Förberedelse för OGE och Unified State Examination

Gymnasial allmän utbildning

Linje UMK A. V. Grachev. Fysik (10-11) (grundläggande, avancerad)

Linje UMK A. V. Grachev. Fysik (7-9)

Linje UMK A. V. Peryshkin. Fysik (7-9)

Förberedelse inför tentamen i fysik: exempel, lösningar, förklaringar

Parsing ANVÄND uppdrag i fysik (Alternativ C) med lärare.

Lebedeva Alevtina Sergeevna, lärare i fysik, arbetslivserfarenhet 27 år. Hedersbevis Utbildningsministeriet i Moskva-regionen (2013), Tacksamhet från chefen för Voskresensky Municipal District (2015), Diplom av ordföranden för Association of Teachers of Mathematics and Physics of the Moscow Region (2015).

Arbetet presenterar uppgifter av olika komplexitetsnivåer: grundläggande, avancerade och höga. Uppgifter på grundnivå är enkla uppgifter som testar assimileringen av de viktigaste fysiska begreppen, modellerna, fenomenen och lagarna. Uppgifter avancerad nivå syftar till att testa förmågan att använda fysikens begrepp och lagar för att analysera olika processer och fenomen, samt förmågan att lösa problem för tillämpning av en eller två lagar (formler) på något av ämnena skolkurs fysik. I arbete är 4 uppgifter av del 2 uppgifter av hög komplexitet och testar förmågan att använda fysikens lagar och teorier i en modifierad resp. ny situation. Uppfyllelsen av sådana uppgifter kräver tillämpning av kunskap från två tre sektioner av fysiken samtidigt, d.v.s. hög utbildningsnivå. Detta alternativ är helt förenligt med demon ANVÄND alternativet 2017, uppdrag hämtade från öppen bank ANVÄND uppdrag.

Figuren visar en graf över hastighetsmodulens beroende av tid t. Bestäm från grafen vägen som bilen färdats i tidsintervallet från 0 till 30 s.

Lösning. Den väg som bilen färdas i tidsintervallet från 0 till 30 s definieras enklast som arean av en trapets, vars bas är tidsintervallen (30 - 0) = 30 s och (30 - 10) = 20 s, och höjden är hastigheten v= 10 m/s, dvs.

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

Svar. 250 m

En massa på 100 kg lyfts vertikalt uppåt med ett rep. Figuren visar beroendet av hastighetsprojektionen V belastning på axeln riktad uppåt, från tid t. Bestäm kabelspänningsmodulen under lyftet.

Lösning. Enligt hastighetsprojektionskurvan v belastning på en axel riktad vertikalt uppåt, från tid t, kan du bestämma projektionen av lastens acceleration

a =	∆v	=	(8 – 2) m/s	\u003d 2 m/s 2.
	∆t		3 s

Lasten påverkas av: gravitationen riktad vertikalt nedåt och kabelspänningskraften riktad längs kabeln vertikalt uppåt, se fig. 2. Låt oss skriva ner dynamikens grundläggande ekvation. Låt oss använda Newtons andra lag. Den geometriska summan av de krafter som verkar på en kropp är lika med produkten av kroppens massa och den acceleration som tilldelas den.

+ = (1)

Låt oss skriva ner ekvationen för projektionen av vektorer i referensramen associerad med jorden, OY-axeln kommer att vara riktad uppåt. Projektionen av spänningskraften är positiv, eftersom kraftens riktning sammanfaller med riktningen för OY-axeln, projektionen av gravitationskraften är negativ, eftersom kraftvektorn är motsatt OY-axeln, projektionen av accelerationsvektorn är också positivt, så kroppen rör sig med acceleration uppåt. Vi har

T – mg = ma (2);

från formel (2) modulen för dragkraften

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

Svar. 1200 N.

En kropp dras över en grov horisontell yta med konstant hastighet vars modul är 1,5 m/s, applicerar en kraft på den som visas i figur (1). I det här fallet är modulen för den glidande friktionskraften som verkar på kroppen 16 N. Vilken är kraften som utvecklas av kraften F?

Lösning. Tänka fysisk process, specificerad i problemets tillstånd och gör en schematisk ritning som visar alla krafter som verkar på kroppen (fig. 2). Låt oss skriva ner dynamikens grundläggande ekvation.

Tr + + = (1)

Efter att ha valt ett referenssystem associerat med en fast yta, skriver vi ekvationer för projektion av vektorer på de valda koordinataxlarna. Beroende på problemets tillstånd rör sig kroppen jämnt, eftersom dess hastighet är konstant och lika med 1,5 m/s. Det betyder att kroppens acceleration är noll. Två krafter verkar horisontellt på kroppen: glidande friktionskraft tr. och den kraft med vilken kroppen dras. Projektionen av friktionskraften är negativ, eftersom kraftvektorn inte sammanfaller med axelns riktning X. Kraftprojektion F positiv. Vi påminner dig om att för att hitta projektionen sänker vi vinkelrät från början och slutet av vektorn till den valda axeln. Med detta i åtanke har vi: F för- F tr = 0; (1) uttrycka kraftprojektionen F, Detta F cosα = F tr = 16 N; (2) då kommer kraften som utvecklas av kraften att vara lika med N = F cosα V(3) Låt oss byta ut, med hänsyn till ekvation (2), och ersätta motsvarande data i ekvation (3):

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

Svar. 24 W.

En last fixerad på en lätt fjäder med en styvhet på 200 N/m svänger vertikalt. Figuren visar en plot av offset x last från tid t. Bestäm vad lastens vikt är. Avrunda ditt svar till närmaste heltal.

Lösning. Vikten på fjädern svänger vertikalt. Enligt lastförskjutningskurvan X från tid t, bestäm lastens oscillationsperiod. Svängningsperioden är T= 4 s; från formeln T= 2π uttrycker vi massan m frakt.

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

Svar: 81 kg.

Bilden visar ett system av två lättviktsblock och en viktlös kabel, med vilken du kan balansera eller lyfta en last på 10 kg. Friktionen är försumbar. Baserat på analysen av ovanstående figur, välj tvåsanna påståenden och ange deras nummer i svaret.

