Megoldás a fizika vizsga bemutató változatára.

Leírás
ellenőrző mérőanyagok
az egységes államvizsga 2019. évi letételéért
a FIZIKÁBAN

1. A KIM egységes államvizsga célja

Az egységes államvizsga (a továbbiakban: egységes államvizsga) az általános középfokú oktatási programokat elsajátított személyek képzési minőségének objektív értékelésének formája, szabványos formájú feladatok (ellenőrző mérési anyagok) felhasználásával.

Az egységes állami vizsgát az Orosz Föderációban folyó oktatásról szóló, 2012. december 29-i 273-FZ szövetségi törvénynek megfelelően végzik.

Az ellenőrző mérőanyagok lehetővé teszik a fizika középfokú (teljes) általános oktatásának szövetségi komponensének szövetségi komponensét végzettek elsajátítási szintjének megállapítását.

Az egységes fizika államvizsga eredményeit a középfokú szakképzés oktatási szervezetei és a felsőoktatási oktatási szervezetek a fizika felvételi vizsgák eredményeként ismerik el.

2. Az Egységes Államvizsga KIM tartalmát meghatározó dokumentumok

3. Az Egységes Államvizsga KIM tartalom kiválasztásának és szerkezetének kialakításának megközelítései

A vizsgadolgozat minden változata tartalmaz ellenőrzött tartalmi elemeket az iskolai fizika kurzus minden részéből, míg az egyes részekhez minden taxonómiai szintű feladatot kínálnak. A felsőoktatási intézményekben a továbbképzés szempontjából legfontosabb tartalmi elemeket azonos változatban irányítjuk, különböző bonyolultságú feladatokkal. Az adott szakaszra vonatkozó feladatok számát annak tartalma és a hozzávetőleges fizika szaknak megfelelően a tanulásra szánt tanítási idő arányában határozza meg. A különböző tervek, amelyekkel a vizsgálati lehetőségeket megszerkesztik, a tartalmi kiegészítés elvén épülnek fel, így általában minden opciósorozat diagnosztikát nyújt a kodifikátorban szereplő összes tartalmi elem fejlesztéséhez.

A CMM tervezésénél prioritás a szabvány által előírt tevékenységtípusok tesztelése (figyelembe véve a hallgatók tudásának és készségeinek tömeges írásbeli tesztelésének feltételeiben fennálló korlátokat): a fizika tantárgy fogalmi apparátusának elsajátítása, módszertani ismeretek elsajátítása, az ismeretek alkalmazása a fizikai jelenségek magyarázatában, problémák megoldásában. A fizikai tartalmú információkkal való munkavégzés készségeinek elsajátítását közvetetten tesztelik az információ szöveges megjelenítésének különféle módszereivel (grafikonok, táblázatok, diagramok és sematikus rajzok).

A sikeres egyetemi továbbképzés szempontjából a legfontosabb tevékenység a problémamegoldás. Mindegyik opció tartalmaz feladatokat a különböző komplexitási szintek minden szakaszához, lehetővé téve a fizikai törvények és képletek alkalmazásának képességének tesztelését mind a szokásos oktatási helyzetekben, mind a nem hagyományos helyzetekben, amelyek megkövetelik a meglehetősen magas fokú függetlenség megnyilvánulását az ismertek kombinálásakor. cselekvési algoritmusokat vagy saját tervet készíthet egy feladat elvégzéséhez.

A részletes választ igénylő feladatok ellenőrzésének objektivitását egységes értékelési szempontok, egy-egy munkát értékelő két független szakértő részvétele, harmadik szakértő kijelölésének lehetősége, jogorvoslati eljárás megléte biztosítja.

Az egységes fizika államvizsga a diplomások választható vizsga, és a felsőoktatási intézményekbe való belépéskor differenciálásra szolgál. Ebből a célból a munka három nehézségi szintű feladatot tartalmaz. A feladatok összetettségi alapszintű teljesítése lehetővé teszi a középiskolai fizikatanfolyam legjelentősebb tartalmi elemeinek elsajátításának és a legfontosabb tevékenységtípusok elsajátításának szintjét.

Az alapszint feladatai között megkülönböztetik azokat a feladatokat, amelyek tartalma megfelel az alapszint színvonalának. Az alapszintű szabvány elsajátításának követelményei alapján állapítják meg a fizika egységes államvizsga-pontszámának minimális számát, amely megerősíti, hogy a végzett hallgató egy középfokú (teljes) általános fizikaképzési programot szerzett. A fokozott és összetettebb feladatok vizsgamunkában történő alkalmazása lehetővé teszi, hogy felmérjük a hallgató felkészültségét az egyetemi továbbtanulásra.

4. A KIM egységes államvizsga felépítése

A vizsgadolgozat minden változata két részből áll, és 32 feladatot tartalmaz, amelyek formájukban és bonyolultsági fokukban különböznek egymástól (1. táblázat).

Az 1. rész 24 rövid választ tartalmazó kérdést tartalmaz. Ebből 13 olyan feladat, amelyre a választ szám, egy szó vagy két szám formájában kell megírni. 11 egyező és feleletválasztós feladat, amelyekhez a válaszokat számsorba kell írni.

A 2. rész 8 feladatot tartalmaz, amelyeket egy közös tevékenység – problémamegoldás – egyesít. Ebből 3 rövid válaszú feladat (25-27) és 5 feladat (28-32), amelyekre részletes választ kell adni.

Annak érdekében, hogy a tanárok és a végzősök képet kapjanak a közelgő Egységes Fizikai Államvizsga KIM-éről, a FIPI hivatalos honlapján minden évben közzéteszik az egyesített államvizsga demóverzióit minden tárgyból. Bárki megismerkedhet, képet kaphat a valós opciók felépítéséről, mennyiségéről, mintafeladatairól.

Az egységes államvizsgára való felkészülés során jobb, ha a diplomások a záróvizsgához hivatalos információs forrásokból származó lehetőségeket használnak.

A 2017-es fizika egységes államvizsga bemutató verziója

A 2016-2015-ös fizika egységes államvizsga bemutató változatai

Összes feladat - 31; ebből nehézségi fokozat szerint: Alap – 18; Emelkedett – 9; Magas – 4.

A munka maximális kezdőpontszáma 50.

A munka elvégzésének teljes ideje – 235 perc

A munka különböző részeihez tartozó feladatok elvégzésének hozzávetőleges ideje:

1) minden feladathoz rövid válaszokkal – 3–5 perc;

2) minden feladathoz részletes válaszokkal – 15–25 perc.

Kiegészítő anyagok és felszerelések Egy nem programozható számológépet használnak (minden tanuló számára), amely képes trigonometrikus függvények (cos, sin, tg) kiszámítására és egy vonalzóval. A Rosobrnadzor jóváhagyja azoknak a kiegészítő eszközöknek és anyagoknak a listáját, amelyek használata engedélyezett az egységes államvizsgához.

A 2017-es Fizika Egységes Államvizsga bemutató verziójának olvasásakor ne feledje, hogy az abban szereplő feladatok nem tükrözik mindazokat a tartalmi kérdéseket, amelyeket 2017-ben a KIM opcióival tesztelnek.

