kimy física do exame de estágio inicial. Preparação para o exame de física: exemplos, soluções, explicações

O Serviço Federal de Supervisão em Educação e Ciência resumiu os resultados preliminares do USE 2017 em ciências sociais, literatura e física.

Cerca de 318.000 participantes passaram no USE em ciências sociais durante o período principal, mais de 155.000 participantes fizeram o USE em física e mais de 41.000 participantes fizeram o USE em literatura. As pontuações médias nas três disciplinas em 2017 são comparáveis ​​aos resultados do ano anterior.

O número de participantes do USE que não conseguiram superar o limite mínimo estabelecido em disciplinas diminuiu: em ciências sociais para 13,8% de 17,5% no ano passado, em física - para 3,8% de 6,1%, na literatura - para 2,9% de 4,4% um ano antes.

“As notas médias são comparáveis ​​aos resultados do ano anterior, o que indica a estabilidade do exame e a objetividade da avaliação. É importante que o número daqueles que não ultrapassaram os limites mínimos esteja diminuindo. Isso se deve em grande parte ao trabalho competente com os resultados do USE, quando são analisados ​​e utilizados no trabalho dos institutos de formação avançada de professores. Em várias regiões, o projeto “Vou passar no Exame Unificado do Estado” deu resultados muito sérios”, disse Sergey Kravtsov, chefe da Rosobrnadzor.

Graças ao uso da tecnologia de digitalização dos trabalhos dos participantes nos pontos de exame, os resultados do USE em ciências sociais, literatura e física foram processados ​​antes dos prazos estabelecidos pelo cronograma de emissão de resultados. Os graduados poderão descobrir seu resultado um dia antes.

Ao se preparar para o exame, os graduados estão melhor usando opções de fontes oficiais de suporte de informações para o exame final.

Para entender como fazer o trabalho de exame, você deve primeiro se familiarizar com as versões demo do KIM USE em física do ano atual e com as opções de USE para o período inicial.

Em 10 de maio de 2015, a fim de proporcionar aos graduados uma oportunidade adicional de se preparar para o exame estadual unificado em física, o site do FIPI publica uma versão do KIM usado para conduzir o USE do período inicial de 2017. Estas são opções reais do exame realizado em 04/07/2017.

Versões iniciais do exame em física 2017

Versão de demonstração do exame 2017 em física

Opção de tarefa + respostas opção+resposta
Especificação download
Codificador download

Versões de demonstração do exame de física 2016-2015

Física Opção de download
2016 versão do exame 2016
2015 variante EGE fizika

Mudanças no KIM USE em 2017 em comparação com 2016

A estrutura da parte 1 da prova foi alterada, a parte 2 foi mantida inalterada. Do trabalho de exame, foram excluídas as tarefas com a escolha de uma resposta correta e adicionadas as tarefas com resposta curta.

Ao fazer mudanças na estrutura do trabalho de exame, as abordagens conceituais gerais para a avaliação dos resultados educacionais foram preservadas. Em particular, a pontuação máxima para a conclusão de todas as tarefas do exame permaneceu inalterada, a distribuição das pontuações máximas para tarefas de diferentes níveis de complexidade e a distribuição aproximada do número de tarefas por seções do curso de física escolar e métodos de atividade foram preservado.

Uma lista completa de perguntas que podem ser controladas no exame estadual unificado em 2017 é fornecida no codificador de elementos de conteúdo e requisitos para o nível de preparação de graduados de organizações educacionais para o exame estadual unificado em 2017 em física.

O objetivo da versão de demonstração do Exame Estadual Unificado em Física é permitir que qualquer participante do Exame Estadual Unificado e o público em geral tenham uma ideia da estrutura do futuro KIM, o número e a forma de tarefas e o nível de sua complexidade.

Os critérios fornecidos para avaliar o desempenho de tarefas com uma resposta detalhada, incluídos nesta opção, dão uma ideia dos requisitos para a integridade e correção de escrever uma resposta detalhada. Essas informações permitirão que os graduados desenvolvam uma estratégia para se preparar e passar no exame.

Abordagens para a seleção de conteúdo, o desenvolvimento da estrutura do KIM USE em física

Cada versão do exame inclui tarefas que testam o desenvolvimento de elementos de conteúdo controlados de todas as seções do curso de física escolar, enquanto tarefas de todos os níveis taxonômicos são oferecidas para cada seção. Os elementos de conteúdo mais importantes do ponto de vista da formação continuada nas instituições de ensino superior são controlados na mesma variante por tarefas de diferentes níveis de complexidade.

O número de tarefas para uma determinada seção é determinado pelo conteúdo do conteúdo e proporcional ao tempo de estudo alocado para seu estudo de acordo com um programa exemplar em física. Vários planos, segundo os quais as opções de exame são construídas, são construídos com base no princípio de adição de conteúdo para que, em geral, todas as séries de opções forneçam diagnósticos para o desenvolvimento de todos os elementos de conteúdo incluídos no codificador.

Cada opção inclui tarefas em todas as seções de diferentes níveis de complexidade, permitindo testar a capacidade de aplicar leis e fórmulas físicas tanto em situações educacionais típicas quanto em situações não tradicionais que exigem um grau suficientemente alto de independência ao combinar algoritmos de ação conhecidos ou criando seu próprio plano de execução de tarefas.

A objetividade das tarefas de verificação com resposta detalhada é assegurada por critérios de avaliação uniformes, pela participação de dois peritos independentes na avaliação de um trabalho, pela possibilidade de nomeação de um terceiro perito e pela existência de processo de recurso. O Exame Estadual Unificado em Física é um exame de escolha para graduados e tem como objetivo diferenciar o ingresso nas instituições de ensino superior.

