Rješenje demo verzije ispita iz fizike.

Specifikacija
kontrolno mjerni materijali
za polaganje Jedinstvenog državnog ispita 2019
u FIZICI

1. Svrha KIM Jedinstvenog državnog ispita

Jedinstveni državni ispit (u daljem tekstu: Jedinstveni državni ispit) je oblik objektivne procjene kvaliteta obuke lica koja su savladala obrazovne programe srednjeg opšteg obrazovanja, uz korištenje zadataka standardizovane forme (materijala za kontrolno mjerenje).

Jedinstveni državni ispit se sprovodi u skladu sa Federalnim zakonom br. 273-FZ od 29. decembra 2012. „O obrazovanju u Ruskoj Federaciji“.

Kontrolno mjerni materijali omogućavaju utvrđivanje nivoa ovladavanja diplomcima Federalne komponente državnog obrazovnog standarda srednjeg (potpunog) opšteg obrazovanja iz fizike, osnovnog i specijalističkog nivoa.

Rezultate jedinstvenog državnog ispita iz fizike obrazovne organizacije srednjeg stručnog obrazovanja i obrazovne organizacije visokog stručnog obrazovanja priznaju kao rezultate prijemnih ispita iz fizike.

2. Dokumenti koji definišu sadržaj Jedinstvenog državnog ispita KIM

3. Pristupi odabiru sadržaja i razvoju strukture Jedinstvenog državnog ispita KIM

Svaka verzija ispitnog rada sadrži elemente kontrolisanog sadržaja iz svih dijelova školskog predmeta fizike, dok su za svaki dio ponuđeni zadaci svih taksonomskih nivoa. Najvažniji sadržajni elementi sa stanovišta kontinuiranog obrazovanja na visokoškolskim ustanovama kontrolišu se u istoj verziji zadacima različitog stepena složenosti. Broj zadataka za pojedini odjeljak određen je njegovim sadržajem i srazmjerno nastavnom vremenu predviđenom za njegovo izučavanje u skladu sa okvirnim programom fizike. Različiti planovi po kojima se konstruiraju opcije ispitivanja izgrađene su na principu dodavanja sadržaja tako da, općenito, sve serije opcija pružaju dijagnostiku za razvoj svih elemenata sadržaja uključenih u kodifikator.

Prioritet pri projektovanju CMM-a je potreba testiranja tipova aktivnosti predviđenih standardom (uzimajući u obzir ograničenja u uslovima masovnog pismenog testiranja znanja i veština učenika): ovladavanje konceptualnim aparatom kursa fizike, ovladavanje metodološkim znanjima, primjenom znanja u objašnjavanju fizičkih pojava i rješavanju problema. Ovladavanje vještinama u radu sa informacijama fizičkog sadržaja provjerava se posredno korištenjem različitih metoda predstavljanja informacija u tekstovima (grafovi, tabele, dijagrami i šematski crteži).

Najvažnija vrsta aktivnosti sa stanovišta uspješnog nastavka školovanja na fakultetu je rješavanje problema. Svaka opcija uključuje zadatke za sve dijelove različitih nivoa složenosti, što vam omogućava da testirate sposobnost primjene fizičkih zakona i formula kako u standardnim obrazovnim situacijama tako iu netradicionalnim situacijama koje zahtijevaju ispoljavanje prilično visokog stupnja nezavisnosti pri kombinovanju poznatih algoritme akcija ili kreiranje vlastitog plana za završetak zadatka.

Objektivnost provjere zadataka sa detaljnim odgovorom obezbjeđena je jedinstvenim kriterijumima ocjenjivanja, učešćem dva nezavisna stručnjaka koji ocjenjuju jedan rad, mogućnošću imenovanja trećeg stručnjaka i prisustvom žalbenog postupka.

Jedinstveni državni ispit iz fizike je ispit po izboru maturanata i namijenjen je diferencijaciji pri upisu na visokoškolske ustanove. U ove svrhe rad uključuje zadatke tri nivoa težine. Izvršavanje zadataka na osnovnom nivou složenosti omogućava procjenu nivoa ovladavanja najvažnijim elementima sadržaja srednjoškolskog kursa fizike i savladavanja najvažnijih vrsta aktivnosti.

Među zadacima osnovnog nivoa izdvajaju se zadaci čiji sadržaj odgovara standardu osnovnog nivoa. Minimalni broj bodova Jedinstvenog državnog ispita iz fizike, kojim se potvrđuje da je diplomac savladao srednji (puni) opšteobrazovni program fizike, utvrđuje se na osnovu uslova za savladavanje standarda osnovnog nivoa. Upotreba zadataka povećanog i visokog stepena složenosti u ispitnom radu omogućava nam da procenimo stepen pripremljenosti studenta za nastavak školovanja na fakultetu.

4. Struktura Jedinstvenog državnog ispita KIM

Svaka verzija ispitnog rada sastoji se od dva dijela i uključuje 32 zadatka, koji se razlikuju po obliku i stepenu složenosti (Tabela 1).

Prvi dio sadrži 24 pitanja sa kratkim odgovorima. Od toga je 13 zadataka sa odgovorom napisanim u obliku broja, riječi ili dva broja. 11 zadataka s podudaranjem i višestrukim izborom koji zahtijevaju da svoje odgovore napišete kao niz brojeva.

Drugi dio sadrži 8 zadataka koje objedinjuje zajednička aktivnost - rješavanje problema. Od toga 3 zadatka sa kratkim odgovorom (25-27) i 5 zadataka (28-32), za koje je potrebno dati detaljan odgovor.

Kako bi nastavnici i maturanti imali predstavu o KIM-u predstojećeg Jedinstvenog državnog ispita iz fizike, svake godine se na službenoj web stranici FIPI-ja objavljuju demo verzije Jedinstvenog državnog ispita iz svih predmeta. Svatko se može upoznati i dobiti ideju o strukturi, volumenu i uzorcima zadataka stvarnih opcija.

Kada se pripremaju za Jedinstveni državni ispit, bolje je da maturanti koriste opcije iz zvaničnih izvora informacione podrške za završni ispit.

Demo verzija Jedinstvenog državnog ispita iz fizike 2017

Demo verzije Jedinstvenog državnog ispita iz fizike 2016-2015

Ukupno zadataka - 31; od toga po stepenu težine: Osnovni – 18; Povećano – 9; Visoka – 4.

Maksimalni početni rezultat za rad je 50.

Ukupno vreme za završetak posla – 235 minuta

Okvirno vrijeme za obavljanje zadataka različitih dijelova posla je:

1) za svaki zadatak sa kratkim odgovorom – 3–5 minuta;

2) za svaki zadatak sa detaljnim odgovorom – 15–25 minuta.

Dodatni materijali i oprema Koristi se neprogramabilni kalkulator (za svakog učenika) sa mogućnošću izračunavanja trigonometrijskih funkcija (cos, sin, tg) i ravnalo. Popis dodatnih uređaja i materijala, čija je upotreba dozvoljena za Jedinstveni državni ispit, odobrava Rosobrnadzor.

Kada čitate demo verziju Jedinstvenog državnog ispita iz fizike 2017., imajte na umu da zadaci uključeni u njega ne odražavaju sve probleme sa sadržajem koji će biti testirani korištenjem KIM opcija u 2017. godini.

Promjene na Jedinstvenom državnom ispitu KIM iz fizike u 2017. u odnosu na 2016. godinu

Struktura 1. dijela ispitnog rada je promijenjena, 2. dio je ostavljen nepromijenjen. Zadaci sa izborom jednog tačnog odgovora isključeni su iz ispitnog rada, a dodani su zadaci sa kratkim odgovorom.

