Option 2

Aufgabe B1.

An einer dünnen Schnur hängt ein Gewicht der Masse 2 kg. Wird es um 10 cm aus der Gleichgewichtslage ausgelenkt und dann losgelassen, schwingt es frei wie ein mathematisches Pendel. Was passiert mit der Schwingungsdauer des Gewichts, der maximalen potentiellen Energie des Gewichts und der Frequenz seiner Schwingungen, wenn die anfängliche Abweichung des Gewichts 5 cm beträgt?

Da die Periode eines mathematischen Pendels durch die Formel bestimmt wird:

Eine Frequenz

Das heißt, hängen Sie nicht von der Amplitude der Schwingungen ab, dann ändern sich die Periode und die Frequenz der Schwingungen nicht.

Die potentielle Energie wird abnehmen, denn je kleiner die Amplitude, desto tiefer steigt das Gewicht auf eine niedrigere Höhe -
.

Physikalische Quantitäten. Ihre Veränderung.

A) Zeitraum 1) wird zunehmen

B) Frequenz 2) wird abnehmen

C) maximales Potenzial 3) wird sich nicht ändern

Aufgabe B2.

Der Stein fällt frei senkrecht nach unten. Ändern sich die in der ersten Spalte aufgeführten physikalischen Größen während seiner Abwärtsbewegung, und wenn ja, wie? Stellen Sie eine Entsprechung zwischen den in der ersten Spalte aufgeführten physikalischen Größen und den möglichen Arten ihrer Änderungen, die in der zweiten Spalte aufgeführt sind, her. Ignorieren Sie die Wirkung des Widerstands.

Physikalische Quantitäten. Ihre Veränderungen.

A) Geschwindigkeit 1) ändert sich nicht

B) Beschleunigung 2) nimmt zu

C) kinetische Energie 3) abnimmt.

D) potentielle Energie

Erläuterung. Die Geschwindigkeit des Körpers bei der Abwärtsbewegung erhöht sich, da die Schwerkraft entlang der Bewegung gerichtet ist. Die Beschleunigung bleibt konstant, weil .

Die kinetische Energie wird durch die Formel bestimmt
, also mit zunehmender Drehzahl. Die potentielle Energie wird durch die Formel bestimmt
, es nimmt also ab. Antworten:

Aufgabe B3.

Die Temperatur einer kleinen Bleikugel beim Aufprall auf eine massive Stahlplatte erhöhte sich um 1 0 C. Vernachlässigt man die Energieverluste für die Wärmeübertragung an umgebende Körper. Bestimme aus dem Ergebnis dieses Experiments die Höhe, aus der die Kugel gefallen ist. Die spezifische Wärmekapazität von Blei beträgt 130 J/(kg∙K). Die Beschleunigung des freien Falls wird gleichgesetzt

10m/s2 . Schreiben Sie Ihre Antwort als Zahl in Metern.

Denn in der Höhe h hat der Körper potentielle Energie, bestimmt durch die Formel, und zur Erwärmung des Körpers die Wärme
, dann nach dem Energieerhaltungssatz

Von hier erhalten wir:

;

Antwort: 13m.

Aufgabe B4.

Berechnen Sie den Strom im Stromkreis bei Anschluss an eine 12-V-Gleichstromquelle mit einem Innenwiderstand von 2 Ohm und einem Widerstand mit einem elektrischen Widerstand von 4 Ohm. Schreiben Sie Ihre Antwort als Zahl in Ampere.

Nach dem Ohmschen Gesetz für einen vollständigen Stromkreis wird die Stromstärke durch die Formel bestimmt:

, wir bekommen

Antwort: 2A.

Aufgabe B5.

Die Brennweite der Sammellinse beträgt 15cm. In welcher Entfernung von der Linse befindet sich ein Objekt, dessen eigentliches Bild in 60 cm Entfernung von der Linse aufgenommen wurde? Schreiben Sie Ihre Antwort als Zahl in Zentimetern.

Nach der Formel für dünne Sammellinsen gilt:

, von hier erhalten wir:
, fügen wir die Daten ein:

d=20cm

Antwort: 20 cm

Aufgabe C1.

Das Experiment ergab, dass bei einer Lufttemperatur im Raum von 25 0 C die Kondensation von Wasserdampf aus der Luft an der Wand des Glases mit kaltem Wasser beginnt, wenn die Temperatur des Glases auf 14 0 C gesenkt wird Ergebnisse dieser Experimente bestimmen die absolute und relative Luftfeuchtigkeit. Verwenden Sie die Tabelle, um das Problem zu lösen. Ändert sich die relative Luftfeuchtigkeit mit steigender Lufttemperatur im Raum, wenn bei gleicher Glastemperatur von 14 0 C die Wasserdampfkondensation aus der Luft beginnt. Druck und Dichte des gesättigten Wasserdampfes bei unterschiedlichen Temperaturen.

Die relative Luftfeuchtigkeit wird durch die Formel bestimmt:

%,

wobei p der Partialdruck ist, P 0 der Sättigungsdampfdruck ist, der bei einer bestimmten Temperatur aus der Tabelle entnommen wird. Der Partialdruck bei diesem Problem wird der Tabelle bei der Temperatur entnommen, bei der die Dampfkondensation beginnt. Wir erhalten P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1600 Pa.

Die Luftfeuchtigkeit beträgt also:

Mit steigender Temperatur steigt der Sättigungsdampfdruck, während sich der Partialdruck nicht ändert, da bei gleicher Temperatur Kondensation auftritt. Daher nimmt die relative Feuchtigkeit in diesem Fall ab.

Aufgabe C2.

In der Attraktion bewegt sich eine 60 kg schwere Person auf einer Laufkatze auf Schienen und macht in einer vertikalen Ebene eine „tote Schleife“ auf einer Kreisbahn mit einem Radius von 5 m. Wie groß ist die Druckkraft einer Person auf den Sitz des Wagens bei einer Geschwindigkeit von 10 m/s, wenn sie den unteren Punkt passiert? Die Beschleunigung des freien Drucks wird mit 10 m/s 2 angenommen.

Lösung: Wir werden in der Zeichnung die Bewegungsbahn und die auf die Person wirkenden Kräfte am oberen Punkt darstellen:

Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz ist die Vektorsumme der auf einen Körper wirkenden Kräfte gleich dem Produkt aus Masse und Beschleunigung:

,

In Skalarform hat diese Gleichung die Form:

,

wo F T \u003d mg: Von hier aus finden wir die Reaktionskraft des Trägers: N \u003d mg + ma. Da die Zentripetalbeschleunigung durch die Formel bestimmt wird:
, dann erhalten wir die Formel: N=m (g+v 2 /R).

Ersetzen Sie die Daten und führen Sie die Berechnungen durch: N=60 (10+100/5) =1800H

Nach dem dritten Newtonschen Gesetz ist die Kraft des Drucks einer Person auf den Sitz betragsmäßig gleich der Reaktionskraft der Unterlage, d.h. Fd \u003d N, Fd \u003d 1800H

Antwort: 1800N.

Aufgabe C3.

Das Diagramm zeigt die Druck- und Volumenänderungen eines idealen Monoatoms

Gas. Wie viel Wärme wurde vom Gas beim Übergang von Zustand 1 in Zustand 3 aufgenommen oder abgegeben?

Die Gesamtwärmemenge wird durch die Formel bestimmt:

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

Q 12 \u003d A 12 + ΔU 12 'wobei A 12 \u003d P ΔV \u003d 0

ΔU=3/2νRΔT=3/2V 1 (P 2 - P 1)

dann ist die Wärmemenge in Abschnitt 1-2 gleich:

Q 12 \u003d 3 / 2 1 ∙ (10-30) \u003d -30 kJ.

Die Wärmemenge in Abschnitt 2-3 ist gleich:

Q 23 \u003d A 23 + ΔU 23; Q 23 \u003d P 2 (V 3 - V 2) + 3 / 2P 2 (V 3 - V 2) \u003d

5 / 2P 2 (V 3 - V 2); Q=5/2∙10∙(3-1)=50 kJ,

dann ist die Gesamtwärmemenge: Q=-30+50=20kJ

Wärme wird empfangen.

Antwort: 20 kJ.

Aufgabe C4.

Die Kathode einer Photozelle mit einer Austrittsarbeit von 4,42∙10 -19 J wird mit Licht mit einer Frequenz beleuchtet

1,0∙10 15Hz. Die von der Kathode emittierten Elektronen fallen in ein homogenes Magnetfeld mit einer Induktion von 8,3∙10 -4 T senkrecht zu den Induktionslinien dieses Feldes. Wie groß ist der maximale Radius des Kreises R, auf dem sich die Elektronen bewegen?

Nach dem Energieerhaltungssatz für den photoelektrischen Effekt haben wir die Formel:

hν = Aout + E k , E k = mv 2 /2, dann hν = Aout + mv 2 /2.

Daraus bestimmen wir die Geschwindigkeit des Elektrons:

In einem Magnetfeld wird ein geladenes Teilchen von der Lorentzkraft beeinflusst, die durch die Formel bestimmt wird: F=qvBsinα, da der Winkel 90 0 С beträgt, dann sinα=1, dann F=qvB.

Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz ist die Kraft F=ma.

Durch Gleichsetzen der beiden Formeln erhalten wir die Gleichheit: qvB=ma. Die Beschleunigung wird bestimmt durch die Formel: a=v 2 /R, also qvB=m v 2 /R, vereinfachend erhalten wir:

R \u003d mv / qB, indem wir die Daten ersetzen, werden wir die Berechnungen durchführen:

R = 9,1 · 10 -31 · 6,92 · 10 5 / (1,6 · 10 -19 · 8,3 · 10 -4) = 4,74 · 10 -3 m = 4,74 mm

Antwort: 4,74 mm.

Aufgabe C5.

Ein 4 m tiefes Becken ist mit Wasser gefüllt, der relative Brechungsindex an der Luft-Wasser-Grenze beträgt 1,33. Wie tief erscheint das Becken einem Betrachter, der senkrecht ins Wasser blickt?

Nach dem Brechungsgesetz
, wobei der Brechungsindex von Wasser ist, 1 der Brechungsindex von Luft ist. Aus den Dreiecken ABC und MBC finden wir den Schenkel x: x=h tgβ, x=H∙tgα. Da die linken Teile gleich sind, also die Wunden und die rechten Teile, erhalten wir die Gleichung: h∙ tgβ= H∙ tgα, also h= H∙ tgα/ tgβ. Die Winkel α und β werden sehr klein gewählt, daher sinα= tgα, sin β= tgβ. Wir erhalten die Gleichheit:

h=H sinα/ sin β =H/n, wir erhalten: h=4/1,33=3 m.

