Задание
11.
При
изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу результаты
измерения температуры и давления одного и того же количества газа в различных
равновесных состояниях.
Какие
два из утверждений, приведённых ниже, соответствуют результатам этих опытов?
Газ считать идеальным.
1)
Внутренняя энергия газа в состоянии 6 в 1,5 раза больше, чем в состоянии 2.
2)
При переходе от состояния 2 к состоянию 3 в ходе изотермического процесса
внешние силы совершили над газом положительную работу.
3)
В состояниях 1-3 объём газа был одинаковым,
4)
При переходе от состояния 5 к состоянию 6 в ходе изохорного процесса газ отдал
положительное количество теплоты.
5)
Объём газа в состоянии 4 в 2 раза больше объёма газа в состоянии 1.
1)
Да. Внутренняя энергия газа определяется его температурой 
. Исходя из значений температур
состояний 6 и 2, получаем их отношение (в кельвинах): 
2)
Нет. Для идеального газа при изотермическом процессе для состояний 2 и 3 можно
записать равенство:
то
есть объем газа увеличился, а значит, в соответствии с выражением 
газ совершил
положительную работу.
3)
Нет, см. выкладки п. 2. Учитывая изотермический процесс и изменение давления
можно заключить, что объем газа менялся.
4)
Нет. Изохорный процесс – это процесс, протекающий при постоянном объеме (V=const). Значит,
работа, совершенная газом (или над газом) равна 0 и в соответствии с первым
законом термодинамики:
газ
увеличил свою внутреннюю энергию (увеличение температуры) за счет получения
некоторого количества теплоты.
5)
Да. Для изотермического процесса состояний 4 и 1 можно записать равенство:
Объем
газа в состоянии 4 увеличился в 2 раза.
Опыт 1.
Начертите таблицу для записи результатов опыта.
Объём газа V = HS вам придётся подсчитать самим, а для удобства записи в таблицу малых чисел используйте десятичные степени (стандартную запись числа).
Возьмите начальную высоту H 1
= 10 мм, а конечную побольше, например, H 2
= 100 мм, подсчитайте объём газа в м 3
в каждом случае и занесите эти данные в таблицу.
Температуры, массу газа, молярную массу, можно пока оставить без изменения, их значение также занесите в таблицу.
Приведите газ в начальное состояние, кликнув СОСТ.1
в поле анимации. Запишите в таблицу давление газа p 1
в состоянии 1.
Теперь будьте внимательны, вам за короткое время нужно будет многое увидеть, как поведёт себя поршень, вспыхнет ли огонёк под ним для нагрева, а, главное, как поведут себя диаграммы энергий Q, A’, ΔU. Кликните СОСТ. 2
. Всё придёт в движение! Запишите давление газа p 2
в состоянии 2, работу газа A’, количество теплоты Q и подсчитайте сами изменение внутренней энергии газа ΔU. Если переход из состояния 1 в состояние 2 происходит как изопроцесс, то его название высветится рядом с цилиндром. Если не успели рассмотреть, повторите опыт, переведя газ сначала кнопкой в состояние 1, а затем в состояние 2.
Что в итоге вы увидели в части превращения энергии в таком процессе? Как вы поняли происходящее? Запишите свои наблюдения в лист отчёта.
Сверим кое-какие наблюдения. Достаточно ли вы были наблюдательны, чтобы понять увиденное? При запуске процесса (в данном случае изотермического) поршень начинает движение вверх, увеличивая объём газа в соответствии с нашими данными по высоте поршня. Из-за этого давление газа начинает падать, это понятно. Под поршнем появляется огонёк для подогрева, ибо, если просто дать поршню пойти вверх, то газ начнёт остывать, а нам надо постоянство температуры. Подогрев даёт некоторое количество теплоты (Q) – красный столбик. Постепенно, по мере подъёма поршня количество теплоты Q расходуется на совершение работы A’, равное Q, красный столбик (Q) тает, а фиолетовый (A’) увеличивается. По завершении процесса превращения энергии заканчиваются, столбики диаграмм исчезают.
Опыт 2.
