ФИЗИКА — Контрольно-измерительные материалы

Вопросы к экзамену
Семестр 2

Часть 1 (Коллоквиум).

1. Система отсчета. Кинематические характеристики движения материальной точки.

2. Законы динамики материальной точки. Инерциальные системы отсчета.

3. Кинематика вращательного движения материальной точки

4. Ускорение при криволинейном движении. Нормальное и касательное ускорения

5. Связь между моментом импульса материальной точки, системы точек и моментом силы. Уравнение моментов.

6. Импульс. Закон сохранения импульса.

7. Центральный абсолютно упругий и неупругий удары

8. Работа при механическом движении. Мощность.

9. Работа в поле консервативных сил

10. Потенциальная энергия в поле консервативных сил. Потенциальная энергия в гравитационном поле.

11. Закон сохранения энергии в механике

12. Основной закон динамики вращательного движения

13. Теорема Гюйгенса-Штейнера

14. Моменты инерции твердого тела. Моменты инерции стержня, обруча, диска, шара.

15. Момент импульса материальной точки относительно точки и относительно оси вращения

16. Момент силы относительно точки и относительно оси вращения

17. Кинетическая энергия вращательного движения твердого тела

18. Закон сохранения момента импульса. Применение закона сохранения момента импульса в технике

19.Движение в центральном поле сил

20. Силы инерции

Часть 2.

1. Динамические и статистические закономерности в физике. Макросистемы. Термодинамический и статистический методы.
2. Функция распределения молекул по скоростям (распределение Максвелла), анализ функции распределения. Средние скорости молекул.
3. Внутренняя энергия идеального газа
4. Распределение Больцмана. Распределение Максвелла-Больцмана
5. Термодинамическая система и ее параметры. Статистическая температура. Давление.
6. Понятие теплоты, работы. Первое начало термодинамики
7. Теплоемкость идеального газа. Уравнение Майера.
8. Изотермический процесс (уравнение состояния, закон сохранения энергии, работа)
9. Изобарический процесс (уравнение состояния, закон сохранения энергии, работа)
10. Изохорический процесс (уравнение состояния, закон сохранения энергии, работа)
11. Адиабатический процесс (уравнение состояния, закон сохранения энергии, работа)
12. Цикл. Цикл Карно. Тепловая машина. Коэффициент полезного действия
13. Энтропия системы и статистический вес макросостояния. Равновесные и неравновесные состояния. Закон возрастания энтропии.
14. Электрический заряд. Элементарный заряд. Точечный, объемный и поверхностный заряды. Плотность заряда. Закон сохранения электрического заряда.
15. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции для напряженности. Силовые линии. Поток вектора напряженности.
16. Электростатическая теорема Гаусса-Остроградского. Напряженность поля заряженных бесконечной плоскости, цилиндра, сферы и шара.
17. Работа сил электрического поля. Циркуляция вектора напряженности. Условие потенциальности электростатического поля. Электростатический потенциал. Связь между напряженностью и потенциалом. Взаимное расположение эквипотенциальных поверхностей и силовых линий. Потенциальная энергия заряда во внешнем электростатическом поле. Потенциал поля точечного заряда.
18. .Электрический диполь. Дипольный момент. Потенциал и напряженность электростатического поля диполя.
19. Свободные и связанные заряды в веществе. Поляризация диэлектриков. Виды поляризации. Вектор диэлектрической поляризации. Диэлектрическая восприимчивость и диэлектрическая проницаемость вещества.
20. Вектор электрической индукции (электрического смещения). Электрическое поле внутри диэлектрика. Граничные условия для индукции, напряженности и потенциала электростатического поля на поверхности раздела диэлектриков.
21. Электростатическое поле внутри проводника и у его поверхности. Распределение статических зарядов на поверхности проводника.
22. Электрическая емкость уединенного проводника. Электрический конденсатор. Емкость конденсатора. Плоский, цилиндрический и сферический конденсаторы.
23. Энергия взаимодействия системы электрических зарядов. Энергия заряженного конденсатора. Энергия поля. Плотность энергии электрического поля.
24. Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Уравнение непрерывности. Постоянный ток.
25. Напряжение на участке цепи без источника тока. Закон Ома для участка цепи. Активное сопротивление. Удельное сопротивление. Проводимость вещества. Закон Ома в дифференциальной форме.
26. Источники тока. Сторонние силы. Электродвижущая сила (ЭДС). Напряжение и закон Ома для участка цепи, содержащего источник ЭДС. Замкнутые и разветвленные цепи. Правила Кирхгофа.
27. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной формах.
28. Магнитное взаимодействие токов. Магнитное поле. Магнитная индукция. Напряженность магнитного поля. Силовые линии магнитного поля.
29. Закон Био-Савара-Лапласа. Расчет поля кругового тока.
30. Закон Био-Савара-Лапласа. Поле прямолинейного тока.
31. Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в магнитном поле.
32. Сила Ампера. Взаимодействие проводников с током.
33. Контур с током в однородном магнитном поле.
34. Работа перемещения проводника с током в магнитном поле.
35. Циркуляция вектора магнитной индукции. Закон полного тока. Магнитное поле соленоида.
36. Намагничивание вещества. Намагниченность. Магнитная восприимчивость.
37. Классификация магнетиков. Природа и механизмы намагничивания.
38. Условия для магнитного поля на границе раздела двух магнетиков.
39. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея. Правило Ленца. Самоиндукция. ЭДС индукции.
40. Индуктивность. Взаимная индукция. Индуктивность соленоида.
41. Энергия электрического поля. Энергия и плотность энергии магнитного поля.
42. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной форме.