A fizika egységes államvizsga KIM változásai 2017-ben 2016-hoz képest

A vizsgadolgozat 1. részének szerkezete módosult, a 2. rész változatlan maradt. Az egy helyes választ adó feladatok kikerültek a vizsgamunkából, és a rövid válaszú feladatok hozzáadásra kerültek.

A fizika vizsgadolgozat szerkezetének megváltoztatásakor az oktatási teljesítmények értékelésének általános fogalmi megközelítései megmaradtak. Konkrétan a vizsgadolgozat összes feladatának teljesítéséért elért maximális pontszám nem változott, a különböző összetettségű feladatok maximális pontszámának megoszlása, valamint a feladatok számának hozzávetőleges megoszlása ​​az iskolai fizika tantárgy szakaszai és tevékenységi módszerei szerint konzervált.

A 2017. évi egységes államvizsgán ellenőrizhető kérdések teljes listája a 2017. évi egységes fizika államvizsga oktatási szervezetek végzett hallgatóinak képzési szintjére vonatkozó tartalmi elemek és követelmények kodifikátorában található.

Középfokú általános műveltség

Felkészülés a 2018-as egységes államvizsgára: a fizika demo verziójának elemzése

Egységes államvizsga 2018. Fizika. Tematikus képzési feladatok

A kiadvány a következőket tartalmazza:
különböző típusú feladatok az egységes államvizsga valamennyi témakörében;
választ minden feladatra.
A könyv hasznos lesz mind a tanárok számára: lehetővé teszi a tanulók egységes államvizsgára való felkészítésének hatékony megszervezését közvetlenül az osztályteremben, az összes téma tanulmányozásának folyamatában, mind pedig a diákok számára: a képzési feladatok lehetővé teszik számukra a szisztematikus felkészülést a vizsgára az egyes témakörök teljesítésekor.

A nyugalomban lévő ponttest elkezd mozogni a tengely mentén Ox. Az ábrán a vetületi függőségi grafikon látható ax ennek a testnek az idő múlásával történő gyorsulása t.

Határozza meg a test által a mozgás harmadik másodpercében megtett távolságot!

Válasz: _________ m.

Megoldás

A grafikonok olvasásának ismerete nagyon fontos minden tanuló számára. A feladatban az a kérdés, hogy a gyorsulás idő függvényében vetített grafikonból meg kell határozni azt az utat, amelyet a test a mozgás harmadik másodpercében megtett. A grafikon azt mutatja, hogy a től számított időintervallumban t 1 = 2 mp t 2 = 4 s, a gyorsulási vetület nulla. Következésképpen az eredő erő vetülete ezen a területen, Newton második törvénye szerint, szintén nullával egyenlő. Meghatározzuk a mozgás jellegét ezen a területen: a test egyenletesen mozgott. Az útvonalat könnyű meghatározni, ha ismeri a mozgás sebességét és idejét. A 0 és 2 s közötti intervallumban azonban a test egyenletesen felgyorsult. A gyorsulás definícióját felhasználva felírjuk a sebesség vetületi egyenletet Vx = V 0x + a x t; mivel a test kezdetben nyugalomban volt, a második másodperc végén a sebességvetítés az lett

Majd a test által a harmadik másodpercben megtett távolság

Válasz: 8 m.

Rizs. 1

Két könnyű rugóval összekapcsolt rúd sima vízszintes felületen fekszik. Egy tömegtömbhöz m= 2 kg azonos nagyságú állandó erővel F= 10 N és a rugó tengelye mentén vízszintesen irányítva (lásd az ábrát). Határozzuk meg a rugó rugalmassági modulusát abban a pillanatban, amikor ez a blokk 1 m/s 2 gyorsulással mozog.

Válasz: _________ N.

Megoldás

Vízszintesen egy tömegtesten m= 2 kg két erő hat, ez egy erő F= 10 N és a rugó oldalán lévő rugalmas erő. Ezen erők eredője gyorsulást kölcsönöz a testnek. Válasszunk ki egy koordináta egyenest, és irányítsuk az erő hatása mentén F. Írjuk fel erre a testre Newton második törvényét.

A 0 tengelyre vetítve x: F – F kontroll = ma (2)

Adjuk meg a (2) képletből a rugalmas erő modulusát F kontroll = F – ma (3)

Helyettesítsük be a számértékeket a (3) képletbe, és kapjuk, F kontroll = 10 N – 2 kg · 1 m/s 2 = 8 N.

Válasz: 8 N.

3. feladat

A durva vízszintes síkon elhelyezkedő 4 kg tömegű test 10 m/s sebességet kap rajta. Határozza meg a súrlódási erő által végzett munka modulusát attól a pillanattól kezdve, hogy a test elkezd mozogni, egészen addig a pillanatig, amikor a test sebessége kétszeresére csökken.

Válasz: _____________ J.

Megoldás

A testre a nehézségi erő, a támasz reakcióereje, a súrlódási erő hat, ami fékezési gyorsulást hoz létre.A test kezdetben 10 m/s sebességet kapott. Írjuk fel esetünkre Newton második törvényét.

Az (1) egyenlet figyelembe véve a kiválasztott tengelyre való vetítést Yígy fog kinézni:

N – mg = 0; N = mg (2)

A tengelyre vetítésben x: –F tr = – ma; F tr = ma; (3) Meg kell határoznunk a súrlódási erő munkamodulusát abban az időben, amikor a sebesség fele akkora lesz, azaz. 5 m/s. Írjuk fel a munkaszámítás képletét.

A · ( F tr) = – F tr · S (4)

A megtett távolság meghatározásához az időtlen képletet használjuk:

Helyettesítsük (3) és (5)-et (4)-be!

Ekkor a súrlódási erő működési modulusa egyenlő lesz:

Helyettesítsük a számértékeket

Válasz: 150 J.

Egységes államvizsga 2018. Fizika. A vizsgadolgozatok 30 gyakorlati változata

A kiadvány a következőket tartalmazza:
30 képzési lehetőség az egységes államvizsgára
végrehajtási és értékelési kritériumokra vonatkozó utasítások
választ minden feladatra
A képzési lehetőségek segítik a tanárt az egységes államvizsgára való felkészülés megszervezésében, a hallgatók pedig önállóan mérik össze tudásukat és felkészültségüket a záróvizsgára.

A lépcsős blokk 24 cm sugarú külső tárcsával rendelkezik.A külső és belső tárcsákra tekercselt menetekre súlyok vannak felfüggesztve az ábrán látható módon. A blokk tengelyében nincs súrlódás. Mekkora a blokk belső tárcsájának sugara, ha a rendszer egyensúlyban van?

Rizs. 1

Válasz: _________ lásd.

Megoldás

A probléma feltételei szerint a rendszer egyensúlyban van. A képen L 1, váll erő L 2. erőkar Egyensúlyi feltétel: a testeket az óramutató járásával megegyező irányba forgató erők nyomatékainak meg kell egyeznie a testet az óramutató járásával ellentétes irányba forgató erőnyomatékaival. Emlékezzünk vissza, hogy az erőnyomaték az erőmodulus és a kar szorzata. A terhelésekből a menetekre ható erők 3-szorosan különböznek. Ez azt jelenti, hogy a blokk belső tárcsájának sugara 3-szor különbözik a külsőtől. Ezért a váll L 2 egyenlő lesz 8 cm-rel.

