Система оценивания экзаменационной работы по физике. Демонстрационный по физике На рисунке изображено изменение состояния постоянной
ТРЕНИРОВОЧНЫЙ КИМ № 031601
Единый государственный экзамен
по ФИЗИКЕ
Инструкция по выполнению работы
Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 3 часа
55 минут (235 минут). Работа состоит из двух частей, включающих в себя
31 задание.
В заданиях 1–4, 8–10, 14, 15, 20, 24–26 ответом является целое число или конечная десятичная дробь. Число запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите по приведённому ниже образцу в бланк ответа № 1. Единицы измерения физических величин писать не нужно.
Ответом к заданиям 5–7, 11, 12, 16–18, 21 и 23 является
последовательность двух цифр. Ответ запишите в поле ответа в тексте
работы, а затем перенесите по приведённому ниже образцу без пробелов,
запятых и других дополнительных символов в бланк ответов № 1.
Ответом к заданию 13 является слово. Ответ запишите в поле ответа в
тексте работы, а затем перенесите по приведённому ниже образцу в бланк
ответов № 1.
Ответом к заданиям 19 и 22 являются два числа. Ответ запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите по приведённому ниже образцу, не разделяя числа пробелом, в бланк ответов № 1.
Ответ к заданиям 27–31 включает в себя подробное описание всего хода выполнения задания. В бланке ответов № 2 укажите номер задания и
запишите его полное решение.
При вычислениях разрешается использовать непрограммируемый
калькулятор.
Все бланки ЕГЭ заполняются яркими чёрными чернилами. Допускается использование гелевой, или капиллярной, или перьевой ручки.
При выполнении заданий можно пользоваться черновиком. Записи
в черновике не учитываются при оценивании работы.
Баллы, полученные Вами за выполненные задания, суммируются.
Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее
количество баллов.
Желаем успеха!
Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться Вам при выполнении работы.
Десятичные приставки
| Наименование | Обозначение | Множитель | Наименование | Обозначение | Множитель |
| Константы ускорение свободного падения на Земле гравитационная постоянная универсальная газовая постоянная постоянная Больцмана постоянная Авогадро скорость света в вакууме коэффициент пропорциональности в законе Кулона модуль заряда электрона (элементарный электрический заряд) постоянная Планка | G = 6,7·10 -11 H·м 2 /кг 2 R = 8,31 Дж/(моль·К) k = 1,38·10 -23 Дж/К N A = 6·10 23 моль -1 с = 3·10 8 м/с |
| Масса частиц электрона нейтрона |
| Удельная теплоёмкость воды 4,2∙10³ Дж/(кг∙К) алюминия 900 Дж/(кг∙К) льда 2,1∙10³ Дж/(кг∙К) меди 380 Дж/(кг∙К) железа 460 Дж/(кг∙К) чугуна 800 Дж/(кг∙К) свинца 130 Дж/(кг∙К) Удельная теплота парообразования воды Дж/К плавления свинца Дж/К плавления льда Дж/К |
| Нормальные условия: давление - Па, температура – 0 °С |
| Молярная масса |
|||
| водорода | 28∙ кг/моль 40∙ кг/моль 2∙ кг/моль 29∙ кг/моль 18∙ кг/моль | кислорода углекислого газа | 4∙ кг/моль 32∙ кг/моль 6∙ кг/моль 20∙ кг/моль 44∙ кг/моль |
Часть 1
Ответами к заданиям 1–23 являются слово, число или последовательность цифр или чисел. Запишите ответ в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите в БЛАНК ОТВЕТОВ № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланке образцами. Единицы измерения физических величин писать не нужно.
Жесткость пружины 50 Н/м. Если с помощью этой пружины равномерно тянуть по полу коробку массой 2 кг, то длина пружины увеличивается с 10 до 15 см. Чему равна сила трения коробки о пол?
Ответ: _______________________Н
Чему равна длина звуковой волны частотой 440 Гц в воздухе?
Ответ: _____________________м
Шар, подвешенный на нити, движется по круговой траектории в горизонтальной плоскости с постоянной по модулю скоростью. Выберите 2 верных утверждения.