Теперь оставим объём газа неизменным, а попробуем менять температуру. Начальное значение пусть будет 27°С, а конечное, например, 327°С. Нажмите кнопку СОСТ.1
, запишите в таблицу в вашем листе отчёта данные о начальном состоянии газа и конечные значения объёма и температуры. Сосредоточьтесь для наблюдения короткого процесса, и нажмите кнопу СОСТ. 2
. Процесс (изохорный) пошёл. Заметьте поведение всех элементов анимации. Каковы теперь превращения энергии? Что вы поэтому поводу думаете? Можно повторить опыт, поменяв начальную и конечную температуру. Что изменилось в перетоке энергии? Как это понять? Теперь подводимое к цилиндру тепло запасается в равном количестве в виде внутренней энергии газа, работа не совершается, поршень не движется, давление газа растёт за счёт подогрева. И наоборот, если мы при постоянном объёме охлаждаем газ, то его давление падает, отнимаемое нами тепло (- Q), приводит к уменьшению его внутренней энергии (- ΔU).
Уравнение, по которому перетекает энергия в наших опытах туда-сюда: Q = ΔU + A’, может найти аналогию где угодно. Например, его можно записать так: Логистика = склад + магазин. Логистика завозит товар (в нашем случае тепловую энергию), часть его попадает на склад (у нас это внутренняя энергия), а часть реализуется в магазине (у нас – совершается работа). Если вам так понятнее будет.
Опыт 3.
В следующем опыте мы можем поменять оба параметра и объём, и температуру в любом порядке. Такой процесс уже названия иметь не будет, это не изопроцесс! А можете поменять также и массу газа, и его химический состав (молярную массу). Только имейте в виду, что воздух ведёт себя как двухатомный газ и для него i = 5, а не 3, как для одноатомного газа в формуле изменения внутренней энергии:
ΔU = i
/ 2
RΔT. Проделав опыт, аккуратно запишите все данные в строку для опыта 3. Теперь мы видим, что подводимое к газу тепло может расходоваться как на совершение работы газом, так и на увеличение внутренней энергии. Если же мы наоборот забираем тепло, то мы имеем возможность его взять частично как из запасов внутренней энергии, так и из работы внешних сил при сжатии газа.
Так при H 1
= 50 мм, H 2
= 10 мм, T 1
= 327°С, T = 27°С мы можем увидеть парадоксальный процесс: при охлаждении газа его температура растёт! Работа внешних сил так велика по сравнению с другими слагаемыми в Первом законе ТД, что её хватает и на перемещение поршня, и на покрытие отводимого количества теплоты, и на увеличение внутренней энергии газа (температуру).
Последний вопрос: куда вся энекргия девается по окончании процесса? Никуда энергия деться не может! Количество теплоты в процессе расходуется на изменение внутренней энергии и совершение рваботы, Жёлтый столбик (изменение внутренней энергии) исчезает, потому что по окончании энергия газа перестаёт меняться, ибо жёлтый столбик не сама энергия, а только та её часть, на которую эта энергия меняется (нет процесса – нет изменений энергии), Работа газа (фиолетовый столбик) по окончании процесса перестаёт совершаться, а итогом этого является перемещение поршня (что и есть совершение работы).
Таблица заполнена, теперь можно подвести итог, и, если вы всё делали разумно, то вам будет не сложно ответить на контрольные вопросы.
Десятичные дроби вводятся через точку. Ответы нужно округлять по правилам приближённых вычислений с погрешностью не более 10%.
Желаем успеха!
1. Сложите с учётом знака для каждого опыта ΔU + A’ и сравните это число с величиной Q. Какой вывод можно сделать из этого сравнения? Выберите один из наиболее правильных ответов.
1. Q ≠ ΔU + A’, следовательно, Первый закон термодинамики здесь не выполняется.
2. Q > ΔU + A’, следовательно, Первый закон термодинамики здесь не выполняется.
3. Q < ΔU + A’, следовательно, Первый закон термодинамики здесь не выполняется.
4. Q ≈ ΔU + A’, следовательно, Первый закон термодинамики выполняется в пределах погрешностей измерений.
2.
Каков смысл Первого закона термодинамики? Из предложенных ниже утверждений выберите правильное.
