Geum.ru

Программа вступительных испытаний по дисциплине «Физика» Екатеринбург

Вид материалаПрограмма

Содержание


Пояснительная записка
1.2. Основы динамики.
1.3. Законы сохранения в механике.
1.4. Жидкости и газы.
2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.
2.2. Тепловые явления.
3.2. Законы постоянного тока.
3.3. Магнитное поле.
4. Колебания и волны.
4.2. Электромагнитные колебания и волны
Разднл 5. Оптика.
Раздел 6. Элементы теории относительности.
7.1. Световые кванты.
7.2. Атом и атомное ядро
Демонстрационный материал тестовых заданий вступительного экзамена по физике
Физические величины их изменение
5 раз и где её нужно поместить? Построить изображение.C3.
Подобный материал:
МИНОБРНАУКИ РОССИИ


Федеральное государственное бюджетное образовательное

учереждение

высшего профессионального образования


«Уральский государственный горный университет»

(ФГБОУ ВПО «УГГУ»)


Программа вступительных испытаний по

дисциплине «Физика»


Екатеринбург

2011

ОГЛАВЛЕНИЕ


Пояснительная записка…………………………………………….3


Раздел 1. Механика……………………………………………………4


Раздел 2. Молекулярная физика. Тепловые явления……………6


Раздел 3. Основы электродинамики……………………………….7


Раздел 4. Колебания и волны………………………………………8


Раздел 5. Оптика…………………………………………….……….9


Раздел 6. Элементы теории относительности…………………….9


Раздел 7. Квантовая физика……………………………………….9


Демонстрационный материал тестовых заданий

вступительного экзамена по физике………………………,,,,,……11


Основная литература…………………………………………………15


Дополнительная литература………………………………………..15

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


Курс « Физика » расширяет понятие «физическое образование» и выделяет два взаимосвязанных аспекта: физикометодический и личностно-ориентированный. Первый включает в себя сам процесс, а также результат позновательной деятельности, направленный на усвоение основ физической теории . Личностно-ориентированный аспект физического образования направлен на формирование у школьников готовности к самостоятельной позновательной деятельности. Физическое образоваие ученика и воспитание его как творческой единицы общества представляют собой единый процесс. Курс рассматривеет материал обязательной школной программы по физике.

Цель курса «Физика » :
  • освоение знаний о механических, тепловых, электромагнитных и квантовых явлениях, величинах, характеризующих эти явления, законах, которым они подчиняются, о методах научного познания природы и формирование на этой основе представлений о физической картине мира;
  • овладение умениями применять полученные знания для объяснения разнообразных природных явлений и процессов, принципов действия важнейших технических устройств, для решения физических задач;
  • развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе решения интеллектуальных проблем, физических задач; способности к самостоятельному приобретению новых знаний по физике в соответствии с жизненными потребностями и интересами;
  • воспитание убежденности в познаваемости окружающего мира, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества;
  • применение полученных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни.



Курс предполагает чтение цикла лекций, проведение практических занятий.

Текущая аттестация знаний учащихся осуществляется в форме проверки конспектов и проведения контрольных работ по основным темам курса, итоговая аттестация предполагает выполнение тестовых заданий.

Раздел 1. Механика
1.1. Кинематика.
Механическое движение. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Скорость и ускорение. Равномерное и равноускоренное прямолинейное движение. Относительность движения. Сложение скоростей. Графическое представление движения. Графики зависимости кинематических величин от времени при равномерном и равноускоренном
движении. Свободное падение тел. Ускорение свободного падения.
Равномерное движение по окружности. Линейная и угловая скорости. Ускорение при равномерном движении тела по окружности (центростремительное ускорение).
1.2. Основы динамики.
Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчета. Принцип относительности Галилея.
Масса. Сила. Второй закон Ньютона. Сложение сил. Момент силы. Условия равновесия тел. Центр масс.
Третий закон Ньютона.
Силы упругости. Закон Гука. Силы трения. Трение покоя. Трение скольжения. Коэффициент трения. Движение тела с учетом силы трения.
Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Движение тела под действием силы тяжести. Движение искусственных спутников. Невесомость. Первая космическая скорость.
1.3. Законы сохранения в механике.
Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Значение работ К.Э.Циолковского для космонавтики.
Механическая работа. Мощность. Кинетическая и потенциальная энергия. Закон сохранения энергии в механике.
Коэффициент полезного действия механизмов.
1.4. Жидкости и газы.
Давление. Закон Паскаля для жидкостей и газов. Барометры и манометры. Сообщающиеся сосуды. Принцип устройства гидравлического пресса. Атмосферное давление. Изменение атмосферного давления с высотой.
Архимедова сила для жидкостей и газов. Условия плавания тел на поверхности жидкости. Движение жидкости по трубам. Зависимость давления жидкости от скорости ее течения.