Prilikom izmjena strukture ispitnog rada iz fizike, sačuvani su opći konceptualni pristupi ocjenjivanju obrazovnih postignuća. Konkretno, maksimalni broj bodova za ispunjavanje svih zadataka ispitnog rada ostao je nepromijenjen, distribucija maksimalnih bodova za zadatke različitih nivoa složenosti i približna raspodjela broja zadataka po dijelovima školskog predmeta fizike i metodama aktivnosti su promijenjeni. sačuvana.

Kompletna lista pitanja koja se mogu kontrolisati na Jedinstvenom državnom ispitu 2017. data je u kodifikatoru elemenata sadržaja i uslova za nivo obučenosti diplomaca obrazovnih organizacija za Jedinstveni državni ispit iz fizike 2017. godine.

Srednje opšte obrazovanje

Priprema za Jedinstveni državni ispit 2018: analiza demo verzije iz fizike

Jedinstveni državni ispit 2018. fizika. Tematski zadaci obuke

Publikacija sadrži:
zadaci različitih vrsta iz svih tema Jedinstvenog državnog ispita;
odgovore na sve zadatke.
Knjiga će biti korisna i za nastavnike: omogućava efikasno organizovanje pripreme učenika za Jedinstveni državni ispit direktno u učionici, u procesu proučavanja svih tema, i studentima: zadaci obuke će im omogućiti da se sistematski pripreme za ispit prilikom polaganja svake teme.

Tačkasto tijelo u mirovanju počinje se kretati duž ose Ox. Na slici je prikazan graf zavisnosti projekcije ax ubrzanje ovog tijela s vremenom t.

Odrediti udaljenost koju je tijelo prešlo u trećoj sekundi kretanja.

Odgovor: _________ m.

Rješenje

Znanje čitanja grafikona je veoma važno za svakog učenika. Pitanje u zadatku je da se iz grafika projekcije ubrzanja u zavisnosti od vremena traži put koji je tijelo prešlo u trećoj sekundi kretanja. Grafikon pokazuje da je u vremenskom intervalu od t 1 = 2 s do t 2 = 4 s, projekcija ubrzanja je nula. Prema tome, projekcija rezultantne sile u ovoj oblasti, prema drugom Newtonovom zakonu, također je jednaka nuli. Određujemo prirodu kretanja u ovom području: tijelo se kretalo jednoliko. Put je lako odrediti ako znate brzinu i vrijeme kretanja. Međutim, u intervalu od 0 do 2 s tijelo se kretalo jednoliko ubrzano. Koristeći definiciju ubrzanja, pišemo jednadžbu projekcije brzine Vx = V 0x + a x t; budući da je tijelo u početku mirovalo, projekcija brzine na kraju druge sekunde postala je

Zatim put koji tijelo pređe u trećoj sekundi

odgovor: 8 m.

Rice. 1

Dvije šipke povezane laganom oprugom leže na glatkoj horizontalnoj površini. Za blok mase m= 2 kg primjenjuje konstantnu silu jednaku veličini F= 10 N i vodoravno usmjeren duž ose opruge (vidi sliku). Odredite modul elastičnosti opruge u trenutku kada se ovaj blok kreće ubrzanjem od 1 m/s 2.

Odgovor: _________ N.

Rješenje

Horizontalno na tijelu mase m= 2 kg djeluju dvije sile, ovo je sila F= 10 N i elastična sila na strani opruge. Rezultanta ovih sila daje ubrzanje tijelu. Odaberimo koordinatnu liniju i usmjerimo je duž djelovanja sile F. Zapišimo drugi Newtonov zakon za ovo tijelo.

U projekciji na osu 0 X: F – F kontrola = ma (2)

Izrazimo iz formule (2) modul elastične sile F kontrola = F – ma (3)

Zamijenimo numeričke vrijednosti u formulu (3) i dobijemo, F kontrola = 10 N – 2 kg · 1 m/s 2 = 8 N.

odgovor: 8 N.

Zadatak 3

Tijelo mase 4 kg smješteno na gruboj horizontalnoj ravni ima duž njega brzinu od 10 m/s. Odredite modul rada sile trenja od trenutka kada se tijelo počne kretati do trenutka kada se brzina tijela smanji za 2 puta.

odgovor: _________ J.

Rješenje

Na tijelo djeluje sila gravitacije, sila reakcije oslonca, sila trenja, koja stvara ubrzanje kočenja Tijelo je u početku dobilo brzinu od 10 m/s. Zapišimo drugi Newtonov zakon za naš slučaj.

Jednačina (1) uzimajući u obzir projekciju na odabranu osu Y izgledat će ovako:

N – mg = 0; N = mg (2)

U projekciji na osu X: –F tr = – ma; F tr = ma; (3) Trebamo odrediti modul rada sile trenja u trenutku kada brzina postane upola manja, tj. 5 m/s. Zapišimo formulu za izračunavanje rada.

A · ( F tr) = – F tr · S (4)

Da bismo odredili pređenu udaljenost, uzimamo bezvremensku formulu:

Zamijenimo (3) i (5) u (4)

Tada će modul rada sile trenja biti jednak:

Zamijenimo numeričke vrijednosti

Odgovori: 150 J.

Jedinstveni državni ispit 2018. fizika. 30 praktičnih verzija ispitnih radova

Publikacija sadrži:
30 opcija obuke za Jedinstveni državni ispit
uputstva za implementaciju i kriterijume evaluacije
odgovore na sve zadatke
Mogućnosti obuke pomoći će nastavniku da organizuje pripremu za Jedinstveni državni ispit, a studenti će samostalno provjeriti svoje znanje i spremnost za polaganje završnog ispita.

Stepenasti blok ima vanjsku remenicu s radijusom od 24 cm. Nema trenja u osi bloka. Koliki je poluprečnik unutrašnje remenice bloka ako je sistem u ravnoteži?

Rice. 1

Odgovor: _________ vidi

Rješenje

Prema uslovima problema, sistem je u ravnoteži. Na slici L 1, snaga ramena L 2. krak sile Uslov ravnoteže: momenti sila koje rotiraju tijela u smjeru kazaljke na satu moraju biti jednaki momentima sila koje rotiraju tijelo u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Podsjetimo da je moment sile proizvod modula sile i kraka. Sile koje djeluju na niti od opterećenja razlikuju se za faktor 3. To znači da se radijus unutrašnje remenice bloka razlikuje od vanjskog za 3 puta. Dakle, rame L 2 će biti jednako 8 cm.

odgovor: 8 cm

Zadatak 5

Oh, u različitim vremenskim trenucima.

Sa donje liste odaberite dva tačne tvrdnje i naznačite njihove brojeve.

1. Potencijalna energija opruge u trenutku 1,0 s je maksimalna.
2. Period oscilovanja lopte je 4,0 s.
3. Kinetička energija lopte u vremenu 2,0 s je minimalna.
4. Amplituda oscilacija lopte je 30 mm.
5. Ukupna mehanička energija klatna koje se sastoji od lopte i opruge u vremenu 3,0 s je minimalna.