1. För att hålla lasten i balans måste du agera på änden av repet med en kraft på 100 N.
2. Systemet av block som visas i figuren ger ingen styrka.
3. h, måste du dra ut en sektion av rep med en längd på 3 h.
4. Att långsamt lyfta en last till en höjd hh.

Lösning. I denna uppgift är det nödvändigt att återkalla enkla mekanismer, nämligen block: ett rörligt och ett fast block. Det rörliga blocket ger en kraftförstärkning två gånger, medan repets sektion måste dras dubbelt så lång, och det fasta blocket används för att styra om kraften. I arbetet ger enkla mekanismer för att vinna inte. Efter att ha analyserat problemet väljer vi omedelbart de nödvändiga uttalandena:

1. Att långsamt lyfta en last till en höjd h, måste du dra ut en sektion av rep med en längd av 2 h.
2. För att hålla lasten i balans måste du agera på änden av repet med en kraft på 50 N.

Svar. 45.

En aluminiumvikt, fixerad på en viktlös och outtöjbar tråd, är helt nedsänkt i ett kärl med vatten. Lasten vidrör inte kärlets väggar och botten. Sedan sänks en järnlast ner i samma kärl med vatten, vars massa är lika med massan av aluminiumlasten. Hur kommer modulen för trådens spänningskraft och modulen för tyngdkraften som verkar på lasten att förändras som ett resultat av detta?

1. ökar;
2. Minskar;
3. Ändras inte.

Lösning. Vi analyserar problemets tillstånd och väljer de parametrar som inte ändras under studien: detta är kroppens massa och vätskan i vilken kroppen är nedsänkt på trådarna. Efter det är det bättre att göra en schematisk ritning och indikera krafterna som verkar på lasten: kraften från trådspänningen F kontroll, riktad längs tråden upp; gravitationen riktad vertikalt nedåt; Arkimedisk styrka a verkande från sidan av vätskan på den nedsänkta kroppen och riktad uppåt. Beroende på problemets tillstånd är belastningarnas massa densamma, därför ändras inte modulen för tyngdkraften som verkar på belastningen. Eftersom godsdensiteten är olika kommer volymen också att vara annorlunda.

V =	m	.
	sid

Järnets densitet är 7800 kg / m 3, och aluminiumbelastningen är 2700 kg / m 3. Därav, V och< Va. Kroppen är i jämvikt, resultatet av alla krafter som verkar på kroppen är noll. Låt oss rikta koordinataxeln OY uppåt. Vi skriver den grundläggande ekvationen för dynamik, med hänsyn till projektionen av krafter, i formen F ex + Fa – mg= 0; (1) Vi uttrycker spänningskraften F extr = mg – Fa(2); Arkimedisk kraft beror på vätskans densitet och volymen av den nedsänkta delen av kroppen Fa = ρ gV p.h.t. (3); Vätskans densitet förändras inte, och järnkroppens volym är mindre V och< Va, så den arkimedeiska kraften som verkar på järnlasten blir mindre. Vi drar en slutsats om modulen för trådspänningskraften, arbetar med ekvation (2), den kommer att öka.

Svar. 13.

Barmassa m glider av den fasta groven lutande plan med vinkeln α vid basen. Stångens accelerationsmodul är lika med a, ökar stavens hastighetsmodul. Luftmotståndet kan försummas.

Upprätta en överensstämmelse mellan fysiska storheter och formler med vilka de kan beräknas. För varje position i den första kolumnen, välj motsvarande position från den andra kolumnen och skriv ner de valda siffrorna i tabellen under motsvarande bokstäver.

B) Stångens friktionskoefficient på det lutande planet

3) mg cosα

4) sinα -	a
	g cosα

Lösning. Denna uppgift kräver tillämpning av Newtons lagar. Vi rekommenderar att du gör en schematisk ritning; ange alla kinematiska egenskaper hos rörelsen. Om möjligt, avbilda accelerationsvektorn och vektorerna för alla krafter som appliceras på den rörliga kroppen; kom ihåg att krafterna som verkar på kroppen är resultatet av interaktion med andra kroppar. Skriv sedan ner den grundläggande ekvationen för dynamik. Välj ett referenssystem och skriv ner den resulterande ekvationen för projektionen av kraft- och accelerationsvektorer;

Efter den föreslagna algoritmen kommer vi att göra en schematisk ritning (Fig. 1). Figuren visar krafterna som appliceras på stångens tyngdpunkt och referenssystemets koordinataxlar som är associerade med ytan på det lutande planet. Eftersom alla krafter är konstanta kommer stångens rörelse att vara lika variabel med ökande hastighet, d.v.s. accelerationsvektorn är riktad i rörelseriktningen. Låt oss välja riktningen för axlarna som visas i figuren. Låt oss skriva ner projektionerna av krafter på de valda axlarna.

Låt oss skriva ner dynamikens grundläggande ekvation:

Tr + = (1)

Låt oss skriva denna ekvation (1) för projektion av krafter och acceleration.

På OY-axeln: projektionen av stödets reaktionskraft är positiv, eftersom vektorn sammanfaller med OY-axelns riktning N y = N; projektionen av friktionskraften är noll eftersom vektorn är vinkelrät mot axeln; projektionen av gravitationen kommer att vara negativ och lika med mgy= – mg cosα; acceleration vektor projektion ett y= 0, eftersom accelerationsvektorn är vinkelrät mot axeln. Vi har N – mg cosα = 0 (2) från ekvationen uttrycker vi reaktionskraften som verkar på stången från sidan av det lutande planet. N = mg cosa (3). Låt oss skriva ner projektionerna på OX-axeln.

På OX-axeln: kraftprojektion När lika med noll, eftersom vektorn är vinkelrät mot OX-axeln; Projektionen av friktionskraften är negativ (vektorn är riktad i motsatt riktning i förhållande till den valda axeln); tyngdkraftens projektion är positiv och lika med mg x = mg sinα (4) från en rätvinklig triangel. Positiv accelerationsprojektion yxa = a; Sedan skriver vi ekvation (1) med hänsyn till projektionen mg sinα- F tr = ma (5); F tr = m(g sinα- a(6); Kom ihåg att friktionskraften är proportionell mot kraften av normalt tryck N.

A-priory F tr = μ N(7), uttrycker vi friktionskoefficienten för stången på det lutande planet.

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

Vi väljer lämpliga positioner för varje bokstav.

Svar. A-3; B - 2.

