

1. Полупроводники. Полупроводниковые приборы.

2. Качественная задача по теме «Свойства жидкостей. Капиллярные явления»:

Как объяснить действие фитиля, бинта из марли, промокательной бумаги?

3. Текст по разделу «Механика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.

Резонанс

hello_html_790832f2.pngВы наблюдали, что при вращении велосипедного колеса, начиная с некоторой скорости вращения, невозможно различать спицы колеса. Они стали как бы шире и сливаются воедино. Представим себе, что между двумя брусочками закрепим четыре упругие гибкие пластинки разной длины (пластинки можно нарубить из металлических линеек). На концах пластинок имеются, сделанные из легкой жести, белые флажки. Пластинки могут совершать упругие колебания. Для своих наблюдений прибор укрепим на центробежной машине.


Начнем плавно вращать рукоятку центробежной машины, медленно и равномерно увеличиваем скорость. При этом пластинки нашего прибора испытывают периодические толчки, частота которых равна числу оборотов машины. Наблюдает, что при постепенном увеличении скорости вращения, визуальная ширина закрепленных пластинок поочередно увеличивается. Чем больше частота вращения центробежной машины, тем у более короткой пластинки наступает эффект увеличения полоски флажка, и наоборот. Увеличение ширины полоски флажка можно объяснить тем, что у пластинок наблюдается максимальное отклонение от положения равновесия при определенной частоте вращения центробежной машины. Когда собственная частота пластинки, определяемая ее параметрами, совпадает с частотой вращения центробежной машины, наступает явление резонанса.

Ответьте на вопросы к тексту:

1. За счет чего можно добиться гибкости пластинок?

2. Что называется резонансом?

3. Почему в резонанс вступает короткая пластина при большой частоте, а длинная - при меньшей?

4. Приведите пример полезного применения резонанса.
















Билет 18

1. Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

2hello_html_m6494411c.gif. Качественная задача по теме «Кинематика»:

На рисунке представлен график зависимости модуля скорости

hello_html_m3c205d3f.gifhello_html_m7d211077.gifhello_html_m1ce5c172.gifhello_html_m50e05064.gifhello_html_m7147bda4.gif тела от времени его движения? В какой из следующих

промежутков времени сумма сил, действующих на тело,

hello_html_519a17b9.gifhello_html_m7eaa7d36.gifhello_html_m7eaa7d36.gifhello_html_m7eaa7d36.gifhello_html_m7eaa7d36.gifhello_html_m7eaa7d36.gifhello_html_m7eaa7d36.gifhello_html_m7eaa7d36.gif была постоянна и равна нулю?

0 1 2 3 4 5 6 7 t, с


3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание опыта. Задания на определение (или формулировку) гипотезы опыта, условий его проведения и выводов.

Давление воздуха

Когда мы обращаем внимание на то, что вокруг нас воздух? Тогда, когда мы начинаем быстро двигаться, или тогда, когда нам дует ветер в лицо. Но самый наглядный способ убедиться в наличии воздуха – увидеть, как он давит на находящиеся в нем предметы.

Приготовим емкость с водой. Возьмем стакан, наполненный водой до краев, погрузим его в воду вверх дном. Медленно начнем вытаскивать стакан из воды. Вода поднимается вместе со стаканом, и уровень его намного выше, чем уровень воды в емкости. Казалось, что воду в стакане ничто не поддерживает. Но тогда бы она вылилась из стакана. Что это за сила, удерживающая воду?

На несколько сотен километров вверх простирается над нами воздушный океан. Хотя воздух нам кажется совершенно невесомым, он оказывает значительное давление на все предметы, окружающие нас. На каждый квадратный сантиметр он оказывает давление порядка 9,8 Н. Таким образом воздух давит на поверхность воды в емкости и удерживает столб воды в стакане. Если возьмем трубки высотой 15, 30 см, 3 м, то при повторении опыта мы убедились бы, что в трубках такой высоты атмосферное давление удерживает столб воды в них. Однако есть предел высоты водяного столба, который может быть удержан атмосферным давлением. Вода, как и воздух, давит на находящиеся в ней тела. На глубине примерно 10 м сила давления становится равной 98 Н, что совпадает с нормальным атмосферным давлением. Значит, давление столба воды высотой 10 м (а точнее 10 м 33 см) как раз уравновешивает атмосферное давление, которое удерживает воду в сосуде. Таким образом высота столба воды не может превышать 10 м.