Rješenje

U tabeli su prikazani podaci o položaju lopte pričvršćene na oprugu koja oscilira duž horizontalne ose Oh, u različitim vremenskim trenucima. Moramo analizirati ove podatke i odabrati dvije prave tvrdnje. Sistem je opružno klatno. U jednom trenutku t= 1 s, pomak tijela iz ravnotežnog položaja je maksimalan, što znači da je ovo vrijednost amplitude. Po definiciji, potencijalna energija elastično deformiranog tijela može se izračunati pomoću formule

Gdje k– koeficijent krutosti opruge, X– pomeranje tela iz ravnotežnog položaja. Ako je pomak maksimalan, tada je brzina u ovoj tački nula, što znači da će kinetička energija biti nula. Prema zakonu održanja i transformacije energije, potencijalna energija bi trebala biti maksimalna. Iz tabele vidimo da tijelo prolazi kroz polovinu oscilacije u t= 2 s, potpuna oscilacija traje dvostruko duže T= 4 s. Prema tome, iskazi 1 će biti tačni; 2.

Zadatak 6

Mali komad leda spušten je u cilindričnu čašu vode da pluta. Nakon nekog vremena led se potpuno otopio. Odredite kako su se promijenili pritisak na dno čaše i nivo vode u čaši kao rezultat topljenja leda.

1. povećana;
2. smanjen;
3. nije se promijenilo.

Pišite na sto

Rješenje

Rice. 1

Problemi ovog tipa prilično su česti u različitim verzijama Jedinstvenog državnog ispita. I kao što praksa pokazuje, studenti često griješe. Pokušajmo detaljno analizirati ovaj zadatak. Označimo m– masa komada leda, ρ l – gustina leda, ρ v – gustina vode, V pcht – zapremina potopljenog dela leda, jednaka zapremini istisnute tečnosti (volumen rupe). Uklonimo mentalno led iz vode. Tada će u vodi biti rupa čija je zapremina jednaka V pcht, tj. zapremina vode istisnuta komadom leda Sl. 1( b).

Zapišimo stanje plutanja leda na Sl. 1( A).

F a = mg (1)

ρ in V p.m. g = mg (2)

Upoređujući formule (3) i (4) vidimo da je zapremina rupe tačno jednaka zapremini vode dobijene topljenjem našeg komada leda. Stoga, ako sada (mentalno) ulijemo vodu dobijenu iz leda u rupu, tada će rupa biti potpuno ispunjena vodom, a nivo vode u posudi se neće promijeniti. Ako se nivo vode ne promijeni, tada se neće promijeniti ni hidrostatički tlak (5), koji u ovom slučaju ovisi samo o visini tekućine. Stoga će odgovor biti

Jedinstveni državni ispit 2018. fizika. Zadaci obuke

Publikacija je namijenjena srednjoškolcima za pripremu za Jedinstveni državni ispit iz fizike.
Pogodnost uključuje:
20 opcija treninga
odgovore na sve zadatke
Obrasci za odgovore na Jedinstveni državni ispit za svaku opciju.
Publikacija će pomoći nastavnicima u pripremi učenika za Jedinstveni državni ispit iz fizike.

Opruga bez težine nalazi se na glatkoj horizontalnoj površini i jednim krajem je pričvršćena za zid (vidi sliku). U nekom trenutku, opruga počinje da se deformira primjenom vanjske sile na njen slobodni kraj A i ravnomjerno kretajuću tačku A.

Uspostaviti korespondenciju između grafova zavisnosti fizičkih veličina od deformacije x opruge i ove vrijednosti. Za svaku poziciju u prvoj koloni odaberite odgovarajuću poziciju iz druge kolone i upišite sto

Rješenje

Iz slike za problem jasno je da kada opruga nije deformisana, tada su njen slobodni kraj, a prema tome i tačka A, u položaju sa koordinatom X 0 . U nekom trenutku, opruga počinje da se deformira primjenom vanjske sile na njen slobodni kraj A. Tačka A se kreće jednoliko. Ovisno o tome da li je opruga rastegnuta ili stisnuta, mijenjat će se smjer i veličina elastične sile koja se stvara u oprugi. U skladu s tim, ispod slova A) graf je ovisnost modula elastične sile o deformaciji opruge.

Grafikon pod slovom B) prikazuje zavisnost projekcije vanjske sile od veličine deformacije. Jer sa povećanjem vanjske sile povećava se veličina deformacije i elastična sila.

odgovor: 24.

Zadatak 8

Prilikom konstruisanja Reaumurove temperaturne skale, pretpostavlja se da se pri normalnom atmosferskom pritisku led topi na temperaturi od 0 stepeni Réaumur (°R), a voda ključa na temperaturi od 80°R. Odrediti srednju kinetičku energiju translacionog toplotnog kretanja čestice idealnog gasa na temperaturi od 29°R. Izrazite svoj odgovor u eV i zaokružite na najbližu stotu.

Odgovor: ________ eV.

Rješenje

Problem je zanimljiv jer je potrebno uporediti dvije skale mjerenja temperature. To su Reaumurova temperaturna skala i Celzijusova skala. Tačke topljenja leda su iste na vagi, ali tačke ključanja su različite, možemo dobiti formulu za pretvaranje iz Reaumura u stepene Celzijusa. Ovo

Pretvorimo temperaturu 29 (°R) u stepene Celzijusa

Pretvorimo rezultat u Kelvin koristeći formulu

T = t°C + 273 (2);

T= 36,25 + 273 = 309,25 (K)

Za izračunavanje prosječne kinetičke energije translacijskog toplinskog kretanja čestica idealnog plina koristimo formulu

Gdje k– Boltzmannova konstanta jednaka 1,38 10 –23 J/K, T– apsolutna temperatura na Kelvinovoj skali. Iz formule je jasno da je ovisnost prosječne kinetičke energije o temperaturi direktna, odnosno koliko se puta mijenja temperatura, koliko puta se mijenja prosječna kinetička energija toplinskog kretanja molekula. Zamenimo numeričke vrednosti:

Pretvorimo rezultat u elektronvolte i zaokružimo na najbližu stotu. Upamtimo to

1 eV = 1,6 10 –19 J.

Za ovo

odgovor: 0,04 eV.

Jedan mol jednoatomskog idealnog gasa učestvuje u procesu 1–2, čiji je grafikon prikazan na VT-dijagram. Za ovaj proces odredite omjer promjene unutrašnje energije plina i količine topline prenesene plinu.

Odgovor: ___________ .

Rješenje

Prema uslovima zadatka u procesu 1–2, čiji je graf prikazan u VT-dijagram, jedan mol monoatomskog idealnog gasa je uključen. Da bi se odgovorilo na pitanje zadatka, potrebno je dobiti izraze za promjenu unutrašnje energije i količine topline predane plinu. Proces je izobaričan (Gay-Lussacov zakon). Promjena unutrašnje energije može se zapisati u dva oblika:

Za količinu toplote koja je data gasu, pišemo prvi zakon termodinamike:

Q 12 = A 12+Δ U 12 (5),

Gdje A 12 – rad gasa tokom ekspanzije. Po definiciji, rad je jednak

A 12 = P 0 2 V 0 (6).

Tada će količina topline biti jednaka, uzimajući u obzir (4) i (6).

Q 12 = P 0 2 V 0 + 3P 0 · V 0 = 5P 0 · V 0 (7)

Napišimo relaciju:

odgovor: 0,6.

Priručnik sadrži u potpunosti teorijski materijal za predmet fizike potreban za polaganje Jedinstvenog državnog ispita. Struktura knjige odgovara savremenom kodifikatoru elemenata sadržaja iz predmeta, na osnovu kojeg se sastavljaju ispitni zadaci - ispitni i mjerni materijali (CMM) Jedinstvenog državnog ispita. Teorijski materijal je predstavljen u sažetom, pristupačnom obliku. Svaka tema je popraćena primjerima ispitnih zadataka koji odgovaraju formatu Jedinstvenog državnog ispita. To će pomoći nastavniku da organizuje pripremu za jedinstveni državni ispit, a studenti će samostalno provjeriti svoje znanje i spremnost za polaganje završnog ispita.