Uppgift 8. Gasformigt syre finns i ett kärl med en volym på 33,2 liter. Gastrycket är 150 kPa, dess temperatur är 127 ° C. Bestäm massan av gas i detta kärl. Uttryck ditt svar i gram och avrunda till närmaste heltal.

Lösning. Det är viktigt att uppmärksamma omvandlingen av enheter till SI-systemet. Konvertera temperaturen till Kelvin T = t°С + 273, volym V\u003d 33,2 l \u003d 33,2 10 -3 m 3; Vi översätter tryck P= 150 kPa = 150 000 Pa. Använder den ideala gasekvationen för tillstånd

uttrycka gasens massa.

Var noga med att vara uppmärksam på enheten där du ombeds att skriva ner svaret. Det är väldigt viktigt.

Svar. 48

Uppgift 9. En idealisk monoatomisk gas i en mängd av 0,025 mol expanderade adiabatiskt. Samtidigt sjönk temperaturen från +103°С till +23°С. Vad gör gasen för arbete? Uttryck ditt svar i joule och avrunda till närmaste heltal.

Lösning. För det första är gasen monoatomiskt antal frihetsgrader i= 3, för det andra expanderar gasen adiabatiskt - detta betyder ingen värmeöverföring F= 0. Gasen fungerar genom att minska den inre energin. Med detta i åtanke skriver vi termodynamikens första lag som 0 = ∆ U + A G; (1) vi uttrycker gasens arbete A g = –∆ U(2); Vi skriver förändringen i inre energi för en monoatomisk gas som

Svar. 25 J.

Den relativa luftfuktigheten för en del luft vid en viss temperatur är 10 %. Hur många gånger bör trycket i denna del luft ändras för att dess relativa luftfuktighet ska öka med 25 % vid en konstant temperatur?

Lösning. Frågor relaterade till mättad ånga och luftfuktighet orsakar oftast svårigheter för skolbarn. Låt oss använda formeln för att beräkna luftens relativa fuktighet

Beroende på problemets tillstånd ändras inte temperaturen, vilket innebär att mättnadsångtrycket förblir detsamma. Låt oss skriva formel (1) för två lufttillstånd.

φ 1 \u003d 10%; φ 2 = 35 %

Vi uttrycker lufttrycket från formlerna (2), (3) och hittar förhållandet mellan trycken.

P 2	=	φ 2	=	35	= 3,5
P 1		φ 1		10

Svar. Trycket bör ökas med 3,5 gånger.

Den heta substansen i flytande tillstånd kyldes långsamt i en smältugn med konstant effekt. Tabellen visar resultaten av mätningar av ett ämnes temperatur över tid.

Välj från den föreslagna listan två påståenden som motsvarar mätresultaten och anger deras antal.

1. Ämnets smältpunkt under dessa förhållanden är 232°C.
2. På 20 minuter. efter början av mätningarna var ämnet endast i fast tillstånd.
3. Värmekapaciteten för ett ämne i flytande och fast tillstånd är densamma.
4. Efter 30 min. efter början av mätningarna var ämnet endast i fast tillstånd.
5. Processen för kristallisering av ämnet tog mer än 25 minuter.

Lösning. Eftersom ämnet är kylt, det inre energi minskat. Resultaten av temperaturmätningar gör det möjligt att bestämma temperaturen vid vilken ämnet börjar kristallisera. Medan ämnet rör sig från flytande tillstånd till ett fast ämne ändras inte temperaturen. När vi vet att smälttemperaturen och kristallisationstemperaturen är samma, väljer vi påståendet:

1. Smältpunkten för ett ämne under dessa förhållanden är 232°C.

Det andra korrekta påståendet är:

4. Efter 30 min. efter början av mätningarna var ämnet endast i fast tillstånd. Eftersom temperaturen vid denna tidpunkt redan är under kristallisationstemperaturen.

Svar. 14.

I ett isolerat system har kropp A en temperatur på +40°C och kropp B har en temperatur på +65°C. Dessa kroppar bringas i termisk kontakt med varandra. Efter ett tag kom det termisk jämvikt. Hur förändrades temperaturen i kropp B och den totala inre energin i kropp A och B som ett resultat?

För varje värde bestämmer du vilken typ av förändring som är lämplig:

1. Ökad;
2. Minskad;
3. Har inte förändrats.

Skriv i tabellen de valda siffrorna för varje fysisk kvantitet. Siffror i svaret kan upprepas.

Lösning. Om i ett isolerat system av kroppar inga energiomvandlingar sker förutom värmeväxling, så är mängden värme som avges av kroppar vars inre energi minskar lika med mängden värme som tas emot av kroppar vars inre energi ökar. (Enligt lagen om energibevarande.) I detta fall förändras inte systemets totala inre energi. Problem av denna typ löses utifrån värmebalansekvationen.

∆U = ∑	n	∆U i = 0 (1);
	i = 1

där ∆ U- förändring i intern energi.

I vårt fall, som ett resultat av värmeöverföring, minskar den inre energin i kropp B, vilket innebär att temperaturen i denna kropp minskar. Den inre energin i kropp A ökar, eftersom kroppen fick mängden värme från kropp B, då kommer dess temperatur att öka. Den totala inre energin i kropparna A och B förändras inte.

Svar. 23.

Proton sid, som flyger in i gapet mellan elektromagnetens poler, har en hastighet vinkelrät mot induktionsvektorn magnetiskt fält, som det visas på bilden. Var är Lorentz-kraften som verkar på protonen riktad i förhållande till figuren (upp, mot betraktaren, bort från betraktaren, ner, vänster, höger)

Lösning. Ett magnetfält verkar på en laddad partikel med Lorentz-kraften. För att bestämma riktningen för denna kraft är det viktigt att komma ihåg den mnemoniska regeln för vänster hand, att inte glömma att ta hänsyn till partikelns laddning. Vi riktar vänsterhands fyra fingrar längs hastighetsvektorn, för en positivt laddad partikel måste vektorn komma in i handflatan vinkelrätt, tumme avsatt med 90° visar riktningen för Lorentzkraften som verkar på partikeln. Som ett resultat har vi att Lorentz kraftvektor är riktad bort från observatören i förhållande till figuren.

Svar. från observatören.

