Opțiunea 2

Sarcina B1.

O greutate de 2 kg este suspendată pe un cordon subțire. Dacă este deviat de la poziția de echilibru cu 10 cm și apoi eliberat, oscilează liber ca un pendul matematic. Ce se va întâmpla cu perioada de oscilație a greutății, energia potențială maximă a greutății și frecvența oscilațiilor sale dacă abaterea inițială a greutății este de 5 cm?

Deoarece perioada unui pendul matematic este determinată de formula:

O frecvență

Adică, nu depindeți de amplitudinea oscilațiilor, atunci perioada și frecvența oscilațiilor nu se vor schimba.

Energia potențială va scădea, deoarece cu cât amplitudinea este mai mică, cu atât greutatea crește la o înălțime mai mică -
.

Mărimi fizice. Schimbarea lor.

A) perioada 1) va crește

B) frecvența 2) va scădea

C) potențialul maxim 3) nu se va modifica

Sarcina B2.

Piatra cade liber vertical în jos. Se modifică mărimile fizice enumerate în prima coloană în timpul mișcării sale în jos și, dacă da, cum? Stabiliți o corespondență între mărimile fizice enumerate în prima coloană și tipurile posibile de modificări ale acestora enumerate în a doua coloană. Ignorați efectul rezistenței.

Mărimi fizice. Schimbările lor.

A) viteza 1) nu se modifică

B) accelerația 2) crește

C) energia cinetică 3) scade.

D) energia potenţială

Explicaţie. Viteza corpului la deplasarea în jos crește, deoarece forța gravitației este direcționată de-a lungul mișcării. Accelerația rămâne constantă deoarece .

Energia cinetică este determinată de formula
, deci pe măsură ce viteza crește. Energia potențială este determinată de formulă
, deci scade. Răspuns:

Sarcina B3.

Temperatura unei bile mici de plumb la cădere pe o placă masivă de oțel a crescut cu 1 0 C. Neglijând pierderile de energie pentru transferul de căldură către corpurile înconjurătoare. Determinați înălțimea de la care a căzut mingea din rezultatul acestui experiment. Capacitatea termică specifică a plumbului este de 130 J/(kg∙K). Accelerația căderii libere este considerată egală cu

10 m/s 2 . Scrieți răspunsul ca un număr exprimat în metri.

Întrucât la înălțimea h corpul are energie potențială, determinată de formulă, iar pentru încălzirea corpului, căldura
, apoi conform legii conservării energiei

De aici obținem:

;

Raspuns: 13m.

Sarcina B4.

Calculați curentul din circuit atunci când este conectat la o sursă de 12 V DC cu o rezistență internă de 2 ohmi și un rezistor cu o rezistență electrică de 4 ohmi. Scrieți răspunsul ca un număr exprimat în amperi.

Conform legii lui Ohm pentru un circuit complet, puterea curentului este determinată de formula:

, primim

Răspuns: 2A.

Sarcina B5.

Distanța focală a lentilei convergente este de 15 cm. La ce distanță de lentilă se află un obiect a cărui imagine reală a fost obținută la o distanță de 60 cm de lentilă? Scrieți răspunsul ca un număr exprimat în centimetri.

Conform formulei lentilei convergente subțiri, avem:

, de aici obținem:
, să conectăm datele:

d=20cm

Raspuns: 20 cm

Sarcina C1.

Experimentul a constatat că atunci când temperatura aerului din cameră este de 25 0 C, condensarea vaporilor de apă din aer începe pe peretele paharului cu apă rece, dacă temperatura paharului este redusă la 14 0 C. Pe baza rezultatele acestor experimente, determină umiditatea absolută și relativă a aerului. Utilizați tabelul pentru a rezolva problema. Se va schimba umiditatea relativă odată cu creșterea temperaturii aerului din cameră, dacă condensarea vaporilor de apă din aer începe la aceeași temperatură a sticlei de 14 0 C. Presiunea și densitatea vaporilor de apă saturati la diferite temperaturi.

Umiditatea relativă a aerului este determinată de formula:

%,

unde p este presiunea parțială, P 0 este presiunea vaporilor saturați, care la o anumită temperatură este luată din tabel. Presiunea parțială în starea acestei probleme este luată din tabel la temperatura la care începe condensarea vaporilor. Obținem P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1600 Pa.

Prin urmare, umiditatea aerului este:

Pe măsură ce temperatura crește, presiunea vaporilor saturați va crește, în timp ce presiunea parțială nu se va modifica, deoarece condensul are loc la aceeași temperatură. Prin urmare, umiditatea relativă în acest caz va scădea.

Sarcina C2.

În atracție, o persoană care cântărește 60 kg se deplasează pe un cărucior de-a lungul șinelor și face o „buclă moartă” într-un plan vertical de-a lungul unui traseu circular cu o rază de 5 m. Care este forța de presiune a unei persoane pe scaunul căruciorului cu o viteză de trecere de punctul de jos de 10 m/s? Accelerația presiunii libere este luată egală cu 10m/s 2 .

Soluție: vom reprezenta în desen traiectoria mișcării și forțele care acționează asupra persoanei în punctul de sus:

Conform celei de-a doua legi a lui Newton, suma vectorială a forțelor care acționează asupra unui corp este egală cu produsul dintre masă și accelerație:

,

în formă scalară, această ecuație are forma:

,

unde F T \u003d mg: de aici găsim forța de reacție a suportului: N \u003d mg + ma. Deoarece accelerația centripetă este determinată de formula:
, atunci obținem formula: N=m (g+v 2 /R).

Înlocuiți datele și faceți calculele: N=60 (10+100/5) =1800H

Conform celei de-a treia legi a lui Newton, forța presiunii unei persoane asupra scaunului este egală în valoare absolută cu forța de reacție a suportului, i.e. F d \u003d N, F d \u003d 1800H

Raspuns: 1800N.

Sarcina C3.

Diagrama arată modificările presiunii și volumului unui monoatomic ideal

gaz. Câtă căldură a fost primită sau eliberată de gaz în timpul trecerii de la starea 1 la starea 3?

Cantitatea totală de căldură este determinată de formula:

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

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

ΔU=3/2νRΔT=3/2V 1 (P 2 -P 1)

atunci cantitatea de căldură din secțiunea 1-2 va fi egală cu:

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

Cantitatea de căldură din secțiunea 2-3 va fi egală cu:

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,

atunci cantitatea totală de căldură va fi: Q=-30+50=20kJ

Se va primi căldură.

Răspuns: 20 kJ.

Sarcina C4.

Catodul unei fotocelule cu o funcție de lucru de 4,42∙10 -19 J este iluminat de lumină cu o frecvență

1,0∙10 15 Hz. Electronii emiși de catod cad într-un câmp magnetic uniform cu o inducție de 8,3∙10 -4 T perpendiculară pe liniile de inducție ale acestui câmp. Care este raza maximă a cercului R de-a lungul căruia se mișcă electronii?

Conform legii conservării energiei pentru efectul fotoelectric, avem formula:

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

De aici determinăm viteza electronului:

Într-un câmp magnetic, o particulă încărcată este afectată de forța Lorentz, care este determinată de formula: F=qvBsinα, deoarece unghiul este 90 0 С, apoi sinα=1, apoi F=qvB.

Conform celei de-a doua legi a lui Newton, forța este F=ma.

Echivalând cele două formule, obținem egalitatea: qvB=ma. Accelerația este determinată de formula: a=v 2 /R, deci qvB=m v 2 /R, simplificând, obținem:

R \u003d mv / qB, înlocuind datele, vom efectua calculele:

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

Raspuns: 4,74 mm.

Sarcina C5.

Un bazin de 4 m adâncime este umplut cu apă, indicele relativ de refracție la limita aer-apă este de 1,33. Care pare să fie adâncimea bazinului unui observator care privește vertical în apă?

Conform legii refracției
, unde este indicele de refracție al apei, 1 este indicele de refracție al aerului. Din triunghiurile ABC și MBC găsim catetul x: x=h tgβ, x=H∙tgα. Deoarece părțile din stânga sunt egale, deci rănile și părțile din dreapta, obținem ecuația: h∙ tgβ= H∙ tgα, deci h= H∙ tgα/ tgβ. Unghiurile α și β sunt luate foarte mici, prin urmare sinα= tgα, sin β= tgβ. Obținem egalitatea:

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

Raspuns: 3 m.

Sarcina C6.