Kovač kuje gvozdenu potkovicu tešku 500 g na temperaturi od 1000°C. Završivši kovanje, baci potkovu u posudu s vodom. Čuje se šištanje i para se diže iznad posude. Pronađite masu vode koja ispari kada se u nju uroni vruća potkova. Uzmite u obzir da je voda već zagrijana do tačke ključanja.

Odgovor: _________ g.

Rješenje

Da biste riješili problem, važno je zapamtiti jednadžbu toplinskog bilansa. Ako nema gubitaka, u sistemu tijela dolazi do prijenosa topline energije. Kao rezultat, voda isparava. U početku je voda bila na temperaturi od 100°C, što znači da će nakon potapanja vruće potkovice energija koju primi voda ići direktno u stvaranje pare. Napišimo jednačinu toplotnog bilansa

With i · m P · ( t n – 100) = Lm u 1),

Gdje L– specifična toplota isparavanja, m c – masa vode koja se pretvorila u paru, m n je masa gvozdene potkovice, With g – specifični toplotni kapacitet gvožđa. Iz formule (1) izražavamo masu vode

Prilikom zapisivanja odgovora obratite pažnju na jedinice u kojima želite ostaviti masu vode.

odgovor: 90

Jedan mol jednoatomskog idealnog gasa učestvuje u cikličkom procesu, čiji je grafikon prikazan u TV- dijagram.

Odaberite dva istinite tvrdnje na osnovu analize prikazanog grafikona.

1. Pritisak gasa u stanju 2 veći je od pritiska gasa u stanju 4
2. Rad plina u dijelu 2-3 je pozitivan.
3. U odeljku 1-2, pritisak gasa raste.
4. U odjeljku 4–1, određena količina topline se uklanja iz plina.
5. Promjena unutrašnje energije gasa u sekciji 1–2 manja je od promene unutrašnje energije gasa u sekciji 2–3.

Rješenje

Ova vrsta zadatka testira sposobnost čitanja grafikona i objašnjenja prikazane zavisnosti fizičkih veličina. Važno je zapamtiti kako izgledaju grafovi zavisnosti za izoprocese u različitim osama, posebno R= konst. U našem primjeru na TV Dijagram prikazuje dvije izobare. Hajde da vidimo kako se pritisak i zapremina menjaju na fiksnoj temperaturi. Na primjer, za tačke 1 i 4 koje leže na dvije izobare. P 1 . V 1 = P 4 . V 4, vidimo to V 4 > V 1 znači P 1 > P 4 . Stanje 2 odgovara pritisku P 1 . Prema tome, pritisak gasa u stanju 2 je veći od pritiska gasa u stanju 4. U sekciji 2–3, proces je izohoričan, gas ne obavlja nikakav rad, on je nula. Izjava je netačna. U odeljku 1–2 pritisak raste, što je takođe netačno. Upravo smo gore pokazali da je ovo izobarični prijelaz. U odjeljku 4–1, određena količina topline se uklanja iz plina kako bi se održala konstantna temperatura dok se plin komprimira.

odgovor: 14.

Toplotni motor radi prema Carnot ciklusu. Temperatura hladnjaka toplotnog motora je povećana, a temperatura grijača je ostala ista. Količina topline koju plin primi iz grijača po ciklusu se nije promijenila. Kako se promijenila efikasnost toplotnog motora i rada plina po ciklusu?

Za svaku količinu odredite odgovarajuću prirodu promjene:

1. povećana
2. smanjena
3. nije se promijenilo

Pišite na sto odabrane brojeve za svaku fizičku veličinu. Brojevi u odgovoru se mogu ponoviti.

Rješenje

Toplotni motori koji rade prema Carnot ciklusu često se nalaze u ispitnim zadacima. Prije svega, morate zapamtiti formulu za izračunavanje faktora efikasnosti. Znajte to zapisati koristeći temperaturu grijača i temperaturu hladnjaka

pored toga, biti u stanju da zapiše efikasnost kroz koristan rad gasa A g i količinu topline primljene od grijača Q n.

Pažljivo smo pročitali stanje i utvrdili koji su parametri promijenjeni: u našem slučaju smo povećali temperaturu hladnjaka, a temperaturu grijača smo ostavili istom. Analizirajući formulu (1), zaključujemo da se brojnik razlomka smanjuje, nazivnik se ne mijenja, pa se smanjuje učinkovitost toplinske mašine. Ako radimo sa formulom (2), odmah ćemo odgovoriti na drugo pitanje zadatka. Rad plina po ciklusu će se također smanjiti, sa svim trenutnim promjenama u parametrima toplotnog motora.

odgovor: 22.

Negativno punjenje - qQ i negativno - Q(vidi sliku). Gdje je usmjeren u odnosu na crtež ( desno, lijevo, gore, dolje, prema posmatraču, dalje od posmatrača) ubrzanje punjenja – q in ovaj trenutak u vremenu, samo ako se naplaćuje + djeluje na njega Q I –Q? Napišite odgovor u riječi

Rješenje

Rice. 1

Negativno punjenje - q nalazi se u polju dva stacionarna naelektrisanja: pozitivnog + Q i negativno - Q, kao što je prikazano na slici. kako bi se odgovorilo na pitanje gdje je usmjereno ubrzanje naboja - q, u trenutku kada na njega djeluju samo naboji +Q i – Q potrebno je pronaći pravac rezultujuće sile kao geometrijski zbir sila Prema drugom Newtonovom zakonu, poznato je da se smjer vektora ubrzanja poklapa sa smjerom rezultirajuće sile. Na slici je prikazana geometrijska konstrukcija za određivanje sume dva vektora. Postavlja se pitanje zašto su sile ovako usmjerene? Prisjetimo se kako slično nabijena tijela međusobno djeluju, odbijaju se, sila Kulonova sila interakcije naelektrisanja je centralna sila. sila kojom se privlače suprotno nabijena tijela. Sa slike vidimo da je naboj q jednako udaljen od stacionarnih naelektrisanja čiji su moduli jednaki. Stoga će i oni biti jednaki po modulu. Rezultirajuća sila će biti usmjerena u odnosu na crtež dolje. Ubrzanje punjenja će također biti usmjereno - q, tj. dolje.

odgovor: Dole.

Knjiga sadrži materijale za uspješno polaganje Jedinstvenog državnog ispita iz fizike: kratke teorijske podatke o svim temama, zadatke različitih vrsta i nivoa složenosti, rješavanje problema povećane složenosti, odgovore i kriterije ocjenjivanja. Učenici neće morati tražiti dodatne informacije na internetu i kupovati druge udžbenike. U ovoj knjizi će pronaći sve što im je potrebno da se samostalno i efikasno pripreme za ispit. Publikacija sadrži zadatke različitih tipova iz svih tema testiranih na Jedinstvenom državnom ispitu iz fizike, kao i rješenja problema povećane složenosti. Publikacija će studentima pružiti neprocjenjivu pomoć u pripremi za Jedinstveni državni ispit iz fizike, a može se koristiti i nastavnicima u organizaciji obrazovnog procesa.

Dva serijski spojena otpornika otpora od 4 oma i 8 oma spojena su na bateriju čiji je napon na terminalu 24 V. Koja se toplinska snaga oslobađa u otporniku manje vrijednosti?

Odgovor: _________ uto.

Rješenje

Da biste riješili problem, preporučljivo je nacrtati dijagram serijskog povezivanja otpornika. Zatim zapamtite zakone serijskog povezivanja provodnika.