Elektrisk fältstyrkemodul i plan luftkondensor med en kapacitans på 50 mikrofarad är lika med 200 V / m. Avståndet mellan kondensatorplattorna är 2 mm. Vad är laddningen på kondensatorn? Skriv ditt svar i µC.

Lösning. Låt oss konvertera alla måttenheter till SI-systemet. Kapacitans C \u003d 50 μF \u003d 50 10 -6 F, avstånd mellan plattorna d= 2 10 -3 m. Problemet handlar om en platt luftkondensator - en anordning för ackumulering av elektrisk laddning och elektrisk fältenergi. Från den elektriska kapacitansformeln

Var där avståndet mellan plattorna.

Låt oss uttrycka spänningen U= E d(4); Ersätt (4) i (2) och beräkna laddningen av kondensatorn.

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

Var uppmärksam på de enheter där du behöver skriva svaret. Vi fick det i hängen, men vi presenterar det i μC.

Svar. 20 µC.

Eleven genomförde experimentet på ljusets brytning, som presenteras på fotografiet. Hur förändras brytningsvinkeln för ljus som fortplantar sig i glas och glasets brytningsindex med ökande infallsvinkel?

1. ökar
2. Minskar
3. Ändras inte
4. Anteckna de valda siffrorna för varje svar i tabellen. Siffror i svaret kan upprepas.

Lösning. I uppgifter i en sådan plan minns vi vad refraktion är. Detta är en förändring i riktningen för vågutbredning när den passerar från ett medium till ett annat. Det orsakas av det faktum att hastigheterna för vågutbredning i dessa medier är olika. Efter att ha räknat ut från vilket medium som ljus fortplantar sig i, skriver vi brytningslagen i formen

sinα	=	n 2	,
sinp		n 1

Var n 2 – absolut indikator brytning av glas, mediet dit ljuset går; n 1 är det absoluta brytningsindexet för det första mediet där ljuset kommer ifrån. För luft n 1 = 1. α är strålens infallsvinkel på glashalvcylinderns yta, β är strålens brytningsvinkel i glaset. Dessutom kommer brytningsvinkeln att vara mindre än infallsvinkeln, eftersom glas är ett optiskt tätare medium - ett medium med en stor indikator refraktion. Ljusets utbredningshastighet i glas är långsammare. Observera att vinklarna mäts från den vinkelräta återställda vid strålens infallspunkt. Om du ökar infallsvinkeln så ökar också brytningsvinkeln. Glasets brytningsindex kommer inte att ändras från detta.

Svar.

Kopparbygel på gång t 0 = 0 börjar röra sig med en hastighet av 2 m/s längs parallella horisontella ledande skenor, till vars ändar ett 10 ohm motstånd är anslutet. Hela systemet är i ett vertikalt enhetligt magnetfält. Motståndet hos bygeln och skenorna är försumbart, bygeln är alltid vinkelrät mot skenorna. Fluxet Ф för den magnetiska induktionsvektorn genom kretsen som bildas av bygeln, skenorna och motståndet ändras över tiden t som visas i diagrammet.

Använd grafen, välj två sanna påståenden och ange deras nummer i ditt svar.

1. När t\u003d 0,1 s, förändringen i det magnetiska flödet genom kretsen är 1 mWb.
2. Induktionsström i bygeln i intervallet från t= 0,1 s t= 0,3 s max.
3. Modulen för EMF av induktion som uppstår i kretsen är 10 mV.
4. Styrkan hos den induktiva strömmen som flyter i bygeln är 64 mA.
5. För att upprätthålla bygelns rörelse appliceras en kraft på den, vars projektion i skenornas riktning är 0,2 N.

Lösning. Enligt grafen över beroendet av flödet av den magnetiska induktionsvektorn genom kretsen i tid, bestämmer vi sektionerna där flödet Ф ändras och där förändringen i flödet är noll. Detta gör det möjligt för oss att bestämma tidsintervallen under vilka den induktiva strömmen kommer att uppstå i kretsen. Rätt påstående:

1) Vid tiden t= 0,1 s förändringen i det magnetiska flödet genom kretsen är 1 mWb ∆F = (1 - 0) 10 -3 Wb; EMF-induktionsmodulen som uppstår i kretsen bestäms med hjälp av EMP-lagen

Svar. 13.

Enligt grafen över strömstyrkans beroende av tid i elektrisk krets, vars induktans är 1 mH, bestäm självinduktions-EMF-modulen i tidsintervallet från 5 till 10 s. Skriv ditt svar i mikrovolt.

Lösning. Låt oss omvandla alla kvantiteter till SI-systemet, d.v.s. vi översätter induktansen på 1 mH till H, vi får 10 -3 H. Strömstyrkan som visas i figuren i mA kommer också att omvandlas till A genom att multiplicera med 10 -3.

Självinduktions-EMF-formeln har formen

i detta fall anges tidsintervallet enligt problemets tillstånd

∆t= 10 s – 5 s = 5 s

sekunder och enligt schemat bestämmer vi intervallet för aktuell förändring under denna tid:

∆jag= 30 10 –3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.

Ersättning numeriska värden till formel (2) får vi

| Ɛ | \u003d 2 10 -6 V, eller 2 μV.

Svar. 2.

Två transparenta planparallella plattor är tätt pressade mot varandra. En ljusstråle faller från luften på ytan av den första plattan (se figur). Det är känt att brytningsindexet för den övre plattan är lika med n 2 = 1,77. Upprätta en överensstämmelse mellan fysiska storheter och deras värden. För varje position i den första kolumnen, välj motsvarande position från den andra kolumnen och skriv ner de valda siffrorna i tabellen under motsvarande bokstäver.

Lösning. För att lösa problem med brytning av ljus vid gränssnittet mellan två medier, i synnerhet problem med ljusets passage genom planparallella plattor, kan följande lösningsordning rekommenderas: gör en ritning som indikerar strålarnas väg från en. medium till en annan; vid infallspunkten för strålen vid gränssnittet mellan två medier, rita en normal till ytan, markera infalls- och brytningsvinklarna. Var särskilt uppmärksam på den optiska densiteten hos det aktuella mediet och kom ihåg att när en ljusstråle passerar från ett optiskt mindre tätt medium till ett optiskt tätare medium kommer brytningsvinkeln att vara mindre än infallsvinkeln. Figuren visar vinkeln mellan den infallande strålen och ytan, och vi behöver infallsvinkeln. Kom ihåg att vinklarna bestäms från den vinkelräta återställda vid infallspunkten. Vi bestämmer att strålens infallsvinkel på ytan är 90° - 40° = 50°, brytningsindex n 2 = 1,77; n 1 = 1 (luft).

