Opțiuni pentru examenul de fizică online. Materiale pentru pregătirea Examenului Unificat de Stat la Fizică

Portal educațional„VOI REZOLVA UTILIZAREA” este proiectul meu personal de caritate. Este dezvoltat atât de mine, cât și de prietenii și colegii mei, cărora le pasă mai mult de educația copiilor decât de ei înșiși. Nu este finanțat de nimeni.


Sistemul de învățare la distanță pentru pregătirea examenelor de stat „SOLVE the Unified State Exam” (http://reshuege.rf, http://ege.sdamgia.ru) a fost creat de asociația de creație „Center for Intellectual Initiatives”. Şef - Gushchin D. D., profesor de matematică, fizică şi informatică, lucrător onorific al învăţământului general al Federaţiei Ruse, Profesorul anului în Rusia - 2007, membru al Comisiei Federale pentru dezvoltarea materialelor de testare şi măsurare în matematică pentru examen de stat unificat la matematică (2009-2010), expert al Comisiei federale de subiecte a examenului de stat unificat la matematică (2011-2012), vicepreședinte al comisiei regionale de subiecte a examenului de stat la matematică (2012-2014), conducător expert al examenului unificat de stat la matematică (2014-2015), expert federal (2015-2017).

SERVICII ALE PORTALULUI EDUCAȚIONAL „VOI SOLUȚIONA UTILIZARE”

  • Pentru a organiza repetarea tematică, a fost dezvoltat un clasificator al sarcinilor de examinare, care vă permite să repetați în mod constant anumite subiecte miciși testează-ți imediat cunoștințele despre ele.
  • Pentru a organiza monitorizarea continuă a cunoștințelor, este posibil să includeți în opțiuni de antrenament lucrări ale unui număr arbitrar de sarcini de fiecare tip de examinare.
  • A conduce final teste Testarea este oferită în formatul Unified State Exam din acest an, folosind una dintre opțiunile prestabilite în sistem sau o opțiune individuală generată aleatoriu.
  • Pentru a controla nivelul de pregătire, sistemul păstrează statistici privind subiectele studiate și sarcinile rezolvate.
  • Pentru a vă familiariza cu regulile de verificare a lucrărilor de examen, puteți afla criteriile de verificare a sarcinilor cu un răspuns detaliat și a verifica sarcinile cu un răspuns deschis în conformitate cu acestea.
  • Pentru o evaluare preliminară a nivelului de pregătire, după promovarea testului, se raportează o prognoză a punctajului examenului de testare pe o scară de 100 de puncte.

Cataloagele de sarcini sunt dezvoltate special pentru portalul „SOLVE the Unified State Exam” și sunt proprietatea intelectuală a editorilor. Sarcini din banca deschisă de sarcini FIPI, versiuni demo ale examenelor, sarcini de la examenele anterioare, dezvoltate Institutul Federal măsurători pedagogice, munca de diagnosticare, pregătit de Institutul din Moscova educație deschisă, cesionările din surse literare sunt folosite în conformitate cu licențele deținătorilor de drepturi de autor. Utilizatorii portalului au, de asemenea, posibilitatea de a adăuga propriile sarcini la cataloage, de a publica materiale teoretice, de a crea cursuri de formare și de a coresponde cu cititorii lor.


Toate sarcinile utilizate în sistem sunt furnizate cu răspunsuri și soluții detaliate.


Dacă intenționați să utilizați site-ul în mod regulat, vă rugăm să vă înregistrați. Acest lucru va permite sistemului să păstreze statistici ale sarcinilor pe care le-ați rezolvat și să ofere recomandări despre cum să vă pregătiți pentru examen.


Toate serviciile portalului sunt gratuite.


Fabricat în Sankt Petersburg, Norilsk, Slaviansk-on-Kuban, Voronezh, Ozersk, Moscova, Penza, Novocherkassk, Paris.


Copierea materialelor site-ului, inclusiv, dar fără a se limita la: rubrici, teme, răspunsuri, explicații și soluții, răspunsuri la întrebările cititorilor, cărți de referință, este strict interzisă. Utilizarea portalului înseamnă acceptarea acestor termeni. Puteți pune un link către paginile proiectului.

Vă informăm!
Directorul general al Examer LLC, Artyom Degtyarev din Taganrog, a numit paginile site-ului său cu plată „VOI REZOLVA examenul de stat unificat”. Directorul inteligent și creativ a explicat că aceasta este politica companiei sale. Există materiale educaționale cu erori în interiorul portalului.

Pregătirea pentru OGE și examenul de stat unificat

In medie educatie generala

Linia UMK A.V. Grachev. Fizică (10-11) (de bază, avansat)

Linia UMK A.V. Grachev. Fizică (7-9)

Linia UMK A.V. Peryshkin. Fizică (7-9)

Pregătirea pentru examenul de stat unificat la fizică: exemple, soluții, explicații

Să rezolvăm Teme de examen de stat unificat la fizică (Opțiunea C) cu un profesor.

Lebedeva Alevtina Sergeevna, profesor de fizică, 27 de ani de experiență în muncă. Certificat de Onoare de la Ministerul Educației din Regiunea Moscova (2013), Recunoștință din partea șefului Districtului Municipal Voskresensky (2015), Certificat de la Președintele Asociației Profesorilor de Matematică și Fizică din Regiunea Moscova (2015).

Lucrarea prezintă sarcini diferite niveluri Dificultate: de bază, avansat și ridicat. Sarcinile de nivel de bază sunt sarcini simple care testează stăpânirea celor mai importante concepte, modele, fenomene și legi fizice. Sarcini nivel mai înalt care vizează testarea capacității de a utiliza concepte și legile fizicii pentru a analiza diverse procese și fenomene, precum și capacitatea de a rezolva probleme folosind una sau două legi (formule) pe orice subiect curs şcolar fizică. În muncă, 4 sarcini din partea 2 sunt sarcini nivel inalt complexitatea și testarea capacității de a utiliza legile și teoriile fizicii într-o situație schimbată sau nouă. Finalizarea unor astfel de sarcini necesită aplicarea cunoștințelor din două sau trei secțiuni de fizică simultan, adică. nivel înalt de pregătire. Această opțiune este pe deplin consecventă versiunea demo Unified State Examination 2017, sarcini preluate din banca de activități deschisă Unified State Examination.

Figura prezintă un grafic al modulului de viteză în funcție de timp t. Determinați din grafic distanța parcursă de mașină în intervalul de timp de la 0 la 30 s.


Soluţie. Calea parcursă de o mașină în intervalul de timp de la 0 la 30 s poate fi definită cel mai ușor ca aria unui trapez, ale cărui baze sunt intervalele de timp (30 – 0) = 30 s și (30 – 10). ) = 20 s, iar înălțimea este viteza v= 10 m/s, adică

S = (30 + 20) Cu 10 m/s = 250 m.
2

Răspuns. 250 m.

O sarcină de 100 kg este ridicată vertical în sus cu ajutorul unui cablu. Figura arată dependența proiecției vitezei V sarcina pe axa îndreptată în sus, în funcție de timp t. Determinați modulul forței de tensionare a cablului în timpul ridicării.



Soluţie. Conform graficului de dependență a proiecției vitezei v sarcină pe o axă îndreptată vertical în sus, în funcție de timp t, putem determina proiecția accelerației sarcinii

A = v = (8 – 2) m/s = 2 m/s 2.
t 3 s

Sarcina este acționată de: forța gravitațională îndreptată vertical în jos și forța de tensiune a cablului îndreptată vertical în sus de-a lungul cablului (vezi Fig. 2. Să notăm ecuația de bază a dinamicii. Să folosim a doua lege a lui Newton. Suma geometrică a forțelor care acționează asupra unui corp este egală cu produsul dintre masa corpului și accelerația dată acestuia.

+ = (1)

Să scriem ecuația pentru proiecția vectorilor în sistemul de referință asociat cu pământul, îndreptând axa OY în sus. Proiecția forței de tensiune este pozitivă, deoarece direcția forței coincide cu direcția axei OY, proiecția forței gravitaționale este negativă, deoarece vectorul forță este opus axei OY, proiecția vectorului accelerație este de asemenea pozitiv, astfel încât corpul se mișcă cu accelerație ascendentă. Avem

Tmg = ma (2);

din formula (2) modulul forței de tracțiune

T = m(g + A) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N.

Răspuns. 1200 N.

Corpul este târât de-a lungul unei suprafețe orizontale aspre cu o viteză constantă al cărei modul este de 1,5 m/s, aplicându-i o forță așa cum se arată în figura (1). În acest caz, modulul forței de frecare de alunecare care acționează asupra corpului este de 16 N. Care este puterea dezvoltată de forță? F?



Soluţie. Să ne imaginăm procesul fizic specificat în enunțul problemei și să facem un desen schematic indicând toate forțele care acționează asupra corpului (Fig. 2). Să scriem ecuația de bază a dinamicii.

Tr + + = (1)

După ce am ales un sistem de referință asociat cu o suprafață fixă, scriem ecuațiile pentru proiecția vectorilor pe axele de coordonate selectate. Conform condițiilor problemei, corpul se mișcă uniform, deoarece viteza sa este constantă și egală cu 1,5 m/s. Aceasta înseamnă că accelerația corpului este zero. Două forţe acţionează orizontal asupra corpului: forţa de frecare de alunecare tr. și forța cu care este târât corpul. Proiecția forței de frecare este negativă, deoarece vectorul forță nu coincide cu direcția axei X. Proiecția forței F pozitiv. Vă reamintim că pentru a găsi proiecția, coborâm perpendiculara de la începutul și sfârșitul vectorului la axa selectată. Ținând cont de asta avem: F cosα – F tr = 0; (1) să exprimăm proiecția forței F, Acest F cosα = F tr = 16 N; (2) atunci puterea dezvoltată de forță va fi egală cu N = F cosα V(3) Să facem o înlocuire, ținând cont de ecuația (2) și să înlocuim datele corespunzătoare în ecuația (3):

N= 16 N · 1,5 m/s = 24 W.

Răspuns. 24 W.

O sarcină atașată la un arc ușor cu o rigiditate de 200 N/m suferă oscilații verticale. Figura prezintă un grafic al dependenței de deplasare Xîncărcă din când în când t. Determinați care este masa încărcăturii. Rotunjiți răspunsul la un număr întreg.


Soluţie. O masă de pe un arc suferă oscilații verticale. Conform graficului deplasării sarcinii X din timp t, determinăm perioada de oscilație a sarcinii. Perioada de oscilație este egală cu T= 4 s; din formula T= 2π să exprimăm masa m marfă


= T ; m = T 2 ; m = k T 2 ; m= 200 N/m (4 s) 2 = 81,14 kg ≈ 81 kg.
k 4π 2 4π 2 39,438

Răspuns: 81 kg.

În figură se prezintă un sistem de două blocuri de lumină și un cablu fără greutate, cu ajutorul căruia poți să ții în echilibru sau să ridici o sarcină cu o greutate de 10 kg. Frecarea este neglijabilă. Pe baza analizei figurii de mai sus, selectați Două afirmații adevărate și indicați numărul lor în răspunsul dvs.


  1. Pentru a menține sarcina în echilibru, trebuie să acționați asupra capătului frânghiei cu o forță de 100 N.
  2. Sistemul de blocuri prezentat în figură nu oferă niciun câștig în putere.
  3. h, trebuie să scoateți o secțiune din lungimea frânghiei 3 h.
  4. Pentru a ridica încet o încărcătură la o înălțime hh.