Shema će biti sljedeća:

Gdje R 1 = 4 oma, R 2 = 8 oma. Napon na terminalima baterije je 24 V. Kada su provodnici spojeni u seriju na svakom dijelu kola, struja će biti ista. Ukupni otpor je definiran kao zbir otpora svih otpornika. Prema Ohmovom zakonu, za dio kola imamo:

Da bismo odredili toplinsku snagu koju oslobađa otpornik niže vrijednosti, pišemo:

P = I 2 R= (2 A) 2 · 4 Ohm = 16 W.

odgovor: P= 16 W.

Žičani okvir površine 2·10–3 m2 rotira u jednoličnom magnetskom polju oko ose okomite na vektor magnetske indukcije. Magnetski tok koji prodire u područje okvira varira u skladu sa zakonom

F = 4 10 –6 cos10π t,

gdje su sve količine izražene u SI. Šta je modul magnetne indukcije?

odgovor: ________________ mT

Rješenje

Magnetski fluks se mijenja u skladu sa zakonom

F = 4 10 –6 cos10π t,

gdje su sve količine izražene u SI. Morate razumjeti što je uopće magnetni fluks i kako je ta veličina povezana s modulom magnetske indukcije B i površina okvira S. Hajde da napišemo jednačinu u opštem obliku da bismo razumeli koje su količine uključene u nju.

Φ = Φ m cosω t(1)

Sjećamo se da se ispred znaka cos ili sin nalazi vrijednost amplitude promjenjive vrijednosti, što znači Φ max = 4 10 –6 Wb S druge strane, magnetni fluks je jednak proizvodu modula magnetske indukcije površina kruga i kosinus ugla između normale na krug i vektora magnetske indukcije Φ m = IN · S cosα, protok je maksimalan pri cosα = 1; izrazimo modul indukcije

Odgovor mora biti napisan u mT. Naš rezultat je 2 mT.

odgovor: 2.

Dio električnog kola sastoji se od srebrnih i aluminijskih žica povezanih u seriju. Kroz njih teče jednosmjerna električna struja od 2 A. Grafikon pokazuje kako se mijenja potencijal φ u ovom dijelu kruga kada se pomakne duž žica za razdaljinu x

Koristeći grafikon, odaberite dva tačne tvrdnje i navedite njihov broj u svom odgovoru.

1. Površine poprečnog presjeka žica su iste.
2. Površina poprečnog presjeka srebrne žice 6,4 10 –2 mm 2
3. Površina poprečnog presjeka srebrne žice 4,27 10 –2 mm 2
4. Aluminijska žica proizvodi toplinsku snagu od 2 W.
5. Srebrna žica proizvodi manje toplinske energije od aluminijske žice

Rješenje

Odgovor na pitanje u zadatku bit će dvije istinite tvrdnje. Da bismo to učinili, pokušajmo riješiti nekoliko jednostavnih problema koristeći graf i neke podatke. Dio električnog kola sastoji se od srebrnih i aluminijskih žica povezanih u seriju. Kroz njih teče jednosmjerna električna struja od 2 A. Grafikon pokazuje kako se mijenja potencijal φ u ovom dijelu kruga kada se pomakne duž žica za razdaljinu x. Otpornosti srebra i aluminijuma su 0,016 μΩ m i 0,028 μΩ m, respektivno.

Žice su povezane serijski, stoga će jačina struje u svakom dijelu kruga biti ista. Električni otpor vodiča ovisi o materijalu od kojeg je vodič napravljen, dužini vodiča i površini poprečnog presjeka vodiča.

gdje je ρ otpor provodnika; l– dužina provodnika; S– površina poprečnog presjeka. Iz grafikona se vidi da je dužina srebrne žice L c = 8 m; dužina aluminijumske žice L a = 14 m Napon na dijelu srebrne žice U c = Δφ = 6 V – 2 V = 4 V. Napon na dijelu aluminijske žice U a = Δφ = 2 V – 1 V = 1 V. Prema uslovu, poznato je da kroz žice teče konstantna električna struja od 2 A, znajući jačinu napona i struje, električni otpor ćemo odrediti prema Ohmovoj zakon za dio strujnog kola.

Važno je napomenuti da numeričke vrijednosti moraju biti u SI sistemu za proračune.

Opcija tačne izjave 2.

Provjerimo izraze za snagu.

P a = I 2 · R a(4);

P a = (2 A) 2 0,5 Ohm = 2 W.

Priručnik sadrži u potpunosti teorijski materijal za predmet fizike potreban za polaganje Jedinstvenog državnog ispita. Struktura knjige odgovara savremenom kodifikatoru elemenata sadržaja iz predmeta, na osnovu kojeg se sastavljaju ispitni zadaci - ispitni i mjerni materijali (CMM) Jedinstvenog državnog ispita. Teorijski materijal je predstavljen u sažetom, pristupačnom obliku. Svaka tema je popraćena primjerima ispitnih zadataka koji odgovaraju formatu Jedinstvenog državnog ispita. To će pomoći nastavniku da organizuje pripremu za jedinstveni državni ispit, a studenti će samostalno provjeriti svoje znanje i spremnost za polaganje završnog ispita. Na kraju priručnika dati su odgovori na zadatke za samotestiranje koji će pomoći školarcima i aplikantima da objektivno procijene nivo svog znanja i stepen pripremljenosti za sertifikacioni ispit. Priručnik je namijenjen srednjoškolcima, aplikantima i nastavnicima.

Mali predmet nalazi se na glavnoj optičkoj osi tanke konvergentne leće između žižne i dvostruke žižne daljine od nje. Predmet počinje da se približava fokusu sočiva. Kako se mijenja veličina slike i optička snaga sočiva?

Za svaku količinu odredite odgovarajuću prirodu njene promjene:

1. povećava
2. smanjuje se
3. se ne mijenja

Pišite na sto odabrane brojeve za svaku fizičku veličinu. Brojevi u odgovoru se mogu ponoviti.

Rješenje

Predmet se nalazi na glavnoj optičkoj osi tanke konvergentne leće između žižne i dvostruke žižne daljine od njega. Predmet se počinje približavati fokusu sočiva, dok se optička snaga sočiva ne mijenja, jer mi ne mijenjamo sočivo.

Gdje F– žižna daljina sočiva; D– optička snaga sočiva. Da bismo odgovorili na pitanje kako će se promijeniti veličina slike, potrebno je konstruirati sliku za svaku poziciju.

Rice. 1

Rice. 2

Konstruisali smo dve slike za dve pozicije objekta. Očigledno se povećala veličina druge slike.

odgovor: 13.

Slika prikazuje jednosmjerno kolo. Unutrašnji otpor izvora struje može se zanemariti. Uspostaviti korespondenciju između fizičkih veličina i formula po kojima se one mogu izračunati ( – EMF trenutnog izvora; R– otpor otpornika).

Za svaku poziciju prve kolone odaberite odgovarajuću poziciju druge i zapišite je sto odabrane brojeve ispod odgovarajućih slova.

Rješenje

Rice.1

Prema uslovima problema zanemarujemo unutrašnji otpor izvora. Kolo sadrži izvor konstantne struje, dva otpornika, otpor R, svaki i ključ. Prvi uslov problema zahteva određivanje jačine struje kroz izvor sa zatvorenim prekidačem. Ako je ključ zatvoren, dva otpornika će biti spojena paralelno. Ohmov zakon za kompletno kolo u ovom slučaju će izgledati ovako:

Gdje I– jačina struje kroz izvor sa zatvorenim prekidačem;

Gdje N– broj provodnika povezanih paralelno sa istim otporom.

– EMF trenutnog izvora.