1) ускорение шарика равно нулю
2) ускорение шарика направлено вертикально вниз
3) ускорение шарика направлено к центру окружности
4) равнодействующая всех сил равна ma
5) равнодействующая всех сил равна 0
Камень бросили с балкона вертикально вверх. Что происходит с его ускорением и полной механической энергией в процессе движения камня вверх? Сопротивление воздуха не учитывать.
увеличивается
уменьшается
не изменяется
Ответ:
При изобарном нагревании одноатомного газа в количестве 2 моль его температура изменилась на 50 К. Какое количество теплоты получил газ в процессе теплообмена?
Ответ: _________________ Дж.
Давление идеального газа при постоянной концентрации его молекул уменьшилось в 2 раза. Выберите два верных утверждения.
1) Температура газа увеличилась в 2 раза.
2) Объем газа остается неизменным
3) Температура газа уменьшилась в 2 раза.
4) Объем газа увеличился в 2 раза.
5) Количество молекул газа увеличилось в 2 раза
В процессе сжатия 1 моль разрежённого гелия его внутренняя энергия всё время остаётся неизменной. Как изменяются при этом температура гелия и его давление?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
увеличивается
уменьшается
не изменяется
Какое направление имеет вектор напряженности электрического поля, созданного двумя одинаковыми разноименными зарядами в точке О?
Ответ: ___________
Какой заряд нужно сообщить двум параллельно соединенным конденсаторам, чтобы зарядить их до разности потенциалов 20000 В, если электроемкости конденсаторов равны 2000 пФ и 1000 пФ.
Ответ: ______________Кл
К источнику тока присоединен резистор. Как изменятся общее сопротивление цепи, сила тока в ней и напряжение на клеммах источника тока, если последовательно к имеющемуся резистору подсоединить еще два таких же?
увеличивается
уменьшается
не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| 1 8 |
Установите соответствие между физическими величинами и единицами измерения.
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ А) Магнитный поток Б) Индуктивность |
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| 1 9 |
Изотоп 88 226 Ra превратился в изотоп 82 206 РЬ. При этом произошло
пять а-распадов и четыре β-распада
четыре а-распада и три β-распада
два а-распада и два β-распада
два а-распада и три β-распада
Ответ: _________
Частица массой m, несущая заряд q, влетает со скоростью в однородное магнитное поле с индукцией и движется по окружности радиусом R. Что произойдёт с радиусом орбиты и периодом обращения частицы при увеличении её заряда q?
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.
При освещении металлической пластины светом длиной волны λ наблюдается явление фотоэлектрического эффекта. Выберите 2 верных утверждения при уменьшении в 2 раза длины волны падающего на пластину света.
Энергия фотона уменьшается в 2 раза
Энергия фотона увеличивается в 2 раза
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона увеличивается в 2 раза
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона увеличивается более чем в 2 раза
Максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона уменьшается менее чем в 2 раза
Песчинка, имеющая заряд 10 -11 Кл, влетела в однородное электрическое поле вдоль его силовых линий с начальной скоростью 0,1 м/с и переместилась на расстояние 4 см. Чему равна масса песчинки, если её скорость увеличилась на 0,2 м/с при напряженности поля 10 5 В/м? Ответ выразите в миллиграммах (мг). Влиянием силы тяжести пренебречь.
Ответ: _______ мг
В схеме, показанной на рисунке, вольтметр и амперметр можно считать, идеальными, а источник тока имеет конечное сопротивление. Движок реостата R передвинули, и показания амперметра увеличились. Куда передвинули движок реостата и как изменились показания вольтметра? Ответ обоснуйте.
1 моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре 600 К и давлении 4*10 5 Па, расширяется и одновременно охлаждается так, что его температура при расширении обратно пропорциональна объему. Конечное давление газа равно 10 5 Па. Какое количество теплоты газ отдал при расширении, если при этом он совершил работу 2493 Дж?
Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластинки (катода), помещенной в сосуд, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем напряженностью Е. Пролетев путь 5*10 -4 м, он приобретает скорость 3*10 6 м/с. Какова напряженность электрического поля?
Регистрация на бесплатные Онлайн курсы по физике: http://fizikaonline.ru/ege/ (базовый блок + C часть)
Решение:
Так как процесс изохорный, следовательно V = const.
Уравнение Менделеева-Клапейрона pV = vRT или (vR)\V = p\T, если v = const, то p/T тоже const. Значит выполняется соотношение / = /, отсюда выражаем (что нам и нужно найти)
= (*) / или же ((27 + 273)*3*) /1* (перевили шкалу Цельсия в шкалу Кельвина прибавив 273), отсюда сократили степени и 300*3 = 900К
Ответ: 900
Демонстрационный вариант ЕГЭ 2016 г. – задание №8
Четыре металлических бруска, имеющих разные температуры, положили вплотную друг к другу, как показано на рисунке. Стрелки указывают направление теплопередачи от бруска к бруску. Выберите верное утверждение о температуре(-ах) брусков.
1) Брусок С имеет самую низкую температуру.
2) Температура бруска С выше, чем бруска В.
3) Брусок D имеет самую низкую температуру.
4) Температура бруска А выше, чем бруска В.
Решение:
Из закона термодинамики, мы знаем, что тепло передается от более нагретых тел к менее нагретым. Из рисунка видно, что брусок C только принимает тепло, следовательно, это самое холодное тело из четырех.
Ответ: 1
Досрочный вариант ЕГЭ 2016 г. – задание №8
В некотором сосуде находится азот и кислород.
Термодинамическое равновесие этих газов наступит только в том случае, когда у этих газов станут одинаковыми
1) температуры
2) парциальные давления
3) концентрации частиц
4) плотности
Решение:
В термодинамическом равновесии у всех частей системы одинакова температура.
От вет: 1
ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 1
Диффузия в жидкости происходит быстрее при повышении температуры, потому что с повышением температуры
1) увеличиваются силы взаимодействия молекул
2) увеличивается скорость теплового движения молекул
3) жидкости расширяются
4) уменьшаются силы взаимодействия молекул
Решение:
Диффузия - это процесс взаимного проникновения молекул одного вещества между молекулами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму. Он происходит за счет непрерывного хаотического движения молекул. Как известно, увеличение температуры приводит к увеличению скорости теплового движения.
От вет: 2
Ответом к заданиям 5–7, 11, 12, 16–18, 21 и 23 является
последовательность двух цифр. Ответ запишите в поле ответа в тексте
работы, а затем перенесите по приведённому ниже образцу без пробелов,
запятых и других дополнительных символов в бланк ответов № 1.
Ответом к заданию 13 является слово. Ответ запишите в поле ответа в
тексте работы, а затем перенесите по приведённому ниже образцу в бланк
ответов № 1.
Ответом к заданиям 19 и 22 являются два числа. Ответ запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите по приведённому ниже образцу, не разделяя числа пробелом, в бланк ответов № 1.
Ответ к заданиям 27–31 включает в себя подробное описание всего хода выполнения задания. В бланке ответов № 2 укажите номер задания и
запишите его полное решение.
При вычислениях разрешается использовать непрограммируемый
калькулятор.
Все бланки ЕГЭ заполняются яркими чёрными чернилами. Допускается использование гелевой, или капиллярной, или перьевой ручки.
При выполнении заданий можно пользоваться черновиком. Записи
в черновике не учитываются при оценивании работы.
Баллы, полученные Вами за выполненные задания, суммируются.
Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее
количество баллов.
Желаем успеха!
Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться Вам при выполнении работы.
Десятичные приставки
| Наимено-вание | Обозначение | Множитель | Наимено-вание | Обозначение | Множитель |
| гига | Г | санти | с | ||
| мега | М | милли | м | ||
| кило | к | микро | мк | ||
| гекто | г | нано | н | ||
| деци | д | пико | п |
| Константы число ускорение свободного падения на Земле гравитационная постоянная универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль·К) постоянная Больцмана постоянная Авогадро скорость света в вакууме коэффициент пропорциональности в законе Кулона модуль заряда электрона (элементарный электрический заряд) постоянная Планка |
Часть 1
1) В момент времени 10 с сила трения покоя равна 2 Н.