Folosind tabele cu masele nucleelor ​​atomice și particulelor elementare, calculați energia eliberată în timpul sintezei a 1 kg de heliu din izotopii de hidrogen - deuteriu și tritiu:

Masele de nuclee atomice

	Nume element		Masa nucleului atomic al unui izotop
			1, 6726∙10 -27 kg	1, 00727 a. mânca.
			3, 3437∙10 -27 kg	2.01355a. mânca.
			5, 0075∙10 -27 kg	3,01550 a. mânca.
			5,0066∙10 -27 kg	3.01493a. mânca.
			6,6449∙10 -27 kg	4.00151a. mânca.
	aluminiu si transmisie lor dimensiuni Rezumat >> Fizica ... „Unități de joc fizic cantitățiși transfer lor dimensiuni „Krasnoyarsk 2009. Cuprins Introducere 1. Sisteme fizic cantitățiși lor unităţi... măsurători independente. Instabilitatea standardului este stabilită Schimbare dimensiunea unității reproduse sau... Fizic cantități. Fundamentele fizicii Cheat sheet >> Fizica fluctuatii. fluctuaţii la care schimbări fizic cantități apar conform legii cosinusului ... unde (Valuri și excitante lor sursele sunt numite coerente dacă... interferența undelor nu se adună lor energii. Interferența undelor cauzează... Fizic cantități caracterizarea câmpurilor de radiaţii ionizante Lucru de testare >> Fizica Unități fizic cantități", care confirmă introducerea Sistemului Internațional de Unități fizic cantitățiîn ... Pentru a stabili tiparele acestor schimbări trebuie să știți cât... pe măsură ce se iau doze de țesut lor valorile maxime. Când ei spun... Caracteristici morfologice fizic dezvoltare și lor importanță pentru selecție în sport (2) Rezumat >> Cultură fizică și sport ... fizic educaţia este înţeleasă ca fizic dezvoltare „procesul de formare şi schimbări biologice ... tabele de evaluare a mediilor cantități semne fizic evolutii obtinute cu... lor segmente) este posibilă numai cu medie similară cantități acea...

Rezolvarea problemelor de fizică.

Sarcini de pregătire ale examenului unificat de stat de nivel „B” și „C” în 2010.

Opțiunea 1

Sarcina numărul B1.

O greutate de 2 kg este suspendată de un cordon lung și subțire. Dacă este deviat de la poziția de echilibru cu 10 cm și apoi eliberat, oscilează liber ca un pendul matematic cu o perioadă de 1 s. Ce se va întâmpla cu perioada, energia potențială maximă a greutății și frecvența oscilațiilor acesteia dacă abaterea inițială a greutății este de 20 cm?

O frecvență

Acestea. nu depind de amplitudinea oscilațiilor, atunci atât perioada, cât și frecvența oscilațiilor nu se vor schimba.

Energia potențială va crește, deoarece cu cât amplitudinea este mai mare, cu atât înălțimea greutății crește -.

A) perioada 1) va crește

B) frecvența 2) va scădea

C) potențialul maxim 3) energia nu se va modifica.

DAR	B	LA
3	3	1

Sarcina numărul B2.

O piatră este aruncată vertical în sus. Se modifică mărimile fizice enumerate în prima coloană în timpul mișcării sale în sus și, dacă da, cum? Ignorați efectul rezistenței aerului.

A) viteza 1) nu se modifică

B) accelerația 2) crește

D) energia potenţială

Explicaţie. Viteza corpului la deplasarea în sus scade, deoarece forța gravitației este îndreptată opus mișcării. Accelerația rămâne constantă deoarece

Energia cinetică este determinată de formulă, prin urmare, precum și viteza scade.

Energia potențială este determinată de formulă, deci crește.

DAR	B	LA	G
3	1	3	2

Sarcina B3.

Temperatura unei mingi mici de plumb atunci când cade pe o placă masivă de oțel de la o înălțime de 6,5 m a crescut cu 0,5 0 C. Neglijând pierderea de energie pentru transferul de căldură către corpurile înconjurătoare, determinați capacitatea termică specifică a plumbului din rezultatul acestui experiment. . Accelerația căderii libere este luată egală cu 10m/s 2 .

De aici obținem:

Răspuns: 130 J/kg K.

Sarcina B4.

Calculați curentul din circuit atunci când este conectat la o sursă de curent continuu cu un EMF de 6 V și o rezistență internă de 1 Ω a unui rezistor cu o rezistență electrică de 2 Ω. Scrieți răspunsul ca un număr exprimat în amperi.

Primim

Răspuns: 2A.

Sarcina B5.

Distanța focală a lentilei convergente este de 15 cm. La ce distanță de lentilă se află imaginea unui obiect situat la o distanță de 20 cm de lentilă? Scrieți răspunsul ca un număr exprimat în centimetri.

1/60; f=60cm

Raspuns: 60 cm

Sarcina C1.

Experimentul a constatat că atunci când temperatura aerului din cameră este de 23 0 C, condensarea vaporilor de apă din aer începe pe peretele paharului cu apă rece, dacă temperatura paharului este redusă la 12 0 C. Pe baza rezultatele acestor experimente, determină umiditatea absolută și relativă a aerului. Utilizați tabelul pentru a rezolva problema. Explicați de ce condensarea vaporilor de apă în aer poate începe la diferite temperaturi. Presiunea și densitatea vaporilor de apă saturați la diferite temperaturi.

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

Determinăm umiditatea relativă a aerului cu formula:%, unde p este presiunea parțială, P 0 este presiunea aburului saturat, pe care la o anumită temperatură îl luăm din tabel. Presiunea parțială în starea acestei probleme este luată din tabel la temperatura la care începe condensarea vaporilor. Obținem P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1400 Pa.

Umiditatea absolută a aerului este egală cu densitatea vaporilor la o temperatură dată, adică 20,6 g/m 3 , sau poate fi considerată egală cu presiunea parțială la această temperatură, care este egală cu presiunea vaporilor de saturație la temperatura de condensare. Condensarea vaporilor de apă în aer poate începe la diferite temperaturi datorită faptului că umiditatea relativă este diferită. La o umiditate relativă mai mare, concentrația de vapori de apă din aer este mai mare, prin urmare, la o temperatură mai mare, acești vapori de apă vor deveni saturati, adică. Condensul va începe la o temperatură mai mare decât atunci când umiditatea relativă este mai mică.

Sarcina C2.

În atracție, o persoană care cântărește 70 kg se deplasează pe un cărucior de-a lungul șinelor și face o „buclă moartă” într-un plan vertical. Cu ce ​​viteză se deplasează căruciorul în punctul de sus al unei traiectorii circulare cu o rază de 5 m, dacă în acest punct forța de presiune a unei persoane pe scaunul căruciorului este de 700 N? Accelerația presiunii libere este luată egală cu 10m/s 2 . Rezolvare: vom reprezenta în desen traiectoria mișcării și forțele care acționează asupra persoanei în punctul de sus: Conform celei de-a doua legi a lui Newton, suma vectorială a forțelor care acționează asupra corpului este egală cu produsul dintre masă și accelerație:

În formă scalară, această ecuație are forma:

Unde F T \u003d mg: de aici găsim accelerația:

Deoarece accelerația centripetă este determinată de formula: , atunci obținem formula vitezei:

.

Răspuns: 10m/s.

Sarcina C3.

Diagrama prezintă modificările presiunii și volumului unui gaz monoatomic ideal. Câtă căldură a fost primită sau eliberată de gaz în timpul trecerii de la starea 1 la starea 3?

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

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

atunci cantitatea totală de căldură va fi egală cu: Q 123 =50+90=140kJ. Se va primi căldură.

Răspuns: 140 kJ.

Sarcina C4.

Cu un scurtcircuit al bornelor bateriei, curentul din circuit este I 1 \u003d 12 A.

Când este conectată la bornele bateriei unei lămpi electrice cu o rezistență electrică de 5 ohmi, curentul din circuit este I 2 \u003d 2A. Pe baza rezultatelor acestor experimente, determinați fem-ul generatorului.

Conform legii lui Ohm pentru un circuit complet în cazul unui scurtcircuit, unde r este rezistența sursei de curent. Rezistența externă în acest caz este 0.

Dacă rezistența externă este diferită de 0, atunci legea lui Ohm pentru un circuit complet este:

Exprimând din două ecuații, obținem un sistem de ecuații:

atunci EMF-ul sursei va fi egal cu:

Înlocuind datele, obținem:

. Raspuns: 12V.

Sarcina C5.