Zamjenom (2) u (1) imamo: ovo je formula pod brojem 2).

Prema drugom uslovu problema, ključ mora biti otvoren, tada će struja teći samo kroz jedan otpornik. Ohmov zakon za kompletno kolo u ovom slučaju će biti:

Rješenje

Napišimo nuklearnu reakciju za naš slučaj:

Kao rezultat ove reakcije, zakon održanja naboja i masenog broja je zadovoljen.

Z = 92 – 56 = 36;

M = 236 – 3 – 139 = 94.

Dakle, naboj jezgra je 36, a maseni broj jezgra je 94.

Novi priručnik sadrži sav teorijski materijal za predmet fizike potreban za polaganje jedinstvenog državnog ispita. Uključuje sve elemente sadržaja testirane testnim materijalima i pomaže u generalizaciji i sistematizaciji znanja i vještina školskog kursa fizike. Teorijski materijal je predstavljen u sažetom i pristupačnom obliku. Svaka tema je popraćena primjerima testnih zadataka. Praktični zadaci odgovaraju formatu Jedinstvenog državnog ispita. Odgovori na testove dati su na kraju priručnika. Priručnik je namijenjen školskoj djeci, aplikantima i nastavnicima.

Period T Poluživot izotopa kalijuma je 7,6 minuta. U početku je uzorak sadržavao 2,4 mg ovog izotopa. Koliko će ovog izotopa ostati u uzorku nakon 22,8 minuta?

Odgovor: _________ mg.

Rješenje

Zadatak je koristiti zakon radioaktivnog raspada. Može se napisati u formi

Gdje m 0 – početna masa supstance, t- vrijeme potrebno da se supstanca raspadne, T- poluživot. Zamijenimo numeričke vrijednosti

odgovor: 0,3 mg.

Snop monokromatske svjetlosti pada na metalnu ploču. U ovom slučaju se opaža fenomen fotoelektričnog efekta. Grafikoni u prvoj koloni pokazuju zavisnost energije od talasne dužine λ i frekvencije svetlosti ν. Uspostavite korespondenciju između grafa i energije za koju se može odrediti prikazana zavisnost.

Za svaku poziciju u prvoj koloni odaberite odgovarajuću poziciju iz druge kolone i upišite sto odabrane brojeve ispod odgovarajućih slova.

Rješenje

Korisno je podsjetiti se na definiciju fotoelektričnog efekta. Ovo je fenomen interakcije svjetlosti s materijom, uslijed čega se energija fotona prenosi na elektrone tvari. Postoje spoljašnji i unutrašnji fotoefekti. U našem slučaju govorimo o vanjskom fotoelektričnom efektu. Kada se, pod uticajem svetlosti, elektroni izbacuju iz supstance. Radna funkcija ovisi o materijalu od kojeg je izrađena fotokatoda fotoćelije, a ne ovisi o frekvenciji svjetlosti. Energija upadnih fotona proporcionalna je frekvenciji svjetlosti.

E= h v(1)

gdje je λ talasna dužina svjetlosti; With– brzina svetlosti,

Zamijenimo (3) u (1) Dobijamo

Analizirajmo rezultirajuću formulu. Očigledno je da kako se talasna dužina povećava, energija upadnih fotona opada. Ova vrsta zavisnosti odgovara grafikonu ispod slova A)

Napišimo Einsteinovu jednačinu za fotoelektrični efekat:

hν = A out + E do (5),

Gdje hν je energija upada fotona na fotokatodu, A van – radna funkcija, E k je maksimalna kinetička energija fotoelektrona emitovanih sa fotokatode pod uticajem svetlosti.

Iz formule (5) izražavamo E k = hν – A izlaz (6), dakle, sa povećanjem frekvencije upadne svjetlosti maksimalna kinetička energija fotoelektrona raste.

crveni rub

Ovo je minimalna frekvencija na kojoj je fotoelektrični efekat još uvijek moguć. Ovisnost maksimalne kinetičke energije fotoelektrona od frekvencije upadne svjetlosti se odražava na grafikonu ispod slova B).

Odredite očitanja ampermetra (vidi sliku) ako je greška u mjerenju istosmjerne struje jednaka vrijednosti podjele ampermetra.

Odgovor: (___________±___________) A.

Rješenje

U zadatku se testira sposobnost snimanja očitanja mjernog uređaja, uzimajući u obzir datu grešku mjerenja. Odredimo cijenu podjele skale With= (0,4 A – 0,2 A)/10 = 0,02 A. Greška mjerenja prema uslovu jednaka je cijeni podjele, tj. Δ I = c= 0,02 A. Zapisujemo konačni rezultat u obliku:

I= (0,20 ± 0,02) A

Potrebno je sastaviti eksperimentalnu postavku koja se može koristiti za određivanje koeficijenta trenja klizanja između čelika i drveta. Da bi to učinio, učenik je uzeo čeličnu šipku s kukom. Koje dvije dodatne stavke sa donje liste opreme moraju se koristiti za izvođenje ovog eksperimenta?

1. drvene letvice
2. dinamometar
3. čaša
4. plastična šina
5. štoperica

Kao odgovor, zapišite brojeve odabranih stavki.

Rješenje

Zadatak zahtijeva određivanje koeficijenta trenja klizanja čelika na drvo, pa je za izvođenje eksperimenta potrebno uzeti drveno ravnalo i dinamometar sa predložene liste opreme za mjerenje sile. Korisno je podsjetiti se na formulu za izračunavanje modula sile trenja klizanja

Fck = μ · N (1),

gdje je μ koeficijent trenja klizanja, N– sila reakcije tla jednaka po modulu tjelesnoj težini.

Priručnik sadrži detaljan teorijski materijal o svim temama testiranim na Jedinstvenom državnom ispitu iz fizike. Nakon svake sekcije daju se zadaci na više nivoa u obliku Jedinstvenog državnog ispita. Za konačnu kontrolu znanja, opcije obuke koje odgovaraju Jedinstvenom državnom ispitu date su na kraju priručnika. Učenici neće morati tražiti dodatne informacije na internetu i kupovati druge udžbenike. U ovom vodiču će pronaći sve što im je potrebno da se samostalno i efikasno pripreme za ispit. Priručnik je namijenjen srednjoškolcima za pripremu za Jedinstveni državni ispit iz fizike. Priručnik sadrži detaljan teorijski materijal o svim temama ispitanim na ispitu. Nakon svake sekcije daju se primjeri zadataka iz Jedinstvenog državnog ispita i praktični test. Za sve zadatke su dati odgovori. Publikacija će biti korisna nastavnicima fizike i roditeljima za efikasnu pripremu učenika za Jedinstveni državni ispit.

Razmotrite tabelu koja sadrži informacije o sjajnim zvijezdama.

Odaberite dva izjave koje odgovaraju karakteristikama zvijezda.

1. Temperatura površine i radijus Betelgeusea ukazuju na to da je ova zvijezda crveni superdžin.
2. Temperatura na površini Prociona je 2 puta niža nego na površini Sunca.
3. Zvijezde Castor i Capella su na istoj udaljenosti od Zemlje i stoga pripadaju istom sazviježđu.
4. Zvijezda Vega pripada bijelim zvijezdama spektralne klase A.
5. Pošto su mase Vega i Capella zvijezda iste, one pripadaju istoj spektralnoj klasi.