Válasz: 8 cm

5. feladat

Ó, különböző időpontokban.

Az alábbi listából válassza ki kettő helyesbítse az állításokat, és adja meg a számukat.

1. A rugó potenciális energiája 1,0 s időpontban a maximális.
2. A labda rezgési periódusa 4,0 s.
3. A labda kinetikus energiája 2,0 másodpercnél minimális.
4. A labda lengéseinek amplitúdója 30 mm.
5. Egy golyóból és egy rugóból álló inga teljes mechanikai energiája 3,0 s időközönként minimális.

Megoldás

A táblázat egy rugóra rögzített, vízszintes tengely mentén oszcilláló golyó helyzetére vonatkozó adatokat mutatja be Ó, különböző időpontokban. Elemeznünk kell ezeket az adatokat, és ki kell választani a megfelelő két állítást. A rendszer rugós inga. Az idő egy pillanatában t= 1 s, a test egyensúlyi helyzetből való elmozdulása maximális, ami azt jelenti, hogy ez az amplitúdóérték. Definíció szerint a rugalmasan deformált test potenciális energiája kiszámítható a képlet segítségével

Ahol k- rugó merevségi együttható, x– a test elmozdulása az egyensúlyi helyzetből. Ha az elmozdulás maximális, akkor a sebesség ezen a ponton nulla, ami azt jelenti, hogy a mozgási energia nulla lesz. Az energia megmaradásának és átalakulásának törvénye szerint a potenciális energiának maximálisnak kell lennie. A táblázatból azt látjuk, hogy a test átmegy az ingadozás felén t= 2 s, a teljes oszcilláció kétszer annyi ideig tart T= 4 s. Ezért az 1. állítás igaz lesz; 2.

6. feladat

Egy kis jégdarabot leengedtek egy hengeres pohár vízbe, hogy lebegjen. Egy idő után a jég teljesen elolvadt. Határozza meg, hogyan változott a jég olvadása következtében a pohár fenekére gyakorolt ​​nyomás és a víz szintje a pohárban!

1. megnövekedett;
2. csökkent;
3. nem változott.

Írj neki asztal

Megoldás

Rizs. 1

Az ilyen típusú problémák meglehetősen gyakoriak az egységes államvizsga különböző verzióiban. És ahogy a gyakorlat azt mutatja, a diákok gyakran hibáznak. Próbáljuk meg részletesen elemezni ezt a feladatot. Jelöljük m– jégdarab tömege, ρ l – jég sűrűsége, ρ в – víz sűrűsége, V pcht – a jég alámerült részének térfogata, megegyezik a kiszorított folyadék térfogatával (a lyuk térfogata). Szellemileg távolítsuk el a jeget a vízből. Ezután lesz egy lyuk a vízben, amelynek térfogata megegyezik V pcht, azaz jégdarab által kiszorított vízmennyiség Fig. 1( b).

Írjuk fel a jég lebegési állapotát az ábrába. 1( A).

F a = mg (1)

ρ in V délután. g = mg (2)

A (3) és (4) képletet összevetve azt látjuk, hogy a lyuk térfogata pontosan megegyezik a jégdarabunk felolvasztásakor nyert víz térfogatával. Ezért ha most (szellemileg) jégből nyert vizet öntünk egy lyukba, akkor a lyuk teljesen megtelik vízzel, és a vízszint az edényben nem változik. Ha a vízszint nem változik, akkor a hidrosztatikus nyomás (5), amely ebben az esetben csak a folyadék magasságától függ, szintén nem változik. Ezért a válasz az lesz

Egységes államvizsga 2018. Fizika. Képzési feladatok

A kiadvány középiskolásoknak szól, hogy felkészüljenek az egységes fizika államvizsgára.
Az előny a következőket tartalmazza:
20 edzési lehetőség
választ minden feladatra
Egységes államvizsga-válasz űrlapok az egyes lehetőségekhez.
A kiadvány segítséget nyújt a tanároknak az egységes fizika államvizsgára való felkészítésben.

A súlytalan rugó sima vízszintes felületen található, és az egyik vége a falhoz van rögzítve (lásd az ábrát). Egy adott időpontban a rugó deformálódni kezd azáltal, hogy külső erőt fejt ki a szabad végére A és egyenletesen mozgatja az A pontot.

Állítson fel egyezést a fizikai mennyiségek alakváltozástól való függésének grafikonjai között! x rugók és ezek az értékek. Az első oszlop minden pozíciójához válassza ki a megfelelő pozíciót a második oszlopból, és írja be asztal

Megoldás

A feladat ábrájából jól látható, hogy ha a rugó nem deformálódik, akkor a szabad vége, és ennek megfelelően az A pont a koordinátával megegyező helyzetben van. x 0 . Egy bizonyos időpontban a rugó deformálódni kezd azáltal, hogy külső erőt fejt ki a szabad végére A. Az A pont egyenletesen mozog. Attól függően, hogy a rugót megfeszítik vagy összenyomják, a rugóban keltett rugalmas erő iránya és nagysága változik. Ennek megfelelően az A) betű alatt a grafikon a rugalmas erő modulusának a rugó alakváltozásától való függése.

A B) betű alatti grafikon a külső erő vetületének az alakváltozás nagyságától való függését mutatja. Mert a külső erő növekedésével nő az alakváltozás nagysága és a rugalmas erő.

Válasz: 24.

8. feladat

A Réaumur hőmérsékleti skála megalkotásakor azt feltételezzük, hogy normál légköri nyomáson a jég 0 Réaumur (°R) hőmérsékleten megolvad, és a víz 80°R hőmérsékleten forr. Határozzuk meg egy ideális gázrészecske transzlációs hőmozgásának átlagos kinetikus energiáját 29°R hőmérsékleten. Adja meg válaszát eV-ban és kerekítse a legközelebbi századra!

Válasz: ________ eV.

Megoldás

A probléma azért érdekes, mert két hőmérsékletmérő skálát kell összehasonlítani. Ezek a Reaumur hőmérsékleti skála és a Celsius-skála. A jég olvadáspontja megegyezik a skálán, de a forráspontok eltérőek, képletet kaphatunk a Réaumur-fokról Celsius-fokra való átszámításra. Ez

Váltsuk át a 29 (°R) hőmérsékletet Celsius-fokra

Váltsuk át az eredményt Kelvinre a képlet segítségével

T = t°C + 273 (2);

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

Az ideális gázrészecskék transzlációs hőmozgásának átlagos kinetikus energiájának kiszámításához a képletet használjuk

Ahol k– Boltzmann-állandó egyenlő: 1,38 10 –23 J/K, T– abszolút hőmérséklet a Kelvin-skálán. A képletből jól látható, hogy az átlagos kinetikus energia hőmérséklettől való függése közvetlen, vagyis hányszor változik a hőmérséklet, hányszor változik a molekulák hőmozgásának átlagos kinetikai energiája. Helyettesítsük a számértékeket:

Váltsuk át az eredményt elektronvoltokra és kerekítsük a legközelebbi századra. Emlékezzünk arra

1 eV = 1,6 10 –19 J.