Soluţie.În această problemă, este necesar să ne amintim mecanisme simple, și anume blocuri: un bloc mobil și unul fix. Blocul mobil oferă un câștig dublu în forță, în timp ce secțiunea de frânghie trebuie trasă de două ori mai mult, iar blocul fix este folosit pentru a redirecționa forța. În muncă, mecanismele simple de câștig nu dau. După analizarea problemei, selectăm imediat afirmațiile necesare:

  1. Pentru a ridica încet o încărcătură la o înălțime h, trebuie să scoateți o secțiune din lungimea frânghiei 2 h.
  2. Pentru a menține sarcina în echilibru, trebuie să acționați asupra capătului frânghiei cu o forță de 50 N.

Răspuns. 45.

O greutate de aluminiu atașată de un fir imponderabil și inextensibil este complet scufundată într-un vas cu apă. Sarcina nu atinge pereții și fundul vasului. Apoi, o greutate de fier, a cărei masă este egală cu masa greutății de aluminiu, este scufundată în același vas cu apă. Cum se vor schimba modulul forței de întindere a firului și modulul forței gravitaționale care acționează asupra sarcinii ca urmare a acestui fapt?

  1. Creșteri;
  2. Scăderi;
  3. Nu se schimba.


Soluţie. Analizăm starea problemei și evidențiem acei parametri care nu se modifică în timpul studiului: aceștia sunt masa corpului și lichidul în care corpul este scufundat pe un fir. După aceasta, este mai bine să faceți un desen schematic și să indicați forțele care acționează asupra sarcinii: tensiunea firului F control, îndreptat în sus de-a lungul firului; gravitația îndreptată vertical în jos; forța arhimediană A, acționând din partea lichidului asupra corpului scufundat și îndreptat în sus. În funcție de condițiile problemei, masa sarcinilor este aceeași, prin urmare, modulul forței gravitaționale care acționează asupra sarcinii nu se modifică. Deoarece densitatea încărcăturii este diferită, volumul va fi și el diferit.

V = m .
p

Densitatea fierului este de 7800 kg/m3, iar densitatea încărcăturii din aluminiu este de 2700 kg/m3. Prin urmare, Vși< V a. Corpul este în echilibru, rezultanta tuturor forțelor care acționează asupra corpului este zero. Să direcționăm axa de coordonate OY în sus. Scriem ecuația de bază a dinamicii, ținând cont de proiecția forțelor, sub formă F control + F amg= 0; (1) Să exprimăm forța de tensiune F control = mgF a(2); Forța arhimediană depinde de densitatea lichidului și de volumul părții imersate a corpului F a = ρ gV p.h.t. (3); Densitatea lichidului nu se modifică, iar volumul corpului de fier este mai mic Vși< V a, prin urmare forța arhimediană care acționează asupra sarcinii de fier va fi mai mică. Concluzionăm despre modulul forței de întindere a firului, lucrând cu ecuația (2), acesta va crește.

Răspuns. 13.

Un bloc de masă m alunecă de pe un plan fix înclinat brut cu un unghi α la bază. Modulul de accelerație al blocului este egal cu A, modulul vitezei blocului crește. Rezistența aerului poate fi neglijată.

Stabiliți o corespondență între mărimile fizice și formulele cu care acestea pot fi calculate. Pentru fiecare poziție din prima coloană, selectați poziția corespunzătoare din a doua coloană și notați numerele selectate în tabel sub literele corespunzătoare.

B) Coeficientul de frecare între un bloc și un plan înclinat

3) mg cosα

4) sinα – A
g cosα

Soluţie. Această sarcină necesită aplicarea legilor lui Newton. Vă recomandăm să faceți un desen schematic; indică toate caracteristicile cinematice ale mișcării. Dacă este posibil, descrieți vectorul de accelerație și vectorii tuturor forțelor aplicate corpului în mișcare; amintiți-vă că forțele care acționează asupra unui corp sunt rezultatul interacțiunii cu alte corpuri. Apoi scrieți ecuația de bază a dinamicii. Selectați un sistem de referință și scrieți ecuația rezultată pentru proiecția vectorilor de forță și accelerație;

Urmând algoritmul propus vom realiza un desen schematic (Fig. 1). Figura prezintă forțele aplicate centrului de greutate al blocului și axelor de coordonate ale sistemului de referință asociate cu suprafața planului înclinat. Deoarece toate forțele sunt constante, mișcarea blocului va fi uniform variabilă odată cu creșterea vitezei, adică. vectorul accelerație este îndreptat în direcția mișcării. Să alegem direcția axelor așa cum se arată în figură. Să notăm proiecțiile forțelor pe axele selectate.


Să scriem ecuația de bază a dinamicii:

Tr + = (1)

Să scriem această ecuație (1) pentru proiecția forțelor și a accelerației.

Pe axa OY: proiecția forței de reacție a solului este pozitivă, deoarece vectorul coincide cu direcția axei OY Ny = N; proiecția forței de frecare este nulă deoarece vectorul este perpendicular pe axă; proiecția gravitației va fi negativă și egală mg y= mg cosα; proiecție vectorială de accelerație Ay= 0, deoarece vectorul accelerație este perpendicular pe axă. Avem Nmg cosα = 0 (2) din ecuație exprimăm forța de reacție care acționează asupra blocului din partea planului înclinat. N = mg cosα (3). Să notăm proiecțiile pe axa OX.

Pe axa OX: proiecția forței N este egal cu zero, deoarece vectorul este perpendicular pe axa OX; Proiecția forței de frecare este negativă (vectorul este îndreptat în direcția opusă față de axa selectată); proiecția gravitației este pozitivă și egală cu mg x = mg sinα (4) dintr-un triunghi dreptunghic. Proiecția accelerației este pozitivă un x = A; Apoi scriem ecuația (1) ținând cont de proiecție mg sinα – F tr = ma (5); F tr = m(g sinα – A) (6); Amintiți-vă că forța de frecare este proporțională cu forța presiune normală N.

A-prioriu F tr = μ N(7), exprimăm coeficientul de frecare al blocului pe planul înclinat.

μ = F tr = m(g sinα – A) = tgα – A (8).
N mg cosα g cosα

Selectăm pozițiile potrivite pentru fiecare literă.

Răspuns. A – 3; B – 2.

Sarcina 8. Oxigenul gazos este într-un vas cu un volum de 33,2 litri. Presiunea gazului este de 150 kPa, temperatura acestuia este de 127° C. Determinați masa gazului din acest vas. Exprimați răspunsul în grame și rotunjiți la cel mai apropiat număr întreg.

Soluţie. Este important să acordați atenție conversiei unităților în sistemul SI. Convertiți temperatura în Kelvin T = t°C + 273, volum V= 33,2 l = 33,2 · 10 –3 m 3 ; Transformăm presiunea P= 150 kPa = 150.000 Pa. Folosind ecuația de stare a gazelor ideale

Să exprimăm masa gazului.

Asigurați-vă că acordați atenție la ce unități li se cere să noteze răspunsul. Este foarte important.

Răspuns.'48

Sarcina 9. Un gaz monoatomic ideal în cantitate de 0,025 mol s-a expandat adiabatic. În același timp, temperatura sa a scăzut de la +103°C la +23°C. Câtă muncă a fost făcută de gaz? Exprimați răspunsul în Jouli și rotunjiți la cel mai apropiat număr întreg.

Soluţie.În primul rând, gazul este numărul monoatomic de grade de libertate i= 3, în al doilea rând, gazul se extinde adiabatic - aceasta înseamnă fără schimb de căldură Q= 0. Gazul funcționează prin scăderea energiei interne. Ținând cont de acest lucru, scriem prima lege a termodinamicii sub forma 0 = ∆ U + A G; (1) să exprimăm lucrul cu gaz A g = –∆ U(2); Scriem modificarea energiei interne pentru un gaz monoatomic ca

Răspuns. 25 J.

Umiditatea relativă a unei porțiuni de aer la o anumită temperatură este de 10%. De câte ori trebuie schimbată presiunea acestei porțiuni de aer astfel încât, la o temperatură constantă, umiditatea relativă a acesteia să crească cu 25%?

Soluţie.Întrebările legate de aburul saturat și umiditatea aerului provoacă cel mai adesea dificultăți pentru școlari. Să folosim formula pentru a calcula umiditatea relativă a aerului

În funcție de condițiile problemei, temperatura nu se modifică, ceea ce înseamnă că presiunea vaporilor saturați rămâne aceeași. Să notăm formula (1) pentru două stări ale aerului.

φ 1 = 10%; φ 2 = 35%

Să exprimăm presiunea aerului din formulele (2), (3) și să găsim raportul de presiune.

P 2 = φ 2 = 35 = 3,5
P 1 φ 1 10

Răspuns. Presiunea trebuie crescută de 3,5 ori.

Substanța lichidă fierbinte a fost răcită lent într-un cuptor de topire la putere constantă. Tabelul prezintă rezultatele măsurătorilor temperaturii unei substanțe în timp.

Selectați din lista oferită Două enunţuri care corespund rezultatelor măsurătorilor efectuate şi indică numărul acestora.

  1. Punctul de topire al substanței în aceste condiții este de 232°C.
  2. În 20 de minute. după începerea măsurătorilor, substanța era doar în stare solidă.
  3. Capacitatea termică a unei substanțe în stare lichidă și solidă este aceeași.
  4. După 30 min. după începerea măsurătorilor, substanța era doar în stare solidă.
  5. Procesul de cristalizare a substanței a durat mai mult de 25 de minute.

Soluţie. Pe măsură ce substanța s-a răcit, energia sa internă a scăzut. Rezultatele măsurătorilor de temperatură ne permit să determinăm temperatura la care o substanță începe să se cristalizeze. În timp ce o substanță se schimbă de la lichid la solid, temperatura nu se schimbă. Știind că temperatura de topire și temperatura de cristalizare sunt aceleași, alegem afirmația:

1. Punctul de topire al substanței în aceste condiții este de 232°C.

A doua afirmație corectă este:

4. După 30 min. după începerea măsurătorilor, substanța era doar în stare solidă. Deoarece temperatura în acest moment este deja sub temperatura de cristalizare.

Răspuns. 14.

Într-un sistem izolat, corpul A are o temperatură de +40°C, iar corpul B are o temperatură de +65°C. Aceste corpuri au fost aduse în contact termic unele cu altele. După ceva timp, a avut loc echilibrul termic. Cum s-a modificat temperatura corpului B și energia internă totală a corpurilor A și B ca rezultat?

Pentru fiecare cantitate, determinați natura corespunzătoare a modificării:

  1. Creștet;
  2. Scăzut;
  3. Nu s-a schimbat.

Notați numerele selectate pentru fiecare în tabel. cantitate fizica. Numerele din răspuns pot fi repetate.

Soluţie. Dacă într-un sistem izolat de corpuri nu au loc alte transformări de energie decât schimbul de căldură, atunci cantitatea de căldură degajată de corpurile a căror energie internă scade este egală cu cantitatea de căldură primită de corpurile a căror energie internă crește. (Conform legii conservării energiei.) În acest caz, energia internă totală a sistemului nu se modifică. Problemele de acest tip sunt rezolvate pe baza ecuației de echilibru termic.

U = ∑ n U i = 0 (1);
i = 1

unde ∆ U– modificarea energiei interne.

În cazul nostru, ca urmare a schimbului de căldură, energia internă a corpului B scade, ceea ce înseamnă că temperatura acestui corp scade. Energia internă a corpului A crește, deoarece corpul a primit o cantitate de căldură de la corpul B, temperatura acestuia va crește. Energia internă totală a corpurilor A și B nu se modifică.

Răspuns. 23.