Rješenje

U zadatku morate odabrati dvije tačne tvrdnje koje odgovaraju karakteristikama zvijezda. Tabela pokazuje da Betelgeuse ima najnižu temperaturu i najveći radijus, što znači da ova zvijezda pripada crvenim divovima. Dakle, tačan odgovor je (1). Da biste pravilno odabrali drugu tvrdnju, morate znati raspodjelu zvijezda po spektralnim tipovima. Moramo znati temperaturni raspon i boju zvijezde koja odgovara ovoj temperaturi. Analizirajući tabelarne podatke, zaključujemo da je tačna tvrdnja (4). Zvijezda Vega pripada bijelim zvijezdama spektralne klase A.

Projektil težine 2 kg, koji leti brzinom od 200 m/s, razbija se na dva fragmenta. Prvi fragment mase 1 kg leti pod uglom od 90° u odnosu na prvobitni pravac brzinom od 300 m/s. Pronađite brzinu drugog fragmenta.

Odgovor: _______ m/s.

Rješenje

U trenutku pucanja projektila (Δ t→ 0) efekat gravitacije se može zanemariti i projektil se može smatrati zatvorenim sistemom. Prema zakonu održanja impulsa: vektorski zbir impulsa tijela uključenih u zatvoreni sistem ostaje konstantan za bilo koju interakciju tijela ovog sistema jedno s drugim. za naš slučaj pišemo:

– brzina projektila; m– masa projektila prije pucanja; – brzina prvog fragmenta; m 1 – masa prvog fragmenta; m 2 – masa drugog fragmenta; – brzina drugog fragmenta.

Odaberimo pozitivan smjer ose X, što se poklapa sa smjerom brzine projektila, tada u projekciji na ovu osu upisujemo jednačinu (1):

mv x = m 1 v 1x + m 2 v 2x (2)

Prema uslovu, prvi fragment leti pod uglom od 90° u odnosu na prvobitni pravac. Određujemo dužinu željenog vektora impulsa koristeći Pitagorinu teoremu za pravougaoni trokut.

str 2 = √str 2 + str 1 2 (3)

str 2 = √400 2 + 300 2 = 500 (kg m/s)

odgovor: 500 m/s.

Kada je idealan jednoatomski plin bio komprimiran pri konstantnom pritisku, vanjske sile su izvršile rad od 2000 J. Koliko topline je plin prenio na okolna tijela?

Odgovor: _____ J.

Rješenje

Problem o prvom zakonu termodinamike.

Δ U = Q + A sunce, (1)

Gdje Δ U – promena unutrašnje energije gasa, Q– količinu toplote koju gas prenosi na okolna tela, A sve je delo spoljnih sila. Prema stanju, plin je jednoatomski i komprimiran je pod konstantnim pritiskom.

A sunce = – A g (2),

Gdje strΔ V = A G

odgovor: 5000 J.

Ravni monokromatski svjetlosni val frekvencije 8,0 10 14 Hz pada normalno na difrakcijsku rešetku. Sabirno sočivo sa žižnom daljinom od 21 cm postavljeno je paralelno sa rešetkom iza nje. Difrakcioni uzorak se posmatra na ekranu u zadnjoj žižnoj ravni. Udaljenost između njegovih glavnih maksimuma 1. i 2. reda je 18 mm. Pronađite period rešetke. Izrazite svoj odgovor u mikrometrima (µm), zaokruženo na najbližu desetinu. Izračunajte za male uglove (φ ≈ 1 u radijanima) tgα ≈ sinφ ≈ φ.

Rješenje

Ugaoni pravci do maksimuma difrakcionog uzorka određeni su jednadžbom

d· sinφ = kλ (1),

Gdje d– period difrakcijske rešetke, φ – ugao između normale na rešetku i smjera prema jednom od maksimuma difrakcionog uzorka λ – valna dužina svjetlosti, k– cijeli broj koji se naziva red difrakcijskog maksimuma. Izrazimo iz jednačine (1) period difrakcione rešetke

Rice. 1

Prema uslovima zadatka, znamo udaljenost između njegovih glavnih maksimuma 1. i 2. reda, označimo ga sa Δ x= 18 mm = 1,8 10 –2 m, frekvencija svetlosnog talasa ν = 8,0 10 14 Hz, žižna daljina sočiva F= 21 cm = 2,1 · 10 –1 m Trebamo odrediti period difrakcijske rešetke. Na sl. Slika 1 prikazuje dijagram putanje zraka kroz rešetku i sočiva iza nje. Na ekranu koji se nalazi u fokalnoj ravni sabirne leće, uočava se difrakcijski uzorak kao rezultat interferencije talasa koji dolaze iz svih proreza. Koristimo formulu jedan za dva maksimuma 1. i 2. reda.

d sinφ 1 = kλ (2),

Ako k = 1, onda d sinφ 1 = λ (3),

pišemo slično za k = 2,

Pošto je ugao φ mali, tanφ ≈ sinφ. Zatim sa sl. 1 vidimo to

Gdje x 1 – udaljenost od maksimuma nule do maksimuma prvog reda. Isto za udaljenost x 2 .

Onda imamo

Period difrakcijske rešetke,

jer po definiciji

Gdje With= 3 10 8 m/s – brzina svjetlosti, a zatim zamjenom brojčanih vrijednosti dobijemo

Odgovor je predstavljen u mikrometrima, zaokruženim na desetine, kako se zahtijeva u opisu problema.

odgovor: 4,4 mikrona.

Na osnovu zakona fizike pronađite očitavanje idealnog voltmetra u kolu prikazanom na slici prije zatvaranja ključa K i opišite promjene u njegovim očitanjima nakon zatvaranja ključa K. ​​U početku, kondenzator nije napunjen.

Rješenje

Rice. 1

Zadaci dijela C zahtijevaju od učenika da pruži potpun i detaljan odgovor. Na osnovu zakona fizike, potrebno je odrediti očitanja voltmetra prije zatvaranja ključa K i nakon zatvaranja ključa K. ​​Uzmimo u obzir da u početku kondenzator u kolu nije napunjen. Razmotrimo dva stanja. Kada je ključ otvoren, samo je otpornik priključen na izvor napajanja. Očitavanja voltmetra su nula, jer je spojen paralelno s kondenzatorom, a kondenzator u početku nije napunjen, a zatim q 1 = 0. Drugo stanje je kada je ključ zatvoren. Tada će se očitanja voltmetra povećavati dok ne dostignu maksimalnu vrijednost koja se neće mijenjati tokom vremena,

Gdje r– unutrašnji otpor izvora. Napon na kondenzatoru i otporniku, prema Ohmovom zakonu za dio kola U = I · R neće se mijenjati tokom vremena, a očitanja voltmetra će prestati da se mijenjaju.

Drvena kugla je vezana koncem za dno cilindrične posude sa dnom S= 100 cm 2. Voda se sipa u posudu tako da je lopta potpuno uronjena u tečnost, dok se nit rasteže i deluje na kuglicu silom T. Ako se konac preseče, lopta će plutati i nivo vode će se promeniti na h = 5 cm Nađite napetost navoja T.

Rješenje

U početku je drvena kugla vezana koncem za dno cilindrične posude s površinom dna S= 100 cm 2 = 0,01 m 2 i potpuno je uronjen u vodu. Na kuglicu djeluju tri sile: sila gravitacije sa Zemlje, – Arhimedova sila iz tekućine, – sila zatezanja niti, rezultat interakcije lopte i niti. Prema uslovu ravnoteže lopte u prvom slučaju, geometrijski zbir svih sila koje djeluju na loptu mora biti jednak nuli:

Odaberimo koordinatnu osu OY i usmjerite ga prema gore. Zatim, uzimajući u obzir projekciju, zapisujemo jednačinu (1):

F a 1 = T + mg (2).

