Контрольные работы по физике по темам

Г.Я. Мякишев "Физика 10-11" контрольные работы технический цикл стр. 17 из 17

Контрольные работы для 1-2 курса

1. Контрольная работа № 1 по теме «Электрический ток в различных средах»

2. Контрольная работа № 2 по теме «Магнитное поле тока»

3. Контрольная работа № 3 по теме «Электромагнитная индукция»

4. Контрольная работа № 4 по теме «Свободные колебания»

5. Контрольная работа № 5 по теме «Переменный ток»

6. Контрольная работа № 6 по теме «Механические волны»

7. Контрольная работа № 7 по теме «Электромагнитные волны»

8. Контрольная работа № 8 по теме «Геометрическая оптика»

9. Контрольная работа № 9 по теме «Световые волны»

10. Контрольная работа № 10 по теме «Световые кванты. СТО»

11. Контрольная работа № 11 по теме «Строение атома»

12. Контрольная работа № 12 по теме «Атомное ядро»

Контрольная работа 1 по теме «Электрический ток в различных средах»

Вариант 1

1. В вакуумном диоде электрон подлетает к аноду со скоростью V = 8 Мм/с. Определить анодное напряжение, полагая начальную скорость электро­на равной нулю.

2. Концентрация электронов проводимости в германии за счет введения примесей составляет п = 10¹⁶ м^-3. Какую часть составляет число электронов проводимости от общего числа атомов? Плот­ность германия ρ = 5,4 • 10³ кг/м³, молярная масса М = 0,073 кг/моль. Перечислить, атомы каких эле­ментов могли бы быть введены в качестве донорных примесей в кристалл германия.

3. По каким свойствам можно различить метал­лический и полупроводниковый резисторы?

4. Сколько минут длилось никелирование, если на изде­лие осел слой никеля массой
   т = 1,8 г, а процесс никелиро­вания проводился при силе то­ка I = 2 А?

5. Какова чувствительность п электронно-лучевой трубки к напряжению, т. е. значение отклонения пятна на экране, вызванного разностью по­тенциалов на отклоняющих пластинах в 1 В? Длина управляющих пластин l, расстояние между ними d, расстояние от конца пластин до экрана L (рис. 1), ус­коряющее напряжение U₀.

Вариант 2

1. Сколько секунд длилось посеребрение детали, если при силе тока I = 10 А масса осевшего серебра составила т == 2,24 г? Электрохимический эквива­лент серебра k = 1,12 мг/Кл.

2. Расстояние между катодом и анодом вакуум­ного диода равно / = 2 мм. За какое время t проле­тает это расстояние электрон при анодном напря­жении U = 350 В? Движение считать равноуско­ренным без начальной скорости.

3. Концентрация дырок в германии за счет вве­дения примеси составляет п = 10¹⁸ м^-3. Какую часть от общего числа атомов в кристалле германия составляют дырки? Плотность германия равна ρ = 5,4 • 10³ кг/м³. Перечислить вещества, которые могли бы быть введены в кремний в качестве ак­цепторной примеси.

4. Почему полупроводниковые электронные уст­ройства с примесной проводимостью имеют темпе­ратурные ограничения при эксплуатации?

5. Управляющие пластины в электронно-луче­вой трубке образуют плоский конденсатор. Рас­стояние между пластинами 10 мм, длина пластин 50 мм. Электроны влетают в конденсатор посереди­ не параллельно пластинам со скоростью 2 • 10⁷м/с. На пластины подают разность потенциалов 50 В. На какое расстояние от первоначального направле­ния движения сместятся электроны к моменту вы­лета из конденсатора?

Контрольная работа 2 по теме «Магнитное поле тока»

Вариант 1

1. Электрон влетает со скоростью V = 2000 км/с в однородное магнитное поле с индукцией

В = 0,1 Тл под углом а = 60°. По какой траектории движется электрон? Почему? Определить параметры траек­тории.