Antwort: 3m.

Aufgabe C6.

Berechnen Sie anhand von Massentabellen von Atomkernen und Elementarteilchen die Energie, die bei der Synthese von 1 kg Helium aus Wasserstoffisotopen - Deuterium und Tritium - freigesetzt wird:

Massen von Atomkernen

	Name Element		Masse des Atomkerns eines Isotops
			1, 6726∙10 -27 kg	1, 00727 ein. Essen.
			3, 3437∙10 -27 kg	2.01355a. Essen.
			5, 0075∙10 -27 kg	3.01550 ein. Essen.
			5,0066∙10 -27 kg	3.01493a. Essen.
			6,6449∙10 -27 kg	4.00151a. Essen.
	Aluminium und Getriebe Sie Größen Zusammenfassung >> Physik ... "Einheiten spielen körperlich Mengen und übertragen Sie Größen "Krasnojarsk 2009. Inhalt Einführung 1. Systeme körperlich Mengen und Sie Einheiten ... unabhängige Messungen. Die Instabilität des Standards ist eingestellt Veränderung die Größe der reproduzierten Einheit oder... Physisch Mengen. Grundlagen der Physik Spickzettel >> Physik Schwankungen. Schwankungen, bei denen Änderungen körperlich Mengen entstehen nach dem Kosinusgesetz ... Wellen (Wellen und spannende Sie Quellen werden als kohärent bezeichnet, wenn ... Welleninterferenzen sich nicht addieren Sie Energien. Welleninterferenz verursacht... Physisch Mengen Charakterisierung der Felder ionisierender Strahlung Testarbeit >> Physik Einheiten körperlich Mengen", die die Einführung des Internationalen Einheitensystems bestätigt körperlich Mengen in ... Um die Muster dieser zu etablieren Änderungen müssen wissen, wie viel ... als Gewebedosen genommen werden Sie Maximalwerte. Wenn sie sagen... Morphologische Merkmale körperlich Entwicklung und Sie Bedeutung für die Selektion im Sport (2) Zusammenfassung >> Körperkultur und Sport ... körperlich Bildung versteht sich als körperlich Entwicklung "der Prozess der Bildung und Änderungen biologisch ... Bewertungstabellen von Durchschnittswerten Mengen Zeichen körperlich Entwicklungen mit ... Sie Segmente) ist nur mit ähnlichem Durchschnitt möglich Mengen das...

Lösen von Problemen in der Physik.

Ausbildungsaufgaben der Einheitlichen Staatsprüfung der Stufen „B“ und „C“ im Jahr 2010.

Variante 1

Aufgabennummer B1.

Ein Gewicht der Masse 2 kg hängt an einer langen dünnen Schnur. Wird es um 10 cm aus der Gleichgewichtslage ausgelenkt und dann losgelassen, schwingt es frei wie ein mathematisches Pendel mit einer Periodendauer von 1 s. Was passiert mit der Periode, der maximalen potentiellen Energie des Gewichts und der Frequenz seiner Schwingungen, wenn die anfängliche Abweichung des Gewichts 20 cm beträgt?

Eine Frequenz

Jene. nicht von der Amplitude der Schwingungen abhängen, dann ändern sich sowohl die Periode als auch die Frequenz der Schwingungen nicht.

Die potentielle Energie wird zunehmen, denn je größer die Amplitude, desto größer steigt die Höhe des Gewichts -.

A) Zeitraum 1) wird zunehmen

B) Frequenz 2) wird abnehmen

C) maximales Potenzial 3) Energie wird sich nicht ändern.

SONDERN	B	BEIM
3	3	1

Aufgabennummer B2.

Ein Stein wird senkrecht nach oben geworfen. Ändern sich die in der ersten Spalte aufgeführten physikalischen Größen während seiner Aufwärtsbewegung, und wenn ja, wie? Ignorieren Sie den Einfluss des Luftwiderstands.

A) Geschwindigkeit 1) ändert sich nicht

B) Beschleunigung 2) nimmt zu

D) potentielle Energie

Erläuterung. Die Geschwindigkeit des Körpers bei der Aufwärtsbewegung nimmt ab, da die Schwerkraft der Bewegung entgegengerichtet ist. Die Beschleunigung bleibt da konstant

Die kinetische Energie wird durch die Formel bestimmt, daher nimmt auch die Geschwindigkeit ab.

Die potentielle Energie wird durch die Formel bestimmt, also steigt sie an.

SONDERN	B	BEIM	G
3	1	3	2

Aufgabe B3.

Die Temperatur einer kleinen Bleikugel beim Fall auf eine massive Stahlplatte aus 6,5 m Höhe erhöht sich um 0,5 0 C. Unter Vernachlässigung des Energieverlustes für die Wärmeübertragung an umgebende Körper, bestimmen Sie aus dem Ergebnis dieses Versuchs die spezifische Wärmekapazität von Blei . Die Beschleunigung des freien Falls wird mit 10 m/s 2 angenommen.

Von hier erhalten wir:

Antwort: 130 J/kg K.

Aufgabe B4.

Berechnen Sie den Strom im Stromkreis bei Anschluss an eine Gleichstromquelle mit einer EMF von 6 V und einem Innenwiderstand von 1 Ω eines Widerstands mit einem elektrischen Widerstand von 2 Ω. Schreiben Sie Ihre Antwort als Zahl in Ampere.

Wir bekommen

Antwort: 2A.

Aufgabe B5.

Die Brennweite der Sammellinse beträgt 15 cm. In welcher Entfernung von der Linse befindet sich das Bild eines Objekts, das sich in 20 cm Entfernung von der Linse befindet? Schreiben Sie Ihre Antwort als Zahl in Zentimetern.

1/60; f=60cm

Antwort: 60 cm

Aufgabe C1.

Das Experiment ergab, dass bei einer Lufttemperatur im Raum von 23 0 C die Kondensation von Wasserdampf aus der Luft an der Wand des Glases mit kaltem Wasser beginnt, wenn die Temperatur des Glases auf 12 0 C gesenkt wird Ergebnisse dieser Experimente bestimmen die absolute und relative Luftfeuchtigkeit. Verwenden Sie die Tabelle, um das Problem zu lösen. Erklären Sie, warum die Kondensation von Wasserdampf in Luft bei unterschiedlichen Temperaturen beginnen kann. Druck und Dichte von gesättigtem Wasserdampf bei verschiedenen Temperaturen.

t 0 C	7	9	11	12	13	14	15	16
PgPa	10	11	13	14	15	16	17	18
ρ g/m 3	7,7	8,8	10,0	10,7	11,4	12,11	12,8	13,6
t 0 C	19	21	23	25	27	29	40	60
P hPa	22	25	28	32	36	40	74	200
ρ g/m 3	16,3	18,4	20,6	23	25,8	28,7	51,2	130,5

Wir bestimmen die relative Luftfeuchtigkeit der Luft nach der Formel:%, wobei p der Partialdruck ist, P 0 der Sattdampfdruck ist, den wir bei einer bestimmten Temperatur aus der Tabelle entnehmen. Der Partialdruck bei diesem Problem wird der Tabelle bei der Temperatur entnommen, bei der die Dampfkondensation beginnt. Wir erhalten P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1400 Pa.

Die absolute Feuchtigkeit der Luft ist gleich der Dampfdichte bei einer gegebenen Temperatur, d.h. 20,6 g / m 3 oder kann als gleich dem Partialdruck bei dieser Temperatur angesehen werden, der gleich dem Sättigungsdampfdruck bei der Kondensationstemperatur ist. Die Kondensation von Wasserdampf in der Luft kann aufgrund der unterschiedlichen relativen Luftfeuchtigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen beginnen. Bei einer höheren relativen Luftfeuchtigkeit ist die Konzentration von Wasserdampf in der Luft größer, daher wird dieser Wasserdampf bei einer höheren Temperatur gesättigt, d.h. Die Kondensation beginnt bei einer höheren Temperatur als bei einer niedrigeren relativen Luftfeuchtigkeit.

Aufgabe C2.

In der Attraktion bewegt sich eine 70 kg schwere Person auf einem Rollwagen entlang von Schienen und macht eine „tote Schleife“ in einer vertikalen Ebene. Mit welcher Geschwindigkeit bewegt sich der Trolley am obersten Punkt einer Kreisbahn mit einem Radius von 5 m, wenn an dieser Stelle die Druckkraft einer Person auf dem Trolleysitz 700 N beträgt? Die Beschleunigung des freien Drucks wird mit 10 m/s 2 angenommen. Lösung: Wir stellen in der Zeichnung die Bewegungsbahn und die auf die Person wirkenden Kräfte am höchsten Punkt dar: Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz ist die Vektorsumme der auf den Körper wirkenden Kräfte gleich dem Produkt aus Masse und Beschleunigung:

In Skalarform hat diese Gleichung die Form:

Wobei F T \u003d mg: Von hier aus finden wir die Beschleunigung:

Da die Zentripetalbeschleunigung durch die Formel bestimmt wird: , erhalten wir die Geschwindigkeitsformel:

.

Antwort: 10m/s.

Aufgabe C3.

Das Diagramm zeigt die Druck- und Volumenänderungen eines idealen einatomigen Gases. Wie viel Wärme wurde vom Gas beim Übergang von Zustand 1 in Zustand 3 aufgenommen oder abgegeben?

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

Q 12 \u003d A 12 + ΔU 12 'wobei A 12 \u003d PΔV \u003d P 1 (V 2 -V 1),

dann ist die Gesamtwärmemenge gleich: Q 123 = 50 + 90 = 140 kJ. Wärme wird empfangen.

Antwort: 140 kJ.

Aufgabe C4.

Bei einem Kurzschluss der Batterieklemmen beträgt der Strom im Stromkreis I 1 \u003d 12 A.

Bei Anschluss an die Batterieklemmen einer elektrischen Lampe mit einem elektrischen Widerstand von 5 Ohm beträgt der Strom im Stromkreis I 2 \u003d 2A. Bestimmen Sie anhand der Ergebnisse dieser Experimente die EMK des Generators.

Nach dem Ohmschen Gesetz für einen vollständigen Stromkreis im Kurzschlussfall, wobei r der Widerstand der Stromquelle ist. Der Außenwiderstand ist in diesem Fall 0.