Proton p, care zboară în golul dintre polii unui electromagnet, are o viteză perpendiculară pe vectorul de inducție camp magnetic, așa cum se arată în imagine. Unde este forța Lorentz care acționează asupra protonului îndreptată față de desen (sus, către observator, departe de observator, jos, stânga, dreapta)


Soluţie. Un câmp magnetic acţionează asupra unei particule încărcate cu forţa Lorentz. Pentru a determina direcția acestei forțe, este important să ne amintim regula mnemonică a mâinii stângi, nu uitați să țineți cont de încărcătura particulei. Îndreptăm cele patru degete ale mâinii stângi de-a lungul vectorului viteză, pentru o particulă încărcată pozitiv, vectorul ar trebui să intre perpendicular în palmă, deget mare pus deoparte 90° arată direcția forței Lorentz care acționează asupra particulei. Ca rezultat, avem că vectorul forță Lorentz este îndreptat departe de observator în raport cu figură.

Răspuns. de la observator.

Modulul intensității câmpului electric într-un condensator de aer plat cu o capacitate de 50 μF este egal cu 200 V/m. Distanța dintre plăcile condensatorului este de 2 mm. Care este sarcina condensatorului? Scrieți răspunsul în µC.

Soluţie. Să convertim toate unitățile de măsură în sistemul SI. Capacitate C = 50 µF = 50 10 –6 F, distanța dintre plăci d= 2 · 10 –3 m. Problema se referă la un condensator de aer plat - un dispozitiv pentru stocarea sarcinii electrice și a energiei câmpului electric. Din formula capacității electrice

Unde d– distanta dintre placi.

Să exprimăm tensiunea U=E d(4); Să înlocuim (4) în (2) și să calculăm sarcina condensatorului.

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

Vă rugăm să fiți atenți la unitățile în care trebuie să scrieți răspunsul. L-am primit în coulombi, dar îl prezentăm în µC.

Răspuns. 20 uC.


Elevul a efectuat un experiment cu privire la refracția luminii, prezentat în fotografie. Cum se modifică unghiul de refracție al luminii care se propagă în sticlă și indicele de refracție al sticlei odată cu creșterea unghiului de incidență?

  1. Creșteri
  2. Scăderi
  3. Nu se schimba
  4. Înregistrați numerele selectate pentru fiecare răspuns în tabel. Numerele din răspuns pot fi repetate.

Soluţie.În probleme de acest gen, ne amintim ce este refracția. Aceasta este o schimbare a direcției de propagare a undei atunci când trece de la un mediu la altul. Este cauzată de faptul că vitezele de propagare a undelor în aceste medii sunt diferite. După ce ne-am dat seama în ce mediu se propagă lumina către care, să scriem legea refracției sub forma

sinα = n 2 ,
sinβ n 1

Unde n 2 – indicele absolut de refracție al sticlei, mediu unde se duce el ușoară; n 1 este indicele absolut de refracție al primului mediu din care provine lumina. Pentru aer n 1 = 1. α este unghiul de incidență al fasciculului pe suprafața semicilindrului de sticlă, β este unghiul de refracție al fasciculului în sticlă. Mai mult, unghiul de refracție va fi mai mic decât unghiul de incidență, deoarece sticla este un mediu optic mai dens - un mediu cu un indice de refracție ridicat. Viteza de propagare a luminii în sticlă este mai mică. Vă rugăm să rețineți că măsurăm unghiuri de la perpendiculara restaurată la punctul de incidență al fasciculului. Dacă creșteți unghiul de incidență, atunci unghiul de refracție va crește. Acest lucru nu va schimba indicele de refracție al sticlei.

Răspuns.

Jumper de cupru la un moment dat t 0 = 0 începe să se miște cu o viteză de 2 m/s de-a lungul șinelor conductoare orizontale paralele, la capetele cărora este conectat un rezistor de 10 ohmi. Întregul sistem este într-un câmp magnetic vertical uniform. Rezistența jumperului și a șinelor este neglijabilă; jumperul este întotdeauna situat perpendicular pe șine. Fluxul Ф al vectorului de inducție magnetică prin circuitul format din jumper, șine și rezistor se modifică în timp t așa cum se arată în grafic.


Folosind graficul, selectați două afirmații corecte și indicați numărul lor în răspunsul dvs.

  1. Până când t= 0,1 s modificarea fluxului magnetic prin circuit este de 1 mWb.
  2. Curentul de inducție în jumper în intervalul de la t= 0,1 s t= 0,3 s max.
  3. Modulul FEM inductiv care apare în circuit este de 10 mV.
  4. Puterea curentului de inducție care curge în jumper este de 64 mA.
  5. Pentru a menține mișcarea jumperului, i se aplică o forță, a cărei proiecție pe direcția șinelor este de 0,2 N.

Soluţie. Folosind un grafic al dependenței în timp a fluxului vectorului de inducție magnetică prin circuit, vom determina zonele în care se modifică fluxul F și unde modificarea fluxului este zero. Acest lucru ne va permite să determinăm intervalele de timp în care un curent indus va apărea în circuit. Afirmație adevărată:

1) Până la momentul respectiv t= 0,1 s modificarea fluxului magnetic prin circuit este egală cu 1 mWb ∆Ф = (1 – 0) 10 –3 Wb; Modulul FEM inductiv care apare în circuit este determinat folosind legea EMR

Răspuns. 13.


Folosind graficul curentului în funcție de timp într-un circuit electric a cărui inductanță este de 1 mH, se determină modulul autoinductiv f.e.m. în intervalul de timp de la 5 la 10 s. Scrieți răspunsul în µV.

Soluţie. Să convertim toate cantitățile în sistemul SI, de exemplu. convertim inductanța de 1 mH în H, obținem 10 –3 H. De asemenea, vom converti curentul prezentat în figură în mA în A prin înmulțirea cu 10 –3.

Formula pentru FEM de auto-inducție are forma

în acest caz, intervalul de timp este dat în funcție de condițiile problemei

t= 10 s – 5 s = 5 s

secunde și folosind graficul determinăm intervalul de schimbare a curentului în acest timp:

eu= 30 10 –3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.

Să înlocuim valori numericeîn formula (2), obținem

| Ɛ | = 2 ·10 –6 V, sau 2 µV.

Răspuns. 2.

Două plăci transparente plan-paralele sunt presate strâns una pe cealaltă. O rază de lumină cade din aer pe suprafața primei plăci (vezi figura). Se știe că indicele de refracție al plăcii superioare este egal cu n 2 = 1,77. Stabiliți o corespondență între mărimile fizice și semnificațiile acestora. Pentru fiecare poziție din prima coloană, selectați poziția corespunzătoare din a doua coloană și notați numerele selectate în tabel sub literele corespunzătoare.


Soluţie. Pentru rezolvarea problemelor privind refracția luminii la interfața dintre două medii, în special problemele privind trecerea luminii prin plăci plan-paralele, se poate recomanda următoarea procedură de rezolvare: realizarea unui desen care să indice traseul razelor care vin de la un mediu la o alta; În punctul de incidență al fasciculului la interfața dintre cele două medii, trageți o normală la suprafață, marcați unghiurile de incidență și de refracție. Acordați o atenție deosebită densitate optica medii considerate și amintiți-vă că atunci când o rază de lumină trece dintr-un mediu optic mai puțin dens într-un mediu optic mai dens, unghiul de refracție va fi mai mic decât unghiul de incidență. Figura arată unghiul dintre raza incidentă și suprafață, dar avem nevoie de unghiul de incidență. Amintiți-vă că unghiurile sunt determinate de perpendiculara restaurată în punctul de impact. Determinăm că unghiul de incidență al fasciculului pe suprafață este de 90° – 40° = 50°, indicele de refracție n 2 = 1,77; n 1 = 1 (aer).

Să scriem legea refracției

sinβ = păcat50 = 0,4327 ≈ 0,433
1,77

Să trasăm calea aproximativă a fasciculului prin plăci. Folosim formula (1) pentru limitele 2–3 și 3–1. Ca răspuns primim

A) Sinusul unghiului de incidență al fasciculului pe limita 2–3 dintre plăci este 2) ≈ 0,433;

B) Unghiul de refracție al fasciculului la trecerea graniței 3–1 (în radiani) este 4) ≈ 0,873.

Răspuns. 24.

Determinați câte particule α și câți protoni sunt produși ca rezultat al reacției de fuziune termonucleară

+ → X+ y;

Soluţie.În toate reacțiile nucleare se respectă legile de conservare a sarcinii electrice și a numărului de nucleoni. Să notăm cu x numărul de particule alfa, y numărul de protoni. Să inventăm ecuații

+ → x + y;

rezolvand sistemul avem asta X = 1; y = 2

Răspuns. 1 – α-particulă; 2 – protoni.

Modulul de impuls al primului foton este de 1,32 · 10 –28 kg m/s, ceea ce este cu 9,48 · 10 –28 kg m/s mai mic decât modulul de impuls al celui de-al doilea foton. Aflați raportul de energie E 2 /E 1 al celui de-al doilea și al primului foton. Rotunjiți răspunsul la cea mai apropiată zecime.

Soluţie. Momentul celui de-al doilea foton este mai mare decât impulsul primului foton conform condiției, ceea ce înseamnă că poate fi reprezentat p 2 = p 1 + Δ p(1). Energia unui foton poate fi exprimată în termeni de impuls al fotonului folosind următoarele ecuații. Acest E = mc 2 (1) și p = mc(2), atunci

E = pc (3),

Unde E- energie fotonica, p– impulsul fotonului, m – masa fotonului, c= 3 · 10 8 m/s – viteza luminii. Ținând cont de formula (3) avem:

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

Rotunjim răspunsul la zecimi și obținem 8.2.

Răspuns. 8,2.

Nucleul atomului a suferit dezintegrare radioactivă a pozitronilor β. Cum s-a schimbat sarcina electrică a nucleului și numărul de neutroni din acesta ca urmare a acestui fapt?

Pentru fiecare cantitate, determinați natura corespunzătoare a modificării:

  1. Creștet;
  2. Scăzut;
  3. Nu s-a schimbat.

Notați numerele selectate pentru fiecare mărime fizică din tabel. Numerele din răspuns pot fi repetate.

Soluţie. Pozitronul β - dezintegrarea nucleului atomic are loc atunci când un proton se transformă într-un neutron cu emisia unui pozitron. Ca urmare, numărul de neutroni din nucleu crește cu unul, sarcina electrică scade cu unul, iar numărul de masă al nucleului rămâne neschimbat. Astfel, reacția de transformare a elementului este următoarea:

Răspuns. 21.

Au fost efectuate cinci experimente în laborator pentru a observa difracția folosind diferite rețele de difracție. Fiecare dintre rețele a fost iluminat de fascicule paralele de lumină monocromatică cu o anumită lungime de undă. În toate cazurile, lumina a căzut perpendicular pe grătar. În două dintre aceste experimente, s-a observat același număr de maxime principale de difracție. Indicați mai întâi numărul experimentului în care a fost folosit un rețele de difracție cu o perioadă mai scurtă și apoi numărul experimentului în care s-a folosit un rețele de difracție cu o perioadă mai mare.