2) За первые 10 с брусок переместился на 20 м.
3) В момент времени 10 с сила трения скольжения равна 2 Н.
4) В интервале времени от 12 до 20 с брусок двигался с постоянным
ускорением.
5) В интервале времени от 12 до 20 с брусок двигался с постоянной
скоростью.
Ответ:
. В этом процессе газ совершает работу, равную 3 кДж. На основании анализа графика выберите два
верных утверждения.
1) В процессе 1−2 объем газа уменьшается.
2) Количество теплоты, полученное газом равно 1 кДж.
3) В процессе 1−2 объём газа увеличивается.
4) Количество теплоты, полученное газом равно 3 кДж.
5) Работа газа в процессе 1−2 отрицательна.
Ответ:
Поверхность металла освещают светом, длина волны которого меньше длины волны λ, соответствующей красной границе фотоэффекта для данного вещества. При увеличении интенсивности света
1) фотоэффект не будет происходить при любой интенсивности света
2) будет увеличиваться количество фотоэлектронов
3) будет увеличиваться максимальная энергия фотоэлектронов
4) будет увеличиваться как максимальная энергия, так и количество фотоэлектронов
5) фотоэффект будет происходить при любой интенсивности света
Выберите два верных утверждения.
С1-1.
На полу неподвижного лифта стоит теплоизолированный сосуд, открытый сверху. В сосуде под тяжёлым подвижным поршнем находится одноатомный идеальный газ. Поршень находится в равновесии. Лифт начинает равноускоренно опускаться вниз. Опираясь на законы механики и молекулярной физики, объясните, куда сдвинется поршень относительно сосуда после начала движения лифта и как при этом изменится температура газа в сосуде. Трением между поршнем и стенками сосуда, а также утечкой газа из сосуда пренебречь.
С3-17. В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное давление газа р 1 = 4 · 10 5 Па . Расстояние от дна сосуда до поршня равно L . Площадь поперечного сечения поршня S = 25 см 2 . В результате медленного нагревания газ получил количество теплоты Q = 1,65 кДж , а поршень сдвинулся на расстояние х = 10 см . При движении поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения величиной F тp = 3 · 10 3 Н . Найдите L . Считать, что сосуд находится в вакууме.
С3-21. 1 моль идеального одноатомного газа. Начальная температура газа 27° С
С3-22.
На рисунке изображено изменение состояния 1 моль
неона. Начальная температура газа 0°С
. Какое количество теплоты сообщено газу в этом процессе?
С3-23.
1
в состояние 3
?
С3-24.
На диаграмме представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1
в состояние 3
?
С3-25.
На диаграмме (см. рисунок) представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1
в состояние 3
?
С3-26. Одноатомный идеальный газ неизменной массы совершает циклический процесс, показанный на рисунке. За цикл от нагревателя газ получает количество теплоты Q н = 8 кДж . Чему равна работа газа за цикл?
С3-27.
С одноатомным идеальном газом неизменной массы происходит циклический процесс, показанный на рисунке. За цикл газ совершает работу A
ц
= 5 кДж
. Какое количество теплоты газ получает за цикл от нагревателя?
С3-28. С разреженным азотом, который находится в сосуде с поршнем, провели два опыта. В первом опыте газу сообщили, закрепив поршень, количество теплоты Q 1 = 742 Дж , в результате чего его температура изменилась на некоторую величину ΔТ . Во втором опыте, предоставив азоту возможность изобарно расширяться, сообщили ему количество теплоты Q 2 = 1039 Дж , в результате чего его температура изменилась также на ΔТ . Каким было изменение температуры ΔТ в опытах? Масса азота m = 1 кг .
С3-29. T 1 = 600 К и давлении p 1 = 4.10 5 Па , расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении обратно пропорционально квадрату объёма. Конечный объём газа вдвое больше начального. Какое количество теплоты газ отдал при расширении, если при этом он совершил работу A = 2493 Дж ?