Un țânțar zboară aproape de suprafața râului, un stol de pești este situat la o distanță de 2 m de suprafața apei. Care este distanța maximă până la un țânțar la care poate fi încă văzut de pești la această adâncime? Indicele de refracție relativ al luminii la interfața aer-apă este 1,33.

Să descriem locația unui stol de pești și a unui țânțar pe suprafața apei: în punctul A sunt pești, în punctul B - un țânțar. Conform legii refracției avem formula: , unde este indicele de refracție al apei, pentru aer indicele de refracție este 1. Pentru ca peștele să vadă un țânțar, unghiul de refracție trebuie să fie egal cu 90 0 . Pentru unghi, prin definiția sinusului, avem:

Apoi, pentru a determina distanța r, obținem formula:

Răspuns: 2,66 m.

Sarcina C6.

Efectul fotoelectric de la suprafața acestui metal se observă la o frecvență de radiație de cel puțin 6∙10 14 Hz. Aflați frecvența luminii incidente dacă fotoelectronii emiși de pe suprafața metalului sunt complet prinși de rețea, al cărei potențial față de metal este de 3V.

Conform legii conservării energiei pentru efectul fotoelectric, în cazul incidenței luminii cu o frecvență corespunzătoare marginii roșii a efectului fotoelectric și pentru o frecvență mai mare, obținem două ecuații:

, (1) și . (2)

Întrucât munca unui curent electric în mișcarea unei particule încărcate este egală cu modificarea energiei cinetice a acestei particule, i.e.

obținem a doua ecuație pentru efectul fotoelectric sub forma:

. (2)

Scăzând prima ecuație din a doua ecuație, obținem:

Conectați datele și faceți calculele:

Răspuns: 1,3∙10 15 Hz.

Opțiunea 2

Sarcina B1.

O greutate de 2 kg este suspendată pe un cordon subțire. Dacă este deviat de la poziția de echilibru cu 10 cm și apoi eliberat, oscilează liber ca un pendul matematic. Ce se va întâmpla cu perioada de oscilație a greutății, energia potențială maximă a greutății și frecvența oscilațiilor sale dacă abaterea inițială a greutății este de 5 cm?

Deoarece perioada unui pendul matematic este determinată de formula:

O frecvență

Adică, nu depindeți de amplitudinea oscilațiilor, atunci perioada și frecvența oscilațiilor nu se vor schimba.

Energia potențială va scădea, deoarece cu cât amplitudinea este mai mică, cu atât greutatea crește la o înălțime mai mică -.

Mărimi fizice. Schimbarea lor.

A) perioada 1) va crește

B) frecvența 2) va scădea

C) potențialul maxim 3) nu se va modifica

DAR	B	LA
3	3	2

Sarcina B2.

Piatra cade liber vertical în jos. Se modifică mărimile fizice enumerate în prima coloană în timpul mișcării sale în jos și, dacă da, cum? Stabiliți o corespondență între mărimile fizice enumerate în prima coloană și tipurile posibile de modificări ale acestora enumerate în a doua coloană. Ignorați efectul rezistenței.

Mărimi fizice. Schimbările lor.

A) viteza 1) nu se modifică

B) accelerația 2) crește

C) energia cinetică 3) scade.

D) energia potenţială

Explicaţie. Viteza corpului la deplasarea în jos crește, deoarece forța gravitației este direcționată de-a lungul mișcării. Accelerația rămâne constantă deoarece .

Energia cinetică este determinată de formulă, deci pe măsură ce viteza crește. Energia potențială este determinată de formulă, prin urmare, scade. Răspuns:

DAR	B	LA	G
2	1	2	3

Sarcina B3.

Temperatura unei bile mici de plumb la cădere pe o placă masivă de oțel a crescut cu 1 0 C. Neglijând pierderile de energie pentru transferul de căldură către corpurile înconjurătoare. Determinați înălțimea de la care a căzut mingea din rezultatul acestui experiment. Capacitatea termică specifică a plumbului este de 130 J/(kg∙K). Accelerația căderii libere este considerată egală cu

10 m/s 2 . Scrieți răspunsul ca un număr exprimat în metri.

Deoarece la o înălțime h corpul are energie potențială, determinată de formulă, și căldură pentru încălzirea corpului, atunci conform legii conservării energiei

De aici obținem:

Raspuns: 13m.

Sarcina B4.

Calculați curentul din circuit atunci când este conectat la o sursă de 12 V DC cu o rezistență internă de 2 ohmi și un rezistor cu o rezistență electrică de 4 ohmi. Scrieți răspunsul ca un număr exprimat în amperi.

Conform legii lui Ohm pentru un circuit complet, puterea curentului este determinată de formula:

Primim

Răspuns: 2A.

Sarcina B5.

Distanța focală a lentilei convergente este de 15 cm. La ce distanță de lentilă se află un obiect a cărui imagine reală a fost obținută la o distanță de 60 cm de lentilă? Scrieți răspunsul ca un număr exprimat în centimetri.

Conform formulei lentilei convergente subțiri, avem:

De aici obținem: , înlocuim datele:

d=20cm

Raspuns: 20 cm

Sarcina C1.

Experimentul a constatat că atunci când temperatura aerului din cameră este de 25 0 C, condensarea vaporilor de apă din aer începe pe peretele paharului cu apă rece, dacă temperatura paharului este redusă la 14 0 C. Pe baza rezultatele acestor experimente, determină umiditatea absolută și relativă a aerului. Utilizați tabelul pentru a rezolva problema. Se va schimba umiditatea relativă odată cu creșterea temperaturii aerului din cameră, dacă condensarea vaporilor de apă din aer începe la aceeași temperatură a sticlei de 14 0 C. Presiunea și densitatea vaporilor de apă saturati la diferite temperaturi.

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

Umiditatea relativă a aerului este determinată de formula:

unde p este presiunea parțială, P 0 este presiunea vaporilor saturați, care la o anumită temperatură este luată din tabel. Presiunea parțială în starea acestei probleme este luată din tabel la temperatura la care începe condensarea vaporilor. Obținem P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1600 Pa.

Prin urmare, umiditatea aerului este:

Pe măsură ce temperatura crește, presiunea vaporilor saturați va crește, în timp ce presiunea parțială nu se va modifica, deoarece condensul are loc la aceeași temperatură. Prin urmare, umiditatea relativă în acest caz va scădea.

Sarcina C2.

În atracție, o persoană care cântărește 60 kg se deplasează pe un cărucior de-a lungul șinelor și face o „buclă moartă” într-un plan vertical de-a lungul unui traseu circular cu o rază de 5 m. Care este forța de presiune a unei persoane pe scaunul căruciorului cu o viteză de depășire de punctul de jos de 10 m/s? Accelerația presiunii libere este luată egală cu 10m/s 2 .

Soluție: vom reprezenta în desen traiectoria mișcării și forțele care acționează asupra persoanei în punctul de sus:

Conform celei de-a doua legi a lui Newton, suma vectorială a forțelor care acționează asupra unui corp este egală cu produsul dintre masă și accelerație:

în formă scalară, această ecuație are forma:

unde F T \u003d mg: de aici găsim forța de reacție a suportului: N \u003d mg + ma. Deoarece accelerația centripetă este determinată de formula: , atunci obținem formula: N=m (g+v 2 /R).

Înlocuiți datele și faceți calculele: N=60 (10+100/5) =1800H

Conform celei de-a treia legi a lui Newton, forța presiunii unei persoane asupra scaunului este egală în valoare absolută cu forța de reacție a suportului, i.e. F d \u003d N, F d \u003d 1800H

Raspuns: 1800N.

Sarcina C3.

Diagrama arată modificările presiunii și volumului unui monoatomic ideal

gaz. Câtă căldură a fost primită sau eliberată de gaz în timpul trecerii de la starea 1 la starea 3?

Cantitatea totală de căldură este determinată de formula:

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

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

ΔU=3/2νRΔT=3/2V 1 (P 2 -P 1)

atunci cantitatea de căldură din secțiunea 1-2 va fi egală cu:

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

Cantitatea de căldură din secțiunea 2-3 va fi egală cu:

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,

atunci cantitatea totală de căldură va fi: Q=-30+50=20kJ

Se va primi căldură.

Răspuns: 20 kJ.

Sarcina C4.