Wenn der Außenwiderstand von 0 verschieden ist, dann lautet das Ohmsche Gesetz für einen vollständigen Stromkreis:

Aus zwei Gleichungen ausgedrückt, erhalten wir ein Gleichungssystem:

dann ist die EMF der Quelle gleich:

Durch Einsetzen der Daten erhalten wir:

. Antwort: 12V.

Aufgabe C5.

Eine Mücke fliegt im Fluss nahe der Oberfläche, ein Fischschwarm befindet sich in einem Abstand von 2 m von der Wasseroberfläche. Was ist die maximale Entfernung zu einer Mücke, in der sie in dieser Tiefe noch von Fischen gesehen werden kann? Der relative Brechungsindex von Licht an der Luft-Wasser-Grenzfläche beträgt 1,33.

Lassen Sie uns die Position eines Fischschwarms und einer Mücke auf der Wasseroberfläche darstellen: An Punkt A gibt es Fische, an Punkt B - eine Mücke. Nach dem Brechungsgesetz haben wir die Formel: , wobei der Brechungsindex von Wasser ist, für Luft ist der Brechungsindex 1. Damit der Fisch eine Mücke sehen kann, muss der Brechungswinkel gleich 90 0 sein. Für den Winkel gilt per Definition des Sinus:

Dann erhalten wir zur Bestimmung des Abstands r die Formel:

Antwort: 2,66 m.

Aufgabe C6.

Der photoelektrische Effekt von der Oberfläche dieses Metalls wird bei einer Strahlungsfrequenz von mindestens 6∙10 14 Hz beobachtet. Finden Sie die Frequenz des einfallenden Lichts, wenn die von der Metalloberfläche emittierten Photoelektronen vollständig vom Gitter eingefangen werden, dessen Potential relativ zum Metall 3 V beträgt.

Nach dem Energieerhaltungssatz des Photoeffekts erhält man bei Lichteinfall mit einer Frequenz entsprechend der roten Grenze des Photoeffekts und bei höherer Frequenz zwei Gleichungen:

, (1) und . (2)

Da die Arbeit eines elektrischen Stroms beim Bewegen eines geladenen Teilchens gleich der Änderung der kinetischen Energie dieses Teilchens ist, d.h.

erhalten wir die zweite Gleichung für den photoelektrischen Effekt in der Form:

. (2)

Subtrahiert man die erste Gleichung von der zweiten Gleichung, erhält man:

Geben Sie die Daten ein und führen Sie die Berechnungen durch:

Antwort: 1,3∙10 15 Hz.

Option 2

Aufgabe B1.

An einer dünnen Schnur hängt ein Gewicht der Masse 2 kg. Wird es um 10 cm aus der Gleichgewichtslage ausgelenkt und dann losgelassen, schwingt es frei wie ein mathematisches Pendel. Was passiert mit der Schwingungsdauer des Gewichts, der maximalen potentiellen Energie des Gewichts und der Frequenz seiner Schwingungen, wenn die Anfangsabweichung des Gewichts 5 cm beträgt?

Da die Periode eines mathematischen Pendels durch die Formel bestimmt wird:

Eine Frequenz

Das heißt, hängen Sie nicht von der Amplitude der Schwingungen ab, dann ändern sich die Periode und die Frequenz der Schwingungen nicht.

Die potentielle Energie wird abnehmen, denn je kleiner die Amplitude, desto tiefer steigt das Gewicht auf eine geringere Höhe -.

Physikalische Quantitäten. Ihre Veränderung.

A) Zeitraum 1) wird zunehmen

B) Frequenz 2) wird abnehmen

C) maximales Potenzial 3) wird sich nicht ändern

SONDERN	B	BEIM
3	3	2

Aufgabe B2.

Der Stein fällt frei senkrecht nach unten. Ändern sich die in der ersten Spalte aufgeführten physikalischen Größen während seiner Abwärtsbewegung, und wenn ja, wie? Stellen Sie eine Entsprechung zwischen den in der ersten Spalte aufgeführten physikalischen Größen und den möglichen Arten ihrer Änderungen, die in der zweiten Spalte aufgeführt sind, her. Ignorieren Sie die Wirkung des Widerstands.

Physikalische Quantitäten. Ihre Veränderungen.

A) Geschwindigkeit 1) ändert sich nicht

B) Beschleunigung 2) nimmt zu

C) kinetische Energie 3) abnimmt.

D) potentielle Energie

Erläuterung. Die Geschwindigkeit des Körpers bei der Abwärtsbewegung erhöht sich, da die Schwerkraft entlang der Bewegung gerichtet ist. Die Beschleunigung bleibt konstant, weil .

Kinetische Energie wird durch die Formel bestimmt, also mit zunehmender Geschwindigkeit. Die potentielle Energie wird durch die Formel bestimmt und nimmt daher ab. Antworten:

SONDERN	B	BEIM	G
2	1	2	3

Aufgabe B3.

Die Temperatur einer kleinen Bleikugel beim Aufprall auf eine massive Stahlplatte erhöhte sich um 1 0 C. Vernachlässigt man die Energieverluste für die Wärmeübertragung an umgebende Körper. Bestimme aus dem Ergebnis dieses Experiments die Höhe, aus der die Kugel gefallen ist. Die spezifische Wärmekapazität von Blei beträgt 130 J/(kg∙K). Die Beschleunigung des freien Falls wird gleichgesetzt

10m/s2 . Schreiben Sie Ihre Antwort als Zahl in Metern.

Da der Körper in einer Höhe h potentielle Energie hat, bestimmt durch die Formel, und Wärme zum Erhitzen des Körpers, dann gemäß dem Energieerhaltungssatz

Von hier erhalten wir:

Antwort: 13m.

Aufgabe B4.

Berechnen Sie den Strom im Stromkreis bei Anschluss an eine 12-V-Gleichstromquelle mit einem Innenwiderstand von 2 Ohm und einem Widerstand mit einem elektrischen Widerstand von 4 Ohm. Schreiben Sie Ihre Antwort als Zahl in Ampere.

Nach dem Ohmschen Gesetz für einen vollständigen Stromkreis wird die Stromstärke durch die Formel bestimmt:

Wir bekommen

Antwort: 2A.

Aufgabe B5.

Die Brennweite der Sammellinse beträgt 15 cm. In welcher Entfernung von der Linse befindet sich ein Objekt, dessen eigentliches Bild in 60 cm Entfernung von der Linse aufgenommen wurde? Schreiben Sie Ihre Antwort als Zahl in Zentimetern.

Nach der Formel für dünne Sammellinsen gilt:

Von hier erhalten wir: , wir ersetzen die Daten:

d=20cm

Antwort: 20 cm

Aufgabe C1.

Das Experiment ergab, dass bei einer Lufttemperatur im Raum von 25 0 C die Kondensation von Wasserdampf aus der Luft an der Wand des Glases mit kaltem Wasser beginnt, wenn die Temperatur des Glases auf 14 0 C gesenkt wird Ergebnisse dieser Experimente bestimmen die absolute und relative Luftfeuchtigkeit. Verwenden Sie die Tabelle, um das Problem zu lösen. Ändert sich die relative Luftfeuchtigkeit mit steigender Lufttemperatur im Raum, wenn bei gleicher Glastemperatur von 14 0 C die Wasserdampfkondensation aus der Luft beginnt. Druck und Dichte des gesättigten Wasserdampfes bei unterschiedlichen Temperaturen.

t 0 C	7	9	11	12	13	14	15	16
PgPa	10	11	13	14	15	16	17	18
ρ g/m 3	7,7	8,8	10,0	10,7	11,4	12,11	12,8	13,6
t 0 C	19	21	23	25	27	29	40	60
P hPa	22	25	28	32	36	40	74	200
ρ g/m 3	16,3	18,4	20,6	23	25,8	28,7	51,2	130,5

Die relative Luftfeuchtigkeit wird durch die Formel bestimmt:

wobei p der Partialdruck ist, P 0 der Sättigungsdampfdruck ist, der bei einer bestimmten Temperatur aus der Tabelle entnommen wird. Der Partialdruck bei diesem Problem wird der Tabelle bei der Temperatur entnommen, bei der die Dampfkondensation beginnt. Wir erhalten P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1600 Pa.

Die Luftfeuchtigkeit beträgt also:

Mit steigender Temperatur steigt der Sättigungsdampfdruck, während sich der Partialdruck nicht ändert, da bei gleicher Temperatur Kondensation auftritt. Daher nimmt die relative Feuchtigkeit in diesem Fall ab.

Aufgabe C2.

In der Attraktion bewegt sich eine 60 kg schwere Person auf einer Laufkatze auf Schienen und macht in einer vertikalen Ebene eine „tote Schleife“ auf einer Kreisbahn mit einem Radius von 5 m. Wie groß ist die Druckkraft einer Person auf den Sitz des Wagens bei einer Geschwindigkeit von 10 m/s, wenn sie den unteren Punkt passiert? Die Beschleunigung des freien Drucks wird mit 10 m/s 2 angenommen.

Lösung: Wir stellen in der Zeichnung die Bewegungsbahn und die Kräfte dar, die auf die Person am obersten Punkt einwirken:

Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz ist die Vektorsumme der auf einen Körper wirkenden Kräfte gleich dem Produkt aus Masse und Beschleunigung:

In Skalarform hat diese Gleichung die Form:

wo F T \u003d mg: Von hier aus finden wir die Reaktionskraft des Trägers: N \u003d mg + ma. Da die Zentripetalbeschleunigung durch die Formel: bestimmt wird, erhalten wir die Formel: N=m (g+v 2 /R).

Ersetzen Sie die Daten und führen Sie die Berechnungen durch: N=60 (10+100/5) =1800H

Nach dem dritten Newtonschen Gesetz ist die Kraft des Drucks einer Person auf den Sitz betragsmäßig gleich der Reaktionskraft der Unterlage, d.h. Fd \u003d N, Fd \u003d 1800H

Antwort: 1800N.

Aufgabe C3.

Das Diagramm zeigt die Druck- und Volumenänderungen eines idealen Monoatoms

Gas. Wie viel Wärme wurde vom Gas beim Übergang von Zustand 1 in Zustand 3 aufgenommen oder abgegeben?

Die Gesamtwärmemenge wird durch die Formel bestimmt:

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

Q 12 \u003d A 12 + ΔU 12 'wobei A 12 \u003d P ΔV \u003d 0

ΔU=3/2νRΔT=3/2V 1 (P 2 - P 1)

dann ist die Wärmemenge in Abschnitt 1-2 gleich:

Q 12 \u003d 3 / 2 1 ∙ (10-30) \u003d -30 kJ.

