Департамент образования Владимирской области

Профессиональное училище № 51

Практическая часть

К экзаменам по физике

Преподаватель физики:

Караваева А.В.

г.Муром

Билет № 1

 

Задача на применение закона сохранения массового числа и электрического заряда.

1.           При облучении ядер алюминия – 27 жесткими γ-квантами образуются ядра магния – 26. какая частица выделяется в этой реакции? Напишите уравнение ядерной реакции.

 

Решение:

2.           При облучении ядер некоторого химического элемента протонами образуются ядра натрия-22 и α-частицы (по одной на каждый акт превращения). Какие ядра облучились? Напишите уравнение ядерной реакции.

 

Решение:

По периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева:  ; ; .

3.           Напишите уравнение термоядерной реакции и определите ее энергетический выход, если известно, что при слиянии двух ядер дейтерия образуется нейтрон и неизвестное ядро.

 

Решение:

Ответ: Е = - 3,3 МэВ

 

Билет № 2

 

Лабораторная работа

Измерение показателя преломления стекла.

Оборудование: Стеклянная призма, лампочка, булавки, транспортир, карандаш, линейка, таблица.

Выполнение работы.

α-угол падения

β-угол преломления

α=60⁰, sin α=0,86

β=35⁰, sin β=0,58

n – относительный показатель преломления

;

Вывод: Определили относительный показатель преломления стекла.

Билет № 3

 

Задача на определение периода и частоты свободных колебаний в колебательном контуре.

1.           Вычислите частоту собственных колебаний в контуре, если его индуктивность равна 12 мГн, емкость 0,88 мкФ? А активное сопротивление равно нулю.

 

2.           В каких пределах должна изменяться емкость конденсатора в колебательном контуре, чтобы в нем могли происходить колебания с частотой от 400 Гц до 500 Гц? Индуктивность контурной катушки равна  16 мГн.

α=2х3,14х3х10⁸х

            Ответ: α = 3,8 х 10⁴ м.

Билет № 4

 

Задача на применении 1-го закона термодинамики.

 

1.   При нагревании газ в цилиндре расширяется. При этом он толкает поршень, совершая работу 1000 Дж. Определить количество теплоты сообщаемое газу, если внутренняя энергия изменяется на 2500 Дж.

 

Дано: А/ = 1000 Дж ΔU = 2500 Дж	Решение: Q = ΔU + А/ Q = 2500+1000=3500 Дж Ответ: 3500 Дж.
Q- ?

 

2.   При изотермическом расширении газ совершил работу 50 Дж. Найдите изменение его внутренней энергии и количество теплоты, переданное ему в этом процессе.

     Ответ: Δ U = 0, Q = 50 Дж.

3.   Кислород массой 0,1 кг сжимается адиабатически. Температура газа при этом возрастает от 273 К до 373 К. Чему равно превращение внутренней энергии и работа, совершенная при сжатии газа?

Билет № 5

 

Лабораторная работа

Расчет и измерение сопротивления 2-х параллельно включенных резисторов.

Оборудование: амперметр, вольтметр, 2 резистора, источник тока, ключ.

Выполнение работы:

 

; ;

R₁=40 м; R₂=20 м

R=

R=Ом

Вывод: Определили сопротивление 1-го и 2-го резисторов, общее сопротивление.

Билет № 6

 

Задача на движение или равновесие заряженной частицы в электрическом поле.

1.       Капелька массой 10^-4 г находится в равновесии в электрическом поле с напряженностью 98 Н/Кл. Найти величину заряда капельки.

 

Дано:	Решение:
m=10-4 г = 10-7кг Е=98Н/кл G=9,8 м/с2	F=mg         F=E x q Exq=mg q= q=10-7 кг х 9,8 м/с2 : 98 Н/Кл = 10-8 Кл.
q-?	Ответ: 10-8 Кл.

 

2.

 

3.

        

Билет № 7

 

Задача на определение индукции магнитного поля.

(рисунок)

                                     

             

Билет № 8

 

Задача на применение уравнения Эйнштейна для фотоэффекта.

1.   Определить максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов калия при освещении лучами с длиной волны 4х10^-7 м, если работа выхода 2,26 эВ.

Дано:	Решение:
λ=4х10-7 м А=2,26 эВ	2,26 эВ = 2,26 х 1,6х10-19 Дж = 3,6х10-19 Дж hυ=А+Ек υ= Дж≈ 4,97х10-19 – 3,6х10-19 ≈ 1,4х10-19 Дж.
Ек - ?	Ответ: 1,4х10-19 Дж.