Soluţie. Difracția luminii este fenomenul unui fascicul de lumină într-o regiune de umbră geometrică. Difracția poate fi observată atunci când, pe calea unei unde luminoase, există zone opace sau găuri în obstacole mari care sunt opace la lumină, iar dimensiunile acestor zone sau găuri sunt proporționale cu lungimea de undă. Unul dintre cele mai importante dispozitive de difracție este rețeaua de difracție. Direcțiile unghiulare către maximele modelului de difracție sunt determinate de ecuație

d sinφ = kλ (1),

Unde d– perioada rețelei de difracție, φ – unghiul dintre normala rețelei și direcția către unul dintre maximele diagramei de difracție, λ – lungimea de undă a luminii, k– un număr întreg numit ordinea maximului de difracție. Să exprimăm din ecuația (1)

Selectând perechile în funcție de condițiile experimentale, selectăm mai întâi 4 unde a fost folosit un rețele de difracție cu o perioadă mai scurtă, iar apoi numărul experimentului în care a fost utilizat un rețeau de difracție cu o perioadă mai mare - acesta este 2.

Răspuns. 42.

Curentul trece printr-un rezistor bobinat. Rezistorul a fost înlocuit cu altul, cu un fir din același metal și aceeași lungime, dar având jumătate din aria secțiunii transversale, iar jumătate din curent a fost trecut prin el. Cum se va schimba tensiunea pe rezistor și rezistența acestuia?

Pentru fiecare cantitate, determinați natura corespunzătoare a modificării:

  1. Va creste;
  2. Va scădea;
  3. Nu se va schimba.

Notați numerele selectate pentru fiecare mărime fizică din tabel. Numerele din răspuns pot fi repetate.

Soluţie. Este important să ne amintim de ce valori depinde rezistența conductorului. Formula de calcul a rezistenței este

Legea lui Ohm pentru o secțiune a circuitului, din formula (2), exprimăm tensiunea

U = eu R (3).

În funcție de condițiile problemei, al doilea rezistor este realizat din sârmă din același material, aceeași lungime, dar cu secțiune transversală diferită. Zona este de două ori mai mică. Înlocuind în (1) constatăm că rezistența crește de 2 ori, iar curentul scade de 2 ori, prin urmare, tensiunea nu se modifică.

Răspuns. 13.

Perioada de oscilație a unui pendul matematic pe suprafața Pământului este de 1,2 ori mai mare decât perioada de oscilație a acestuia pe o anumită planetă. Care este magnitudinea accelerației datorate gravitației pe această planetă? Influența atmosferei în ambele cazuri este neglijabilă.

Soluţie. Un pendul matematic este un sistem format dintr-un fir ale cărui dimensiuni sunt multe mai multe dimensiuni mingea și mingea în sine. Poate apărea dificultăți dacă se uită formula lui Thomson pentru perioada de oscilație a unui pendul matematic.

T= 2π (1);

l– lungimea pendulului matematic; g- accelerarea gravitației.

După condiție

Să ne exprimăm din (3) g n = 14,4 m/s 2. Trebuie remarcat faptul că accelerația gravitației depinde de masa planetei și de rază

Răspuns. 14,4 m/s 2.

Un conductor drept de 1 m lungime care transportă un curent de 3 A este situat într-un câmp magnetic uniform cu inducție ÎN= 0,4 Tesla la un unghi de 30° față de vector. Care este magnitudinea forței care acționează asupra conductorului din câmpul magnetic?

Soluţie. Dacă plasați un conductor purtător de curent într-un câmp magnetic, câmpul de pe conductorul purtător de curent va acționa cu o forță Amperi. Să scriem formula pentru modulul de forță Ampere

F A = eu LB sinα ;

F A = 0,6 N

Răspuns. F A = 0,6 N.

Energia câmpului magnetic stocată într-o bobină atunci când este trecută prin aceasta curent continuu, este egal cu 120 J. De câte ori trebuie crescut curentul care circulă prin înfășurarea bobinei pentru ca energia câmpului magnetic stocată în ea să crească cu 5760 J.

Soluţie. Energia câmpului magnetic al bobinei se calculează prin formula

W m = LI 2 (1);
2

După condiție W 1 = 120 J, atunci W 2 = 120 + 5760 = 5880 J.

eu 1 2 = 2W 1 ; eu 2 2 = 2W 2 ;
L L

Apoi raportul actual

eu 2 2 = 49; eu 2 = 7
eu 1 2 eu 1

Răspuns. Puterea curentului trebuie crescută de 7 ori. Introduceți doar numărul 7 pe formularul de răspuns.

Un circuit electric este format din două becuri, două diode și o spire de fir conectată așa cum se arată în figură. (O diodă permite curentului să curgă doar într-o singură direcție, așa cum se arată în partea de sus a imaginii.) Care dintre becuri se va aprinde dacă polul nord al magnetului este apropiat de bobină? Explicați răspunsul indicând ce fenomene și tipare ați folosit în explicație.


Soluţie. Liniile de inducție magnetică ies de la polul nord al magnetului și diverg. Pe măsură ce magnetul se apropie, fluxul magnetic prin bobina de sârmă crește. În conformitate cu regula lui Lenz, câmpul magnetic creat de curentul inductiv al bobinei trebuie direcționat spre dreapta. Conform regulii gimletului, curentul ar trebui să curgă în sensul acelor de ceasornic (cum este văzut din stânga). Dioda din circuitul celui de-al doilea lămpi trece în această direcție. Aceasta înseamnă că a doua lampă se va aprinde.

Răspuns. A doua lampă se va aprinde.

Lungimea spițelor din aluminiu L= 25 cm și aria secțiunii transversale S= 0,1 cm 2 suspendat pe un fir de capătul superior. Capătul inferior se sprijină pe fundul orizontal al vasului în care se toarnă apă. Lungimea părții scufundate a spiței l= 10 cm.Aflați forța F, cu care acul de tricotat apasă pe fundul vasului, dacă se știe că firul este amplasat vertical. Densitatea aluminiului ρ a = 2,7 g/cm 3, densitatea apei ρ b = 1,0 g/cm 3. Accelerarea gravitației g= 10 m/s 2

Soluţie. Să facem un desen explicativ.


– Forța de întindere a firului;

– Forța de reacție a fundului vasului;

a este forța arhimediană care acționează numai asupra părții imersate a corpului și aplicată în centrul părții scufundate a spiței;

– forța gravitațională care acționează asupra spiței de pe Pământ și se aplică pe centrul întregii spițe.

Prin definiție, masa spiței m iar modulul de forță arhimedian se exprimă după cum urmează: m = SLρ a (1);

F a = Slρ în g (2)

Să luăm în considerare momentele forțelor raportate la punctul de suspendare al spiței.

M(T) = 0 – momentul forței de întindere; (3)

M(N)= NL cosα este momentul forței de reacție a suportului; (4)

Ținând cont de semnele momentelor, scriem ecuația

NL cosα + Slρ în g (L l )cosα = SLρ A g L cosα (7)
2 2

având în vedere că conform celei de-a treia legi a lui Newton, forța de reacție a fundului vasului este egală cu forța F d cu care acul de tricotat apasă pe fundul vasului scriem N = F d și din ecuația (7) exprimăm această forță:

F d = [ 1 Lρ A– (1 – l )lρ în ] Sg (8).
2 2L

Să înlocuim datele numerice și să obținem asta

F d = 0,025 N.

Răspuns. F d = 0,025 N.

Cilindru care contine m 1 = 1 kg azot, în timpul testării de rezistență a explodat la temperatură t 1 = 327°C. Ce masă de hidrogen m 2 ar putea fi depozitat într-un astfel de cilindru la o temperatură t 2 = 27°C, având o marjă de siguranță de cinci ori? Masa molară a azotului M 1 = 28 g/mol, hidrogen M 2 = 2 g/mol.

Soluţie. Să scriem ecuația de stare a gazului ideal Mendeleev-Clapeyron pentru azot

Unde V- volumul cilindrului, T 1 = t 1 + 273°C. În funcție de stare, hidrogenul poate fi stocat la presiune p 2 = p 1 /5; (3) Având în vedere că

Putem exprima masa hidrogenului lucrând direct cu ecuațiile (2), (3), (4). Formula finală arată astfel:

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

După înlocuirea datelor numerice m 2 = 28 g.

Răspuns. m 2 = 28 g.

Într-un circuit oscilator ideal, amplitudinea fluctuațiilor curentului în inductor este Sunt= 5 mA, iar amplitudinea tensiunii pe condensator Hm= 2,0 V. La timp t tensiunea pe condensator este de 1,2 V. Găsiți curentul din bobină în acest moment.

Soluţie.Într-un circuit oscilator ideal, energia oscilativă este conservată. Pentru un moment de timp t, legea conservării energiei are forma

C U 2 + L eu 2 = L Sunt 2 (1)
2 2 2

Pentru valorile de amplitudine (maximum) scriem

iar din ecuația (2) exprimăm

C = Sunt 2 (4).
L Hm 2

Să înlocuim (4) în (3). Ca rezultat obținem:

eu = Sunt (5)

Astfel, curentul din bobină la momentul respectiv t egal cu

eu= 4,0 mA.

Răspuns. eu= 4,0 mA.

Există o oglindă în fundul unui rezervor de 2 m adâncime. O rază de lumină, care trece prin apă, se reflectă din oglindă și iese din apă. Indicele de refracție al apei este de 1,33. Aflați distanța dintre punctul de intrare al fasciculului în apă și punctul de ieșire al fasciculului din apă dacă unghiul de incidență al fasciculului este de 30°

Soluţie. Să facem un desen explicativ


α este unghiul de incidență al fasciculului;

β este unghiul de refracție al fasciculului în apă;

AC este distanța dintre punctul de intrare al fasciculului în apă și punctul de ieșire al fasciculului din apă.

Conform legii refracției luminii

sinβ = sinα (3)
n 2

Luați în considerare ΔADB dreptunghiular. În ea AD = h, apoi DB = AD

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

Obtinem urmatoarea expresie:

AC = 2 DB = 2 h sinα (5)

Să înlocuim valorile numerice în formula rezultată (5)

Răspuns. 1,63 m.

În pregătirea pentru examenul de stat unificat, vă invităm să vă familiarizați cu program de lucru în fizică pentru clasele 7-9 la linia UMK a Peryshkina A.V.Și program de lucru la nivel avansat pentru clasele 10-11 pentru materiale didactice Myakisheva G.Ya. Programele sunt disponibile pentru vizualizare și descărcare gratuită pentru toți utilizatorii înregistrați.

Modificări ale sarcinilor de examinare unificată de stat în fizică pentru 2019 nici un an.

Structura sarcinilor de examinare unificată de stat în fizică-2019

Lucrarea de examen constă din două părți, inclusiv 32 de sarcini.

Partea 1 conține 27 de sarcini.

  • În sarcinile 1–4, 8–10, 14, 15, 20, 25–27, răspunsul este un număr întreg sau finit zecimal.
  • Răspunsul la sarcinile 5–7, 11, 12, 16–18, 21, 23 și 24 este o succesiune de două numere.
  • Răspunsul la sarcinile 19 și 22 sunt două numere.

Partea 2 contine 5 sarcini. Răspunsul la sarcinile 28–32 include descriere detaliataîntregul progres al sarcinii. A doua parte a sarcinilor (cu un răspuns detaliat) este evaluată de o comisie de experți pe baza.

Subiecte de fizică ale examenului de stat unificat care vor fi incluse în lucrarea de examen

  1. Mecanica(cinematică, dinamică, statică, legi de conservare în mecanică, vibrații mecanice și unde).
  2. Fizica moleculară(teoria cinetică moleculară, termodinamică).
  3. Electrodinamica și fundamentele SRT(câmp electric, curent continuu, câmp magnetic, inductie electromagnetica, oscilații și unde electromagnetice, optică, fundamentele SRT).
  4. Fizica cuanticăși elemente de astrofizică(dualism undă-corpuscular, fizica atomică, fizica nucleului atomic, elemente de astrofizică).

Durata examenului de stat unificat la fizică

Întreaga lucrare de examinare va fi finalizată 235 minute.