Die Wärmemenge in Abschnitt 2-3 ist gleich:

Q 23 \u003d A 23 + ΔU 23; Q 23 \u003d P 2 (V 3 - V 2) + 3 / 2P 2 (V 3 - V 2) \u003d

5 / 2P 2 (V 3 -V 2); Q=5/2∙10∙(3-1)=50 kJ,

dann ist die Gesamtwärmemenge: Q=-30+50=20kJ

Wärme wird empfangen.

Antwort: 20 kJ.

Aufgabe C4.

Die Kathode einer Photozelle mit einer Austrittsarbeit von 4,42∙10 -19 J wird mit Licht mit einer Frequenz beleuchtet

1,0∙10 15Hz. Die von der Kathode emittierten Elektronen fallen in ein homogenes Magnetfeld mit einer Induktion von 8,3∙10 -4 T senkrecht zu den Induktionslinien dieses Feldes. Wie groß ist der maximale Radius des Kreises R, auf dem sich die Elektronen bewegen?

Nach dem Energieerhaltungssatz für den photoelektrischen Effekt haben wir die Formel:

hν = Aout + E k , E k = mv 2 /2, dann hν = Aout + mv 2 /2.

Daraus bestimmen wir die Geschwindigkeit des Elektrons:

In einem Magnetfeld wirkt auf ein geladenes Teilchen die Lorentzkraft, die durch die Formel bestimmt wird: F=qvBsinα, da der Winkel 90 0 C beträgt, dann sinα=1, dann F=qvB.

Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz ist die Kraft F=ma.

Durch Gleichsetzen der beiden Formeln erhalten wir die Gleichheit: qvB=ma. Die Beschleunigung wird bestimmt durch die Formel: a=v 2 /R, also qvB=mv 2 /R, vereinfachend erhalten wir:

R \u003d mv / qB, indem wir die Daten ersetzen, werden wir die Berechnungen durchführen:

R = 9,1 · 10 -31 · 6,92 · 10 5 / (1,6 · 10 -19 · 8,3 · 10 -4) = 4,74 · 10 -3 m = 4,74 mm

Antwort: 4,74 mm.

Aufgabe C5.

Ein 4 m tiefes Becken ist mit Wasser gefüllt, der relative Brechungsindex an der Luft-Wasser-Grenze beträgt 1,33. Wie tief erscheint das Becken einem Betrachter, der senkrecht ins Wasser blickt?

Nach dem Brechungsgesetz, wo der Brechungsindex von Wasser ist, ist 1 der Brechungsindex von Luft. Aus den Dreiecken ABC und MBC finden wir den Schenkel x: x=htgβ, x=H∙tgα. Da die linken Teile gleich sind, also die Wunden und die rechten Teile, erhalten wir die Gleichung: h∙ tgβ= H∙ tgα, also h= H∙ tgα/ tgβ. Die Winkel α und β werden sehr klein gewählt, daher sinα= tgα, sinβ= tgβ. Wir erhalten die Gleichheit:

h=H sinα/ sin β =H/n, wir erhalten: h=4/1,33=3 m.

Antwort: 3m.

Aufgabe C6.

Berechnen Sie anhand von Massentabellen von Atomkernen und Elementarteilchen die Energie, die bei der Synthese von 1 kg Helium aus Wasserstoffisotopen - Deuterium und Tritium - freigesetzt wird:

Massen von Atomkernen

Lassen Sie uns die Energie finden, die während der Synthese eines Kerns gemäß der Formel freigesetzt wird:

Die Anzahl der Kerne, die in der Masse von 1 kg Helium enthalten sind, kann durch die Formel gefunden werden:

Dann ist die Gesamtenergie gleich: E=E 1 ∙N; Geben Sie die Daten ein und führen Sie die Berechnungen durch:

…=1,5∙10 26 ∙0,2817∙10 -11 =4,2∙10 14 J

Antwort: 4.2∙10 14 J

Literatur

1. O.F. Kabardin, S.I. Kabardin „Typische Prüfungsaufgaben“, Verlag „Exam“, Moskau, 2010.

2. Yu.G. Pavlenko „Die Anfänge der Physik“, Lehrbuch, Prüfungsverlag, Moskau, 2005.

3. G. Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev "Physik, Klasse 11", Moskau 2009 Verlag "Aufklärung".

1 - Die Figur zeigt ein Diagramm der Abhängigkeit der Projektion v x der Fahrzeuggeschwindigkeit von der Zeit t. Welcher Graph stellt die Projektion der Beschleunigung des Autos im Intervall von 4 s bis 6 s richtig dar?

2 - Die Abbildung zeigt die Flugbahn eines Körpers, der in einem bestimmten Winkel zur horizontalen Erdoberfläche geworfen wird. Am Punkt A dieser Trajektorie ist die Richtung des Geschwindigkeitsvektors durch Pfeil 1 angegeben; die Flugbahn des Körpers und alle Vektoren liegen in einer Ebene senkrecht zur Erdoberfläche. Der Luftwiderstand ist vernachlässigbar. Welche Richtung hat der Beschleunigungsvektor des Körpers im Bezugssystem Erde? Geben Sie in Ihrer Antwort die Nummer des entsprechenden Pfeils an.

3 - Ein Mann mit einer Masse von 50 kg springt von einem stationären Boot mit einer Masse von 100 kg mit einer horizontalen Geschwindigkeit von 3 m/s relativ zum Boot auf das Ufer. Mit welcher Geschwindigkeit bewegt sich das Boot nach dem Sprung einer Person relativ zur Erde, wenn der Widerstand des Wassers gegen die Bewegung des Bootes vernachlässigbar ist?

Antwort: _____ m/s

4 - Wie schwer ist eine Person im Wasser unter Berücksichtigung der Wirkung der Kraft von Archimedes? Das Volumen einer Person beträgt V = 50 dm 3, die Dichte des menschlichen Körpers beträgt 1036 kg / m 3.

Antwort: _____ H

5 - Im Experiment wurde ein Diagramm der Abhängigkeit des Geschwindigkeitsmoduls eines sich geradlinig bewegenden Körpers von der Zeit erhalten. Analysieren Sie die Grafik, wählen Sie drei richtige Aussagen aus den folgenden Aussagen aus und geben Sie ihre Anzahl an.

1 - Die Geschwindigkeit des Körpers in 6 Sekunden hat sich von 0 m/s auf 6 m/s geändert.

2 - Der Körper bewegte sich während der ersten 6 Sekunden gleichmäßig beschleunigt und bewegte sich im Intervall von 6 bis 7 Sekunden nicht.

3 - Der Körper bewegte sich in den ersten 6 Sekunden gleichmäßig und bewegte sich im Intervall von 6 bis 7 Sekunden nicht.

4 - Im Zeitintervall von 4-6 Sekunden erhöhte sich die Geschwindigkeit direkt proportional zur Bewegungszeit, der Körper bewegte sich mit konstanter Beschleunigung.

5 - Die Beschleunigung des Körpers in der fünften Sekunde der Bewegung beträgt 1,5 m/s2.

6 - An einem dünnen, 5 m langen Seil hängt ein Gewicht von 2 kg, das aus der Gleichgewichtslage ausgelenkt und dann losgelassen wird und wie ein mathematisches Pendel frei schwingt. Was passiert mit der Schwingungsdauer des Gewichts, der maximalen potentiellen Energie des Gewichts und der Frequenz seiner Schwingungen, wenn die Anfangsabweichung des Gewichts von 10 cm auf 20 cm geändert wird?

1 - erhöhen

2 - verringern

3 - wird sich nicht ändern

Schreiben Sie die ausgewählten Zahlen für jede physikalische Größe in die Tabelle. Zahlen in der Antwort können wiederholt werden.

7 – Ein materieller Punkt bewegt sich mit einer Geschwindigkeit gleichförmig, geradlinig und gleichgerichtet mit der Koordinatenachse OX. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen physikalischen Größen und Formeln her, mit denen sie berechnet werden können. Wählen Sie für jede Position der ersten Spalte die entsprechende Position der zweiten und notieren Sie die ausgewählten Zahlen in der Tabelle unter den entsprechenden Buchstaben.

8 - Das Diagramm zeigt, wie sich die Temperatur von 0,1 kg Wasser im Laufe der Zeit verändert hat, das sich zu Beginn bei einer Temperatur von -100 0 С in einem kristallinen Zustand befand, bei einer konstanten Wärmeübertragungsleistung von 100 W.

Bestimmen Sie anhand des Diagramms in der Abbildung, in welcher Zeit die innere Energie des Wassers zugenommen hat.

Entscheidung

Die Grafik zeigt, dass die Temperatur des Eises kontinuierlich zunahm und nach 210 s 0 0 C erreichte, wodurch die kinetische Energie der Eismoleküle zunahm.

Dann übertrug 333 s Eis jede Sekunde eine Wärmemenge von 100 J, aber die Temperatur des schmelzenden Eises und des entstehenden Wassers änderte sich nicht. Die Wärmemenge von 33300 J, die während 333 s von der Heizung empfangen wurde, verursachte das vollständige Schmelzen von Eis. Diese Energie wird verwendet, um die starken Bindungen der Wassermoleküle im Kristall aufzubrechen, um den Abstand zwischen den Molekülen zu vergrößern, d.h. um die potenzielle Energie ihrer Wechselwirkung zu erhöhen.

Nachdem das gesamte Eis geschmolzen war, begann der Prozess des Erhitzens des Wassers. Die Wassertemperatur stieg um 100 0 С in 418 s, d.h. Die kinetische Energie des Wassers hat zugenommen.

Da die innere Energie gleich der Summe der kinetischen Energie aller Moleküle und der potentiellen Energie ihrer Wechselwirkung ist, folgt die Schlussfolgerung - die innere Energie von Wasser nahm während des gesamten Experiments für 961 s zu.

Antwort: 961 s

9 - Ein ideales Gas leistete in einem der in der Grafik gezeigten Prozess 300 J. Wie viel Wärme wurde auf das Gas übertragen?

Antwort: _____ J

10 - In einem geschlossenen Raum bei einer Lufttemperatur von 40 ° C beginnt die Kondensation von Wasserdampf an der Wand eines Wasserglases, wenn das Wasser im Glas auf 16 ° C abkühlt.

Wie hoch ist der Taupunkt in diesem Raum, wenn die gesamte Raumluft auf 20 °C abgekühlt wird?