Catodul unei fotocelule cu o funcție de lucru de 4,42∙10 -19 J este iluminat de lumină cu o frecvență

1,0∙10 15 Hz. Electronii emiși de catod cad într-un câmp magnetic uniform cu o inducție de 8,3∙10 -4 T perpendiculară pe liniile de inducție ale acestui câmp. Care este raza maximă a cercului R de-a lungul căruia se mișcă electronii?

Conform legii conservării energiei pentru efectul fotoelectric, avem formula:

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

De aici determinăm viteza electronului:

Într-un câmp magnetic, o particulă încărcată este afectată de forța Lorentz, care este determinată de formula: F=qvBsinα, deoarece unghiul este de 90 0 C, apoi sinα=1, apoi F=qvB.

Conform celei de-a doua legi a lui Newton, forța este F=ma.

Echivalând cele două formule, obținem egalitatea: qvB=ma. Accelerația este determinată de formula: a=v 2 /R, deci qvB=mv 2 /R, simplificând, obținem:

R \u003d mv / qB, înlocuind datele, vom efectua calculele:

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

Raspuns: 4,74 mm.

Sarcina C5.

Un bazin de 4 m adâncime este umplut cu apă, indicele relativ de refracție la limita aer-apă este de 1,33. Care pare să fie adâncimea bazinului unui observator care privește vertical în apă?

Conform legii refracției, unde este indicele de refracție al apei, 1 este indicele de refracție al aerului. Din triunghiurile ABC și MBC găsim catetul x: x=htgβ, x=H∙tgα. Deoarece părțile din stânga sunt egale, deci rănile și părțile din dreapta, obținem ecuația: h∙ tgβ= H∙ tgα, deci h= H∙ tgα/ tgβ. Unghiurile α și β sunt luate foarte mici, prin urmare sinα= tgα, sinβ= tgβ. Obținem egalitatea:

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

Raspuns: 3 m.

Sarcina C6.

Folosind tabele cu masele nucleelor ​​atomice și particulelor elementare, calculați energia eliberată în timpul sintezei a 1 kg de heliu din izotopii de hidrogen - deuteriu și tritiu:

Masele de nuclee atomice

Să găsim energia care este eliberată în timpul sintezei unui nucleu conform formulei:

Numărul de nuclee conținute în masa a 1 kg de heliu poate fi găsit prin formula:

Atunci energia totală va fi egală cu: E=E 1 ∙N; Conectați datele și faceți calculele:

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

Răspuns: 4,2∙10 14 J

Literatură

1. O.F. Kabardin, S.I. Kabardin „Sarcini de testare tipice”, Editura „Examen”, Moscova, 2010.

2. Yu.G. Pavlenko „Începuturile fizicii”, manual, Editura Examen, Moscova, 2005.

3. G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev „Fizica, clasa a 11-a”, Moscova 2009 Editura „Iluminismul”.

1 - Figura prezintă un grafic al dependenței proiecției v x a vitezei vehiculului în timpul t. Care grafic reprezintă corect proiecția accelerației mașinii în intervalul de timp de la 4 s la 6 s?

2 - Figura arată traiectoria unui corp aruncat la un anumit unghi față de suprafața orizontală a Pământului. În punctul A al acestei traiectorii, direcția vectorului viteză este indicată prin săgeata 1; traiectoria corpului și toți vectorii se află într-un plan perpendicular pe suprafața Pământului. Rezistența aerului este neglijabilă. Care este direcția vectorului de accelerație al corpului în cadrul de referință al Pământului? În răspunsul dvs., indicați numărul săgeții corespunzătoare.

3 - O persoană cu masa de 50 kg sare de pe o barcă staționară cu masa de 100 kg pe țărm cu o viteză orizontală de 3 m/s față de ambarcațiune. Cu ce ​​viteză se mișcă barca față de Pământ după săritura unei persoane, dacă rezistența apei la mișcarea bărcii este neglijabilă?

Răspuns: _____ m/s

4 - Care este greutatea unei persoane în apă, ținând cont de acțiunea forței lui Arhimede? Volumul unei persoane este V = 50 dm 3, densitatea corpului uman este de 1036 kg / m 3.

Răspuns: _____ H

5 - În experiment s-a obținut un grafic al dependenței modulului de viteză al unui corp care se mișcă rectiliniu în timp. Analizând graficul, alegeți trei enunțuri corecte din enunțurile de mai jos și indicați numărul acestora.

1 - Viteza corpului în 6 secunde s-a schimbat de la 0 m/s la 6 m/s.

2 - Corpul s-a mișcat uniform accelerat în primele 6 secunde și nu s-a deplasat în intervalul de la 6 la 7 secunde.

3 - Corpul s-a mișcat uniform în primele 6 secunde și nu s-a mișcat în intervalul de la 6 la 7 secunde.

4 - In intervalul de timp de 4-6 secunde, viteza a crescut direct proportional cu timpul de miscare, corpul s-a deplasat cu acceleratie constanta.

5 - Accelerația corpului la a cincea secundă de mișcare este de 1,5 m/s2.

6 - O greutate de 2 kg este suspendată pe un cordon subțire lung de 5 m. Dacă este deviată din poziția de echilibru și apoi eliberată, oscilează liber, ca un pendul matematic. Ce se va întâmpla cu perioada de oscilație a greutății, energia potențială maximă a greutății și frecvența oscilațiilor sale dacă abaterea inițială a greutății este modificată de la 10 cm la 20 cm?

1 - crestere

2 - scadere

3 - nu se va schimba

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

7 - Un punct material se deplasează cu o viteză uniformă, rectiliniu și co-direcțional cu axa de coordonate OX. Stabiliți o corespondență între mărimile fizice și formulele prin care acestea pot fi calculate. Pentru fiecare poziție a primei coloane, selectați poziția corespunzătoare a celei de-a doua și notați numerele selectate în tabel sub literele corespunzătoare.

8 - Graficul arată cum s-a modificat în timp temperatura a 0,1 kg de apă, care la momentul inițial se afla în stare cristalină la o temperatură de -100 0 С, la o putere de transfer de căldură constantă de 100 W.

Conform graficului din figură, determinați în ce timp a crescut energia internă a apei.

Decizie

Graficul arată că temperatura gheții a crescut continuu și după 210 s a ajuns la 0 0 C. Prin urmare, energia cinetică a moleculelor de gheață a crescut.

Apoi 333 s de gheață au transferat o cantitate de căldură de 100 J în fiecare secundă, dar temperatura gheții de topire și a apei rezultate nu s-a schimbat. Cantitatea de căldură 33300 J primită pe parcursul a 333 s de la încălzitor a provocat topirea completă a gheții. Această energie este folosită pentru a rupe legăturile puternice ale moleculelor de apă din cristal, pentru a mări distanța dintre molecule, adică. pentru a crește energia potențială a interacțiunii lor.

După ce toată gheața s-a topit, a început procesul de încălzire a apei. Temperatura apei a crescut cu 100 0 С în 418 s, adică. energia cinetică a apei a crescut.

Deoarece energia internă este egală cu suma energiei cinetice a tuturor moleculelor și energia potențială a interacțiunii lor, urmează concluzia - energia internă a apei a crescut pe parcursul experimentului timp de 961 s.

Răspuns: 961 s

9 - Un gaz ideal dintr-un proces prezentat în grafic a lucrat 300 J. Câtă căldură a fost transferată gazului?

Răspuns: _____ J

10 - Într-o încăpere închisă la o temperatură a aerului de 40 ° C, condensarea vaporilor de apă pe peretele unui pahar cu apă începe atunci când apa din sticlă se răcește la 16 ° C.

Care va fi punctul de rouă în această cameră dacă tot aerul din cameră este răcit la 20 °C?

Răspuns: _____ °C

11 - Sarcinile electrice opuse sunt atrase unele de altele datorită faptului că

1 - o sarcină electrică este capabilă să acționeze instantaneu asupra oricărei alte sarcini electrice la orice distanță

2 - în jurul fiecărei sarcini electrice există un câmp electric care poate acționa asupra câmpurilor electrice ale altor sarcini

3 - în jurul fiecărei sarcini electrice există un câmp electric care poate acționa asupra altor sarcini electrice

4 - există o interacțiune gravitațională

Care dintre afirmațiile de mai sus este adevărată?

Răspuns: _____

Decizie :

Sarcinile electrice opuse sunt atrase unele de altele datorită faptului că în jurul fiecărei sarcini electrice există un câmp electric care poate acționa asupra altor sarcini electrice.