Ответьте на вопросы к тексту:

  1. Можно ли давление воздуха измерять высотой столба воды?

  2. Изменение атмосферного давления означает вероятное изменение погоды?

  3. Почему использую ртутные барометры, а не водяные?

  4. Чему равно атмосферное давление в кабинете, в котором сдаете экзамен?











Билет 19

1. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля.

2. Качественная задача по теме «Законы термодинамики»:

Как изменится внутренняя энергия идеального газа при изохорном нагревании?

3. Текст по разделу «Квантовая физика», содержащий описание использования законов квантовой, атомной или ядерной физики в технике. Задания на понимание основных принципов, лежащих в основе работы описанного устройства.


Центрифугирование

Разделение изотопов (например, извлечение Li-6, U-235, D) всегда сопряжено со значительными трудностями, так как изотопы, представляющие собой чуть различающие по массе вариации одного элемента, химически ведут себя одинаково. Но скорость прохождения некоторых реакций отличается в зависимости от изотопа элемента. Но различия в поведении изотопов настолько малы, что за одну стадию разделения вещество обогащается на сотые доли процента и повторять процесс разделения приходится огромное число раз.

На производительность подобной каскадной системы влияют две причины: степень обогащения на каждой из ступеней и потери искомого изотопа в отходном потоке. Поясним второй фактор. На каждой из стадий обогащения поток разделяется на две части – обогащенную и обедненную нужным изотопом. Поскольку степень обогащения крайне низка, суммарная масса изотопа в отработанной породе может легко превысить его массу в обогащенной части. Для исключения такой потери ценного сырья обедненный поток каждой последующей ступени попадает снова на вход предыдущей. Существует несколько методов разделения изотопов. В любом случае количество произведенного обогащенного материала зависит от желаемой степени обогащения и обеднения выходных потоков. Если исходное вещество имеется в большом количестве и дешево, то производительность каскада можно увеличить за счет отбрасывания вместе с отходами и большого количества не извлеченного полезного элемента (например: производство дейтерия из обычной воды). Эффективность различных методов разделения зависит также от свойств исходного вещества. Технология газового центрифугирования впервые была разработана в Германии во время второй мировой войны и в начале 60-х годов получила промышленное применение. Если газообразную смесь изотопов пропустить через высокоскоростные центрифуги, то при вращении произойдет разделение изотопов по массе: легкие и тяжелые частицы будут вращаться в разных слоях, где их будет можно собрать. Центрифуга одинаково хорошо работает и с легкими и с тяжелыми элементами. Степень разделения пропорциональна квадрату отношения скорости вращения к скорости молекул в газе.

Поэтому желательно, как можно быстрее раскрутить центрифугу. Типичные скорости вращения центрифуг от 250 до 600 м/с. Этот метод имеет уменьшенное энергопотребление, большую легкость в наращивании мощности. В настоящее время газовое центрифугирование – основной метод разделения изотопов.

Ответьте на вопросы:

1. Где находят применение изотопные технологии?

2. Как используют изотопы в медицине?

3. За счет какого действия происходит разделение изотопов в центрифуге?

4. Какие методы разделения изотопов вы знаете?



Билет 20

1. Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур. Превращение энергии при электромагнитных колебаниях.

2. Экспериментальное задание по теме «Динамика»: определение коэффициента трения скольжения.

3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.

Броуновское движение

В своей повседневной жизни мы часто сталкиваемся с явлением диффузии – проникновением молекул одного вещества среди молекул другого (засолка продуктов, окраска тканей т.д.). Причем, чем выше температура веществ, тем процесс диффузии происходит быстрее. В 1827 г. английский ученый Р. Броун впервые наблюдал это явление, рассматривая в микроскоп взвешенные в воде споры плауна. Броуновское движение можно наблюдать и в газе. Вот так описывает броуновское движение немецкий физик Р. Поль. «Немногие явления способны так увлечь наблюдателя, как броуновское движение. Здесь наблюдателю позволяется заглянуть за кулисы того, что совершается в природе.