Timp aproximativ pentru a finaliza sarcinile diverse părți munca este:

  1. pentru fiecare sarcină cu un răspuns scurt – 3–5 minute;
  2. pentru fiecare sarcină cu un răspuns detaliat – 15–20 de minute.

Ce poți lua la examen:

  • Se folosește un calculator neprogramabil (pentru fiecare elev) cu capacitatea de a calcula funcții trigonometrice(cos, sin, tg) și riglă.
  • Lista dispozitivelor și dispozitivelor suplimentare, a căror utilizare este permisă pentru examenul unificat de stat, este aprobată de Rosobrnadzor.

Important!!! Nu trebuie să vă bazați pe cheat sheets, sfaturi sau folosirea mijloacelor tehnice (telefoane, tablete) în timpul examenului. Supravegherea video la Unified State Exam 2019 va fi consolidată cu camere suplimentare.

Scorurile examenului de stat unificat la fizică

  • 1 punct - pentru 1-4, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 19, 20, 22, 23, 25, 26, 27 de sarcini.
  • 2 puncte - 5, 6, 7, 11, 12, 16, 17, 18, 21, 24.
  • 3 puncte - 28, 29, 30, 31, 32.

Total: 52 de puncte(scor primar maxim).

Ce trebuie să știți când pregătiți sarcini pentru examenul de stat unificat:

  • Cunoaște/înțelege semnificația conceptelor fizice, cantităților, legilor, principiilor, postulatelor.
  • Să fie capabil să descrie și să explice fenomenele fizice și proprietățile corpurilor (inclusiv obiectele spațiale), rezultatele experimentelor... dați exemple uz practic cunoștințe fizice
  • Distingeți ipotezele de teoria științifică, trageți concluzii bazate pe experiment etc.
  • Să fie capabil să aplice cunoștințele dobândite atunci când luați decizii probleme fizice.
  • Utilizați cunoștințele și abilitățile dobândite în activități practice și viața de zi cu zi.

De unde să începeți pregătirea pentru examenul de stat unificat în fizică:

  1. Studiați teoria necesară pentru fiecare sarcină.
  2. Practicați sarcini de testare în fizică, dezvoltate pe baza examenului de stat unificat. Pe site-ul nostru, sarcinile și opțiunile din fizică vor fi actualizate.
  3. Gestionați-vă timpul corect.

Vă dorim succes!

1) EXAMENUL UNIFICAT DE STAT LA FIZICĂ ESTE DURABILĂ 235 min

2) STRUCTURA CIM-urilor - 2018 și 2019 față de 2017. Ușor SCHIMBAT: Versiunea de examen va consta din două părți și va include 32 de sarcini. Partea 1 va conține 24 de itemi cu răspuns scurt, inclusiv articole de auto-raportare care necesită un număr, două numere sau un cuvânt, precum și articole de potrivire și cu alegere multiplă care necesită ca răspunsurile să fie scrise ca o secvență de numere. Partea 2 va conține 8 sarcini combinate vedere generala activități – rezolvarea problemelor. Dintre acestea, 3 sarcini cu un răspuns scurt (25–27) și 5 sarcini (28–32), pentru care trebuie să oferiți un răspuns detaliat. Lucrarea va include sarcini de trei niveluri de dificultate. Sarcinile de nivel de bază sunt incluse în partea 1 a lucrării (18 sarcini, dintre care 13 sarcini cu răspunsul înregistrat sub forma unui număr, două numere sau un cuvânt și 5 sarcini de potrivire și alegere multiplă). Sarcinile de nivel avansat sunt distribuite între părțile 1 și 2 ale lucrării de examen: 5 sarcini cu răspuns scurt în partea 1, 3 sarcini cu răspuns scurt și 1 sarcină cu răspuns lung în partea 2. Ultimele patru sarcini din partea 2 sunt sarcini de un nivel ridicat de complexitate. Partea 1 a lucrării de examen va cuprinde două blocuri de sarcini: primul testează stăpânirea aparatului conceptual al cursului de fizică școlară, iar al doilea testează stăpânirea abilităților metodologice. Primul bloc include 21 de sarcini, care sunt grupate în funcție de apartenența tematică: 7 sarcini de mecanică, 5 sarcini de MCT și termodinamică, 6 sarcini de electrodinamică și 3 de fizică cuantică.

O nouă sarcină de nivel de bază de complexitate este ultima sarcină a primei părți (poziția 24), cronometrată pentru a coincide cu revenirea cursului de astronomie la curiculumul scolar. Sarcina are o caracteristică de tipul „alegerea a 2 judecăți din 5”. Sarcina 24, ca și alte sarcini similare din foaia de examen, se punctează cu maximum 2 puncte dacă ambele elemente ale răspunsului sunt corecte și 1 punct dacă se comite o eroare la unul dintre elemente. Ordinea în care sunt scrise numerele în răspuns nu contează. De regulă, sarcinile vor fi de natură contextuală, de exemplu. Unele dintre datele necesare pentru finalizarea sarcinii vor fi prezentate sub forma unui tabel, diagramă sau grafic.

În conformitate cu această sarcină, la codificator a fost adăugată subsecțiunea „Elemente de astrofizică” din secțiunea „Fizica cuantică și elemente de astrofizică”, incluzând următoarele puncte:

· sistem solar: planete terestre și planete gigantice, corpuri mici ale Sistemului Solar.

· Stele: varietate de caracteristici stelare și modelele lor. Surse de energie stelară.

· Reprezentări moderne despre originea și evoluția Soarelui și a stelelor. Galaxia noastră. Alte galaxii. Scale spațiale ale Universului observabil.

· Vederi moderne asupra structurii și evoluției Universului.

Puteți afla mai multe despre structura KIM-2018 urmărind webinarul cu participarea lui M.Yu. Demidova https://www.youtube.com/watch?v=JXeB6OzLokU sau în documentul de mai jos.

Pregătirea pentru OGE și examenul de stat unificat

Învățământ secundar general

Linia UMK A.V. Grachev. Fizică (10-11) (de bază, avansat)

Linia UMK A.V. Grachev. Fizică (7-9)

Linia UMK A.V. Peryshkin. Fizică (7-9)

Pregătirea pentru examenul de stat unificat la fizică: exemple, soluții, explicații

Analizăm sarcinile Examenului de stat unificat la fizică (Opțiunea C) împreună cu profesorul.

Lebedeva Alevtina Sergeevna, profesor de fizică, 27 de ani de experiență în muncă. Certificat de Onoare de la Ministerul Educației din Regiunea Moscova (2013), Recunoștință din partea șefului Districtului Municipal Voskresensky (2015), Certificat de la Președintele Asociației Profesorilor de Matematică și Fizică din Regiunea Moscova (2015).

Lucrarea prezintă sarcini de diferite niveluri de dificultate: de bază, avansate și înalte. Sarcinile de nivel de bază sunt sarcini simple care testează stăpânirea celor mai importante concepte, modele, fenomene și legi fizice. Sarcinile de nivel avansat au ca scop testarea capacității de a utiliza concepte și legile fizicii pentru a analiza diverse procese și fenomene, precum și capacitatea de a rezolva probleme folosind una sau două legi (formule) pe oricare dintre subiectele cursului de fizică școlară. În lucrarea 4, sarcinile din partea 2 sunt sarcini de un nivel ridicat de complexitate și testează capacitatea de a folosi legile și teoriile fizicii într-o situație schimbată sau nouă. Finalizarea unor astfel de sarcini necesită aplicarea cunoștințelor din două sau trei secțiuni de fizică simultan, adică. nivel înalt de pregătire. Această opțiune corespunde pe deplin cu demo versiunea examenului de stat unificat 2017, sarcini preluate din banca deschisă de sarcini de examinare unificată de stat.

Figura prezintă un grafic al modulului de viteză în funcție de timp t. Determinați din grafic distanța parcursă de mașină în intervalul de timp de la 0 la 30 s.


Soluţie. Calea parcursă de o mașină în intervalul de timp de la 0 la 30 s poate fi definită cel mai ușor ca aria unui trapez, ale cărui baze sunt intervalele de timp (30 – 0) = 30 s și (30 – 10). ) = 20 s, iar înălțimea este viteza v= 10 m/s, adică

S = (30 + 20) Cu 10 m/s = 250 m.
2

Răspuns. 250 m.

O sarcină de 100 kg este ridicată vertical în sus cu ajutorul unui cablu. Figura arată dependența proiecției vitezei V sarcina pe axa îndreptată în sus, în funcție de timp t. Determinați modulul forței de tensionare a cablului în timpul ridicării.



Soluţie. Conform graficului de dependență a proiecției vitezei v sarcină pe o axă îndreptată vertical în sus, în funcție de timp t, putem determina proiecția accelerației sarcinii

A = v = (8 – 2) m/s = 2 m/s 2.
t 3 s

Sarcina este acționată de: forța gravitațională îndreptată vertical în jos și forța de tensiune a cablului îndreptată vertical în sus de-a lungul cablului (vezi Fig. 2. Să notăm ecuația de bază a dinamicii. Să folosim a doua lege a lui Newton. Suma geometrică a forțelor care acționează asupra unui corp este egală cu produsul dintre masa corpului și accelerația dată acestuia.

+ = (1)

Să scriem ecuația pentru proiecția vectorilor în sistemul de referință asociat cu pământul, îndreptând axa OY în sus. Proiecția forței de tensiune este pozitivă, deoarece direcția forței coincide cu direcția axei OY, proiecția forței gravitaționale este negativă, deoarece vectorul forță este opus axei OY, proiecția vectorului accelerație este de asemenea pozitiv, astfel încât corpul se mișcă cu accelerație ascendentă. Avem

Tmg = ma (2);

din formula (2) modulul forței de tracțiune

T = m(g + A) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N.

Răspuns. 1200 N.

Corpul este târât de-a lungul unei suprafețe orizontale aspre cu o viteză constantă al cărei modul este de 1,5 m/s, aplicându-i o forță așa cum se arată în figura (1). În acest caz, modulul forței de frecare de alunecare care acționează asupra corpului este de 16 N. Care este puterea dezvoltată de forță? F?



Soluţie. Să ne imaginăm procesul fizic specificat în enunțul problemei și să facem un desen schematic indicând toate forțele care acționează asupra corpului (Fig. 2). Să scriem ecuația de bază a dinamicii.

Tr + + = (1)

După ce am ales un sistem de referință asociat cu o suprafață fixă, scriem ecuațiile pentru proiecția vectorilor pe axele de coordonate selectate. Conform condițiilor problemei, corpul se mișcă uniform, deoarece viteza sa este constantă și egală cu 1,5 m/s. Aceasta înseamnă că accelerația corpului este zero. Două forţe acţionează orizontal asupra corpului: forţa de frecare de alunecare tr. și forța cu care este târât corpul. Proiecția forței de frecare este negativă, deoarece vectorul forță nu coincide cu direcția axei X. Proiecția forței F pozitiv. Vă reamintim că pentru a găsi proiecția, coborâm perpendiculara de la începutul și sfârșitul vectorului la axa selectată. Ținând cont de asta avem: F cosα – F tr = 0; (1) să exprimăm proiecția forței F, Acest F cosα = F tr = 16 N; (2) atunci puterea dezvoltată de forță va fi egală cu N = F cosα V(3) Să facem o înlocuire, ținând cont de ecuația (2) și să înlocuim datele corespunzătoare în ecuația (3):

N= 16 N · 1,5 m/s = 24 W.

Răspuns. 24 W.