1. Это закон сохранения импульса в применении к газовым процессам.
2. Это закон сохранения энергии в применении к газовым процессам.
3. Это закон сохранения заряда в применении к газовым процессам.
4. Это закон сохранения чётности в применении к газовым процессам.
3. В некотором процессе газ получил 300 Дж теплоты, при этом он совершил 500 Дж работы. Каково изменение его внутренней энергии?
4.
В некотором процессе газ отдал окружающей среде 500 Дж теплоты, при этом его сжимали, совершив 300 Дж работы. Каково изменение его внутренней энергии?
5. Объём идеального одноатомного газа при постоянном давлении 1,6·10 5
Па увеличился на 0,3 м 3
. Какое количество теплоты было передано газу в этом процессе?
Решение.
6. На рисунке показан циклический процесс изменения состояния постоянной массы одноатомного идеального газа. На каком участке работа внешних сил над газом положительна и равна отданному газом количеству теплоты?
.
Решение.
1. На рисунке приведён график зависимости проекции скорости v x
от времени t
для тела, движущегося прямолинейно по оси x. Определите проекцию ускорения тела a x
.
2
2. Два маленьких шарика массой m каждый притягиваются друг к другу с силой
2 пкН. Расстояние между центрами шариков равно r. Каков модуль сил
гравитационного притяжения друг к другу двух других шариков, если масса
одного 2m, масса другого m/2, а расстояние между их центрами r/2?
3. У основания гладкой наклонной плоскости шайба массой 10 г обладает
кинетической энергией 0,04 Дж. Определите максимальную высоту, на
которую шайба может подняться по плоскости относительно основания.
Сопротивлением воздуха пренебречь.
4. Определите давление на дно водоёма глубиной 10 м при нормальном
атмосферном давлении.
5. В таблице представлены данные о положении шарика, прикреплённого
к пружине и колеблющегося вдоль горизонтальной оси Ох, в различные
моменты времени. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения
и укажите их номера.
1) Кинетическая энергия шарика в момент времени 2,0 с минимальна.
2) Период колебаний шарика равен 4,0 с.
3) Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и
пружины, в момент времени 3,0 с минимальна.
4) Потенциальная энергия пружины в момент времени 1,0 с максимальна.
5) Амплитуда колебаний шарика равна 30 мм.
6. На поверхности воды плавает деревянный брусок, частично погружённый в
жидкость. Как изменятся сила Архимеда, действующая на брусок, и глубина
погружения бруска, если он будет плавать в керосине?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
7. После удара в момент t = 0 шайба начинает скользить
вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной
скоростью v 0
, как показано на рисунке, и в момент
времени t = t 0
возвращается в исходное положение.
Графики А и Б отображают изменение с течением
времени физических величин, характеризующих
движение шайбы.
Установите соответствие между графиками и физическими величинами,
изменение которых со временем эти графики могут отображать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию
второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под
соответствующими буквами.
8. Температура неона уменьшилась с 127°С до –23°С. Во сколько раз
уменьшилась средняя кинетическая энергия его молекул?
9. На ТV-диаграмме показан процесс изменения
состояния идеального одноатомного газа. Газ
получил количество теплоты, равное 40 кДж. Какую
работу совершил газ в этом процессе, если его масса
не меняется?
10. Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 20 г
свинца, взятого при температуре плавления?
11. При изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу
результаты измерения температуры и давления одного и того же количества
газа в различных равновесных состояниях. Какие два из утверждений, приведённых ниже, соответствуют результатам
этих опытов? Газ считать идеальным.
1) Внутренняя энергия газа в состоянии 6 в 3 раза больше, чем
в состоянии 5.
2) При переходе от состояния 2 к состоянию 3 в ходе изотермического
процесса газ получал тепло.
3) В состояниях 4–7 объём газа был одинаковым.
4) При переходе от состояния 5 к состоянию 6 в ходе изохорного процесса
газ совершал работу.
5) Объём газа в состоянии 4 в 2 раза меньше объёма газа в состоянии 1.
