Рабочая тетрадь по физике 11 класс

1
Рабочая тетрадь по физике.
11 класс.
Темы.
1. Основы электродинамики (продолжение).
1.1. Магнитное поле.
1.2. Электромагнитная индукция.
2. Колебания и волны.
2.1. Механические колебания и волны.
2.2. Электромагнитные колебания и волны.
3. Оптика.
3.1. Световые волны. Излучения и спектры.
3.2. Элементы теории относительности.
4. Квантовая физика.
4.1. Световые кванты.
4.2. Атомная физика и физика атомного ядра.
5. Итоговая работа.
1. Основы электродинамики (Продолжение).
1.1. Магнитное поле.
Задание 1.
Ответьте на вопросы.
1. Что такое магнитное поле?
2. Что является источником магнитного поля? Вокруг чего существует магнитное
поле?
3. Что такое магнитные линии? Каково направление магнитных линий?
4. Что такое магнитная индукция. Каковы ее обозначение и единицы измерения.
5. В каком случае магнитное поле называется однородным? Неоднородным?
6. Какова форма магнитных линий прямого проводника? Постоянного магнита?
Соленоида?
7. Что такое сила Ампера? Чему она равна?
8. Что такое сила Лоренца? Чему она равна?
9. От чего зависит направление силы Ампера и Лоренца? Как найти направление этих
сил?
Задание 2.
1) Определите направление силы Ампера.
2
2) Определите направление силы Лоренца.
Задание 3.
Решите задачи.
1. Какая сила действует на проводник длиной 10 см в однородном магнитном поле
индукцией 1,5 Тл, если сила тока в проводнике 50 А, а угол между направлением
тока и линиями магнитной индукции 30
0
.
2. Электрон влетает в однородное магнитное поле со скоростью 2 Мм/с под углом 45
0
к линиям магнитной индукции. Индукция магнитного поля 4 мТл. Какая сила
действует на электрон.
3. В магнитное поле под углом 45
0
к линиям магнитной индукции со скоростью 0,2
Мм/с влетает электрон. Найти индукцию поля, если он описал окружность
радиусом 1 см.
Задание 4.
S
N
I
S
N
I
B
I
N
+
-
B
B
+
3
Ответьте на вопросы теста.
1. Два параллельных проводника, по которым текут токи в одном направлении
A. Отталкиваются друг от друга
B. Притягиваются друг к другу
C. Сначала отталкиваются, затем притягиваются
D. Сначала притягиваются, затем отталкиваются
2. Магнитное поле действует
A. На движущиеся заряженные частицы
B. На покоящиеся заряженные частицы
C. На движущиеся и покоящиеся заряженные частицы
D. Магнитное поле не действует на заряженные частицы.
3. Единица измерения магнитной индукции может быть рассчитана как
A.
B.
C.
D.
4. Сравните значения магнитной индукции в точках А и В, С и Д.
A. В
А
= В
В
, В
С
= В
Д
B. В
А
>В
В
, В
С
> В
Д
C. В
А
< В
В
, В
С
= В
Д
D. В
А
= В
В
, В
С
> В
Д
5. Каково направление силы Ампера, действующей на проводник, внесенный в
магнитное поле:
A. Вверх
А
Н
кгА
Н
мА
Н
мАН
В
А
С
Д
I
4
B. Вниз
C. От нас
D. На нас
6. Протон влетает в однородное магнитное поле под углом 30
0
к вектору магнитной
индукции (В = 0,01 Тл) со скоростью 10
4
м/с. С какой силой действует на него
магнитное поле?
A. 0
B. 0,8 * 10
-17
Н
C. 1,6 * 10
-17
Н
D. 50 Н
7. Протон влетает в магнитное поле индукцией 0,02 Тл со скоростью 10
4
м/с. Найти
радиус окружности, по которой он будет двигаться. (q = 1,6 * 10
-19
Кл, m = 1,67 *
10
-27
кг).
A. 5,2 м
B. 5,2 мм
C. 192 м
D. 192 мм
8. Заряженная частица движется по окружности в однородном магнитном поле под
действием силы Лоренца. Как изменится период обращения частицы при
уменьшении ее скорости в 2 раза?