Перед ним открывается новый мир – безостановочная сутолока огромного числа частиц. Быстро пролетают в поле зрения микроскопа мельчайшие частицы, почти мгновенно меняя направление движения. Медленнее продвигаются более крупные частицы, но и они постоянно меняют свое направление движения. Большие частицы практически толкутся на месте. Их выступы явно показывают вращение частиц вокруг своей оси, которая постоянно меняет свое направление в пространстве. Нигде нет и следа системы или порядка. Господство слепого случая – вот такое сильное, подавляющее впечатление производит эта картина на наблюдателя». Броуновским движением является дрожание стрелок чувствительных измерительных приборов, которое происходит из-за теплового движения атомов деталей приборов и окружающей среды. Молекулярно-кинетическая теория броуновского движения была создана А. Эйнштейном в 1905 г.

Ответьте на вопросы:

1. Какова причина броуновского движения?


2. Как влияет температура вещества на броуновское движение?


3. Наблюдается ли броуновское движение в твердых телах?


4. Кто окончательно построил теорию броуновского движения и экспериментально ее подтвердил?









Билет 21

1. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны. Волновые свойства света. Различные виды электромагнитных излучений и их практическое применение.

2. Качественная задача по теме «Строение газов, жидкостей и твердых тел»:

Чем отличаются агрегатные состояния веществ друг от друга?

3. Текст по теме «Квантовая физика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.

Какие они, звезды?

Важнейшим источником информации о большинстве небесных объектов является их излучение. Наиболее ценные и разнообразные сведения о телах позволяет получить спектральный анализ из излучения. Этим методом можно установить качественный и количественный химический состав светила, его температуру, наличие магнитного пол, скорость движения по лучу зрения и многое другое. Спектральный анализ основан на явлении дисперсии света. Известно. что свет распространяется в виде электромагнитных волн. Причем каждому цвету, входящему в спектр света, соответствует определенная длина электромагнитной волны. Длина волны света увеличивается от фиолетовых лучей до красных приблизительно от 0,4 до 0,7 мкм. За фиолетовыми лучами в спектре лежат ультрафиолетовые лучи, не видимые глазом, но действующие на фотопластинку. Еще меньшую длину волны имеют рентгеновские лучи. За красными лучами находится область инфракрасных лучей. они невидимы, но воспринимаются приемниками инфракрасного излучения, например, специальными фотопластинками.

Для получения сп5екторов применяют приборы, называемые спектроскопом и спектрографом. В спектроскоп спектры рассматривают, а спектрографом его фотографируют. Для спектрального анализа различных видов излучений в астрофизике используют и более сложные приборы. Достаточно протяженные плотные газовые массы звезд дают непрерывные сплошные спектры в виде радужных полосок. Каждый газ излучает свет строго определенных длин волн и дает характерный для данного химического элемента линейчатый спектр. Наблюдения показывают, что звезды порой меняют свой блеск. Изменения в состоянии газа дают изменения и в спектре данного газа. По уже составленным таблицам с перечнем линий для каждого газа и с указанием яркости каждой линии определяют количественный и качественный состав небесных светил.


Ответьте на вопросы:


1. Как определяют химический состав звезд?


2. Как определяют качественный состав звезд?


3. Можно ли считать качественный анализ по спектрам излучения точным?


4. Чем отличается спектроскоп от спектрографа?








.

Билет 22

1. Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора. Лазеры. Испускание и поглощение света атомами. Спектры.

2. Экспериментальное задание по теме «Постоянный ток»: измерение сопротивления при последовательном или параллельном соединении проводников.

3. Текст по разделу «Механика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.

Звуки


Задумайтесь о происхождении звуков – вот стукнула дверь, ударили кулаком по столу, проехала машина, стучат каблучки по полу. Звук всегда вызывается каким-либо механическим движением. Доски, стол, стены, большинство других предметов от толчков не приходят в видимое движение, если только они не очень сильны. Но они способны несколько прогибаться, и в результате возникает их легкое движение вперед-назад (вибрация). Хорошо иллюстрирует природу колебаний туго натянутая струна или резиновый шнур. Предположим, что мы оттянули середину струны гитары от нормального положения. Струна натягивается, и, когда мы ее отпустим, она вернется назад, но в момент возвращения в свое нормальное положение она будет двигаться. Продолжая движение, постепенно замедляясь, она остановится, но уже по другую сторону от своего первоначального положения. Теперь струна снова натянута и должна двигаться назад. Со временем, после многих таких колебаний струна вернется в состояние покоя.