Ezért

Válasz: 0,04 eV.

Egy mól egyatomos ideális gáz vesz részt az 1–2. folyamatban, melynek grafikonja az alábbi ábrán látható VT-diagram. Ehhez a folyamathoz határozza meg a gáz belső energiájának változásának a gáznak adott hőmennyiséghez viszonyított arányát.

Válasz: ___________ .

Megoldás

A feladat feltételei szerint az 1–2. folyamatban, melynek grafikonja az ábrán látható VT-diagramon egy mól egyatomos ideális gázról van szó. A probléma kérdésének megválaszolásához kifejezéseket kell szerezni a belső energia változására és a gáznak leadott hőmennyiségre. A folyamat izobárikus (Gay-Lussac törvénye). A belső energia változása kétféleképpen írható le:

A gáznak leadott hőmennyiségre írjuk fel a termodinamika első főtételét:

K 12 = A 12+Δ U 12 (5),

Ahol A 12 – gázmunka a bővítés során. Definíció szerint a munka egyenlő

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

Ekkor a hőmennyiség egyenlő lesz, figyelembe véve (4) és (6).

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

Írjuk fel az összefüggést:

Válasz: 0,6.

A kézikönyv teljes terjedelmében tartalmazza az egységes államvizsga letételéhez szükséges fizika kurzus elméleti anyagát. A könyv felépítése megfelel a tantárgy korszerű tartalmi elemeinek kodifikátorának, amely alapján a vizsgafeladatokat - az Egységes Állami Vizsga teszt- és mérőanyagait (CMM) - állítják össze. Az elméleti anyagot tömör, hozzáférhető formában mutatjuk be. Minden témakörhöz példák tartoznak az egységes államvizsga-formátumnak megfelelő vizsgafeladatokra. Ez segíti a tanárt az egységes államvizsgára való felkészülés megszervezésében, a tanulók pedig önállóan mérik össze tudásukat és felkészültségüket a záróvizsgára.

Egy kovács 1000°C-on kovácsol egy 500 g tömegű vaspatkót. A kovácsolás befejeztével a patkót egy vízedénybe dobja. Sziszegő hang hallatszik, és gőz száll fel az edény fölé. Keresse meg a víz tömegét, amely elpárolog, amikor egy forró patkót belemerítenek. Vegye figyelembe, hogy a víz már forráspontra melegedett.

Válasz: _________ g.

Megoldás

A probléma megoldásához fontos megjegyezni a hőegyensúly egyenletét. Ha nincs veszteség, akkor az energia hőátadása történik a testek rendszerében. Ennek eredményeként a víz elpárolog. Kezdetben a víz 100°C-os hőmérsékletű volt, ami azt jelenti, hogy a forró patkó bemerítése után a víz által kapott energia közvetlenül gőzképzésre megy. Írjuk fel a hőmérleg egyenletét

Val velés · m P · ( t n – 100) = Lm az 1-ben),

Ahol L– fajlagos párolgási hő, m c – a gőzzé alakult víz tömege, m n a vas patkó tömege, Val vel g – a vas fajlagos hőkapacitása. Az (1) képletből fejezzük ki a víz tömegét

A válasz leírásakor ügyeljen arra, hogy milyen mértékegységekben kívánja elhagyni a víztömeget.

Válasz: 90

Egy mól egyatomos ideális gáz részt vesz egy ciklikus folyamatban, melynek grafikonja az alábbi ábrán látható tévé- diagram.

Válassza ki kettő igaz állítások a bemutatott grafikon elemzése alapján.

1. A 2. állapot gáznyomása nagyobb, mint a 4. állapot gáznyomása
2. A 2–3. szakaszban a gázmunka pozitív.
3. Az 1-2 szakaszban a gáznyomás nő.
4. A 4-1 szakaszban bizonyos mennyiségű hőt eltávolítanak a gázból.
5. A gáz belső energiájának változása az 1–2. szakaszban kisebb, mint a 2–3. szakaszban a gáz belső energiájának változása.

Megoldás

Ez a fajta feladat a grafikonok olvasásának képességét és a fizikai mennyiségek bemutatott függésének magyarázatát teszteli. Fontos megjegyezni, hogyan néznek ki a függőségi gráfok a különböző tengelyeken lévő izofolyamatokhoz R= konst. Példánkban itt: tévé A diagram két izobárt mutat. Nézzük meg, hogyan változik a nyomás és a térfogat egy rögzített hőmérsékleten. Például két izobáron fekvő 1. és 4. pontra. P 1 . V 1 = P 4 . V 4, ezt látjuk V 4 > V 1 azt jelenti P 1 > P 4. A 2. állapot a nyomásnak felel meg P 1 . Ebből következően a gáznyomás a 2-es állapotban nagyobb, mint a 4-es állapotú gáznyomás. A 2-3 szakaszban a folyamat izokhorikus, a gáz nem végez munkát, nulla. Az állítás helytelen. Az 1-2 szakaszban a nyomás megnő, ami szintén helytelen. Fentebb megmutattuk, hogy ez egy izobár átmenet. A 4–1. szakaszban bizonyos mennyiségű hőt távolítanak el a gázból, hogy a gáz összenyomásakor állandó hőmérsékletet tartsanak fenn.

Válasz: 14.

A hőmotor a Carnot-ciklus szerint működik. A hőgép hűtőjének hőmérséklete megemelkedett, így a fűtőberendezés hőmérséklete változatlan maradt. A gáz által a fűtőberendezéstől ciklusonként kapott hőmennyiség nem változott. Hogyan változott a hőerőgép és a gázmunka ciklusonkénti hatásfoka?

Minden mennyiséghez határozza meg a változás megfelelő jellegét:

1. megnövekedett
2. csökkent
3. nem változott

Írj neki asztal kiválasztott számok minden fizikai mennyiséghez. A válaszban szereplő számok megismétlődhetnek.

Megoldás

A Carnot-ciklus szerint működő hőgépek gyakran megtalálhatók a vizsgafeladatokban. Először is emlékeznie kell a hatékonysági tényező kiszámításának képletére. Legyen képes felírni a fűtőtest és a hűtőszekrény hőmérsékletének segítségével

emellett a gáz hasznos munkáján keresztül le tudja írni a hatásfokot A g és a fűtőberendezéstől kapott hőmennyiség K n.

Gondosan elolvastuk a feltételt, és megállapítottuk, hogy mely paraméterek változtak: esetünkben megemeltük a hűtőszekrény hőmérsékletét, a fűtőtest hőmérsékletét változatlan maradva. Az (1) képletet elemezve arra a következtetésre jutunk, hogy a tört számlálója csökken, a nevező nem változik, ezért a hőgép hatásfoka csökken. Ha a (2) formulával dolgozunk, azonnal megválaszoljuk a feladat második kérdését. A ciklusonkénti gázmunka is csökkenni fog, a hőgép paramétereinek minden aktuális változása mellett.