Раздел 2. Молекулярная физика. Тепловые явления
2.1. Основы молекулярно-кинетической теории.
Опытное обоснование основных положений молекулярно-кинетической теории. Масса и размер молекул. Постоянная Авогадро. Броуновское движение. Взаимодействие молекул. Идеальный газ.
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Температура и ее измерение. Абсолютная температурная шкала. Измерение скоростей молекул.
2.2. Тепловые явления.
Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона). Универсальная газовая постоянная.
Изотермический, изохорный и изобарный процессы. Внутренняя энергия. Количество теплоты. Теплоемкость вещества. Работа в термоди-намике. Закон сохранения энергии в тепловых процессах (первый закон термодинамики). Применение первого закона термодинамики к различным процессам. Адиабатный процесс. Необратимость тепловых процессов. Принцип действия тепловых двигателей. КПД теплового двигателя и его максимальное значение. Тепловые двигатели и охрана природы. Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары. Кипение жидкостей. Зависимость температуры кипения от давления. Влажность воздуха. Поверхностное натяжение жидкостей. Сила поверхностного натяжения. Смачивание. Капиллярные явления. Кристаллические и аморфные тела. Свойства твердых тел. Упругие деформации.


Раздел 3. Основы электродинамики.
3.1. Электростатика.
Электрический заряд. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.
Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Электрическое поле точечного заряда. Принцип суперпозиции полей. Проводники в электрическом поле.
Диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость.
Работа электростатического поля при перемещении заряда. Потенциал и разность потенциалов. Потенциал поля точечного заряда. Связь между напряженностью электрического поля и разностью потенциалов.
Электроемкость. Конденсаторы. Емкость плоского конденсатора. Энергия электрического поля.
3.2. Законы постоянного тока.
Электрический ток. Сила тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводников. Последовательное и параллельное соединение проводников. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Работа и мощность тока.
Электрический ток в различных средах. Электронная проводимость металлов. Зависимость сопротивления от температуры. Сверхпроводимость. Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза. Электрический ток в газах.
Самостоятельный и несамостоятельный разряды. Понятие о плазме. Ток в вакууме. Электронная эмиссия. Диод и триод. Электронно-лучевая трубка.
Полупроводники. Электропроводность полупроводников и ее зависимость от температуры. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковый диод. Транзистор.
3.3. Магнитное поле.

Электромагнитная индукция Магнитное взаимодействие токов. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Магнитные свойства вещества. Магнитная проницаемость. Ферромагнетизм.
Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля.


4. Колебания и волны.
4.1. Механические колебания и волны.
Гармонические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний. Математический маятник. Период колебаний математического маятника. Колебания груза на пружине. Превращение энергии при гармонических колебаниях. Вынужденные колебания. Резонанс. Понятие об автоколебаниях. Распространение механических волн в упругих средах. Скорость распространения. Длина волны. Поперечные и продольные волны. Звуковые волны. Скорость звука. Громкость звука и высота тона.
4.2. Электромагнитные колебания и волны.
Свободные электромагнитные колебания в контуре. Превращение энергии в колебательном контуре. Собственная частота колебаний в контуре. Вынужденные электрические колебания. Переменный электрический ток. Генератор переменного тока. Действующие значения силы тока и напряжения. Активное, емкостное и индуктивное сопротивление. Резонанс в электрической цепи. Трансформатор. Передача электроэнергии. Электромагнитные волны. Скорость их распространения. Излучение и прием электромагнитных волн. Принципы радиосвязи. Свойства электромагнитных волн.


Разднл 5. Оптика.
Прямолинейное распространение света. Законы отражения и преломления света. Показатель преломления. Полное отражение. Предельный угол полного отражения. Ход лучей в призме. Построение изображений в плоском зеркале.
Собирающая и рассеивающая линза. Формула тонкой линзы. Построение изображений в линзах. Фотоаппарат. Глаз.
Очки. Скорость света и ее опытное определение. Дисперсия. Спектральный анализ. Шкала электромагнитных волн.
Интерференция света и ее применение в технике. Дифракция света. Дифракционная решетка. Поперечность световых волн. Поляризация света.