Raspuns: 3

12 - Într-un experiment fizic, mișcarea unui corp pe o secțiune orizontală și rectilinie a traseului dintr-o stare de repaus a fost înregistrată timp de câteva secunde. Conform datelor experimentale, au fost reprezentate grafice (A și B) ale dependenței de timp a două mărimi fizice.

Ce mărimi fizice enumerate în coloana din dreapta corespund graficelor A și B?

Pentru fiecare poziție a coloanei din stânga, selectați poziția corespunzătoare a celei din dreapta și notați numerele selectate în tabel sub literele corespunzătoare.

Răspuns: _____

Decizie :

Pe o secțiune orizontală a căii, poziția centrului de masă al corpului nu se schimbă, prin urmare, energia potențială a corpului rămâne neschimbată. Răspunsul 4 este exclus din cele corecte.

Răspunsul 2 este exclus din cele corecte, deoarece accelerația în mișcare uniform accelerată este o valoare constantă.

Cu o mișcare uniform accelerată dintr-o stare de repaus, calea este calculată prin formula s= A* t 2 /2 . Această dependență corespunde graficului B.

Viteza în timpul mișcării uniform accelerate dintr-o stare de repaus este calculată prin formula v= A* t. Această dependență corespunde graficului A.

Raspuns: 13

13 - O particulă A încărcată pozitiv se deplasează perpendicular pe planul figurii în direcția către observator. Punctul B este în planul figurii. Cum este îndreptat în punctul B (sus, jos, stânga, dreapta, departe de observator, către observator) vectorul de inducție al câmpului magnetic creat de particula A în mișcare? Scrieți răspunsul în cuvânt(e).

Răspuns: _____

Decizie :

Dacă luăm în considerare mișcarea unei particule încărcate pozitiv ca un curent electric într-un conductor care este perpendicular pe planul figurii, atunci brațul (șurubul din dreapta) este direcționat de-a lungul curentului, iar rotația brațului în raport cu observatorul va fi în sens invers acelor de ceasornic. În acest caz, liniile de inducție magnetică vor fi îndreptate în sens invers acelor de ceasornic. Deoarece vectorul de inducție magnetică al câmpului magnetic al curentului electric coincide cu tangenta la linia de inducție magnetică, vectorul de inducție în punctul B este îndreptat în sus.

Răspuns: sus

14 - Care este tensiunea în secțiunea circuitului AB (vezi figura) dacă curentul printr-o rezistență de 2 ohmi este de 2 A?

15 - Locația oglinzii plate MN și a sursei de lumină S este prezentată în figură. Care este distanța de la sursa S la imaginea ei din oglinda MN?

Locația oglinzii plate MN și a sursei de lumină S este prezentată în figură. Care este distanța de la sursa S la imaginea ei din oglinda MN?

Răspuns:_____

Decizie :

Imaginea sursei de lumină într-o oglindă plată este situată simetric față de planul oglinzii. Prin urmare, imaginea din oglindă este exact la aceeași distanță de planul oglinzii ca și sursa de lumină.

Raspuns: 4 m

Graficele arată rezultatele unui studiu experimental al dependenței puterii curentului de tensiunea de la capetele filamentului lămpii electrice și a rezistenței filamentului lămpii de puterea curentului.

Analizând datele, răspundeți la întrebarea: ce s-a întâmplat cu lampa în acest experiment? Alegeți dintre următoarele două afirmații care corespund rezultatelor studiului experimental.

1 - Filamentul lămpii a fost încălzit prin curentul care curge, o creștere a temperaturii metalului filamentului a dus la o scădere a rezistivității sale electrice și o creștere a rezistenței R a filamentului lămpii - graficul R (I).

2 - Filamentul lămpii a fost încălzit de curentul care curge, o creștere a temperaturii metalului filamentului a dus la o creștere a rezistivității sale electrice și la o creștere a rezistenței R a filamentului lămpii - graficul R (I).

3 - Neliniaritatea dependențelor I(U) și R(I) se explică printr-o eroare de măsurare prea mare.

4 - Rezultatele obținute contrazic legea lui Ohm pentru secțiunea lanțului.

5 - Odată cu creșterea rezistenței filamentului lămpii, curentul prin filamentul lămpii a scăzut - dependență I (U).

Răspuns: _____

Decizie :

Filamentul lămpii a fost încălzit cu un curent electric. Pe măsură ce temperatura unui metal crește, rezistivitatea acestuia crește. În consecință, rezistența filamentului lămpii crește. Acest lucru face ca curentul prin filamentul lămpii să scadă.

Raspuns: 25

17 - O lampă electrică a fost conectată la o sursă de curent continuu, a cărei rezistență electrică este egală cu rezistența internă a sursei de curent. Ce se va întâmpla cu curentul din circuit, tensiunea la ieșirea sursei de curent și puterea curentului din circuitul extern atunci când oa doua astfel de lampă este conectată în serie cu această lampă?

Pentru fiecare valoare, determinați natura adecvată a modificării:

1 - crestere

2 - scadere

3 - imuabilitate

Scrieți în tabel numerele selectate pentru fiecare mărime fizică. Numerele pot fi repetate.

18 - Graficele A și B arată dependența unor mărimi fizice de alte mărimi fizice. Stabiliți o corespondență între graficele A și B și tipurile de dependențe enumerate mai jos. Scrieți în tabel numerele selectate sub literele corespunzătoare.

1 - dependența de timp a numărului de nuclee radioactive

2 - dependenţa tensiunii de alungirea relativă

3 - dependența energiei specifice de legare a nucleonilor din nucleele atomice de numărul de masă al nucleului

4 - dependența inducției câmpului magnetic în substanță de inducerea câmpului magnetizant.

Decizie :

Graficul A arată dependența de timp a numărului de nuclee radioactive (legea dezintegrarii radioactive).

Graficul B arată dependența energiei specifice de legare a nucleonilor din nucleele atomice de numărul de masă al nucleului.

Raspuns: 13

19 - Ca urmare a unei serii de dezintegrari radioactive, U-238 se transforma in plumb Pb-206. Câte dezintegrari α și β experimentează în acest caz?

Răspuns: _____

Decizie :

Cu fiecare dezintegrare, sarcina nucleului scade cu 2, iar masa acestuia scade cu 4. În timpul dezintegrarii β, sarcina nucleului crește cu 1, iar masa rămâne practic neschimbată. Să scriem ecuațiile:

82=(92-2na)+np

Din prima ecuație: 4nα=32, numărul de dezintegrari α este 8.

Din a doua ecuație: 82=(92-16)+nβ=76+nβ,

82-76=nβ, 6=nβ, numărul de dezintegrari β 6.

Raspuns: 8 6

20 - Când o placă metalică este iluminată cu lumină monocromatică cu o frecvență ν, apare un efect fotoelectric. Energia cinetică maximă a electronilor eliberați este de 2 eV. Care este valoarea energiei cinetice maxime a fotoelectronilor atunci când această placă este iluminată cu lumină monocromatică cu o frecvență de 2v?

Răspuns: _____ eV

21 - Cu o mișcare foarte lentă a pistonului în cilindrul unei pompe de aer închise, volumul de aer a scăzut. Cum se modifică presiunea, temperatura și energia internă a aerului în acest caz? Pentru fiecare valoare, determină natura corespunzătoare a schimbării:

1 - crește

2 - scade

3 - nu se schimbă

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

Decizie :

Cu o mișcare foarte lentă a pistonului în cilindrul unei pompe de aer închise, ca urmare a schimbului de căldură cu mediul, temperatura aerului din acesta nu se modifică. La compresia izotermă a unui gaz, produsul dintre presiunea gazului și volumul acestuia rămâne neschimbat, prin urmare, odată cu scăderea volumului de aer, presiunea acestuia crește. Într-un proces izoterm, energia internă nu se modifică.

Raspuns: 133

22 - Figura prezintă un cronometru, în dreapta acestuia este o imagine mărită a scalei și a săgeții. Cronometrul face o revoluție completă în 1 minut.

Notați citirile cronometrului, ținând cont de faptul că eroarea de măsurare este egală cu împărțirea cronometrului.

Răspuns: (____± ____) cu

23 - În experiment, sarcina a fost de a determina accelerația barei la alunecarea pe un plan înclinat de lungime l (1).

În primul rând, a fost obținută formula de calcul a accelerației:

Apoi s-a realizat un desen detaliat cu dimensiunile planului înclinat a (2), c (3) și poziția vectorilor de forță și proiecțiile acestora.

Valoarea coeficientului de frecare μ (4) arbore cu arbore, experimentatorul a luat din datele de referință. Forța de frecare F tr(5) și gravitația mg(6) au fost măsurate cu un dinamometru.

