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»

A

R

V

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»

Х

А

V

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»

A

V

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

V

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

A

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

V₁

V₂

«Расчет общего сопротивления 2-х последовательно соединенных резисторов»

А

V

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.