Válasz: 22.

Negatív töltés - qKés negatív - K(Lásd a képen). Hova irányul a rajzhoz képest ( jobbra, balra, fel, le, a megfigyelő felé, távol a megfigyelőtől) töltésgyorsulás – q be ez az idő pillanata, ha csak tölt + cselekszik rá KÉs –K? Írd le a választ szó(k)ban

Megoldás

Rizs. 1

Negatív töltés - q két álló töltés mezőjében van: pozitív + Kés negatív - K, ahogy az ábrán is látható. annak a kérdésnek a megválaszolása érdekében, hogy hová irányul a töltésgyorsulás - q, abban az időpontban, amikor csak a +Q-t tölti és a – hat rá K meg kell találni a keletkező erő irányát az erők geometriai összegeként Newton második törvénye szerint ismert, hogy a gyorsulásvektor iránya egybeesik a keletkező erő irányával. Az ábra egy geometriai konstrukciót mutat be két vektor összegének meghatározására. Felmerül a kérdés, miért irányítják így az erőket? Emlékezzünk arra, hogy a hasonló töltésű testek hogyan hatnak egymásra, taszítják, a töltések kölcsönhatásának Coulomb-ereje a központi erő. az az erő, amellyel az ellentétes töltésű testek vonzzák. Az ábráról látjuk, hogy a töltés az q egyenlő távolságra az azonos modulusú álló töltésektől. Ezért a modulusuk is egyenlő lesz. Az eredményül kapott erő a rajzhoz képest lesz irányítva le. A töltésgyorsulás is irányul majd - q, azaz le.

Válasz: Le.

A könyv a fizika egységes államvizsga sikeres letételéhez tartalmaz anyagokat: rövid elméleti információkat minden témáról, különböző típusú és összetettségű feladatokat, megnövekedett összetettségű problémák megoldását, válaszokat és értékelési szempontokat. A diákoknak nem kell további információkat keresniük az interneten, és nem kell más tankönyveket vásárolniuk. Ebben a könyvben mindent megtalálnak, amire szükségük van a vizsgára való önálló és hatékony felkészüléshez. A kiadvány különféle típusú feladatokat tartalmaz az egységes fizika államvizsgán tesztelt valamennyi témában, valamint megoldásokat a megnövekedett összetettségű problémákra. A kiadvány felbecsülhetetlen segítséget nyújt a hallgatóknak az egységes fizika államvizsgára való felkészülésben, és a pedagógusok is felhasználhatják az oktatási folyamat megszervezésében.

Két sorba kapcsolt 4 ohm és 8 ohm ellenállású ellenállás csatlakozik egy 24 V kapocsfeszültségű akkumulátorhoz. Milyen hőteljesítmény szabadul fel az alacsonyabb értékű ellenállásban?

Válasz: _________ kedd.

Megoldás

A probléma megoldásához célszerű megrajzolni az ellenállások soros bekötésének diagramját. Ezután emlékezzen a vezetők soros kapcsolásának törvényeire.

A séma a következő lesz:

Ahol R 1 = 4 Ohm, R 2 = 8 ohm. Az akkumulátor kivezetésein a feszültség 24 V. Ha a vezetékek sorba vannak kötve az áramkör minden szakaszán, az áramerősség azonos lesz. A teljes ellenállást az összes ellenállás ellenállásának összegeként határozzuk meg. Az Ohm-törvény szerint az áramkör egy szakaszára a következőkkel rendelkezünk:

Az alacsonyabb értékű ellenállás által kibocsátott hőteljesítmény meghatározásához a következőket írjuk:

P = én 2 R= (2 A) 2 · 4 Ohm = 16 W.

Válasz: P= 16 W.

Egy 2·10-3 m2 területű huzalkeret egyenletes mágneses térben forog a mágneses indukciós vektorra merőleges tengely körül. A keretterületen áthatoló mágneses fluxus a törvénytől függően változik

Ф = 4 10 –6 cos10π t,

ahol minden mennyiség SI-ben van kifejezve. Mi az a mágneses indukciós modul?

Válasz: ________________ mT

Megoldás

A mágneses fluxus a törvény szerint változik

Ф = 4 10 –6 cos10π t,

ahol minden mennyiség SI-ben van kifejezve. Meg kell értenie, hogy mi a mágneses fluxus általában, és hogyan kapcsolódik ez a mennyiség a mágneses indukciós modulhoz Bés keretterület S. Írjuk fel az egyenletet általános formában, hogy megértsük, milyen mennyiségek szerepelnek benne.

Φ = Φ m cosω t(1)

Emlékezzünk arra, hogy a cos vagy sin előjel előtt egy változó értékű amplitúdóérték áll, ami Φ max = 4 10 –6 Wb. Másrészt a mágneses fluxus egyenlő a mágneses indukciós modul szorzatával az áramkör területe és az áramkör normálja és a mágneses indukciós vektor közötti szög koszinusza Φ m = BAN BEN · S cosα, az áramlás maximális, ha cosα = 1; fejezzük ki az indukciós modulust

A választ mT-be kell írni. Eredményünk 2 mT.

Válasz: 2.

Az elektromos áramkör szakasza sorba kapcsolt ezüst és alumínium vezetékekből áll. 2 A egyenáram folyik át rajtuk. A grafikon azt mutatja, hogyan változik a φ potenciál az áramkör ezen szakaszában, ha a vezetékek mentén távolsággal eltolódik. x

A grafikon segítségével válassza ki kettő igaz állításokat, és válaszában tüntesse fel számukat.

1. A vezetékek keresztmetszete azonos.
2. Ezüsthuzal keresztmetszete 6,4 10 –2 mm 2
3. Ezüsthuzal keresztmetszete 4,27 10 –2 mm 2
4. Az alumínium huzal 2 W hőteljesítményt ad.
5. Az ezüsthuzal kevesebb hőenergiát termel, mint az alumíniumhuzal

Megoldás

A feladatban szereplő kérdésre a válasz két igaz állítás lesz. Ehhez próbáljunk meg néhány egyszerű feladatot megoldani egy grafikon és néhány adat segítségével. Az elektromos áramkör szakasza sorba kapcsolt ezüst és alumínium vezetékekből áll. 2 A egyenáram folyik át rajtuk. A grafikon azt mutatja, hogyan változik a φ potenciál az áramkör ezen szakaszában, ha a vezetékek mentén távolsággal eltolódik. x. Az ezüst és az alumínium ellenállása 0,016 μΩ m, illetve 0,028 μΩ m.

A vezetékek sorba vannak kötve, ezért az áramerősség az áramkör minden szakaszában azonos lesz. A vezető elektromos ellenállása függ az anyagtól, amelyből a vezető készült, a vezető hosszától és a vezető keresztmetszeti területétől

ahol ρ a vezető ellenállása; l– a vezető hossza; S- keresztmetszeti terület. A grafikonon látható, hogy az ezüsthuzal hossza L c = 8 m; alumínium huzal hossza L a = 14 m. Feszültség ezüsthuzal egy szakaszán U c = Δφ = 6 V – 2 V = 4 V. Feszültség az alumíniumhuzal egy szakaszán U a = Δφ = 2 V – 1 V = 1 V. A feltétel szerint ismert, hogy a vezetékeken állandó, 2 A-es elektromos áram folyik át, a feszültség és az áramerősség ismeretében az elektromos ellenállást Ohm szerint fogjuk meghatározni. törvény az áramkör egy szakaszára.