Care dintre mărimile marcate cu numere este suficientă pentru a determina accelerația barei?

Decizie :

Accelerația poate fi găsită cunoscând coeficientul de frecare µ, dimensiunile la fel de,l plan înclinat şi calculul valorilor cosα= c/ lși sinα= A/ l.

Răspuns: 1234

24 - Un gaz ideal a lucrat 300 J și, în același timp, energia internă a gazului a crescut cu 300 J. Câtă căldură a primit gazul în acest proces?

25 - Un corp cu masa de 2 kg sub acțiunea unei forțe F se deplasează în sus pe un plan înclinat la o distanță l = 5 m, în timp ce distanța corpului față de suprafața Pământului crește cu h = 3 m. Forța F este 30 N. Ce lucru a făcut forța F în timpul acestei mișcări? Luați accelerația de cădere liberă egală cu 10 m/s 2 , coeficientul de frecare μ = 0,5.

Decizie :

În trecerea de la starea inițială la cea finală, volumul gazului crește, prin urmare, gazul funcționează. Conform primei legi a termodinamicii:

Cantitatea de căldură transferată gazului Q este egală cu suma variației energiei interne pentru și a muncii efectuate de gaz:

Energia internă a gazului în stările 1 și 3 este exprimată în funcție de presiunea și volumul gazului:

Lucrul în timpul tranziției gazului de la starea 1 la starea 3 este egal cu:

Cantitatea de căldură primită de gaz:

O valoare Q pozitivă înseamnă că gazul a primit o cantitate de căldură.

30 - Când bornele bateriei sunt scurtcircuitate, curentul în circuit este de 12 V. Când la bornele bateriei este conectată o lampă electrică cu o rezistență electrică de 5 ohmi, curentul în circuit este de 2 A. Pe baza rezultatele acestor experimente, determină fem-ul bateriei.

Decizie :

Conform legii lui Ohm pentru un circuit închis, atunci când bornele bateriei sunt scurtcircuitate, rezistența R tinde spre zero. Puterea curentului în circuit este:

Prin urmare, rezistența internă a bateriei este:

Când este conectat la bornele bateriei lămpii, curentul din circuit este egal cu:

De aici obținem:

31 - Un țânțar zboară chiar la suprafața apei din râu, un stol de pești se află la o distanță de 2 m de suprafața apei. Care este distanța maximă până la țânțari la care este încă vizibil pentru pești la această adâncime? Indicele de refracție relativ al luminii la interfața aer-apă este 1,33.

Perioada pendulului matematic. Energia cinetică și potențială, capacitatea termică specifică a plumbului. Curentul din circuit atunci când este conectat la o sursă de curent continuu. Umiditatea relativă a aerului, cantitatea de căldură. Efect fotoelectric de la o suprafață metalică.

Rezolvarea problemelor de fizică.

Sarcini de pregătire ale examenului unificat de stat de nivel „B” și „C” în 2010.

Opțiunea 1 Sarcina № B1 O greutate de 2 kg este suspendată pe un cordon lung și subțire. Dacă este deviat de la poziția de echilibru cu 10 cm și apoi eliberat, oscilează liber ca un pendul matematic cu o perioadă de 1 s. Ce se va întâmpla cu perioada, energia potențială maximă a greutății și frecvența oscilațiilor sale dacă abaterea inițială a greutății este de 20 cm?Soluție.Deoarece perioada unui pendul matematic este determinată de formula: nu depind de amplitudinea oscilațiilor, atunci perioada și frecvența oscilațiilor nu se vor modifica.Energia potențială va crește, deoarece cu cât amplitudinea este mai mare, cu atât înălțimea greutății crește -.Mărimi fizice. Modificarea lor.A) perioada 1) va crește B) frecvența 2) va scădea C) potențialul maxim 3) energia nu se va modifica.Răspuns:

Sarcina numărul B2.

O piatră este aruncată vertical în sus. Se modifică mărimile fizice enumerate în prima coloană în timpul mișcării sale în sus și, dacă da, cum? Ignorați efectul rezistenței aerului.

A) viteza 1) nu se modifică

B) accelerația 2) crește

D) energia potenţială

Explicaţie. Viteza corpului la deplasarea în sus scade, deoarece forța gravitației este îndreptată opus mișcării. Accelerația rămâne constantă deoarece

Energia cinetică este determinată de formulă, prin urmare, precum și viteza scade.

Energia potențială este determinată de formulă, deci crește.

Sarcina B3.

Temperatura unei mingi mici de plumb atunci când cade pe o placă masivă de oțel de la o înălțime de 6,5 m a crescut cu 0,5 0 C. Neglijând pierderea de energie pentru transferul de căldură către corpurile înconjurătoare, determinați capacitatea termică specifică a plumbului din rezultatul acestui experiment. . Accelerația căderii libere este luată egală cu 10m/s 2 .

Deoarece la o înălțime h corpul are energie potențială, determinată de formulă, și căldură pentru încălzirea corpului, atunci conform legii conservării energiei De aici obținem:

Răspuns: 130 J/kg K.

Sarcina B4.

Calculați curentul din circuit atunci când este conectat la o sursă de curent continuu cu un EMF de 6 V și o rezistență internă de 1 Ω a unui rezistor cu o rezistență electrică de 2 Ω. Scrieți răspunsul ca un număr exprimat în amperi.

Primim

Răspuns: 2A.

Sarcina B5.

Distanța focală a lentilei convergente este de 15 cm. La ce distanță de lentilă se află imaginea unui obiect situat la o distanță de 20 cm de lentilă? Scrieți răspunsul ca un număr exprimat în centimetri.

Raspuns: 60 cm

Sarcina C1.

Experimentul a constatat că atunci când temperatura aerului din cameră este de 23 0 C, condensarea vaporilor de apă din aer începe pe peretele paharului cu apă rece, dacă temperatura paharului este redusă la 12 0 C. Pe baza rezultatele acestor experimente, determină umiditatea absolută și relativă a aerului. Utilizați tabelul pentru a rezolva problema. Explicați de ce condensarea vaporilor de apă în aer poate începe la diferite temperaturi. Presiunea și densitatea vaporilor de apă saturați la diferite temperaturi.

Determinăm umiditatea relativă a aerului cu formula:%, unde p este presiunea parțială, P 0 este presiunea aburului saturat, pe care la o anumită temperatură îl luăm din tabel. Presiunea parțială în starea acestei probleme este luată din tabel la temperatura la care începe condensarea vaporilor. Obținem P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1400 Pa.

Umiditatea absolută a aerului este egală cu densitatea vaporilor la o temperatură dată, adică 20,6 g/m 3 , sau poate fi considerată egală cu presiunea parțială la această temperatură, care este egală cu presiunea vaporilor de saturație la temperatura de condensare. Condensarea vaporilor de apă în aer poate începe la diferite temperaturi datorită faptului că umiditatea relativă este diferită. La o umiditate relativă mai mare, concentrația de vapori de apă din aer este mai mare, prin urmare, la o temperatură mai mare, acești vapori de apă vor deveni saturati, adică. Condensul va începe la o temperatură mai mare decât atunci când umiditatea relativă este mai mică.

Sarcina C2.

În atracție, o persoană care cântărește 70 kg se deplasează pe un cărucior de-a lungul șinelor și face o „buclă moartă” într-un plan vertical. Cu ce ​​viteză se deplasează căruciorul în punctul de sus al unei traiectorii circulare cu o rază de 5 m, dacă în acest punct forța de presiune a unei persoane pe scaunul căruciorului este de 700 N? Accelerația presiunii libere este luată egală cu 10m/s 2 . Rezolvare: vom reprezenta în desen traiectoria mișcării și forțele care acționează asupra persoanei în punctul de sus: Conform celei de-a doua legi a lui Newton, suma vectorială a forțelor care acționează asupra corpului este egală cu produsul dintre masă și accelerație:

În formă scalară, această ecuație are forma:

Unde F T \u003d mg: de aici găsim accelerația:

Deoarece accelerația centripetă este determinată de formula: , atunci obținem formula vitezei:

Răspuns: 10m/s.

Sarcina C3.

Diagrama prezintă modificările presiunii și volumului unui gaz monoatomic ideal. Câtă căldură a fost primită sau eliberată de gaz în timpul trecerii de la starea 1 la starea 3?

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

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

atunci cantitatea totală de căldură va fi egală cu: Q 123 =50+90=140kJ. Se va primi căldură.

