fizika_metod_SR-4ч

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ до самостійної роботи з дисципліни

«ФІЗИКА» ЧАСТИНА 4 (Збірник тестів)

для студентів усіх форм навчання напрямів 6.040301 «Прикладна математика», 6.040302 «Інформатика», 6.040303

«Системний аналіз», 6.050101 «Комп’ютерні науки», 6.050102 «Комп’ютерна інженерія», 6.050103 «Програмна інженерія», 6.050201 «Системна інженерія», 6.050202 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології», 6.050801 «Мікрота наноелектроніка», 6.050802 «Електронні пристрої та системи», 6.050803 «Акустотехніка», 6.050901 «Радіотехніка», 6.050902 «Радіоелектронні апарати», 6.050903 «Телекомунікації», 6.051001 «Метрологія та інформаційновимірювальні технології», 6.051002 «Метрологія, стандартизація та сертифікація», 6.051004 «Оптотехніка», 6.051402 «Біомедична інженерія», 6.051501 «Видавничо-поліграфічна справа», 6.170101 «Безпека інформаційних і комунікаційних систем», 6.170102 «Системи технічного захисту інформації», 6.170103 «Управління інформаційною безпекою»

Електронне видання

ЗАТВЕРДЖЕНО кафедрою фізики.

Протокол № 6 від 30.12.2013 р.

ХАРКІВ 2014

Методичні вказівки до самостійної роботи з дисципліни «Фізика» (Частина 4, «Збірник тестів») для студентів усіх форм навчання напрямів

6.040301 «Прикладна математика», 6.040302 «Інформатика», 6.040303 «Системний аналіз», 6.050101 «Комп’ютерні науки», 6.050102 «Комп’ютерна інженерія», 6.050103 «Програмна інженерія», 6.050201 «Системна інженерія», 6.050202 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології», 6.050801 «Мікрота наноелектроніка», 6.050802 «Електронні пристрої та системи», 6.050803 «Акустотехніка», 6.050901 «Радіотехніка», 6.050902 «Радіоелектронні апарати», 6.050903 «Телекомунікації», 6.051001 «Метрологія та інформаційновимірювальні технології», 6.051002 «Метрологія, стандартизація та сертифікація», 6.051004 «Оптотехніка», 6.051402 «Біомедична інженерія», 6.051501 «Видавничо-поліграфічна справа», 6.170101 «Безпека інформаційних і комунікаційних систем», 6.170102 «Системи технічного захисту інформації», 6.170103 «Управління інформаційною безпекою» [Електронне видання] / Упоряд.: Коваленко О. М., Лазоренко О. В., Орел Р. П., Мешков С. М. – Харків:

ХНУРЕ, 2014. – 136 с.

Упорядники: О. М. Коваленко, О. В. Лазоренко, Р. П. Орел, С. М. Мешков.

Рецензент: Л. Ф. Чорногор, докт. фіз.-мат., проф. каф. космічної радіофізики ХНУ імені В. Н. Каразіна.

1.3Робота та енергія………………………............................................. 16

1.4Динаміка обертального руху……………………………………….. 20

4.1Молекулярно-кінетична теорія ідеального газу…………………… 31

4.2Закони розподілу…………………………………………………….. 36

4.3Термодинаміка……………………………………………………….. 38

5.1Електричне поле……………………………………………………… 44

5.2Постійний струм……………………………………………………… 58

5.3Магнітне поле………………………………………………………… 63

5.4Електромагнітне поле………………………………………………... 73

5.5Електромагнітні коливання та змінний струм……………………... 76

7.1Геометрична оптика………………………………………………….. 84

7.2Хвильова оптика……………………………………………………… 87

7.3Квантова оптика……………………………………………………… 92

8.1Теорія Бора……………………………………………………………. 98

8.2Квантова механіка……………………………………………………. 103

8.3Квантова теорія будови атомів та молекул…………………………. 112

9.1Квантова статистика………………………………………………….. 117

9.2Зонна теорія твердого тіла…………………………………………… 123

9.3Контактні явища……………………………………………………… 125

3

ВСТУП

Найважливішим серед вимог Болонського процесу, до якого прагне приєдналася Україна, є контроль якості навчання. Як зазначено в [1], тестування взагалі та комп'ютерне тестування як найбільш мобільний та оперативний вид тестування зокрема грають значну роль на всіх етапах оцінки якості знань та вмінь, які отримали студенти. За допомогою тестування можна визначити не тільки поточний та залишковий рівень знань та вмінь студентів, а також їх загальну здатність до участі в процесах європейської інтеграції.