Подобным образом происходят колебания твердых упругих предметов, если какой-то участок тела толкнуть и вывести из нормального состояния. Колебания одной части предмета оказывают влияние на остальные части. Колеблющиеся участки тянут и толкают соседние, а те тоже начинают колебаться. В свою очередь, они приводят в движение окружающие их участки и т.д. Таким образом, колебания, созданные в одной точке тела, передаются другим его точкам по всем направлениям, так что через какое-то время колеблются все точки внутри сферы с центром в источнике колебаний. Так распространяется звуковая волна в твердом материале.


Ответьте на вопросы:


1. Одинакова ли скорость распространения звука в различных твердых материалах?


2. Только ли в твердых материалах распространяется звук?


3. Можно ли на Земле услышать гул двигателя космического корабля, пролетающего в открытом космосе?


4. Получите звуковые колебания на одном из физических приборов.













Билет 22

Экспериментальное задание по теме «Постоянный ток»: измерение сопротивления при последовательном или параллельном соединении проводников.

Оборудование: Вольтметр, амперметр, источник питания, резисторы (реостаты), ключ замыкания тока, соединительные провода.

Ход работы

1. Соберите электрическую цепь, изображенную на рисунке 1.



hello_html_3d5113ea.gif

рис. 1



2. Измерив силу тока в цепи, а также напряжение на различных участках, заполните таблицу1:

Таблица1.

I,A


U1,B

U2,B

U3,B

U,B

R1,Ом

R2,Ом

R3,Ом

R,Ом














3. Сравнив сумму сопротивлений отдельных резисторов (R1+R2+R3) с общим сопротивлением R сделайте вывод.











4. Соберите электрическую цепь, изображенную на рисунке 2.

5. Измерив силу тока и напряжение, найдите общее сопротивление R. Используя найденные в предыдущем задании сопротивления отдельных резисторов заполните таблицу и сделайте вывод.



hello_html_2b5a2307.gif

рис. 2

Таблица2.

1/R


1/R1

1/R2

1/R3











6.Определите экспериментальным путем общее сопротивление цепи, изображенной на рисунке 3 и сравните его с теоретически найденным.hello_html_m2a7690f7.gif



hello_html_m52d3ddb6.gif




Билет 23

1. Квантовые свойства света. Фотоэффект и его законы. Применение фотоэффекта в технике.

2. Качественная задача по теме «Электрический ток»:

На рисунке представлена зависимость силы тока I от напряжения U на некотором сопротивлении. На каком участке цеп выполняется закон Ома?

Ihello_html_m3d608e30.gifhello_html_m5b2e894.gifhello_html_7dc8f820.gif, А

hello_html_8d92ef0.gifhello_html_74d90c5a.gifhello_html_53e30859.gif

hello_html_59e5f253.gifhello_html_m5f16e53e.gifhello_html_787395f9.gifhello_html_m7f99eb17.gifhello_html_78dc9b40.gif

hello_html_12c8c19e.gifU, В



3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления или его признаков, объяснение явления при помощи имеющихся знаний.

О природе теплоты

Задумывались ли над тем, как тепло проникает через твердые тела? Почему испарение приводит к охлаждению?

Молекулы веществ находятся в непрерывном движении и все время взаимодействуют друг с другом. В жидкостях и газах они способны передвигаться на большие расстояния, причем в газах движение происходит более свободно, чем в жидкостях. В твердом теле молекулы только совершают колебания вблизи определенных мест. Чем быстрее движутся молекулы, тем выше температура газа. При передаче тепла через твердый материал распространяется не вещество, вроде воды или воздуха, а изменяется интенсивность колебаний молекул. Наблюдали ли вы, что происходит, когда пища в кастрюле, поставленной на газовую плиту, разогревается? Движение молекул горящего газа намного быстрее, чем у предметов с нормальной температурой. Эти быстрые молекулы сталкиваются с молекулами металлу у дна кастрюли. И те начинают двигаться гораздо быстрее. Затем, в верхних слоях металла и так от молекулы к молекуле быстрое колебательное движение распространяется через металл и достигает содержимого кастрюли.