Låt oss skriva brytningslagen

sinβ =	synd 50	= 0,4327 ≈ 0,433
	1,77

Låt oss bygga en ungefärlig bana för strålen genom plattorna. Vi använder formel (1) för gränserna 2–3 och 3–1. Som svar får vi

A) Sinus för strålens infallsvinkel på gränsen 2–3 mellan plattorna är 2) ≈ 0,433;

B) Strålens brytningsvinkel när den passerar gränsen 3–1 (i radianer) är 4) ≈ 0,873.

Svar. 24.

Bestäm hur många α - partiklar och hur många protoner som erhålls som ett resultat av en termonukleär fusionsreaktion

+ → x+ y;

Lösning. För alla kärnreaktioner lagarna för bevarande av elektrisk laddning och antalet nukleoner observeras. Beteckna med x antalet alfapartiklar, y antalet protoner. Låt oss göra ekvationer

+ → x + y;

lösa systemet vi har det x = 1; y = 2

Svar. 1 – a-partikel; 2 - protoner.

Den första fotonens rörelsemängdsmodul är 1,32 · 10 -28 kg m/s, vilket är 9,48 · 10 -28 kg m/s mindre än den andra fotonens rörelsemängdsmodul. Hitta energiförhållandet E 2 /E 1 för den andra och första fotonen. Avrunda ditt svar till tiondelar.

Lösning. Den andra fotonens rörelsemängd är större än rörelsemängden för den första fotonen efter tillstånd, så vi kan föreställa oss sid 2 = sid 1 + ∆ sid(1). Fotonenergin kan uttryckas i termer av fotonmomentet med hjälp av följande ekvationer. Detta E = mc 2(1) och sid = mc(2), då

E = st (3),

Var Eär fotonenergin, sidär fotonens rörelsemängd, m är fotonens massa, c= 3 10 8 m/s är ljusets hastighet. Med hänsyn till formel (3) har vi:

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

Vi avrundar svaret till tiondelar och får 8,2.

Svar. 8,2.

En atoms kärna har genomgått radioaktivt positron β-sönderfall. Hur förändrades detta elektrisk laddning kärna och antalet neutroner i den?

För varje värde bestämmer du vilken typ av förändring som är lämplig:

1. Ökad;
2. Minskad;
3. Har inte förändrats.

Skriv i tabellen de valda siffrorna för varje fysisk storhet. Siffror i svaret kan upprepas.

Lösning. Positron β - sönderfaller till atomkärna sker under omvandlingen av en proton till en neutron med emission av en positron. Som ett resultat ökar antalet neutroner i kärnan med en, den elektriska laddningen minskar med en och kärnans massnummer förblir oförändrat. Således är omvandlingsreaktionen för ett element som följer:

Svar. 21.

Fem experiment utfördes i laboratoriet för att observera diffraktion med olika diffraktionsgitter. Vart och ett av gittren belystes av parallella strålar av monokromatiskt ljus med en viss våglängd. Ljuset inföll i samtliga fall vinkelrätt mot gallret. I två av dessa experiment, samma nummer huvudsakliga diffraktionstoppar. Ange först numret på experimentet där ett diffraktionsgitter med en kortare period användes och sedan numret på experimentet där ett diffraktionsgitter med en längre period användes.

Lösning. Diffraktion av ljus är fenomenet med en ljusstråle in i området för en geometrisk skugga. Diffraktion kan observeras när ogenomskinliga områden eller hål påträffas i en ljusvågs väg i stora och ljusopaka barriärer, och dimensionerna på dessa områden eller hål står i proportion till våglängden. En av de viktigaste diffraktionsanordningarna är ett diffraktionsgitter. Vinkelriktningarna till maxima för diffraktionsmönstret bestäms av ekvationen

d sinφ = kλ(1),

Var där perioden för diffraktionsgittret, φ är vinkeln mellan normalen till gittret och riktningen till ett av diffraktionsmönstrets maxima, λ är ljusets våglängd, kär ett heltal som kallas ordningen för diffraktionsmaximum. Uttryck från ekvation (1)

Genom att välja par enligt de experimentella förhållandena väljer vi först 4 där ett diffraktionsgitter med en mindre period användes, och sedan är numret på experimentet där ett diffraktionsgitter med en stor period användes 2.

Svar. 42.

Ström flyter genom trådmotståndet. Motståndet ersattes med ett annat, med en tråd av samma metall och samma längd, men med halva tvärsnittsarean, och halva strömmen leddes genom den. Hur kommer spänningen över motståndet och dess resistans att förändras?

För varje värde bestämmer du vilken typ av förändring som är lämplig:

1. kommer att öka;
2. kommer att minska;
3. Kommer inte att förändras.

Skriv i tabellen de valda siffrorna för varje fysisk storhet. Siffror i svaret kan upprepas.

Lösning. Det är viktigt att komma ihåg på vilka kvantiteter ledarens motstånd beror. Formeln för att beräkna motståndet är

Ohms lag för kretssektionen, från formel (2), uttrycker vi spänningen

U = Jag R (3).

Enligt problemets tillstånd är det andra motståndet gjord av tråd av samma material, samma längd, men olika tvärsnittsarea. Ytan är dubbelt så liten. Genom att ersätta (1) får vi att motståndet ökar med 2 gånger, och strömmen minskar med 2 gånger, därför ändras inte spänningen.

Svar. 13.

Svängningsperioden för en matematisk pendel på jordens yta är 1,2 gånger mer period dess svängningar på någon planet. Vad är accelerationsmodulen fritt fall på denna planet? Effekten av atmosfären är i båda fallen försumbar.

Lösning. En matematisk pendel är ett system som består av en tråd, vars dimensioner är många fler storlekar bollen och själva bollen. Svårigheter kan uppstå om Thomsons formel för svängningsperioden för en matematisk pendel glöms bort.

T= 2n (1);

lär längden på den matematiska pendeln; g- tyngdacceleration.

