Контрольная работа по физике № 3. Контрольная работа 3 по физике для студентов заочников фта пт
 Скачать 79.5 Kb.
|
|
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3 по физике для студентов заочников ф-та ПТ Вариант № 1 1. К пружине подвешена чашка весов с гирями. При этом период вертикальных колебаний Т1 = 0,5 с. После того как на чашку весов положили еще добавочные гири, период вертикальных колебаний стал равным Т2 = 0,6 с. На сколько удлинилась пружина от прибавления этого добавочного груза? 2. Катушка индуктивностью L = 1 мГн и воздушный конденсатор, состоящий из двух круглых пластин диаметром D = 20 см каждая, соединены параллельно. Расстояние между пластинами равно 1 см. Определить период Т колебаний. 3. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом с длиной волны = 500 нм, падающим по нормали к поверхности пластинки. Пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнено водой (n = 1,33). Найти толщину h слоя воды между линзой и пластинкой в том месте, где наблюдается третье светлое кольцо в проходящем свете. 4. Под каким углом к горизонту должно находится Солнце, чтобы его лучи, отраженные от поверхности озера, были наиболее полно поляризованы? 5. Мощность излучения раскаленной металлической поверхности N = 0,67 кВт. Температура поверхности Т = 2500 К, ее площадь S = = 10 см2. Какую мощность излучения N имела бы эта поверхность, если бы она была абсолютно черной? Найти отношение k излучательностей этой поверхности RТ и абсолютно черного тела RТ АЧТ при данной температуре. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3 по физике для студентов заочников ф-та ПТ Вариант № 2. 1. Через какое время от начала движения точка, совершающая гармоническое колебание x(t) = Acos(t + /8), сместится от положения равновесия на половину амплитуды? Период колебаний Т = 24 с. 2. Конденсатор электроемкостью С =500 пФ соединен параллельно с катушкой длиной l = 40 см и площадью поперечного сечения S = 5 см2. Катушка содержит N = 1000 витков. Сердечник не магнитный. Найти период Т колебаний. 3. На плоскопараллельную стеклянную пластинку с показателем преломления n = 1,73 и толщиной d = 1 см падает луч света под углом i1 = 60. Часть света отражается (луч 1), а часть, преломляясь, проходит в стекло, отражается от нижнее поверхности пластинки и, преломляясь вторично, выходит в воздух (луч 2) параллельно лучу 1. Найти расстояние l между лучами 1 и 2. 4. Найти показатель преломления n2 стекла, если при отражении от него света, падающего из воздуха, отраженный луч будет полностью поляризован при угле преломления i2 = 30. 5. Температура вольфрамовой спирали в 25-ваттной электрической лампочке Т = 2450 К. Отношение ее излучательности RT к излучательности абсолютно черного тела RT АЧТ при данной температуре k = 0,3. Найти площадь S излучающей поверхности спирали. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3 по физике для студентов заочников ф-та ПТ Вариант № 3. 1. Тело совершает гармоническое колебание x(t) = Acos(t + /2). Период колебаний Т = 2 с, амплитуда А = 50 мм. Найти скорость V тела в момент времени, когда его смещение от положения равновесия х =20 мм. 2. Колебательный контур имеет индуктивность L = 1,6 мГн, электроемкость С = 0,04 мкФ. Максимальное напряжение Umax на обкладках конденсатора равно 200 В. Определить максимальную силу тока Imax в контуре. Сопротивление контура пренебрежимо мало. 3. Под каким углом к горизонту пловец, нырнувший в воду, видит заходящее Солнце? Показатель преломления воды nв = 1,33. 4. Луч света проходит через жидкость, налитую в стеклянный (n1 = = 1,5) сосуд, и отражается от дна. Отраженный луч полностью поляризован при падении его на дно сосуда под углом iБр = 42,67°. Найти показатель преломления n2 жидкости. Под каким углом i1Кр должен падать на дно сосуда луч света, идущий в этой жидкости, чтобы наступило полное внутреннее отражение? 5. При нагревании абсолютно черного тела длина волны , на которую приходится максимум спектральной плотности излучательности, изменилась от 690 до 500 нм. Во сколько раз при этом изменилась излучательность тела RT АЧТ? КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3 по физике для студентов заочников ф-та ПТ Вариант № 4. 1. Через какое время от начала движения точка, совершающая гармоническое колебание x(t) = Acos(t + ), сместится от положения равновесия на одну четверть амплитуды? Период колебаний Т = 4 с, начальная фаза = /3. 