Antwort: _____ °C

11 - Entgegengesetzte elektrische Ladungen werden aufgrund der Tatsache voneinander angezogen

1 - Eine elektrische Ladung kann sofort auf jede andere elektrische Ladung in beliebiger Entfernung einwirken

2 - Um jede elektrische Ladung herum gibt es ein elektrisches Feld, das auf die elektrischen Felder anderer Ladungen einwirken kann

3 - Um jede elektrische Ladung herum gibt es ein elektrisches Feld, das auf andere elektrische Ladungen einwirken kann

4 - es gibt eine Gravitationswechselwirkung

Welche der obigen Aussagen ist wahr?

Antworten: _____

Entscheidung :

Entgegengesetzte elektrische Ladungen werden aufgrund der Tatsache angezogen, dass um jede elektrische Ladung herum ein elektrisches Feld vorhanden ist, das auf andere elektrische Ladungen einwirken kann.

Antwort: 3

12 - In einem physikalischen Experiment wurde die Bewegung eines Körpers auf einem horizontalen und geradlinigen Abschnitt der Bahn aus einem Ruhezustand für mehrere Sekunden aufgezeichnet. Entsprechend den experimentellen Daten wurden Graphen (A und B) der Zeitabhängigkeit zweier physikalischer Größen gezeichnet.

Welche in der rechten Spalte aufgeführten physikalischen Größen entsprechen den Diagrammen A und B?

Wählen Sie für jede Position der linken Spalte die entsprechende Position der rechten aus und notieren Sie die ausgewählten Zahlen in der Tabelle unter den entsprechenden Buchstaben.

Antworten: _____

Entscheidung :

Auf einem horizontalen Wegabschnitt ändert sich die Position des Massenschwerpunkts des Körpers nicht, daher bleibt die potentielle Energie des Körpers unverändert. Antwort 4 ist von den richtigen ausgeschlossen.

Antwort 2 wird von den richtigen ausgeschlossen, weil Beschleunigung bei gleichmäßig beschleunigter Bewegung ist ein konstanter Wert.

Bei gleichmäßig beschleunigter Bewegung aus dem Ruhezustand errechnet sich der Weg nach der Formel s= a* t 2 /2 . Diese Abhängigkeit entspricht Graph B.

Die Geschwindigkeit bei gleichmäßig beschleunigter Bewegung aus dem Ruhezustand errechnet sich aus der Formel v= a* t. Diese Abhängigkeit entspricht Graph A.

Antwort: 13

13 - Ein positiv geladenes Teilchen A bewegt sich senkrecht zur Bildebene in Richtung auf den Betrachter. Punkt B liegt in der Ebene der Figur. Wie ist am Punkt B (oben, unten, links, rechts, vom Beobachter weg, zum Beobachter hin) der Induktionsvektor des Magnetfeldes gerichtet, das durch das sich bewegende Teilchen A erzeugt wird? Schreiben Sie Ihre Antwort in Wörtern auf.

Antworten: _____

Entscheidung :

Wenn wir die Bewegung eines positiv geladenen Teilchens als elektrischen Strom in einem Leiter betrachten, der senkrecht zur Ebene der Figur steht, dann wird der Gimlet (rechte Schraube) entlang des Stroms gerichtet und die Drehung des Gimlets in Bezug auf den Beobachter wird gegen den Uhrzeigersinn sein. In diesem Fall sind die magnetischen Induktionslinien gegen den Uhrzeigersinn gerichtet. Da der magnetische Induktionsvektor des Magnetfelds des elektrischen Stroms mit der Tangente an die magnetische Induktionslinie zusammenfällt, ist der Induktionsvektor am Punkt B nach oben gerichtet.

Antwort: auf

14 - Wie hoch ist die Spannung im AB-Schaltungsabschnitt (siehe Abbildung), wenn der Strom durch einen 2-Ohm-Widerstand 2 A beträgt?

15 - Die Position des flachen Spiegels MN und der Lichtquelle S ist in der Figur gezeigt. Wie groß ist der Abstand von der Quelle S zu ihrem Bild im Spiegel MN?

Die Position des flachen Spiegels MN und der Lichtquelle S ist in der Figur gezeigt. Wie groß ist der Abstand von der Quelle S zu ihrem Bild im Spiegel MN?

Antworten:_____

Entscheidung :

Das Bild der Lichtquelle in einem ebenen Spiegel ist symmetrisch zur Spiegelebene angeordnet. Daher ist das Bild im Spiegel genau gleich weit von der Spiegelebene entfernt wie die Lichtquelle.

Antwort: 4 m

Die Diagramme zeigen die Ergebnisse einer experimentellen Untersuchung der Abhängigkeit der Stromstärke von der Spannung an den Enden der elektrischen Lampenwendel und des Widerstands der Lampenwendel von der Stromstärke.

Analysieren Sie die Daten und beantworten Sie die Frage: Was ist in diesem Experiment mit der Lampe passiert? Wählen Sie aus den folgenden zwei Aussagen aus, die den Ergebnissen der experimentellen Studie entsprechen.

1 - Der Lampenfaden wurde durch den fließenden Strom erhitzt, eine Erhöhung der Temperatur des Metalls des Fadens führte zu einer Abnahme seines elektrischen Widerstands und zu einer Erhöhung des Widerstands R des Lampenfadens - Diagramm R (I).

2 - Der Lampenfaden wurde durch den fließenden Strom erhitzt, eine Erhöhung der Temperatur des Metalls des Fadens führte zu einer Erhöhung seines elektrischen Widerstands und einer Erhöhung des Widerstands R des Lampenfadens - Diagramm R (I).

3 - Die Nichtlinearität der Abhängigkeiten I(U) und R(I) wird durch einen zu großen Messfehler erklärt.

4 - Die erhaltenen Ergebnisse widersprechen dem Ohmschen Gesetz für den Kettenabschnitt.

5 - Mit zunehmendem Widerstand der Lampenwendel nimmt der Strom durch die Lampenwendel ab - Abhängigkeit I (U).

Antworten: _____

Entscheidung :

Der Glühfaden der Lampe wurde durch elektrischen Strom erhitzt. Wenn die Temperatur eines Metalls ansteigt, steigt sein spezifischer Widerstand. Dadurch erhöht sich der Widerstand der Lampenwendel. Dadurch sinkt der Strom durch die Glühwendel der Lampe.

Antwort: 25

17 - Eine elektrische Lampe wurde an eine Gleichstromquelle angeschlossen, deren elektrischer Widerstand gleich dem Innenwiderstand der Stromquelle ist. Was passiert mit dem Strom im Stromkreis, der Spannung am Ausgang der Stromquelle und der Stromstärke im äußeren Stromkreis, wenn eine zweite derselben Lampe mit dieser Lampe in Reihe geschaltet wird?

Bestimmen Sie für jeden Wert die entsprechende Art der Änderung:

1 - erhöhen

2 - verringern

3 - Unveränderlichkeit

Schreiben Sie die ausgewählten Zahlen für jede physikalische Größe in die Tabelle. Die Zahlen können wiederholt werden.

18 - Die Diagramme A und B zeigen die Abhängigkeit einiger physikalischer Größen von anderen physikalischen Größen. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen den Graphen A und B und den unten aufgeführten Arten von Abhängigkeiten her. Tragen Sie die ausgewählten Zahlen unter die entsprechenden Buchstaben in die Tabelle ein.

1 - Abhängigkeit der Anzahl radioaktiver Kerne von der Zeit

2 - Abhängigkeit der Spannung von der relativen Dehnung

3 - Abhängigkeit der spezifischen Bindungsenergie von Nukleonen in Atomkernen von der Massenzahl des Kerns

4 - Abhängigkeit der Magnetfeldinduktion in der Substanz von der Induktion des Magnetisierungsfeldes.

Entscheidung :

Graph A zeigt die Abhängigkeit der Anzahl radioaktiver Kerne von der Zeit (das Gesetz des radioaktiven Zerfalls).

Grafik B zeigt die Abhängigkeit der spezifischen Bindungsenergie von Nukleonen in Atomkernen von der Massenzahl des Kerns.

Antwort: 13

19 - Als Ergebnis einer Reihe radioaktiver Zerfälle wird U-238 zu Blei Pb-206. Wie viele α-Zerfälle und β-Zerfälle erlebt er in diesem Fall?

Antworten: _____

Entscheidung :

Bei jedem -Zerfall nimmt die Ladung des Kerns um 2 und seine Masse um 4 ab. Beim β-Zerfall nimmt die Ladung des Kerns um 1 zu und die Masse bleibt praktisch unverändert. Schreiben wir die Gleichungen:

82=(92-2nα)+nβ

Aus der ersten Gleichung: 4nα=32, ist die Anzahl der α-Zerfälle 8.

Aus der zweiten Gleichung: 82=(92-16)+nβ=76+nβ,

82-76=nβ, 6=nβ, Zahl der β-Zerfälle 6.

Antwort: 8 6

20 - Wenn eine Metallplatte mit monochromatischem Licht mit einer Frequenz ν beleuchtet wird, tritt ein photoelektrischer Effekt auf. Die maximale kinetische Energie der freigesetzten Elektronen beträgt 2 eV. Welchen Wert hat die maximale kinetische Energie von Photoelektronen, wenn diese Platte mit monochromatischem Licht mit einer Frequenz von 2 V beleuchtet wird?

Antwort: _____ eV

21 - Bei einer sehr langsamen Bewegung des Kolbens im Zylinder einer geschlossenen Luftpumpe hat sich das Luftvolumen verringert. Wie ändern sich Druck, Temperatur und innere Energie der Luft in diesem Fall?Bestimmen Sie für jeden Wert die entsprechende Art der Änderung:

1 - erhöht

2 - nimmt ab

3 - ändert sich nicht

Notieren Sie die ausgewählten Zahlen für jede physikalische Größe. Zahlen in der Antwort können wiederholt werden.

Entscheidung :

Bei einer sehr langsamen Bewegung des Kolbens im Zylinder einer geschlossenen Luftpumpe ändert sich durch den Wärmeaustausch mit der Umgebung die Lufttemperatur darin nicht. Bei der isothermen Kompression eines Gases bleibt das Produkt aus dem Druck des Gases und seinem Volumen unverändert, daher steigt sein Druck, wenn das Luftvolumen abnimmt. Bei einem isothermen Prozess ändert sich die innere Energie nicht.

Antwort: 133

22 - Die Abbildung zeigt eine Stoppuhr, rechts davon ist eine vergrößerte Abbildung der Skala und des Pfeils. Der Stoppuhrzeiger macht eine komplette Umdrehung in 1 Minute.

Notieren Sie die Messwerte der Stoppuhr und berücksichtigen Sie, dass der Messfehler gleich der Teilung der Stoppuhr ist.

Antwort: (____± ____) mit

23 - Im Versuch bestand die Aufgabe darin, die Beschleunigung des Stabes beim Hinabgleiten auf einer schiefen Ebene der Länge l (1) zu bestimmen.

Zunächst wurde die Formel zur Berechnung der Beschleunigung erhalten:

Anschließend wurde eine Detailzeichnung mit den Abmessungen der schiefen Ebene a (2), c (3) und der Lage der Kraftvektoren und deren Projektionen erstellt.

Wert des Reibungskoeffizienten μ (4) Baum für Baum entnahm der Experimentator den Referenzdaten. Reibungskraft F tr(5) und Schwerkraft mg(6) wurden mit einem Dynamometer gemessen.

Welche der mit Zahlen gekennzeichneten Größen reicht aus, um die Beschleunigung des Balkens zu bestimmen?

Entscheidung :

Die Beschleunigung findet man bei Kenntnis des Reibwertes µ, der Abmessungen als,l schiefe Ebene und Berechnung der Werte cosα= c/ l und sinα= a/ l.

Antwort: 1234

24 - Ein ideales Gas leistete eine Arbeit von 300 J, und gleichzeitig erhöhte sich die innere Energie des Gases um 300 J. Wie viel Wärme erhielt das Gas bei diesem Vorgang?

25 - Ein Körper mit einer Masse von 2 kg bewegt sich unter der Wirkung einer Kraft F auf einer schiefen Ebene im Abstand l = 5 m nach oben, während der Abstand des Körpers von der Erdoberfläche um h = 3 m zunimmt. Die Kraft F ist 30 N. Welche Arbeit hat die Kraft F bei dieser Bewegung verrichtet? Nehmen Sie die Freifallbeschleunigung gleich 10 m/s 2 , Reibungskoeffizient μ = 0,5.

Entscheidung :

Beim Übergang vom Anfangs- zum Endzustand nimmt das Volumen des Gases zu, das Gas leistet also Arbeit. Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik:

Die auf das Gas Q übertragene Wärmemenge ist gleich der Summe der Änderung der inneren Energie für und der vom Gas verrichteten Arbeit:

Die innere Energie des Gases in den Zuständen 1 und 3 wird durch Druck und Volumen des Gases ausgedrückt:

Die Arbeit beim Übergang des Gases von Zustand 1 nach Zustand 3 ist gleich:

Die vom Gas aufgenommene Wärmemenge:

Ein positiver Q-Wert bedeutet, dass das Gas eine gewisse Wärmemenge erhalten hat.

30 - Wenn die Batterieklemmen kurzgeschlossen sind, beträgt der Strom im Stromkreis 12 V. Wenn eine elektrische Lampe mit einem elektrischen Widerstand von 5 Ohm an die Batterieklemmen angeschlossen wird, beträgt der Strom im Stromkreis 2 A. Basierend auf Ergebnisse dieser Experimente bestimmen die EMK der Batterie.

Entscheidung :

Gemäß dem Ohmschen Gesetz für einen geschlossenen Stromkreis geht der Widerstand R bei kurzgeschlossenen Batterieanschlüssen gegen Null. Die Stromstärke im Stromkreis beträgt:

Der Innenwiderstand der Batterie ist also:

Beim Anschluss an die Batterieklemmen der Lampe ist der Strom im Stromkreis gleich:

Von hier erhalten wir:

31 - Eine Mücke fliegt an der Wasseroberfläche des Flusses, ein Fischschwarm befindet sich in einem Abstand von 2 m von der Wasseroberfläche. Was ist die maximale Entfernung zu Mücken, bei der man in dieser Tiefe noch fischen kann? Der relative Brechungsindex von Licht an der Luft-Wasser-Grenzfläche beträgt 1,33.

Die Periode des mathematischen Pendels. Kinetische und potentielle Energie, spezifische Wärmekapazität von Blei. Der Strom im Stromkreis bei Anschluss an eine Gleichstromquelle. Relative Luftfeuchtigkeit, Wärmemenge. Photoelektrischer Effekt von einer Metalloberfläche.

Lösen von Problemen in der Physik.

Ausbildungsaufgaben der Einheitlichen Staatsprüfung der Stufen „B“ und „C“ im Jahr 2010.

Variante 1 Aufgabe Nr. B1: Ein Gewicht von 2 kg wird an einer langen dünnen Schnur aufgehängt. Wird es um 10 cm aus der Gleichgewichtslage ausgelenkt und dann losgelassen, schwingt es frei wie ein mathematisches Pendel mit einer Periodendauer von 1 s. Was passiert mit der Periode, der maximalen potentiellen Energie des Gewichts und der Frequenz seiner Schwingungen, wenn die anfängliche Abweichung des Gewichts 20 cm beträgt?Lösung.Da die Periode eines mathematischen Pendels durch die Formel bestimmt wird: nicht von der Amplitude der Schwingungen abhängen, dann ändern sich sowohl die Periode als auch die Frequenz der Schwingungen nicht Die potentielle Energie wird zunehmen, denn je größer die Amplitude, desto höher steigt das Gewicht - physikalische Größen. Ihre Änderung: A) die Periode 1) wird zunehmen B) die Frequenz 2) wird abnehmen C) das maximale Potential 3) die Energie wird sich nicht ändern Antwort:

Aufgabennummer B2.

Ein Stein wird senkrecht nach oben geworfen. Ändern sich die in der ersten Spalte aufgeführten physikalischen Größen während seiner Aufwärtsbewegung, und wenn ja, wie? Ignorieren Sie den Einfluss des Luftwiderstands.

A) Geschwindigkeit 1) ändert sich nicht

B) Beschleunigung 2) nimmt zu

D) potentielle Energie

Erläuterung. Die Geschwindigkeit des Körpers bei der Aufwärtsbewegung nimmt ab, da die Schwerkraft der Bewegung entgegengerichtet ist. Die Beschleunigung bleibt da konstant

Die kinetische Energie wird durch die Formel bestimmt, daher nimmt auch die Geschwindigkeit ab.

Die potentielle Energie wird durch die Formel bestimmt, also steigt sie an.

Aufgabe B3.

Die Temperatur einer kleinen Bleikugel beim Fall auf eine massive Stahlplatte aus 6,5 m Höhe erhöht sich um 0,5 0 C. Unter Vernachlässigung des Energieverlustes für die Wärmeübertragung an umgebende Körper, bestimmen Sie aus dem Ergebnis dieses Versuchs die spezifische Wärmekapazität von Blei . Die Beschleunigung des freien Falls wird mit 10 m/s 2 angenommen.

Da der Körper in einer Höhe h potentielle Energie hat, die durch die Formel bestimmt wird, und Wärme zum Erhitzen des Körpers, dann erhalten wir gemäß dem Energieerhaltungssatz von hier aus:

Antwort: 130 J/kg K.

Aufgabe B4.

Berechnen Sie den Strom im Stromkreis bei Anschluss an eine Gleichstromquelle mit einer EMF von 6 V und einem Innenwiderstand von 1 Ω eines Widerstands mit einem elektrischen Widerstand von 2 Ω. Schreiben Sie Ihre Antwort als Zahl in Ampere.

Wir bekommen

Antwort: 2A.

Aufgabe B5.

Die Brennweite der Sammellinse beträgt 15 cm. In welcher Entfernung von der Linse befindet sich das Bild eines Objekts, das sich in 20 cm Entfernung von der Linse befindet? Schreiben Sie Ihre Antwort als Zahl in Zentimetern.

Antwort: 60 cm

Aufgabe C1.

Das Experiment ergab, dass bei einer Lufttemperatur im Raum von 23 0 C die Kondensation von Wasserdampf aus der Luft an der Wand des Glases mit kaltem Wasser beginnt, wenn die Temperatur des Glases auf 12 0 C gesenkt wird Ergebnisse dieser Experimente bestimmen die absolute und relative Luftfeuchtigkeit. Verwenden Sie die Tabelle, um das Problem zu lösen. Erklären Sie, warum die Kondensation von Wasserdampf in Luft bei unterschiedlichen Temperaturen beginnen kann. Druck und Dichte von gesättigtem Wasserdampf bei verschiedenen Temperaturen.

Wir bestimmen die relative Luftfeuchtigkeit der Luft nach der Formel:%, wobei p der Partialdruck ist, P 0 der Sattdampfdruck ist, den wir bei einer bestimmten Temperatur aus der Tabelle entnehmen. Der Partialdruck bei diesem Problem wird der Tabelle bei der Temperatur entnommen, bei der die Dampfkondensation beginnt. Wir erhalten P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1400 Pa.

Die absolute Feuchtigkeit der Luft ist gleich der Dampfdichte bei einer gegebenen Temperatur, d.h. 20,6 g / m 3 oder kann als gleich dem Partialdruck bei dieser Temperatur angesehen werden, der gleich dem Sättigungsdampfdruck bei der Kondensationstemperatur ist. Die Kondensation von Wasserdampf in der Luft kann aufgrund der unterschiedlichen relativen Luftfeuchtigkeit bei unterschiedlichen Temperaturen beginnen. Bei einer höheren relativen Luftfeuchtigkeit ist die Konzentration von Wasserdampf in der Luft größer, daher wird dieser Wasserdampf bei einer höheren Temperatur gesättigt, d.h. Die Kondensation beginnt bei einer höheren Temperatur als bei einer niedrigeren relativen Luftfeuchtigkeit.

Aufgabe C2.

In der Attraktion bewegt sich eine 70 kg schwere Person auf einem Rollwagen entlang von Schienen und macht eine „tote Schleife“ in einer vertikalen Ebene. Mit welcher Geschwindigkeit bewegt sich der Trolley am obersten Punkt einer Kreisbahn mit einem Radius von 5 m, wenn an dieser Stelle die Druckkraft einer Person auf dem Trolleysitz 700 N beträgt? Die Beschleunigung des freien Drucks wird mit 10 m/s 2 angenommen. Lösung: Wir stellen in der Zeichnung die Bewegungsbahn und die auf die Person wirkenden Kräfte am höchsten Punkt dar: Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz ist die Vektorsumme der auf den Körper wirkenden Kräfte gleich dem Produkt aus Masse und Beschleunigung:

In Skalarform hat diese Gleichung die Form:

Wobei F T \u003d mg: Von hier aus finden wir die Beschleunigung:

Da die Zentripetalbeschleunigung durch die Formel bestimmt wird: , erhalten wir die Geschwindigkeitsformel:

Antwort: 10m/s.

Aufgabe C3.

Das Diagramm zeigt die Druck- und Volumenänderungen eines idealen einatomigen Gases. Wie viel Wärme wurde vom Gas beim Übergang von Zustand 1 in Zustand 3 aufgenommen oder abgegeben?

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

Q 12 \u003d A 12 + DU 12 "wobei A 12 \u003d RDV \u003d P 1 (V 2 -V 1),

dann ist die Gesamtwärmemenge gleich: Q 123 = 50 + 90 = 140 kJ. Wärme wird empfangen.

Antwort: 140 kJ.

Aufgabe C4.

Bei einem Kurzschluss der Batterieklemmen beträgt der Strom im Stromkreis I 1 \u003d 12 A.

Bei Anschluss an die Batterieklemmen einer elektrischen Lampe mit einem elektrischen Widerstand von 5 Ohm beträgt der Strom im Stromkreis I 2 \u003d 2A. Bestimmen Sie anhand der Ergebnisse dieser Experimente die EMK des Generators.

Nach dem Ohmschen Gesetz für einen vollständigen Stromkreis im Kurzschlussfall, wobei r der Widerstand der Stromquelle ist. Der Außenwiderstand ist in diesem Fall 0.

Wenn der Außenwiderstand von 0 verschieden ist, dann lautet das Ohmsche Gesetz für einen vollständigen Stromkreis:

Aus zwei Gleichungen ausgedrückt, erhalten wir ein Gleichungssystem:

dann ist die EMF der Quelle gleich:

Durch Einsetzen der Daten erhalten wir:

Antwort: 12V.

Aufgabe C5.

Eine Mücke fliegt im Fluss nahe der Oberfläche, ein Fischschwarm befindet sich in einem Abstand von 2 m von der Wasseroberfläche. Was ist die maximale Entfernung zu einer Mücke, in der sie in dieser Tiefe noch von Fischen gesehen werden kann? Der relative Brechungsindex von Licht an der Luft-Wasser-Grenzfläche beträgt 1,33.

Lassen Sie uns die Position eines Fischschwarms und einer Mücke auf der Wasseroberfläche darstellen: An Punkt A gibt es Fische, an Punkt B - eine Mücke. Nach dem Brechungsgesetz haben wir die Formel: , wobei der Brechungsindex von Wasser ist, für Luft ist der Brechungsindex 1. Damit der Fisch eine Mücke sehen kann, muss der Brechungswinkel gleich 90 0 sein. Für den Winkel gilt per Definition des Sinus:

Dann erhalten wir zur Bestimmung des Abstands r die Formel:

Antwort: 2,66 m.

Aufgabe C6.

Der photoelektrische Effekt von der Oberfläche dieses Metalls wird bei einer Strahlungsfrequenz von mindestens 6 10 14 Hz beobachtet. Finden Sie die Frequenz des einfallenden Lichts, wenn die von der Metalloberfläche emittierten Photoelektronen vollständig vom Gitter eingefangen werden, dessen Potential relativ zum Metall 3 V beträgt.

Nach dem Energieerhaltungssatz des Photoeffekts erhält man bei Lichteinfall mit einer Frequenz entsprechend der roten Grenze des Photoeffekts und bei höherer Frequenz zwei Gleichungen:

Da die Arbeit eines elektrischen Stroms beim Bewegen eines geladenen Teilchens gleich der Änderung der kinetischen Energie dieses Teilchens ist, d.h.

erhalten wir die zweite Gleichung für den photoelektrischen Effekt in der Form:

Subtrahiert man die erste Gleichung von der zweiten Gleichung, erhält man:

Geben Sie die Daten ein und führen Sie die Berechnungen durch:

Antwort: 1,3 10 15 Hz.

Option 2 Aufgabe B1: Ein Gewicht von 2 kg wird an einer dünnen Schnur aufgehängt. Wird es um 10 cm aus der Gleichgewichtslage ausgelenkt und dann losgelassen, schwingt es frei wie ein mathematisches Pendel. Was passiert mit der Schwingungsdauer des Gewichts, der maximalen potentiellen Energie des Gewichts und der Frequenz seiner Schwingungen, wenn die anfängliche Abweichung des Gewichts 5 cm beträgt? Lösung: Da die Periode eines mathematischen Pendels durch die bestimmt wird Formel: d.h. nicht von der Amplitude der Schwingungen abhängen, dann ändern sich Periode und Frequenz der Schwingungen nicht.Die potentielle Energie wird abnehmen, denn je kleiner die Amplitude, desto geringer steigt das Gewicht auf eine niedrigere Höhe – physikalische Größen. Ihre Änderung A) Periode 1) wird zunehmen B) Frequenz 2) wird abnehmen C) maximales Potential 3) Energie wird sich nicht ändern Antwort:

Aufgabe B2.

Der Stein fällt frei senkrecht nach unten. Ändern sich die in der ersten Spalte aufgeführten physikalischen Größen während seiner Abwärtsbewegung, und wenn ja, wie? Stellen Sie eine Entsprechung zwischen den in der ersten Spalte aufgeführten physikalischen Größen und den möglichen Arten ihrer Änderungen, die in der zweiten Spalte aufgeführt sind, her. Ignorieren Sie die Wirkung des Widerstands.

Physikalische Quantitäten. Ihre Veränderungen.

A) Geschwindigkeit 1) ändert sich nicht

B) Beschleunigung 2) nimmt zu

C) kinetische Energie 3) abnimmt.

D) potentielle Energie

Erläuterung. Die Geschwindigkeit des Körpers bei der Abwärtsbewegung erhöht sich, da die Schwerkraft entlang der Bewegung gerichtet ist. Die Beschleunigung bleibt da konstant.

Kinetische Energie wird durch die Formel bestimmt, also mit zunehmender Geschwindigkeit. Die potentielle Energie wird durch die Formel bestimmt, also nimmt sie ab. Antworten:

Aufgabe B3.

Die Temperatur einer kleinen Bleikugel beim Aufprall auf eine massive Stahlplatte erhöhte sich um 1 0 C. Vernachlässigt man die Energieverluste für die Wärmeübertragung an umgebende Körper. Bestimme aus dem Ergebnis dieses Experiments die Höhe, aus der die Kugel gefallen ist. Die spezifische Wärmekapazität von Blei beträgt 130 J/(kg·K). Die Beschleunigung des freien Falls wird gleichgesetzt

10m/s2 . Schreiben Sie Ihre Antwort als Zahl in Metern.

Da der Körper in einer Höhe h eine potentielle Energie hat, die durch die Formel bestimmt wird, und Wärme zum Erhitzen des Körpers, dann gemäß dem Energieerhaltungssatz

Von hier erhalten wir:

Antwort: 13m.

Aufgabe B4.

Berechnen Sie den Strom im Stromkreis bei Anschluss an eine 12-V-Gleichstromquelle mit einem Innenwiderstand von 2 Ohm und einem Widerstand mit einem elektrischen Widerstand von 4 Ohm. Schreiben Sie Ihre Antwort als Zahl in Ampere.

Nach dem Ohmschen Gesetz für einen vollständigen Stromkreis wird die Stromstärke durch die Formel bestimmt:

Wir bekommen

Antwort: 2A.

Aufgabe B5.

Die Brennweite der Sammellinse beträgt 15 cm. In welcher Entfernung von der Linse befindet sich ein Objekt, dessen eigentliches Bild in 60 cm Entfernung von der Linse aufgenommen wurde? Schreiben Sie Ihre Antwort als Zahl in Zentimetern.

Nach der Formel für dünne Sammellinsen gilt:

Von hier erhalten wir: , wir ersetzen die Daten:

Antwort: 20 cm

Aufgabe C1.

Das Experiment ergab, dass bei einer Lufttemperatur im Raum von 25 0 C die Kondensation von Wasserdampf aus der Luft an der Wand des Glases mit kaltem Wasser beginnt, wenn die Temperatur des Glases auf 14 0 C gesenkt wird Ergebnisse dieser Experimente bestimmen die absolute und relative Luftfeuchtigkeit. Verwenden Sie die Tabelle, um das Problem zu lösen. Ändert sich die relative Luftfeuchtigkeit mit steigender Lufttemperatur im Raum, wenn bei gleicher Glastemperatur von 14 0 C die Wasserdampfkondensation aus der Luft beginnt. Druck und Dichte des gesättigten Wasserdampfes bei unterschiedlichen Temperaturen.

Die relative Luftfeuchtigkeit wird durch die Formel bestimmt:

wobei p der Partialdruck ist, P 0 der Sättigungsdampfdruck ist, der bei einer bestimmten Temperatur aus der Tabelle entnommen wird. Der Partialdruck bei diesem Problem wird der Tabelle bei der Temperatur entnommen, bei der die Dampfkondensation beginnt. Wir erhalten P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1600 Pa.

Die Luftfeuchtigkeit beträgt also:

Mit steigender Temperatur steigt der Sättigungsdampfdruck, während sich der Partialdruck nicht ändert, da bei gleicher Temperatur Kondensation auftritt. Daher nimmt die relative Feuchtigkeit in diesem Fall ab.

Aufgabe C2.

In der Attraktion bewegt sich eine 60 kg schwere Person auf einer Laufkatze auf Schienen und macht in einer vertikalen Ebene eine „tote Schleife“ auf einer Kreisbahn mit einem Radius von 5 m. Wie groß ist die Druckkraft einer Person auf den Sitz des Wagens bei einer Geschwindigkeit von 10 m/s, wenn sie den unteren Punkt passiert? Die Beschleunigung des freien Drucks wird mit 10 m/s 2 angenommen.

Lösung: Wir stellen in der Zeichnung die Bewegungsbahn und die Kräfte dar, die auf die Person am obersten Punkt einwirken:

Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz ist die Vektorsumme der auf einen Körper wirkenden Kräfte gleich dem Produkt aus Masse und Beschleunigung:

In Skalarform hat diese Gleichung die Form:

wo F T \u003d mg: Von hier aus finden wir die Reaktionskraft des Trägers: N \u003d mg + ma. Da die Zentripetalbeschleunigung durch die Formel: bestimmt wird, erhalten wir die Formel: N=m (g+v 2 /R).

Ersetzen Sie die Daten und führen Sie die Berechnungen durch: N=60 (10+100/5) =1800H

Nach dem dritten Newtonschen Gesetz ist die Kraft des Drucks einer Person auf den Sitz betragsmäßig gleich der Reaktionskraft der Unterlage, d.h. Fd \u003d N, Fd \u003d 1800H

Antwort: 1800N.

Aufgabe C3.

Das Diagramm zeigt die Druck- und Volumenänderungen eines idealen Monoatoms

Gas. Wie viel Wärme wurde vom Gas beim Übergang von Zustand 1 in Zustand 3 aufgenommen oder abgegeben?

Die Gesamtwärmemenge wird durch die Formel bestimmt:

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

Q 12 \u003d A 12 + DU 12 "wobei A 12 \u003d RDV \u003d 0

„U=3/2íRDÒ=3/2V 1 (P 2 -P 1)

dann ist die Wärmemenge in Abschnitt 1-2 gleich:

Q 12 \u003d 3/2 1 (10-30) \u003d -30 kJ.

Die Wärmemenge in Abschnitt 2-3 ist gleich:

Q 23 \u003d A 23 + DU 23; Q 23 \u003d P 2 (V 3 - V 2) + 3 / 2P 2 (V 3 - V 2) \u003d

5 / 2P 2 (V 3 - V 2); Q=5/2 10 (3-1)=50 kJ,

dann ist die Gesamtwärmemenge: Q=-30+50=20kJ

Wärme wird empfangen.

Antwort: 20 kJ.

Aufgabe C4.

Die Kathode einer Fotozelle mit einer Austrittsarbeit von 4,42 10 -19 J wird mit Licht mit einer Frequenz beleuchtet

1,0 10 15Hz. Die von der Kathode emittierten Elektronen fallen in ein homogenes Magnetfeld mit einer Induktion von 8,3 · 10 -4 T senkrecht zu den Induktionslinien dieses Feldes. Wie groß ist der maximale Radius des Kreises R, auf dem sich die Elektronen bewegen?

Nach dem Energieerhaltungssatz für den photoelektrischen Effekt haben wir die Formel:

hn \u003d Aout + E k, E k \u003d mv 2 / 2, dann hn \u003d A out + mv 2 / 2.

Daraus bestimmen wir die Geschwindigkeit des Elektrons:

In einem Magnetfeld wirkt auf ein geladenes Teilchen die Lorentzkraft, die durch die Formel bestimmt wird: F=qvBsinb, weil der Winkel 90 0 C beträgt, dann sinb=1, dann F=qvB.

Nach dem zweiten Newtonschen Gesetz ist die Kraft F=ma.

Durch Gleichsetzen der beiden Formeln erhalten wir die Gleichheit: qvB=ma. Die Beschleunigung wird bestimmt durch die Formel: a=v 2 /R, also qvB=m v 2 /R, vereinfachend erhalten wir:

R \u003d mv / qB, indem wir die Daten ersetzen, werden wir die Berechnungen durchführen:

R = 9,1 10 –31 6,92 10 5 /(1,6 10 –19 8,3 10 –4) = 4,74 10 –3 m = 4,74 mm

Antwort: 4,74 mm.

Aufgabe C5.

Ein 4 m tiefes Becken ist mit Wasser gefüllt, der relative Brechungsindex an der Luft-Wasser-Grenze beträgt 1,33. Wie tief erscheint das Becken einem Betrachter, der senkrecht ins Wasser blickt?

Nach dem Brechungsgesetz, wo der Brechungsindex von Wasser ist, ist 1 der Brechungsindex von Luft. Aus den Dreiecken ABC und MBC finden wir das Bein x: x \u003d h tgv, x \u003d H tgb. Da die linken Teile gleich sind, also die Wunden und die rechten Teile, erhalten wir die Gleichung: h tgv \u003d H tgb, also h \u003d H tgb / tgv. Die Winkel b und c werden sehr klein genommen, daher sinb \u003d tgb, sin c \u003d tgv. Wir erhalten die Gleichheit:

h \u003d H sinb / sin c \u003d H / n, wir erhalten: h \u003d 4 / 1,33 \u003d 3 m.

Antwort: 3m.

Aufgabe C6.

Berechnen Sie anhand von Massentabellen von Atomkernen und Elementarteilchen die Energie, die bei der Synthese von 1 kg Helium aus Wasserstoffisotopen - Deuterium und Tritium - freigesetzt wird:

Massen von Atomkernen

	Name Element		Masse des Atomkerns eines Isotops
			1, 6726 10 -27 kg	1, 00727 ein. Essen.
			3, 3437 10 -27 kg	2.01355a. Essen.
			5, 0075 10 -27 kg	3.01550 ein. Essen.
			5.0066 10 -27 kg	3.01493a. Essen.
			6.6449 10 -27 kg	4.00151a. Essen.
	Aluminium		44.7937 10 -27 kg	26.97441 a. Essen.
	Aluminium		49.7683 10 -27 kg	29.97008a. Essen.

Lassen Sie uns die Energie finden, die während der Synthese eines Kerns gemäß der Formel freigesetzt wird:

Die Anzahl der Kerne, die in der Masse von 1 kg Helium enthalten sind, kann durch die Formel gefunden werden:

Dann ist die Gesamtenergie gleich: E=E 1 N; Geben Sie die Daten ein und führen Sie die Berechnungen durch:

E \u003d 1,5 10 26 0,2817 10 -11 \u003d 4,2 10 14 J

Antwort: 4,2 10 14 J

Literatur 1. O.F. Kabardin, S.I. Kabardin "Typische Testaufgaben", Verlag "Exam" Moskau 2010.2. SÜDEN. Pavlenko "Die Anfänge der Physik", Lehrbuch, Prüfungsverlag, Moskau 2005.3. G. Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev "Physik, Klasse 11", Moskau 2009 Verlag "Aufklärung".

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Wie groß ist die Schwingungsdauer T des Pendels, wenn der Experimentator den Teilungswert der Stoppuhr als Messfehler nimmt?

1) (4,12 ± 0,02) Sek. 3) (4,12 ± 0,01) Sek

2) (4,12 ± 0,2) Sek. 4) (4,12 ± 0,1) Sek

Antworten:_________ (2 Punkte)

24. Um das Volumen des Körpers durch Eintauchen in Wasser möglichst genau zu ermitteln, wurden die Schüler gebeten, Messungen mit zwei Messzylindern mit Wasser durchzuführen (siehe Abb.) Die Schüler mussten die Messergebnisse vergleichen die absoluten instrumentellen Messfehler und die absoluten Ablesefehler berücksichtigen. Es wurde vereinbart, dass jeder der berücksichtigten Fehler dem Teilungswert des Messzylinders gleichgesetzt wird.

Bei der Beantwortung der Aufgabenfrage kamen die Experimentatoren zu vier unterschiedlichen Ergebnissen.

Wählen Sie aus den unten stehenden Eingaben den korrekten Wert des gemessenen Körpervolumens mit dem kleinsten Fehler aus

1) der erste Zylinder, (10 ± 10) cm 3

2) der erste Zylinder, (10 ± 5) cm 3

3) zweiter Zylinder, (10 ± 4) cm 3

4) zweiter Zylinder, (10 ± 2) cm 3

Antworten:_________ (2 Punkte)

25. In einem Aufzug, der mit einer Beschleunigung von 2 m / s 2 nach oben fährt, befindet sich ein Passagier mit einem Gewicht von 50 kg. Welcher Gravitationsmodul wirkt auf den Passagier?

Antwort: __________N (4 Punkte)

26. Ein ideales Gas erhielt eine Wärmemenge von 300 J und verrichtete eine Arbeit von 100 J. Um wie viel stieg in diesem Fall die innere Energie des Gases?

Antwort: __________ J (4 Punkte)

27. Der Schwingkreis besteht aus einem Kondensator mit einer elektrischen Kapazität von 50 Mikrofarad und einer Induktionsspule von 2 H. Wie groß ist die zyklische Frequenz freier elektromagnetischer Schwingungen?

Antwort: __________ rad/s (4 Punkte)

28. Im Experiment wurde festgestellt, dass bei einer Lufttemperatur im Bad von 60 ° C die Kondensation von Wasserdampf aus der Luft an der Wand eines Wasserglases beginnt, wenn die Temperatur des Glases auf 29 ° C gesenkt wird . Bestimmen Sie anhand der Ergebnisse dieser Experimente die relative Luftfeuchtigkeit. Verwenden Sie die Tabelle, um das Problem zu lösen. Bei einer Erhöhung der Lufttemperatur im Raum beginnt bei gleicher Glastemperatur von 29°C die Kondensation von Wasserdampf aus der Luft. Hat sich die relative Luftfeuchtigkeit verändert?

Antworten:__________% (4 Punkte)

Die Lösung der Aufgaben 29 - 32 finden Sie im Lösungsbogen A-1. Es muss vollständig sein; umfassen Gesetze und Formeln, deren Anwendung zur Lösung des Problems notwendig und ausreichend ist, sowie mathematische Umformungen, Berechnungen mit einer numerischen Antwort und ggf. einer die Lösung erläuternden Abbildung.

29. In der Attraktion macht eine Person mit einem Gewicht von 100 kg eine "tote Schleife" in einer vertikalen Ebene. Wenn der Geschwindigkeitsvektor senkrecht nach unten gerichtet war, betrug die Kraft des Normaldrucks einer Person auf dem Sitz 2000 N. Finden Sie die Geschwindigkeit der Laufkatze an dieser Stelle mit einem Kreisbahnradius von 5 m.

Antworten: ______________ (6 Punkte)

30. Das Diagramm (siehe Abbildung) zeigt die Druck- und Volumenänderungen eines idealen einatomigen Gases. Wie viel Wärme wurde vom Gas beim Übergang von Zustand 1 in Zustand 3 aufgenommen oder abgegeben?

31. In einem homogenen Magnetfeld mit einer Induktion von 1,67 10 -5 T bewegt sich ein Proton senkrecht zum Induktionsvektor B mit einer Geschwindigkeit von 8 km / s. Bestimmen Sie den Radius der Protonenflugbahn.

Antworten: ______________ (6 Punkte)

32. Bei der Explosion einer thermonuklearen Bombe wird eine Energie von 8,3 10 16 J freigesetzt.Diese Energie wird hauptsächlich durch die Spaltung von Uran 238-Kernen gewonnen. Bei der Spaltung eines Uran 238-Kerns werden 200 MeV freigesetzt, die Masse von der Kern ist ungefähr 238 a.m.u. Berechnen Sie die Masse der Urankerne, die während der Explosion gespalten wurden, und den gesamten Massendefekt.

Antworten: ______________ (6 Punkte)

Berichtigungsformular B