O sarcină atașată la un arc ușor cu o rigiditate de 200 N/m suferă oscilații verticale. Figura prezintă un grafic al dependenței de deplasare Xîncărcă din când în când t. Determinați care este masa încărcăturii. Rotunjiți răspunsul la un număr întreg.


Soluţie. O masă de pe un arc suferă oscilații verticale. Conform graficului deplasării sarcinii X din timp t, determinăm perioada de oscilație a sarcinii. Perioada de oscilație este egală cu T= 4 s; din formula T= 2π să exprimăm masa m marfă


= T ; m = T 2 ; m = k T 2 ; m= 200 N/m (4 s) 2 = 81,14 kg ≈ 81 kg.
k 4π 2 4π 2 39,438

Răspuns: 81 kg.

În figură se prezintă un sistem de două blocuri de lumină și un cablu fără greutate, cu ajutorul căruia poți să ții în echilibru sau să ridici o sarcină cu o greutate de 10 kg. Frecarea este neglijabilă. Pe baza analizei figurii de mai sus, selectați Două afirmații adevărate și indicați numărul lor în răspunsul dvs.


  1. Pentru a menține sarcina în echilibru, trebuie să acționați asupra capătului frânghiei cu o forță de 100 N.
  2. Sistemul de blocuri prezentat în figură nu oferă niciun câștig în putere.
  3. h, trebuie să scoateți o secțiune din lungimea frânghiei 3 h.
  4. Pentru a ridica încet o încărcătură la o înălțime hh.

Soluţie.În această problemă, este necesar să ne amintim mecanisme simple, și anume blocuri: un bloc mobil și unul fix. Blocul mobil oferă un câștig dublu în forță, în timp ce secțiunea de frânghie trebuie trasă de două ori mai mult, iar blocul fix este folosit pentru a redirecționa forța. În muncă, mecanismele simple de câștig nu dau. După analizarea problemei, selectăm imediat afirmațiile necesare:

  1. Pentru a ridica încet o încărcătură la o înălțime h, trebuie să scoateți o secțiune din lungimea frânghiei 2 h.
  2. Pentru a menține sarcina în echilibru, trebuie să acționați asupra capătului frânghiei cu o forță de 50 N.

Răspuns. 45.

O greutate de aluminiu atașată de un fir imponderabil și inextensibil este complet scufundată într-un vas cu apă. Sarcina nu atinge pereții și fundul vasului. Apoi, o greutate de fier, a cărei masă este egală cu masa greutății de aluminiu, este scufundată în același vas cu apă. Cum se vor schimba modulul forței de întindere a firului și modulul forței gravitaționale care acționează asupra sarcinii ca urmare a acestui fapt?

  1. Creșteri;
  2. Scăderi;
  3. Nu se schimba.


Soluţie. Analizăm starea problemei și evidențiem acei parametri care nu se modifică în timpul studiului: aceștia sunt masa corpului și lichidul în care corpul este scufundat pe un fir. După aceasta, este mai bine să faceți un desen schematic și să indicați forțele care acționează asupra sarcinii: tensiunea firului F control, îndreptat în sus de-a lungul firului; gravitația îndreptată vertical în jos; forța arhimediană A, acționând din partea lichidului asupra corpului scufundat și îndreptat în sus. În funcție de condițiile problemei, masa sarcinilor este aceeași, prin urmare, modulul forței gravitaționale care acționează asupra sarcinii nu se modifică. Deoarece densitatea încărcăturii este diferită, volumul va fi și el diferit.

V = m .
p

Densitatea fierului este de 7800 kg/m3, iar densitatea încărcăturii din aluminiu este de 2700 kg/m3. Prin urmare, Vși< V a. Corpul este în echilibru, rezultanta tuturor forțelor care acționează asupra corpului este zero. Să direcționăm axa de coordonate OY în sus. Scriem ecuația de bază a dinamicii, ținând cont de proiecția forțelor, sub formă F control + F amg= 0; (1) Să exprimăm forța de tensiune F control = mgF a(2); Forța arhimediană depinde de densitatea lichidului și de volumul părții imersate a corpului F a = ρ gV p.h.t. (3); Densitatea lichidului nu se modifică, iar volumul corpului de fier este mai mic Vși< V a, prin urmare forța arhimediană care acționează asupra sarcinii de fier va fi mai mică. Concluzionăm despre modulul forței de întindere a firului, lucrând cu ecuația (2), acesta va crește.

Răspuns. 13.

Un bloc de masă m alunecă de pe un plan fix înclinat brut cu un unghi α la bază. Modulul de accelerație al blocului este egal cu A, modulul vitezei blocului crește. Rezistența aerului poate fi neglijată.

Stabiliți o corespondență între mărimile fizice și formulele cu care acestea pot fi calculate. Pentru fiecare poziție din prima coloană, selectați poziția corespunzătoare din a doua coloană și notați numerele selectate în tabel sub literele corespunzătoare.

B) Coeficientul de frecare între un bloc și un plan înclinat

3) mg cosα

4) sinα – A
g cosα

Soluţie. Această sarcină necesită aplicarea legilor lui Newton. Vă recomandăm să faceți un desen schematic; indică toate caracteristicile cinematice ale mișcării. Dacă este posibil, descrieți vectorul de accelerație și vectorii tuturor forțelor aplicate corpului în mișcare; amintiți-vă că forțele care acționează asupra unui corp sunt rezultatul interacțiunii cu alte corpuri. Apoi scrieți ecuația de bază a dinamicii. Selectați un sistem de referință și scrieți ecuația rezultată pentru proiecția vectorilor de forță și accelerație;

Urmând algoritmul propus vom realiza un desen schematic (Fig. 1). Figura prezintă forțele aplicate centrului de greutate al blocului și axelor de coordonate ale sistemului de referință asociate cu suprafața planului înclinat. Deoarece toate forțele sunt constante, mișcarea blocului va fi uniform variabilă odată cu creșterea vitezei, adică. vectorul accelerație este îndreptat în direcția mișcării. Să alegem direcția axelor așa cum se arată în figură. Să notăm proiecțiile forțelor pe axele selectate.


Să scriem ecuația de bază a dinamicii:

Tr + = (1)

Să scriem această ecuație (1) pentru proiecția forțelor și a accelerației.

Pe axa OY: proiecția forței de reacție a solului este pozitivă, deoarece vectorul coincide cu direcția axei OY Ny = N; proiecția forței de frecare este nulă deoarece vectorul este perpendicular pe axă; proiecția gravitației va fi negativă și egală mg y= mg cosα; proiecție vectorială de accelerație Ay= 0, deoarece vectorul accelerație este perpendicular pe axă. Avem Nmg cosα = 0 (2) din ecuație exprimăm forța de reacție care acționează asupra blocului din partea planului înclinat. N = mg cosα (3). Să notăm proiecțiile pe axa OX.

Pe axa OX: proiecția forței N este egal cu zero, deoarece vectorul este perpendicular pe axa OX; Proiecția forței de frecare este negativă (vectorul este îndreptat în direcția opusă față de axa selectată); proiecția gravitației este pozitivă și egală cu mg x = mg sinα (4) dintr-un triunghi dreptunghic. Proiecția accelerației este pozitivă un x = A; Apoi scriem ecuația (1) ținând cont de proiecție mg sinα – F tr = ma (5); F tr = m(g sinα – A) (6); Amintiți-vă că forța de frecare este proporțională cu forța presiunii normale N.

A-prioriu F tr = μ N(7), exprimăm coeficientul de frecare al blocului pe planul înclinat.

μ = F tr = m(g sinα – A) = tgα – A (8).
N mg cosα g cosα

Selectăm pozițiile potrivite pentru fiecare literă.

Răspuns. A – 3; B – 2.

Sarcina 8. Oxigenul gazos este într-un vas cu un volum de 33,2 litri. Presiunea gazului este de 150 kPa, temperatura acestuia este de 127° C. Determinați masa gazului din acest vas. Exprimați răspunsul în grame și rotunjiți la cel mai apropiat număr întreg.

Soluţie. Este important să acordați atenție conversiei unităților în sistemul SI. Convertiți temperatura în Kelvin T = t°C + 273, volum V= 33,2 l = 33,2 · 10 –3 m 3 ; Transformăm presiunea P= 150 kPa = 150.000 Pa. Folosind ecuația de stare a gazelor ideale

Să exprimăm masa gazului.

Asigurați-vă că acordați atenție la ce unități li se cere să noteze răspunsul. Este foarte important.

Răspuns.'48

Sarcina 9. Un gaz monoatomic ideal în cantitate de 0,025 mol s-a expandat adiabatic. În același timp, temperatura sa a scăzut de la +103°C la +23°C. Câtă muncă a fost făcută de gaz? Exprimați răspunsul în Jouli și rotunjiți la cel mai apropiat număr întreg.

Soluţie.În primul rând, gazul este numărul monoatomic de grade de libertate i= 3, în al doilea rând, gazul se extinde adiabatic - aceasta înseamnă fără schimb de căldură Q= 0. Gazul funcționează prin scăderea energiei interne. Ținând cont de acest lucru, scriem prima lege a termodinamicii sub forma 0 = ∆ U + A G; (1) să exprimăm lucrul cu gaz A g = –∆ U(2); Scriem modificarea energiei interne pentru un gaz monoatomic ca

Răspuns. 25 J.

Umiditatea relativă a unei porțiuni de aer la o anumită temperatură este de 10%. De câte ori trebuie schimbată presiunea acestei porțiuni de aer astfel încât, la o temperatură constantă, umiditatea relativă a acesteia să crească cu 25%?

Soluţie.Întrebările legate de aburul saturat și umiditatea aerului provoacă cel mai adesea dificultăți pentru școlari. Să folosim formula pentru a calcula umiditatea relativă a aerului

În funcție de condițiile problemei, temperatura nu se modifică, ceea ce înseamnă că presiunea vaporilor saturați rămâne aceeași. Să notăm formula (1) pentru două stări ale aerului.

φ 1 = 10%; φ 2 = 35%

Să exprimăm presiunea aerului din formulele (2), (3) și să găsim raportul de presiune.

P 2 = φ 2 = 35 = 3,5
P 1 φ 1 10

Răspuns. Presiunea trebuie crescută de 3,5 ori.

Substanța lichidă fierbinte a fost răcită lent într-un cuptor de topire la putere constantă. Tabelul prezintă rezultatele măsurătorilor temperaturii unei substanțe în timp.

Selectați din lista oferită Două enunţuri care corespund rezultatelor măsurătorilor efectuate şi indică numărul acestora.

  1. Punctul de topire al substanței în aceste condiții este de 232°C.
  2. În 20 de minute. după începerea măsurătorilor, substanța era doar în stare solidă.
  3. Capacitatea termică a unei substanțe în stare lichidă și solidă este aceeași.
  4. După 30 min. după începerea măsurătorilor, substanța era doar în stare solidă.
  5. Procesul de cristalizare a substanței a durat mai mult de 25 de minute.

Soluţie. Pe măsură ce substanța s-a răcit, energia sa internă a scăzut. Rezultatele măsurătorilor de temperatură ne permit să determinăm temperatura la care o substanță începe să se cristalizeze. În timp ce o substanță se schimbă de la lichid la solid, temperatura nu se schimbă. Știind că temperatura de topire și temperatura de cristalizare sunt aceleași, alegem afirmația:

1. Punctul de topire al substanței în aceste condiții este de 232°C.

A doua afirmație corectă este:

4. După 30 min. după începerea măsurătorilor, substanța era doar în stare solidă. Deoarece temperatura în acest moment este deja sub temperatura de cristalizare.

Răspuns. 14.

