WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
УДК 53 Федеральное агентство по образованию ББК 22.3 С232 Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского Рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом ОмГУ Рецензенты:

канд. физ.-мат. наук В.И. Струнин;

канд. физ.-мат. наук И.Н. Щеткин С232 Сборник задач по физике (для абитуриентов ОмГУ) / сост. Л.В. Баранова, Т.К. Болецкая, Е.Ю. Мосур, М.Г. Потуданская. – Омск: Изд-во ОмГУ, 2006. – 86 с.

СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ФИЗИКЕ ISBN 5-7779-0679-6 Сборник включает задачи трех уровней сложности, ответы к (для абитуриентов ОмГУ) ним, примеры решения задач, два варианта вступительного экзамена по физике в ОмГУ 2005 года.

Адресован абитуриентам ОмГУ, поступающим на физический факультет и факультет компьютерных наук.

УДК 53 ББК 22.3 Изд-во Омск ISBN 5-7779-0679-6 © Омский госуниверситет, 2006 ОмГУ 2006 КВАНТОВАЯ ФИЗИКА.............................................................................65 ОГЛАВЛЕНИЕ Световые кванты. Фотоэффект и его законы. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.......................................................................65 ПРЕДИСЛОВИЕ........................................................................................... 5 Атом и атомное ядро. Излучение фотонов............................................66 ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ПО ФИЗИКЕ........................................... 6 ТЕСТЫ..........................................................................................................68 ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ.............................................................. 11 Тест по физике № 1.................................................................................68 МЕХАНИКА................................................................................................ 16 Решения задач теста № 1........................................................................71 Кинематика.............................................................................................. Тест по физике № 2.................................................................................Основы динамики................................................................................... Ключ к тесту по физике № 2...................................................................Законы сохранения в механике.............................................................. ОТВЕТЫ.......................................................................................................Гидромеханика........................................................................................ Механические колебания и волны........................................................ МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА......................... Основы молекулярно-кинетической теории......................................... Идеальный газ......................................................................................... Жидкости и твердые тела....................................................................... ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ............................................................. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ.................................................... Электростатика. Электризация тел. Закон Кулона. Закон сохранения заряда. Напряженность электрического поля.

Принцип суперпозиции................................................................................ Потенциал электрического поля. Разность потенциалов.

Работа электростатического поля............................................................... Электроемкость конденсатора. Соединения конденсаторов.

Энергия электрического поля конденсатора.............................................. Постоянный электрический ток. Сила тока. Напряжение.

Сопротивление.............................................................................................. Электрический ток в различных средах................................................ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ................................................................................ Электромагнитная индукция. Действие магнитного поля на электрические заряды.............................................................................. Электромагнитные колебания и волны................................................. ОПТИКА...................................................................................................... ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ................................. Принцип относительности Эйнштейна. Скорость света в вакууме как предельная скорость передачи сигнала. Связь между массой и энергией............................................................................. 3 ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ПО ФИЗИКЕ (разработана А.Н. Мансуровым, Ю.И. Диком, В.А. Коровиным) МЕХАНИКА ПРЕДИСЛОВИЕ Кинематика Сборник задач предназначен для абитуриентов физического Механическое движение. Относительность движения. Систефакультета и факультета компьютерных наук Омского государстма отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение.

венного университета, сдающих физику в качестве вступительноСкорость. Ускорение. Равномерное и равноускоренное прямолиго испытания.

нейное движение. Свободное падение тел. Ускорение свободного В последние годы в ОмГУ экзамен по физике проводится в падения. Уравнение прямолинейного равноускоренного движения.

виде теста, который состоит из 20 задач. Умение решать задачи Криволинейное движение точки на примере движения по окружрассматривается как главный критерий оценки степени усвоения ности с постоянной по модулю скоростью. Центростремительное теоретического материала физики. Целью создания сборника заускорение.



дач является повышение эффективности подготовки абитуриентов ОмГУ к вступительному экзамену по физике. Основы динамики Задачи сборника разделены по темам, которые соответству- Инерция. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы ют примерной программе по физике, разработанной Министерст- отсчета. Взаимодействие тел. Масса. Импульс. Сила. Второй закон вом образования РФ. Выделены три уровня сложности задач: А (ба- Ньютона. Принцип суперпозиции сил. Принцип относительности зовый), Б (повышенный), В (высокий). Сборник содержит приме- Галилея. Силы в природе. Сила тяготения. Закон всемирного тягоры решения задач из основных разделов физики и ответы к зада- тения. Вес тела. Невесомость. Первая космическая скорость. Сила чам разделов Б и В, что делает возможной самостоятельную под- упругости. Закон Гука. Сила трения. Коэффициент трения. Закон готовку абитуриентов. трения скольжения. Третий закон Ньютона. Момент силы. УслоКроме того, настоящий сборник включает два варианта вие равновесия тел.