A. Увеличится в 2 раза
B. Увеличится в 4 раза
C. Уменьшится в 2 раза
D. Не изменится
1.2. Электромагнитная индукция.
Задание 1.
Ответьте на вопросы.
1. Что такое магнитный поток? В каких случаях изменяется магнитный поток?
2. В чем состоит явление электромагнитной индукции? Кто открыл это явление?
3. Какова причина возникновения индукционного тока в неподвижном контуре,
находящемся в переменном магнитном поле?
4. Какова причина возникновения индукционного тока в контуре, движущемся в
постоянном магнитном поле?
5. Как формулируется закон электромагнитной индукции? Формула.
6. От каких факторов зависит направление индукционного тока?
7. Сформулируйте правило Ленца.
Задание 2.
Определите направление индукционного тока в замкнутом проводнике.
5
Задание 3.
Решите задачи.
1. Рамка, содержащая 25 витков, находится в переменном магнитном поле.
Определить ЭДС индукции, возникающую в рамке при изменении магнитного
потока от 0,098 Вб до 0,013 Вб за 0,16 с.
2. Поверхность площадью 30 см
2
пронизывает однородное магнитное поле с
индукцией 4 мТл. Найти магнитный поток, пронизывающий поверхность, если
линии магнитной индукции расположены под углом 30
0
к поверхности.
3. Проводник длиной 1 м движется со скоростью 5 м/с перпендикулярно к линиям
однородного магнитного поля. Определите величину индукции магнитного поля,
если в данном случае индуцируется ЭДС 0,02 В.
4. Найти магнитную индукцию однородного магнитного поля, пронизывающего
поверхность площадью 0,1 м
2
, если угол между магнитными линиями и
поверхностью равен 30
0
, а магнитный поток равен 2 мВб.
Задание 4.
Ответьте на вопросы теста.
1. Изменяясь во времени магнитное поле порождает:
А. вихревое электрическое поле
Б. электростатическое поле
В.постоянное магнитное поле
Г. гравитационное поле
1
2
3
4
6
2. Медное кольцо находится во внешнем магнитном поле так, что плоскость кольца
перпендикулярна линиям магнитной индукции. Индукция магнитного поля
равномерно увеличивается. Индукционный ток в кольце:
А. увеличивается
Б. уменьшается
В. Не изменяется
Г. Равен нулю
3. На рисунке представлен график зависимости магнитного потока через проводящий
неподвижный контур от времени. В каком интервале времени модуль ЭДС индукции в
контуре равен нулю?
А. 0 -1 c
Б. 0 2 c
В. 1 3 c
Г. 3 4 c
4. Магнитный поток, пронизывающий проволочную рамку равномерно изменился на 2
Вб за 0,1 с. Чему равна ЭДС индукции в рамке?
А. 0,2 В
Б. 2 В
В. 20 В
Г. 200 В
5. Проводник длиной активной части 20 см движется в магнитном поле индукцией 0,2 Тл
со скоростью 2 м/с перпендикулярно линиям магнитной индукции. Чему равна ЭДС
индукции в проводнике?
А. 0,08 В
Б. 0,04 В
В. 0,02 В
Г. 0 В
Ф
t
1
3
2
0
4
7
6. Чему равна индуктивность проволочной рамки, если при силе тока 3 А в рамке
возникает магнитный поток 6 Вб?
А. 0,5 Гн
Б. 2 Гн
В. 18 Гн
Г. 9 Гн
7. Постоянный прямой магнит падает сквозь алюминиевое кольцо. Модель ускорения
падения магнита…
А. в начале полета меньше g, в конце полета больше g
Б. равен g
В. Больше g
Г. Меньше g
8. Чему равна энергия магнитного поля соленоида индуктивностью 2 Гн при силе тока
0,1 А?
А. 2 ДЖ
Б. 0,2 Дж
В. 0,1 Дж
Г. 0,01 Дж
9. Как изменится энергия магнитного поля соленоида, если увеличить силу тока в 4 раза?
А. увеличится в 2 раза
Б. увеличится в 4 раза
В. Увеличится в 16 раз
Г. Увеличится в 32 раза
2. Колебания и волны.
2.1. Механические колебания и волны.
Задание 1.