2. Проводящий горизонтальный стержень под­вешен на двух тонких проводниках в магнитном поле, вектор индукции которого направлен верти­кально вниз и равен

В = 1 Тл. Длина стержня I = 1 м, масса т = 10 г, длина проводов 1 = 1 м.
К точкам закрепления проводов подключен кон­денсатор емкостью С = 100 мкФ, заряженный до напряжения U = 100 В. Определить максимальный угол α отклонения стержня от положения равнове­сия после разрядки конденсатора, считая, что раз­ряд происходит за очень короткое время (аналог баллистического маятника).

3. Заряженная частица массой т и зарядом q, пройдя разность потенциалов U, влетает в плоский конденсатор параллельно его пластинам. Расстоя­ние между пластинами d, разность потенциалов Δφ . Конденсатор находится в однородном магнит­ном поле. Какова должна быть индукция В магнит­ного поля, чтобы скорость частицы не изменилась?

4. Два одинаковых круговых витка с общим центром расположены во взаимно перпендикуляр­ных плоскостях. Когда сила тока в витках одинако­ва, индукция магнитного поля в центре витков рав­на B_о. Найти индукцию магнитного поля в той же точке, когда ток течет лишь по одному проводнику.

5. По двум параллельным проводникам идут то­ки противоположного направления. Считая один из проводников источником магнитного поля, другой - индикатором, указать направления сил, действующих на проводники.

Вариант 2

1. Электрон влетает со скоростью V = 2000 км/с в однородное магнитное поле с индукцией В = 0,001 Тл под углом α = 30°. По какой траектории движется электрон? Определить ее параметры.

2. По жесткому кольцу из медной проволоки те­чет ток. Кольцо находится в перпендикулярном к его плоскости магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Сила Ампера стремится растянуть кольцо. Определить механическое напряжение в проволо­ке, если радиус кольца 5 см, площадь сечения про­волоки 3 мм², сила тока 5 А.

3. Пучок однозарядных ионов проходит «фильтр скоростей». Это прибор, внутри которого созданы однородные поля: магнитное и электрическое. Поля направлены перпендикулярно друг другу (рис. 1). В «фильтре скоростей» Е = 500 В/м и

В = 0,1 Тл. Затем пучок попадает в область одно­родного магнитного поля с индукцией

В₁ = 60 мТл. Ионы движутся под прямым углом к направлению вектора В₁. На каком расстоянии друг от друга ока­жутся ионы двух различных изотопов неона с отно­сительной атомной массой 20 и 22, пройдя полови­ну окружности?

4. По двум одинаковым круглым металлическим обручам идут одинаковые токи (рис. 2). Один из обручей расположен вертикально, другой - горизон­тально. Определить направление вектора магнит­ной индукции в общем центре обручей.

5. По двум параллельным проводникам идут то­ки одного направления. Считая один из проводни­ков источником магнитного поля, другой - инди­катором, указать направления сил, действующих на проводники.

Контрольная работа 3 по теме «Электромагнитная индукция»

Вариант 1

1. Замкнутый проводник сопротивлением R = 3 Ом находится в магнитном поле. В результате изменения индукции магнитного поля В магнит­ный поток Ф через контур возрос от Ф₁ = 0,0002 Вб до Ф₂ = 0,0005 Вб. Какой заряд Δq прошел через поперечное сечение проводника?

2. Металлический стержень, не соединенный с другими проводниками, движется в магнитном поле. Почему, несмотря на возникновение ЭДС ин­дукции, в стержне не идет ток?

3. Указать направления тока в катушках при из­менении положения ключа (рис. 1).

4. В катушке индуктивностью L = 0,6 Гн сила тока / = 20 А. Какова энергия магнитного поля катушки? Как она изменится при уменьшении си­лы тока в 2 раза? Какая
ЭДС самоиндукции воз­никнет в катушке, если изменение силы тока в ней от нуля до 20 А про­изошло за время Δ t = 0,001 с?

Вариант 2

1. В витке, выполненном из алюминиевого про­вода длиной 10 см и площадью поперечного сече­ния 1,4 мм², скорость изменения магнитного пото­ка 10 мВб/с. Найти силу индукционного тока.

2. Концы сложенной вдвое проволоки присоеди­нены к гальванометру. Проволока движется, пере­секая силовые линии магнитного поля, но стрелка гальванометра остается на нуле. Чем это можно объяснить?