вступительного экзамена по физике в ОмГУ 2005 года (приведены Законы сохранения в механике решения задач первого варианта и ключ ко второму варианту).

Закон сохранения импульса. Ракеты. Механическая работа.

Материалы данного сборника используются предметной коМощность. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Закон миссией физического факультета при разработке экзаменационсохранения энергии в механике. Простые механизмы. Коэффициных вариантов, при обучении слушателей подготовительных курент полезного действия механизма.

сов ОмГУ.

Механика жидкостей и газов Давление. Атмосферное давление. Изменение атмосферного давления с высотой. Закон Паскаля для жидкостей и газов. Барометры и манометры. Сообщающиеся сосуды. Принцип устройства гидравлического пресса. Архимедова сила для жидкостей и газов.

Условия плавания тел на поверхности жидкости. Движение жид5 кости по трубам. Зависимость давления жидкости от скорости ее ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ течения.

Электростатика Измерение расстояний, промежутков времени, силы, объеЭлектризация тел. Электрический заряд. Взаимодействие зама, массы, атмосферного давления.

рядов. Элементарный электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Электрическое поле. НапряженМОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА ность электрического поля. Электрическое поле точечного заряда.

Потенциальность электростатического поля. Разность потенциалов.

Основы молекулярно-кинетической теории Принцип суперпозиции полей. Проводники в электрическом поле.

Опытное обоснование основных положений молекулярноЭлектрическая емкость. Конденсатор. Емкость плоского конденкинетической теории. Броуновское движение. Диффузия. Масса и сатора. Диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проразмер молекул. Измерение скорости молекул. Опыт Штерна. Коницаемость. Энергия электрического поля плоского конденсатора.

личество вещества. Моль. Постоянная Авогадро. Взаимодействие молекул. Модели газа, жидкости и твердого тела.

Постоянный электрический ток Электрический ток. Сила тока. Напряжение. Носители своОсновы термодинамики бодных электрических зарядов в металлах, жидкостях и газах. СоТепловое равновесие. Температура и ее измерение. Абсолютпротивление проводников. Закон Oмa для участка цепи. Последоная температурная шкала. Внутренняя энергия. Количество тепловательное и параллельное соединение проводников. Электродвиты. Теплоемкость вещества. Работа в термодинамике. Первый зажущая сила. Закон Ома для полной цепи. Работа и мощность тока.

кон термодинамики. Изотермический, изохорный и изобарный Закон Джоуля-Ленца. Полупроводники. Собственная и примесная процессы. Адиабатный процесс. Необратимость тепловых процеспроводимость полупроводников, p-n переход.

сов. Второй закон термодинамики и его статистическое истолкование. Преобразование энергии в тепловых двигателях. КПД тепМагнитное поле лового двигателя.

Электромагнитная индукция. Взаимодействие магнитов.

Взаимодействие проводников с томом. Магнитное поле. Действие Идеальный газ магнитного поля на электрические заряды. Индукция магнитного Связь между давлением и средней кинетической энергией поля. Сила Ампера. Сила Лоренца. Магнитный поток. Электромолекул идеального газа. Связь температуры со средней кинетидвигатель. Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной ческой энергией частиц газа. Уравнение Клапейрона-Менделеева.

индукции Фарадея. Правило Ленца. Вихревое электрическое поле.

Универсальная газовая постоянная.

Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля.

Измерение силы тока, напряжения, сопротивления проводЖидкости и твердые тела ника.

Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха. Кипение жидкости. Кристаллические и КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ аморфные тела. Преобразование энергии при изменениях агрегатного состояния вещества.

Механические колебания и волны Измерение давления газа, влажности воздуха, температуры, Гармонические колебания. Амплитуда, период и частота коплотности вещества.

лебаний. Свободные колебания. Математический маятник. Период колебаний математического маятника. Превращение энергии при 7 гармонических колебаниях. Вынужденные колебания. Резонанс. КВАНТОВАЯ ФИЗИКА Понятие об автоколебаниях. Механические волны. Скорость расТепловое излучение. Постоянная Планка. Фотоэффект. Опыпространения волны. Длина волны. Поперечные и продольные ты Столетова. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Гипотеза волны. Уравнение гармонической волны. Звук.





Луи де Бройля. Дифракция электронов. Корпускулярно-волновой Электромагнитные колебания и волны дуализм. Радиоактивность. Альфа-, бета-, гамма-излучения. МетоКолебательный контур. Свободные электромагнитные коледы наблюдения и регистрации частиц в ядерной физике. Опыт Ребания в контуре. Превращение энергии в колебательном контуре.