Efter tillstånd

Express från (3) g n \u003d 14,4 m/s 2. Det bör noteras att accelerationen av fritt fall beror på planetens massa och radien

Svar. 14,4 m/s 2.

En rak ledare med en längd av 1 m, genom vilken en ström på 3 A flyter, är belägen i ett enhetligt magnetfält med induktion I= 0,4 T i en vinkel på 30° mot vektorn . Vad är modulen för kraften som verkar på ledaren från magnetfältet?

Lösning. Om en strömförande ledare placeras i ett magnetfält, kommer fältet på den strömförande ledaren att verka med Amperekraften. Vi skriver formeln för Ampère kraftmodulen

F A = Jag LB sina;

F A = 0,6 N

Svar. F A = 0,6 N.

Energin från magnetfältet som lagras i spolen när den passeras genom den likström, är lika med 120 J. Hur många gånger bör styrkan på strömmen som flyter genom spollindningen ökas för att energin i magnetfältet som lagras i den ska öka med 5760 J.

Lösning. Energin för spolens magnetfält beräknas med formeln

W m =	LI 2	(1);
	2

Efter tillstånd W 1 = 120 J, alltså W 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.

jag 1 2 =	2W 1	; jag 2 2 =	2W 2	;
	L		L

Sedan strömförhållandet

jag 2 2	= 49;	jag 2	= 7
jag 1 2		jag 1

Svar. Strömstyrkan måste ökas med 7 gånger. I svarsbladet anger du bara siffran 7.

En elektrisk krets består av två glödlampor, två dioder och en trådspole ansluten enligt bilden. (En diod tillåter bara ström att flyta i en riktning, som visas överst i figuren.) Vilken av glödlamporna tänds om magnetens nordpol förs närmare spolen? Förklara ditt svar genom att ange vilka fenomen och mönster du använde i förklaringen.

Lösning. Linjer av magnetisk induktion kommer ut ur Nordpolen magnet och divergera. När en magnet närmar sig magnetiskt flöde genom en spole av tråd ökar. I enlighet med Lenz regel måste magnetfältet som skapas av slingans induktiva ström riktas åt höger. Enligt gimlets regel ska strömmen flyta medurs (sett från vänster). I denna riktning passerar dioden i den andra lampans krets. Så den andra lampan tänds.

Svar. Den andra lampan tänds.

Ekerlängd i aluminium L= 25 cm och tvärsnittsarea S\u003d 0,1 cm 2 är upphängd på en tråd i den övre änden. Den nedre änden vilar på den horisontella botten av kärlet i vilket vatten hälls. Längden på den nedsänkta delen av ekern l= 10 cm Hitta styrka F, med vilken nålen trycker på kärlets botten, om det är känt att tråden är placerad vertikalt. Densiteten för aluminium ρ a = 2,7 g / cm 3, densiteten för vattnet ρ in = 1,0 g / cm 3. Gravitationsacceleration g= 10 m/s 2

Lösning. Låt oss göra en förklarande ritning.

– Trådspänningskraft;

– Reaktionskraft från kärlets botten;

a är den arkimedeiska kraften som endast verkar på den nedsänkta delen av kroppen och appliceras på mitten av den nedsänkta delen av ekern;

- Tyngdkraften som verkar på ekern från jordens sida och appliceras på mitten av hela ekern.

Per definition ekerns massa m och modulen för den arkimedeiska kraften uttrycks enligt följande: m = SL p a (1);

F a = Slρ in g (2)

Tänk på kraftmomenten i förhållande till ekrens upphängningspunkt.

M(T) = 0 är spänningsmomentet; (3)

M(N) = NL cosα är momentet för stödets reaktionskraft; (4)

Med hänsyn till ögonblickens tecken skriver vi ekvationen

NL cos + Slρ in g (L –	l	) cosα = SLρ a g	L	cos(7)
	2		2

givet att, enligt Newtons tredje lag, är reaktionskraften från kärlets botten lika med kraften F d med vilken nålen trycker på botten av kärlet vi skriver N = F e och från ekvation (7) uttrycker vi denna kraft:

F d = [	1	Lρ a– (1 –	l	)lρ in] Sg (8).
	2		2L

Pluggar vi in ​​siffrorna, det förstår vi

F d = 0,025 N.

Svar. F d = 0,025 N.

En flaska innehållande m 1 = 1 kg kväve, exploderade vid hållfasthetstest vid en temperatur t 1 = 327°C. Vilken massa väte m 2 skulle kunna lagras i en sådan cylinder vid en temperatur t 2 \u003d 27 ° C, med en femfaldig säkerhetsmarginal? Molar massa kväve M 1 \u003d 28 g / mol, väte M 2 = 2 g/mol.

Lösning. Vi skriver tillståndsekvationen för en idealgas Mendeleev - Clapeyron för kväve

Var V- ballongens volym, T 1 = t 1 + 273°C. Enligt villkoret kan väte lagras vid ett tryck sid 2 = p1/5; (3) Med tanke på det

vi kan uttrycka massan av väte genom att omedelbart arbeta med ekvationerna (2), (3), (4). Den slutliga formeln ser ut så här:

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

Efter att ha ersatt numeriska data m 2 = 28

Svar. m 2 = 28

I en ideal oscillerande krets, amplituden av strömsvängningar i induktorn jag är= 5 mA, och amplituden av spänningen över kondensatorn U m= 2,0 V. Vid tidpunkten t spänningen över kondensatorn är 1,2 V. Hitta strömmen i spolen i detta ögonblick.

Lösning. I en idealisk oscillerande krets bevaras vibrationsenergin. För tidpunkten t har energihushållningslagen formen

C	U 2	+ L	jag 2	= L	jag är 2	(1)
	2		2		2

För amplitud (maximal) värden skriver vi

och från ekvation (2) uttrycker vi

C	=	jag är 2	(4).
L		U m 2

Låt oss ersätta (4) med (3). Som ett resultat får vi:

jag = jag är (5)

Alltså strömmen i spolen vid den tiden tär lika med

jag= 4,0 mA.

Svar. jag= 4,0 mA.