Răspuns: 140 kJ.

Sarcina C4.

Cu un scurtcircuit al bornelor bateriei, curentul din circuit este I 1 \u003d 12 A.

Când este conectată la bornele bateriei unei lămpi electrice cu o rezistență electrică de 5 ohmi, curentul din circuit este I 2 \u003d 2A. Pe baza rezultatelor acestor experimente, determinați fem-ul generatorului.

Conform legii lui Ohm pentru un circuit complet în cazul unui scurtcircuit, unde r este rezistența sursei de curent. Rezistența externă în acest caz este 0.

Dacă rezistența externă este diferită de 0, atunci legea lui Ohm pentru un circuit complet este:

Exprimând din două ecuații, obținem un sistem de ecuații:

atunci EMF-ul sursei va fi egal cu:

Înlocuind datele, obținem:

Raspuns: 12V.

Sarcina C5.

Un țânțar zboară aproape de suprafața râului, un stol de pești este situat la o distanță de 2 m de suprafața apei. Care este distanța maximă până la un țânțar la care poate fi încă văzut de pești la această adâncime? Indicele de refracție relativ al luminii la interfața aer-apă este 1,33.

Să descriem locația unui stol de pești și a unui țânțar pe suprafața apei: în punctul A sunt pești, în punctul B - un țânțar. Conform legii refracției avem formula: , unde este indicele de refracție al apei, pentru aer indicele de refracție este 1. Pentru ca peștele să vadă un țânțar, unghiul de refracție trebuie să fie egal cu 90 0 . Pentru unghi, prin definiția sinusului, avem:

Apoi, pentru a determina distanța r, obținem formula:

Răspuns: 2,66 m.

Sarcina C6.

Efectul fotoelectric de la suprafața acestui metal se observă la o frecvență de radiație de cel puțin 6 10 14 Hz. Aflați frecvența luminii incidente dacă fotoelectronii emiși de pe suprafața metalului sunt complet prinși de rețea, al cărei potențial față de metal este de 3V.

Conform legii conservării energiei pentru efectul fotoelectric, în cazul incidenței luminii cu o frecvență corespunzătoare marginii roșii a efectului fotoelectric și pentru o frecvență mai mare, obținem două ecuații:

Întrucât munca unui curent electric în mișcarea unei particule încărcate este egală cu modificarea energiei cinetice a acestei particule, i.e.

obținem a doua ecuație pentru efectul fotoelectric sub forma:

Scăzând prima ecuație din a doua ecuație, obținem:

Conectați datele și faceți calculele:

Răspuns: 1,3 10 15 Hz.

Opțiunea 2 Sarcina B1.O greutate de 2 kg este suspendată pe un cordon subțire. Dacă este deviat de la poziția de echilibru cu 10 cm și apoi eliberat, oscilează liber ca un pendul matematic. Ce se va întâmpla cu perioada de oscilație a greutății, energia potențială maximă a greutății și frecvența oscilațiilor sale, dacă abaterea inițială a greutății este de 5 cm? Soluție. Întrucât perioada unui pendul matematic este determinată de formulă: adică nu depind de amplitudinea oscilațiilor, atunci perioada și frecvența oscilațiilor nu se vor modifica.Energia potențială va scădea, deoarece cu cât amplitudinea este mai mică, cu atât greutatea se ridică la o înălțime mai mică -.Mărimi fizice. Modificarea lor.A) perioada 1) va crește B) frecvența 2) va scădea C) potențialul maxim 3) energia nu se va modifica.Răspuns:

Sarcina B2.

Piatra cade liber vertical în jos. Se modifică mărimile fizice enumerate în prima coloană în timpul mișcării sale în jos și, dacă da, cum? Stabiliți o corespondență între mărimile fizice enumerate în prima coloană și tipurile posibile de modificări ale acestora enumerate în a doua coloană. Ignorați efectul rezistenței.

Mărimi fizice. Schimbările lor.

A) viteza 1) nu se modifică

B) accelerația 2) crește

C) energia cinetică 3) scade.

D) energia potenţială

Explicaţie. Viteza corpului la deplasarea în jos crește, deoarece forța gravitației este direcționată de-a lungul mișcării. Accelerația rămâne constantă, deoarece.

Energia cinetică este determinată de formulă, deci pe măsură ce viteza crește. Energia potențială este determinată de formulă, deci scade. Răspuns:

Sarcina B3.

Temperatura unei bile mici de plumb la cădere pe o placă masivă de oțel a crescut cu 1 0 C. Neglijând pierderile de energie pentru transferul de căldură către corpurile înconjurătoare. Determinați înălțimea de la care a căzut mingea din rezultatul acestui experiment. Capacitatea termică specifică a plumbului este de 130 J/(kg K). Accelerația căderii libere este considerată egală cu

10 m/s 2 . Scrieți răspunsul ca un număr exprimat în metri.

Deoarece la o înălțime h corpul are o energie potențială determinată de formulă și căldură pentru încălzirea corpului, atunci conform legii conservării energiei

De aici obținem:

Raspuns: 13m.

Sarcina B4.

Calculați curentul din circuit atunci când este conectat la o sursă de 12 V DC cu o rezistență internă de 2 ohmi și un rezistor cu o rezistență electrică de 4 ohmi. Scrieți răspunsul ca un număr exprimat în amperi.

Conform legii lui Ohm pentru un circuit complet, puterea curentului este determinată de formula:

Primim

Răspuns: 2A.

Sarcina B5.

Distanța focală a lentilei convergente este de 15 cm. La ce distanță de lentilă se află un obiect a cărui imagine reală a fost obținută la o distanță de 60 cm de lentilă? Scrieți răspunsul ca un număr exprimat în centimetri.

Conform formulei lentilei convergente subțiri, avem:

De aici obținem: , înlocuim datele:

Raspuns: 20 cm

Sarcina C1.

Experimentul a constatat că atunci când temperatura aerului din cameră este de 25 0 C, condensarea vaporilor de apă din aer începe pe peretele paharului cu apă rece, dacă temperatura paharului este redusă la 14 0 C. Pe baza rezultatele acestor experimente, determină umiditatea absolută și relativă a aerului. Utilizați tabelul pentru a rezolva problema. Se va schimba umiditatea relativă odată cu creșterea temperaturii aerului din cameră, dacă condensarea vaporilor de apă din aer începe la aceeași temperatură a sticlei de 14 0 C. Presiunea și densitatea vaporilor de apă saturati la diferite temperaturi.

Umiditatea relativă a aerului este determinată de formula:

unde p este presiunea parțială, P 0 este presiunea vaporilor saturați, care la o anumită temperatură este luată din tabel. Presiunea parțială în starea acestei probleme este luată din tabel la temperatura la care începe condensarea vaporilor. Obținem P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1600 Pa.

Prin urmare, umiditatea aerului este:

Pe măsură ce temperatura crește, presiunea vaporilor saturați va crește, în timp ce presiunea parțială nu se va modifica, deoarece condensul are loc la aceeași temperatură. Prin urmare, umiditatea relativă în acest caz va scădea.

Sarcina C2.

În atracție, o persoană care cântărește 60 kg se deplasează pe un cărucior de-a lungul șinelor și face o „buclă moartă” într-un plan vertical de-a lungul unui traseu circular cu o rază de 5 m. Care este forța de presiune a unei persoane pe scaunul căruciorului cu o viteză de trecere de punctul de jos de 10 m/s? Accelerația presiunii libere este luată egală cu 10m/s 2 .

Soluție: vom reprezenta în desen traiectoria mișcării și forțele care acționează asupra persoanei în punctul de sus:

Conform celei de-a doua legi a lui Newton, suma vectorială a forțelor care acționează asupra unui corp este egală cu produsul dintre masă și accelerație:

în formă scalară, această ecuație are forma:

unde F T \u003d mg: de aici găsim forța de reacție a suportului: N \u003d mg + ma. Deoarece accelerația centripetă este determinată de formula: , atunci obținem formula: N=m (g+v 2 /R).

Înlocuiți datele și faceți calculele: N=60 (10+100/5) =1800H

Conform celei de-a treia legi a lui Newton, forța presiunii unei persoane asupra scaunului este egală în valoare absolută cu forța de reacție a suportului, i.e. F d \u003d N, F d \u003d 1800H

Raspuns: 1800N.

Sarcina C3.

Diagrama arată modificările presiunii și volumului unui monoatomic ideal

gaz. Câtă căldură a fost primită sau eliberată de gaz în timpul trecerii de la starea 1 la starea 3?