зерфорда по рассеянию -частиц. Планетарная модель атома. БоСобственная частота колебаний в контуре. Вынужденные элекровская модель атома водорода. Спектры. Люминесценция. Лазетрические колебания. Переменный электрический ток. Генератор ры. Закон радиоактивного распада. Нуклонная модель ядра. Заряд переменного тока. Действующие значения силы тока и напряжеядра. Массовое число ядра. Энергия связи частиц в ядре. Деление ния. Активное, емкостное и индуктивное сопротивления. Резонанс ядер. Синтез ядер. Ядерные реакции. Сохранение заряда и массов электрической цепи. Трансформатор. Производство, передача и вого числа при ядерных реакциях. Выделение энергии при делепотребление электрической энергии. Идеи теории Максвелла.

нии и синтезе ядер. Использование ядерной энергии. Дозиметрия.

Электромагнитные волны. Скорость распространения электромагЭлементарные частицы. Фундаментальные взаимодействия.

нитных волн. Свойства электромагнитных волн. Принципы радиосвязи. Шкала электромагнитных волн.

МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ И ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА ОПТИКА Эксперимент и теория в процессе познания мира. МоделиСвет – электромагнитная волна. Прямолинейное распрорование явлений и объектов природы. Научные гипотезы. Физичестранение, отражение и преломление света. Луч. Законы отражеские законы и границы их применимости. Роль математики в финия и преломления света. Показатель преломления. Полное отразике. Принцип соответствия. Принцип причинности. Физическая жение. Предельный угол полного отражения. Ход лучей в призме.

картина мира.

Построение изображений в плоском зеркале. Собирающая и рассеивающая линзы. Формула тонкой линзы. Построение изображений в линзах. Фотоаппарат. Глаз. Очки. Интерференция света. Когерентность. Дифракция света. Дифракционная решетка. Поляризация света. Поперечность световых волн. Дисперсия света.

Измерение фокусного расстояния собирающей линзы, показателя преломления вещества, длины волны света.

ОСНОВЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ Инвариантность скорости света. Принцип относительности Эйнштейна. Пространство и время в специальной теории относительности. Связь массы и энергии.

9 Дано: Решение:

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ Аргон – одноатомный газ, поэтому для V определения изменения внутренней энергии p 1. На некоторой высоте произведен горизонтальный выстрел можем воспользоваться следующей формулой:

Tиз пружинного пистолета. Пружина жесткостью k была сжата на Tвеличину x, масса пули m. Найти дальность полета пули, если U = RT, (1) U= она упала через время t после выстрела.

где T = T2 -T1.

Дано: Решение:

В формуле (1) неизвестно количество вещества, которое Исходя из условия задачи, можно сделать k можно найти из уравнения Менделеева-Клайперона, записанного x вывод о том, что начальная скорость пули v будля первоначального состояния газа:

m pV =RT1. (2) дет направлена горизонтально. В таком случае t дальность полета пули определяется по формуле:

pV L= Из уравнения (2) выражаем количество вещества =, L = v0t. (1) RTНачальную скорость пули найдем из закона сохранения затем данное выражение подставляем в формулу (1):

энергии, который применительно к данной задаче имеет вид:

3 pV 3 T U = R(T2 -T1)= pV -1.

k(x) mv =, (2) 2 RT1 2 T 2 3 Tт. е. потенциальная энергия сжатой пружины переходит в кинети Ответ: U = pV -1.

ческую энергию пули.

2 T Выразим из формулы (2) начальную скорость:

k 3. Плоский воздушный конденсатор заряжен до разности v0 = x. (3) потенциалов 60 В и отключен от источника электрического тока.

m После этого внутрь конденсатора параллельно обкладкам вводитНайденное выражение подставим в формулу (1):

ся пластина из диэлектрика. Толщина пластины в 2 раза меньше k зазора между обкладками конденсатора. Разность потенциалов L = x t. (4) между обкладками конденсатора после введения пластинки стала m равной 45 В. Чему равна диэлектрическая проницаемость введенk ной пластины Ответ: L = x t.

m Дано: Решение:

U1=60 В Первоначальная емкость конденсатора оп2. В закрытом сосуде объемом V находится аргон при темU2=45 В ределяется следующим образом:

пературе T1 и давлении p. В результате нагрева температура в соd 0S суде поднялась до температуры T2. Чему равно изменение внутdп = C1 =. (1) ренней энергии газа 2 d = 11 После введения диэлектрической пластины образовалась Подставив в формулу (6) выражения (1) и (5), получим слесистема из двух последовательно включенных конденсаторов – дующее выражение:

0S 20S воздушного, толщиной d - d, и конденсатора, заполненного дип U1 = (7) d d( +1)U.

электриком, толщиной dп (см. рис.).

dп d После простейших преобразований:

Поэтому окончательная емкость конден( +1)U1 = 2U2. (8) сатора может быть найдена из формулы:

1 1 1 Из формулы (8) выражаем искомую величину – диэлектри= +, (2) ческую проницаемость:

C2 Cд Cв U1 0S = = = 2.

где Cд = – емкость конденсатора, заполненного диэлектри2U2 -U1 2 45 - dп Ответ: =2.

0S ком; Cв = – емкость воздушного конденсатора.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.