Ответьте на вопросы.
1. Что такое механические колебания?
2. Какие вы знаете виды колебаний? Где они могут происходить?
3. Что такое колебательная система? Приведите примеры колебательных систем.
4. Какие три основные условия должны выполняться в колебательной системе?
5. Что такое период колебаний? Обозначение и единицы измерения.
6. Что такое частота колебаний? Обозначение и единицы измерения.
7. Что такое амплитуда колебаний? Обозначение и единицы измерения.
8. Нарисуйте два нитяных маятника, совершающих колебания в одинаковых фазах; в
противоположных фазах.
9. Что такое механические волны?
10. Виды механических волн. Где они могут распространяться?
11. Что такое длина волны? (рисунок).
12. Какие колебания называются звуковыми?
8
13. Что такое звуковые волны? К какому виду волн они относятся?
14. Характеристики звука. С какими характеристиками волны они связаны?
Задание 2.
Постройте график колебаний груза массой 200 г прикрепленного к пружине жесткостью
100 Н/м, если амплитуда колебаний равна 2 см.
Задание 3.
Решите задачи.
1. Нитяной маятник совершает колебания с частотой 2 Гц и амплитудой 1 см. Найти
период колебаний маятника и расстояние, которое маятник пройдет за 4 с.
2. Частота колебаний груза на пружине равна 4 Гц. За сколько секунд маятник
совершит 20 колебаний? Какое расстояние пройдет груз за это время, если
амплитуда равна 2 см?
3. Найти период колебаний маятника, если его длина равна сумме длин маятников с
периодами колебаний 2 с и 4 с.
4. На озере в безветренную погоду с лодки бросили якорь. От места бросания якоря
пошли волны. Человек, стоящий на берегу заметил, что волна дошла до него за 50 с,
расстояние между соседними гребнями 0,5 м, а за 10 с было 40 всплесков о берег.
Как далеко от берега находилась лодка?
Задание 4.
Ответьте на вопросы теста.
1. Как изменится период колебаний груза на пружине, если массу груза
увеличить в 4 раза?
А. увеличится в 4 раза
Б. увеличится в 2 раза
В. Уменьшится в 2 раза
Г. Уменьшится в 4 раза
2. Период колебаний нитяного маятника равен 2 с . Чему равна длина нити
маятника?
А. 1 м
Б. 2 м
В. 4 м
Г. 8 м
3. Как будет меняться период колебаний математического маятника, если его
поднять над поверхностью Земли?
А. увеличится
Б. уменьшится
В. Не изменится
Г. Сначала увеличится, затем уменьшится
9
4. Тело, подвешенное на пружине совершает колебания с частотой ν. С какой
частотой происходит изменение кинетической энергии тела?
А. ν/2
Б. ν
В. 2ν
Г. Кинетическая энергия не изменяется
5. Тело массой 10 г совершает колебания на пружине жесткостью 100 Н/м.
Чему равна максимальная скорость тела, если амплитуда колебаний 2 см.
А. 0,5 м/с
Б. 1 м/с
В. 2 м/с
Г. 4 м/с
6. Амплитуда вынужденных колебаний при увеличении частоты изменения
вынуждающей силы…
А. не изменяется
Б. увеличивается
В. уменьшается
Г. Сначала возрастает, достигает максимума, потом убывает
7. В каких направлениях совершаются колебания в продольной волне?
А. во всех направлениях
Б. только по направлению распространения волны
В. Только перпендикулярно распространению волны
Г. По направлению распространения волны и перпендикулярно этому направлению
8. Чему равна длина волны, если ее скорость 20 м/с, а частота 10 Гц?
А. 200 м
Б. 2 м
В. 0,2 м
Г. 40 м
9. Какая из характеристик звуковой волны определяет громкость звука?
А. частота
Б. амплитуда
В. скорость
Г. Среди ответов нет правильного
2.2. Электромагнитные колебания и волны.
Задание 1.
Ответьте на вопросы.
10
1. Что такое колебательный контур?
2. От каких факторов зависит период колебаний в колебательном контуре?
3. Что такое переменный ток.
4. Что такое трансформатор, его основные детали.
5. Что такое генератор переменного тока? Его основные детали.