Раздел 6. Элементы теории относительности.
Принцип относительности Эйнштейна. Скорость света в вакууме как предельная скорость передачи сигнала. Связь между массой и энергией.


Раздел 7. Квантовая физика.
7.1. Световые кванты.
Фотоэффект и его законы. Кванты света. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта. Постоянная Планка. Применение фотоэффекта в технике. Световое давление. Опыты П.Н.Лебедева.
7.2. Атом и атомное ядро. Опыт Резерфорда по рассеянию частиц. Ядерная модель атома. Постулаты Бора. Испускание и поглощение света атомом. Непрерывный и линейчатый спектры. Спектральный анализ. Лазер. Экспериментальные методы регистрации заряженных частиц. Радиоактивность. Изотопы. Альфа-, бета-и гамма-излучения. Протоны и нейтроны. Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции. Деление ядер урана. Ядерный реактор. Термоядерные реакции.


Демонстрационный материал тестовых заданий вступительного экзамена по физике

Инструкция по выполнению работы


Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 4 часа (240 минут). Работа состоит из 3 частей, включающих 17 заданий.

Часть 1 содержит 12 заданий (А1 – А12). К каждому заданию дается 4 варианта ответа, из которых правильный только один.

Часть 2 содержит 2 задания (В1 – В2), на которые следует дать краткий ответ в численном виде.

Часть 3 состоит из 3 задания (С1 – С3), на которые требуется дать развернутый ответ. Необходимо записать законы физики, из которых выводятся требуемые для решения задачи соотношения.

При вычислении разрешается использовать непрограммируемый калькулятор.

За выполнение различных по сложности заданий дается один или более баллов. Баллы, полученные вами за выполненные задания, суммируются.


Часть А

А1. 1. На рисунке показан гра­фик движения тела. Определите значение его координаты и ско­рости движения в мо­мент времени 5 с.

  1. 4 м; 1,6 м/с;
  2. 12 м; 2,4 м/с;
  3. 12 м; 1,6 м/с;
  4. 4 м; 2,4 м/с.


А2. Ракетный двигатель первой отечественной экспериментальной ракеты на жидком топливе имел силу тяги 660 Н. Стартовая масса ракеты была равна 30 кг. Какое ускорение приобретала ракета во время старта?

1) 12 м/с2; 2) 2 м/с2; 3) 10 м/с2; 4) 22 м/с2.

А3. Тележка массой m, движущаяся со скорость v, сталкивается с неподвижной тележкой той же массы и сцепляется с ней. Импульс тележек после взаимодействия равен:

1) 0; 2) mv/2; 3) mv; 4) 2mv.

А4Тест 1. Рассматривая параметры: а) концентрация молекул, б) средняя кинетическая энергия молекул, можно сделать вывод, что давление идеального газа зависит от:

1) только от а; 2) только от б;

3) и от а, и от б; 4) ни от а, ни от б.

А5. Идеальный газ совершил работу 300 Дж и при этом внутренняя энергия газа увеличилась на 300 Дж. Какое количество теплоты отдал или получил газ в этом процессе?

1) Отдал 600 Дж; 3) получил 600 Дж;

2) отдал 300 Дж; 4) получил 300 Дж.

А6. Электрический потенциал на поверхности металлического шарика равен 5В. Чему равны напряжённость и потенциал внутри шарика?

1) E=0, = 2,5B; 2) E=0, =0;

3) E=0, =5B; 4) E=0, =1,25B.

А
7. Чему равно общее сопротивление электрической цепи, приведенной на рисунке?

1) 2R; 2) 3R; 3) 1,5R; 4) 2,5R



А8. . Заряженная частица с массой m и зарядом q влетает со скоростью v в однородное магнитное поле с индукцией В перпендикулярно силовым линиям. Работа магнитного поля за один полный оборот по окружности равна…

1) mv2|2; 2) 2πqmv2; 3) 0; 4) 2πqvB.

А9. За 100 секунд система совершает 1000 полных колебаний. Чему равны частота и период колебаний системы?

1) = 0,1 Гц , Т = 10 с; 2) = 900 Гц , Т = 10 с;

3) = 10 Гц , Т = 0,1с; 4) = 1000 Гц , Т = 1 с.

А10. Определите синус угла полного внутреннего отражения при переходе света из стекла в воздух. Скорость света в стекле в 1,5 раза меньше, чем в воздухе.