С3-30. Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре T 1 = 600 К и давлении p 1 = 4.10 5 Па p 2 = 10 5 Па . Какое количество теплоты газ отдал при расширении, если при этом он совершил работу A = 2493 Дж ?
С3-31. Один моль одноатомного идеального газа переводят из состояния 1 в состояние 2 таким образом, что в ходе процесса давление газа возрастает прямо пропорционально его объёму. В результате плотность газа уменьшается в α = 2 раза. Газ в ходе процесса получает количество теплоты Q = 20 кДж . Какова температура газа в состоянии 1 ?
С3-32. Один моль аргона, находящийся в цилиндре при температуре T 1 = 600 К и давлении p 1 =4.10 5 Па , расширяется и одновременно охлаждается так, что его давление при расширении обратно пропорционально квадрату объёма. Конечное давление газа р 2 = 10 5 Па . Какую работу совершил газ при расширении, если он отдал холодильнику количество теплоты Q = 1247 Дж ?
С3-33. В сосуде объёмом V = 0,02 м 3 с жёсткими стенками находится одноатомный газ при атмосферном давлении. В крышке сосуда имеется отверстие площадью s , заткнутое пробкой. Максимальная сила трения покоя F пробки о края отверстия равна 100 Н . Пробка выскакивает, если газу передать количество теплоты не менее 15 кДж. Определите значение s, полагая газ идеальным.
С3-34.
Над одноатомным идеальным газом проводится циклический процесс, показанный на рисунке. На участке 1-2
газ совершает работу А
12
= 1000 Дж
. На адиабате 3-1
внешние силы сжимают газ, совершая работу |A
31
| = 370 Дж
. Количество вещества газа в ходе процесса не меняется. Найдите количество теплоты |Q
хол
|, отданное газом за цикл холодильнику.
Ответами к заданиям 1–24 являются слово, число или последовательность цифр или чисел. Запишите ответ в соответствующее поле справа. Каждый символ пишите без пробелов. Единицы измерения физических величин писать не нужно.
1
На рисунке представлен график зависимости пути S велосипедиста от времени t. Найдите скорость велосипедиста в интервале времени от 50 до 70 с.
Ответ: _____ м/c
2
Определите силу, под действием которой пружина жёсткостью 200 Н/м удлинится на 5 см.
Ответ: _____ Н.
3
В инерциальной системе отсчёта тело массой 2 кг движется по прямой в одном направлении под действием постоянной силы, равной 3 Н. На сколько увеличится импульс тела за 5 с движения?
Ответ: _____ кг·м/с.
4
В сосуд высотой 20 см налита вода, уровень которой ниже края сосуда на 2 см. Чему равна сила давления воды на дно сосуда, если площадь дна 0,01 м 2 ? Атмосферное давление не учитывать.
Ответ: _____ Н.
5
На шероховатой поверхности лежит брусок массой 1 кг. На него начинает действовать горизонтальная сила \overrightarrow F, направленная вдоль поверхности и зависящая от времени так, как показано на графике слева. Зависимость работы этой силы от времени представлена на графике справа. Выберите два верных утверждения на основании анализа представленных графиков.
1. Первые 10 с брусок двигался с постоянной скоростью.
2. За первые 10 с брусок переместился на 20 м.
3. Сила трения скольжения равна 2 Н.
4. В интервале времени от 12 до 20 с брусок двигался с постоянным ускорением.
5. В интервале времени от 12 до 20 с брусок двигался с постоянной скоростью.