2.  Работа выхода электронов  из кадмия равна 4,08 эВ. Какова длина волны света, падающего на поверхность кадмия, если максимальная скорость фотоэлектронов равна 7,2х10⁵ м/с²?

 

Билет № 9

 

Лабораторная работа

Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки.

Оборудование: дифракционная решетка, источник света, черный экран с узкой вертикальной щелью посередине.

 

Выполнение работы

 

λ – длина волны

;

d- постоянная решетки

d=0,01 мм = 10^-2 мм = 10^-5 м

b-расстояние по шкале экрана от щели до выбранной лини спектра

к – порядок спектра

а – расстояние от решетки до шкалы

λ=8х10^-7

 

Вывод: Научились определять длину световой волны с помощью дифракционной решетки.

Билет № 10

 

Задача на определение показателя преломления прозрачной среды.

1.        Определите показатель преломления скипидара, если известно, что при угле падения 45⁰ угол преломления 30⁰.

Дано:	Решение:
λ=450 β=300
n-?	Ответ: 1,4.

 

2.

(рисунок)

3.

        

Билет № 11

 

Задача на применение закона электромагнитной индукции.

 

1.        За какой промежуток времени магнитный поток изменится на 0,04 Вб, если в контуре возбуждается ЭДС индукции 16 В?

Дано:		Решение:
ΔФ=0,04 Вб Ei=16 В	4х10-2 Вб	Еi= Δt= .
2.   Δt - ?		Ответ: 2,5х10-3.

ε=500х(В)

Ответ: ε= 400 В.

 

3.

Билет № 12

 

Лабораторная работа

«Определение ускорения свободного падения при помощи математического маятника»

 

Оборудование: штатив, математический маятник, секундомер или часы, линейка.

 

Выполнение работы

 

g-ускорение свободного падения

п=4π²

π=3,14

l – длина нити

N=50 – число колебаний

g≈9,8 м/с²

 

Вывод: Экспериментально определили ускорение свободного падения при помощи математического маятника.

 

Билет № 13

 

  Задача на применение уравнения идеального газа.

                            

Билет № 14

 

Лабораторная работа

«Определение фокусного расстояния собирающей линзы»

Выполнение работы

 

 

Д=

D=0,1 м

f=0,3 м

F- фокусное расстояние

d- расстояние от предмета до линзы

f-расстояние от изображения до линзы

Д – оптическая сила линзы

м

Д= дптр

 

Вывод: Научились определять фокусное расстояние и оптическую силу собирающей линзы.

Билет № 15

 

Лабораторная работа

«Измерение влажности воздуха»

 

Выполнение работы

 

Психрометр

1.  Сухой термометр

2.  Влажный термометр

3.  Психрометрическая таблица

 

tc = 20⁰С      tвп = 16⁰С

Δt = 20⁰C- 16⁰C=4⁰C

 

φ=98% - относительная влажность воздуха

 

Вывод: Научились определять влажность воздуха.

Билет № 16

 

Задача на применение графиков изопроцессов.

 

1.  На рисунке изображены процессы изменения состояния некоторой массы газа. Назовите эти процессы. Изобразите графики процессов в системе координат Р₁ Т и VT

Решение:

Р₁>P₂        T₁>T₂

1-2 V=const- изохорный процесс (охлаждение)

2-3 p=const- изобарный процесс (расширение газа)

V₃>V₂        T₃>T₂

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

                                                     

На рисунках показан исходный циклический процесс в координатных осях р, Т, и V, Т.

 

Билет № 17

 

Задача на определение работы газа с помощью графика зависимости давления газа от его объема.

 

1.        На рисунке дан график зависимости давления газа от объема. Найти работу газа при расширении.

Дано:	Си:
р=5х10-5Па V1=2л V2= 9л	2х10-3 м3 9х10-3м3
А/- ?

 

Рх10⁵Па

 

9

2

                                                                                           V, л

А^/=р ( V₂-V₂ )

A^/=5х10⁵Па х 7х10^-3 м³= 35х10² Па= 3500 Па.

 

Ответ: 3500 Па.

.

2.

. .

3.

 

Билет № 18

 

Лабораторная работа

«Определение сопротивления проводника с помощью амперметра и вольтметра»

 

 

 

Оборудование: амперметр, вольтметр, резистор, источник тока, ключ.