Într-un sistem izolat, corpul A are o temperatură de +40°C, iar corpul B are o temperatură de +65°C. Aceste corpuri au fost aduse în contact termic unele cu altele. După ceva timp, a avut loc echilibrul termic. Cum s-a modificat temperatura corpului B și energia internă totală a corpurilor A și B ca rezultat?

Pentru fiecare cantitate, determinați natura corespunzătoare a modificării:

  1. Creștet;
  2. Scăzut;
  3. Nu s-a schimbat.

Notați numerele selectate pentru fiecare mărime fizică din tabel. Numerele din răspuns pot fi repetate.

Soluţie. Dacă într-un sistem izolat de corpuri nu au loc alte transformări de energie decât schimbul de căldură, atunci cantitatea de căldură degajată de corpurile a căror energie internă scade este egală cu cantitatea de căldură primită de corpurile a căror energie internă crește. (Conform legii conservării energiei.) În acest caz, energia internă totală a sistemului nu se modifică. Problemele de acest tip sunt rezolvate pe baza ecuației de echilibru termic.

U = ∑ n U i = 0 (1);
i = 1

unde ∆ U– modificarea energiei interne.

În cazul nostru, ca urmare a schimbului de căldură, energia internă a corpului B scade, ceea ce înseamnă că temperatura acestui corp scade. Energia internă a corpului A crește, deoarece corpul a primit o cantitate de căldură de la corpul B, temperatura acestuia va crește. Energia internă totală a corpurilor A și B nu se modifică.

Răspuns. 23.

Proton p, care zboară în golul dintre polii electromagnetului, are o viteză perpendiculară pe vectorul de inducție a câmpului magnetic, așa cum se arată în figură. Unde este forța Lorentz care acționează asupra protonului îndreptată față de desen (sus, către observator, departe de observator, jos, stânga, dreapta)


Soluţie. Un câmp magnetic acţionează asupra unei particule încărcate cu forţa Lorentz. Pentru a determina direcția acestei forțe, este important să ne amintim regula mnemonică a mâinii stângi, nu uitați să țineți cont de încărcătura particulei. Îndreptăm cele patru degete ale mâinii stângi de-a lungul vectorului viteză, pentru o particulă încărcată pozitiv, vectorul ar trebui să intre perpendicular în palmă, degetul mare setat la 90° arată direcția forței Lorentz care acționează asupra particulei. Ca rezultat, avem că vectorul forță Lorentz este îndreptat departe de observator în raport cu figură.

Răspuns. de la observator.

Modulul intensității câmpului electric într-un condensator de aer plat cu o capacitate de 50 μF este egal cu 200 V/m. Distanța dintre plăcile condensatorului este de 2 mm. Care este sarcina condensatorului? Scrieți răspunsul în µC.

Soluţie. Să convertim toate unitățile de măsură în sistemul SI. Capacitate C = 50 µF = 50 10 –6 F, distanța dintre plăci d= 2 · 10 –3 m. Problema se referă la un condensator de aer plat - un dispozitiv pentru stocarea sarcinii electrice și a energiei câmpului electric. Din formula capacității electrice

Unde d– distanta dintre placi.

Să exprimăm tensiunea U=E d(4); Să înlocuim (4) în (2) și să calculăm sarcina condensatorului.

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

Vă rugăm să fiți atenți la unitățile în care trebuie să scrieți răspunsul. L-am primit în coulombi, dar îl prezentăm în µC.

Răspuns. 20 uC.


Elevul a efectuat un experiment cu privire la refracția luminii, prezentat în fotografie. Cum se modifică unghiul de refracție al luminii care se propagă în sticlă și indicele de refracție al sticlei odată cu creșterea unghiului de incidență?

  1. Creșteri
  2. Scăderi
  3. Nu se schimba
  4. Înregistrați numerele selectate pentru fiecare răspuns în tabel. Numerele din răspuns pot fi repetate.

Soluţie.În probleme de acest gen, ne amintim ce este refracția. Aceasta este o schimbare a direcției de propagare a undei atunci când trece de la un mediu la altul. Este cauzată de faptul că vitezele de propagare a undelor în aceste medii sunt diferite. După ce ne-am dat seama în ce mediu se propagă lumina către care, să scriem legea refracției sub forma

sinα = n 2 ,
sinβ n 1

Unde n 2 – indicele absolut de refracție al sticlei, mediul în care trece lumina; n 1 este indicele absolut de refracție al primului mediu din care provine lumina. Pentru aer n 1 = 1. α este unghiul de incidență al fasciculului pe suprafața semicilindrului de sticlă, β este unghiul de refracție al fasciculului în sticlă. Mai mult, unghiul de refracție va fi mai mic decât unghiul de incidență, deoarece sticla este un mediu optic mai dens - un mediu cu un indice de refracție ridicat. Viteza de propagare a luminii în sticlă este mai mică. Vă rugăm să rețineți că măsurăm unghiuri de la perpendiculara restaurată la punctul de incidență al fasciculului. Dacă creșteți unghiul de incidență, atunci unghiul de refracție va crește. Acest lucru nu va schimba indicele de refracție al sticlei.

Răspuns.

Jumper de cupru la un moment dat t 0 = 0 începe să se miște cu o viteză de 2 m/s de-a lungul șinelor conductoare orizontale paralele, la capetele cărora este conectat un rezistor de 10 ohmi. Întregul sistem este într-un câmp magnetic vertical uniform. Rezistența jumperului și a șinelor este neglijabilă; jumperul este întotdeauna situat perpendicular pe șine. Fluxul Ф al vectorului de inducție magnetică prin circuitul format din jumper, șine și rezistor se modifică în timp t așa cum se arată în grafic.


Folosind graficul, selectați două afirmații corecte și indicați numărul lor în răspunsul dvs.

  1. Până când t= 0,1 s modificarea fluxului magnetic prin circuit este de 1 mWb.
  2. Curentul de inducție în jumper în intervalul de la t= 0,1 s t= 0,3 s max.
  3. Modulul FEM inductiv care apare în circuit este de 10 mV.
  4. Puterea curentului de inducție care curge în jumper este de 64 mA.
  5. Pentru a menține mișcarea jumperului, i se aplică o forță, a cărei proiecție pe direcția șinelor este de 0,2 N.

Soluţie. Folosind un grafic al dependenței în timp a fluxului vectorului de inducție magnetică prin circuit, vom determina zonele în care se modifică fluxul F și unde modificarea fluxului este zero. Acest lucru ne va permite să determinăm intervalele de timp în care un curent indus va apărea în circuit. Afirmație adevărată:

1) Până la momentul respectiv t= 0,1 s modificarea fluxului magnetic prin circuit este egală cu 1 mWb ∆Ф = (1 – 0) 10 –3 Wb; Modulul FEM inductiv care apare în circuit este determinat folosind legea EMR

Răspuns. 13.


Folosind graficul curentului în funcție de timp într-un circuit electric a cărui inductanță este de 1 mH, se determină modulul autoinductiv f.e.m. în intervalul de timp de la 5 la 10 s. Scrieți răspunsul în µV.

Soluţie. Să convertim toate cantitățile în sistemul SI, de exemplu. convertim inductanța de 1 mH în H, obținem 10 –3 H. De asemenea, vom converti curentul prezentat în figură în mA în A prin înmulțirea cu 10 –3.

Formula pentru FEM de auto-inducție are forma

în acest caz, intervalul de timp este dat în funcție de condițiile problemei

t= 10 s – 5 s = 5 s

secunde și folosind graficul determinăm intervalul de schimbare a curentului în acest timp:

eu= 30 10 –3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.

Înlocuim valorile numerice în formula (2), obținem

| Ɛ | = 2 ·10 –6 V, sau 2 µV.

Răspuns. 2.

Două plăci transparente plan-paralele sunt presate strâns una pe cealaltă. O rază de lumină cade din aer pe suprafața primei plăci (vezi figura). Se știe că indicele de refracție al plăcii superioare este egal cu n 2 = 1,77. Stabiliți o corespondență între mărimile fizice și semnificațiile acestora. Pentru fiecare poziție din prima coloană, selectați poziția corespunzătoare din a doua coloană și notați numerele selectate în tabel sub literele corespunzătoare.


Soluţie. Pentru rezolvarea problemelor privind refracția luminii la interfața dintre două medii, în special problemele privind trecerea luminii prin plăci plan-paralele, se poate recomanda următoarea procedură de rezolvare: realizarea unui desen care să indice traseul razelor care vin de la un mediu la o alta; În punctul de incidență al fasciculului la interfața dintre cele două medii, trageți o normală la suprafață, marcați unghiurile de incidență și de refracție. Acordați o atenție deosebită densității optice a suportului luat în considerare și amintiți-vă că atunci când un fascicul de lumină trece de la un mediu optic mai puțin dens la un mediu optic mai dens, unghiul de refracție va fi mai mic decât unghiul de incidență. Figura arată unghiul dintre raza incidentă și suprafață, dar avem nevoie de unghiul de incidență. Amintiți-vă că unghiurile sunt determinate de perpendiculara restaurată în punctul de impact. Determinăm că unghiul de incidență al fasciculului pe suprafață este de 90° – 40° = 50°, indicele de refracție n 2 = 1,77; n 1 = 1 (aer).

Să scriem legea refracției

sinβ = păcat50 = 0,4327 ≈ 0,433
1,77

Să trasăm calea aproximativă a fasciculului prin plăci. Folosim formula (1) pentru limitele 2–3 și 3–1. Ca răspuns primim

A) Sinusul unghiului de incidență al fasciculului pe limita 2–3 dintre plăci este 2) ≈ 0,433;

B) Unghiul de refracție al fasciculului la trecerea graniței 3–1 (în radiani) este 4) ≈ 0,873.

Răspuns. 24.

Determinați câte particule α și câți protoni sunt produși ca rezultat al reacției de fuziune termonucleară

+ → X+ y;

Soluţie.În toate reacțiile nucleare se respectă legile de conservare a sarcinii electrice și a numărului de nucleoni. Să notăm cu x numărul de particule alfa, y numărul de protoni. Să inventăm ecuații

+ → x + y;

rezolvand sistemul avem asta X = 1; y = 2

Răspuns. 1 – α-particulă; 2 – protoni.

Modulul de impuls al primului foton este de 1,32 · 10 –28 kg m/s, ceea ce este cu 9,48 · 10 –28 kg m/s mai mic decât modulul de impuls al celui de-al doilea foton. Aflați raportul de energie E 2 /E 1 al celui de-al doilea și al primului foton. Rotunjiți răspunsul la cea mai apropiată zecime.

Soluţie. Momentul celui de-al doilea foton este mai mare decât impulsul primului foton conform condiției, ceea ce înseamnă că poate fi reprezentat p 2 = p 1 + Δ p(1). Energia unui foton poate fi exprimată în termeni de impuls al fotonului folosind următoarele ecuații. Acest E = mc 2 (1) și p = mc(2), atunci

E = pc (3),

Unde E- energie fotonica, p– impulsul fotonului, m – masa fotonului, c= 3 · 10 8 m/s – viteza luminii. Ținând cont de formula (3) avem:

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

Rotunjim răspunsul la zecimi și obținem 8.2.

Răspuns. 8,2.

Nucleul atomului a suferit dezintegrare radioactivă a pozitronilor β. Cum s-a schimbat sarcina electrică a nucleului și numărul de neutroni din acesta ca urmare a acestui fapt?

Pentru fiecare cantitate, determinați natura corespunzătoare a modificării:

  1. Creștet;
  2. Scăzut;
  3. Nu s-a schimbat.

Notați numerele selectate pentru fiecare mărime fizică din tabel. Numerele din răspuns pot fi repetate.