3. Указать направления тока в катушках при изме­нении положения ключа (рис. 1).

4. Сила тока в катушке уменьшилась с 12 до 8 А. При этом энергия магнитного поля катушки уменьшилась на 2 Дж. Какова индуктивность ка­тушки? Какова энергия ее магнитного поля в обо­их случаях?

Рис. 1

вариант I вариант II

Контрольная работа 4 по теме «Свободные колебания»

Вариант 1

1. Материальная точка массой т = 100 г совер­шает колебания по закону

х = 0,1 sinπ(0,8t + 0,5). Написать уравнения для скорости и ускорения этой точки, найти максимальную силу, действующую на нее, ее полную механическую энергию. Если
сказанное относится к математическому маятнику, то какова его длина? Если к грузу на пружине, то какова жесткость пружины?

1. Собственные колебания в контуре происходят по закону i = 0,01 cos 1000t. Каковы параметры процесса? Какова индуктивность контура, если ем­кость его конденсатора

10 мкФ? Сколько энергии накоплено в контуре? Какова амплитуда колебаний напряжения на конденсаторе?

3. Колебательный контур состоит из катушки с индуктивностью 0,2 Гн и конденсатора емкостью 10 мкФ. В момент, когда напряжение на конденса­торе равно 1 В, сила тока в контуре равна 0,01 А. Какова максимальная сила тока в контуре и максимальное напряжение на конденсаторе?

4. Конденсатору колебательного контура был со­общен заряд 10~⁴ Кл, и в контуре начались свобод­ные затухающие колебания. Зная, что емкость кон­денсатора равна

0,01 мкФ, найти количество теп­лоты, которое выделится в контуре к моменту,
когда колебания полностью прекратятся.

Вариант 2

1. Материальная точка массой т = 200 г совершает колебания по закону

х = 0,1 cos π(t + 0,5). На­писать уравнения для скорости и ускорения этой точки, найти максимальную силу, действующую на нее, ее полную механическую энергию. Если
сказанное относится к математическому маятнику, то какова его длина? Если к грузу на пружине, то какова жесткость пружины?

2. Собственные колебания в контуре протекают по закону i = 0,01 cos 4000t. Каковы параметры процесса? Какова индуктивность контура, если ем­кость его конденсатора

10 мкФ? Сколько энергии накоплено в контуре? Какова амплитуда колебаний напряжения на конденсаторе?

3. Два параллельно соединенных конденсатора имеют одинаковую емкость 10 мкФ каждый. Бата­рею конденсаторов, заряженную от источника посто­янного напряжения 200 В, подключают к катушке индуктивностью 8 мкГн. Какова максимальная сила тока в контуре? Определить силу тока в контуре в момент, когда напряжение на батарее конденсато­ров 100 В.

4. При увеличении емкости конденсатора коле­бательного контура на 0,08 мкФ частота колебаний уменьшилась в 3 раза. Найти первоначальную ем­кость конденсатора. Индуктивность катушки оста­лась прежней.

Контрольная работа 5 по теме «Переменный ток»

Вариант 1

1. В цепь переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц включены последовательно кон­денсатор емкостью 35,4 мкФ, проводник сопротив­лением 100 Ом и катушка индуктивностью 0,7 Гн. Найти силу тока в цепи и падение напряжения на конденсаторе, проводнике и катушке. При какой частоте в этой цепи будет наблюдаться резонанс?

2. Через параллельно соединенные резистор со­противлением 200 Ом и конденсатор емкостью 5 мкФ течет переменный ток с циклической часто­той 10³с^-1. Амперметр А1 (рис. 1) показывает силу тока 1 А. Найти показания амперметра А2.

3. По двухпроводной линии передается мощ­ность 100 МВт при коэффициенте мощности 0,87 и сопротивлении линии 8 Ом. При каком напря­жении передается электроэнергия, если потери мощности составляют 2% ?

4. Первичная обмотка трансформатора находится под напряжением U₁ = 120 В и при силе то­ка /₁= 0,5 А. Вторичная обмотка питает лампу накала током силой /₂ = 3 А при напряжении

U₂ ⁼ 10 В. Коэффициент полезного действия транс­форматора равен η= 0,7. Найти сдвиг фазы в пер­вичной обмотке.