Підготовка до комп’ютерного тестування є однією з найважливіших форм самостійної роботи студентів, яка є наріжним каменем Болонського процесу.

За останні десять років тестування добре зарекомендувало себе під час проведення поточного, модульного та підсумкового контролів знань студентів з фізики, коли воно здійснювалося за допомогою засобів комп’ютерної техніки, зокрема системи комп’ютерного тестування OPENTEST 2.

Дані методичні вказівки мають на меті, по-перше, дати можливість студентам, готуючись до складання комп’ютерних тестів з фізики, самостійно перевіряти якість власної підготовки. По-друге, вони можуть використовуватись викладачем для проведення поточного контролю знань студентів в ситуації, коли немає змоги застосувати засоби комп’ютерної техніки (наприклад, на початку практичного заняття).

Збірник містить 544 тестових запитання з десяти розділів уніфікованого курсу фізики, який викладається у Харківському національному університеті радіоелектроніки. Ці запитання перевіряють знання студентами формулювань основних фізичних законів та теорій, змісту найбільш відомих фізичних явищ та методів їх описання, вміння впізнавати відповідні цим законам та явищам математичні формули та рівняння. Кожне запитання має чотири варіанти відповіді, з яких тільки один є цілком вірним. Автори навмисно не наводять переліку правильних відповідей, щоб уникнути їх механічного «зазубрювання» студентами. З іншого боку, кожне запитання закінчується посиланням на літературне джерело із зазначенням сторінки, де можна знайти або пряму відповідь на поставлене запитання, або підказку, що є цілком достатньою для формулювання відповіді. Це на думку авторів сприятиме більш плідній самостійній роботі студентів з літературою, що є основою ідеології Болонського процесу.

1 МЕХАНІКА

1.1Кінематика

1.Що вивчає кінематика?

а) умови рівноваги матеріальних тіл під дією сил, б) геометричні закони руху тіл без урахування їх мас та сил, що на них діють,

в) закони руху тіл під дією сил, що до них прикладені, г) закони рівноваги та переміщення одного тіла відносно другого під дією сил.

[2, c. 22; 3, c. 4]

2. ЯкимGспіввідношенням визначається нормальне прискорення?

а) dv , dt

б) v d vG , dt v

G

в) vv dvdt ,

г) dvdt .

[2, c. 27; 3, c. 7]

3.Коли Землю можна вважати матеріальною точкою?

а) під час вивчення її руху навколо Сонця, б) під час вивчення її обертального руху навколо власної осі,

в) під час вивчення руху циклонів та антициклонів, г) під час вивчення руху літосферних плит.

[2, c. 22; 3, c. 4]

4. Що називають механічною системою?

а) тіло або сукупність нерухомих тіл, відносно якої визначається просторове та часове положення інших тіл, б) трійку лінійно незалежних спрямованих відрізків прямих, що виходять з однієї точки,

в) тіло, розмірами якого можна знехтувати при описанні його руху, г) сукупність тіл, рух яких розглядається.

[2, c. 19; 6, c. 11]

5.ЯкіGумови виконуютьсяGпід час рівномірного прямолінійного руху?

а) vG= const , v = const , aG= 0G, an = 0 , aτ = 0 , б) vG ≠ const , v = const , aG = aGn , an ≠ 0 , aτ = 0 , в) v ≠ const , v ≠ const , a = aτ , an = 0, aτ ≠ 0 ,

5

г) vG ≠ const , v ≠ const , aG = aGn + aGτ , an ≠ 0 , aτ ≠ 0 .

[2, c. 29; 3, c. 8]

6. Що називають пройденим тілом (матеріальною точкою) шляхом?

а) вектор, який проведено з початкової точки руху тіла у кінцеву точку, б) довжину траєкторії,

в) модуль вектора, який проведено з початкової точки руху тіла у кінцеву точку, г) вектор, який проведено в дану точку з початку координат.