2. Колебательный контур содержит катушку индуктивности L = = 0,5 мГн и конденсатор электроемкостью С = 8 пФ. Каково максимальное напряжение Umax на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока Imax в контуре равна 40 мА. Сопротивление контура пренебрежимо мало. 3. На дно сосуда, наполненного водой до высоты h = 10 см, помещен точечный источник света. На поверхности воды плавает круглая прозрачная пластинка так, что ее центр находится над источником света. Какой наименьший радиус r должна иметь пластинка, чтобы ни один луч не мог выйти через поверхность воды? 4. Естественный свет проходит через два поляризатора, поставленные так, что угол между их главными плоскостями равен . Каждый поляризатор поглощает и отражают 10% падающего на них света. Оказалось, что интенсивность луча, вышедшего из анализатора, равна 9% интенсивности естественного света, падающего на первый поляризатор. Найти угол . 5. Температура Т абсолютно черного тела изменилась при нагревании от 1000 до 2500 К. Во сколько раз увеличилась при этом его излучательность RT АЧТ? На сколько изменилась длина волны , на которую приходится максимум спектральной плотности излучательности? Во сколько раз увеличилась его максимальная спектральная плотность излучательности r(max), T? КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3 по физике для студентов заочников ф-та ПТ Вариант № 5. 1. Начальная фаза гармонического колебания x(t) = Acos(t + ) равна нулю. Через какую долю периода скорость точки будет равна половине ее максимальной скорости Vmах? 2. Уравнение изменения со временем разности потенциалов на обкладках конденсатора имеет вид U(t) = 50cos(104t), В. Емкость конденсатора С = 0,1 мкФ. Найти период Т колебаний, индуктивность L контура и закон изменения со временем силы тока I(t) в контуре. 3. Луч света падает под углом i1 = 1 из воздуха (n1 1) на тело с показателем преломления n2. Как должны быть связаны между собой величины i1 и n2, чтобы отраженный луч был перпендикулярен к падающему? 4. Предельный угол полного внутреннего отражения для некоторого вещества i]Кр = 45°. Найти для этого вещества угол iБр полной поляризации. 5. Длина волны света, соответствующая “красной границе” фотоэффекта 0 = 275 нм. Найти работу выхода АВых электрона из металла, максимальную скорость Vmax электронов, вырываемых из металла светом с длиной волны = 180 нм, и максимальную кинетическую энергию Тmax электронов КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3 по физике для студентов заочников ф-та ПТ Вариант № 6. 1. Тело совершает механическое гармоническое колебание по закону x(t) = Acos(t + ). Найти отношение кинетической энергии WК тела к его потенциальной энергии WП для моментов, когда смещение тела от положения равновесия составляет: а) х = А/4; б) х=А/3; в) х = = А/2; х = А, где А – амплитуда колебаний. 2. Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С = 25 нФ и катушки индуктивности L = 1,015 Гн. На обкладки конденсатора поместили заряды q0 = –q0 = 2,5 мкКл. Найти уравнение (с числовыми значениями коэффициентов) изменения со временем разности потенциалов U(t) на обкладках конденсатора, приняв начальную фазу колебаний =0, а также разность потенциалов на обкладках конденсатора в моменты времени Т/8, Т/4 и Т/2. Построить график зависимости U(t) в пределах одного периода. 3. Луч света выходит из скипидара в воздух. Предельный угол полного внутреннего отражения для этого луча i1пр = 4223. Найти скорость распространения света в скипидаре. 4. На щель шириной а = 2 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света ( = 589 нм). Под какими углами m будут наблюдаться дифракционные минимумы света? 5. C какой скоростью V должен двигаться электрон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны = 520 нм? КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3 по физике для студентов заочников ф-та ПТ Вариант № 7. 1. Полная энергия тела, совершающего гармоническое колебательное движение, W = 30 мкДж; максимальная сила, действующая на тело, Fmax=1,5 мН. Написать уравнение движения этого тела, если период колебаний Т = 2 с, a начальная фаза = . 2. Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С = 100 нФ и катушки индуктивности L = 0,15 Гн. На обкладки конденсатора поместили заряды q0 = –q0 = 10 мкКл. Найти уравнение (с числовыми значениями коэффициентов) изменения со временем силы тока I(t) в колебательном контуре, приняв начальную фазу колебаний =/4, а также силу тока в контуре в моменты времени Т/8, Т/4 и Т/2. Построить график зависимости I(t) в пределах одного периода. 