Вариант 2

1. Каковы показания измерительных приборов в цепи (рис. 1), если на вход подается синусоидаль­ное напряжение с амплитудой U_m = 147 В и часто­той ν = 400 Гц, R = 100 Ом,

L = 1 Гн, С = 1 мкФ. Чему равна резонансная частота цепи? Что пока­жут приборы, если вынужденная частота равна ре­зонансной?

2. В цепи переменного тока (рис. 2) показания первого и второго вольтметров соответственно рав­ны 12 и 9 В. Каково показание третьего вольтметра?

3. Двигатель переменного тока потребляет мощ­ность 880 Вт при напряжении 220 В и коэффициен­те мощности 0,8. Определить силу тока, потребляе­мого двигателем.

4. Через замкнутый сердеч­ник понижающего трансформа­тора пропущен провод, концы
   которого присоединены к вольт­метру. Вольтметр показывает 0,5 В. Сколько витков имеют
   обмотки трансформатора, если напряжение изменилось с 220 В на входе до 12 В на выходе трансформатора?

_______________________________________________________________________________

вариант I

вариант II

Контрольная работа 6 по теме «Механические волны»

Вариант 1

1. Два когерентных источника звука колеблют­ся в одинаковых фазах. В точке отстоящей от пер­вого источника на расстояние r₁ = 2 м, а от второ­го - на r₂ = 2,5 м, звук не слышен. Определить частоту v колебаний источников. Принять V =340 м/с.

2. Расстояние до преграды, отражающей звук, l = 68 м. Через какой промежуток времени Δ t чело­век услышит эхо? Скорость звука принять равной V = 340 м/с.

3. На поверхности воды распространяется волна со скоростью V = 2,4 м/с при частоте колебаний вибратора п = 10 Гц. Какова разность фаз в точках, отстоящих от вибратора на расстояния б, 12, 24 и 48 см?

Вариант 2

1. Два когерентных источника звука колеблются в одинаковых фазах. В точке, отстоящей от первого источника на расстояние r_г = 2,5 м, а от второго - на r₂ = 3 м, слышен самый громкий звук. Опреде­лить частоту ν колебаний источников. Скорость звука принять равной V = 340 м/с.

2. При измерении глубины моря под кораблем при помощи эхолота оказалось, что моменты от­правления и приема ультразвука разделены проме­жутком времени 0,6 с. Какова глубина моря под кораблем? Скорость звука в воде принять равной 1400 м/с.

3. Волны распространяются со скоростью 360 м/с при частоте, равной 450 Гц. Чему равна разность фаз двух точек, отстоящих друг от друга на 20 см? На каком расстоянии находятся точки, разность фаз между которыми равна π/2, π, 2π ?

Контрольная работа 7

по теме «Электромагнитные волны»

Вариант 1

1. Перемещая перед генератором электромагнит­ных волн металлический лист, получили стоячую волну. Расстояние между центрами двух смежных пучностей равно / = 15 см. Определить частоту ν ге­нератора.

2. Радиолокатор работает на волне λ = 15 см и дает п = 4000 импульсов в секунду. Длительность каждого импульса τ = 2 мкс. Сколько колебаний N содержится в каждом импульсе и какова наи­большая глубина L разведки локатора?

3. Радиопередатчик работает на частоте 6 МГц. Сколько волн укладывается на расстоянии 100 км по направлению распространения радиосигнала?

Вариант 2

1. Перемещая перед генератором электромагнит­ных волн металлический лист, получили стоячую волну. Расстояние между центрами двух смежных узлов равно / = 1,5 см. Определить частоту ν гене­ратора.

2. Радиолокатор работает на волне λ, = 10 см и дает п = 5000 импульсов в секунду. Длительность каждого импульса τ = 1 мкс. Сколько колебаний N содержится в каждом импульсе и какова мини­мальная дальность L обнаружения цели?

3. Определить длину λ электромагнитной волны в воздухе, излучаемую передатчиком,

работаю­щим на частоте ν = 75 МГц.