6
Высота полёта искусственного спутника над Землёй увеличилась с 400 до 500 км. Как изменились в результате этого скорость спутника и его потенциальная энергия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1. увеличилась
2. уменьшилась
3. не изменилась
7
На гладком горизонтальном столе брусок массой М, прикреплённый к вертикальной стене пружиной жёсткостью k, совершает гармонические колебания с амплитудой А (см. рисунок). Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) период колебаний груза
Б) амплитуда скорости груза
1) 2\mathrm\pi\sqrt{\frac{\mathrm M}{\mathrm k}}
2) \mathrm A\sqrt{\frac{\mathrm M}{\mathrm k}}
3) 2\mathrm\pi\sqrt{\frac{\mathrm k}{\mathrm M}}
4) \mathrm A\sqrt{\frac{\mathrm k}{\mathrm M}}
8
На рисунке изображено изменение состояния постоянной массы разреженного аргона. Температура газа в состоянии 1 равна 27 °С. Какая температура соответствует состоянию 2?
Ответ: _____ K.
9
В некотором процессе газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное 10 кДж. При этом внутренняя энергия газа увеличилась на 30 кДж. Определите работу, которую совершили внешние силы, сжав газ.
Ответ: _____ кДж.
10
Какую работу совершает идеальный газ при переходе из состояния 1 в состояние 2?
Ответ: _____ кДж.
11
На рисунке показана зависимость давления газа p от его плотности ρ в циклическом процессе, совершаемом 2 моль идеального газа в идеальном тепловом двигателе. Цикл состоит из двух отрезков прямых и четверти окружности. На основании анализа этого циклического процесса выберите два верных утверждения.
1. В процессе 1−2 температура газа уменьшается.
2. В состоянии 3 температура газа максимальна.
3. В процессе 2−3 объём газа уменьшается.
4. Отношение максимальной температуры к минимальной температуре в цикле равно 8.
5. Работа газа в процессе 3−1 положительна.
12
В цилиндрическом сосуде под массивным поршнем находится газ. Поршень не закреплён и может перемещаться в сосуде без трения (см. рисунок). В сосуд закачивается ещё такое же количество газа при неизменной температуре. Как изменятся в результате этого давление газа и концентрация его молекул? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1. увеличится
2. уменьшится
3. не изменится
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
13
Электрическая цепь, состоящая из четырёх прямолинейных горизонтальных проводников (1–2, 2–3, 3–4, 4–1) и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, направленном вертикально вниз (см. рисунок, вид сверху). Как направлена относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 2–3? Ответ запишите словом (словами).
Ответ: _____
14
С какой силой взаимодействуют в вакууме два маленьких заряженных шарика, находящихся на расстоянии 4 м друг от друга? Заряд каждого шарика 8 10 -8 Кл.
Ответ: _____ мкН.
15
На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в электрической цепи, индуктивность которой 1 мГн. Определите модуль ЭДС самоиндукции в интервале времени от 15 до 20 с.
Ответ: _____ мкВ.
16
Точечный источник света находится в ёмкости с жидкостью и опускается вертикально вниз от поверхности жидкости. При этом на поверхности жидкости возникает пятно, в пределах которого лучи света от источника выходят из жидкости в воздух. Глубина погружения источника (расстояние от поверхности жидкости до источника света), измеренная через равные промежутки времени, а также соответствующий радиус светлого пятна представлены в таблице. Погрешность измерения глубины погружения и радиуса пятна составила 1 см. Выберите два верных утверждения на основании данных, приведённых в таблице.
1. Образование упомянутого пятна на поверхности обусловлено дисперсией света в жидкости.
2. Предельный угол полного внутреннего отражения меньше 45°.
3. Показатель преломления жидкости меньше 1,5.
4. Образование пятна на поверхности обусловлено явлением полного внутреннего отражения.
5. Граница пятна движется с ускорением.
17
Неразветвлённая электрическая цепь постоянного тока состоит из источника тока и подключённого к его выводам внешнего резистора. Как изменятся при уменьшении сопротивления резистора сила тока в цепи и ЭДС источника? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1. увеличится
2. уменьшится
3. не изменится
18
Заряженная частица массой m, несущая положительный заряд q, движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля \overrightarrow B по окружности радиусом R. Действием силы тяжести пренебречь. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) модуль импульса частицы
Б) период обращения частицы по окружности
1) \frac{mq}{RB}
2) \frac m{qB}
3) \frac{2\mathrm\pi m}{qB}
4) qBR
19
Сколько протонов и сколько нейтронов содержится в ядре {}_{27}^{60}Co?
