入系物理考试指导

Программа вступительного экзамена
по физике

Экзамен по физике проводится письменно. Экзаменационное задание составляют несколько задач из различных разделов программы. При ответе на первый вопрос задания абитуриент должен продемонстрировать знание физических законов и явлений, умение пользоваться СИ и знать единицы основных физических величин. Ответ на второй вопрос, как правило, требует качественного анализа явления и умения истолковать смысл физического явления, в том числе составить прогноз о характере протекания процесса.

МЕХАНИКА

1. Кинематика

Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение. Скорости средняя и мгновенная. Ускорение. Равномерное и равнопеременное прямолинейное движения. Сложение скоростей.
Графики зависимости кинематических величин от времени в равномерном и равноускоренном движениях.
Свободное падение тел. Ускорение свободного падения. Движение тел, брошенных под углом к горизонту.
Равномерное движение по окружности. Угловая скорость. Центростремительное ускорение

2. Основы динамики

Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчета. Принцип относительности Галилея.
Масса. Сила. Сложение сил. Момент силы.
Второй закон Ньютона. Динамика поступательного и вращательного движений материальной точки. Условия равновесия тел. Центр тяжести и центр масс.
Третий закон Ньютона.
Силы упругости. Закон Гука. Силы трения, коэффициент трения скольжения.
Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Движение тела под действием силы тяжести. Движение искусственных спутников. Невесомость. Первая космическая скорость.

3. Законы сохранения в механике

Импульс тела. Импульс силы. Изменение импульса тела - результат действия импульса силы. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Понятие об упругом и неупругом соударениях.
Механическая работа. Мощности мгновенная и средняя. Кинетическая и потенциальная энергии. Закон сохранения энергии в механике. Принцип минимума потенциальной энергии.

4. Жидкости и газы

Давление. Закон Паскаля для жидкостей и газов. Сообщающиеся сосуды. Принцип устройства гидравлического пресса. Атмосферное давление. Изменение атмосферного давления с высотой. Архимедова сила для жидкостей и газов. Условия плавания тел. Зависимость давления жидкости от скорости ее течения.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Опытное обоснование основных положений молекулярно- кинетической теории. Масса и размер молекул. Число Авогадро.
Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Температура и ее измерение. Абсолютная температурная шкала. Скорость молекул газа. Постоянная Больцмана.
Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона). Универсальная газовая постоянная. Изотермический, изохорный и изобарный процессы и их графики.
Внутренняя энергия идеального газа и реальных веществ. Количество теплоты. Теплоемкость. Удельная теплоемкость вещества. Работа в термодинамике. Закон сохранения энергии в тепловых процессах (первый закон термодинамики). Применение первого закона термодинамики к изопроцессам. Адиабатный процесс. Необратимость тепловых процессов.
Принцип действия тепловых двигателей. КПД теплового двигателя и его максимальное значение.
Испарение, кипение и конденсация. Удельная теплота парообразования. Насыщенные и ненасыщенные пары. Зависимость температуры кипения жидкости от давления. Влажность воздуха абсолютная и относительная.
Поверхностное натяжение жидкостей. Сила поверхностного натяжения. Смачивание. Капиллярные явления.
Кристаллические и аморфные тела. Удельная теплота плавления. Механические свойства твердых тел. Абсолютно упругая и абсолютно неупругая деформации.

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

1. Электростатика.

Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.
Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Силовые линии. Однородное электрическое поле. Электрическое поле точечного заряда, бесконечной пластины, двух параллельных бесконечных пластин, проводящего шара.
Принцип суперпозиции полей. Проводники в электрическом поле. Поверхностная плотность заряда.
Диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость.
Работа электрического поля при перемещении заряда. Разность потенциалов. Связь разности потенциалов и напряженности в однородном электрическом поле. Потенциал точечного заряда и проводящего шара.
Электроемкость проводящего шара и плоского конденсатора. Конденсаторы. Параллельное и последовательное соединения конденсаторов.
Энергия электрического поля заряженного конденсатора.

2. Законы постоянного тока

Электрический ток. Сила тока. Плотность тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводников. Последовательное и параллельное соединения проводников.
Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Работа и мощность тока. КПД источника тока.
Электронная проводимость металлов. Сверхпроводимость. Электрический ток в растворах и расплавах электролитов. Закон электролиза. Электрический ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный разряды. Понятие о плазме. Ток в вакууме. Электронная эмиссия. Диод. Электронно-лучевая трубка.
Полупроводники. Электропроводность полупроводников и ее зависимость от температуры. Собственная и примесная проводимости полупроводников. Полупроводниковый диод. Транзистор.

3. Магнитное поле. Электромагнитная индукция

Магнитное взаимодействие токов. Магнитное поле. Индукция магнитного поля. Линии индукции. Однородное магнитное поле. Магнитные поля бесконечного проводника и кругового контура с током. Закон Ампера.
Движение заряженных частиц в магнитном поле. Сила Лоренца. Магнитные свойства вещества. Магнитная проницаемость. Ферромагнетизм.
Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Явление самоиндукции. ЭДС самоиндукции. Индуктивность. Энергия магнитного поля катушки с током.

КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

1.Механические колебания и волны

Гармонические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний. Математический маятник. Период колебаний математического маятника. Колебания груза на пружине.
Превращение энергии при гармонических колебаниях. Вынужденные колебания. Резонанс.
Распространение колебаний в упругих средах. Поперечные и продольные волны. Длина волны. Связь длины волны со скоростью ее распространения.
Звуковые волны. Скорость звука. Громкость звука и высота тона.

2. Электромагнитные колебания и волны

Свободные электромагнитные колебания в контуре. Превращение энергии в колебательном контуре. Собственная частота колебаний в контуре.
Вынужденные электрические колебания. Переменный электрический ток. Генератор переменного тока. Резонанс в электрической цепи.
Трансформатор.
Электромагнитные волны. Скорость их распространения. Свойства электромагнитных волн. Излучение и прием электромагнитных волн. Принципы радиосвязи. Изобретение радио А.С.Поповы.

ОПТИКА

Прямолинейное распространение света. Скорость света. Законы отражения и преломления света. Линза. Фокусное расстояние линзы. Построение изображений в плоском зеркале и линзах. Формула линзы.
Когерентность. Интерференция света и ее применение в технике. Дифракция света. Дифракционная решетка. Дисперсия света. Шкала электромагнитных волн.

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

Принцип относительности Эйнштейна. Скорость света в вакууме как предельная скорость передачи сигнала.
Связь между массой и энергией.

КВАНТОВАЯ ФИЗИКА

1. Световые кванты

Фотоэффект и его законы. Кванты света. Постоянная Планка. Применение фотоэффекта в технике.

2. Атом и атомное ядро

Опыт Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора. Испускание и поглощение света атомом. Непрерывный и линейчатый спектры. Спектральный анализ. Лазер.
Состав ядра атома. Изотопы. Энергия связи атомных ядер. Ядерные реакции. Радиоактивность. aльфа- и бета-частицы, гамма-излучение. Методы регистрации ионизирующих излучений.
Деление ядер урана. Ядерный реактор. Термоядерная реакция. Биологическое действие радиоактивных излучений