Система оценивания экзаменационной работы по физике. Демонстрационный по физике На рисунке изображено расширение аргона одинаковой массы
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
Магнитный поток
через поверхность замкнутого контура
изменяется со временем по закону
Чему
равна ЭДС индукции, возникающая в этом
контуре
…
Масса фотона….
Материальная точка
массой m=4кг совершает гармонические
колебания под действием силы
.
Чему равен период колебаний?...
Материальная точка совершает колебания по закону . Каков период колебаний?..2 с
Материальная точка
совершает колебания по закону
.
Какова начальная фаза колебаний?...
Металлическому
шару радиусом 10см сообщили разряд
.
Поверхностная плотность заряда на шаре
равна:…
Модуль вектора
Пойнтинга равен
. Чему равна напряжённость электрического
поля электромагнитной волны, если
напряжённость магнитного поля составляет
2 мА/м:…5 кВ/м
Модуль вектора
Умова для распространяющихся в воздухе
звуковых волнравен.
.Чему
равен поток энергии этих волн сквозь
площадку
1, расположенную перпендикулярно к
направлению распространения звука.
(Ответ дать в СИ):…..1
Нa диаграмме (p,V) изображены пять процессов, протекающих с идеальным газом. Как ведет себя внутренняя энергия газа в ходе каждого из процессов?(на диаграмме 3-изотерма, 4-5 адиабата)… 1 и 2 - растет, 3 - постоянна, 4 и 5 –убывает
На вертикально и горизонтально отклоняющие пластины осциллографа поданы напряжения Uy = Asin t и Ux = Bcos t. Какова траектория луча на экране осциллографа….Эллипс
На графике изабражены процессы изменения состояния постоянной массы идеального газа в координатах PV. Определите эти процессы…..1-2 изотермическое расширение, 2-3 изохорическое нагревание
На графике изображены процессы изменения состояния постоянной массы идеального газа в координатах PV. Найдите изображение этих процессов в координатах… РТ
На графике изображены процессы изменения состояния постоянной массы идеального газа в координатах PV. Найдите изображение этих процессов в координатах V,T. …
На графике изображены процессы изменения состояния постоянной массы идеального газа в координатах PV. Назовите графики этих процессо….в1-2 изобара, 2-3 изотерма
На графике изображены
процессы изменения состояния постоянной
массы идеального газа в координатах
PV. Найдите уравнения этих процессов…..
На графике изображены процессы изменения состояния постоянной массы идеального газа в координатах PV. Определите эти процессы….1-2 изобарическое сжатие, 2-3 изотермическое расширение
На графике изображены
процессы изменения состояния постоянной
массы идеального газа в координатах
PV. Найдите уравнение этих процессов….
На графике изображены процессы изменения состояния постоянной массы идеального газа в координатах PV. Назовите графики этих процессов: ..1-2 изотерма, 2-3 изохора
На графике приведена зависимость испускательной способности абсолютно чёрного тела... от длины волны... для двух различных температур... Определите из графика отношение температур Т1/ Т2….0,75
На графике,
представляющем универсальную функцию
Кирхгофа выделены два участка, площади
которых равны. В каком соотношении
находятся на указанных участках: 1)
испускательная способность... ; 2)
энергетическая светимость …..:
На диаграмме (p,V) изображены изотермическое и адиабатическое расширения идеального газа от объема V1 до объема V2. Как могут быть изображены эти процессы на диаграмме (T,S)?...
На дифракционную
решетку с периодом d падает свет длиной
волны. Какой из формул соответствует
угол первого дифракционного максимума?
…
На дифракционную
решетку с периодом d падает свет
определенной длины волны. Какой из
формул соответствует минимум первого
порядка?...
На дифракционную
решетку, имеющую 500 штрихов на миллиметр,
падает плоская монохроматическая
волна...Определите наибольший порядокспектра
k, который можно наблюдать при нормальном
падении лучей на решетку? …
4
На какой частоте
суда передают сигналы бедствия "SOS",
если длина радиоволны должна быть 600
м?....