20
Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер эрбия {}_{68}^{172}Er от времени. Чему равен период полураспада этого изотопа эрбия?
Ответ: _____
21
Как изменяются с уменьшением массового числа изотопов одного и того же элемента число нейтронов в ядре и число электронов в электронной оболочке соответствующего нейтрального атома? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1. увеличивается
2. уменьшается
3. не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
22
Чему равно напряжение на лампочке (см. рисунок), если погрешность прямого измерения напряжения составляет половину цены деления вольтметра?
Ответ: (_______ ± _______) В.
23
Необходимо экспериментально изучить зависимость ускорения бруска, скользящего по шероховатой наклонной плоскости, от его массы (на всех представленных ниже рисунках m – масса бруска, α – угол наклона плоскости к горизонту, μ – коэффициент трения между бруском и плоскостью). Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?
24
Рассмотрите таблицу, содержащую сведения о ярких звездах.
Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам звезд.
1) Температура поверхности и радиус Бетельгейзе говорят о том, что эта звезда относится к красным сверхгигантам.
2) Температура на поверхности Проциона в 2 раза ниже, чем на поверхности Солнца.
3) Звезды Кастор и Капелла находятся на одинаковом расстоянии от Земли и, следовательно, относятся к одному созвездию.
4) Звезда Вега относится к белым звездам спектрального класса А.
5) Так как массы звезд Вега и Капелла одинаковы, то они относятся к одному и тому же спектральному классу.
25
Брусок движется по горизонтальной плоскости прямолинейно с постоянным ускорением 1 м/c 2 под действием силы \overrightarrow F направленной вниз под углом 30° к горизонту (см. рисунок). Какова масса бруска, если коэффициент трения бруска о плоскость равен 0,2, а F = 2,7 Н? Ответ округлите до десятых.
Ответ: _____ кг.
26
По параллельным проводникам bc и ad, находящимся в магнитном поле с индукцией В = 0,4 Тл, скользит проводящий стержень MN, который находится в контакте с проводниками (см. рисунок). Расстояние между проводниками L = 20 см. Слева проводники замкнуты резистором с сопротивлением R = 2 Ом. Сопротивление стержня и проводников пренебрежимо мало. При движении стержня через резистор R протекает ток I = 40 мА. С какой скоростью движется проводник? Считать, что вектор \overrightarrow B перпендикулярен плоскости рисунка.
Ответ: _____ м/с.
27
Пороговая чувствительность сетчатки человеческого глаза к видимому свету составляет 1,65·10 –18 Вт, при этом на сетчатку глаза ежесекундно попадает 5 фотонов. Определите, какой длине волны это соответствует.
Ответ: _____ нм.
Часть 2.
Полное правильное решение каждой из задач 28-32 должно содержать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчеты с численным ответом и при необходимости рисунок, поясняющий решение.
Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображён на рисунке в координатах p – n, где p – давление газа, n – его концентрация. Определите, получает газ теплоту или отдаёт в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.
Ответ: _____
Показать ответ
1. По первому закону термодинамики количество теплоты, которое получает газ, равно сумме изменения его внутренней энергии ΔU и работы газа А: Q = ΔU + A. Концентрация молекул газа n=\frac NV, где N – число молекул газа, V – его объём. Для идеального одноатомного газа внутренняя энергия U=\frac32vRT (где ν – количество моль газа). По условию задачи N = const.
2. Так как на участке 1–2 концентрация газа не изменяется, то его объём постоянен (изохорный процесс), значит, работа газа А = 0. В этом процессе давление газа растёт, согласно закону Шарля температура газа также растёт, т.е. его внутренняя энергия увеличивается: ΔU > 0. Значит, Q > 0, и газ получает тепло.
3. На участке 2–3 концентрация газа уменьшается, значит, его объём увеличивается, и работа газа положительна: А > 0. Давление газа постоянно (изобарный процесс), по закону Гей-Люссака температура газа также увеличивается. Поэтому ΔU > 0 . По первому закону термодинамики Q > 0.