12. Температура нагревателя идеального теплового двигателя, работающего по
циклу Карно, равна T 1
, а температура холодильника равна T 2
. За цикл
двигатель получает от нагревателя количество теплоты Q 1
. Установите
соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их
можно рассчитать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию
второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими
буквами.
13. Электрон e –
имеет горизонтальную скорость v,
направленную вдоль прямого
длинного проводника с током I (см. рисунок). Куда направлена ( вверх, вниз,
влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю
) действующая на электрон
сила Лоренца F?
Ответ запишите словом (словами).
14. Пять одинаковых резисторов с сопротивлением 2 Ом соединены в
электрическую цепь, через которую течёт ток I (см. рисунок). Идеальный
вольтметр показывает напряжение 9 В. Чему равна сила тока I?
15. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью C и катушки
индуктивностью L. Во сколько раз увеличится период собственных
колебаний контура, если его индуктивность увеличить в 10 раз, а емкость
уменьшить в 2,5 раза?
16. Для оценки заряда, накопленного воздушным
конденсатором, можно использовать устройство,
изображённое на рисунке: лёгкий шарик из оловянной
фольги подвешен на изолирующей нити между двумя
пластинами конденсатора, при этом одна из пластин
заземлена, а другая заряжена положительно. Когда
устройство собрано, а конденсатор заряжен (и
отсоединён от источника), шарик приходит в
колебательное движение, касаясь поочерёдно обеих
пластин.
Выберите два верных утверждения, соответствующие колебательному
движению шарика после первого касания пластины.
1) По мере колебаний шарика напряжение между пластинами конденсатора
уменьшается.
2) При движении шарика к положительно заряженной пластине его заряд
равен нулю, а при движении к заземлённой пластине – положителен.
3) При движении шарика к заземлённой пластине он заряжен положительно,
а при движении к положительно заряженной пластине – отрицательно.
4) При движении шарика к заземлённой пластине он заряжен отрицательно,
а при движении к положительно заряженной пластине – положительно.
5) По мере колебаний шарика электрическая ёмкость конденсатора
уменьшается.
17. В действующей модели радиопередатчика учитель изменил электроёмкость
конденсатора, входящего в состав его колебательного контура, увеличив
расстояние между его пластинами. Как при этом изменятся период колебаний
тока в контуре и длина волны излучения?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
18. Исследуется электрическая цепь, собранная по схеме,
представленной на рисунке. Определите формулы, которые
можно использовать для расчётов показаний амперметра и
вольтметра. Измерительные приборы считать идеальными.
К каждой позиции первого столбца подберите
соответствующую позицию второго и запишите в таблицу
выбранные цифры под соответствующими буквами.
19. На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов
Д. И. Менделеева. Под названием каждого элемента приведены массовые
числа его основных стабильных изотопов. При этом нижний индекс около
массового числа указывает (в процентах) распространённость изотопа
в природе. Укажите число протонов и число нейтронов в ядре наименее
распространённого изотопа магния.
20. Образец радиоактивного радия находится в закрытом сосуде, из которого
откачан воздух. Ядра радия испытывают -распад с периодом полураспада
11,4 суток. Определите число моль гелия в сосуде через 22,8 суток, если
образец в момент помещения в сосуд содержал 2,4·10 23
атомов радия
21. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по
которым их можно рассчитать ( – частота фотона, h – постоянная Планка,
р – импульс фотона). К каждой позиции первого столбца подберите
соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры
под соответствующими буквами.
22. Определите показания вольтметра (см. рисунок), если погрешность прямого
измерения напряжения равна цене деления вольтметра.
23. Ученик изучает силу Архимеда, действующую на тела, полностью
погружённые в жидкость. В его распоряжении имеется пять установок,
состоящих из ёмкости с жидкостью и сплошного шарика. Какие две из
перечисленных в таблице установок необходимы ученику для того, чтобы на
опыте обнаружить, зависит ли сила Архимеда от плотности жидкости? Запишите в таблицу номера выбранных установок.
24. На рисунке представлена диаграмма Герцшпрунга – Рессела. Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам планет.
1) Радиус звезды Бетельгейзе почти в 1000 раз превышает радиус Солнца,
а значит она относится к сверхгигантам.