На проводник длиной 50 см, расположенный перпендикулярно линии индукции однородного магнитного поля, действует сила 0,12 Н. Определить магнитную индукцию, если сила тока в проводнике 3 А….80 мТл
На рисунке изображен проводник с током,помещенный в магнитное поле с магнитной индукцией В. Определить направление силы Ампера….2
На рисунке изображен проводник, по которому идет ток I. Какое направление имеет вектор В индукции магнитного поля в точке М…4
На рисунке изображено сечение двух длинных прямолинейных проводников с током I. В какой точке индукция результирующего магнитного поля будет наибольшая?.. В
Н
а
рисунке показан путь пучка электронов
в магнитном поле.Как направлены силовые
линии магнитного поля?,…от
наблюдателя за плоскость листа
На рисунке представлен график зависимости величины ЭДС переменного тока от времени. По графику найдите частоту тока?....25 Гц
На рисунке представлен график изменения магнитного потока, пронизывающего контур, со временем. Чему равна ЭДС индукции, возбуждаемая в контуре ….6 В
На рисунке представлен график изменения со временем магнитного потока, пронизывающего некоторый контур. Чему равно среднее значение ЭДС индукции, возбуждаемой в контуре за первую секунду….4 мв
На рисунке представлена зависимость силы тока от времени. Чему равен период колебания силы тока? …0,2 А
На рисунке приведен график функции распределения молекул по скоростям (распределение Максвелла). Что выражает площадь заштрихованной полоски? …Относительное число молекул, скорости которых лежат в интервале от V до V+dV
На рисунке приведена адиабата процесса перехода из состояния 1 в состояние 2. Как изменится температура? … уменьшится
На рисунке приведена
диаграмма состояния вещества. Какая
область на диаграмме соответствует
жидкости? ….Область, в которой находится
точка
На рисунке приведена петля магнитного гистерезиса для ферромагнетика. Какая точка на графике соответствует понятию "коэрцитивная сила"….3
На рисунке схематически представлены энергетические спектры электронов двух кристаллов. К какому типу веществ они могут принадлежать - металлам, полупроводникам или диэлектрикам….Оба вещества металлы
На рисунке схематически представлены энергетические спектры электронов двух кристаллов. Укажите принадлежность их определённому типу веществ….1-полупроводник n-типа, 2- полупроводник p-типа
На сколько изменится
фаза за время одного полного колебания…..
На сколько увеличится внутренняя энергия трех молей идеального двухатомного газа при изохорном нагревании его от 19 до 21 градусов Цельсия?...124,5 Дж
На стеклянную
пластинку, показатель преломления
которой n, падает луч света. Найти угол
падения луча
если угол между отраженным и преломленным
лучами 90 градусов….
На чертеже изображены энергетические уровни атома. Какой из указанных переходов электронов между уровнями соответствует испусканию кванта излучения наибольшей частоты?....5
Над телом совершена
работа А внешними силами, и телу передано
количество теплоты. Чему равно изменение
внутренней энергии….
тела
Наименьшее
расстояние между точками среды с
противоположными фазами колебаний
составляет 1м. Волна распространяется
в упругой среде со скоростью 100м/с.
Частота колебаний равна......
Найти емкость батареи конденсаторов, если емкость каждого конденсатора 2мкФ:… 3мкФ…
Найти коэффициент
диффузии Д водорода при нормальных
условиях, если средняя длина свободного
пробега
….
Найти скорость
света в стекле с показателем преломления
n=1,5. …..
Найти среднюю
кинетическую энергию вращательного
движения одной молекулы кислорода при
температуре 350 К…..
Написать уравнение
гармонического колебания, амплитуда
которого 5 см, период 4с, начальная фаза
равна
рад….
Необходимым условием интерференции является... …когерентность накладываемых волн
Неопределённость
импульса электрона при движении его в
электронно-лучевой трубке равна
.
Оцените неопределённость координаты
электрона …..
Ниже перечислены некоторые свойства известных в природе сил: …Силы уменьшаются с расстоянием, дальнодействующие
Обобщенная формула
Бальмера... ..
Описывая свойства механических волн, мы различаем две скорости: первая- скорость движения частиц среды и вторая- скорость волны. Какая из этих скоростей изменяется даже в однородной среде?....Скорость движения частиц
Определите длину
электромагнитной волны в воздухе,
получаемой колебательным контуром
емкостью С и индуктивностью L….
Определите индукцию
магнитного поля на оси соленоида,
состоящего из 100 витков провода, если
сила тока в нем 10А, а длина соленоида
равна 15,7см:
….8мТл
Определите
концентрацию молекул водорода,
находящегося под давлением
если
средний квадрат скорости поступательного
движения молекул при этих условиях
равен
(молярная
масса водорода
)….