Fontos megjegyezni, hogy a számszerű értékeknek az SI rendszerben kell lenniük a számításokhoz.

Helyes állítás 2. lehetőség.

Ellenőrizzük a hatalom kifejezéseit.

P a = én 2 · R a(4);

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

A kézikönyv teljes terjedelmében tartalmazza az egységes államvizsga letételéhez szükséges fizika kurzus elméleti anyagát. A könyv felépítése megfelel a tantárgy korszerű tartalmi elemeinek kodifikátorának, amely alapján a vizsgafeladatokat - az Egységes Állami Vizsga teszt- és mérőanyagait (CMM) - állítják össze. Az elméleti anyagot tömör, hozzáférhető formában mutatjuk be. Minden témakörhöz példák tartoznak az egységes államvizsga-formátumnak megfelelő vizsgafeladatokra. Ez segíti a tanárt az egységes államvizsgára való felkészülés megszervezésében, a tanulók pedig önállóan mérik össze tudásukat és felkészültségüket a záróvizsgára. A kézikönyv végén önellenőrző feladatokra adunk válaszokat, amelyek segítenek az iskolásoknak és a jelentkezőknek objektíven felmérni tudásuk szintjét és a minősítő vizsgára való felkészültség fokát. A kézikönyv középiskolásoknak, jelentkezőknek és tanároknak szól.

Egy kis tárgy egy vékony konvergáló lencse fő optikai tengelyén helyezkedik el a fókusz és a kettős fókusztávolság között. A tárgy elkezd közelebb kerülni a lencse fókuszához. Hogyan változik a kép mérete és az objektív optikai teljesítménye?

Minden mennyiséghez határozza meg a változás megfelelő jellegét:

1. növeli
2. csökken
3. nem változik

Írj neki asztal kiválasztott számok minden fizikai mennyiséghez. A válaszban szereplő számok megismétlődhetnek.

Megoldás

Az objektum egy vékony konvergáló lencse fő optikai tengelyén helyezkedik el a gyújtótávolság és a kettős fókusztávolság között. A tárgy kezd közelebb kerülni a lencse fókuszához, miközben a lencse optikai ereje nem változik, mivel nem cseréljük a lencsét.

Ahol F– az objektív gyújtótávolsága; D– a lencse optikai teljesítménye. Annak a kérdésnek a megválaszolásához, hogy a képméret hogyan változik, minden pozícióhoz létre kell hozni egy képet.

Rizs. 1

Rizs. 2

Két képet készítettünk az objektum két pozíciójához. Nyilvánvalóan megnőtt a második kép mérete.

Válasz: 13.

Az ábrán egy egyenáramú áramkör látható. Az áramforrás belső ellenállása elhanyagolható. Állítson fel egyezést a fizikai mennyiségek és a képletek között, amellyel kiszámíthatók ( – az áramforrás EMF-je; R– ellenállás ellenállás).

Az első oszlop minden pozíciójához válassza ki a második oszlop megfelelő pozícióját, és írja le asztal kiválasztott számokat a megfelelő betűk alatt.

Megoldás

Rizs.1

A probléma körülményei szerint figyelmen kívül hagyjuk a forrás belső ellenállását. Az áramkör egy állandó áramforrást, két ellenállást, ellenállást tartalmaz R, mindegyik és a kulcs. A probléma első feltétele az áramerősség meghatározása a forráson keresztül zárt kapcsoló mellett. Ha a kulcs le van zárva, a két ellenállás párhuzamosan kapcsolódik. Az Ohm-törvény a teljes áramkörre ebben az esetben így néz ki:

Ahol én– áramerősség a forráson keresztül zárt kapcsoló mellett;

Ahol N– az azonos ellenállással párhuzamosan kapcsolt vezetékek száma.

– Az áramforrás EMF-je.

A (2)-t (1)-be behelyettesítve kapjuk: ez a 2-es számú képlet.

A probléma második feltétele szerint a kulcsot ki kell nyitni, ekkor az áram csak egy ellenálláson fog átfolyni. Ohm törvénye a teljes áramkörre ebben az esetben a következő lesz:

Megoldás

Írjuk fel esetünkre a nukleáris reakciót:

E reakció eredményeként teljesül a töltés és a tömegszám megmaradásának törvénye.

Z = 92 – 56 = 36;

M = 236 – 3 – 139 = 94.

Ezért az atommag töltése 36, az atommag tömegszáma pedig 94.

Az új segédkönyv tartalmazza az egységes államvizsga letételéhez szükséges fizika szak minden elméleti anyagát. Tartalmazza az összes tesztanyaggal tesztelt tartalmi elemet, és segít az iskolai fizika tantárgy ismereteinek, készségeinek általánosításában, rendszerezésében. Az elméleti anyagot tömör és hozzáférhető formában mutatjuk be. Minden témát tesztfeladatok példái kísérnek. A gyakorlati feladatok megfelelnek az egységes államvizsga formátumnak. A tesztekre adott válaszok a kézikönyv végén találhatók. A kézikönyv iskolásoknak, pályázóknak és tanároknak szól.

Időszak T A kálium-izotóp felezési ideje 7,6 perc. Kezdetben a minta 2,4 mg-ot tartalmazott ebből az izotópból. Mennyi marad ebből az izotópból a mintában 22,8 perc elteltével?

Válasz: _________ mg.

Megoldás

A feladat a radioaktív bomlás törvényének alkalmazása. Formába írható

Ahol m 0 – az anyag kezdeti tömege, t- az idő, amely alatt az anyag lebomlik, T- fél élet. Helyettesítsük a számértékeket

Válasz: 0,3 mg.

Monokróm fénysugár esik egy fémlemezre. Ebben az esetben a fotoelektromos hatás jelensége figyelhető meg. Az első oszlop grafikonjai az energia λ hullámhossztól és ν fényfrekvenciától való függését mutatják. Állítson fel egyezést a gráf és az energia között, amelyre vonatkozóan meghatározhatja a bemutatott függést.

Az első oszlop minden pozíciójához válassza ki a megfelelő pozíciót a második oszlopból, és írja be asztal kiválasztott számokat a megfelelő betűk alatt.

Megoldás

Célszerű felidézni a fotoelektromos hatás definícióját. Ez a fény és az anyag közötti kölcsönhatás jelensége, amelynek eredményeként a fotonok energiája átkerül az anyag elektronjaira. Vannak külső és belső fotoeffektusok. Esetünkben a külső fotoelektromos hatásról beszélünk. Amikor a fény hatására az elektronok kilökődnek egy anyagból. A munkafunkció attól függ, hogy milyen anyagból készül a fotocella fotokatódja, és nem függ a fény frekvenciájától. A beeső fotonok energiája arányos a fény frekvenciájával.

