Контрольная работа состоит из двух частей (“а” и “б”). Каждая из частей содержит 10 вариантов. Выбор номера варианта производится в соответствии с последней цифрой номера студенческого билета студента-заочника.

Первая часть “a” содержит вопросы по основным положениям и физическим основам  дисциплины “Концепции современного естествознания”, вторая часть ”б” содержит вопросы по химическим основам и биологическим основам дисциплины “Концепции современного естествознания”.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

1. Контрольная работа (часть “a”)

Номера вопросов части “a” контрольной работы  соответствуют следующим темам рабочей программы

Вопрос №1 – тема 1.  Естествознание и гуманитарная культура. Панорама современного естествознания.

Вопрос №2 – тема 2. Структурные уровни организации материи. Микро-, макро- и мегамиры.

Вопрос №3 – тема 3. Теория относительности.

Вопрос № 4 – тема 4. Фундаментальные взаимодействия.

Вопрос №5 – тема 5. Симметрия пространства-времени и законы сохранения.

Вопрос №6 – тема 6. Квантовая физика.

Вопрос №7 - тема 7. Динамические и статистические закономерности в сложных системах.

Вопрос №8 - тема 8. Законы термодинамики, тема 9. Порядок и хаос в природе, тема 12. Синергетика. Организация и самоорганизация.

Вопрос №9 – расчетное задание по теме 5. Симметрии пространства-времени и законы сохранения.

Вопрос №10 – расчетное задание по теме 4. Фундаментальные взаимодействия.

Вопрос №11 – расчетное задание по теме 3. Теория относительности.

Вариант 1.

1. Кратко охарактеризуйте основные этапы развития естествознания, взяв за основу следующие имена: Аристотель, Коперник, Планк, Пригожин.

2. Приведите шкалу размеров всего существующего во Вселенной и укажите место живых организмов на ней. Каким образом человек сумел проникнуть в чрезвычайно большие масштабы и оценить размеры, несравненно большие его самого?

3. Дайте определение колебательному процессу. Дайте определение основным характеристикам колебательного процесса.

4. Перечислите основные типы взаимодействия. Расположите их в порядке возрастания величины.

5. В каких системах справедливы законы сохранения? Сформулируйте законы сохранения энергии, импульса и момента импульса. Приведите примеры действия этих законов в окружающей жизни.

6. Дайте формулировку принципа неопределенности Гейзенберга. Поясните, какое отношение он имеет к предсказуемости событий.

7. В основе статистического метода исследования свойств макроскопических систем лежит молекулярно – кинетическая теория. Сформулируйте основные положения этой теории.

8. Какие системы называются открытыми? Какие системы называются неравновесными? Как ведет себя энтропия в открытых неравновесных системах?

9. Шар массой в 1 кг двигается со скоростью 1 м/с и сталкивается с неподвижным шаром массой 4 кг (удар центральный и абсолютно упругий). Какова кинетическая энергия первого шара после удара? Используйте законы сохранения импульса и механической энергии.

10. Найти силу электростатического притяжения между ядром атома водорода и электроном.

Радиус атома ...

11. При какой скорости движения релятивистское сокращение длины тела составит 1,4 часть длины тела.

Вариант 2.

1. В чем суть научного метода познания?

2. Какие малые расстояния человек сумел оценить и каким образом получил о них представление? Где становится существенными познания о малом? Каковы размеры живых организмов?

3. Какой процесс называется волновым? Дайте определение продольным и поперечным волнам. Сформулируйте принцип суперпозиции волн.

4. Какие типы взаимодействия относятся к дальнодействующим? Как меняется их величина с расстоянием? Приведите примеры.

5. В каких системах справедливы законы сохранения? Сформулируйте законы сохранения массы, электрического заряда. Приведите примеры действия этих законов в окружающей жизни.

6. На основании каких фактов и гипотез сформировалась квантовая механика?

7. Сформулируйте первое начало термодинамики. Дайте определение внутренней энергии системы.

8. Дайте определение детерминированному хаосу. Приведите примеры использования этого понятия в экономике и социологии.

9. Шар массой в 1 кг, движущийся со скоростью 10м/с, сталкивается с неподвижным шаром с массой в 5 кг. Удар центральный и абсолютно упругий. Найдите кинетические энергии шаров после удара.

10. Два точечных заряда находятся в воздухе на расстоянии 0,2м. На каком расстоянии надо поместить эти заряды в воде, чтобы получить ту же силу взаимодействия?

11. При какой скорости движения продольные размеры тела уменьшатся вдвое?

Вариант 3.

1. Приведите примеры открытий в области естественных наук, которые наиболее широко используются в самых разнообразных областях нашей жизни.

2. Что такое кварк? Удалось ли обнаружить кварки на опыте? Какое количество кварков составляет протон? Какие свойства приписываются кварку?

3. Дать определение собственным, затухающим и вынужденным колебаниям.

4. Какие типы взаимодействия являются короткодействующими? Привести примеры систем, в которых действуют эти силы.

5. Сформулируйте закон сохранения энергии. В качестве примера проанализируйте, как преобразуется энергия при колебании маятника.

6. В чем суть идеи корпускулярно-волнового дуализма?

7. Дайте несколько формулировок второго начала термодинамики.

8. Что такое диссипативная структура? В какой теории используется это понятие?

9. Шар массой в 1 кг, движущийся со скоростью 1м/с, сталкивается абсолютно неупруго с неподвижным шаром массой 2 кг. Используя закон сохранения импульса, найдите скорости слипшихся после удара шаров.

10. Во сколько раз сила гравитационного взаимодействия между двумя протонами меньше силы электростатического взаимодействия между ними?

11. Во сколько раз жизнь нестабильной частицы увеличится (по часам неподвижного наблюдателя), если частица начинает двигаться со скоростью равной 0,95 скорости света.

Вариант 4.

1. Приведите примеры наук, которые относятся к естественным, к гуманитарным. Приведите примеры связи между науками этих двух групп.

2. Что такое нейтрино? В каких типах взаимодействий участвуют нейтрино? Как они взаимодействуют с веществом?

3. В чем суть явления дифракции волн? Каковы условия наблюдения этого явления?

4. Какой тип взаимодействия обеспечивает устойчивость атомных ядер? Какие силы удерживают атомы в молекулах? Какие взаимодействия обеспечивают устойчивость атомов?

5. Сформулируйте закон сохранения импульса. В качестве примера рассмотрите вращение на одной ноге человека, держащего в руках гантели. При вращении человек вытягивает и прижимает руки к себе. К каким последствиям это приводит.

6. Что такое волна де Бройля? Какие эксперименты подтверждают гипотезу де Бройля?

7. Дайте определение энтропии. Какой физический смысл энтропии?

8. Что такое точка бифуркации? В какой теории используется это понятие?

9. Шары массой в 1кг и 2 кг двигаются навстречу друг другу со скоростями 2 м/с каждый. Найдите кинетическую энергию шаров после удара (удар центральный и абсолютно упругий).

10. Двум водяным каплям радиусом 0,3 мм сообщили одинаковые по величине и знаку электрические заряды. Определить величины зарядов, если сила электростатического взаимодействия уравновешивается силой гравитационного взаимодействия.

11. Мезон в космических лучах путешествует со скоростью равной 0,95 скорости света. Какой интервал времени на часах наблюдателя на Земле соответствует 1 секунде собственного времени мезона?

Вариант 5.

1. Что такое гипотеза? Какую роль играет гипотеза в формировании научных теорий?

2. Из каких частиц состоит простейший атом – атом водорода?

3. В чем суть явления интерференции волн? Какие волны могут интерферировать?

4. Какой тип взаимодействия характеризует сила Кулона? Напишите выражение для этой силы. Как зависит этот тип взаимодействия от расстояния?

5. Сформулируйте фундаментальные законы сохранения. Приведите примеры их использования в технических устройствах.

6. Какой физический смысл имеет волновая функция?

7. Дайте формулировку второго начала термодинамики, которая отражает принцип возрастания энтропии.

8. Что такое флуктуация? Какова роль флуктуации в процессе самоорганизации?

9. Шар массой 1 кг, двигающийся со скоростью 1 м/с, догоняет шар массой 5 кг, двигающийся со скоростью 0,5 м/с и происходит абсолютно упругое столкновение. Найдите скорости шаров после удара.

10. Во сколько раз сила электростатического взаимодействия двух электронов больше энергии их гравитационного взаимодействия?

11. Во сколько раз увеличивается масса альфа-частицы, когда она ускоряется с начальной скоростью от начальной скорости равной нулю до 0 до 0,95 скорости света.

Вариант 6.

1. Какие научные теории называют парадигмой? Приведите примеры фундаментальных парадигм естествознания.

2. Какие частицы называются элементарными? На какие классы принято делить элементарные частицы?

3. Приведите формулировку принципа относительности Галилея. К каким явлениям применим этот принцип? Какие системы называются инерциальными?

4. Какой тип взаимодействия описывается законом всемирного тяготения? Напишите выражение для этого закона. Как зависит этот тип взаимодействия от расстояния?

5. Приведите примеры проявления симметрии в природе.

6. Когда возникла квантовая механика? Какие явления она смогла объяснить?

7. Дайте определение следующим процессам: изобарическому, изохорическому, изотермическому, адиабатическому. Напишите основные соотношения, характеризующие эти процессы.

8. Как изменился взгляд на эволюцию неживой природы в связи с идеями И. Пригожина?

9. Шар массой в 10кг, двигающийся со скоростью 20 м/с, сталкивается с неподвижным шаром с массой в 20кг. Удар центральный и абсолютно упругий. Найдите импульсы каждого из шаров после удара.

10. Сила тяготения между двумя наэлектризованными шариками по 1 г уравновешена электростатической силой  отталкивания. Считая заряды шариков одинаковыми, определить их величину. Почему при взаимодействии наэлектризованных тел, малых по массе, можно не учитывать гравитационных сил?

11. При какой скорости движения масса электрона превышает массу покоя в два раза.

Вариант 7.

1. Какие требования предъявляют к научной теории?

2. Какие объекты относятся к микротелам? К макротелам? Приведите размеры этих групп. К какой из этих групп относится человек?

3. Сформулируйте постулаты специальной теории относительности.

4. Какие виды взаимодействия существуют? К каким из них относятся: плавание, скатывание с горы, телевидение, движение спутника по орбите, высвобождение энергии при взрыве атомной бомбы?

5. Приведите примеры симметрии в неживой природе.

6. Для каких объектов характерен корпускулярно-волновой дуализм? В чем суть корпускулярно-волнового дуализма?

7. Сформулируйте основные положения молекулярно – кинетической теории, лежащей в основе статистического метода исследования свойств макроскопических систем.

8. Дать определение процессу самоорганизации. Как происходит процесс самоорганизации?

9. Шар массой 7 кг, движущейся со скоростью 1 м/с, сталкивается с неподвижным шаром массой в 3 кг. Удар центральный и абсолютно упругий. Найдите скорости шаров после удара.

10. Как изменится сила взаимодействия между точечными зарядами, если величина каждого заряда увеличится в четыре раза, а расстояние между ними уменьшится вдвое?

11. Какое время пройдет по часам в ракете, движущейся равномерно и прямолинейно со скоростью V , если на часах, покоящихся в инерциальной системе отсчета, относительно которой движется ракета, прошел один час? Скорость считать равной 3000 км/с.

Вариант 8.

1. В чем состоит связь теории и эксперимента?

2. Из каких элементарных частиц состоит атомное ядро? Что такое ядерные реакции? Каковы их причины?

3. В чем суть эффекта замедления времени в специальной теории относительности? Что такое лоренцево сокращение?

4. Какие типы взаимодействия существуют в природе? К каким из них относятся: вращение Земли вокруг Солнца, взаимодействие атомов в молекулах, снежная лавина в горах, электрический звонок, движение груза по наклонной плоскости, устойчивость атомного ядра.

5. Сформулируйте закон сохранения импульса. Приведите примеры технических устройств, в которых используется этот закон.

6. Каким образом задается состояние классической частицы? Каким образом задается состояние микрочастицы в квантовой механике?

7. Дайте определение внутренней энергии системы. Что понимается под внутренней энергией идеального газа?

8. Что означает в переводе термин синергетика? Какие вопросы изучает синергетика?

9. Шар массой 10 кг, двигающийся со скоростью 2 м/c, сталкивается с неподвижным шаром массой 10 кг. Удар абсолютно неупругий. Найдите скорость слипшихся шаров после удара.

10. Четыре одинаковых заряда в 1 Кл находятся в вершинах квадрата со стороной в два метра. Найдите силы, которые действуют на каждый из зарядов со стороны других зарядов.

11. При какой скорости движения релятивистское сокращение длины движущегося тела составляет 15%, 25%?

Вариант 9.

1. В чем суть научно-технических революций? Какие научные достижения привели к третьей промышленной революции, которая происходит в настоящее время?

2. Укажите диапазон возможных размеров молекул. Приведите примеры простейших молекул и важнейших макромолекул?

3. Укажите опыты, подтверждающие общую теорию относительности. Что показал отрицательный результат опыта Майкельсона – Морли?

4. Охарактеризуйте электромагнитное взаимодействие. В каком случае оно возникает? Приведите соотношения, которые позволяют оценить количественный характер этого взаимодействия.

5. Сформулируйте закон сохранения импульса. Приведите примеры технических устройств, в которых используется этот закон.

6. Какой факт отражает принцип неопределенности Гейзенберга? Приведите формулировку принципа неопределенности Гейзенберга.

7. Какой характер носит изменение энтропии замкнутой системы?

8. Почему синергетику называют наукой 21 века? Какие науки испытывают на себе влияние синергетики?

9. Шар массой в 7 кг двигается со скоростью 20 м/с и сталкивается с неподвижным шаром в 3кг. Удар абсолютно упругий. Найдите скорости шаров после удара.

10. Четыре одинаковых точечных заряда в 1 Кл каждый лежат на одной прямой. Расстояние между ближайшими зарядами 2 м. Найдите силы, действующий на крайние заряды.

11. Какое время пройдет на Земле, если в ракете, движущейся со скоростью 0,99 с относительно Земли, пройдет 10 лет?

Вариант 10.

1. Чем обусловлено сближение естественной и гуманитарной культур? Приведите примеры взаимного проникновения этих культур в наше время.

2. Что такое Метагалактика? Во сколько раз самое большое – Метагалактика больше самого малого – элементарной частицы?

3. Сформулируйте постулаты специальной теории относительности. Как изменяется масса тела, движущегося относительно наблюдателя? Чему равна полная энергия тела?

4. Охарактеризуйте гравитационное взаимодействие. Приведите соотношение, которое позволяет оценить количественный характер этого взаимодействия.

5. Сформулируйте законы сохранения. Прокоментируйте законы сохранения при взаимодействии тележек с равными и разными массами.

6. Что такое фотон? Для объяснения каких явлений было выдвинуто представление о фотоне?

7. Какими способами можно изменить внутреннюю энергию системы? Какую информацию несет механический эквивалент теплоты?

8. Назовите фамилии ученых, которые заложили фундамент синергетики.

9. Шар массой 11 кг, двигающийся со скоростью 12 м/с, сталкивается с неподвижным шаром массой 1кг. Удар центральный и абсолютно упругий. Найдите скорости шаров после удара.

10. Определить диэлектрическую проницаемость трансформаторного масла, если два одинаковых заряда в вакууме на расстоянии 20 см взаимодействуют с такой же силой, что и в масле на расстоянии 0,14 м. Считая силу взаимодействия 90 Н, определить величины зарядов.

11. При какой скорости движения кинетическая энергия частицы равна ее энергии покоя?

2. Контрольная работа (часть «б»)

В эту часть контрольной работы входят вопросы (№№1-4) из темы “Основы химических процессов” и вопросы (№№5-7) из темы “Биологический уровень организации материи”. Вопрос №8 является расчетной из темы “Основы химических процессов (Термохимия)”.

Вариант 1.

1. Что называется химической системой?

2. Дать определение адсорбции. Приведите примеры.

3. Дать определение скорости химической реакции.

4. Как формулируется закон Гесса?

5. Что такое жизнь с точки зрения естествознания?

6. Когда зародилась жизнь на Земле согласно современным представлениям?

7. Что называется альфа-ритмом?

8. Пользуясь Законом Гесса и следствием из него, вычислите тепловой эффект реакции горения метана СН₄ по реакции СН₄+2О_2...СО₂+2Н₂О, если величина теплот составляет

Q_CH4= -74,9 кДж/моль,    Q_CO2= -393,5 кДж/моль

Q_H2O= -241,8 кДж/моль    Q_O2= 0 кДж/моль

Вариант 2.

1. Какая система называется дисперсной?

2. Что такое хемосорбция?

3. Что такое молярная концентрация?

4. Какая реакция называется необратимой?

5. Сводится ли биологический уровень описания к химическому и физическому уровням? Поясните.

6. Какие 5 основных типов живых организмов вы знаете?

7. Когда на Земле возникли млекопитающиеся?

8. Вычислить теплотворную способность в кДж/кг угля, содержащего 10% негорючих примесей. Тепловой эффект реакции горения угля С+О_2...СО₂ равен –395,5 кДж/моль.

Вариант 3.

1. Что такое процентная концентрация растворов?

2. Поясните, что такое константа скорости реакции, что она выражает и от чего зависит ее величина.

3. Что такое тепловой эффект реакции?

4. Какая реакция называется обратимой?

5. Что такое естественный отбор?

6. Что такое “Дарвинская триада”?

7.Когда на Земле появился первый человек?

8. Рассчитать %-ную концентрацию раствора для приготовления которого использовали 150 г соли и 1 л воды.

Вариант 4.

1. Что такое мицелла?

2. Что такое молярная концентрация?

3. От каких факторов зависит скорость химических реакций?

4. Какие вопросы и явления изучает химическая кинетика?

5. Что какое генная инженерия? Расскажите о последних достижениях в этой области.

6. Что такое РНК и какова ее роль?

7. Какую пространственную структуру имеет ДНК?

8. Рассчитать молярную концентрацию раствора, в 1 л которого содержится 88 г СО₂.

Вариант 5.

1. Что называется истинным раствором?

2. Какое явление называется коагуляцией?

3. Дайте описание состояние химического равновесия?

4. Что такое тепловой эффект реакции?

5. Какова структура вирусов?

6. Что такое принципы естественного отбора?

7. Какова роль иммунной системы организма?

8. Рассчитать молярную концентрацию раствора, содержащего 80 г гидроксида натрия NaOH в 2 л воды.

Вариант 6.

1. Что такое сорбент?

2. Сформулируйте принцип Ле Шателье.

3. Как рассчитать тепловой эффект реакции СН₄+2О_2...СО₂+2Н₂О, если известна теплота образования исходных веществ и продуктов реакции?

4. Какие растворы называют ненасыщенными?

5. Что такое фаза быстрого сна в психологии?

6. Сформулируйте определение редукционизма.

7. Что такое редупликация?

8. Рассчитать эквивалентную концентрацию раствора гидроксида натрия, если общий объем раствора составляет 4 л, а масса NaOH в нем 80г.

Вариант 7.

1. Какие коллоиды называют лиофильными?

2. Что такое стехиометрические коэффициенты? Приведите примеры.

3. Что такое теплота образования химического соединения?

4. Какие растворы называют насыщенными?

5. Что такое “демон Дарвина”?

6. Сколько хромосом у человека?

7. Что такое гиперцикл?

8. Рассчитать, какое количество соли и воды надо взять для приготовления 800 г 15%-го раствора .

Вариант 8.

1. Какие коллоиды называют лиофобными?

2. Опишите явление сольватации.

3. Что такое равновесные концентрации?

4. Какие растворы называют перенасыщенными?

5. Что такое биополе?

6. Какой вклад в теорию самоорганизации внес Манфред Эйген?

7. Опишите, что такое гены.

8. Какое количество газообразного хлора Сl₂ (в граммах) надо взять для приготовления 5 л раствора с молярной концентрацией 0,2 моль/л.

Вариант 9.

1. Опишите дисперсную систему, которая является суспензией.

2. Какие химические соединения называют гидратами?

3. Что такое скорость химической реакции? От каких факторов зависит ее величина?

4. Какие реакции называют эндотермическими и какие экзотермическими?

5. Что такое инволюция в биологии?

6. В чем отличие живого от неживого?

7. Что такое “первичный бульон” в биологии?

8. В 2 л раствора карбоната натрия Na₂CO₃ содержится 200 г соли. Рассчитать массовую и молярную концентрацию раствора

Вариант 10.

1. Дайте описание дисперсных дисперсных систем.

2. Опишите явление хемосорбции.

3. Сформулируйте закон Гесса и следствия из него.

4. Что такое константа равновесия.

5. Дайте определение естественного отбора.

6. Опишите, что называется космическими ритмами.

7. Приведите примеры биомагнетизма?

8. Рассчитать, какое количество гидроксида натрия NaOH в граммах необходимо взять для приготовления 10 л раствора с концентрацией 2н (2 г – экв/л).