Определите потенциал
в точке, если при переносе заряда 2 мкКл
из бесконечности в эту точку совершена
работа
…200В
Определите факторы, от которых зависит величина внутренней энергии идеального газа:…от температуры
Определить
активность радиоактивного препарата,
если за 10 секунд в нем распалось
ядер радиоактивного изотопа. Считать
активность постоянной в течение данного
промежутка времени…
Определить
внутреннюю энергию 5кг аммиака NH3 при
температуре 340 К:…
Определить индуктивность катушки, если в ней при прохождении тока 2 А, энергия магнитного поля была равна 3 Дж….1,5 Гн
Определить индукцию магнитного поля, в котором на прямой провод длиной 10 см, расположенный перпендикулярно к линиям индукции, действует сила 2 Н, когда по проводнику проходит ток 5 А….4 Тл
Определить
максимальное значение ускорения точки,
совершающей гармонические колебания
с амплитудой А=3см и циклической частотой
…..
Определить
минимальную ошибку в определении
скорости шарика массой 1 мг, если
неопределенность его координаты равна
1 мкм….
Определить
постоянную распада изотопа радия, если
период полураспада равен 0,001с
….
Определить разность
фаз
колебаний в точках, находящихся на
расстоянии 50 см друг от друга на прямой,
вдоль которой распространяется волна
со скоростью 50 м/с. Период колебаний
равен 0,05 с……1,26 рад
Определить
циркуляцию вектора напряженности
электростатического поля для контура
L, изображённого на рисунке, для следующей
конфигурации проводника с током I….
Определить
циркуляцию вектора напряженности
электростатического поля для контура
L, изображённого на рисунке, для следующей
конфигурации проводника с током I:…
Определить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона с третьего энергетического уровня на основной….12,1 эВ
Оптически активными называются вещества … ….способные вращать плоскость поляризации в отсутствии внешних воздействий
Оптической осью кристалла называется … . …направление, вдоль которого не происходит двойного лучепреломления
Опыты по дифракции микрочастиц свидетельствуют …. .о наличии у микрочастиц волновых свойств
Основные законы фотоэффекта….Безинерционен, 1-й закон Столетова, красная граница, частота фотонов не зависит от интенсивности света
Основные
характеристики теплового излучения….
Основным уравнением
нерелятивистской квантовой механики
для стационарных состояний является….
От чего зависит количество главных максимумов в дифракционной картине от плоской решетки?....от отношения постоянной решетки к длине световой волны
От чего зависит концентрация носителей тока в химически чистом полупроводнике….От температуры и химической природы вещества
Относительно
диэлектрическую проницаемость вещества
между обкладками конденсатора, емкость
которого С, можно вычислить по формуле
(С0- емкость этого конденсатора при
отсутствии диэлектрика):…
Оцените энергию
микрочастицы, если ей соответствует
волна де Бройля с частотой
…
Перераспределение интенсивности, возникающее в результате суперпозиции волн, возбуждаемых когерентными источниками, называется... ….интерференцией
Период собственных
гармонических колебаний в идеальном
колебательном контуре определяется по
формуле...
Период собственных
гармонических колебаний в идеальном
колебательном контуре определяется по
формуле ….
Период собственных
гармонических колебаний в идеальном
колебательном контуре определяется по
формуле….
Плоский конденсатор
емкостью 0,02 мкФ соединили с источником
тока, в результате чего он приобрел
заряд
.
Определить расстояние между пластинами
конденсатора, если напряженность поля
между ними 100В/м:…5мм
Плоский конденсатор
емкостью 0,02мкФ соединили с источником
тока, в результате чего он приобрел
заряд
.
Найти значение напряженности поля между
пластинами конденсатора, если расстояние
между ними 5мм:… 5мВ/м
Плотность идеального
газа в некотором состоянии может быть
выражена через параметры состояния
следующим образом (R - универсальная
газовая постоянная)….
Плотность некоторого
идеального газа при температуре
и давлении
равна
.
При этом молярная масса этого газа равна
….0,047
кг/моль
По двум параллельным проводникам в разных направлениях течет ток силой I. В каких точках магнитная индукция В = 0? …1,5
По длинному прямому проводнику течет ток I. Какое направление имеет вектор индукции магнитного поля в точке М?... 4
По длинному прямому проводнику течет ток I. Какое направление имеет вектор индукции магнитного поля в точке М:…4
По какой из
нижеприведенных формул определяется
скорость волнового процесса?...
По какой из
приведенных ниже формул вычисляется
значение силы, действующей на движущийся
электрический заряд в магнитном поле?...
к направлению силовых линий?.. По
винтовой линии
По какой траектории
будет двигаться протон, влетевший с
постоянной скоростью в однородное
магнитное поле под углом
к
направлению силовых линий… По винтовой
линии
По какой формуле
определяется реактивное сопротивление
в цепи переменного тока, содержащей
конденсатор С, катушку L и нагрузку
R?....