Контрольная работа 8 по теме «Геометрическая оптика»

Вариант 1

1. Определить абсолютный показатель преломле­ния и скорость распространения света в слюде, ес­ли при угле падения светового пучка 54° угол пре­ломления 30°.

2. Поместив предмет высотой 2 см перед соби­рающей линзой на расстоянии 2,5 см от нее, на эк­ране получили изображение высотой 8 см. Опреде­лить увеличение линзы, фокусное расстояние, оп­тическую силу линзы и расстояние от линзы до экрана. Построить схему хода лучей и указать, ка­кое изображение дает линза.

3. На дне водоема глубиной 4 м находится точеч­ный источник света. На поверхности воды плавает круглый диск, так что центр диска находится над источником света. При каком минимальном диа­метре диска ни один луч света не выйдет на поверх­ность воды?

4. Объектив фотоаппарата состоит из двух линз. Рассеивающая линза с фокусным расстоянием 50 мм расположена на расстоянии 45 см от пленки. Где должна находиться собирающая линза с фокус­ным расстоянием 80 мм, чтобы на пленке получа­лись резкие изображения удаленных предметов?

5. Как изменится изображение, полученное на экране при помощи собирающей линзы, если за­крыть рукой верхнюю половину линзы?

Вариант 2

1. Перед линзой с оптической силой 2,5 дптр на расстоянии 30 см находится предмет высотой 20 см. Определить фокусное расстояние линзы, расстояние от линзы до изображения предмета, вы­соту изображения. Построить ход лучей в линзе и охарактеризовать изображение.

2. В алмазе свет распространяется со скоростью 1,22 • 10⁸ м/с. Определить предельный угол полно­го внутреннего отражения света в алмазе при пере­ходе светового пучка из алмаза в воздух.

3. Если смотреть сверху на неглубокий водоем с чистой водой, то дно хорошо видно, однако глуби­на водоема кажется меньшей, чем она есть в дейст­вительности. Во сколько раз?

4. Со спутника, летящего на высоте 150 км, фо­тографируют ночной город. Разрешающая способ­ность пленки (наименьшее расстояние между двумя точками, когда их изображения не сливают­ся) равна 0,01 мм. Фокусное расстояние объектива
   10 см. Каким должно быть расстояние между улич­ными фонарями, чтобы их изображения на снимке получились раздельными? Оценить время экспози­ции, при котором движение спутника не приводит к заметному размыванию изображения, т. е. раз­мытость контуров изображения на пленке не пре­вышает 50 мкм.

5. Что можно сказать об угловом и линейном увеличении изображения предмета, полученного с помощью телескопа?

Контрольная работа 9 по теме «Световые волны»

Вариант 1

1. Определить длину световой волны, если в диф­ракционном спектре ее линия второго порядка сов­падает с положением линии спектра третьего по­рядка световой волны 400 нм.

2. Два одинаковых когерентных источника мо­нохроматического света находятся на расстоянии 14 мкм друг от друга и на расстоянии 2 м от экрана каждый. Найти длину волны света от источников, если расстояние между вторым и третьим максиму­мами на экране 8,7 см.

3. Почему только достаточно узкий световой пу­чок дает спектр после прохождения сквозь призму, а у широкого пучка окрашенными оказываются только края?

Вариант 2

1. При дифракции монохроматического излуче­ния на дифракционной решетке, имеющей 100 штрихов на 1 мм, максимум первого порядка полу­чается на расстоянии 10 см от нулевого максимума. Определить длину волны излучения, если расстоя­ние от решетки до экрана 2 м.

2. В опыте Юнга отверстия освещались монохро­матическим светом с длиной волны 600 нм. Рас­стояние между отверстиями 1 мм, расстояние от от­верстий до экрана 3 м. Найти положение двух пер­вых светлых полос.

3. На тетради написано красным карандашом «отлично» и зеленым «хорошо». Имеются два стекла - зеленое и красное. Через какое стекло на­до смотреть, чтобы увидеть слово «отлично»?

Контрольная работа 10 по теме «Световые кванты. СТО»

Вариант 1

1. Два электрона движутся в противоположные стороны со скоростью 0,8с относительно неподвиж­ного наблюдателя. С какой скоростью движутся электроны относительно друг друга?