2) Плотность белых карликов существенно меньше средней плотности
гигантов.
3) «Жизненный цикл» звезды спектрального класса K главной
последовательности более длительный, чем звезды спектрального
класса В главной последовательности.
4) Температура поверхности звёзд спектрального класса G выше
температуры поверхности звёзд спектрального класса А.
5) Звезда Антарес имеет температуру поверхности 3300 К и относится
к звёздам спектрального класса А.
25. Снаряд массой 2 кг, летящий со скоростью 100 м/с, разрывается на два
осколка. Один из осколков летит под углом 90° к первоначальному
направлению. Под каким углом к этому направлению полетит второй
осколок, если его масса 1 кг, а скорость 400 м/с?
26. Идеальный одноатомный газ находится в закрытом герметичном сосуде
объемом 50 л. При охлаждении его внутренняя энергия уменьшилась
на 15 кДж. На какую величину снизилось при этом давление газа?
27. В тонкой рассеивающей линзе получено уменьшенное в 3 раза изображение
предмета. Определите модуль фокусного расстояния линзы, если
изображение предмета находится на расстоянии f = 16 см от линзы.
При ознакомлении с демонстрационным вариантом контрольных измерительных материалов 2017 г. следует иметь в виду, что задания, включённые в демонстрационный вариант, не отражают всех вопросов содержания, которые будут проверяться с помощью вариантов КИМ в 2017 г. Полный перечень вопросов, которые могут контролироваться на едином государственном экзамене 2017 г., приведён в кодификаторе элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников образовательных организаций для проведения единого государственного экзамена 2017 г. по физике.
Назначение демонстрационного варианта заключается в том, чтобы дать возможность любому участнику ЕГЭ и широкой общественности составить представление о структуре будущих КИМ, количестве и форме заданий, об уровне их сложности. Приведённые критерии оценки выполнения заданий с развёрнутым ответом, включённые в этот вариант, дают представление о требованиях к полноте и правильности записи развёрнутого ответа.
Эти сведения позволят выпускникам выработать стратегию подготовки и сдачи ЕГЭ.
Инструкция по заполнению бланков ЕГЭ
.
1. На рисунке представлен график зависимости модуля скорости v автомобиля от
времени t. Определите по графику путь,
пройденный автомобилем в интервале
времени от t 1
= 20 с до t 2
= 50 с.
2.
Тело массой 100 кг движется вдоль оси
Ох. Чему равна проекция равнодействующей силы на эту ось в момент времени
t = 2 с?
3. Мальчик бросил мяч массой 0,1 кг вертикально вверх с высоты 1 м над
поверхностью Земли. Мяч поднялся на высоту 2,5 м от поверхности Земли. Каково изменение потенциальной энергии мяча?
4. Парашютист массой 75 кг равномерно опускается на парашюте со скоростью 4 м/с. Какова мощность силы тяжести, действующей на парашютиста?
5. На рисунке представлен схематичный вид графика изменения кинетической энергии тела с
течением времени.
Выберите два описания движения, соответствующие данному графику и запишите в таблицу цифры, под которыми указаны эти описания.
1) Тело брошено вертикально ввегрх с поверхности Земли и упало на балкон.
2) Тело брошено под углом к горизонту с балкона и упало на Землю.
3) Тело брошено вертикально вверх с балкона и упало на Землю.
4) Тело двигалось так, что в верхней точке траектории его скорость
равна нулю.
5) Тело двигалось так, что его кинетическая энергия в верхней точке
траектории не равна нулю.
6. На поверхности воды плавает деревянный брусок, частично погружённый
в жидкость. Как изменятся сила Архимеда, действующая на брусок, и
глубина погружения бруска, если он будет плавать не в воде, а в подсолнечном масле?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
7. Установите соответствие между зависимостью проекции скорости тела от
времени (все величины выражены в СИ) и зависимостью координаты этого тела от времени (начальная координата тела равна 0).
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию
из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под
соответствующими буквами.