Soluţie. Pozitronul β - dezintegrarea nucleului atomic are loc atunci când un proton se transformă într-un neutron cu emisia unui pozitron. Ca urmare, numărul de neutroni din nucleu crește cu unul, sarcina electrică scade cu unul, iar numărul de masă al nucleului rămâne neschimbat. Astfel, reacția de transformare a elementului este următoarea:

Răspuns. 21.

Au fost efectuate cinci experimente în laborator pentru a observa difracția folosind diferite rețele de difracție. Fiecare dintre rețele a fost iluminat de fascicule paralele de lumină monocromatică cu o anumită lungime de undă. În toate cazurile, lumina a căzut perpendicular pe grătar. În două dintre aceste experimente, s-a observat același număr de maxime principale de difracție. Indicați mai întâi numărul experimentului în care a fost folosit un rețele de difracție cu o perioadă mai scurtă și apoi numărul experimentului în care s-a folosit un rețele de difracție cu o perioadă mai mare.

Soluţie. Difracția luminii este fenomenul unui fascicul de lumină într-o regiune de umbră geometrică. Difracția poate fi observată atunci când, pe calea unei unde luminoase, există zone opace sau găuri în obstacole mari care sunt opace la lumină, iar dimensiunile acestor zone sau găuri sunt proporționale cu lungimea de undă. Unul dintre cele mai importante dispozitive de difracție este rețeaua de difracție. Direcțiile unghiulare către maximele modelului de difracție sunt determinate de ecuație

d sinφ = kλ (1),

Unde d– perioada rețelei de difracție, φ – unghiul dintre normala rețelei și direcția către unul dintre maximele diagramei de difracție, λ – lungimea de undă a luminii, k– un număr întreg numit ordinea maximului de difracție. Să exprimăm din ecuația (1)

Selectând perechile în funcție de condițiile experimentale, selectăm mai întâi 4 unde a fost folosit un rețele de difracție cu o perioadă mai scurtă, iar apoi numărul experimentului în care a fost utilizat un rețeau de difracție cu o perioadă mai mare - acesta este 2.

Răspuns. 42.

Curentul trece printr-un rezistor bobinat. Rezistorul a fost înlocuit cu altul, cu un fir din același metal și aceeași lungime, dar având jumătate din aria secțiunii transversale, iar jumătate din curent a fost trecut prin el. Cum se va schimba tensiunea pe rezistor și rezistența acestuia?

Pentru fiecare cantitate, determinați natura corespunzătoare a modificării:

  1. Va creste;
  2. Va scădea;
  3. Nu se va schimba.

Notați numerele selectate pentru fiecare mărime fizică din tabel. Numerele din răspuns pot fi repetate.

Soluţie. Este important să ne amintim de ce valori depinde rezistența conductorului. Formula de calcul a rezistenței este

Legea lui Ohm pentru o secțiune a circuitului, din formula (2), exprimăm tensiunea

U = eu R (3).

În funcție de condițiile problemei, al doilea rezistor este realizat din sârmă din același material, aceeași lungime, dar cu secțiune transversală diferită. Zona este de două ori mai mică. Înlocuind în (1) constatăm că rezistența crește de 2 ori, iar curentul scade de 2 ori, prin urmare, tensiunea nu se modifică.

Răspuns. 13.

Perioada de oscilație a unui pendul matematic pe suprafața Pământului este de 1,2 ori mai mare decât perioada de oscilație a acestuia pe o anumită planetă. Care este magnitudinea accelerației datorate gravitației pe această planetă? Influența atmosferei în ambele cazuri este neglijabilă.

Soluţie. Un pendul matematic este un sistem format dintr-un fir ale cărui dimensiuni sunt mult mai mari decât dimensiunile mingii și ale mingii în sine. Poate apărea dificultăți dacă se uită formula lui Thomson pentru perioada de oscilație a unui pendul matematic.

T= 2π (1);

l– lungimea pendulului matematic; g- accelerarea gravitației.

După condiție

Să ne exprimăm din (3) g n = 14,4 m/s 2. Trebuie remarcat faptul că accelerația gravitației depinde de masa planetei și de rază

Răspuns. 14,4 m/s 2.

Un conductor drept de 1 m lungime care transportă un curent de 3 A este situat într-un câmp magnetic uniform cu inducție ÎN= 0,4 Tesla la un unghi de 30° față de vector. Care este magnitudinea forței care acționează asupra conductorului din câmpul magnetic?

Soluţie. Dacă plasați un conductor purtător de curent într-un câmp magnetic, câmpul de pe conductorul purtător de curent va acționa cu o forță Amperi. Să scriem formula pentru modulul de forță Ampere

F A = eu LB sinα ;

F A = 0,6 N

Răspuns. F A = 0,6 N.

Energia câmpului magnetic stocată în bobină atunci când trece un curent continuu prin ea este egală cu 120 J. De câte ori trebuie crescută puterea curentului care circulă prin înfășurarea bobinei pentru ca energia câmpului magnetic stocată în ea să crească de 5760 J.

Soluţie. Energia câmpului magnetic al bobinei se calculează prin formula

W m = LI 2 (1);
2

După condiție W 1 = 120 J, atunci W 2 = 120 + 5760 = 5880 J.

eu 1 2 = 2W 1 ; eu 2 2 = 2W 2 ;
L L

Apoi raportul actual

eu 2 2 = 49; eu 2 = 7
eu 1 2 eu 1

Răspuns. Puterea curentului trebuie crescută de 7 ori. Introduceți doar numărul 7 pe formularul de răspuns.

Un circuit electric este format din două becuri, două diode și o spire de fir conectată așa cum se arată în figură. (O diodă permite curentului să curgă doar într-o singură direcție, așa cum se arată în partea de sus a imaginii.) Care dintre becuri se va aprinde dacă polul nord al magnetului este apropiat de bobină? Explicați răspunsul indicând ce fenomene și tipare ați folosit în explicație.


Soluţie. Liniile de inducție magnetică ies de la polul nord al magnetului și diverg. Pe măsură ce magnetul se apropie, fluxul magnetic prin bobina de sârmă crește. În conformitate cu regula lui Lenz, câmpul magnetic creat de curentul inductiv al bobinei trebuie direcționat spre dreapta. Conform regulii gimletului, curentul ar trebui să curgă în sensul acelor de ceasornic (cum este văzut din stânga). Dioda din circuitul celui de-al doilea lămpi trece în această direcție. Aceasta înseamnă că a doua lampă se va aprinde.

Răspuns. A doua lampă se va aprinde.

Lungimea spițelor din aluminiu L= 25 cm și aria secțiunii transversale S= 0,1 cm 2 suspendat pe un fir de capătul superior. Capătul inferior se sprijină pe fundul orizontal al vasului în care se toarnă apă. Lungimea părții scufundate a spiței l= 10 cm.Aflați forța F, cu care acul de tricotat apasă pe fundul vasului, dacă se știe că firul este amplasat vertical. Densitatea aluminiului ρ a = 2,7 g/cm 3, densitatea apei ρ b = 1,0 g/cm 3. Accelerarea gravitației g= 10 m/s 2

Soluţie. Să facem un desen explicativ.


– Forța de întindere a firului;

– Forța de reacție a fundului vasului;

a este forța arhimediană care acționează numai asupra părții imersate a corpului și aplicată în centrul părții scufundate a spiței;

– forța gravitațională care acționează asupra spiței de pe Pământ și se aplică pe centrul întregii spițe.

Prin definiție, masa spiței m iar modulul de forță arhimedian se exprimă după cum urmează: m = SLρ a (1);

F a = Slρ în g (2)

Să luăm în considerare momentele forțelor raportate la punctul de suspendare al spiței.

M(T) = 0 – momentul forței de întindere; (3)

M(N)= NL cosα este momentul forței de reacție a suportului; (4)

Ținând cont de semnele momentelor, scriem ecuația

NL cosα + Slρ în g (L l )cosα = SLρ A g L cosα (7)
2 2

având în vedere că conform celei de-a treia legi a lui Newton, forța de reacție a fundului vasului este egală cu forța F d cu care acul de tricotat apasă pe fundul vasului scriem N = F d și din ecuația (7) exprimăm această forță:

F d = [ 1 Lρ A– (1 – l )lρ în ] Sg (8).
2 2L

Să înlocuim datele numerice și să obținem asta

F d = 0,025 N.

Răspuns. F d = 0,025 N.

Cilindru care contine m 1 = 1 kg azot, în timpul testării de rezistență a explodat la temperatură t 1 = 327°C. Ce masă de hidrogen m 2 ar putea fi depozitat într-un astfel de cilindru la o temperatură t 2 = 27°C, având o marjă de siguranță de cinci ori? Masa molară a azotului M 1 = 28 g/mol, hidrogen M 2 = 2 g/mol.

Soluţie. Să scriem ecuația de stare a gazului ideal Mendeleev-Clapeyron pentru azot

Unde V- volumul cilindrului, T 1 = t 1 + 273°C. În funcție de stare, hidrogenul poate fi stocat la presiune p 2 = p 1 /5; (3) Având în vedere că

Putem exprima masa hidrogenului lucrând direct cu ecuațiile (2), (3), (4). Formula finală arată astfel:

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

După înlocuirea datelor numerice m 2 = 28 g.

Răspuns. m 2 = 28 g.

Într-un circuit oscilator ideal, amplitudinea fluctuațiilor curentului în inductor este Sunt= 5 mA, iar amplitudinea tensiunii pe condensator Hm= 2,0 V. La timp t tensiunea pe condensator este de 1,2 V. Găsiți curentul din bobină în acest moment.

Soluţie.Într-un circuit oscilator ideal, energia oscilativă este conservată. Pentru un moment de timp t, legea conservării energiei are forma

C U 2 + L eu 2 = L Sunt 2 (1)
2 2 2

Pentru valorile de amplitudine (maximum) scriem

iar din ecuația (2) exprimăm

C = Sunt 2 (4).
L Hm 2

Să înlocuim (4) în (3). Ca rezultat obținem:

eu = Sunt (5)

Astfel, curentul din bobină la momentul respectiv t egal cu

eu= 4,0 mA.

Răspuns. eu= 4,0 mA.

Există o oglindă în fundul unui rezervor de 2 m adâncime. O rază de lumină, care trece prin apă, se reflectă din oglindă și iese din apă. Indicele de refracție al apei este de 1,33. Aflați distanța dintre punctul de intrare al fasciculului în apă și punctul de ieșire al fasciculului din apă dacă unghiul de incidență al fasciculului este de 30°

Soluţie. Să facem un desen explicativ


α este unghiul de incidență al fasciculului;

β este unghiul de refracție al fasciculului în apă;

AC este distanța dintre punctul de intrare al fasciculului în apă și punctul de ieșire al fasciculului din apă.

Conform legii refracției luminii

sinβ = sinα (3)
n 2

Luați în considerare ΔADB dreptunghiular. În ea AD = h, apoi DB = AD

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

Obtinem urmatoarea expresie:

AC = 2 DB = 2 h sinα (5)

Să înlocuim valorile numerice în formula rezultată (5)

Răspuns. 1,63 m.

În pregătirea pentru examenul de stat unificat, vă invităm să vă familiarizați cu program de lucru în fizică pentru clasele 7-9 la linia UMK a Peryshkina A.V.Și program de lucru la nivel avansat pentru clasele 10-11 pentru materiale didactice Myakisheva G.Ya. Programele sunt disponibile pentru vizualizare și descărcare gratuită pentru toți utilizatorii înregistrați.

2024 nowonline.ru
Despre medici, spitale, clinici, maternități