В этом процессе газ получает тепло.
Ответ: газ получает положительное количество теплоты в процессах 1–2 и 2–3
Маленький шарик массой m = 0,3 кг подвешен на лёгкой нерастяжимой нити длиной l = 0,9 м, которая разрывается при силе натяжения T 0 = 6 Н. Шарик отведён от положения равновесия (оно показано на рисунке пунктиром) и отпущен. Когда шарик проходит положение равновесия, нить обрывается, и шарик тут же абсолютно неупруго сталкивается с бруском массой M = 1,5 кг, лежащим неподвижно на гладкой горизонтальной поверхности стола. Какова скорость u бруска после удара? Считать, что брусок после удара движется поступательно.
Показать ответ
1. Непосредственно перед обрывом нити в момент прохождения положения равновесия шарик движется по окружности радиусом l со скоростью \overrightarrow\nu. В этот момент действующие на шарик сила тяжести m\overrightarrow g и сила натяжения нити \overrightarrow{T_0} направлены по вертикали и вызывают центростремительное ускорение шарика (см. рисунок). Запишем второй закон Ньютона в проекциях на ось Oy инерциальной системы отсчёта Oxy, связанной с Землёй:
\frac{mv^2}l=T_0-mg, откуда: v=\sqrt{\left(\frac{T_0}m-g\right)l}
2. При прохождении положения равновесия нить обрывается, и шарик, движущийся горизонтально со скоростью, \overrightarrow\nu абсолютно неупруго сталкивается с покоящимся бруском. При столкновении сохраняется импульс системы «шарик + брусок». В проекциях на ось Ox получаем: mv = (M + m), где u – проекция скорости бруска с шариком после удара на эту ось.
u=\frac m{M+m}v=\frac m{M+m}\sqrt{\left(\frac{T_0}m-g\right)l}=\frac{0,3}{1,5+0,3}\sqrt{\left(\frac6{0,3}-10\right)\times0,9}=\frac16\times3=0,5м/с
Ответ: u = 0,5 м/с
Два одинаковых теплоизолированных сосуда соединены короткой трубкой с краном. Объём каждого сосуда V = 1 м 3 . В первом сосуде находится ν 1 = 1 моль гелия при температуре T = 400 К; во втором – ν 2 = 3 моль аргона при температуре T 2 . Кран открывают. После установления равновесного состояния давление в сосудах p = 5,4 кПа. Определите первоначальную температуру аргона T 2 .
Показать ответ
1. Поскольку в указанном процессе газ не совершает работы и система является теплоизолированной, то в соответствии с первым законом термодинамики суммарная внутренняя энергия газов сохраняется:
\frac32v_1RT_1+\frac32v_2RT_2=\frac32(v_1+v_2)RT
где Т – температура в объединённом сосуде в равновесном состоянии после открытия крана.
2. В результате перезарядки на конденсаторах устанавливаются одинаковые напряжения, так как ток в цепи прекращается и напряжение на резисторе R становится равным нулю. Поэтому конденсаторы можно считать соединёнными параллельно. Тогда их общая ёмкость C 0 =C 1 +C 2
3. По закону сохранения заряда суммарный заряд конденсаторов будет равен C 1 U.
4. По закону сохранения энергии выделившееся в цепи количество теплоты равно разности значений энергии конденсаторов в начальном и конечном состояниях:
Q=\frac{C_1U^2}2-\frac{(C_1U)^2}{2(C_1+C_2)}
Откуда получим:
Q=\frac{C_1C_2U^2}{2(C_1+C_2)}=\frac{10^{-6}\times2\times10^{-6}\times300^2}{2(10^{-6}+2\times10^{-6})}=0,03 Дж.
Ответ: Q = 30 мДж
Тонкая палочка АВ длиной l = 10 см расположена параллельно главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии h = 15 см от неё (см. рисунок). Конец А палочки располагается на расстоянии а = 40 см от линзы. Постройте изображение палочки в линзе и определите его длину L. Фокусное расстояние линзы F = 20 cм.
Статьи по теме