8. Цилиндрический сосуд разделен неподвижной теплопроводной перегородкой на две части. В одной части сосуда находится кислород, в другой
– водород. Средние кинетические энергии молекул газа одинаковы. Давление кислорода в два раза больше давления водорода. Отношение концентрации молекул кислорода к концентрации молекул водорода равно
9. В закрытом сосуде под поршнем находится водяной пар при температуре
100 °С под давлением 20 кПа. Каким станет давление пара, если, сохраняя
его температуру неизменной, уменьшить объём пара в 4 раза?
10. На рТ-диаграмме показан процесс изменения состояния
5 моль идеального газа. Внутренняя энергия газа
увеличилась на 20 кДж. Какое количество теплоты
получил газ в этом процессе?
11. При изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу
результаты измерения температуры и давления одного и того же количества газа в различных равновесных состояниях. Какие два из утверждений. приведённых ниже, соответствуют результатам этих опытов? Газ
считать идеальным.
1) В состояниях 4-7 объём газа был одинаковым.
2) Объём газа в состоянии 4 в 2 раза меньше объёма газа в состоянии 1.
3) Внутренняя энергия газа в состоянии 6 в 3 раза больше, чем в состоянии 5.
4) При переходе от состоянии 2 к состоянию 3 в ходе изотермического
процесса газ получал тепло.
5) При переходе от состояния 5 к состоянию 6 в ходе изохорного процесса газ совершал работу.
12. В цилиндре под поршнем первоначально находилось твёрдое вещество. Цилиндр сначала нагревали в печи, а затем охлаждали. На рисунке показан
график изменения температуры t вещества с течением времени .
Установите соответствие между
участками графика и процессами, отображаемыми этими участками.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую
позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под
соответствующими буквами.
14. Па сколько уменьшится сопротивление участка
цепи АВ, изображенного на рисунке, после замыкания ключа К, если сопротивление каждого резистора R = 6 Ом?
15. При равномерном изменении силы тока в катушке на 10 А за 0,02 с в ней
возникает ЭДС самоиндукции, равная 200 В. Чему равна индуктивность
катушки?
16. При нагревании спирали лампы накаливания протекающим по ней
электрическим током основная часть подводимой энергии теряется в виде
теплового излучения. На рисунке изображены графики зависимости
мощности тепловых потерь лампы от температуры спирали Р = Р(I) и
силы тока от приложенного напряжения I = I (U). Выберите два верных
утверждения, которые можно сделать, анализируя эти графики
I) Температура спирали лампы при приложенном напряжении
U = 120 В меньше 3600 К.
2} Сопротивление спирали лампы постоянно и не зависит от температуры.
3) С уменьшением приложенного напряжения температура спирали
уменьшается пропорционально мощности.
4) При напряжении 100 В сопротивление спирали равно 50 Ом.
5) С увеличением силы протекающего тока температура спирали увеличивается.
17. Протон, движущийся в вакууме со скоростью
v « с, пролетает между пластинами заряженного конденсатора так, как показано на рисунке. Как изменится кинетическая энергия вылетевшей частицы и время пролёта внутри конденсатора, если уменьшить напряжённость
электрического поля между пластинами конденсатора?
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
18. Исследуется электрическая цепь, собранная по схеме,
представленной на рисунке. Определите формулы, которые можно использовать для расчетов показаний амперметра и вольтметра. Измерительные приборы считать идеальными. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую
позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры
под соответствующими буквами.
19. Элемент меиделеевий был получен при бомбардировке -частицами ядер
изотопа X в реакции X+ 4
2
Hе -> 256
101
Мd+ 1
0
п. Каковы заряд Z (в единицах
элементарного заряда) и массовое число А ядра данного изотопа X?
20. Какая доля ядер радиоактивных атомов (в процентах от первоначального
числа ядер) останется нераспавшейся через интервал времени, равный
двум периодам полураспада?
21. В прозрачном сосуде, заполненном водой, находится дифракционная решётка. Решётка освещается параллельным пучком монохроматического
света, падающим перпендикулярно её поверхности через боковую стенку
сосуда. Как изменятся частота световой волны, падаюшей на решётку, и
угол между нормалью к решетке и первым дифракционным максимумом
при замене воды в сосуде прозрачной жидкостью с большим показателем
преломления?