E= h v(1)

ahol λ a fény hullámhossza; Val vel- fénysebesség,

Helyettesítsük (3)-at (1)-be, azt kapjuk

Elemezzük a kapott képletet. Nyilvánvaló, hogy a hullámhossz növekedésével a beeső fotonok energiája csökken. Ez a fajta függőség az A betű alatti grafikonnak felel meg)

Írjuk fel az Einstein-egyenletet a fotoelektromos hatásra:

hν = A ki + E(5),

Ahol hν a fotokatódon beeső foton energiája, A out – munka funkció, E k a fotokatódból fény hatására kibocsátott fotoelektronok maximális kinetikus energiája.

Az (5) képletből kifejezzük E k = hν – A kimenet (6), ezért a beeső fény növekvő frekvenciájával a fotoelektronok maximális mozgási energiája nő.

piros szegély

Ez az a minimális frekvencia, amelyen a fotoelektromos hatás még lehetséges. A fotoelektronok maximális kinetikus energiájának függése a beeső fény frekvenciájától a B betű alatti grafikonon tükröződik.

Határozza meg az ampermérő leolvasását (lásd az ábrát), ha az egyenáramú mérés hibája megegyezik az ampermérő osztás értékével.

Válasz: (___________±_______________) A.

Megoldás

A feladat egy mérőeszköz leolvasásának rögzítési képességét teszteli, adott mérési hiba figyelembevételével. Határozzuk meg a skálaosztás árát Val vel= (0,4 A – 0,2 A)/10 = 0,02 A. A feltétel szerinti mérési hiba megegyezik az osztási árral, azaz. Δ én = c= 0,02 A. A végeredményt a következő formában írjuk:

én= (0,20 ± 0,02) A

Szükséges egy kísérleti összeállítás összeállítása, amellyel meghatározható az acél és a fa közötti csúszósúrlódási együttható. Ehhez a tanuló vett egy acélrudat egy horoggal. Az alábbi berendezések közül melyik két további elemet kell használni a kísérlet végrehajtásához?

1. fa lécek
2. dinamométer
3. főzőpohár
4. műanyag sín
5. stopperóra

Válaszul írja le a kiválasztott tételek számát.

Megoldás

A feladathoz meg kell határozni az acél csúszósúrlódási együtthatóját a fán, ezért a kísérlet elvégzéséhez szükséges egy fa vonalzót és egy próbapadot venni a javasolt eszközlistából az erő mérésére. Célszerű felidézni a csúszó súrlódási erő modulusának számítására szolgáló képletet

Fck = μ · N (1),

ahol μ a csúszósúrlódási együttható, N– a testtömegnek megfelelő modulusú talajreakcióerő.

A kézikönyv részletes elméleti anyagot tartalmaz az egyesített fizika államvizsga által tesztelt valamennyi témában. Minden szakasz után többszintű feladatokat adnak az Egységes Államvizsga formájában. Az ismeretek végső ellenőrzéséhez az Egységes Államvizsgának megfelelő képzési lehetőségeket a kézikönyv végén adjuk meg. A diákoknak nem kell további információkat keresniük az interneten, és nem kell más tankönyveket vásárolniuk. Ebben az útmutatóban mindent megtalálnak, amire szükségük van a vizsgára való önálló és hatékony felkészüléshez. A segédkönyv középiskolásoknak szól, hogy felkészüljenek az egységes fizika államvizsgára. A kézikönyv részletes elméleti anyagot tartalmaz a vizsgán tesztelt összes témában. Az egyes részek után példákat mutatunk be az egységes államvizsga-feladatokra és egy gyakorló tesztet. Minden feladatra megvan a válasz. A kiadvány hasznos lesz a fizikatanárok és a szülők számára az egységes államvizsgára való hatékony felkészítésben.

Tekintsük a fényes csillagokról szóló információkat tartalmazó táblázatot.

Válassza ki kettőállítások, amelyek megfelelnek a csillagok jellemzőinek.

1. A Betelgeuse felszíni hőmérséklete és sugara azt jelzi, hogy ez a csillag egy vörös szuperóriás.
2. A Procyon felszínén a hőmérséklet 2-szer alacsonyabb, mint a Nap felszínén.
3. A Castor és a Capella csillagok azonos távolságra vannak a Földtől, ezért ugyanahhoz a csillagképhez tartoznak.
4. A Vega csillag az A spektrális osztályba tartozó fehér csillagok közé tartozik.
5. Mivel a Vega és a Capella csillagok tömege azonos, azonos spektrális osztályba tartoznak.

Megoldás

A feladatban ki kell választani két helyes állítást, amelyek megfelelnek a csillagok jellemzőinek. A táblázat azt mutatja, hogy a Betelgeuse a legalacsonyabb hőmérsékletű és legnagyobb sugarú, ami azt jelenti, hogy ez a csillag a vörös óriásokhoz tartozik. Ezért a helyes válasz az (1). A második állítás helyes kiválasztásához ismernie kell a csillagok spektrális típusok szerinti eloszlását. Ismernünk kell az ennek megfelelő hőmérséklet-tartományt és a csillag színét. A táblázat adatait elemezve arra a következtetésre jutunk, hogy a helyes állítás a (4). A Vega csillag az A spektrális osztályba tartozó fehér csillagok közé tartozik.

Egy 2 kg tömegű, 200 m/s sebességgel repülő lövedék két darabra törik. Az első, 1 kg tömegű töredék az eredeti irányhoz képest 90°-os szöget zár be, 300 m/s sebességgel. Keresse meg a második töredék sebességét.

Válasz: _______ m/s.

Megoldás

Jelenleg a lövedék kidurran (Δ t→ 0) a gravitáció hatása elhanyagolható és a lövedék zárt rendszernek tekinthető. Az impulzusmegmaradás törvénye szerint: a zárt rendszerben lévő testek impulzusának vektorösszege állandó marad e rendszer testeinek bármilyen egymás közötti kölcsönhatása esetén. esetünkben ezt írjuk:

– lövedék sebessége; m– a lövedék tömege felrobbanás előtt; – az első töredék sebessége; m 1 – az első töredék tömege; m 2 – a második töredék tömege; – a második töredék sebessége.

Válasszuk ki a tengely pozitív irányát x, amely egybeesik a lövedék sebességének irányával, akkor a vetítésben erre a tengelyre írjuk az (1) egyenletet:

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

A feltétel szerint az első töredék az eredeti irányhoz képest 90°-os szögben repül. Meghatározzuk a kívánt impulzusvektor hosszát a Pitagorasz-tétel segítségével derékszögű háromszögre.

p 2 = √p 2 + p 1 2 (3)

p 2 = √400 2 + 300 2 = 500 (kg m/s)

Válasz: 500 m/s.

Ha egy ideális egyatomos gázt állandó nyomáson sűrítettek, a külső erők 2000 J munkát végeztek. Mennyi hőt adott át a gáz a környező testeknek?

Válasz: _____ J.

Megoldás

Feladat a termodinamika első főtételével kapcsolatban.

