Програма вступних іспитів з фізики в 2004р. (МДУ)

Справжня програма складена на основі нині діючих навчальних програм для шкіл і класів з поглибленим вивченням фізики.

При підготовці до іспиту основну увагу слід приділити виявленню суті фізичних законів і явищ, вміння тлумачити фізичний зміст величин та понять, а також вмінню застосовувати теоретичний матеріал до вирішення завдань. Необхідно вміти користуватися при обчисленнях системою СІ і знати позасистемні одиниці, зазначені в програмі.

Глибина відповідей на пункти програми визначається змістом опублікованих підручників для шкіл і класів з поглибленим вивченням фізики, зазначених у кінці цієї програми.

I. Механіка

I.1. Кінематика

Механічне рух. Відносність механічного руху. Матеріальна точка. Система відліку. Траєкторія. Вектор переміщення і його проекції. Шлях.

Швидкість. Додавання швидкостей.

Прискорення. Складання прискорень.

Прямолінійне рівномірне і равнопеременное рух. Залежності швидкості, координат і шляхи від часу.

Криволінійні рух. Рух по колу. Кутова швидкість. Період і частота звернення. Прискорення тіла при русі по колу. Тангенціальне і нормальне прискорення.

Вільне падіння тіл. Прискорення вільно падаючого тіла. Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту. Дальність і висота польоту.

Поступальний і обертальний рух твердого тіла.

I.2. Динаміка

Взаємодія тел. Перший закон Ньютона. Поняття про інерційних і неінерційній системах відліку. Принцип відносності Галілея.

Сили в механіки. Додавання сил, що діють на матеріальну точку.

Інертність тел. Маса. Щільність.

Другий закон Ньютона. Одиниці виміру сили імасси.

Третій закон Ньютона.

Закон всесвітнього тяжіння. Гравітаційна стала. Сила тяжіння. Залежність сили ваги від висоти.

Сили пружності. Поняття про деформаціях. Закон Гука. Модуль Юнга.

Сили тертя. Сухе тертя: тертя спокою і тертя ковзання. Коефіцієнт тертя. В'язке тертя.

Застосування законів Ньютона до поступального руху тел. Вага тіла. Невагомість. Перевантаження.

Застосування законів Ньютона до руху матеріальної точки по колу. Рух штучних супутників. Перша космічна швидкість.

I.3. Закони збереження в механіці

Імпульс (кількість руху) матеріальної точки. Імпульс сили. Зв'язок між збільшенням імпульсу матеріальної точки і імпульсом сили. Імпульс системи матеріальних точок. Центр мас. Закон збереження імпульсу. Реактивний рух.

Механічна робота. Потужність. Енергія. Одиниці виміру роботи та потужності.

Кінетична енергія. Зв'язок між збільшенням кінетичної енергії тіла і роботою прикладених до тіла сил.

Потенційна енергія. Потенційна енергія тіл поблизу поверхні Землі. Потенційна енергія пружно деформованого тіла.

Закон збереження механічної енергії.

I.4. Статика твердого тіла

Додавання сил, прикладених до твердого тіла. Момент сили відносно осі обертання. Правило моментів.

Умови рівноваги тіла. Центр ваги тіла. Сталий, нестійкий і байдуже рівновагу тел.

I.5. Механіка рідин і газів

Тиск. Одиниці виміру тиску: паскаль, ммрт.ст.

Закон Паскаля. Гідравлічний прес. Тиск рідини на дно і стінки судини. Сполучені судини.

Атмосферний тиск. Досвід Торрічеллі. Зміна атмосферного тиску з висотою.

Закон Архімеда. Плавання тел.

Рух рідин. Рівняння Бернуллі.

I.6. Механічні коливання і хвилі. Звук

Поняття про коливальному русі. Період і частота коливань.

Гармонійні коливання. Зміщення, амплітуда і фаза при гармонічних коливаннях.

Вільні коливання. Коливання вантажу на пружині. Математичний маятник. Періоди їх коливань. Перетворення енергії при гармонічних коливаннях. Рівняння коливання.