Для каждой величины определите соответствующий характер е£
изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
22. Определите показания динамометра (см. рисунок), если погрешность измерения силы равна цене деления
динамометра. Шкала динамометра проградуирована в
Н.
23. Ученику необходимо обнаружить зависимость периода свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре от индуктивности катушки. Какие два колебательных контура он должен выбрать для проведения такого опыта? Запишите в таблицу номера выбранных колебательных контуров.
24. На рисункс представлена диаграмма Герцшпрунга-Рассела.
Выберите два правильных утверждения о звездах, используя данные диаграммы:
1) Температура звёзд спектрального класса К в 2 раза выше температуры звёзд спектрального класса А.
2) Если радиус звезды в 1000 раз превышает радиус Солнца, то oнa
относится к сверхгигантам.
3) Плотность белых карликов существенно меньше средней плотности
гигантов.
4) Если звезда имеет температуру поверхности 3300 К, то она относится к звёздам спектрального класса А.
5) «Жизненный цикл» звезды спектрального класса G главной последовательности более длительный, чем у звезды спектрального класса О главной последовательности.
Часть II.
25. Мальчик на санках (их общая масса 50 кг) спустился с ледяной горы
высотой 10 м. Сила трения при его движении по горизонтальной
поверхности равна 100 Н. Какое расстояние проехал он по горизонтали до
остановки? Считать, что по склону горы санки скользили без трения.
26. Тепловая машина получает за цикл от нагревателя количество теплоты,
равное 10 кДж. Средняя мощность передачи теплоты холодильнику составляет 300 Вт, продолжительность цикла равна 20 с. Каков КПД тепловой машины? Ответ выразите в процентах.
27. В тонкой рассеивающей линзе получено уменьшенное в 3 раза изображение предмета. Определите модуль фокусного расстояния линзы, если
изображение предмета находится на расстоянии = 16 см от линзы.
28. На столе установили два
незаряженных электрометра и соединили их металлическим стержнем с
изолирующей ручкой
(рис. 1). Затем к первому
электрометру поднесли,
не касаясь шара, отрицательно заряженную палочку (рис. 2). Не убирая
палочки, убрали стержень, а затем убрали палочку. Ссылаясь на известные Вам законы и явления,
объясните, почему электрометры оказались заряженными, и определите
знаки заряда каждого из электрометров после того, как палочку убрали.
(Ответ в виде: + – 0.)
РЕШЕНИЕ.
СИСТЕМА ОЦЕНИВАНИЯ.
29. Бревно лежит на земле. У торцов бревна разные диаметры. Чтобы приподнять один конец бревна, требуется приложить к этому концу минимальную силу, равную F 1
= 350 Н, а чтобы приподнять бревно за другой
конец – F 2
. Найдите силу F 2
, если средняя плотность бревна = 450 кг/м 3
,
а объём бревна V = 0,2 м 3
. Сделайте рисунок, поясняющий решение, с
указанием сил, действующих на бревно.
РЕШЕНИЕ.
30. Вертикально расположенный замкнутый цилиндрический сосуд высотой 50 см разделён подвижным поршнем
массой 11 кг на две части (см. рисунок), в каждой из которых содержится одинаковое количество водорода при
температуре 361 К. Какая масса газа находится в каждой
части цилиндра, если поршень находится на высоте
20 см от дна сосуда? Толщиной поршня пренебречь.
РЕШЕНИЕ.
31. Квадратная рамка медного провода помешена в
однородное поле электромагнита. На рисунке
приведён график зависимости от времени t для
проекции В n
вектора индукции этого поля на перпендикуляр к плоскости рамки. За время = 5 с в
рамке выделяется количество теплоты
Q = 10 мДж, площадь поперечного сечения провода S o
= 3,4 мм 2
. Удельное сопротивление меди
р = 1,7 10 8
Ом·м. Определите длину стороны рамки .
РЕШЕНИЕ.
32. Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 10 -7
м используется для
нагревания воды. Какую массу воды можно нагреть за 70 с на 10 °С, если
источник излучает 10 20
фотонов за 1 с? Считать, что излучение полностью поглощается водой, а тепловых потерь в окружающую среду нет.
РЕШЕНИЕ.