2. Найти энергию, массу и импульс фотона, если соответствующая ему длина волны равна

1,6 пм.

3. Работа выхода электронов из кадмия равна 4,08 эВ. Какова частота света, если максимальная скорость фотоэлектронов равна 0,72 Мм/с?

4. При облучении графита рентгеновскими луча­ми длина волны излучения, рассеянного под углом 45°, оказалась равной 10,7 пм. Какова длина волны падающих лучей?

5. На поверхность тела площадью 1 м² падает за 1 с 10⁵ фотонов с длиной волны 500 нм. Определить световое давление, если все фотоны поглощаются телом.

Вариант 2

1. Собственная длина стержня равна 1 м. Опре­делить его длину для наблюдателя, относительно которого стержень перемещается со скоростью 0,6с, направленной вдоль стержня.

2. С какой скоростью должен двигаться элект­рон, чтобы его импульс был равен импульсу фотона с длиной волны, равной 250 нм; чтобы его энергия была равна энергии фотона с длиной волны, равной 250 нм?

3. Найти постоянную Планка, если фотоэлектро­ны, вырываемые с поверхности металла светом с частотой 1,2·10¹⁵Гц, задерживаются напряже­нием 3,1 В, а вырываемые светом с длиной волны 125 нм - напряжением 8,1 В.

4. Длина волны рентгеновских лучей после комптоновского рассеяния увеличилась на 0,3 пм. Найти угол рассеяния.

5. На поверхность тела площадью 1 м² падает за 1 с 10⁵ фотонов с длиной волны 500 нм. Определить све­товое давление, если все фотоны отражаются телом.

Контрольная работа 11 по теме «Строение атома»

Вариант 1

1. Описать опыт Резерфорда. Каковы результаты этого опыта?

2. Какую минимальную скорость должны иметь электроны, чтобы перевести ударом атом водорода из первого энергетического состояния в пятое?

3. Определить радиус и скорость электрона пер­вой орбиты в атоме водорода.

Вариант 2

1. Чем отличается модель строения атома, пред­ложенная Бором, от модели атома Резерфорда? Ка­кие трудности модели Резерфорда решил Бор?

2. Найти наибольшую длину волны в ультрафи­олетовом спектре водорода.

3. Определить кинетическую, потенциальную и полную энергию электрона на орбите радиусом 2,12 ·10^-10м.

Контрольная работа 12 по теме

«Атомное ядро»

Вариант 1

1. Имеется 4 г радиоактивного кобальта. Сколь­ко граммов кобальта распадется за 216 сут, если его период полураспада 72 сут?

2. Дополнить ядерную реакцию

3. Каково правило смещения при α-распаде? В какое ядро превращается торий при трех последовательных α-распадах?

4. Какая энергия выделится при образовании яд­ра атома из свободных нуклонов, если массы покоя m_p=1,00728 а. е. м., m_n = 1,00866 а. е. м., m_я = 3,01602 а. е. м.?

5. Определить энергетический выход ядерной ре­акции,

если энергия связи ядра атома Ве 56,4 МэВ, изотопа лития 39,2 МэВ, дей­терия 2,2 МэВ.

6. Мощность первой в мире советской АЭС 5000 кВт при КПД 17%. Считая, что при каждом акте распада в реакторе выделяется 200 МэВ энер­гии, определить расход ²³⁵U в сутки.

Вариант 2

1. Имеется 8 кг радиоактивного цезия. Опреде­лить массу нераспавшегося цезия после 135 лет ра­диоактивного распада, если его период полураспа­да 27 лет.

2. Дополнить ядерную реакцию

3. Каково правило смещения при β-распаде? Ка­кой изотоп образуется из радиоактивного изотопа после четырех последовательных β-распадов?

4. Определить энергию связи ядра атома , если m_p = 1,00728 а. е. м., т_п = 1,00866 а. е. м.,
   т_я = 7,01601 а. е. м.

5. Определить энергетический выход ядерной ре­акции,

если энергия связи ядра атома 7,7 МэВ, ядра атома дейтерия 2,2 МэВ.

5. Сколько ядер атомов ²³⁵U должно делиться в 1 с, чтобы мощность ядерного реактора была рав­на 3 Вт?