Вимушені коливання. Резонанс.

Поняття про хвильових процесах. Поперечні і поздовжні хвилі. Довжина хвилі. Швидкість поширення хвиль. Фронт хвилі.

Інтерференція хвиль. Принцип Гюйгенса. Дифракція хвиль. Рівняння що біжить хвилі. Стоячі хвилі.

Звукові хвилі. Швидкість звуку. Гучність і висота звуку.

II. Молекулярна фізика і термодинаміка

II.1. Основи молекулярно-кінетичної теорії

Основні положення молекулярно-кінетичної теорії та їх дослідне обгрунтування. Броунівський рух. Маси і розміри молекул. Моль речовини. Постійна Авогадро. Характер руху молекул в газах, рідинах і твердих тілах.

Теплове рівновагу. Температура та її фізичний зміст. Шкала температур Цельсія.

Ідеальний газ. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу. Середня кінетична енергія молекул і температура. Постійна Больцмана. Абсолютна температурна шкала.

Рівняння Клапейрона-Менделєєва (рівняння стану ідеального газу). Універсальна газова постійна. Ізотермічний, Ізохоричний і Ізобаричний процеси.

II.2. Елементи термодинаміки

Термодинамічна система. Внутрішня енергія системи. Кількості теплоти і робота як міри зміни внутрішньої енергії. Теплоємність тіла. Поняття про адіабатичному процесі. Перший закон термодинаміки. Застосування першого закону термодинаміки до ізотермічному, Ізохоричний і Ізобаричний процес. Розрахунок роботи газу з допомогою pV-діаграм. Теплоємність одноатомного ідеального газу при Ізохоричний і Ізобаричний процесах.

Незворотність процесів у природі. Другий закон термодинаміки. Фізичні основи роботи теплових двигунів. ККД теплового двигуна і його максимальне значення.

II.3. Зміна агрегатного стану речовини

пароутворення. Випаровування, кипіння. Питома теплота пароутворення. Насичений пар. Залежність тиску і густини насиченої пари від температури. Залежність температури кипіння від тиску. Критична температура.

Вологість. Відносна вологість.

Кристалічне і аморфний стан речовини. Питома теплота плавлення.

Рівняння теплового балансу.

II.4. Поверхностоное натяг в рідинах

Сила поверхневого натягу. Явища змочування і несмачіванія. Тиск під викривленій поверхнею рідини. Капілярні явища.

II.5. Теплове розширення твердих тіл і рідин

Теплове лінійне розширення. Теплове об'ємне розширення. Особливості теплового розширення води.

III. Електродинаміка

III.1. Електростатика

Електричні заряди. Елементарний електричний заряд. Закон збереження електричного заряду. Взаємодія електрично заряджених тел. Електроскоп. Точковий заряд. Закон Кулона.

Електричне поле. Напруженість електричного поля. Лінії напруженості електричного поля (силові лінії). Однорідне електричне поле. Напруженість електростатичного поля точкового заряду. Принцип суперпозиції полів. Теорема Гаусса. Електричне поле рівномірно заряджених площині, сфери і кулі.

Робота сил електростатичного поля. Потенціал і різниця потенціалів. Зв'язок різниці потенціалів з напруженістю електростатичного поля. Потенціал поля точкового заряду. Еквіпотенціальна поверхні.

Провідники і діелектрики в електростатичному поле. Діелектрична проникність речовини. Електроємність. Конденсатори. Поле плоского конденсатора. Електроємність плоского конденсатора. Послідовне і паралельне з'єднання конденсаторів. Енергія електричного поля зарядженого конденсатора.

III.2. Постійний струм

Електричний струм. Сила струму. Умови існування постійного струму в ланцюзі. Електрорушійна сила (ЕРС). Напруга. Вимірювання сили струму і напруги.

Закон Ома для ділянки ланцюга. Провідникові провідника. Питомий опір. Залежність питомого опору від температури. Надпровідність. Послідовне і паралельне з'єднання провідників. Вимірювання опору.

Закон Ома для повної ланцюга. Джерела струму, їх з'єднання. Правила Кірхгофа.