Вопросы к  зачету

Семестр 3

1.Гармонические колебания. Характеристики гармонических колебаний и их физический смысл.

2.Комплексная форма представления гармонических колебаний. Представление гармонических колебаний в векторной форме.

3. Сложение одинаково направленных гармонических колебаний.

4.Биения.

5.Сложение взаимно-перпендикулярных гармонических колебаний.

6.Гармонический осциллятор. Дифференциальное уравнение гармонического осциллятора. Примеры гармонических осцилляторов.

7.Математический маятник, физический маятник, груз на пружине, колебательный контур без потерь энергии.

8.Энергия механических гармонических колебаний.

9.Затухающие механические колебания. Коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания. Добротность.

10.Вынужденные колебания. Зависимость амплитуды и фазы вынужденных колебаний от частоты внешнего гармонического воздействия.  Явление резонанса.

11. Волны. Общие свойства. Интерференция монохроматических волн.

12. Бегущие и стоячие волны.

13. Акустика. Скорость и интенсивность звука. Децибел.

14. Разность фаз и оптическая разность хода двух волн.

15 Когерентность волн.

16 Двухлучевая интерференция Юнга

17 Интерференция на тонкой пленке.

18 Дифракция волн. Принцип Гюйгенса-Френеля.

19 Метод зон Френеля.

20 Дифракция Фраунгофера на щели.

21 Дифракционная решетка. Условия главных максимумов и добавочных минимумов

22 Распределение интенсивности света в дифракционной картине от решетки.

23 Разрешающая способность дифракционной решетки

24 Поляризация света. Поляризованный и естественный свет. Методы анализа.

25 Поляризация. Закон  Малюса.

26 Поляризация при отражении. Закон Брюстера.

27 Законы теплового излучения. Формула Планка.

28 Фотоэффект. Законы Столетова. Формула Эйнштейна.

29 Корпускулярно-волновой дуализм света. Фотоны.

30 Эффект Комптона.

31 Волновые свойства микрочастиц. Формула де Бройля.

32 Дифракция электронов.

33 Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

34 Волновая функция. Уравнение Шредингера.

35 Стационарное уравнение Шредингера.

36 Движение свободной микрочастицы.

37 Электрон в прямоугольной потенциальной яме.

38 Рассеяние частиц. Туннельный эффект.

39 Атом водорода.

40 Принцип Паули.

41 Распределение Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна.

42 Свободные электроны в металле

43 Теплоемкость твердого тела. Фононы.

44 Эффект Холла.

45 Ядерные силы. Энергия связи ядра.

46 Радиоактивность. Закон радиоактивного распада.

47 Ядерные реакции.