3. На поверхность стеклянного объектива (n1 =1,5) нанесена тонкая пленка, показатель преломления которой n2 = 1,2 («просветляющая» пленка). При какой наименьшей толщине d этой пленки произойдет максимальное ослабление отраженного монохроматического счета с длиной волны = 550 нм? 4. На щель шириной а = 20 мкм падает нормально параллельный пучок монохроматического света ( = 500 нм). Найти ширину b изображения щели на экране, который параллелен щели и удален от нее на расстояние L = 1 м. Шириной изображения считать расстояние между первыми дифракционными минимумами, расположенными по обе стороны от главного максимума освещенности. 5. При фотоэффекте с платиновой поверхности (AВых Рt = 5,3 эВ) электроны полностью задерживаются разностью потенциалов Uзад = 0,8 В. Найти длину волны применяемого облучения и предельную длину волны 0, при которой еще возможен фотоэффект. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3 по физике для студентов заочников ф-та ПТ Вариант № 8. 1. Уравнение колебания тела массой m = 10 г имеет вид х(t) = = 0,2 sin(2t/3 + ), м. Построить график зависимости от времени t (в пределах одного периода) силы F, действующей на тело. Найти максимальную величину силы Fmах 2. Уравнение изменения со временем тока в идеальном колебательном контуре имеет вид I = – 0,02sin(400t), A. Индуктивность контура L = 1 Гн. Найти период Т колебаний, емкость С конденсатора, а также максимальную энергию Wm магнитного поля в катушке индуктивности. 3. Установка для получения колец Ньютона освещается монохроматическим светом, падающим по нормали к поверхности пластинки. После того как пространство между линзой и стеклянной пластинкой заполнили жидкостью, радиусы светлых колец в отраженном свете уменьшились в 1,3 раза. Найти показатель преломления n жидкости. 4. На диафрагму с диаметром отверстия D = 1, 96 мм падает нормально параллельный пучок монохроматического света ( = 600 нм). При каком наибольшем расстоянии l между диафрагмой и экраном в центре дифракционной картины будет наблюдаться темное пятно? Плоскость экрана параллельна плоскости диафрагмы. 5. Давление р монохроматического света ( = 600 нм) на черную поверхность, расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,1 мкПа. Определить число N фотонов, падающих за время t1 = 1 с на поверхность площадью S = 1 cм2. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3 по физике для студентов заочников ф-та ПТ Вариант № 9. 1. Медный шарик, подвешенный к пружине, совершает вертикальные колебания. Как изменится период колебаний, если к пружине подвесить вместо медного железный шарик такого же радиуса? 2. Уравнение изменения заряда на обкладках конденсатора идеального колебательного контура имеет вид q = 16sin(400t), мкКл. Емкость конденсатора С = 0,633 мкФ. Найти период Т колебаний, индуктивность L контура, а также максимальную энергию Wе электрического поля в конденсаторе. 3. Пучок белого света падает из воздуха (n1 1,6) по нормали к поверхности стеклянной пластинки толщиной d = 0,6 мкм. Показатель преломления стекла n2 = 1,6. Какие длины волн iлежащие в пределах видимого спектра (от 400 до 700 нм), усиливаются в отраженном свете? 4. На дифракционную решетку нормально падает пучок света от разрядной трубки. Какова должна быть постоянная d дифракционной решетки, чтобы в направлении = 41 совпадали максимумы линий 1 = 656,3 нм и 2 = 410,2 нм? 5. Монохроматический пучок света ( = 490 нм), падая по нормали к поверхности, производит на нее давление р = 4,9 мкПа. Какое число фотонов N падает в единицу времени на единицу площади этой поверхности? Коэффициент отражения света поверхностью – = 0,25. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 3 по физике для студентов заочников ф-та ПТ Вариант № 0. 1. Уравнение движения тела дано в виде х = 5sin(t/4 + /3), см. Найти период колебаний Т, максимальную скорость Vmax и максимальное ускорение аmах тела. 2. Заряд на обкладках конденсатора идеального колебательного контура изменяется по закону: q = q0cos(t). Найти отношение энергии магнитного поля Wm, контура к энергии его электрического поля Wе для моментов времени T/8, T/6, T/4 и Т/3. 3. Пучок монохроматического света ( = 440 нм) падает перпендикулярно к поверхности стеклянного клина. Угол клина = 15". Какое число n0 темных интерференционных полос приходился на единицу длины клина? Показатель преломления стекла n = 1,5. 4. На дифракционную решетку, содержащую n = 400 штрихов на 1 мм, нормально падает монохроматический свет (( = 600 нм). Найти общее число N дифракционных максимумов, которые дает эта решетка. Определить угол дифракции, соответствующий последнему максимуму. 5. . Определить длину волны и частоту фотона, масса которого равна массе покоя: а) электрона; б) протона. |