Hajde da opišemo Arhimedovu silu:

F a 1 = ρ V 1 g (3),

Gdje V 1 – zapremina dela lopte uronjene u vodu, u prvom je to zapremina cele lopte, m je masa lopte, ρ je gustina vode. Uslov ravnoteže u drugom slučaju

F a 2 = mg (4)

Hajde da opišemo Arhimedovu silu u ovom slučaju:

F a 2 = ρ V 2 g (5),

Gdje V 2 je zapremina dijela lopte uronjene u tekućinu u drugom slučaju.

Poradimo sa jednadžbama (2) i (4). Tada možete koristiti metodu zamjene ili oduzeti od (2) – (4). F a 1 – F a 2 = T, koristeći formule (3) i (5) dobijamo ρ V 1 g– ρ · V 2 g= T;

ρg ( V 1 – V 2) = T (6)

S obzirom na to

V 1 – V 2 = S · h (7),

Gdje h= H 1 – H 2 ; dobijamo

T= ρ g S · h (8)

Zamijenimo numeričke vrijednosti

odgovor: 5 N.

Sve informacije potrebne za polaganje Jedinstvenog državnog ispita iz fizike prikazane su u jasnim i pristupačnim tabelama, nakon svake teme nalaze se zadaci obuke za kontrolu znanja. Uz pomoć ove knjige učenici će u najkraćem mogućem roku podići nivo svog znanja, zapamtiti sve najvažnije teme nekoliko dana prije ispita, uvježbati izvršavanje zadataka u formatu Jedinstvenog državnog ispita i postati sigurniji. u svojim sposobnostima. Nakon ponavljanja svih tema predstavljenih u priručniku, dugo očekivanih 100 bodova postat će mnogo bliže! Priručnik sadrži teorijske informacije o svim temama koje se testiraju na Jedinstvenom državnom ispitu iz fizike. Nakon svake sekcije nalaze se zadaci za obuku različitih tipova sa odgovorima. Jasna i pristupačna prezentacija materijala omogućit će vam da brzo pronađete potrebne informacije, otklonite praznine u znanju i ponovite veliku količinu informacija u najkraćem mogućem roku. Publikacija će pomoći srednjoškolcima da se pripreme za nastavu, različite oblike tekuće i međukontrole, kao i pripreme za ispite.

Zadatak 30

U prostoriji dimenzija 4 × 5 × 3 m, u kojoj je temperatura zraka 10 °C, a relativna vlažnost 30 %, uključen je ovlaživač zraka kapaciteta 0,2 l/h. Kolika će biti relativna vlažnost u prostoriji nakon 1,5 sata? Pritisak zasićene vodene pare na temperaturi od 10 °C iznosi 1,23 kPa. Smatrajte da je prostorija zatvorena posuda.

Rješenje

Kada počinjemo rješavati probleme o pari i vlazi, uvijek je korisno imati na umu sljedeće: ako su dati temperatura i tlak (gustina) zasićene pare, tada se njena gustina (pritisak) određuje iz Mendelejev-Clapeyronove jednadžbe . Zapišite Mendeljejev-Clapeyronovu jednačinu i formulu relativne vlažnosti za svako stanje.

Za prvi slučaj kod φ 1 = 30%. Parcijalni pritisak vodene pare izražavamo iz formule:

Gdje T = t+ 273 (K), R– univerzalna gasna konstanta. Izrazimo početnu masu pare koja se nalazi u prostoriji pomoću jednadžbi (2) i (3):

Tokom vremena rada τ ovlaživača, masa vode će se povećati za

Δ m = τ · ρ · I, (6)

Gdje I– Prema uslovu, učinak ovlaživača je 0,2 l/h = 0,2 10 –3 m3/h, ρ = 1000 kg/m3 – gustina vode Zamenimo formule (4) i (5) u (6).

Hajde da transformišemo izraz i izrazimo

Ovo je željena formula za relativnu vlažnost koja će biti u prostoriji nakon rada ovlaživača.

Zamijenimo numeričke vrijednosti i dobijemo sljedeći rezultat

odgovor: 83 %.

Dva identična štapa mase m= 100 g i otpor R= 0,1 oma svaki. Razmak između šina je l = 10 cm, a koeficijent trenja između šipki i šina je μ = 0,1. Šine sa šipkama su u jednoličnom vertikalnom magnetnom polju sa indukcijom B = 1 T (vidi sliku). Pod utjecajem horizontalne sile koja djeluje na prvi štap duž tračnica, obje šipke se kreću ravnomjerno naprijed različitim brzinama. Kolika je brzina prvog štapa u odnosu na drugi? Zanemarite samoindukciju kola.

Rješenje

Rice. 1

Zadatak je kompliciran činjenicom da se dvije šipke kreću i morate odrediti brzinu prve u odnosu na drugu. Inače, pristup rješavanju problema ove vrste ostaje isti. Promjena magnetskog fluksa koji prodire u krug dovodi do pojave inducirane emf. U našem slučaju, kada se štapovi kreću različitim brzinama, promjena u fluksu vektora magnetske indukcije koji prodire u krug tokom vremenskog perioda Δ t određena formulom

ΔΦ = B · l · ( v 1 – v 2) Δ t (1)

To dovodi do pojave inducirane emf. Prema Faradejevom zakonu

Prema uslovima zadatka, zanemarujemo samoinduktivnost kola. Prema Ohmovom zakonu za zatvoreno kolo, zapisujemo izraz za jačinu struje koja nastaje u kolu:

Na vodiče koji vode struju u magnetskom polju djeluje amperova sila i njihovi moduli su međusobno jednaki i jednaki su proizvodu jačine struje, modula vektora magnetske indukcije i dužine provodnika. Kako je vektor sile okomit na smjer struje, onda je sinα = 1

F 1 = F 2 = I · B · l (4)

Sila kočenja trenja još uvijek djeluje na šipke,

F tr = μ · m · g (5)

prema uslovu, kaže se da se štapovi kreću jednoliko, što znači da je geometrijski zbir sila primijenjenih na svaki štap jednak nuli. Na drugu šipku djeluje samo amperova sila i sila trenja F tr = F 2, uzimajući u obzir (3), (4), (5)

Izrazimo odavde relativnu brzinu

Zamenimo numeričke vrednosti:

odgovor: 2 m/s.

U eksperimentu za proučavanje fotoelektričnog efekta, svjetlost frekvencije ν = 6,1 · 10 14 Hz pada na površinu katode, što rezultira strujom koja nastaje u kolu. Trenutni graf I od voltaža U između anode i katode prikazano je na slici. Kolika je snaga upadne svjetlosti R, ako u prosjeku jedan od 20 fotona koji upadnu na katodu izbaci elektron?

Rješenje

Po definiciji, jačina struje je fizička veličina brojčano jednaka naboju q prolazeći kroz poprečni presjek provodnika u jedinici vremena t:

Ako svi fotoelektroni izbačeni iz katode dođu do anode, tada struja u krugu dostiže zasićenje. Može se izračunati ukupni naboj koji prolazi kroz poprečni presjek provodnika

q = N e · e · t (2),

Gdje e– modul naboja elektrona, N e– broj fotoelektrona koji su izbačeni iz katode za 1 s. U skladu sa uslovom, jedan od 20 fotona koji upadnu na katodu izbacuje elektron. Onda

Gdje N f je broj fotona koji upadaju na katodu u 1 s. Maksimalna struja u ovom slučaju će biti

Naš zadatak je da pronađemo broj fotona koji upadaju na katodu. Poznato je da je energija jednog fotona jednaka E f = h · v, zatim snagu upadne svjetlosti

Nakon zamjene odgovarajućih vrijednosti, dobijamo konačnu formulu