Det finns en spegel i botten av en reservoar som är 2 m djup. En ljusstråle som passerar genom vattnet reflekteras från spegeln och lämnar vattnet. Vattens brytningsindex är 1,33. Ta reda på avståndet mellan strålens inträde i vattnet och strålens utgångspunkt från vattnet, om strålens infallsvinkel är 30°

Lösning. Låt oss göra en förklarande ritning

a är strålinfallsvinkeln;

β är strålens brytningsvinkel i vatten;

AC är avståndet mellan strålens ingångspunkt i vattnet och strålens utgångspunkt från vattnet.

Enligt lagen om ljusets brytning

sinβ =	sinα	(3)
	n 2

Betrakta en rektangulär ΔADB. I det AD = h, då DВ = AD

tgβ = h tgβ = h	sinα	= h	sinp	= h	sinα	(4)
	cosp

Vi får följande uttryck:

AC = 2 DB = 2 h	sinα	(5)

Ersätt de numeriska värdena i den resulterande formeln (5)

Svar. 1,63 m

Som förberedelse för provet, inbjuder vi dig att bekanta dig med arbetsprogram i fysik för årskurs 7–9 till raden av läromedel Peryshkina A.V. Och arbetsprogrammet för den djupgående nivån för årskurserna 10-11 till TMC Myakisheva G.Ya. Program finns tillgängliga för visning och gratis nedladdning till alla registrerade användare.

1) UNIFIED STATE EXAMEN I FYSIK PÅGÅR 235 min

2) STRUKTUR AV KIM - 2018 och 2019 jämfört med 2017 ÄNDRADE några saker: Alternativ examensarbete kommer att bestå av två delar och kommer att innehålla 32 uppgifter. Del 1 kommer att innehålla 24 korta svarsfrågor, inklusive frågor med självinspelning svar i form av en siffra, två siffror eller ett ord, samt uppgifter för upprättande av korrespondens och flerval, där svar ska skrivas i form av en talföljd. Del 2 kommer att innehålla 8 uppgifter tillsammans allmän syn aktiviteter - problemlösning. Av dessa 3 uppgifter med kort svar (25–27) och 5 uppgifter (28–32), för vilka det är nödvändigt att ge ett utförligt svar. Arbetet kommer att innehålla uppgifter i tre svårighetsgrader. Uppgifter på grundnivå ingår i del 1 av arbetet (18 uppgifter, varav 13 uppgifter registrerar svaret i form av ett nummer, två siffror eller ett ord och 5 uppgifter för matchning och flerval). Avancerade frågor är uppdelade mellan del 1 och 2 av tentamensuppsatsen: 5 kortsvarsfrågor i del 1, 3 kortsvarsfrågor och 1 långsvarsfråga i del 2. De fyra sista problemen i del 2 är uppgifter med hög svårighetsgrad . Del 1 av undersökningsarbetet kommer att innehålla två block av uppgifter: den första kontrollerar utvecklingen av den konceptuella apparaten för skolfysikkursen, och den andra - behärskning av metodiska färdigheter. Det första blocket innehåller 21 uppgifter, som är grupperade utifrån tematisk tillhörighet: 7 uppgifter i mekanik, 5 uppgifter i MKT och termodynamik, 6 uppgifter i elektrodynamik och 3 i kvantfysik.

Den nya uppgiften för den grundläggande svårighetsgraden är sista uppgiften av den första delen (24:e position), tidsinställd för att sammanfalla med återkomsten av astronomikursen till Läroplanen. Uppgiften har en egenskap av typen "val av 2 domar av 5". Uppgift 24, liksom andra liknande uppgifter i tentamensuppgiften, uppskattas till högst 2 poäng om båda delarna av svaret är korrekt angivna och 1 poäng om det är fel i något av momenten. Ordningen som siffrorna skrivs i i svaret spelar ingen roll. Som regel kommer uppgifter att ha en kontextuell karaktär, d.v.s. en del av de data som krävs för att slutföra uppgiften kommer att ges i form av en tabell, diagram eller graf.

I enlighet med denna uppgift, underavsnittet "Elements of Astrophysics" i avsnittet " Kvantfysiken och element av astrofysik", som inkluderar följande artiklar:

· solsystem: terrestra planeter och jätteplaneter, små kroppar i solsystemet.

· Stjärnor: en mängd stjärnegenskaper och deras mönster. Stjärnenergikällor.

· Moderna idéer om solens och stjärnornas ursprung och utveckling. Vår galax. andra galaxer. Rumsliga skalor av det observerbara universum.

· Moderna synpunkter på universums struktur och utveckling.

Du kan lära dig mer om strukturen för KIM-2018 genom att titta på ett webbseminarium med deltagande av M.Yu. Demidova https://www.youtube.com/watch?v=JXeB6OzLokU eller i dokumentet nedan.

Serien "ANVÄND. FIPI - School" utarbetades av utvecklarna av kontrollmätmaterial (KIM) för det enhetliga provet.
Samlingen innehåller:
30 standardexamensalternativ sammanställda i enlighet med utkastet till demoversionen av KIM Unified State Examination in Physics 2017;
instruktioner för att utföra undersökningsarbetet;
svar på alla uppgifter;
evalutionskriterie.
Att slutföra uppgifterna för standardundersökningsalternativ ger studenterna möjlighet att självständigt förbereda sig för den statliga slutliga certifieringen i ANVÄND formulär, samt objektivt bedöma nivån på deras förberedelser inför provet. Lärare kan använda modellen provalternativ att organisera kontroll över resultaten av att bemästra gymnasieutbildningsprogram av skolbarn Allmän utbildning och intensiv förberedelse av eleverna för tentamen.

Exempel.
En kub med massan 1 kg vilar på ett slätt horisontellt bord, hoptryckt från sidorna av fjädrar (se figur). Den första fjädern komprimeras med 4 cm och den andra komprimeras med 3 cm. Den andra fjäderns styvhet är k 2 = 600 N/m. Vad är styvheten hos den första fjädern k 1 ?

Gratis vertikal frekvens harmoniska vibrationer fjäderpendeln är 4 Hz. Vad blir frekvensen av sådana svängningar av pendeln om fjäderns styvhet ökas med 4 gånger?