Para isso, estão incluídas no trabalho tarefas de três níveis de complexidade. A conclusão de tarefas de nível básico de complexidade permite avaliar o nível de domínio dos elementos de conteúdo mais significativos de um curso de física do ensino médio e o domínio das atividades mais importantes.

Entre as tarefas do nível básico, destacam-se as tarefas cujo conteúdo corresponde ao padrão do nível básico. O número mínimo de pontos USE em física, que confirma que o graduado domina o programa de educação geral secundária (completa) em física, é definido com base nos requisitos para dominar o padrão de nível básico. A utilização de tarefas de elevado e elevado grau de complexidade no trabalho de exame permite-nos avaliar o grau de prontidão do aluno para continuar os estudos na universidade.

Preparação para o OGE e o Exame Estadual Unificado

Ensino médio geral

Linha UMK A. V. Grachev. Física (10-11) (básico, avançado)

Linha UMK A. V. Grachev. Física (7-9)

Linha UMK A. V. Peryshkin. Física (7-9)

Preparação para o exame de física: exemplos, soluções, explicações

Analisamos as tarefas do exame de física (Opção C) com o professor.

Lebedeva Alevtina Sergeevna, professora de física, experiência de trabalho 27 anos. Diploma do Ministério da Educação da Região de Moscou (2013), Gratidão do Chefe do Distrito Municipal Voskresensky (2015), Diploma do Presidente da Associação de Professores de Matemática e Física da Região de Moscou (2015).

O trabalho apresenta tarefas de diferentes níveis de complexidade: básico, avançado e alto. As tarefas de nível básico são tarefas simples que testam a assimilação dos conceitos físicos, modelos, fenômenos e leis mais importantes. As tarefas de nível avançado visam testar a capacidade de usar os conceitos e leis da física para analisar vários processos e fenômenos, bem como a capacidade de resolver problemas para a aplicação de uma ou duas leis (fórmulas) em qualquer um dos tópicos do curso de física escolar. No trabalho 4, as tarefas da parte 2 são tarefas de alto nível de complexidade e testam a capacidade de usar as leis e teorias da física em uma situação nova ou alterada. O cumprimento de tais tarefas requer a aplicação de conhecimentos de duas três seções da física ao mesmo tempo, ou seja, alto nível de treinamento. Esta opção é totalmente consistente com a versão demo do USE em 2017, as tarefas são retiradas do banco aberto de tarefas do USE.

A figura mostra um gráfico da dependência do módulo de velocidade no tempo t. Determine a partir do gráfico a trajetória percorrida pelo carro no intervalo de tempo de 0 a 30 s.


Solução. O caminho percorrido pelo carro no intervalo de tempo de 0 a 30 s é definido mais simplesmente como a área de um trapézio, cujas bases são os intervalos de tempo (30 - 0) = 30 s e (30 - 10) = 20 s, e a altura é a velocidade v= 10 m/s, ou seja

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

Responda. 250 m

Uma massa de 100 kg é levantada verticalmente para cima com uma corda. A figura mostra a dependência da projeção da velocidade V carga no eixo direcionado para cima, a partir do tempo t. Determine o módulo da tensão do cabo durante o levantamento.



Solução. De acordo com a curva de projeção de velocidade v carga em um eixo direcionado verticalmente para cima, a partir do tempo t, você pode determinar a projeção da aceleração da carga

uma = v = (8 - 2) m/s \u003d 2 m/s 2.
t 3 segundos

A carga é acionada por: gravidade direcionada verticalmente para baixo e força de tensão do cabo direcionada ao longo do cabo verticalmente para cima, veja a fig. 2. Vamos escrever a equação básica da dinâmica. Vamos usar a segunda lei de Newton. A soma geométrica das forças que atuam sobre um corpo é igual ao produto da massa do corpo pela aceleração transmitida a ele.

+ = (1)

Vamos escrever a equação para a projeção dos vetores no referencial associado à Terra, o eixo OY estará direcionado para cima. A projeção da força de tração é positiva, pois a direção da força coincide com a direção do eixo OY, a projeção da força da gravidade é negativa, pois o vetor força é oposto ao eixo OY, a projeção do vetor aceleração também é positivo, então o corpo se move com aceleração para cima. Nós temos

Tmg = mãe (2);

da fórmula (2) o módulo da força de tração

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

Responda. 1200N.

O corpo é arrastado ao longo de uma superfície horizontal áspera com velocidade constante, cujo módulo é de 1,5 m/s, aplicando-lhe uma força conforme mostrado na Figura (1). Neste caso, o módulo da força de atrito deslizante que atua sobre o corpo é de 16 N. Qual é a potência desenvolvida pela força F?



Solução. Vamos imaginar o processo físico especificado na condição do problema e fazer um desenho esquemático indicando todas as forças que atuam no corpo (Fig. 2). Vamos escrever a equação básica da dinâmica.

T + + = (1)

Tendo escolhido um sistema de referência associado a uma superfície fixa, escrevemos equações para a projeção de vetores nos eixos coordenados selecionados. De acordo com a condição do problema, o corpo se move uniformemente, pois sua velocidade é constante e igual a 1,5 m/s. Isso significa que a aceleração do corpo é zero. Duas forças atuam horizontalmente sobre o corpo: força de atrito deslizante tr. e a força com que o corpo é arrastado. A projeção da força de atrito é negativa, pois o vetor força não coincide com a direção do eixo X. Projeção de força F positivo. Lembramos que para encontrar a projeção, abaixamos a perpendicular desde o início e o final do vetor até o eixo selecionado. Pensando nisso, temos: F co- F tr = 0; (1) expressar a projeção da força F, isto é F cosα = F tr = 16N; (2) então a potência desenvolvida pela força será igual a N = F cosα V(3) Vamos fazer uma substituição, levando em consideração a equação (2), e substituir os dados correspondentes na equação (3):

N\u003d 16 N 1,5 m / s \u003d 24 W.