По какой формуле
определяется энергия заряженного
конденсатора в колебательном контуре…
По какой формуле
рассчитывается индуктивное сопротивление?
Под каким углом
световой луч падает на плоскую поверхность
стекла, если отраженный и преломленный
лучи образуют между собой угол 90 градусов?
Скорость света в стекле- v….
Под каким углом к
направлению распространения продольной
волны совершают колебания частицы
среды?...
Под квантованием в физике понимается.…дискретность допустимых для частицы значений энергии, момента импульса, проекций магнитного и собственного
Полная площадь под кривой функции распределения молекул газа по скоростям Максвелла ….остается постоянной
Положение бусинки
массы m=1 г определено с погрешностью
.
Оцените квантово-механическую
неопределенность
компоненты скорости бусинки. ….
Получив от нагревателя 5 кДж теплоты, газ при расширении совершил работу величиной 2 кДж. Определить изменение внутренней энергии газа….Увеличилась на 3 кДж
Понятие энтропии
можно дать из формулы: …
После смещения
вниз на 1см от положения равновесия
груз, подвешенный на пружине, совершает
свободные колебания с периодом 1с. С
каким периодом будет совершать свободные
колебания тот же груз после начального
смещения на 2 см…..
Постоянная распада
радиоактивного изотопа равна
.
Чему равен его период полураспада?....
Постоянная Стефана
– Больцмана равна …. .
Поток локализованных в пространстве дискретных световых квантов, движущихся со скоростью света - это поток …. .фотонов
Поток протонов, летящий прямолинейно, попадает в однородное магнитное поле, индукция которой перпендикулярна к направлению полета частиц. По какой из траекторий будет двигаться поток в магнитном поле?... По окружности
Почему блестят воздушные пузыри в воде?...За счет полного внутреннего отражения на границе вода – воздух
Почему два мнимых изображения щели, полученных с помощью биопризмы Френеля, можно рассматривать как когерентные источники:….так как они получены при раздвоении световой волны от щели в результате преломления в биопризме
Правило смещения
при радиоактивном альфа-распаде имеет
вид
…
Предмет В отталкивает А и притягивает С, а С притягивает D. Предмет D заряжен положительно. Каков знак заряда?... А(+); В(+)
Предмет находится на расстоянии 10 см от тонкой двояковыпуклой линзы с главным фокусным расстоянием F=5 см. определить, на каком расстоянии от линзы находится изображение предмета….10 см
При адиабатическом
сжатии четырех граммов гелия, молярная
масса которого …
совершена работа, равная 600 Дж. Изменение
температуры гелия в этом процессе равно…
48
К
При двойном лучепреломлении обыкновенный (1) и необыкновенный (2) лучи имеют одинаковую интенсивность, линейно поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях и … .1 – подчиняется, 2 – не подчиняется закону преломления
При дифракции Френеля на круглом отверстии дифракционная картина будет иметь вид чередующихся светлых и темных концентрических колец, в центре которой будет светлое пятно, если отверстие открывает … ….нечетное число зон Френеля
При изменении частоты света, падающего на фотоэлемент, задерживающая разность потенциалов увеличилась в 1,5 раза. Как изменилась максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов…..Увеличилась в 1,5 раза
При изобарном нагревании идеального газа от температуры 280К плотность его уменьшилась вдвое. На сколько увеличилась температура газа?....280К
При изохорном процессе азоту передано 70 Дж теплоты. Сколько теплоты пошло на увеличение внутренней энергии азота?....70 Дж
При каких условиях наблюдается дифракция?....размеры препятствия соизмеримы с длиной волны
При какой разности
фаз складываемых колебаний при
интерференции будет наблюдаться максимум
амплитуды….
При какой циклической
частоте периодически действующей силы
будет наблюдаться резонанс в колебаниях,
дифференциальное уравнение которых
имеет вид
…
При каком значении силы тока в контуре индуктивностью 2 Гн магнитный поток через контур равен 4 Вб?... 2 А
При каком условии колебания математического маятника можно считать линейными?...при частотах меньше 1Гц
При наблюдении дифракции от щели в точке М экрана будет минимум интенсивности, если в щели укладывается:….четное чило зон Френеля
При нагревании ферромагнетика до температуры Кюри…:..становится парамагнетиком
При открытой волновой поверхности зон Френеля в исследуемой точке амплитуда равна……половине амплитуд первой зоны Френеля
При падении естественного света на прозрачный диэлектрик под углом Брюстера отраженный (1) и преломленный (2) лучи будут … …..1 – полностью поляризован, 2 – частично поляризован
При переходе луча
из одной среды в другую угол падения
равен 60 градусов угол преломления 30
градусов. Определить показатель
преломления двух сред?....