I tröghetssystem referens längs O-axeln X en kropp med en massa på 20 kg rör sig. Figuren visar en graf över hastighetsprojektionen V x denna kropp från tid t. Välj två från listan nedan korrekta påståenden och ange deras nummer.
1) Kroppens accelerationsmodul i tidsintervallet 0 till 20 s är två gånger kroppsaccelerationsmodulen i tidsintervallet 60 till 80 s.
2) I tidsintervallet från 0 till 10 s rörde sig kroppen 20 m.
3) Vid tidpunkten 40 s är resultanten av de krafter som verkar på kroppen 0.
4) I tidsintervallet från 80 till 100 s minskade kroppens momentum med 60 kg m/s.
5) Kroppens kinetiska energi i tidsintervallet från 10 till 20 s ökade med 2 gånger.

Som ett resultat av övergången artificiell satellit Jorden från en cirkulär bana till en annan centripetalacceleration minskar. Hur förändras radien för satellitens omloppsbana och dess rörelsehastighet i omloppsbana runt jorden som ett resultat av denna övergång?
För varje värde bestämmer du vilken typ av förändring som är lämplig:
1) ökar
2) minskar
3) ändras inte
Skriv i tabellen de valda siffrorna för varje fysisk storhet. Siffror i svaret kan upprepas.

Gratis nedladdning e-bok i ett bekvämt format, titta och läs:
Ladda ner boken Unified State Examination, Physics, 30 options, Demidova M.Yu., 2017 - fileskachat.com, snabb och gratis nedladdning.

Ladda ner pdf
Du kan köpa den här boken nedan bästa pris till rabatterat pris med leverans i hela Ryssland.

Specifikation
kontrollera mätmaterial
för att hålla Unified State-examen 2017
i FYSIK

1. Utnämning av KIM USE

Enda Statens examen(nedan - USE) är en form av objektiv bedömning av kvaliteten på utbildningen av personer som behärskar utbildningsprogram sekundär allmän utbildning, med uppgifter av standardiserad form (kontrollmätmaterial).

Tentamen hålls enl Federal lag daterad 29 december 2012 nr 273-FZ "Om utbildning i Ryska federationen".

Kontrollmätmaterial gör det möjligt att fastställa utvecklingsnivån av utexaminerade från den federala delen av den statliga utbildningsstandarden för sekundär (fullständig) allmän utbildning i fysik, grundläggande och profilnivåer.

Resultaten av det enhetliga provet i fysik erkänns utbildningsorganisationer mitten yrkesutbildning och utbildningsorganisationer för högre yrkesutbildning som resultat inträdesprov i fysik.

2. Dokument som definierar innehållet i KIM USE

3. Tillvägagångssätt för val av innehåll, utveckling av strukturen för KIM USE

Varje version av tentamensuppsatsen innehåller kontrollerade innehållselement från alla delar av skolans fysikkurs, medan det för varje avsnitt erbjuds uppgifter på alla taxonomiska nivåer. De viktigaste innehållsmomenten ur fortbildningssynpunkt vid lärosäten styrs i samma variant av uppgifter av olika komplexitetsnivå. Antalet uppgifter för ett visst avsnitt bestäms av dess innehållsinnehåll och i proportion till den studietid som avsatts för dess studie enl. exemplariskt program i fysik. Olika planer, enligt vilka undersökningsalternativen är uppbyggda, bygger på principen om ett innehållstillägg så att i allmänhet alla serier av alternativ ger diagnostik för utvecklingen av alla innehållselement som ingår i kodifieraren.

Prioriteten i utformningen av CMM är behovet av att verifiera de typer av aktiviteter som föreskrivs i standarden (med hänsyn till begränsningarna i villkoren för skriftligt masstestning av studenters kunskaper och färdigheter): behärska den konceptuella apparaten i en fysikkurs , behärska metodisk kunskap, tillämpa kunskap för att förklara fysiska fenomen och lösa problem. Att bemästra färdigheterna att arbeta med information av fysiskt innehåll kontrolleras indirekt vid användning olika sätt presentation av information i texter (grafer, tabeller, diagram och schematiska ritningar).

Den viktigaste verksamheten när det gäller framgångsrik fortbildning vid universitetet är problemlösning. Varje alternativ innehåller uppgifter för alla sektioner olika nivåer svårigheter som låter dig kontrollera förmågan att tillämpa fysiska lagar och formler både i typiska utbildningssituationer och i icke-traditionella situationer som kräver tillräcklig manifestation hög grad oberoende när man kombinerar kända handlingsalgoritmer eller skapar egen plan slutföra uppgiften.

Objektiviteten i att kontrollera uppgifter med ett detaljerat svar säkerställs genom enhetliga utvärderingskriterier, deltagande av två oberoende experter som utvärderar ett arbete, möjligheten att utse en tredje expert och förekomsten av ett överklagandeförfarande.

Unified State Examination in Physics är en examen för valet av akademiker och är utformad för att differentiera när de går in i högre utbildningsanstalter. För dessa ändamål ingår uppgifter av tre komplexitetsnivåer i arbetet. Att slutföra uppgifter på en grundläggande nivå av komplexitet låter dig bedöma nivån på att behärska de viktigaste innehållsdelarna i en fysikkurs gymnasium och behärskning av de viktigaste aktiviteterna.

Bland grundnivåns uppgifter urskiljs uppgifter vars innehåll motsvarar standarden på grundnivån. Minimal mängd USE-poäng i fysik, som bekräftar att den utexaminerade har behärskat programmet för sekundär (fullständig) allmän utbildning i fysik, fastställs utifrån kraven för att behärska grundnivåstandarden. Användningen av uppgifter av ökad och höga nivåer komplexitet gör att du kan bedöma graden av beredskap hos studenten att fortsätta utbildningen vid universitetet.

4. Strukturen för KIM USE

Varje version av tentamensuppsatsen består av 2 delar och innehåller 32 uppgifter som skiljer sig åt i form och komplexitetsnivå (tabell 1).

Del 1 innehåller 24 uppgifter, varav 9 uppgifter med val och registrering av numret på rätt svar och 15 uppgifter med kort svar, inklusive uppgifter med självregistrering av svaret i form av ett nummer, samt uppgifter för att fastställa korrespondens och flervalsalternativ, där svar krävs skriv som en nummersekvens.

Del 2 innehåller 8 uppgifter, förenade av en gemensam aktivitet - problemlösning. Av dessa 3 uppgifter med kort svar (25-27) och 5 uppgifter (28-32), för vilka det är nödvändigt att ge ett utförligt svar.