Responda. 24 W.

Uma carga fixada em uma mola leve com rigidez de 200 N/m oscila verticalmente. A figura mostra um gráfico do deslocamento x carga do tempo t. Determine qual é o peso da carga. Arredonde sua resposta para o número inteiro mais próximo.


Solução. O peso na mola oscila verticalmente. De acordo com a curva de deslocamento de carga X de tempos t, determine o período de oscilação da carga. O período de oscilação é T= 4s; da fórmula T= 2π expressamos a massa m carga.


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

Responda: 81kg.

A figura mostra um sistema de dois blocos leves e um cabo sem peso, com o qual você pode equilibrar ou levantar uma carga de 10 kg. O atrito é desprezível. Com base na análise da figura acima, selecione dois afirmações corretas e indique seus números na resposta.


  1. Para manter a carga em equilíbrio, você precisa agir na extremidade da corda com uma força de 100 N.
  2. O sistema de blocos mostrado na figura não dá ganho de força.
  3. h, você precisa puxar uma seção de corda com um comprimento de 3 h.
  4. Para levantar lentamente uma carga a uma altura hh.

Solução. Nesta tarefa, é necessário relembrar mecanismos simples, nomeadamente blocos: um bloco móvel e um bloco fixo. O bloco móvel dá um ganho de força duas vezes, enquanto a seção da corda deve ser puxada duas vezes mais, e o bloco fixo é usado para redirecionar a força. No trabalho, mecanismos simples de ganhar não dão. Depois de analisar o problema, selecionamos imediatamente as declarações necessárias:

  1. Para levantar lentamente uma carga a uma altura h, você precisa puxar uma seção de corda com um comprimento de 2 h.
  2. Para manter a carga em equilíbrio, você precisa agir na extremidade da corda com uma força de 50 N.

Responda. 45.

Um peso de alumínio, fixado em um fio sem peso e inextensível, é completamente imerso em um recipiente com água. A carga não toca as paredes e o fundo da embarcação. Em seguida, uma carga de ferro é imersa no mesmo recipiente com água, cuja massa é igual à massa da carga de alumínio. Como o módulo da força de tração do fio e o módulo da força da gravidade agindo sobre a carga mudarão como resultado disso?

  1. aumenta;
  2. Diminui;
  3. Não muda.


Solução. Analisamos a condição do problema e selecionamos os parâmetros que não mudam durante o estudo: esta é a massa do corpo e o líquido em que o corpo está imerso nos fios. Depois disso, é melhor fazer um desenho esquemático e indicar as forças que atuam na carga: a força da tensão da linha F controle, direcionado ao longo da rosca para cima; gravidade direcionada verticalmente para baixo; força arquimediana uma, agindo do lado do líquido sobre o corpo imerso e direcionado para cima. De acordo com a condição do problema, a massa das cargas é a mesma, portanto, o módulo da força da gravidade que atua sobre a carga não muda. Como a densidade dos bens é diferente, o volume também será diferente.

V = m .
p

A densidade do ferro é de 7.800 kg/m 3 e a carga de alumínio é de 2.700 kg/m 3. Consequentemente, V e< Va. O corpo está em equilíbrio, a resultante de todas as forças que atuam sobre o corpo é zero. Vamos direcionar o eixo de coordenadas OY para cima. Escrevemos a equação básica da dinâmica, levando em conta a projeção de forças, na forma F ex + Famg= 0; (1) Expressamos a força de tensão F extra = mgFa(2); A força de Arquimedes depende da densidade do líquido e do volume da parte submersa do corpo Fa = ρ gV p.h.t. (3); A densidade do líquido não muda e o volume do corpo de ferro é menor V e< Va, então a força de Arquimedes agindo sobre a carga de ferro será menor. Tiramos uma conclusão sobre o módulo da força de tensão do fio, trabalhando com a equação (2), ele aumentará.

Responda. 13.

Massa da barra m desliza de um plano inclinado áspero fixo com um ângulo α na base. O módulo de aceleração da barra é igual a uma, o módulo de velocidade da barra aumenta. A resistência do ar pode ser desprezada.

Estabeleça uma correspondência entre as grandezas físicas e as fórmulas com as quais elas podem ser calculadas. Para cada posição da primeira coluna, selecione a posição correspondente da segunda coluna e anote os números selecionados na tabela sob as letras correspondentes.

B) O coeficiente de atrito da barra no plano inclinado

3) mg cosα

4) sinα - uma
g cosα

Solução. Esta tarefa requer a aplicação das leis de Newton. Recomendamos fazer um desenho esquemático; indicam todas as características cinemáticas do movimento. Se possível, descreva o vetor aceleração e os vetores de todas as forças aplicadas ao corpo em movimento; lembre-se que as forças que atuam sobre o corpo são o resultado da interação com outros corpos. Em seguida, escreva a equação básica da dinâmica. Escolha um sistema de referência e escreva a equação resultante para a projeção dos vetores força e aceleração;

Seguindo o algoritmo proposto, faremos um desenho esquemático (Fig. 1). A figura mostra as forças aplicadas ao centro de gravidade da barra e os eixos de coordenadas do sistema de referência associados à superfície do plano inclinado. Como todas as forças são constantes, o movimento da barra será igualmente variável com o aumento da velocidade, ou seja, o vetor aceleração é direcionado na direção do movimento. Vamos escolher a direção dos eixos como mostrado na figura. Vamos anotar as projeções de forças nos eixos selecionados.