Задание 2.
Заполните таблицу.
Вид
электромагнитных
волн.
Диапазон длин
волн и частот
Источники
излучений
Свойства
излучений
Использование
излучений
Низкочастотные
Радиоволны
Инфракрасное
излучение
Видимый свет
Ультрафиолетовое
излучение
Рентгеновское
излучение
Гамма-излучение
Задание 3.
Решите задачи.
1. Максимальное значение силы тока в колебательном контуре равно 2 А,
максимальное значение напряжения 200 В, а емкость конденсатора равна 2 мкФ.
Какова индуктивность катушки?
2. В цепи переменного тока сила тока меняется по закону I = 0,02 sin(200πt).
Найти действующее значение силы тока и период колебаний силы тока в цепи.
Задание 4.
Ответьте на вопросы теста.
1. В контуре, состоящем из конденсатора и катушки происходят свободные
электромагнитные колебания. Если с течением времени начальный заряд, сообщенный
конденсатору, уменьшится в 2 раза, то энергия, запасенная в конденсаторе…
11
А. уменьшилась в 2 раза
Б. уменьшилась в 4 раза
В. Увеличилась в 2 раза
Г. Не изменилась
2. Если электроемкость конденсатора в электрическом колебательном контуре
уменьшится в 9 раз, то частота колебаний…
А. увеличится в 9 раз
Б. уменьшится в 9 раз
В. Уменьшится в 3 раза
Г. увеличится в 3 раза
3. Заряд на пластинах конденсатора изменяется с течением времени по закону:
q=10
4
sin10
5
πt. Чему равна амплитуда заряда?
А. 10
-4
Кл
Б. 10 Кл
В. 10
5
Кл
Г. 10
5
π Кл
4. Ток в цепи меняется по гармоническому закону. Амплитуда силы тока равна 4 А. Чему
равно действующее значение силы тока в цепи?
А. 2 А
Б. 2,86 А
В. 5,6 А
Г. 8 А
5. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью 4 мГн и конденсатора
емкостью 40 мкФ. Чему равна циклическая частота колебаний в контуре?
А. 4*10
-4
с
-1
Б. 40000 с
-1
В. 16000 с
-1
Г. 2500 с
-1
6. Первичная катушка трансформатора содержит 200 витков, а вторичная 100 витков.
Напряжение в первичной катушке равно 400 В. Чему равно напряжение во вторичной
катушке?
А. 200 В
Б. 100 В
В. 800 В
Г. 400 В
7. Чему равна скорость электромагнитных волн в вакууме?
А. 300 м/с
Б. 300 км/с
В. 300000 км/с
Г. 300000 м/с
12
8. При распространении в вакууме электромагнитной волны…
А. происходит только перенос энергии
Б. происходит только перенос импульса
В. Происходит и перенос энергии, и перенос импульса.
Г. Не происходит переноса ни энергии, ни импульса.
9. Радиоприемник настроен на длину волны 100 м. Собственная частота входного
колебательного контура равна…
А. 3 Гц
Б. 300 кГц
В. 3 кГц
Г. 3 МГц
3. Оптика.
3.1. Световые волны. Излучения и спектры.
Задание 1.
Ответьте на вопросы.
1. Сформулируйте закон отражения света.
2. Сформулируйте закон преломления света.
3. Что такое плоская линза? Виды линз.
4. Что такое дисперсия света?
5. Что такое интерференция света?
6. Что такое дифракция света?
7. Что такое поляризация света?
8. Перечислите виды спектров.
9. Что такое спектральный анализ?
Задание 2.
1. Изобразите ход лучей в треугольной призме, если а) оптическая плотность призмы
больше оптической плотности окружающей среды; б) оптическая плотность
призмы меньше оптической плотности окружающей среды.
2. Постройте изображение предмета в линзе и охарактеризуйте его.
Задание 3.
13
Решите задачи.
1. Человек, стоящий на берегу водоема, видит в гладкой поверхности воды отражение
Солнца. На сколько приблизится изображение Солнца к берегу, если человек присядет
и понизит уровень глаз на 80 см? Высота Солнца над горизонтом 40
0
?