 

Выполнение работы

 

I=2А

U=4B

R=  Ом

 

Вывод: Научились определять сопротивление проводника с помощью амперметра, вольтметра.

Билет № 19

 

Задача на применение закона Джоуля-Ленца.

1.        Элемент с внутренним сопротивлением 4 Ом и ЭДС замкнут проводником с сопротивлением 8 ОМ. Какое количество теплоты буде выделятся во внешней части цепи за 1 с.

Дано:			Решение:
r=4 Ом ε=12 В R=8 Ом t=1 c	Q=I2Rt		Q=12х8х1=8 Дж
Q - ?			Ответ: 8 Дж.

2.

3.

                                 

Билет № 20

 

Лабораторная работа

«Измерение мощности лампы накаливания»

 

 

 

Оборудование: Амперметр, вольтметр, лампочка, ключ, источник тока, провода.

 

Выполнение работы:

 

Р=I x U

P – мощность

I = 0,5 ± 0,05 А

U = 4,8 ± 0,2 В

Р = I x U = 0,5 А х 4,8 В = 2,4 Вт

ε – относительная погрешность

ε_р =

ε_р =

ε_р = 15%

Найдем абсолютную погрешность

ε_р=; ΔР=Рхεр

ΔР=2,4 Вт х 0,15 = 0,36 Вт ≈ 0,4 Вт

Р= (2,4±0,4) Вт

 

Вывод: Научились определять мощность лампы накапливания.

Билет № 21

 

Задача на применение закона Кулона.

1.        Два положительных заряда q и 2q находятся на расстоянии 10 мм. Заряды взаимодействуют с силой 7,2 х 10^-4 Н. Как велик каждый заряд?

Дано:		Си:		Решение:
q1=q q2=2q r=10мм F=7,2 х 10-4 Н		10 х 10-3м		Кл   Кл.
q1-? 2.   q2-?				Ответ:2х10-9Кл; 4х10-9Кл.

                        

                                             

Билет № 22

 

Лабораторная работа

«Измерение удельного сопротивления материала, из которого сделан проводник»

 

Оборудование: амперметр, вольтметр, источник тока, штангенциркуль, провода, ключ.

 

Выполнение работы

 

ρ-удельное сопротивление проводника

d-диаметр проволоки

e-длина проволоки

Ом мм²/м

 

Вывод: научились определять удельное сопротивление проводника.

Билет № 23

 

Лабораторная работа

«Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока с использованием амперметра и вольтметра»

 

Оборудование: амперметр, вольтметр, источник тока, провода, ключ.

 

 

 

Выполнение работы

 

r-внутреннее сопротивление источника тока.

ε-измеряем при разомкнутом ключе

ε=4,8 В

I=1,2 А

 Ом=2 Ом

Вывод: Научились измерять ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока.

Билет № 24

 

Задача на применение закона электролиза.

1.           При серебрении изделия на катоде за 30 мин отложилось серебра массой 4,55 г. Определите силу тока при электролизе (к=1,12 х 10^-6 кг/кл).

Дано:	Си:		Решение:
m=4,55 г Δt=30 мин к=1,12 х 10-6 кг/кл	4,55 х 10-3кг 1800 с		m=kIΔt I=
I-?			Ответ: I=2,26 А

 

Билет № 25

 

Лабораторная работа

«Расчет общего сопротивления 2-х последовательно соединенных резисторов»

 

 

Оборудование: амперметр, вольтметр, 2 резистора, провода, источник тока, ключ.

 

Выполнение работы

R=R₁+R₂

;   

Ом; Ом

R= 2 Ом + 1,5 Ом = 3,5 Ом

 

Вывод: Научились определять общее сопротивление 2-х последовательно соединенных резисторов.

Билет № 26

 

Задача на гармонические колебания.

 

1.   Дано уравнение колебательного движения х=0,48 sin 8πt. Определите амплитуду Хm, период колебаний Т и смещение х при t= 0,1 с.

 

Дано:	Решение:
Х=0,48 sin 8πt t=0,1 с	Х = Хm sin ωt Xm=0,4 м ω=5π ω=;   Хt=0,4хsin 5πх0,1=0,4sin0,5π=0,4хsinπ/2=0,4 м
Хm-? Т - ? Хt - ?	Ответ: 0,4 м; 0,4 с; 0,4 м.