Vamos escrever a equação básica da dinâmica:

Tr + = (1)

Vamos escrever esta equação (1) para a projeção de forças e aceleração.

No eixo OY: a projeção da força de reação do suporte é positiva, pois o vetor coincide com a direção do eixo OY N y = N; a projeção da força de atrito é zero, pois o vetor é perpendicular ao eixo; a projeção da gravidade será negativa e igual a mgy= mg cosα; projeção vetorial de aceleração ay= 0, pois o vetor aceleração é perpendicular ao eixo. Nós temos Nmg cosα = 0 (2) da equação expressamos a força de reação que atua na barra do lado do plano inclinado. N = mg cosα (3). Vamos anotar as projeções no eixo OX.

No eixo OX: projeção de força Né igual a zero, pois o vetor é perpendicular ao eixo OX; A projeção da força de atrito é negativa (o vetor é direcionado na direção oposta em relação ao eixo selecionado); a projeção da gravidade é positiva e igual a mg x = mg sinα (4) de um triângulo retângulo. Projeção de aceleração positiva um x = uma; Então escrevemos a equação (1) levando em consideração a projeção mg sinα- F tr = mãe (5); F tr = m(g sinα- uma) (6); Lembre-se que a força de atrito é proporcional à força de pressão normal N.

Por definição F tr = µ N(7), expressamos o coeficiente de atrito da barra no plano inclinado.

μ = F tr = m(g sinα- uma) = tanα – uma (8).
N mg cosα g cosα

Selecionamos as posições apropriadas para cada letra.

Responda. A-3; B-2.

Tarefa 8. O oxigênio gasoso está em um recipiente com volume de 33,2 litros. A pressão do gás é de 150 kPa, sua temperatura é de 127 ° C. Determine a massa de gás neste recipiente. Expresse sua resposta em gramas e arredonde para o número inteiro mais próximo.

Solução.É importante prestar atenção na conversão de unidades para o sistema SI. Converter temperatura para Kelvin T = t°С + 273, volume V\u003d 33,2 l \u003d 33,2 10 -3 m 3; Traduzimos pressão P= 150 kPa = 150.000 Pa. Usando a equação de estado do gás ideal

expressar a massa do gás.

Certifique-se de prestar atenção à unidade na qual você é solicitado a escrever a resposta. É muito importante.

Responda. 48

Tarefa 9. Um gás monoatômico ideal em uma quantidade de 0,025 mol expandiu-se adiabaticamente. Ao mesmo tempo, sua temperatura caiu de +103°С para +23°С. Qual é o trabalho realizado pelo gás? Expresse sua resposta em Joules e arredonde para o número inteiro mais próximo.

Solução. Primeiro, o gás é o número monoatômico de graus de liberdade eu= 3, em segundo lugar, o gás se expande adiabaticamente - isso significa que não há transferência de calor Q= 0. O gás realiza trabalho reduzindo a energia interna. Com isso em mente, escrevemos a primeira lei da termodinâmica como 0 = ∆ você + UMA G; (1) expressamos o trabalho do gás UMA g = –∆ você(2); Escrevemos a variação da energia interna de um gás monoatômico como

Responda. 25J.

A umidade relativa de uma porção de ar a uma certa temperatura é de 10%. Quantas vezes a pressão dessa porção de ar deve ser alterada para que sua umidade relativa aumente 25% a uma temperatura constante?

Solução. As questões relacionadas ao vapor saturado e à umidade do ar costumam causar dificuldades para os escolares. Vamos usar a fórmula para calcular a umidade relativa do ar

De acordo com a condição do problema, a temperatura não muda, o que significa que a pressão de vapor de saturação permanece a mesma. Vamos escrever a fórmula (1) para dois estados do ar.

φ 1 \u003d 10%; φ 2 = 35%

Expressamos a pressão do ar pelas fórmulas (2), (3) e encontramos a razão das pressões.

P 2 = φ 2 = 35 = 3,5
P 1 φ 1 10

Responda. A pressão deve ser aumentada em 3,5 vezes.

A substância quente no estado líquido foi resfriada lentamente em um forno de fusão com potência constante. A tabela mostra os resultados das medições da temperatura de uma substância ao longo do tempo.

Escolha na lista proposta dois afirmações que correspondem aos resultados das medições e indicam seus números.

  1. O ponto de fusão da substância nestas condições é 232°C.
  2. Em 20 minutos. após o início das medições, a substância estava apenas no estado sólido.
  3. A capacidade calorífica de uma substância no estado líquido e sólido é a mesma.
  4. Após 30min. após o início das medições, a substância estava apenas no estado sólido.
  5. O processo de cristalização da substância levou mais de 25 minutos.

Solução.À medida que a matéria esfriava, sua energia interna diminuía. Os resultados das medições de temperatura permitem determinar a temperatura na qual a substância começa a cristalizar. Enquanto uma substância muda do estado líquido para o estado sólido, a temperatura não muda. Sabendo que a temperatura de fusão e a temperatura de cristalização são as mesmas, escolhemos a afirmação:

1. O ponto de fusão de uma substância nestas condições é 232°C.

A segunda afirmação correta é:

4. Após 30 min. após o início das medições, a substância estava apenas no estado sólido. Uma vez que a temperatura neste momento já está abaixo da temperatura de cristalização.

Responda. 14.

Em um sistema isolado, o corpo A tem temperatura de +40°C e o corpo B tem temperatura de +65°C. Esses corpos são colocados em contato térmico entre si. Após algum tempo, o equilíbrio térmico é alcançado. Como a temperatura do corpo B e a energia interna total dos corpos A e B mudaram como resultado?