2. В дно водоема глубиной 2 м вбита свая, выступающая на 0,5 м над водой. Найти длину
тени от сваи на дне водоема, если высота Солнца над горизонтом 70
0
. (показатель
преломления воды 1,33).
3. В некоторую точку пространства приходят когерентные лучи с разностью хода 1,2 мкм.
Усиление или ослабление света будет происходить в этой точке, если длина волны
этих лучей а) 600 нм; б) 55нм?
4. Какое число штрихов на единицу длины имеет дифракционная решетка, если зеленая
линия ртути с длиной волны 546,1 нм в спектре первого порядка наблюдается под
углом 19
0
8
/
? Какой максимальный порядок спектра может дать эта решетка?
Задание 4.
Ответьте на вопросы теста.
1. Как соотносятся угол падения и угол преломления света?
А. угол падения равен углу преломления
Б. угол падения всегда больше угла преломления
В. Угол падения всегда меньше угла преломления
Г. Угол падения больше угла преломления, если свет падает из оптически менее
плотной среды в более плотную
2. Как изменится угол между падающим и отраженным лучом, если угол падения
увеличить на 10
0
?
А. увеличится на 10
0
Б. увеличится на 20
0
В. Увеличится на 5
0
Г. Не изменится
3. Коэффициент преломления света в воде равен 1,33. Скорость света в воде равна…
А. 300000 км/с
Б. 399000 км/с
В. 226000 км/
Г. 200000 км/с
4. Человек смотрит по вертикали вниз на поверхность водоема, глубина которого 1 м.
Кажущаяся человеку глубина водоема…
А. меньше 1 м
Б. больше 1 м
В. Равна 1 м
Г. Во много раз меньше 1 м
5. Фокусное расстояние собирающей линзы равно 20 см. Чему равна ее оптическая
сила?
14
А. 0,05 дптр
Б. 5 дптр
В. -0,05 дптр
Г. -5 дптр
6. Фокусное расстояние собирающей линзы равно 10 см. Предмет поместила на
расстоянии 15 см от линзы. Какое изображение будет получено?
А. Увеличенное, обратное, действительное
Б. уменьшенное, обратное, действительное
В. Уменьшенное, обратное, мнимое
Г. Увеличенное, прямое, мнимое
7. Показатель преломления красного света в воде 1,331, показатель преломления
фиолетового – 1,343. Какое значение из приведенных ниже может соответствовать
показателю преломления голубого света в воде?
А. 1,347
Б. 1,343
В. 1,337
Г. 1,325
8. Интерференцию от двух ламп накаливания нельзя наблюдать, так как световые
волны, излучаемые ими…
А. неполяризованы
Б. некогерентны
В. Слишком малой интенсивности
Г. Слишком большой интенсивности
9. При падении белого света на дифракционную решетку сильнее всего
отклоняются…
А. красные лучи
Б. зеленые лучи
В. Синие лучи
Г. Фиолетовые лучи
10. Какое минимальное количество поляроидов необходимо, чтобы наблюдать
эффекты поляризации в пучках света от обычной лампы накаливания?
А. 1
Б. 2
В. 3
Г. 4
11. Какого вида спектры дают нагретые плотные газы?
А. линейчатые
Б. полосатые
В. сплошные
Г. Ответ зависит от температуры газа
15
12. При увеличении температуры тела длины излучаемых им волн
А. увеличиваются
Б. уменьшаются
В. Сначала увеличиваются, потом уменьшаются
Г. Не изменяются
3.2. Элементы теории относительности.
Задание 1.
Ответьте на вопросы.
1. В чем состояло противоречие, которое возникло в физике в конце 19 века и было
решено созданием теории относительности?
2. Сформулируйте постулаты Эйнштейна.
3. Перечислите следствия из постулатов Эйнштейна.
4. Взаимосвязь массы и энергии. Что такое масса покоя? Что такое энергия покоя?
Задание 2.
Опишите в чем было противоречие классической механики Ньютона и электродинамики
Максвелла? Каким образом можно было решить эти противоречия? Какое значение имели
опыты Майкельсона и Морли по обнаружению эфира?
Задание 3.
Решите задачи.
1. Найти скорость движения частицы, если известно, что ее масса возросла в 3 раза.
2. На сколько увеличится масса же