А почему происходит охлаждение, когда вода или другая любая жидкость испаряются? Жидкости отличаются от твердых тел тем, что молекулы в них могут вырываться из своего окружения и двигаться более или менее сами по себе. Межмолекулярных сил уже не хватает, чтобы удерживать молекулы в одном определенном положении, как это имеет место в твердых телах. Но силы притяжения в жидкости еще достаточно велики, чтобы удерживать молекулы все вместе в объеме жидкости, налитой в сосуд. Во время своих перемещений по жидкости молекулы соударяются друг с другом. Может случиться, что молекула, находящаяся недалеко от поверхности, получит при соударении настолько большую скорость, что сможет вылететь из жидкости в воздух. Происходит процесс испарения. В жидкости остаются более медленные молекулы, которым соответствует более низкая температура. В результате при испарении жидкость охлаждается.


Ответьте на вопросы к тексту:

1. Что вы должны почувствовать, если протрете кожу своей руки спиртом?

2. При одной и той же температуре, когда нам кажется теплее – в сырую погоду или в сухую?

3. Когда быстрее растает кусочек льда – закутанный в теплый шарф или положенный на тарелку?

4. Каков принцип работы холодильника?

Билет 24

1. Состав ядра атома. Ядерные силы. Дефект массы и энергия связи ядра атома. Ядерные реакции. Ядерная энергетика.

2. Экспериментальное задание по теме «Молекулярная физика»: опытная проверка газового закона.

3. Текст по разделу «Электродинамика», содержащий описание физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни. Задания на понимание физических терминов, определение явления, его признаков или объяснение явления при помощи имеющихся знаний.

Тлеющий разряд

Кто из нас не любовался огнями ночного города? Красные, зеленые … огни в рекламных трубках. Как они создаются?

Если из трубок, которым можно придать разную форму, откачать воздух до давления порядка десятых и сотых долей миллиметров ртутного столба и на впаянные в трубку электроды подать напряжение порядка нескольких сотен вольт, то в трубке возникает свечение. Возникшее таким образом свечение получило название тлеющего разряда.

При тлеющем разряде почти вся трубка, за исключением небольшого участка возле катода, заполнена однородным свечением, называемым положительным столбом. Когда мы соединяем электроды трубки с источником высокого напряжения, то свободные положительные ионы, имеющиеся в газе даже при пониженном давлении, устремляются к катоду. При определенном разрежении, когда длина свободного пробега значительна, скорость положительных ионов достигает такого значения, что с поверхности катода вырываются электроны, устремляющиеся к аноду. При своем движении электроны, сталкиваясь с нейтральными молекулами газа, возбуждают свечение газа и частично его ионизацию.

Если трубка наполнена неоном, возникает красное свечение, аргоном – синевато-зеленое свечение. В лампах дневного света используют разряд в парах ртути.

Тлеющий разряд получил применение в квантовых генераторах. - газовых лазерах.


Ответьте на вопросы к тексту:

  1. Для чего понижается давление в газоразрядных трубках?

  2. От чего зависит цвет свечения?

  3. Почему при возникшем тлеющем разряде не вся трубка заполнена положительным столбом?

  4. Где применяют трубки с тлеющим разрядом?














Билет 24

Экспериментальное задание по теме «Молекулярная физика»: опытная проверка газового закона.

Оборудование: Термометр, линейка измерительная с миллиметровыми делениями, узкая стеклянная трубка, запаянная с одного конца, сосуд цилиндрический, стакан с водой комнатной температуры, пластилин.

Ход работы

  1. Измерить длину L1 узкой трубки.

  2. Цилиндрический сосуд заполнить горячей водой (не превышающей 60оС)

  3. Опустить в сосуд с горячей водой узкую трубку запаянным концом вниз на 3-5 мин. (рис.а)

  4. Измерить температуру Т1 горячей воды; плотно залепить открытый конец трубки пластилином. Вынуть трубку из сосуда с горячей водой и сразу же опустить ее в стакан с водой комнатной температуры закрытым концом вниз. Снять пластилин под водой (рис.б)

  5. После прекращения подъема воды погружать трубку в стакан до тех пор, пока уровень воды в трубке не сравняется с уровнем в стакане; измерить длину L части трубки, погруженной в воду (рис.в)

  6. Измерить температуру Т2 воздуха в комнате.

  7. Результаты измерений занести в таблицу.