Para cada valor, determine a natureza apropriada da mudança:

  1. Aumentou;
  2. Diminuído;
  3. Não mudou.

Escreva na tabela os números selecionados para cada quantidade física. Os números na resposta podem ser repetidos.

Solução. Se em um sistema isolado de corpos não ocorrem transformações de energia exceto a troca de calor, então a quantidade de calor liberada por corpos cuja energia interna diminui é igual à quantidade de calor recebida por corpos cuja energia interna aumenta. (De acordo com a lei da conservação da energia.) Neste caso, a energia interna total do sistema não varia. Problemas deste tipo são resolvidos com base na equação de balanço de calor.

U = ∑ n Ui = 0 (1);
eu = 1

onde ∆ você- mudança na energia interna.

No nosso caso, como resultado da transferência de calor, a energia interna do corpo B diminui, o que significa que a temperatura desse corpo diminui. A energia interna do corpo A aumenta, pois o corpo recebeu a quantidade de calor do corpo B, então sua temperatura aumentará. A energia interna total dos corpos A e B não varia.

Responda. 23.

próton p, voado para o espaço entre os pólos de um eletroímã, tem uma velocidade perpendicular ao vetor de indução do campo magnético, como mostrado na figura. Onde está a força de Lorentz agindo sobre o próton direcionada em relação à figura (para cima, em direção ao observador, longe do observador, para baixo, esquerda, direita)


Solução. Um campo magnético atua sobre uma partícula carregada com a força de Lorentz. Para determinar a direção dessa força, é importante lembrar a regra mnemônica da mão esquerda, não esquecer de levar em conta a carga da partícula. Direcionamos os quatro dedos da mão esquerda ao longo do vetor velocidade, para uma partícula carregada positivamente, o vetor deve entrar na palma perpendicularmente, o polegar afastado por 90 ° mostra a direção da força de Lorentz agindo sobre a partícula. Como resultado, temos que o vetor força de Lorentz está direcionado para longe do observador em relação à figura.

Responda. do observador.

O módulo da intensidade do campo elétrico em um capacitor de ar plano com capacidade de 50 μF é de 200 V/m. A distância entre as placas do capacitor é de 2 mm. Qual é a carga do capacitor? Escreva sua resposta em µC.

Solução. Vamos converter todas as unidades de medida para o sistema SI. Capacitância C \u003d 50 μF \u003d 50 10 -6 F, distância entre placas d= 2 10 -3 m. O problema trata de um capacitor de ar plano - um dispositivo para acumular carga elétrica e energia de campo elétrico. Da fórmula da capacitância elétrica

Onde dé a distância entre as placas.

Vamos expressar a tensão você= E d(quatro); Substitua (4) em (2) e calcule a carga do capacitor.

q = C · Ed\u003d 50 10 -6 200 0,002 \u003d 20 μC

Preste atenção nas unidades em que você precisa escrever a resposta. Recebemos em pingentes, mas apresentamos em μC.

Responda. 20 µC.


O aluno realizou o experimento sobre a refração da luz, apresentada na fotografia. Como o ângulo de refração da luz que se propaga no vidro e o índice de refração do vidro mudam com o aumento do ângulo de incidência?

  1. está aumentando
  2. Diminui
  3. Não muda
  4. Registre os números selecionados para cada resposta na tabela. Os números na resposta podem ser repetidos.

Solução. Em tarefas desse plano, lembramos o que é refração. Esta é uma mudança na direção de propagação da onda ao passar de um meio para outro. É causado pelo fato de que as velocidades de propagação das ondas nesses meios são diferentes. Tendo descoberto de qual meio para o qual a luz se propaga, escrevemos a lei da refração na forma

sinα = n 2 ,
sinβ n 1

Onde n 2 - o índice de refração absoluto do vidro, o meio por onde passa a luz; n 1 é o índice de refração absoluto do primeiro meio de onde a luz vem. Para ar n 1 = 1. α é o ângulo de incidência do feixe na superfície do semicilindro de vidro, β é o ângulo de refração do feixe no vidro. Além disso, o ângulo de refração será menor que o ângulo de incidência, pois o vidro é um meio opticamente mais denso - um meio com alto índice de refração. A velocidade de propagação da luz no vidro é mais lenta. Observe que os ângulos são medidos a partir da perpendicular restaurada no ponto de incidência do feixe. Se você aumentar o ângulo de incidência, o ângulo de refração também aumentará. O índice de refração do vidro não mudará com isso.

Responda.

Jumper de cobre no momento t 0 = 0 começa a se mover a uma velocidade de 2 m/s ao longo de trilhos condutores horizontais paralelos, às extremidades dos quais um resistor de 10 ohm está conectado. Todo o sistema está em um campo magnético vertical uniforme. A resistência do jumper e dos trilhos é desprezível, o jumper é sempre perpendicular aos trilhos. O fluxo Ф do vetor de indução magnética através do circuito formado pelo jumper, trilhos e resistor muda ao longo do tempo t como mostrado no gráfico.


Usando o gráfico, selecione duas afirmações verdadeiras e indique seus números em sua resposta.

  1. Quando chegar a hora t\u003d 0,1 s, a mudança no fluxo magnético através do circuito é de 1 mWb.
  2. Corrente de indução no jumper na faixa de t= 0,1 s t= 0,3 s máx.
  3. O módulo da EMF de indução que ocorre no circuito é de 10 mV.
  4. A força da corrente indutiva que flui no jumper é de 64 mA.
  5. Para manter o movimento do jumper, uma força é aplicada a ele, cuja projeção na direção dos trilhos é de 0,2 N.

Solução. De acordo com o gráfico da dependência do fluxo do vetor de indução magnética através do circuito no tempo, determinamos as seções onde o fluxo Ф muda e onde a mudança no fluxo é zero. Isso nos permitirá determinar os intervalos de tempo em que a corrente indutiva ocorrerá no circuito. Declaração correta:

1) Até o momento t= 0,1 sa variação do fluxo magnético através do circuito é 1 mWb ∆F = (1 - 0) 10 -3 Wb; O módulo de indução EMF que ocorre no circuito é determinado usando a lei EMP

Responda. 13.


De acordo com o gráfico da dependência da intensidade da corrente no tempo em um circuito elétrico cuja indutância é de 1 mH, determine o módulo EMF de autoindução no intervalo de tempo de 5 a 10 s. Escreva sua resposta em microvolts.

Solução. Vamos converter todas as quantidades para o sistema SI, ou seja, traduzimos a indutância de 1 mH em H, obtemos 10 -3 H. A intensidade da corrente mostrada na figura em mA também será convertida para A multiplicando por 10 -3.

A fórmula EMF de auto-indução tem a forma

neste caso, o intervalo de tempo é dado de acordo com a condição do problema

t= 10 s – 5 s = 5 s

segundos e de acordo com o cronograma determinamos o intervalo de mudança atual durante este tempo:

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

Substituímos valores numéricos na fórmula (2), obtemos

| Ɛ | \u003d 2 10 -6 V, ou 2 μV.

Responda. 2.

Duas placas planas paralelas transparentes são firmemente pressionadas uma contra a outra. Um feixe de luz cai do ar na superfície da primeira placa (veja a figura). Sabe-se que o índice de refração da placa superior é igual a n 2 = 1,77. Estabeleça uma correspondência entre as grandezas físicas e seus valores. Para cada posição da primeira coluna, selecione a posição correspondente da segunda coluna e anote os números selecionados na tabela sob as letras correspondentes.


Solução. Para resolver problemas de refração da luz na interface entre dois meios, em particular, problemas de passagem de luz através de placas planas paralelas, pode-se recomendar a seguinte ordem de solução: fazer um desenho indicando o caminho dos raios provenientes de um meio para outro; no ponto de incidência do feixe na interface entre dois meios, desenhe uma normal à superfície, marque os ângulos de incidência e refração. Preste atenção especial à densidade óptica do meio em consideração e lembre-se de que quando um feixe de luz passa de um meio opticamente menos denso para um meio opticamente mais denso, o ângulo de refração será menor que o ângulo de incidência. A figura mostra o ângulo entre o feixe incidente e a superfície, e precisamos do ângulo de incidência. Lembre-se que os ângulos são determinados a partir da perpendicular restaurada no ponto de incidência. Determinamos que o ângulo de incidência do feixe na superfície é 90° - 40° = 50°, o índice de refração n 2 = 1,77; n 1 = 1 (ar).

Vamos escrever a lei da refração

sinβ = pecado50 = 0,4327 ≈ 0,433
1,77

Vamos construir um caminho aproximado da viga através das placas. Usamos a fórmula (1) para os limites 2–3 e 3–1. Em resposta obtemos

A) O seno do ângulo de incidência da viga na fronteira 2–3 entre as placas é 2) ≈ 0,433;

B) O ângulo de refração do feixe ao cruzar a fronteira 3–1 (em radianos) é 4) ≈ 0,873.

Responda. 24.

Determine quantas partículas α - e quantos prótons são obtidos como resultado de uma reação de fusão termonuclear

+ → x+ y;

Solução. Em todas as reações nucleares, são observadas as leis de conservação da carga elétrica e do número de nucleons. Denote por x o número de partículas alfa, y o número de prótons. Vamos fazer equações

+ → x + y;

resolvendo o sistema temos que x = 1; y = 2

Responda. 1 – partícula α; 2 - prótons.

O módulo de momento do primeiro fóton é 1,32 · 10 -28 kg m/s, que é 9,48 · 10 -28 kg m/s menor que o módulo de momento do segundo fóton. Encontre a razão de energia E 2 /E 1 do segundo e do primeiro fótons. Arredonde sua resposta para décimos.

Solução. O momento do segundo fóton é maior que o momento do primeiro fóton por condição, então podemos imaginar p 2 = p 1 + ∆ p(1). A energia do fóton pode ser expressa em termos do momento do fóton usando as seguintes equações. isto E = mc 2(1) e p = mc(2), então

E = computador (3),

Onde Eé a energia do fóton, pé o momento do fóton, m é a massa do fóton, c= 3 10 8 m/s é a velocidade da luz. Considerando a fórmula (3), temos:

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

Arredondamos a resposta para décimos e obtemos 8,2.

Responda. 8,2.

O núcleo de um átomo sofreu decaimento β de pósitron radioativo. Como isso mudou a carga elétrica do núcleo e o número de nêutrons nele?

Para cada valor, determine a natureza apropriada da mudança:

  1. Aumentou;
  2. Diminuído;
  3. Não mudou.

Escreva na tabela os números selecionados para cada quantidade física. Os números na resposta podem ser repetidos.

Solução. Pósitron β - decaimento no núcleo atômico ocorre durante a transformação de um próton em um nêutron com a emissão de um pósitron. Como resultado, o número de nêutrons no núcleo aumenta em um, a carga elétrica diminui em um e o número de massa do núcleo permanece inalterado. Assim, a reação de transformação de um elemento é a seguinte:

Responda. 21.

Cinco experimentos foram realizados em laboratório para observar a difração usando várias redes de difração. Cada uma das grades era iluminada por feixes paralelos de luz monocromática com um determinado comprimento de onda. A luz em todos os casos incidia perpendicularmente à grade. Em dois desses experimentos, o mesmo número de máximos de difração principal foi observado. Indique primeiro o número do experimento em que foi usada uma rede de difração com um período mais curto e, em seguida, o número do experimento em que foi usada uma rede de difração com um período mais longo.

Solução. A difração da luz é o fenômeno de um feixe de luz na região de uma sombra geométrica. A difração pode ser observada quando áreas ou buracos opacos são encontrados no caminho de uma onda de luz em barreiras grandes e opacas, e as dimensões dessas áreas ou buracos são proporcionais ao comprimento de onda. Um dos dispositivos de difração mais importantes é uma rede de difração. As direções angulares para os máximos do padrão de difração são determinadas pela equação

d sinφ = kλ(1),

Onde dé o período da grade de difração, φ é o ângulo entre a normal à grade e a direção para um dos máximos do padrão de difração, λ é o comprimento de onda da luz, ké um inteiro chamado a ordem do máximo de difração. Expresse da equação (1)

Selecionando os pares de acordo com as condições experimentais, primeiro selecionamos 4 onde foi usada uma rede de difração com um período menor e, em seguida, o número do experimento em que foi usada uma rede de difração com um período grande é 2.

Responda. 42.

A corrente flui através do resistor de fio. O resistor foi substituído por outro, com um fio do mesmo metal e do mesmo comprimento, mas com metade da área da seção transversal, e metade da corrente passou por ele. Como a tensão no resistor e sua resistência mudarão?

Para cada valor, determine a natureza apropriada da mudança:

  1. vai aumentar;
  2. diminuirá;
  3. Não mudará.

Escreva na tabela os números selecionados para cada quantidade física. Os números na resposta podem ser repetidos.

Solução.É importante lembrar de quais quantidades depende a resistência do condutor. A fórmula para calcular a resistência é

A lei de Ohm para a seção do circuito, da fórmula (2), expressamos a tensão

você = I R (3).

De acordo com a condição do problema, o segundo resistor é feito de fio do mesmo material, mesmo comprimento, mas área de seção transversal diferente. A área é duas vezes menor. Substituindo em (1) obtemos que a resistência aumenta 2 vezes, e a corrente diminui 2 vezes, portanto, a tensão não muda.

Responda. 13.

O período de oscilação de um pêndulo matemático na superfície da Terra é 1,2 vezes maior que o período de sua oscilação em algum planeta. Qual é o módulo de aceleração gravitacional neste planeta? O efeito da atmosfera em ambos os casos é desprezível.

Solução. Um pêndulo matemático é um sistema que consiste em um fio, cujas dimensões são muito maiores que as dimensões da bola e da própria bola. A dificuldade pode surgir se a fórmula de Thomson para o período de oscilação de um pêndulo matemático for esquecida.

T= 2π (1);

eué o comprimento do pêndulo matemático; g- aceleração da gravidade.

Por condição

Expressar de (3) g n \u003d 14,4 m / s 2. Deve-se notar que a aceleração da queda livre depende da massa do planeta e do raio

Responda. 14,4 m/s 2.

Um condutor reto de 1 m de comprimento, através do qual flui uma corrente de 3 A, está localizado em um campo magnético uniforme com indução NO= 0,4 T em um ângulo de 30° com o vetor . Qual é o módulo da força que atua sobre o condutor a partir do campo magnético?

Solução. Se um condutor de corrente for colocado em um campo magnético, então o campo no condutor de corrente atuará com a força de Ampere. Escrevemos a fórmula para o módulo de força de Ampère

F A = eu LB sinα;

F A = 0,6N

Responda. F A = 0,6N.

A energia do campo magnético armazenada na bobina quando uma corrente contínua passa por ela é de 120 J. Quantas vezes a intensidade da corrente que flui através do enrolamento da bobina deve ser aumentada para que a energia do campo magnético armazenada nele aumentar em 5760 J.

Solução. A energia do campo magnético da bobina é calculada pela fórmula

C m = LI 2 (1);
2

Por condição C 1 = 120 J, então C 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.

EU 1 2 = 2C 1 ; EU 2 2 = 2C 2 ;
eu eu

Então a relação atual

EU 2 2 = 49; EU 2 = 7
EU 1 2 EU 1

Responda. A força da corrente deve ser aumentada em 7 vezes. Na folha de respostas, você digita apenas o número 7.

Um circuito elétrico consiste em duas lâmpadas, dois diodos e uma bobina de fio conectada conforme mostrado na figura. (Um diodo só permite que a corrente flua em uma direção, como mostrado na parte superior da figura.) Qual das lâmpadas acenderá se o pólo norte do ímã for aproximado da bobina? Explique sua resposta indicando quais fenômenos e padrões você usou na explicação.


Solução. As linhas de indução magnética saem do pólo norte do ímã e divergem. À medida que o ímã se aproxima, o fluxo magnético através da bobina de fio aumenta. De acordo com a regra de Lenz, o campo magnético criado pela corrente indutiva da espira deve ser direcionado para a direita. De acordo com a regra do gimlet, a corrente deve fluir no sentido horário (quando vista da esquerda). Nessa direção, o diodo no circuito da segunda lâmpada passa. Assim, a segunda lâmpada acenderá.

Responda. A segunda lâmpada acenderá.

Comprimento do raio de alumínio eu= 25 cm e área da seção transversal S\u003d 0,1 cm 2 é suspenso em um fio pela extremidade superior. A extremidade inferior repousa sobre o fundo horizontal do recipiente no qual a água é despejada. O comprimento da parte submersa do raio eu= 10 cm Encontrar força F, com o qual a agulha pressiona o fundo do recipiente, se for conhecido que o fio está localizado na vertical. A densidade do alumínio ρ a = 2,7 g/cm 3, a densidade da água ρ in = 1,0 g/cm 3. Aceleração da gravidade g= 10 m/s2

Solução. Vamos fazer um desenho explicativo.


– Força de tensão da linha;

– Força de reação do fundo do vaso;

a é a força de Arquimedes agindo apenas na parte imersa do corpo e aplicada no centro da parte imersa do raio;

- a força da gravidade que atua no raio do lado da Terra e é aplicada no centro de todo o raio.

Por definição, a massa do raio m e o módulo da força de Arquimedes são expressos da seguinte forma: m = SLρa (1);

F a = Slρ em g (2)

Considere os momentos de forças em relação ao ponto de suspensão do raio.

M(T) = 0 é o momento da força de tração; (3)

M(N) = NL cosα é o momento da força de reação do suporte; (quatro)

Levando em conta os sinais dos momentos, escrevemos a equação

NL porque + Slρ em g (eu eu ) cosα = SLρ uma g eu cos(7)
2 2

dado que, de acordo com a terceira lei de Newton, a força de reação do fundo do vaso é igual à força F d com o qual a agulha pressiona o fundo do vaso, escrevemos N = F e e da equação (7) expressamos essa força:

Fd = [ 1 euρ uma– (1 – eu )euρ em] Sg (8).
2 2eu

Conectando os números, temos que

F d = 0,025N.

Responda. F d = 0,025N.

Uma garrafa contendo m 1 = 1 kg de nitrogênio, quando testado quanto à resistência explodiu a uma temperatura t 1 = 327°C. Que massa de hidrogênio m 2 poderia ser armazenado em tal cilindro a uma temperatura t 2 \u003d 27 ° C, com uma margem de segurança de cinco vezes? Massa molar de nitrogênio M 1 \u003d 28 g / mol, hidrogênio M 2 = 2 g/mol.

Solução. Escrevemos a equação de estado de um gás ideal Mendeleev - Clapeyron para nitrogênio

Onde V- o volume do balão, T 1 = t 1 + 273°C. De acordo com a condição, o hidrogênio pode ser armazenado a uma pressão p 2 = p1/5; (3) Dado que

podemos expressar a massa do hidrogênio trabalhando imediatamente com as equações (2), (3), (4). A fórmula final se parece com:

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

Depois de substituir os dados numéricos m 2 = 28

Responda. m 2 = 28

Em um circuito oscilatório ideal, a amplitude das oscilações de corrente no indutor Eu estou= 5 mA, e a amplitude da tensão através do capacitor Um= 2,0 V. No momento t a tensão no capacitor é 1,2 V. Encontre a corrente na bobina neste momento.

Solução. Em um circuito oscilatório ideal, a energia das vibrações é conservada. Para o momento de tempo t, a lei de conservação de energia tem a forma

C você 2 + eu EU 2 = eu Eu estou 2 (1)
2 2 2

Para os valores de amplitude (máximo), escrevemos

e da equação (2) expressamos

C = Eu estou 2 (4).
eu Um 2

Vamos substituir (4) em (3). Como resultado, obtemos:

EU = Eu estou (5)

Assim, a corrente na bobina no momento té igual a

EU= 4,0 mA.

Responda. EU= 4,0 mA.

Há um espelho no fundo de um reservatório de 2 m de profundidade. Um feixe de luz, passando pela água, é refletido no espelho e sai da água. O índice de refração da água é 1,33. Encontre a distância entre o ponto de entrada do feixe na água e o ponto de saída do feixe da água, se o ângulo de incidência do feixe for 30°

Solução. Vamos fazer um desenho explicativo


α é o ângulo de incidência do feixe;

β é o ângulo de refração do feixe na água;

AC é a distância entre o ponto de entrada do feixe na água e o ponto de saída do feixe da água.

De acordo com a lei da refração da luz

sinβ = sinα (3)
n 2

Considere um ΔADB retangular. Nele AD = h, então D² = AD

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

Obtemos a seguinte expressão:

CA = 2 DB = 2 h sinα (5)

Substitua os valores numéricos na fórmula resultante (5)

Responda. 1,63 m

Em preparação para o exame, convidamos você a se familiarizar com programa de trabalho em física para as séries 7-9 para a linha de materiais didáticos Peryshkina A.V. e o programa de trabalho do nível aprofundado para as séries 10-11 para o TMC Myakisheva G.Ya. Os programas estão disponíveis para visualização e download gratuito para todos os usuários registrados.

Duração do exame de física - 3 horas e 55 minutos
O trabalho consiste em duas partes, incluindo 31 tarefas.
Parte 1: tarefas 1 - 23
Parte 2: tarefas 24 - 31.
Nas tarefas 1-4, 8-10, 14, 15, 20, 24-26 a resposta é
inteiro ou decimal final.
A resposta para as tarefas 5-7, 11, 12, 16-18, 21 e 23
é uma sequência de dois dígitos.
A resposta para a tarefa 13 é uma palavra.
A resposta para as tarefas 19 e 22 são dois números.
A resposta para as tarefas 27-31 inclui
uma descrição detalhada de todo o andamento da tarefa.
Pontuação mínima do teste (em uma escala de 100 pontos) - 36

Versão demo do Exame Estadual Unificado 2020 em Física (PDF):

Exame Estadual Unificado

O objetivo da demonstração var-ta das tarefas do USE é permitir que qualquer participante do USE tenha uma ideia da estrutura do KIM, o número e a forma das tarefas e o nível de sua complexidade.
Os critérios fornecidos para avaliar o desempenho de tarefas com uma resposta detalhada, incluídos nesta opção, dão uma ideia dos requisitos para a integridade e correção de escrever uma resposta detalhada.
Para uma preparação bem-sucedida para a aprovação no exame, proponho analisar as soluções dos protótipos de tarefas reais da variante do exame.