[2, c. 24; 3, c. 5]

[2, c. 34; 3, c. 4]

8. Яким співвідношенням визначається середнє прискорення за проміжок часу

[2, c. 26; 3, c. 7]

9. Що вивчає механіка?

а) умови рівноваги матеріальних тіл під дією сил, б) геометричні закони руху тіл без урахування їх мас та сил, що на них діють,

в) закони руху тіл під дією сил, що до них прикладені, г) закони рівноваги та переміщення одного тіла відносно другого під дією сил.

[2, c. 19; 3, c. 4]

6

[2, c. 27; 3, c. 7]

13. Що називають системою координат?

а) тіло або сукупність нерухомих тіл, відносно якої визначається просторове та часове положення інших тіл, б) трійку лінійно незалежних спрямованих відрізків прямих, що виходять з однієї точки,

в) тіло, розмірами якого можна знехтувати під час описання його руху, г) сукупність тіл, рух яких розглядається.

7

[2, c. 23; 3, c. 4]

14. Який вигляд має рівняння руху матеріальної точки за умов рівноприскореного

[2, c. 26; 3, c. 7]

16. Що називають переміщенням тіла (матеріальної точки)?

а) вектор, який проведено з початкової точки руху тіла у кінцеву точку, б) довжину траєкторії,

в) модуль вектора, який проведено з початкової точки руху тіла у кінцеву точку г) вектор, який проведено в дану точку з початку координат.

[2, c. 24; 3, c. 5]

г) dvdt .

[2, c. 27; 3, c. 7]

18. Яка формула є математичним визначенням рівномірного прямолінійного ру-

хуа?) vG = const , б) vG = const , в) aG = const , г) aG = const .

[2, c. 29; 3, c. 8]

19. ЯкіG умови виконуютьсяG під час рівномірного криволінійного руху?

а) vG= const , v = const , aG= 0G, an = 0 , aτ = 0 , б) vG ≠ const , v = const , aG = aGn , an ≠ 0 , aτ = 0 , в) vG ≠ const , v ≠ const , aG = aGτ , aGn = 0 , aτ ≠ 0 ,

г) v ≠ const , v ≠ const , a = an + aτ , an ≠ 0 , aτ ≠ 0 .

[2, c. 29; 3, c. 10]

20. Що називають системою відліку?

а) тіло або сукупність нерухомих тіл, відносно якої визначається просторове та часове положення інших тіл, б) трійку лінійно незалежних спрямованих відрізків прямих, що виходять з однієї точки,

в) тіло, розмірами якого можна знехтувати під час описання його руху, г) сукупність тіл, рух яких розглядається.

[2, c. 23; 3, c. 4]

21. Яким співвідношенням визначається середня швидкість тіла за проміжок часу ∆t ?G

а) ∆r ,

∆Gt

б) drdt ,

d 2rG

в) dtG2 , г) ∆∆vt .

[2, c. 24; 3, c. 6]

22. ЯкіG умови виконуютьсяG під час нерівномірного прямолінійного руху?

а) vG= const , v = const , aG= 0G, an = 0 , aτ = 0 , б) v ≠ const , v = const , a = an , an ≠ 0 , aτ = 0 ,

9

в) vGG ≠ const , v ≠ const , aGG = aGGτ , aGn = 0 , aτ ≠ 0 ,

г) v ≠ const , v ≠ const , a = an + aτ , an ≠ 0 , aτ ≠ 0 .

[2, c. 29; 3, c. 8]

23. Що називають радіус-вектором матеріальної точки?

а) вектор, який проведено з початкової точки руху тіла у кінцеву точку, б) довжину траєкторії,

в) модуль вектора, який проведено з початкової точки руху тіла у кінцеву точку, г) вектор, який проведено в дану точку з початку координат.

[2, c. 23; 3, c. 5]

24. Який вигляд має рівняння руху матеріальної точки за умов рівноприскореного

[2, c. 29; 3, c. 10]

26. За якою формулою можна визначити середню путьову швидкість тіла?

а) v = ds , dtG б) vG = drdt ,

в) v = v1 + v2 +... + vN , N

г) v = s1 + s2 +... + sN . t1 +t2 +... +tN

[3, c. 5]

10