Cantitatea totală de căldură este determinată de formula:

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

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

ДU=3/2нRDТ=3/2V 1 (P 2 -P 1)

atunci cantitatea de căldură din secțiunea 1-2 va fi egală cu:

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

Cantitatea de căldură din secțiunea 2-3 va fi egală cu:

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,

atunci cantitatea totală de căldură va fi: Q=-30+50=20kJ

Se va primi căldură.

Răspuns: 20 kJ.

Sarcina C4.

Catodul unei fotocelule cu o funcție de lucru de 4,42 10 -19 J este iluminat de lumină cu o frecvență

1,0 10 15 Hz. Electronii emiși de catod cad într-un câmp magnetic uniform cu o inducție de 8,3 10 -4 T perpendiculară pe liniile de inducție ale acestui câmp. Care este raza maximă a cercului R de-a lungul căruia se mișcă electronii?

Conform legii conservării energiei pentru efectul fotoelectric, avem formula:

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

De aici determinăm viteza electronului:

Într-un câmp magnetic, o particulă încărcată este afectată de forța Lorentz, care este determinată de formula: F=qvBsinb, deoarece unghiul este de 90 0 C, apoi sinb=1, apoi F=qvB.

Conform celei de-a doua legi a lui Newton, forța este F=ma.

Echivalând cele două formule, obținem egalitatea: qvB=ma. Accelerația este determinată de formula: a=v 2 /R, deci qvB=m v 2 /R, simplificând, obținem:

R \u003d mv / qB, înlocuind datele, vom efectua calculele:

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

Raspuns: 4,74 mm.

Sarcina C5.

Un bazin de 4 m adâncime este umplut cu apă, indicele relativ de refracție la limita aer-apă este de 1,33. Care pare să fie adâncimea bazinului unui observator care privește vertical în apă?

Conform legii refracției, unde este indicele de refracție al apei, 1 este indicele de refracție al aerului. Din triunghiurile ABC și MBC găsim catetul x: x \u003d h tgv, x \u003d H tgb. Deoarece părțile din stânga sunt egale, deci rănile și părțile din dreapta, obținem ecuația: h tgv \u003d H tgb, prin urmare h \u003d H tgb / tgv. Unghiurile b și c sunt luate foarte mici, prin urmare sinb \u003d tgb, sin c \u003d tgv. Obținem egalitatea:

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

Raspuns: 3 m.

Sarcina C6.

Folosind tabele cu masele nucleelor ​​atomice și particulelor elementare, calculați energia eliberată în timpul sintezei a 1 kg de heliu din izotopii de hidrogen - deuteriu și tritiu:

Masele de nuclee atomice

	Nume element		Masa nucleului atomic al unui izotop
			1, 6726 10 -27 kg	1, 00727 a. mânca.
			3, 3437 10 -27 kg	2.01355a. mânca.
			5, 0075 10 -27 kg	3,01550 a. mânca.
			5.0066 10 -27 kg	3.01493a. mânca.
			6,6449 10 -27 kg	4.00151a. mânca.
	Aluminiu		44,7937 10 -27 kg	26,97441 a. mânca.
	aluminiu		49,7683 10 -27 kg	29.97008a. mânca.

Să găsim energia care este eliberată în timpul sintezei unui nucleu conform formulei:

Numărul de nuclee conținute în masa a 1 kg de heliu poate fi găsit prin formula:

Atunci energia totală va fi egală cu: E=E 1 N; Conectați datele și faceți calculele:

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

Răspuns: 4,2 10 14 J

Literatură 1. O.F. Kabardin, S.I. Kabardin „Sarcini de testare tipice”, Editura „Examen” Moscova 2010.2. SUD. Pavlenko „Începuturile fizicii”, manual, Editura Examen, Moscova 2005.3. G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev „Fizica, clasa a 11-a”, Moscova 2009 Editura „Iluminismul”.

	La descarca munca liber să vă alăturați grupului nostru In contact cu. Doar faceți clic pe butonul de mai jos. Apropo, în grupul nostru ajutăm gratuit la redactarea lucrărilor academice. La câteva secunde după verificarea abonamentului, va apărea un link pentru a continua descărcarea lucrării.
	Deviz gratuit

Care este perioada de oscilație T a pendulului dacă experimentatorul a luat ca eroare de măsurare valoarea diviziunii cronometrului?

1) (4,12 ± 0,02) s 3) (4,12 ± 0,01) s

2) (4,12 ± 0,2) s 4) (4,12 ± 0,1) s

Răspuns:_________ (2 puncte)

24. Pentru a afla cât mai precis volumul corpului prin scufundarea în apă, elevii au fost rugați să facă măsurători cu ajutorul a două cilindri de măsurare cu apă (vezi Fig.) Elevii au trebuit să compare rezultatele măsurătorilor, luând luând în considerare erorile absolute de măsurare instrumentală și erorile absolute de citire . S-a convenit ca fiecare dintre erorile luate în considerare să fie considerată egală cu valoarea diviziunii cilindrului de măsurare.

Când au răspuns la întrebarea sarcinii, experimentatorii au obținut patru rezultate diferite.

Din intrările de mai jos, selectați valoarea corectă a volumului corporal măsurat, obținută cu cea mai mică eroare

1) primul cilindru, (10 ± 10) cm 3

2) primul cilindru, (10 ± 5) cm 3

3) al doilea cilindru, (10 ± 4) cm 3

4) al doilea cilindru, (10 ± 2) cm 3

Răspuns:_________ (2 puncte)

25. Într-un lift care se deplasează în sus cu o accelerație de 2 m/s 2, există un pasager care cântărește 50 kg. Care este modulul de greutate care acționează asupra pasagerului?

Răspuns: __________N (4 puncte)

26. Un gaz ideal a primit o cantitate de căldură de 300 J și a lucrat de 100 J. Cât de mult a crescut energia internă a gazului în acest caz?

Răspuns: __________ J (4 puncte)

27. Circuitul oscilator constă dintr-un condensator cu o capacitate electrică de 50 microfarad și o bobină de inductanță de 2 H. Care este frecvența ciclică a oscilațiilor electromagnetice libere?

Raspuns: __________ rad/s (4 puncte)

28. În experiment, s-a constatat că la o temperatură a aerului în baie de 60 ° C, condensarea vaporilor de apă din aer începe pe peretele unui pahar cu apă dacă temperatura paharului este redusă la 29 ° C . Pe baza rezultatelor acestor experimente, determinați umiditatea relativă a aerului. Utilizați tabelul pentru a rezolva problema. Odată cu creșterea temperaturii aerului în cameră, condensarea vaporilor de apă din aer începe la aceeași temperatură a sticlei de 29 ° C. S-a schimbat umiditatea relativă?

Răspuns:__________% (4 puncte)

Rezolvarea problemelor 29 - 32 este dată în forma de rezolvare A-1. Trebuie să fie complet; includ legi și formule, a căror aplicare este necesară și suficientă pentru rezolvarea problemei, precum și transformări matematice, calcule cu răspuns numeric și, dacă este necesar, o figură care explică soluția.

29. În atracție, o persoană care cântărește 100 kg face o „buclă moartă” într-un plan vertical. Când vectorul viteză a fost îndreptat vertical în jos, forța presiunii normale a unei persoane pe scaun era de 2000 N. Aflați viteza căruciorului în acest punct cu o rază circulară de 5 m.

Răspuns: ______________ (6 puncte)

30. Diagrama (vezi figura) prezintă modificările presiunii și volumului unui gaz monoatomic ideal. Câtă căldură a fost primită sau eliberată de gaz în timpul trecerii de la starea 1 la starea 3?

31. Într-un câmp magnetic uniform cu o inducție de 1,67 10 -5 T, un proton se deplasează perpendicular pe vectorul de inducție B cu o viteză de 8 km/s. Determinați raza traiectoriei protonilor.

Răspuns: ______________ (6 puncte)

32. În timpul exploziei unei bombe termonucleare se eliberează energie de 8,3 10 16 J. Această energie se obține în principal datorită fisiunii nucleelor ​​de uraniu 238. În timpul fisiunii unui nucleu de uraniu 238 se eliberează 200 MeV, masa de nucleul este de aproximativ 238 a.m.u. Calculați masa nucleelor ​​de uraniu care au experimentat fisiunea în timpul exploziei și defectul de masă totală.

Răspuns: ______________ (6 puncte)

Formularul de corectare B