Длина трубки L1,мм

Температура горячей воды

Длина столба воды L, вошедшей в трубку, мм

Длина свободной от воды части узкой трубки L2=L1-L, мм

Температура воздуха

t1, oC

T1,K

t2,oC

T2,K














  1. Сравнить отношения hello_html_24f179be.gif и отношение hello_html_mc623473.gif. Так как hello_html_m5bd4540b.gif и hello_html_m215a4b78.gif (S-площадь трубки), то отношение hello_html_mc623473.gif равно отношению hello_html_4ee4d26c.gif

  2. Теоретически согласно закону Гей-Люссака, hello_html_m646eaec7.gif или hello_html_m6fcdce54.gif

При подстановке в это выражение измеренных в опыте величин: Т12,L1,L2;V

hello_html_m7333712.gif



Билет 25

1. Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и методы их регистрации. Влияние ионизирующей радиации на живые организмы.

2. Экспериментальное задание по теме «Постоянный ток»: построение графика зависимости силы тока от напряжения.

3. Текст по разделу «Механика», содержащий описание опыта. Задания на определение (или формулировку) гипотезы опыта, условий его проведения и выводов.

Нет веса?

Проведем наблюдения за несколькими опытами.

Опыт № 1. Возьмем литровую пластиковую бутылку, проделаем в ней по вертикали несколько отверстий. Нальем в нее воду. Из отверстий будут бить под разными углами струи воды. В силу того, что давление на разных высотах разное, поэтому и углы разные.

Сбросим наполненную водой бутылку с некоторой высоты, например, можно встать на стул и сбросить бутылку с высоты вытянутой руки. Почему-то струи воды не хотят больше выливаться.

Опыт № 2. Нальем в бутылку с отверстиями снова воду. Подбросим бутылку вверх.

Увы! Вода при движении бутылки вверх снова не выливается.

Опыт № 3. Бутылку с отверстиями наполним водой и бросим ее под углом к горизонту, в заранее подготовленное ведро (можно вместо бутылки в этом случае взять наполненный водой теннисный шарик). Вода снова не хочет выливаться через отверстия. (Во всех опытах бутылка, наполненная водой, не закрывается пробкой).

Во всех трех опытах стало отсутствовать давление верхних слоев воды на нижние. Проверим эти наблюдения на следующем опыте.

Опыт № 4. К дощечке прикрепим пружину от школьного динамометра, а к ней гирю порядка 300 г. Отметим фломастером насколько растянулась пружина. Снова встанем на стул и с высоты вытянутой руки сбросим дощечку вниз. Предварительно попросим товарища проследить за поведением пружины. А ведет она себя «странно». Она во время своего падения не растягивается. Значит, грузы не оказывают действия на пружину во время свободного падения.


Ответьте на вопросы к тексту:

1. Что объединило все эти опыты?

2. Почему при свободном падении отсутствовало давление внутри падающей системы?

3. как называется состояние свободного падения?

4. Где встречается состояние невесомости? Имеет ли оно полезное применение?

















Билет 25

Экспериментальное задание по теме «Постоянный ток»: построение графика зависимости силы тока от напряжения

Оборудование: амперметр, вольтметр, источник питания, ключ, реостат, резистор, соединительные провода.

Ход работы

  1. Соберите электрическую цепь по схеме.



hello_html_1a88a973.gif

2. Увеличивайте напряжение на резисторе, перемещая движок реостата. Фиксируйте показания приборов (вольтметра и амперметра) и заносите их в таблицу.

Таблица

опыта

1

2

3

4

5

6

7

U, В








I, А










  1. Выберите масштаб и постройте вольт-амперную характеристику резистора.

  2. Проанализируйте полученные данные и сделайте вывод.

  3. Выполняется ли закон Ома для участка цепи?















Краткое описание документа:

Комплект экзаменационных материалов состоит из 25 билетов, каждый из которых включает один теоретический и два практических вопроса. Первый вопрос в билетах проверяет освоение обучающимися  знаний о фундаментальных физических законах и принципах, наиболее важных открытиях в области физики и методах научного познания природы.

Вторые вопросы представляют собой либо экспериментальные задания, либо качественные задачи. Экспериментальные задания направлены на оценку сформированности практических умений: проводить наблюдения, планировать и выполнять простейшие эксперименты, измерять физические величины, делать выводы на основе экспериментальных данных.

Автор
Дата добавления 16.12.2014
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров531
Номер материала 191584
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх