Физика егэ национальное образование. Материалы для подготовки к егэ по физике

Размер: px

Начинать показ со страницы:

Транскрипт

1 ЕГЭ 2017 Физика Демидова М Ю 30 вариантов Вариант 4 Решение Задание 1 Координата тела x меняется с течением времени согласно закону x = 2-4t + t^2 где все величины выражены в СИ Определите проекцию ускорения ax этого тела Ускорение это скорость изменения скорости то есть производная от скорости Скорость это производная пути по времени Используя функцию изменения координаты x найдем сначала проекцию скорости а затем проекцию ускорения: Ответ: 2 м/с2 Задание 2 Две планеты с одинаковыми массами обращаются по круговым орбитам вокруг звезды Для первой из них сила притяжения к звезде в 9 раз меньше чем для второй Каково отношение R1/R2 радиусов орбит первой и второй планет? Планеты притягиваются друг к другу по закону всемирного притяжения Для первой планеты массы m и радиусом R1 имеем: а для второй с массой m и радиусом R2: Тогда отношение радиусов этих планет есть величина

2 В задаче сказано что следовательно Ответ: 3 Задание 3 Тело массой 36 кг движется по прямой в одном направлении Под действием постоянной силы за 10 с импульс тела изменился на 60 кг м/с Определите модуль силы действующей на тело За 10 секунд импульс изменился на 60 это значит что условно в начальный момент времени импульс был равен 0 а через 10 с стал равен 60 то есть откуда Так как сила была постоянна то и ускорение тела было постоянно Тело за 10 с набрало скорость v=60/m значит ускорение равно Модуль силы действующей на тело равен Ответ: 6 Задание 4 Шарик массой 02 кг подвешенный на лёгкой пружине совершает свободные гармонические колебания вдоль вертикальной прямой Какой должна быть масса шарика чтобы частота его свободных вертикальных гармонических колебаний на этой же пружине была в 2 раза меньше? Частота колебаний пружинного маятника с грузом массой m=02 кг и жесткостью пружины k определяется формулой Н

3 Для частоты в 2 раза меньше то есть для v/2 эта формула запишется в виде Из последнего выражения видно что массу груза нужно увеличить в 4 раза то есть нужно взять кг Ответ: 08 Задание 5 На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для двух тел: A и B движущихся по прямой вдоль которой и направлена ось Ох Выберите два верных утверждения о характере движения тел 1) Тело А движется равноускоренно а тело В с переменным ускорением 2) Скорость тела В в момент времени t = 5 с равна 0 м/с 3) Скорость тела А в момент времени t = 5 с равна 25 м/с 4) Проекция ускорения тела В на ось Ох отрицательна 5) Проекция скорости тела В на ось Ох на интервале времени от t1 = 0 до t2 = 2 с отрицательна 1) Для тела А имеем линейную зависимость перемещения от времени Это значит что тело движется с одной и той же скоростью то есть равномерно Для тела В имеем кривую которая получается при уменьшающемся ускорении 2) В момент времени t=5 с тело B меняет направление своего движения а значит имеем нулевую скорость

4 3) При t=5 с тело A имеем координату x=25 следовательно скорость тела в этот момент равна м/с 4) Из графика видно что координата x тела B сначала меняется быстрее затем все медленнее и медленнее пока при t=5 не перестанет меняться вовсе Затем эта координата начинает уменьшаться со все возрастающей скоростью Это говорит о том что тело B движется с постоянным замедлением скорости то есть с отрицательным ускорением 5) В интервале времени от 0 до 2 с тело движется в одном направлении с увеличивающейся скоростью следовательно проекция скорости на ось Ox положительная Ответ: 24 Задание 6 На шероховатой наклонной плоскости покоится деревянный брусок Угол наклона плоскости уменьшили Как изменились при этом сила трения покоя действующая на брусок и коэффициент трения бруска о плоскость? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Так как брусок покоится на месте то сила трения покоя уравновешивает силу соскальзывания бруска (тангенциальную силу) При уменьшении угла наклона тангенциальная сила уменьшается следовательно в соответствии с третьим законом Ньютона сила трения покоя также уменьшается Коэффициент трения бруска о поверхность зависит только от материала соприкасающихся плоскостей и их площади то есть он не изменится Ответ: 23 Задание 7 После удара шайба массой m начала скользить с начальной скоростью v0 вверх по плоскости установленной под углом а к горизонту (см рисунок) Переместившись вдоль оси Ох на расстояние s шайба соскользнула в исходное положение Коэффициент трения шайбы о плоскость равен µ Формулы А и Б позволяют рассчитать значения физических величин характеризующих движение шайбы

5 Установите соответствие между формулами и физическими величинами значение которых можно рассчитать по этим формулам ФОРМУЛЫ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ 1) модуль ускорения шайбы при её движении вверх 2) модуль работы силы трения при движении шайбы вверх 3) модуль работы силы трения при движении шайбы от старта до финиша 4) модуль ускорения шайбы при её движении вниз На рисунке ниже показаны силы действующие на тело при его движении по наклонной плоскости Равнодействующая сила действующая на тело движущееся вверх по наклонной плоскости складывается из трех сил: силы тяжести силы реакции опоры и силы трения Проекция этих трех сил на ось Ox дает: Сила трения равна проекции силы тяжести на ось Oy умноженная на коэффициент трения µ:

6 и для равнодействующей силы можно записать А) Здесь имеем формулу - это работа силы трения Ответ под номером 2 Б) Модуль ускорения шайбы при ее движении вверх ответ под номером 1 Ответ: 21 Задание 8 Температура неона уменьшилась с 27 С до -23 С Во сколько раз уменьшилась средняя кинетическая энергия его молекул? Кинетическую энергию молекул можно найти по формуле температуры T=27+273=300 K имеем: Для первой для второй T= =250 K: и их отношение дает Ответ: 12 Задание 9 Парциальное давление водяных паров содержащихся в воздухе при температуре 100 С равно 70 кпа Определите относительную влажность воздуха Относительная влажность воздуха определяется выражением

7 где - парциальное давление газа; - равновесное давление насыщенного пара Давление насыщенного пара выбираем из таблицы имеем Следовательно относительная влажность равна Ответ: 70 Задание 10 Тепловая машина с КПД 30 % за цикл работы получает от нагревателя количество теплоты равное 5 кдж Какое количество теплоты машина отдаёт за цикл холодильнику? КПД тепловой машины можно определить формулой где - количество теплоты полученное от нагревателя; - количество теплоты отданное холодильнику В задаче дано Дж и КПД 30% имеем: подставляем числовые значения имеем: что составляет 35 кдж Ответ: 35 Задание 11 Идеальный газ переводят из состояния 1 в состояние 3 так как показано на графике зависимости давления р газа от объёма V Количество вещества газа при этом не меняется Из приведённого ниже списка выберите два Дж

8 правильных утверждения характеризующие процессы на графике и укажите их номера 1) Абсолютная температура газа минимальна в состоянии 2 2) В процессе 1-2 абсолютная температура газа изобарно увеличилась в 2 раза 3) В процессе 2-3 абсолютная температура газа изохорно уменьшилась в 2 раза 4) Концентрация газа минимальна в состоянии 1 5) В ходе процесса среднеквадратическая скорость теплового движения молекул газа уменьшается в 4 раза 1) Из уравнения состояния идеального газа для участка 1-2 следует что значит и уменьшение объема влечет уменьшение температуры На участке 2-3 имеем и следовательно с уменьшением давления происходит уменьшение температуры Таким образом минимум температуры будет наблюдаться в точке 3 2) В п 1 уже было показано что температура изобарно уменьшилась 3) На участке 2-3 имеем изохорный процесс при котором температура уменьшается пропорционально давлению Для данного процесса будет справедливо отношение: откуда температура в точке 3

9 то есть уменьшается в 2 раза 4) Концентрация газа минимальна в точке максимума объема Точка 1 является точкой где объем максимален следовательно и концентрация газа в ней минимальна 5) Среднеквадратическая скорость молекул меняется пропорционально температуре по закону В ходе процесса температура сначала уменьшилась (на участке 1-2) в 2 раза а затем на участке 2-3 еще в 2 раза (см п 3) Таким образом температура уменьшилась в 4 раза и среднеквадратическая скорость уменьшилась в 16 раз Ответ: 34 Задание 12 В цилиндре под поршнем находятся жидкость и её насыщенный пар (см рисунок) Как будут изменяться масса пара и давление в жидкости у её поверхности при медленном перемещении поршня вниз при постоянной температуре пока поршень не коснётся поверхности жидкости? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится При медленном перемещении поршня часть молекул пара будет постоянно переходить в жидкость и масса пара будет уменьшаться При этом давление пара на жидкость (и жидкости на пар) будет постоянно Таким образом масса пара будет уменьшаться а давление в жидкости у ее поверхности оставаться постоянным

10 Ответ: 23 Задание 13 На рисунке показаны сечения двух параллельных длинных прямых проводников и направления токов в них Как направлен (вверх вниз влево вправо от наблюдателя к наблюдателю) вектор магнитной индукции в точке А находящейся на прямой соединяющей проводники? Ответ запишите словом (словами) Вектор магнитной индукции направлен по касательной к магнитным линиям циркулирующие вокруг проводника с током Направление магнитных линий можно найти по правилу буравчика Для первого проводника с током I1 направляем буравчик резьбой вглубь рисунка (от наблюдателя) и крутим ручку так чтобы направление движения буравчика совпадало с направление движения тока в проводнике Для первого проводника получаем что магнитные линии будут циркулировать по часовой стрелке следовательно в точке А вектор магнитной индукции будет направлен вертикально вниз Аналогично для второго проводника с током I2 По правилу буравчика получаем движение магнитных линий против часовой стрелки и вектор магнитной индукции в точке А будет направлен вертикально вверх Результирующий вектор магнитной индукции это суперпозиция (в данном случае просто сложение) двух векторов Так как токи в проводниках равны то вектор магнитной индукции направленный вверх будет больше вектора магнитной индукции направленный вниз (так как второй проводник ближе к точке А) и результирующий вектор будет направлен вверх Ответ: вверх Задание 14 Пять одинаковых резисторов соединены в электрическую цепь через которую течёт ток I = 6 А (см рисунок) Идеальный вольтметр показывает напряжение U = 15 В Чему равно сопротивление одного резистора?

11 Через сопротивление к которому подключен вольтметр течет ток I=6:2=3 А так как в точке ветвления ток разделяется на два равных потока (так как сопротивление каждой линии одинаково) Тогда по закону Ома имеем: Ответ: 5 Задание 15 Луч света падает на плоское зеркало Угол падения равен 30 Чему равен угол между отражённым лучом и плоскостью зеркала? Согласно законам оптики угол падения равен углу отражения то есть 30 градусов Тогда угол между этими двумя лучами будет составлять (см рисунок) Ом 30+30=60 градусов Ответ: 60 Задание 16 На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре образованном конденсатором и катушкой индуктивность которой равна 03 Гн Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера 1) Период электромагнитных колебаний равен 5 мс 2) Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 09 мкдж 3) В момент времени 3 мс заряд конденсатора равен нулю

12 4) В момент времени 4 мс энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума 5) За первые 6 мс энергия магнитного поля катушки достигла своего максимума 2 раза 1) в колебательном контуре колебание начинается с разрядки конденсатора что приводит к появлению тока в цепи затем возникающая ЭДС в катушке вновь начинает заряжать конденсатор но с противоположной полярностью После этого процесс повторяется то начинает течь в обратную сторону и повторная зарядка конденсатора (график тока в отрицательной области) с прежней полярностью завершает колебательный процесс Таким образом период колебаний составляет 4 мс 2) Согласно закону сохранения энергии можно записать что Из графика видно что ма следовательно то есть 54 мкдж 3) В точке где ток максимален конденсатор полностью разряжен (вне зависимости от знака тока) 4) Верно при t=4 мс заканчивается период одного колебания и вся энергия сосредотачивается в конденсаторе 5) В диапазоне 6 с видим три пика тока следовательно катушка трижды достигала своего максимума по энергии Ответ: 34 Задание 17 Плоский конденсатор с воздушным зазором между обкладками подключён к источнику постоянного напряжения Как изменятся напряжённость поля в зазоре между обкладками конденсатора и величина заряда на его обкладках если увеличить зазор между ними? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится

13 2) уменьшится 3) не изменится Напряженность поля между обкладками плоского конденсатора определяется выражением где U величина приложенного напряжения; d расстояние между обкладками конденсатора Из этой формулы видно что при увеличении зазора d напряженность поля E между обкладками будет уменьшаться Величина заряда на обкладках q пропорциональна емкости конденсатора C: а емкость C в свою очередь зависит от расстояния d между обкладками по формуле где - абсолютная диэлектрическая проницаемость; S площадь обкладок конденсатора Объединяя последние две формулы имеем: то есть с увеличением d заряд q будет уменьшаться Ответ: 22 Задание 18 Установите соответствие между формулами для расчёта физических величин в цепях постоянного тока и названиями этих величин В формулах использованы обозначения: R сопротивление резистора; I сила тока; U напряжение на резисторе ФОРМУЛЫ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ 1) напряжение на резисторе 2) сила тока

14 3) мощность электрического тока 4) работа электрического тока А) Выражение - мощность тока Вариант ответа под номером 3 Б) Величина - сила тока что следует из закона Ома Ответ под номером 2 Ответ: 32 Задание 19 На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д И Менделеева Под названием каждого элемента приведены массовые числа его основных стабильных изотопов При этом нижний индекс около массового числа указывает (в процентах) распространённость изотопа в природе Укажите число протонов и число нейтронов в ядре наиболее распространённого стабильного изотопа цинка Цинк обозначение Zn имеет порядковый номер 30 Это означает что в атоме цинка находится 30 протонов Из таблицы видно что наиболее распространенный изотоп цинка имеет массовое число 64 то есть сумма протонов и нейтронов в ядре этого изотопа равна 64 Отсюда получаем число нейтронов: 64-30=34 Ответ: 3034 Задание 20 Период полураспада изотопа висмута равен пяти дням Какая масса этого изотопа осталась через 10 дней в образце содержавшем первоначально 80 мг?

15 Закон радиоактивного распада изотопа имеет вид: где мг начальный объем изотопа; t=10 дней период распада; T=5 дней период полураспада Таким образом получаем что через 10 дней останется Ответ: 20 Задание 21 Ядро испытывает альфа-распад Как при этом изменяются заряд ядра и число нейтронов в ядре? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется При альфа-распаде порядковый номер уменьшается на 2 единицы то есть ядро теряет 2 протона а массовое число на 4 единицы то есть происходит потеря еще и двух нейтронов (массовое число это сумма протонов и нейтронов) При потере 2 протонов положительный заряд ядра уменьшается Число нейтронов в ядре также уменьшается как было сказано ранее Ответ: 22 Задание 22 С помощью барометра проводились измерения атмосферного давления Верхняя шкала барометра проградуирована в кпа а нижняя шкала в мм рт ст Погрешность измерений давления равна цене деления шкалы барометра Чему равно атмосферное давление по результатам этих измерений? мг

16 Запишите в ответ показания барометра с учётом погрешности измерений Ответ нужно дать в мм рт ст Поэтому смотрим на нижнюю шкалу барометра по которой видим уровень атмосферного давления в 746 мм рт ст Цена одного деления шкалы равна 1 мм рт ст следовательно имеем наблюдение Ответ: мм рт ст Задание 23 Необходимо экспериментально изучить зависимость частоты свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре от величины индуктивности катушки Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования? В ответ запишите номера выбранных установок Период колебаний в колебательном контуре определяется выражением и так как нужно исследовать данную величину при различных индуктивностях L то следует взять две установки с одинаковой емкостью но разными

17 индуктивностями Этому условию удовлетворяют установки под номерами 3 и 5 Ответ: 35 Задание 24 Тело массой 2 кг брошено с некоторой высоты вертикально вверх с начальной скоростью v0 и упало на землю со скоростью 2v0 Потенциальная энергия тела относительно поверхности земли в момент броска была равна 75 Дж С какой начальной скоростью бросили тело? Сопротивлением воздуха пренебречь Потенциальная энергия определяется выражением броска h равна откуда высота метра Тело упало на землю со скоростью м/с значит его кинетическая энергия составляла Дж Из закона сохранения энергии можно сказать что потенциальная энергия тела в самой верхней своей точке полностью перешла в кинетическую при подлете к земле то есть откуда максимальная высота полета тела метров Отсюда делаем вывод что тело было брошено с начальной скоростью и поднялось на высоту метра При движении вертикально вверх начальная скорость уменьшается на величину ускорения свободного падения g и в максимальной точке становится равна 0 то есть откуда

18 Подставим данное значение в формулу вычисления высоты получим: Выражаем скорость имеем: Ответ: 5 Задание 25 На рисунке изображён график изменения состояния одноатомного идеального газа в количестве 20 моль Какая температура соответствует состоянию 2 если в состоянии 1 она равна 300 К? Запишем уравнение Менделеева-Клайперона для идеального газа: где p V - давление и объем газа; v=20 моль количество газа; R=831 универсальная газовая постоянная Так как график исходит из точки 0 то имеем линейную зависимость между давлением и объемом вида где - некоторый коэффициент Тогда в точке 1 уравнение примет вид:

19 В точке 2 имеем: откуда К Ответ: 1200 Задание 26 Прямолинейный проводник длиной l = 01 м по которому течёт ток I расположен в однородном магнитном поле под углом 90 к вектору В Модуль индукции магнитного поля В = 05 Тл Сила действующая на проводник со стороны магнитного поля F = 02 Н Чему равна сила тока I? На проводник с током будет действовать сила Ампера вычисляемая как и при имеем Из этого выражения находим силу тока в проводнике: Ответ: 4 Задание 27 В вертикальном цилиндре с гладкими стенками под массивным металлическим поршнем находится идеальный газ В первоначальном состоянии 1 поршень опирается на жёсткие выступы на внутренней стороне стенок цилиндра (рис 1) а газ занимает объём V₀ и находится под давлением р₀ равным внешнему атмосферному Его температура в этом состоянии равна Т₀ Газ медленно нагревают и он переходит из состояния 1 в состояние 2 в котором давление газа равно 2р₀ а его объём равен 2V₀ (рис 2) Количество вещества газа при этом не меняется Постройте график зависимости давления газа от его температуры при переходе из состояния 1 в состояние 2 Ответ поясните указав какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения А

20 Определим температуру Т₂ конечного состояния газа Запишем уравнение Клапейрона Менделеева для газа в состояниях 1 и 2: откуда Покажем силы приложенные к поршню когда он уже не опирается на выступы на стенках цилиндра Сила тяжести mg и сила давления на поршень со стороны атмосферы постоянны Поскольку поршень перемещается медленно сумму приложенных к нему сил считаем равной нулю Отсюда следует что сила давления на поршень со стороны газа тоже постоянна Значит её модуль равен (S площадь горизонтального сечения поршня) при любом положении поршня выше первоначального Таким образом при процесс нагревания газа изобарный () Определим температуру начала этого процесса: откуда

21 На отрезке температур процесс нагревания газа изохорный () давление газа увеличивается от до прямо пропорционально его температуре: Ответ: а) при давление газа; б) при процесс нагревания газа изобарный: График изображающий зависимости из п а) и б) представляет собой ломаную линию Задание 28 Однородный тонкий стержень массой m = 1 кг одним концом шарнирно прикреплён к потолку а другим концом опирается на массивную горизонтальную доску образуя с ней угол а = 30 Под действием горизонтальной силы F доска движется поступательно влево с постоянной скоростью (см рисунок) Стержень при этом неподвижен Найдите коэффициент трения стержня по доске µ если F = 1 Н Трением доски по опоре и трением в шарнире пренебречь В инерциальной системе отсчёта Оху связанной с Землёй доска движется поступательно с постоянной скоростью Поэтому сумма проекций на ось Ох всех сил приложенных к доске равна нулю (рис а):

22 На рис б показаны все силы приложенные к стержню Силы реакции шарнира и доски представлены горизонтальными и вертикальными составляющими: и соответственно По третьему закону Ньютона поэтому (1) По условию задачи стержень покоится поэтому сумма моментов сил относительно оси шарнира А равна нулю Обозначив длину стержня через L запишем это условие: Доска движется относительно стержня поэтому сила трения является силой трения скольжения: (3) Из (1) и (3) следует что виду Поэтому уравнение (2) приводится к откуда

23 Ответ: 023 Задание 29 В школьном физическом кружке изучали уравнение теплового баланса В одном из опытов использовали два калориметра В первом калориметре находилась вода при 50 С во втором 200 г льда и 200 г воды при 0 С Какая масса воды находилась первоначально в первом калориметре если после добавления в него всего содержимого второго в первом калориметре установилась температура 2 С? Теплоёмкостью калориметров пренебречь Количество теплоты полученное льдом при его таянии при 0 С: Количество теплоты полученное водой при её нагревании от 0 С до температуры t0 = 2 С: (1) (2) Количество теплоты отданное водой при её охлаждении от температуры t до температуры t0: (3) Уравнение теплового баланса: (4) Объединяя (1)-(4) получаем: Ответ: 344 г Задание 30 Источник тока два резистора и ключ включены в цепь как показано на рисунке На резисторе R₂ при разомкнутом ключе выделяется мощность Р₂ = 1 Вт а при замкнутом мощность Р₂" = 16 Вт Какая мощность выделяется на резисторе R₁ при разомкнутом ключе? Внутренним сопротивлением источника пренебречь

24 Ток в цепи до замыкания ключа K где E ЭДС источника Мощность выделяемая соответственно на резисторах R₁ и R₂ Так как после замыкания ключа ток через резистор R₁ не течёт искомая мощность выделяемая на резисторе R₂ после замыкания ключа K Объединяя уравнения получаем: откуда Ответ: 3 Вт Задание 31 Фотокатод с работой выхода монохроматическим светом с частотой Вт Дж освещается Гц Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля и движутся по окружностям Каков максимальный радиус такой окружности?

25 Для определения максимальной скорости движения электрона воспользуемся уравнением Эйнштейна для фотоэффекта: откуда Электрон в магнитном поле движется по окружности радиусом R со скоростью v и центростремительным ускорением Ускорение вызывается силой Лоренца (F = evb) в соответствии со вторым законом Ньютона: Подставляя в выражение для радиуса траектории максимальную скорость электрона получим: Ответ: 8 мм

Задания части В 1. В результате перехода с одной круговой орбиты на другую центростремительное ускорение спутника Земли увеличивается. Как изменяются в результате этого перехода радиус орбиты спутника,

Вариант II Часть 1 При выполнении заданий части 1 в бланке ответов 1 под номером выполняемого Вами задания (А1 А21) поставьте знак «x» в клеточке, номер которой соответствует номеру выбранного Вами ответа.

Вариант 1 Часть 1 Ответами к заданиям 1 23 являются слово, число или последовательность цифр или чисел. Запишите ответ в соответствующее поле справа. Каждый символ пишите без пробелов. Единицы измерения

Пояснения: Мингалеева Алсу Эльфритовна http://onlyege.ru/ ЕГЭ Физика Демидова М. Ю. 30 вариантов Вариант 1 Задание 1. На рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела vx от времени t. Определите

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ НЭ БАУМАНА ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ОЛИМПИАДЫ «ШАГ В БУДУЩЕЕ» ПО КОМПЛЕКСУ ПРЕДМЕТОВ «ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ» ВАРИАНТ 8 З А Д А Ч А Из пункта А, находящегося

При расчетах принять: м Модуль ускорения свободного падения g с Универсальная газовая постоянная Дж R 8,31 моль К 7 1,67 кг 19 Элементарный заряд e 1,6 Кл Масса покоя протона 34 Постоянная Планка h 6,63

Часть 1 1. Четыре тела двигались по оси Ох. В таблице представлена зависимость их координат от времени. У какого из тел скорость могла быть постоянна и отлична от нуля? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 t, c 0 1 2 3

Задачи по теме «Электродинамика» (тексты Демидовой М.Ю. ЕГЭ-2017) Вариант 1 Задание 14. Пять одинаковых резисторов с сопротивлением 1 Ом соединены в электрическую цепь, через которую течёт ток I = 2 А

Административная работа за 1 полугодие Вариант 1. Часть 1 А1. На графике приведена зависимость скорости прямолинейно движущегося тела от времени. Определите модуль ускорения тела. 1) 10 м/с 2 2) 5 м/с

10. На рисунке изображены две изолированные друг от друга электрические цепи. Первая содержит последовательно соединенные источник тока, реостат, катушку индуктивности и амперметр, а вторая проволочный

Таблица ответов на тест по физике 3 Номер задания Ответ 3 3 0 4 0 5 6 6 7 3 8 4 9 0,5 0 6 0 400 00 33 3 3 4 6 5 0,3 6 00 7 8 3 9 4 0 3 3 3 4 3 5 0,9 6 8; 7 6,4 8 9 x = (υ + υ) m m k(m + m) 30 83, 3 0-5

1. Точечное тело движется вдоль оси Оx. В начальный момент времени тело находилось в точке с координатой x = 5 м. На рисунке изображена зависимость проекции скорости V x этого тела от времени t. Чему равна

Демонстрационный вариант тест-билета «Физика» В представляемом нами демонстрационном варианте 1. количество заданий пропорционально количеству содержательных единиц; 2. номер задания соответствует теме

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП АКАДЕМИЧЕСКОГО СОРЕВНОВАНИЯ ОЛИМПИАДЫ ШКОЛЬНИКОВ «ШАГ В БУДУЩЕЕ» ПО ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОМУ ПРЕДМЕТУ «ФИЗИКА» 0 ГОД ВАРИАНТ З А Д А Ч А Маленький шарик падает с высоты = м без начальной

9 класс. Вариант 3. 1. Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности земли под углом к горизонту, упал обратно на землю через с в 0 м от места броска. Чему равна минимальная скорость

МИНОБРНАУКИ РОССИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» ЗАДАНИЯ НА ВСТУПИТЕЛЬНЫХ ИСПЫТАНИЯХ

Задача на применение закона сохранения массового числа и электрического заряда При бомбардировке нейтронами атома алюминия какого изотопа превращается ядро алюминия? 7 13 Al испускается α частица. В ядро

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ НЭ БАУМАНА ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО СОРЕВНОВАНИЯ ОЛИМПИАДЫ «ШАГ В БУДУЩЕЕ» ПО КОМПЛЕКСУ ПРЕДМЕТОВ «ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ» ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ

8 6 баллов удовлетворительно 7 балл хорошо Задание (балла) На горизонтальной доске лежит брусок массы. Доску медленно наклоняют. Определить зависимость силы трения, действующей на брусок, от угла наклона

Физика 11 класс 1. Электрическая цепь состоит из конденсатора, ключа и двух сопротивлений A и, соединённых параллельно (рис. а). В начале эксперимента конденсатор был заряжен, а ключ а б разомкнут. После

Тульский государственный университет. Олимпиада по физике февраля 6 г.. Цилиндр радиуса R = см зажат между двумя горизонтальными поверхностями, которые движутся в разные стороны со скоростями v = 4 м/с

ФИЗИКА 11.1 МОДУЛЬ 2 1. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Сила Ампера Вариант 1 1. Взаимодействие двух параллельных проводников, по которым протекает электрический ток, называется 1) электрическим

Второй заключительный) этап академического соревнования Олимпиады школьников «Шаг в будущее» по общеобразовательному предмету «Физика» Весна, 6 г Вариант 5 З А Д А Ч А Тело, движущееся равноускоренно с

ВАРИАНТ 0 Дано: Решение V 0 =0м/ c h = 30 м t п -? s -? Тело движется свободно под действием силы тяжести Сначала мяч летит вверх и поднимается на максимальную высоту а затем падает вниз двигаясь при этом

Инструкция к заданиям #1_45: В этих заданиях заданы вопросы и приведены пять предполагаемых ответов, только один из которых правильный. Найдите соответствующий данному заданию номер в листе ответов, отыщите

Класс Задача Школьный физик Павел Иванович Буравчик предложил ученикам с помощью длинной цепочки рулетки и наклонной плоскости определить коэффициент трения цепочки о наклонную плоскость и угол наклона

Промежуточная аттестация по физике 10 класса Спецификация 1. Назначение диагностической работы Диагностическая работа проводится с целью определения уровня усвоения учащимися 10-х классов предметного содержания

Сила Лоренца Отрицательный точечный заряд движется в однород ном магнитном поле. На каком из следующих рисунков правильно показано направление силы Лоренца, действующей на заряд со стороны магнитного поля?

Второй (заключительный) этап академического соревнования Олимпиады школьников «Шаг в будущее» по общеобразовательному предмету «Физика» Весна, 6 г Вариант З А Д А Ч А Тело, движущееся равноускоренно с

ПЛАН УРОКА Предмет Учитель Школа, класс Физика Боханова С.Р. Акмолинская область, село Косши, СШ 1 им. Р. Кошкарбаева 1. Скорость поезда за 5 с уменьшилась с 54 км/ч до 36 км/ч. Чему равно ускорение поезда

Межрегиональная предметная олимпиада по физике, 4 февраля 2 г. Возможные решения Вариант Б Первую треть дистанции спортсмен-велосипедист Василий Иванов проехал со скоростью v. Вторая треть пути проходила

Второй заключительный) этап академического соревнования Олимпиады школьников «Шаг в будущее» по общеобразовательному предмету «Физика» Весна, 6 г Вариант 3 З А Д А Ч А Тело, движущееся равноускоренно с

ФГБОУ ВПО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I» Программа вступительного испытания по физике для поступающих на обучение по программам бакалавриата и специалитета

ЗАДАЧИ С4 Тема: «Электродинамика» Полное решение задачи должно включать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения, а также математические преобразования, расчеты с численным

Инструкция по проверке и оценке работ учащихся по физике Вариант Часть За правильный ответ на каждое задание части ставится балл. Если указаны два и более ответов (в том числе правильный), неверный ответ

Всероссийская олимпиада школьников по физике 16 17 уч. г. Решения и система оценивания Задача 1 Стоя на движущемся вниз эскалаторе, мальчик подбросил монетку, как ему показалось, вертикально вверх, и через

Второй (заключительный) этап академического соревнования Олимпиады школьников «Шаг в будущее» по общеобразовательному предмету «Физика» Весна, 06 г Вариант 0 З Д Ч Две параллельные рейки движутся со скоростями

Муниципальное образование «Гурьевский городской округ» Всероссийская олимпиада школьников по физике (школьный этап) 06-07 учебный год класс Максимальное количество баллов 50 Время выполнения астрономических

Задания А5 по физике 1. Тело втаскивают вверх по шероховатой наклонной плоскости. Какая из изображенных на рисунке сил совершает положительную работу? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 2. На рисунке показан график зависимости

1. Что такое сила? Как найти сумму сил, действующих на материальную точку? Задача. Брусок массой М = 2 кг располагается на неподвижной наклонной плоскости, образующей с горизонтом α = 30. К бруску привязана

Занятие 17 Итоговый 4 Задача 1 Эскалатор метро поднимается со скоростью 1 м/c. В каком случае человек будет передвигаться относительно Земли со скоростью 1 м/с? Выберите ДВА верных ответа. 1) Если в противоположную

Обучающие задания на тему «ДИНАМИКА» 1(А) Автобус движется прямолинейно с постоянной скоростью. Выберете правильное утверждение. 1) На автобус действует только сила тяжести.) Равнодействующая всех приложенных

Региональная контрольная работа по физике (профильный уровень). СПЕЦИФИКАЦИЯ Каждый вариант работы состоит из двух частей и включает в себя 5 заданий, различающихся формой и уровнем сложности. Часть 1

Единый государственный экзамен по физике 2016 Елена Анатольевна Шимко, к.п.н., доцент кафедры общей и экспериментальной физики АГУ, председатель ПК по физике Количество участников ЕГЭ Не преодолели минимальной

Оценочные материалы промежуточной атестации по физике 10 класс Вариант I. 1. На рисунке 1.01 показан график зависимости скорости движения тела от времени. Какой из предложенных графиков выражает график

Олимпиада «Курчатов» по физике 2016 17 учебный год Отборочный тур, Интернет-этап Автоматическая проверка по ответам с погрешностью ±10% Единицы измерения в ответе указывать не нужно! Десятичным разделителем

9 класс. Вариант 1. Тело бросили с башни горизонтально. Через t = с его скорость увеличилась в k=3 раза. С какой скоростью V0 бросили тело? Скорость тела изменяется в зависимости от времени как Для заданного

«КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ» ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 1. Вариант 1. 1. На какую часть длины нужно уменьшить длину математического маятника, чтобы период его колебаний на высоте 10 км был бы равен периоду его колебаний

МОКОВКИЙ ГОУДАРТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕКИЙ УНИВЕРИТЕТ ИМЕНИ НЭ БАУМАНА ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ОРЕВНОВАНИЯ ОЛИМПИАДЫ «ШАГ В БУДУЩЕЕ» ПО КОМПЛЕКУ ПРЕДМЕТОВ «ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ» ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ

ÓÄÊ 373:53 ÁÁÊ 22.3ÿ72 Í34 Макет подготовлен при содействии ООО «Айдиономикс» В оформлении обложки использованы элементы дизайна: Tantoon Studio, incomible / Istockphoto / Thinkstock / Fotobank.ru Í34

Тренировочный вариант по Физике 2013, Вариант 01 A1 Может ли график зависимости пути от времени иметь следующий вид? 1) да 2) нет 3) может, если траектория прямолинейная 4) может, если тело возвращается

Олимпиада «Курчатов» 2016 17 учебный год Отборочный тур, этап в Статграде Каждая задача оценивается из 5 баллов. За всякое правильное и обоснованное решение ставится 5 баллов. Если ход решения правильный,

Система оценивания экзаменационной работы по физике Задания с выбором ответа За правильный ответ на каждое задание с выбором ответа ставится по баллу. Если указаны два и более ответов (в том числе правильный),

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ НЭ БАУМАНА ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТА АКАДЕМИЧЕСКОГО СОРЕВНОВАНИЯ «РОФЕССОР ЖУКОВСКИЙ» ОЛИМИАДЫ «ШАГ В БУДУЩЕЕ» О КОМЛЕКСУ РЕДМЕТОВ «ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ»

Физика. класс Демонстрационный вариант 6 г. - / 6 Физика. класс Демонстрационный вариант 6 г. - / 6 КИМ КИМ КИМ Демонстрационный вариант контрольных измерительных материалов для проведения в 6 году переводного

Магнитное поле. Тест 1 1. Магнитное поле: чем создается, чем обнаруживается. 1.1 Магнитное поле создается (выберите правильные варианты ответа): 1) заряженными частицами 2)!!! постоянными магнитами 3)!!!

Олимпиада «Курчатов» 016 17 учебный год Заключительный этап 11 класс Задача 1 (5 баллов) Небольшая шайба массой m скатывается с вершины гладкой горки массой M и высотой H. Горка находится на гладкой поверхности.

1 Кинематика 1 Материальная точка движется вдоль оси x так, что времени координата точки x(0) B Найдите x (t) V x At В начальный момент Материальная точка движется вдоль оси x так, что ax A x В начальный

18.Электродинамика (установление соответствия между графиками и физическими величинами между физическими величинами) 1.Конденсатор, на который подано напряжение U, зарядился до максимального заряда q,

0 класс Вариант К потолку ускоренно движущегося лифта на нити подвешена гиря К этой гири привязана другая нить, на которой подвешена вторая гиря Найдите натяжение верхней нити Т, если натяжение нити между

Зачет 1 по теме «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»11 класс Вопросы к зачету по теме «Магнитное поле. Электромагнитная индукция» 1) Магнитное поле и его свойства. 2) Вектор магнитной индукции.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П.КОРОЛЕВА» ТЕСТ ПО ФИЗИКЕ Ф Д 7-00 ИНСТРУКЦИЯ

Спецификация диагностической работы по ФИЗИКЕ для 10 классов, участвующих в проекте «Инженерный класс в московской школе» 1. Назначение диагностической работы Диагностическая работа проводится 11 мая 017

1) ЕДИНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКЗАМЕН ПО ФИЗИКЕ ДЛИТСЯ 235 мин

2) СТРУКТУРА КИМов - 2018 и 2019 по сравнению с 2017г. несколько ИЗМЕНИЛАСЬ: Вариант экзаменационной работы будет состоять из двух частей и включит в себя 32 задания. Часть 1 будет содержать 24 задания с кратким ответом, в том числе задания с самостоятельной записью ответа в виде числа, двух чисел или слова, а также задания на установление соответствия и множественный выбор, в которых ответы необходимо записать в виде последовательности цифр. Часть 2 будет содержать 8 заданий, объединенных общим видом деятельности – решение задач. Из них 3 задания с кратким ответом (25–27) и 5 заданий (28–32), для которых необходимо привести развернутый ответ. В работу будут включены задания трех уровней сложности. Задания базового уровня включены в часть 1 работы (18 заданий, из которых 13 заданий с записью ответа в виде числа, двух чисел или слова и 5 заданий на соответствие и множественный выбор). Задания повышенного уровня распределены между частями 1 и 2 экзаменационной работы: 5 заданий с кратким ответом в части 1, 3 задания с кратким ответом и 1 задание с развернутым ответом в части 2. Последние четыре задачи части 2 являются заданиями высокого уровня сложности. Часть 1 экзаменационной работы будет включать два блока заданий: первый проверяет освоение понятийного аппарата школьного курса физики, а второй – овладение методологическими умениями. Первый блок включает 21 задание, которые группируются, исходя из тематической принадлежности: 7 заданий по механике, 5 заданий по МКТ и термодинамике, 6 заданий по электродинамике и 3 по квантовой физике.

Новым заданием базового уровня сложности является последнее задание первой части (24 позиция), приуроченное к возвращению курса астрономии в школьную программу. Задание имеет характеристику типа «выбор 2 суждений из 5». Задание 24, как и другие аналогичные задания в экзаменационной работе, оценивается максимально в 2 балла, если верно указаны оба элемента ответа, и в 1 балл, если в одном из элементов допущена ошибка. Порядок записи цифр в ответе значения не имеет. Как правило, задания будут иметь контекстный характер, т.е. часть данных, необходимых для выполнения задания будут приводиться в виде таблицы, схемы или графика.

В соответствии с этим заданием в кодификаторе добавился подраздел «Элементы астрофизики» раздела «Квантовая физика и элементы астрофизики», включающий следующие пункты:

· Солнечная система: планеты земной группы и планеты-гиганты, малые тела Солнечной системы.

· Звёзды: разнообразие звездных характеристик и их закономерности. Источники энергии звезд.

· Современные представления о происхождении и эволюции Солнца и звёзд. Наша галактика. Другие галактики. Пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной.

· Современные взгляды на строение и эволюцию Вселенной.

подробнее о структуре КИМ-2018 Вы можете узнать, посмотрев вебинар с участием М.Ю. Демидовой https://www.youtube.com/watch?v=JXeB6OzLokU либо в документе, приведенном ниже.

Серия «ЕГЭ. ФИПИ - школе» подготовлена разработчиками контрольных измерительных материалов (КИМ) единого государственного экзамена.
В сборнике представлены:
30 типовых экзаменационных вариантов, составленных в соответствии с проектом демоверсии КИМ ЕГЭ по физике 2016 года;
инструкция по выполнению экзаменационной работы;
ответы ко всем заданиям;
критерии оценивания.
Выполнение заданий типовых экзаменационных вариантов предоставляет обучающимся возможность самостоятельно подготовиться к государственной итоговой аттестации в форме ЕГЭ, а также объективно оценить уровень своей подготовки к экзамену.
Учителя могут использовать типовые экзаменационные варианты для организации контроля результатов освоения школьниками образовательных программ среднего общего образования и интенсивной подготовки обучающихся к ЕГЭ.

Примеры.
Пучок белого света, пройдя через призму, разлагается в спектр. Было выдвинуто предположение о том, что ширина пучка на экране за призмой зависит от угла, под которым луч света падает на грань призмы. Необходимо экспериментально проверить эту гипотезу. Какие два опыта (см. рисунок) нужно провести для такого исследования?

На поверхности воды плавает сплошной деревянный брусок. Как изменятся глубина погружения бруска и сила Архимеда, действующая на брусок, если его заменить сплошным бруском той же плотности и высоты, но большей массы?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Содержание
Введение
Карта индивидуальных достижений обучающегося
Инструкция по выполнению работы
Типовые бланки ответов ЕГЭ
Справочные данные
Вариант 1
Вариант 2
Вариант 3
Вариант 4
Вариант 5
Вариант 6
Вариант 7
Вариант 8
Вариант 9
Вариант 10
Вариант 11
Вариант 12
Вариант 13
Вариант 14
Вариант 15
Вариант 16
Вариант 17
Вариант 18
Вариант 19
Вариант 20
Вариант 21
Вариант 22
Вариант 23
Вариант 24
Вариант 25
Вариант 26
Вариант 27
Вариант 28
Вариант 29
Вариант 30
Ответы и критерии оценивания.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу ЕГЭ, Физика, Типовые экзаменационные варианты, 30 вариантов, Демидова М.Ю., 2016 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

• ЕГЭ, Физика, Типовые экзаменационные варианты, 30 вариантов, Демидова М.Ю., 2019
• ЕГЭ-2018, Физика, Рекомендации по оцениванию заданий, Демидова М.Ю., Гиголо А.И., Лебедева И.Ю., 2018
• ЕГЭ, Физика, 1000 задач с ответами и решениями, Демидова М.Ю., Грибов В.А., Гиголо А.И., 2018
• ЕГЭ, Физика, Комплекс материалов для подготовки учащихся, Ханнанов Н.К., Орлов В.А., Демидова М.Ю., Никифоров Г.Г., 2018

Следующие учебники и книги.

Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ

Среднее общее образование

Линия УМК А. В. Грачева. Физика (10-11) (баз., углубл.)

Линия УМК А. В. Грачева. Физика (7-9)

Линия УМК А. В. Перышкина. Физика (7-9)

Подготовка к ЕГЭ по физике: примеры, решения, объяснения

Разбираем задания ЕГЭ по физике (Вариант С) с учителем.

Лебедева Алевтина Сергеевна, учитель физики, стаж работы 27 лет. Почетная грамота Министерства образования Московской области (2013 год), Благодарность Главы Воскресенского муниципального района (2015 год), Грамота Президента Ассоциации учителей математики и физики Московской области (2015 год).

В работе представлены задания разных уровней сложности: базового, повышенного и высокого. Задания базового уровня, это простые задания, проверяющие усвоение наиболее важных физических понятий, моделей, явлений и законов. Задания повышенного уровня направлены на проверку умения использовать понятия и законы физики для анализа различных процессов и явлений, а также умения решать задачи на применение одного-двух законов (формул) по какой-либо из тем школьного курса физики. В работе 4 задания части 2 являются заданиями высокого уровня сложности и проверяют умение использовать законы и теории физики в измененной или новой ситуации. Выполнение таких заданий требует применения знаний сразу из двух трех разделов физики, т.е. высокого уровня подготовки. Данный вариант полностью соответствует демонстрационному варианту ЕГЭ 2017 года, задания взяты из открытого банка заданий ЕГЭ.

На рисунке представлен график зависимости модуля скорости от времени t . Определите по графику путь, пройденный автомобилем в интервале времени от 0 до 30 с.

Решение. Путь, пройденный автомобилем в интервале времени от 0 до 30 с проще всего определить как площадь трапеции, основаниями которой являются интервалы времени (30 – 0) = 30 c и (30 – 10) = 20 с, а высотой является скорость v = 10 м/с, т.е.

S =	(30 + 20) с	10 м/с = 250 м.
	2

Ответ. 250 м.

Груз массой 100 кг поднимают вертикально вверх с помощью троса. На рисунке приведена зависимость проекции скорости V груза на ось, направленную вверх, от времени t . Определите модуль силы натяжения троса в течение подъема.

Решение. По графику зависимости проекции скорости v груза на ось, направленную вертикально вверх, от времени t , можно определить проекцию ускорения груза

a =	∆v	=	(8 – 2) м/с	= 2 м/с 2 .
	∆t		3 с

На груз действуют: сила тяжести , направленная вертикально вниз и сила натяжения троса , направленная вдоль троса вертикально вверх смотри рис. 2. Запишем основное уравнение динамики. Воспользуемся вторым законом Ньютона. Геометрическая сумма сил действующих на тело равна произведению массы тела на сообщаемое ему ускорение.

+ = (1)

Запишем уравнение для проекции векторов в системе отсчета, связанной с землей, ось OY направим вверх. Проекция силы натяжения положительная, так как направление силы совпадает с направлением оси OY, проекция силы тяжести отрицательная, так как вектор силы противоположно направлен оси OY, проекция вектора ускорения тоже положительная, так тело движется с ускорением вверх. Имеем

T – mg = ma (2);

из формулы (2) модуль силы натяжения

Т = m (g + a ) = 100 кг (10 + 2) м/с 2 = 1200 Н.

Ответ . 1200 Н.

Тело тащат по шероховатой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью модуль которой равен 1, 5 м/с, прикладывая к нему силу так, как показано на рисунке (1). При этом модуль действующей на тело силы трения скольжения равен 16 Н. Чему равна мощность, развиваемая силой F ?

Решение. Представим себе физический процесс, заданный в условии задачи и сделаем схематический чертеж с указанием всех сил, действующих на тело (рис.2). Запишем основное уравнение динамики.

Тр + + = (1)

Выбрав систему отсчета, связанную с неподвижной поверхностью, запишем уравнения для проекции векторов на выбранные координатные оси. По условию задачи тело движется равномерно, так как его скорость постоянна и равна 1,5 м/с. Это значит, ускорение тела равно нулю. По горизонтали на тело действуют две силы: сила трения скольжения тр. и сила , с которой тело тащат. Проекция силы трения отрицательная, так как вектор силы не совпадает с направлением оси Х . Проекция силы F положительная. Напоминаем, для нахождения проекции опускаем перпендикуляр из начала и конца вектора на выбранную ось. С учетом этого имеем: F cosα – F тр = 0; (1) выразим проекцию силы F , это F cosα = F тр = 16 Н; (2) тогда мощность, развиваемая силой , будет равна N = F cosα V (3) Сделаем замену, учитывая уравнение (2), и подставим соответствующие данные в уравнение (3):

N = 16 Н · 1,5 м/с = 24 Вт.

Ответ. 24 Вт.

Груз, закрепленный на легкой пружине жесткостью 200 Н/м, совершает вертикальные колебания. На рисунке представлен график зависимости смещения x груза от времени t . Определите, чему равна масса груза. Ответ округлите до целого числа.

Решение. Груз на пружине совершает вертикальные колебания. По графику зависимости смещения груза х от времени t , определим период колебаний груза. Период колебаний равен Т = 4 с; из формулы Т = 2π выразим массу m груза.

=	T	;	m	=	T 2	; m = k	T 2	; m = 200 H/м	(4 с) 2	= 81,14 кг ≈ 81 кг.
	2π		k		4π 2		4π 2		39,438

Ответ: 81 кг.

На рисунке показана система из двух легких блоков и невесомого троса, с помощью которого можно удерживать в равновесии или поднимать груз массой 10 кг. Трение пренебрежимо мало. На основании анализа приведенного рисунка выберите два верных утверждения и укажите в ответе их номера.

1. Для того чтобы удерживать груз в равновесии, нужно действовать на конец веревки с силой 100 Н.
2. Изображенная на рисунке система блоков не дает выигрыша в силе.
3. h , нужно вытянуть участок веревки длиной 3h .
4. Для того чтобы медленно поднять груз на высоту h h .

Решение. В данной задаче необходимо вспомнить простые механизмы, а именно блоки: подвижный и неподвижный блок. Подвижный блок дает выигрыш в силе в два раза, при этом участок веревки нужно вытянуть в два раза длиннее, а неподвижный блок используют для перенаправления силы. В работе простые механизмы выигрыша не дают. После анализа задачи сразу выбираем нужные утверждения:

1. Для того чтобы медленно поднять груз на высоту h , нужно вытянуть участок веревки длиной 2h .
2. Для того чтобы удерживать груз в равновесии, нужно действовать на конец веревки с силой 50 Н.

Ответ. 45.

В сосуд с водой полностью погружен алюминиевый груз, закрепленный на невесомой и нерастяжимой нити. Груз не касается стенок и дна сосуда. Затем в такой же сосуд с водой погружают железный груз, масса которого равна массе алюминиевого груза. Как в результате этого изменятся модуль силы натяжения нити и модуль действующей на груз силы тяжести?

1. Увеличивается;
2. Уменьшается;
3. Не изменяется.

Решение. Анализируем условие задачи и выделяем те параметры, которые не меняются в ходе исследования: это масса тела и жидкость, в которую погружают тело на нити. После этого лучше выполнить схематический рисунок и указать действующие на груз силы: сила натяжения нити F упр, направленная вдоль нити вверх; сила тяжести , направленная вертикально вниз; архимедова сила a , действующая со стороны жидкости на погруженное тело и направленная вверх. По условию задачи масса грузов одинакова, следовательно, модуль действующей на груз силы тяжести не меняется. Так как плотность грузов разная, то объем тоже будет разный

V =	m	.
	p

Плотность железа 7800 кг/м 3 , а алюминиевого груза 2700 кг/м 3 . Следовательно, V ж < V a . Тело в равновесии, равнодействующая всех сил, действующих на тело равна нулю. Направим координатную ось OY вверх. Основное уравнение динамики с учетом проекции сил запишем в виде F упр + F a – mg = 0; (1) Выразим силу натяжения F упр = mg – F a (2); архимедова сила зависит от плотности жидкости и объема погруженной части тела F a = ρgV п.ч.т. (3); Плотность жидкости не меняется, а объем тела из железа меньше V ж < V a , поэтому архимедова сила, действующая на железный груз будет меньше. Делаем вывод о модуле силы натяжения нити, работая с уравнение (2), он возрастет.

Ответ. 13.

Брусок массой m соскальзывает с закрепленной шероховатой наклонной плоскости с углом α при основании. Модуль ускорения бруска равен a , модуль скорости бруска возрастает. Сопротивлением воздуха можно пренебречь.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, при помощи которых их можно вычислить. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Б) Коэффициент трения бруска о наклонную плоскость

3) mg cosα

4) sinα –	a
	g cosα

Решение. Данная задача требует применение законов Ньютона. Рекомендуем сделать схематический чертеж; указать все кинематические характеристики движения. Если возможно, изобразить вектор ускорения и векторы всех сил, приложенных к движущемуся телу; помнить, что силы, действующие на тело, – результат взаимодействия с другими телами. Затем записать основное уравнение динамики. Выбрать систему отсчета и записать полученное уравнение для проекции векторов сил и ускорений;

Следуя предложенному алгоритму, сделаем схематический чертеж (рис. 1). На рисунке изображены силы, приложенные к центру тяжести бруска, и координатные оси системы отсчета, связанной с поверхностью наклонной плоскости. Так как все силы постоянны, то движение бруска будет равнопеременным с увеличивающейся скоростью, т.е. вектор ускорения направлен в сторону движения. Выберем направление осей как указано на рисунке. Запишем проекции сил, на выбранные оси.

Запишем основное уравнение динамики:

Тр + = (1)

Запишем данное уравнение (1) для проекции сил и ускорения.

На ось OY: проекция силы реакции опоры положительная, так как вектор совпадает с направлением оси OY N y = N ; проекция силы трения равна нулю так как вектор перпендикулярен оси; проекция силы тяжести будет отрицательная и равная mg y = – mg cosα ; проекция вектора ускорения a y = 0, так как вектор ускорения перпендикулярен оси. Имеем N – mg cosα = 0 (2) из уравнения выразим силу реакции действующей на брусок, со стороны наклонной плоскости. N = mg cosα (3). Запишем проекции на ось OX.

На ось OX: проекция силы N равна нулю, так как вектор перпендикулярен оси ОХ; Проекция силы трения отрицательная (вектор направлен в противоположную сторону относительно выбранной оси); проекция силы тяжести положительная и равна mg x = mg sinα (4) из прямоугольного треугольника. Проекция ускорения положительная a x = a ; Тогда уравнение (1) запишем с учетом проекции mg sinα – F тр = ma (5); F тр = m (g sinα – a ) (6); Помним, что сила трения пропорциональна силе нормального давления N .

По определению F тр = μN (7), выразим коэффициент трения бруска о наклонную плоскость.

μ =	F тр	=	m (g sinα – a )	= tgα –	a	(8).
	N		mg cosα		g cosα

Выбираем соответствующие позиции для каждой буквы.

Ответ. A – 3; Б – 2.

Задание 8. Газообразный кислород находится в сосуде объемом 33,2 литра. Давление газа 150 кПа, его температура 127° С. Определите массу газа в этом сосуде. Ответ выразите в граммах и округлите до целого числа.

Решение. Важно обратить внимание на перевод единиц в систему СИ. Температуру переводим в Кельвины T = t °С + 273, объем V = 33,2 л = 33,2 · 10 –3 м 3 ; Давление переводим P = 150 кПа = 150 000 Па. Используя уравнение состояния идеального газа

выразим массу газа.

Обязательно обращаем внимание, в каких единица просят записать ответ. Это очень важно.

Ответ. 48 г.

Задание 9. Идеальный одноатомный газ в количестве 0,025 моль адиабатически расширился. При этом его температура понизилась с +103°С до +23°С. Какую работу совершил газ? Ответ выразите в Джоулях и округлите до целого числа.

Решение. Во-первых, газ одноатомный число степеней свободы i = 3, во-вторых, газ расширяется адиабатически – это значит без теплообмена Q = 0. Газ совершает работу за счет уменьшения внутренней энергии. С учетом этого, первый закон термодинамики запишем в виде 0 = ∆U + A г; (1) выразим работу газа A г = –∆U (2); Изменение внутренней энергии для одноатомного газа запишем как

Ответ. 25 Дж.

Относительная влажность порции воздуха при некоторой температуре равна 10 %. Во сколько раз следует изменить давление этой порции воздуха для того, чтобы при неизменной температуре его относительная влажность увеличилась на 25 %?

Решение. Вопросы, связанные с насыщенным паром и влажностью воздуха, чаще всего вызывают затруднения у школьников. Воспользуемся формулой для расчета относительной влажности воздуха

По условию задачи температура не изменяется, значит, давление насыщенного пара остается тем же. Запишем формулу (1) для двух состояний воздуха.

φ 1 = 10 % ; φ 2 = 35 %

Выразим давления воздуха из формул (2), (3) и найдем отношение давлений.

P 2	=	φ 2	=	35	= 3,5
P 1		φ 1		10

Ответ. Давление следует увеличить в 3,5 раза.

Горячее вещество в жидком состоянии медленно охлаждалось в плавильной печи с постоянной мощностью. В таблице приведены результаты измерений температуры вещества с течением времени.

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенных измерений и укажите их номера.

1. Температура плавления вещества в данных условиях равна 232°С.
2. Через 20 мин. после начала измерений вещество находилось только в твердом состоянии.
3. Теплоемкость вещества в жидком и твердом состоянии одинакова.
4. Через 30 мин. после начала измерений вещество находилось только в твердом состоянии.
5. Процесс кристаллизации вещества занял более 25 минут.

Решение. Так как вещество охлаждалось, то его внутренняя энергия уменьшалась. Результаты измерения температуры, позволяют определить температуру, при которой вещество начинает кристаллизоваться. Пока вещество переходит из жидкого состояния в твердое, температура не меняется. Зная, что температура плавления и температура кристаллизации одинаковы, выбираем утверждение:

1. Tемпература плавления вещества в данных условиях равна 232°С.

Второе верное утверждение это:

4. Через 30 мин. после начала измерений вещество находилось только в твердом состоянии. Так как температура в этот момент времени, уже ниже температуры кристаллизации.

Ответ. 14.

В изолированной системе тело А имеет температуру +40°С, а тело Б температуру +65°С. Эти тела привели в тепловой контакт друг с другом. Через некоторое время наступило тепловое равновесие. Как в результате изменилась температура тела Б и суммарная внутренняя энергия тела А и Б?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. Увеличилась;
2. Уменьшилась;
3. Не изменилась.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Решение. Если в изолированной системе тел не происходит никаких превращений энергии кроме теплообмена, то количество теплоты, отданное телами, внутренняя энергия которых уменьшается, равно количеству теплоты, полученному телами, внутренняя энергия которых увеличивается. (По закону сохранения энергии.) При этом суммарная внутренняя энергия системы не меняется. Задачи такого типа решаются на основании уравнения теплового баланса.

∆U = ∑	n	∆U i = 0 (1);
	i = 1

где ∆U – изменение внутренней энергии.

В нашем случае в результате теплообмена внутренняя энергия тела Б уменьшается, а значит уменьшается температура этого тела. Внутренняя энергия тела А увеличивается, так как тело получило количество теплоты от тела Б, то температура его увеличится. Суммарная внутренняя энергия тел А и Б не изменяется.

Ответ. 23.

Протон p , влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет скорость , перпендикулярную вектору индукции магнитного поля, как показано на рисунке. Куда направлена действующая на протон сила Лоренца относительно рисунка (вверх, к наблюдателю, от наблюдателя, вниз, влево, вправо)

Решение. На заряженную частицу магнитное поле действует с силой Лоренца. Для того чтобы определить направление этой силы, важно помнить мнемоническое правило левой руки, не забывать учитывать заряд частицы. Четыре пальца левой руки направляем по вектору скорости, для положительно заряженной частицы, вектор должен перпендикулярно входить в ладонь, большой палец отставленный на 90° показывает направление действующей на частицу силы Лоренца. В результате имеем, что вектор силы Лоренца направлен от наблюдателя относительно рисунка.

Ответ. от наблюдателя.

Модуль напряженности электрического поля в плоском воздушном конденсаторе емкостью 50 мкФ равен 200 В/м. Расстояние между пластинами конденсатора 2 мм. Чему равен заряд конденсатора? Ответ запишите в мкКл.

Решение. Переведем все единицы измерения в систему СИ. Емкость С = 50 мкФ = 50 · 10 –6 Ф, расстояние между пластинами d = 2 · 10 –3 м. В задаче говорится о плоском воздушном конденсаторе – устройстве для накопления электрического заряда и энергии электрического поля. Из формулы электрической емкости

где d – расстояние между пластинами.

Выразим напряжение U = E · d (4); Подставим (4) в (2) и рассчитаем заряд конденсатора.

q = C · Ed = 50 · 10 –6 · 200 · 0,002 = 20 мкКл

Обращаем внимание, в каких единицах нужно записать ответ. Получили в кулонах, а представляем в мкКл.

Ответ. 20 мкКл.

Ученик провел опыт по преломлению света, представленный на фотографии. Как изменяется при увеличении угла падения угол преломления света, распространяющегося в стекле, и показатель преломления стекла?

1. Увеличивается
2. Уменьшается
3. Не изменяется
4. Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.

Решение. В задачах такого плана вспоминаем, что такое преломление. Это изменение направления распространения волны при прохождении из одной среды в другую. Вызвано оно тем, что скорости распространения волн в этих средах различны. Разобравшись из какой среды в какую свет распространяется, запишем закона преломления в виде

sinα	=	n 2	,
sinβ		n 1

где n 2 – абсолютный показатель преломления стекла, среда куда идет свет; n 1 – абсолютный показатель преломления первой среды, откуда свет идет. Для воздуха n 1 = 1. α – угол падения луча на поверхность стеклянного полуцилиндра, β – угол преломления луча в стекле. Причем, угол преломления будет меньше угла падения, так как стекло оптически более плотная среда – среда с большим показателем преломления. Скорость распространения света в стекле меньше. Обращаем внимание, что углы измеряем от перпендикуляра, восстановленного в точке падения луча. Если увеличивать угол падения, то и угол преломления будет расти. Показатель преломления стекла от этого меняться не будет.

Ответ.

Медная перемычка в момент времени t 0 = 0 начинает двигаться со скоростью 2 м/с по параллельным горизонтальным проводящим рельсам, к концам которых подсоединен резистор сопротивлением 10 Ом. Вся система находится в вертикальном однородном магнитном поле. Сопротивление перемычки и рельсов пренебрежимо мало, перемычка все время расположена перпендикулярно рельсам. Поток Ф вектора магнитной индукции через контур, образованный перемычкой, рельсами и резистором, изменяется с течением времени t так, как показано на графике.

Используя график, выберите два верных утверждения и укажите в ответе их номера.

1. К моменту времени t = 0,1 с изменение магнитного потока через контур равно 1 мВб.
2. Индукционный ток в перемычке в интервале от t = 0,1 с t = 0,3 с максимален.
3. Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, равен 10 мВ.
4. Сила индукционного тока, текущего в перемычке, равна 64 мА.
5. Для поддержания движения перемычки к ней прикладывают силу, проекция которой на направление рельсов равна 0,2 Н.

Решение. По графику зависимости потока вектора магнитной индукции через контур от времени определим участки, где поток Ф меняется, и где изменение потока равно нулю. Это позволит нам определить интервалы времени, в которые в контуре будет возникать индукционный ток. Верное утверждение:

1) К моменту времени t = 0,1 с изменение магнитного потока через контур равно 1 мВб ∆Ф = (1 – 0) · 10 –3 Вб; Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре определим используя закон ЭМИ

Ответ. 13.

По графику зависимости силы тока от времени в электрической цепи, индуктивность которой равна 1 мГн, определите модуль ЭДС самоиндукции в интервале времени от 5 до 10 с. Ответ запишите в мкВ.

Решение. Переведем все величины в систему СИ, т.е. индуктивность 1 мГн переведем в Гн, получим 10 –3 Гн. Силу тока, показанной на рисунке в мА также будем переводить в А путем умножения на величину 10 –3 .

Формула ЭДС самоиндукции имеет вид

при этом интервал времени дан по условию задачи

∆t = 10 c – 5 c = 5 c

секунд и по графику определяем интервал изменения тока за это время:

∆I = 30 · 10 –3 – 20 · 10 –3 = 10 · 10 –3 = 10 –2 A.

Подставляем числовые значения в формулу (2), получаем

| Ɛ | = 2 ·10 –6 В, или 2 мкВ.

Ответ. 2.

Две прозрачные плоскопараллельные пластинки плотно прижаты друг к другу. Из воздуха на поверхность первой пластинки падает луч света (см. рисунок). Известно, что показатель преломления верхней пластинки равен n 2 = 1,77. Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение. Для решения задач о преломлении света на границе раздела двух сред, в частности задач на прохождение света через плоскопараллельные пластинки можно рекомендовать следующий порядок решения: сделать чертеж с указанием хода лучей, идущих из одной среды в другую; в точке падения луча на границе раздела двух сред провести нормаль к поверхности, отметить углы падения и преломления. Особо обратить внимание на оптическую плотность рассматриваемых сред и помнить, что при переходе луча света из оптически менее плотной среды в оптически более плотную среду угол преломления будет меньше угла падения. На рисунке дан угол между падающим лучом и поверхностью, а нам нужен угол падения. Помним, что углы определяются от перпендикуляра, восстановленного в точке падения. Определяем, что угол падения луча на поверхность 90° – 40° = 50°, показатель преломления n 2 = 1,77; n 1 = 1 (воздух).

Запишем закон преломления

sinβ =	sin50	= 0,4327 ≈ 0,433
	1,77

Построим примерный ход луча через пластинки. Используем формулу (1) для границы 2–3 и 3–1. В ответе получаем

А) Синус угла падения луча на границу 2–3 между пластинками – это 2) ≈ 0,433;

Б) Угол преломления луча при переходе границы 3–1 (в радианах) – это 4) ≈ 0,873.

Ответ . 24.

Определите, сколько α – частиц и сколько протонов получается в результате реакции термоядерного синтеза

+ → x + y ;

Решение. При всех ядерных реакциях соблюдаются законы сохранения электрического заряда и числа нуклонов. Обозначим через x – количество альфа частиц, y– количество протонов. Составим уравнения

+ → x + y;

решая систему имеем, что x = 1; y = 2

Ответ. 1 – α -частица; 2 – протона.

Модуль импульса первого фотона равен 1,32 · 10 –28 кг·м/с, что на 9,48 · 10 –28 кг·м/с меньше, чем модуль импульса второго фотона. Найдите отношение энергии E 2 /E 1 второго и первого фотонов. Ответ округлите до десятых долей.

Решение. Импульс второго фотона больше импульса первого фотона по условию значит можно представить p 2 = p 1 + Δp (1). Энергию фотона можно выразить через импульс фотона, используя следующие уравнения. Это E = mc 2 (1) и p = mc (2), тогда

E = pc (3),

где E – энергия фотона, p – импульс фотона, m – масса фотона, c = 3 · 10 8 м/с – скорость света. С учетом формулы (3) имеем:

E 2	=	p 2	= 8,18;
E 1		p 1

Ответ округляем до десятых и получаем 8,2.

Ответ. 8,2.

Ядро атома претерпело радиоактивный позитронный β – распад. Как в результате этого изменялись электрический заряд ядра и количество нейтронов в нем?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. Увеличилась;
2. Уменьшилась;
3. Не изменилась.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Решение. Позитронный β – распад в атомном ядре происходит при превращений протона в нейтрон с испусканием позитрона. В результате этого число нейтронов в ядре увеличивается на единицу, электрический заряд уменьшается на единицу, а массовое число ядра остается неизменным. Таким образом, реакция превращения элемента следующая:

Ответ. 21.

В лаборатории было проведено пять экспериментов по наблюдению дифракции с помощью различных дифракционных решеток. Каждая из решеток освещалась параллельными пучками монохроматического света с определенной длиной волны. Свет во всех случаях падал перпендикулярно решетке. В двух из этих экспериментов наблюдалось одинаковое количество главных дифракционных максимумов. Укажите сначала номер эксперимента, в котором использовалась дифракционная решетка с меньшим периодом, а затем – номер эксперимента, в котором использовалась дифракционная решетка с большим периодом.

Решение. Дифракцией света называется явление светового пучка в область геометрической тени. Дифракцию можно наблюдать в том случае, когда на пути световой волны встречаются непрозрачные участки или отверстия в больших по размерам и непрозрачных для света преградах, причем размеры этих участков или отверстий соизмеримы с длиной волны. Одним из важнейших дифракционных устройств является дифракционная решетка. Угловые направления на максимумы дифракционной картины определяются уравнением

d sinφ = k λ (1),

где d – период дифракционной решетки, φ – угол между нормалью к решетке и направлением на один из максимумов дифракционной картины, λ – длина световой волны, k – целое число, называемое порядком дифракционного максимума. Выразим из уравнения (1)

Подбирая пары согласно условию эксперимента, выбираем сначала 4 где использовалась дифракционная решетка с меньшим периодом, а затем – номер эксперимента, в котором использовалась дифракционная решетка с большим периодом – это 2.

Ответ. 42.

По проволочному резистору течет ток. Резистор заменили на другой, с проволокой из того же металла и той же длины, но имеющей вдвое меньшую площадь поперечного сечения, и пропустили через него вдвое меньший ток. Как изменятся при этом напряжение на резисторе и его сопротивление?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. Увеличится;
2. Уменьшится;
3. Не изменится.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Решение. Важно помнить от каких величин зависит сопротивление проводника. Формула для расчета сопротивления имеет вид

закона Ома для участка цепи, из формулы (2), выразим напряжение

U = I R (3).

По условию задачи второй резистор изготовлен из проволоки того же материала, той же длины, но разной площади поперечного сечения. Площадь в два раза меньшая. Подставляя в (1) получим, что сопротивление увеличивается в 2 раза, а сила тока уменьшается в 2 раза, следовательно, напряжение не изменяется.

Ответ. 13.

Период колебаний математического маятника на поверхности Земли в 1, 2 раза больше периода его колебаний на некоторой планете. Чему равен модуль ускорения свободного падения на этой планете? Влияние атмосферы в обоих случаях пренебрежимо мало.

Решение. Математический маятник – это система, состоящая из нити, размеры которой много больше размеров шарика и самого шарика. Трудность может возникнуть если забыта формула Томсона для периода колебаний математического маятника.

T = 2π (1);

l – длина математического маятника; g – ускорение свободного падения.

По условию

Выразим из (3) g п = 14,4 м/с 2 . Надо отметить, что ускорение свободного падения зависит от массы планеты и радиуса

Ответ. 14,4 м/с 2 .

Прямолинейный проводник длиной 1 м, по которому течет ток 3 А, расположен в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,4 Тл под углом 30° к вектору . Каков модуль силы, действующей на проводник со стороны магнитного поля?

Решение. Если в магнитное поле, поместить проводник с током, то поле на проводник с током будет действовать с силой Ампера. Запишем формулу модуля силы Ампера

F А = I LB sinα ;

F А = 0,6 Н

Ответ. F А = 0,6 Н.

Энергия магнитного поля, запасенная в катушке при пропускании через нее постоянного тока, равна 120 Дж. Во сколько раз нужно увеличить силу тока, протекающего через обмотку катушки, для того, чтобы запасенная в ней энергия магнитного поля увеличилась на 5760 Дж.

Решение. Энергия магнитного поля катушки рассчитывается по формуле

W м =	LI 2	(1);
	2

По условию W 1 = 120 Дж, тогда W 2 = 120 + 5760 = 5880 Дж.

I 1 2 =	2W 1	; I 2 2 =	2W 2	;
	L		L

Тогда отношение токов

I 2 2	= 49;	I 2	= 7
I 1 2		I 1

Ответ. Силу тока нужно увеличить в 7 раз. В бланк ответов Вы вносите только цифру 7.

Электрическая цепь состоит из двух лампочек, двух диодов и витка провода, соединенных, как показано на рисунке. (Диод пропускает ток только в одном направлении, как показано на верхней части рисунка). Какая из лампочек загорится, если к витку приближать северный полюс магнита? Ответ объясните, указав, какие явления и закономерности вы использовали при объяснении.

Решение. Линии магнитной индукции выходят из северного полюса магнита и расходятся. При приближении магнита магнитный поток через виток провода увеличивается. В соответствии с правило Ленца магнитное поле, создаваемое индукционным током витка, должно быть направлено вправо. По правилу буравчика ток должен идти по часовой стрелке (если смотреть слева). В этом направлении пропускает диод, стоящий в цепи второй лампы. Значит, загорится вторая лампа.

Ответ. Загорится вторая лампа.

Алюминиевая спица длиной L = 25 см и площадью поперечного сечения S = 0,1 см 2 подвешена на нити за верхний конец. Нижний конец опирается на горизонтальное дно сосуда, в который налита вода. Длина погруженной в воду части спицы l = 10 см. Найти силу F , с которой спица давит на дно сосуда, если известно, что нить расположена вертикально. Плотность алюминия ρ а = 2,7 г/см 3 , плотность воды ρ в = 1,0 г/см 3 . Ускорение свободного падения g = 10 м/с 2

Решение. Выполним поясняющий рисунок.

– Сила натяжения нити;

– Сила реакции дна сосуда;

a – архимедова сила, действующая только на погруженную часть тела, и приложенная к центру погруженной части спицы;

– сила тяжести, действующая на спицу со стороны Земли и приложена к центу всей спицы.

По определению масса спицы m и модуль архимедовой силы выражаются следующим образом: m = SL ρ a (1);

F a = Sl ρ в g (2)

Рассмотрим моменты сил относительно точки подвеса спицы.

М (Т ) = 0 – момент силы натяжения; (3)

М (N) = NL cosα – момент силы реакции опоры; (4)

С учетом знаков моментов запишем уравнение

NL cosα + Sl ρ в g (L –	l	) cosα = SL ρ a g	L	cosα (7)
	2		2

учитывая, что по третьему закону Ньютона сила реакции дна сосуда равна силе F д с которой спица давит на дно сосуда запишем N = F д и из уравнения (7) выразим эту силу:

F д = [	1	L ρ a – (1 –	l	)l ρ в ]Sg (8).
	2		2L

Подставим числовые данные и получим, что

F д = 0,025 Н.

Ответ. F д = 0,025 Н.

Баллон, содержащий m 1 = 1 кг азота, при испытании на прочность взорвался при температуре t 1 = 327°С. Какую массу водорода m 2 можно было бы хранить в таком баллоне при температуре t 2 = 27°С, имея пятикратный запас прочности? Молярная масса азота M 1 = 28 г/моль, водорода M 2 = 2 г/моль.

Решение. Запишем уравнение состояния идеального газа Менделеева – Клапейрона для азота

где V – объем баллона, T 1 = t 1 + 273°C. По условию водород можно хранить при давлении p 2 = p 1 /5; (3) Учитывая, что

можем выразить массу водорода работая сразу с уравнениями (2), (3), (4). Конечная формула имеет вид:

m 2 =	m 1		M 2		T 1	(5).
	5		M 1		T 2

После подстановки числовых данных m 2 = 28 г.

Ответ. m 2 = 28 г.

В идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока в катушке индуктивности I m = 5 мА, а амплитуда напряжения на конденсаторе U m = 2,0 В. В момент времени t напряжение на конденсаторе равно 1,2 В. Найдите силу тока в катушке в этот момент.

Решение. В идеальном колебательном контуре сохраняется энергия колебаний. Для момента времени t закон сохранения энергий имеет вид

C	U 2	+ L	I 2	= L	I m 2	(1)
	2		2		2

Для амплитудных (максимальных) значений запишем

а из уравнения (2) выразим

C	=	I m 2	(4).
L		U m 2

Подставим (4) в (3). В результате получим:

I = I m (5)

Таким образом, сила тока в катушке в момент времени t равна

I = 4,0 мА.

Ответ. I = 4,0 мА.

На дне водоема глубиной 2 м лежит зеркало. Луч света, пройдя через воду, отражается от зеркала и выходит из воды. Показатель преломления воды равен 1,33. Найдите расстояние между точкой входа луча в воду и точкой выхода луча из воды, если угол падения луча равен 30°

Решение. Сделаем поясняющий рисунок

α – угол падения луча;

β – угол преломления луча в воде;

АС – расстояние между точкой входа луча в воду и точкой выхода луча из воды.

По закону преломления света

sinβ =	sinα	(3)
	n 2

Рассмотрим прямоугольный ΔАDВ. В нем АD = h , тогда DВ = АD

tgβ = h tgβ = h	sinα	= h	sinβ	= h	sinα	(4)
	cosβ

Получаем следующее выражение:

АС = 2 DВ = 2h	sinα	(5)

Подставим числовые значения в полученную формулу (5)

Ответ. 1,63 м.

В рамках подготовки к ЕГЭ предлагаем вам ознакомиться с рабочей программой по физике для 7–9 класса к линии УМК Перышкина А. В. и рабочей программой углубленного уровня для 10-11 классов к УМК Мякишева Г.Я. Программы доступны для просмотра и бесплатного скачивания всем зарегистрированным пользователям.

Для решения задания № 30 требуется знание как основ МКТ, так и базовых понятий термодинамики. Кроме этого, вероятно применение при этом величин (законов и т.д.) из гидроаэродинамики. Распространенным при решении заданий такого плана является использование тех или иных табличных данных. Актуальные сведения, которые могут потребоваться, приведены в разделе теории.

Теория к заданию №30 ЕГЭ по физике

Парциальное давление

Парциальным называют давление произвольной части данного газа, представляющего собой газовую смесь. Давление газовой смеси в этом смысле представляет собой сумму парциальных давлений ее компонентов в той или иной ее точке. В задачах парциальное давление представляет собой произвольное давление данного (в условии) газа в произвольный момент времени и при определенной температуре.

Относительная влажность

Относительная влажность изначально определяется как отношение абсолютной влажности к количеству влаги (водяного пара), необходимой для насыщения воздуха объемом 1 м 3 при заданной температуре. Из этого определения следует альтернативное соотношение, которое является более востребованным при решении практических задач:

где р – парциальное давление, р н – давление (при данной температуре) насыщенного пара.

Относительная влажность всегда меньше единицы и выражается в долях или процентах.

Закон Паскаля

Производимое на газ или жидкость давление передается во всех направлениях одинаково. Поскольку речь в данном случае идет о давлении в целом, а не в конкретной точке газа или жидкости, то закон действует для таких сред и в поле силы тяжести.

Закон Паскаля, по сути, позволяет составить уравнение результирующего давления, собрав в едином равенстве все действующие на жидкость или газ силы и обозначить их равнодействующую.

Разбор типовых вариантов №30 по физике

Демонстрационный вариант 2018

В комнате 4х5х3 м, в которой воздух имеет температуру 10 0 С и относительную влажность 30%, включили увлажнитель воздуха производительностью 0,2 л/ч. Чему станет равна относительная влажность воздуха в комнате через 1,5 ч? Давление насыщенного водяного пара при температуре 10 0 С равно 1,23 кПа. Комнату считать герметичным сосудом.

Алгоритм решения:

1. Определяем объем комнаты. Переведем в СИ несоответствующие ей числовые данные из условия. Переводим относит.влажность из процентов в доли. Запишем дополнительно необходимые табличные величины – молярную массу и плотность воды.
2. Записываем формулу для расчета начальной и искомой относит.влажности. Находим отношение этих величин (1).
3. Записываем ур-ние Менделеева-Клапейрона. Из него выражаем давление р 1 и р 2 . Подставляем эти формулы в (1), получаем отношение относит.влажностей, выраженное через массы влаги. Выражаем массу конечную через начальную. Фиксируем это в отношении. Далее выражаем конечную влажность через начальную (2).
4. Находим массу испарившейся из увлажнителя воды. Это можно сделать, используя величину производительности увлажнителя (3).
5. Находим начальную массу влаги (воды) в комнате. Для этого используем ур-ние Менделеева-Клапейрона и соответствующую формулу относит.влажности (4).
6. Формулы (3) и (4) подставляем в итоговую (2). Вычисляем искомую величину.
7. Записываем ответ.

Решение:

1. Объем комнаты как параллелепипеда найдем по формуле: , где ɑ, b и c – ее линейные параметры. Отсюда: . Переводим в СИ данные из условия: Т=10 0 С=283 К; q=0,2 л/ч=0,2·10 -3 м 3 /ч; р н =1,23 кПа=1,23·10 3 Па. Относит.влажность: φ 1 =0,3. Молярная масса воды: μ=18·10 -3 кг/моль. Ее плотность: ρ=10 3 кг/м 3 .
2. Относит.влажность через 1,5 ч равна . Начальная относит.влажность: . Отсюда получаем отношение: .
3. Согласно ур-нию Менделеева-Клапейрона . Отсюда , . Здесь T, μ и V индексов не имеют, поскольку по условию с течением времени не меняются. Поэтому, подставив эти формулы в (1), получим: , где ∆m – масса испарившейся из увлажнителя воды. Отсюда: .
4. Массу ∆m найдем, используя q: . Это уравнение следует из физической сущности величины и основывается на ее единице измерения. Найдем из него V в: . Поскольку в данном случае , то .
5. Из ур-ния Менделеева-Клапейрона выразим начальную массу m 1: . Парциальное давление p 1 для этой формулы выражаем из формулы для начальной относит.влажности: . Тогда имеем: .
6. (3,4) → (2) :

Ответ: 83%.

Первый вариант (Демидова, № 5)

В запаянной с одного конца длинной горизонтальной стеклянной трубке постоянного сечения (см. рисунок) находится столбик воздуха длиной l 1 = 30 см, запертый столбиком ртути. Если трубку поставить вертикально отверстием вверх, то длина воздушного столбика под ртутью будет равна l 2 = 25 см. Какова длина ртутного столбика? Атмосферное давление 750 мм рт. ст. Температуру воздуха в трубке считать постоянной.

Алгоритм решения:

1. Переводим в СИ несоответствующие ей данные из условия. Записываем дополнительно необходимое для решение значение плотности ртути.
2. Записываем формулу для объема воздуха в трубке при ее горизонтальном положении. Определяем давление, испытываемое при этом столбиком воздуха.
3. Находим те же параметры для трубки в вертикальном положении.
4. Определяем вид изопроцесса, записываем уравнение соответствующего закона. Выражаем из него длину столбика. Находим ее числовое значение.
5. Записываем ответ.

Решение:

Ответ: 15 см.

Второй вариант (Демидова, № 25)

Сферическую оболочку воздушного шара делают из материала, квадратный метр которого имеет массу 2 кг. Шар наполняют гелием при атмосферном давлении 10 5 Па. Определите минимальную массу оболочки, при которой шар начнет поднимать сам себя. Температура гелия и окружающего воздуха одинакова и равна 0 0 С. (Площадь сферы , объем шара .)

Алгоритм решения:

1. Переводим в СИ величину температуры. Записываем дополнительно табличные данные, которые потребуются для решения задачи.
2. Выразим искомую массу оболочки через площадь оболочки (1).
3. Найдем радиус шара. Вычислим его значение.
4. Определяем величину искомой массы оболочки.
5. Записываем ответ.

Решение:

1. Т=0 0 С=273 К. Дополнительные табличные данные: молярная масса гелия μ Не =4·10 -3 кг/моль; молярная масса воздуха μ в =29·10 -3 кг/моль.
2. Искомая величина m o может быть выражена так: , где m 1 – данная в условии масса 1 кв.метра ткани. Используя предоставленную в условии формулу для S, получим: .
3. Чтобы найти r шара, воспользуемся оговоркой в условии о том, что шар должен начать подниматься. В этот момент действующая на него сила Архимеда начинает превышать силу тяжести, т.е. . При этом минимальному r соответствует ситуация, когда . Сила Архимеда в этом случае равна весу воздуха, который вытесняет (поднимает) шар, т.е. объему воздуха в шаре. Отсюда , где m вв – масса вытесненного воздуха. Масса шара составляет: . Соответственно, получаем: . Чтобы найти эти массы, используем ур-ние Менделеева-Клапейрона . Из него следует, что: , . Давление, объем и температура в обоих случаях одинаковы. Следовательно, . (2) = (1) : . Используя предоставленную в условии формулу для объема, получим: .
4. Из (1) найдем миним.массу оболочки: .