При переходе луча
из среды в другую угол падения равен 30
градусам, угол преломления 60 градусов.
Определить относительный показатель
преломления двух сред?....
При переходе луча
света из первой среды во вторую угол
падения равен 60 градусам, а угол
преломления 30 градусам. Чему равен
относительный показатель преломления
второй среды относительно первой?....
При поглощении
ядром марганца одного протона образовалось
другое ядро и нейтрон. Какое это ядро?
…
1. В сосуде содержится гелий под давлением 100 кПа. Концентрацию гелия увеличили в 2 раза, а среднюю кинетическую энергию его молекул уменьшили в 4 раза. Определите установившееся давление газа.
2. Температура гелия увеличилась с 27 °С до 177 °С. Во сколько раз увеличилась средняя кинетическая энергия его молекул?
3. В сосуде содержится аргон, абсолютная температура которого равна 300 К. Концентрацию аргона уменьшили в 2 раза, при этом его давление увеличилось в 1,5 раза. Определите установившуюся абсолютную температуру газа.
4. На рисунке приведён график процесса 1-2, в котором участвует гелий. Объём, занимаемый газом в состоянии 1, равен 2 л. Определите объём гелия в состоянии 2, если в процессе 1-2 количество вещества гелия не меняется.
5. На рисунке приведён график процесса 1-2, в котором участвует неон. Абсолютная температура газа в состоянии 1 равна 150 К. Определите абсолютную температуру неона в состоянии 2, если в процессе 1-2 количество вещества газа не меняется.
6. На рисунке приведён график процесса 1-2, в котором участвует гелий. Абсолютная температура газа в состоянии 1 равна 600 К. Определите абсолютную температуру гелия в состоянии 2, если в процессе 1-2 количество вещества газа не меняется.
7. При увеличении абсолютной температуры на 600 К среднеквадратичная скорость теплового движения молекул гелия увеличилась в 2 раза. Какова конечная температура газа?
8. Температура газа в сосуде равна 2 °С. Какова температура газа по абсолютной шкале температур?
9. Газ в цилиндре переводится из состояния А в состояние В, причём его масса не изменяется. Параметры, определяющие состояние идеального газа, приведены в таблице:
Какое число следует внести в свободную клетку таблицы?10. Сосуд с одноатомным идеальным газом сжали, увеличив концентрацию молекул газа в 5 раз. Одновременно увеличили среднюю энергию теплового движения молекул газа в 2 раза. Во сколько раз в результате этого возросло давление газа в сосуде?
11. 1 моль идеального газа изохорно охлаждают на 200 К, при этом его давление уменьшается в 2 раза. Какова первоначальная абсолютная температура газа?
12.. Объём 1 моль водорода в сосуде при температуре Т и давлении р равен V1. Объём 2 моль водорода при том же давлении и температуре 3T равен V2. Чему равно отношение V2/V1. (Водород считать идеальным газом.)
13. В сосуде находится постоянное количество вещества идеального газа. Во сколько раз уменьшится температура газа, если он перейдёт из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок)?
14. В сосуде находится идеальный газ. Процесс изохорного изменения состояния газа показан на диаграмме (см. рисунок). Масса газа в процессе изменялась. В какой из точек диаграммы масса газа имеет наибольшее значение?
15. На рисунке изображено изменение состояния постоянной массы разреженного аргона. Температура газа в состоянии 2 равна 627 °С. Какая температура соответствует состоянию 1?
16. В ходе эксперимента давление разреженного газа в сосуде увеличилось в 2 раза, а средняя энергия теплового движения его молекул увеличилась в 6 раз. Во сколько раз уменьшилась концентрация молекул газа в сосуде?
Ответы
1.Ответ: 50. 2.Ответ: 1,5. 3.Ответ: 900. 4.Ответ: 6. 5. Ответ: 750.
6. Ответ: 200. 7. Ответ: 800. 8. Ответ: 275. 9. Ответ: 4. 10. Ответ: 10.
11. Ответ: 400. 12. Ответ: 6. 13. Ответ: 6. 14. Ответ: 1. 15. Ответ: 300.
16. Ответ: 3.
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.