Робота та потужність струму. Закон Джоуля-Ленца.

Електричний струм в металах.

Електричний струм в електролітах. Закони електролізу.

Електричний струм у вакуумі. Термоелектронна емісія. Електронна лампа-діод. Електронно-променева трубка.

Напівпровідники. Власна і домішкових провідність напівпровідників. Залежність провідності напівпровідників від температури. p-n-перехід та його властивості. Напівпровідниковий діод. Транзистор. Термістор та фоторезисторів.

Електричний струм в газах. Самостійний і несамостійний розряди. Поняття про плазмі.

III.3. Магнетизм

Магнітне поле. Дія магнітного поля на рамку зі струмом. Індукція магнітного поля (магнітна індукція). Лінії магнітної індукції. Картини ліній індукції магнітного поля прямого струму і соленоїда. Поняття про магнітне поле Землі.

Сила, що діє на провідник зі струмом в магнітному полі. Закон Ампера.

Дія магнітного поля на рухомий заряд. Сила Лоренца.

Магнітні властивості речовини. Гіпотеза Ампера. Феромагнетики.

III.4. Електромагнітна індукція

Магнітний потік. Досліди Фарадея. Явище електромагнітної індукції. Вихровий електричне поле. Закон електромагнітної індукції. Правило Ленца.

самоіндукції. Індуктивність. ЕРС самоіндукції.

Енергія магнітного поля.

III.5. Електромагнітні коливання і хвилі

Змінний електричний струм. Амплітудне і чинний (ефективне) значення періодично змінюється напруги та струму.

Отримання змінного струму за допомогою індукційних генераторів. Трансформатор. Передача електричної енергії.

Коливальний контур. Вільні електромагнітні коливання в контурі. Перетворення енергії в коливальному контурі. Рівняння, що описує процеси в коливальному контурі, і його рішення. Формула Томсона для періоду коливань. Рівняння електромагнітні коливання.

Вимушені коливання в електричних ланцюгах. Активне, ємнісне і індуктивний опору в ланцюзі гармонійного струму. Резонанс в електричних ланцюгах.

Відкритий коливальний контур. Досліди Герца. Електромагнітні хвилі. Їх властивості. Шкала електромагнітних хвиль. Випромінювання та прийом електромагнітних хвиль. Принципи радіозв'язку.

IV. Оптика

IV.1. Геометрична оптика

Розвиток поглядів на природу світла. Закон прямолінійного поширення світла. Поняття променя.

Інтенсивність (щільність потоку) випромінювання, світловий потік. Освітленість.

Закони відбиття світла. Плоске дзеркало. СФЕРИЧНИЙ дзеркало. Побудова зображень у плоскому і сферичному дзеркалах.

Закони заломлення світла. Абсолютний і відносний показники заломлення. Хід променів у призмі. Явище повного (внутрішнього) віддзеркалення.

Тонкі лінзи. Фокусна відстань і оптична сила лінзи.

Побудова зображення в які збирають і розсіюють лінзах. Формула лінзи. Збільшення, дається лінзами.

Оптичні прилади: лупа, фотоапарат, проекційний апарат, мікроскоп. Хід променів у цих приладах. Око.

IV.2. Елементи фізичної оптики

Хвильові властивості світла. Поляризація світла. Електромагнітна природа світла.

Швидкість світла в однорідному середовищі. Дисперсія світла. Спектроскоп. Інфрачервоне і ультрафіолетове випромінювання.

Інтерференція світла. Когерентні джерела. Умови утворення максимумів і мінімумів у інтерференційної картини.

Дифракція світла. Досвід Юнга. Принцип Гюйгенса-Френеля. Дифракційна решітка.

Корпускулярні властивості світла. Стала Планка. Фотоефект. Закони фотоефекту. Фотон. Рівняння Ейнштейна для фотоефекту.

Тиск світла. Досліди Лебедєва по вимірюванню тиску світла.

Постулати теорії відносності (Постулати Ейнштейна). Зв'язок між масою і енергією.

V. Атом і атомне ядро

Досліди Резерфорда з розсіювання