1) 0,75; 2) 0,5; 3) 2/3; 4) 3/2.


А11. Какое из приведенных ниже высказываний правильно описывает способность атомов к изучению и поглощению энергии? Изолированные атомы могут…

1) Поглощать и излучать любую порцию энергии;

2) Поглощать и излучать лишь некоторый дискретный набор значений энергии;

3) Поглощать любую порцию энергии, а излучать лишь некоторый дискретный набор значений энергии;

4) Излучать любую порцию энергии, а поглощать лишь некоторый дискретный набор значений энергии.

А12. Сколько нейтронов содержится в ядре 26Fe56?

1) 26; 2)30; 3)56; 4)82.


Часть В

В1. Одноатомный идеальный газ в изотермическом процессе совершает работу А > 0. Как меняются в этом процессе объем, давление и внутренняя энергия газа, если его масса остается неизменной?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась

Получившуюся последовательность цифр перенесите в бланк ответов (без пробелов и каких-либо символов).

Объем газа

Давление газа

Внутренняя энергия газа










В2. Плоский воздушный конденсатор подключен к источни­ку тока. После того как конденсатор зарядился, расстояние между его пластинами уменьшили, не отключая его от источни­ка тока. Что произойдет при этом с электроемкостью конденса­тора, его энергией и напряженностью поля между его обклад­ками?

К каждой позиции первого столбца подберите соответствую­щую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
  1. Электроемкость конденсатора 1) увеличится

Б) Энергия конденсатора 2) уменьшится
  1. Напряженность поля между обкладками 3) не изменится

А
Б
В










Получившуюся последовательность цифр перенесите в бланк ответов (без пробелов и каких-либо символов).


Часть С

С1. Газ находится в вертикальном цилиндре под поршнем массой 5 кг. Какой массы груз надо положить на поршень, чтобы он остался в прежнем положении, когда абсолютная температура газа будет увеличена вдвое? Атмосферное давление 100 кПа, площадь поршня 0,001 м2.


С2. Расстояние от предмета до экрана L = 0,5 м. Какой оптической силы нужно взять линзу, чтобы предмет увеличился в 5 раз и где её нужно поместить? Построить изображение.


C3. Какую силу тока надо пропустить через железную проволоку, длина которой равна 1м, масса

1 г, чтобы нагреть её за 1с до температуры плавления 1600°С? Передачу тепла другим телам не учитывать. Начальная температура равна 0°С. (ρ = 1,2∙10-7Ом∙м; с = 500 Дж/(кг∙К); D = 7900 кг/м3).


Основная литература

  1. Касьянов В.А. Физика. 11 кл.: Учебн. для общеобразоват. учереждений. – 3-е изд., дораб. - М.: Дрофа, 2003. -416 с.: ил., 8 л. цв. вкл.
  2. Касьянов В.А. Физика. 10 кл.: Учебн. для общеобразоват. учереждений. – 6-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2004. -416 с.: ил.
  3. Буховцев Б.Б., Кривченков В.Д., Мякишев Г.Я., Сараева И.М. Задачи по элементарной физике. - М.: Физматлит, 2000 и предшествующие издания.
  4. Бендриков Г.А., Буховцев Б.Б., Керженцев В.Г., Мякишев Г.Я. Физика. Для поступающих в вузы: Учебн. пособие. Для подготов. отделений вузов. - М.: Физматлит, 2000 и предшествующие издания.
  5. Грибов В.А., Ханников Н.К. ЕГЭ-2010. Физика. Репетитор. –М.: Просвещение, 2011. -417 с.
  6. Никифоров Н.Г., Орлов В.А., Ханников Н.К. ЕГЭ 2010. Физика. Сборник заданий. –М.: Эксмо, 2011. -240 с.



Дополнительная литература
  1. Яворский Б.М., Селезнев Ю.Д. Физика. Справочное пособие. Для поступающих в вузы. - М.: Физматлит, 2000 и предшествующие издания.
  2. Павленко Ю.Г. Физика 10-11. Учебное пособие для школьников, абитуриентов и студентов. Издание третье. – М.: Физматлит, 2006.
  3. Сборник задач по физике /под ред. С.М.Козела - М.: Просвещение, 2000 и предшествующие издания.
  4. Гольдфарб Н.И. Физика. Задачник. 9 - 11 кл.: Пособие для общеобразоват. учеб. заведений. - М.: Дрофа, 2000 и предшествующие издания.