Δ U = K + A nap, (1)

Ahol Δ U – a gáz belső energiájának változása, K– a gáz által a környező testeknek átadott hőmennyiség, A minden külső erők munkája. Az állapot szerint a gáz egyatomos és állandó nyomáson sűrítik.

A nap = – A g (2),

Ahol pΔ V = A G

Válasz: 5000 J.

Egy 8,0 10 14 Hz frekvenciájú sík monokromatikus fényhullám normálisan beesik egy diffrakciós rácsra. A mögötte lévő ráccsal párhuzamosan egy 21 cm-es gyújtótávolságú gyűjtőlencsét helyezünk el, melynek diffrakciós mintája a lencse hátsó fókuszsíkjában figyelhető meg a képernyőn. Az 1. és 2. rend fő maximumai közötti távolság 18 mm. Keresse meg a rácsidőszakot. Adja meg válaszát mikrométerben (µm), a legközelebbi tizedre kerekítve. Számítsa ki kis szögekre (φ ≈ 1 radiánban) tgα ≈ sinφ ≈ φ.

Megoldás

A diffrakciós mintázat maximumaihoz vezető szögirányokat az egyenlet határozza meg

d· sinφ = kλ (1),

Ahol d– a diffrakciós rács periódusa, φ – a rács normálja és a diffrakciós mintázat egyik maximumának iránya közötti szög λ – fényhullámhossz, k– a diffrakciós maximum sorrendjének nevezett egész szám. Adjuk meg az (1) egyenletből a diffrakciós rács periódusát

Rizs. 1

A feladat feltételeinek megfelelően ismerjük a fő 1. és 2. rendű maximuma közötti távolságot, jelöljük Δ-vel. x= 18 mm = 1,8 10 –2 m, fényhullám frekvencia ν = 8,0 10 14 Hz, lencse gyújtótávolsága F= 21 cm = 2,1 · 10 –1 m Meg kell határoznunk a diffrakciós rács periódusát. ábrán. Az 1. ábra a sugarak útját ábrázolja a rácson és a mögötte lévő lencsén keresztül. A gyűjtőlencse fókuszsíkjában elhelyezkedő képernyőn diffrakciós mintázat figyelhető meg az összes résből érkező hullámok interferenciája következtében. Használjuk az 1. képletet két 1. és 2. rendű maximumra.

d sinφ 1 = kλ (2),

Ha k = 1, akkor d sinφ 1 = λ (3),

számára hasonlót írunk k = 2,

Mivel a φ szög kicsi, tanφ ≈ sinφ. Ezután az ábrából. 1 ezt látjuk

Ahol x 1 – távolság a nulla maximumtól az elsőrendű maximumig. Ugyanez a távolságra x 2 .

Akkor van

Diffrakciós rácsidő,

mert definíció szerint

Ahol Val vel= 3 10 8 m/s – a fénysebesség, majd behelyettesítve a számértékeket kapjuk

A választ mikrométerben adtuk meg, tizedekre kerekítve, a feladatmeghatározásnak megfelelően.

Válasz: 4,4 mikron.

A fizika törvényei alapján keresse meg egy ideális voltmérő leolvasását az ábrán látható áramkörben a K kulcs zárása előtt, és írja le a leolvasási változásait a K kulcs zárása után. Kezdetben a kondenzátor nincs feltöltve.

Megoldás

Rizs. 1

A C rész feladatai teljes és részletes válaszadást igényelnek a tanulótól. A fizika törvényei alapján meg kell határozni a voltmérő állását a K kulcs zárása előtt és a K kulcs zárása után. Vegyük figyelembe, hogy kezdetben az áramkörben lévő kondenzátor nincs feltöltve. Tekintsünk két állapotot. Amikor a kulcs nyitva van, csak egy ellenállás csatlakozik az áramforráshoz. A voltmérő leolvasása nulla, mivel párhuzamosan van csatlakoztatva a kondenzátorral, és a kondenzátor kezdetben nincs feltöltve, majd q 1 = 0. A második állapot az, amikor a kulcs zárva van. Ezután a voltmérő leolvasása addig nő, amíg el nem érik azt a maximális értéket, amely idővel nem változik,

Ahol r– a forrás belső ellenállása. Feszültség a kondenzátoron és az ellenálláson, Ohm törvénye szerint az áramkör egy szakaszára U = én · R nem változik az idő múlásával, és a voltmérő leolvasása nem változik.

Egy fenékrésszel rendelkező hengeres edény aljához cérnával egy fagolyót kötnek S= 100 cm2. Vizet öntenek az edénybe úgy, hogy a labda teljesen elmerüljön a folyadékban, miközben a cérna megnyúlik és erővel hat a labdára T. Ha a cérnát elvágják, a labda lebeg, és a vízszint a következőre változik h = 5 cm Keresse meg a szál feszességét T.

Megoldás

Kezdetben egy fából készült golyót egy cérnával kötnek egy hengeres edény aljához az alsó területtel S= 100 cm 2 = 0,01 m 2 és teljesen vízbe merül. Három erő hat a labdára: a Földről érkező gravitációs erő, – a folyadékból érkező Arkhimédész-erő, – a fonal feszítőereje, a labda és a cérna kölcsönhatásának eredménye. A labda egyensúlyi állapotának megfelelően az első esetben a labdára ható erők geometriai összegének nullával kell egyenlőnek lennie:

Válasszunk ki egy koordinátatengelyt OYés mutasson rá. Ezután a vetületet figyelembe véve felírjuk az (1) egyenletet:

F a 1 = T + mg (2).

Leírjuk az Arkhimédész erőt:

F a 1 = ρ V 1 g (3),

Ahol V 1 – a labda vízbe merített részének térfogata, az elsőben a teljes labda térfogata, m a golyó tömege, ρ a víz sűrűsége. Egyensúlyi feltétel a második esetben

F a 2 = mg (4)

Leírjuk az Arkhimédész erőt ebben az esetben:

F a 2 = ρ V 2 g (5),

Ahol V 2 a második esetben a golyó folyadékba merített részének térfogata.

Dolgozunk a (2) és (4) egyenlettel. Használhatja a helyettesítési módszert, vagy kivonhat (2) – (4) értékekből F a 1 – F a 2 = T, a (3) és (5) képlet segítségével ρ-t kapunk V 1 g– ρ · V 2 g= T;

ρg ( V 1 – V 2) = T (6)

Tekintve, hogy

V 1 – V 2 = S · h (7),

Ahol h= H 1 – H 2; kapunk

T= ρ g S · h (8)

Helyettesítsük a számértékeket

Válasz: 5 N.

A fizika egységes államvizsga letételéhez szükséges összes információ világos és hozzáférhető táblázatokban jelenik meg, minden téma után képzési feladatok vannak a tudás ellenőrzésére. A könyv segítségével a hallgatók a lehető legrövidebb idő alatt növelhetik tudásuk szintjét, néhány nappal a vizsga előtt emlékezhetnek a legfontosabb témákra, gyakorolhatják az egységes államvizsga formátumú feladatokat, és magabiztosabbá válhatnak. képességeikben. A kézikönyvben bemutatott összes téma megismétlése után a régóta várt 100 pont sokkal közelebb kerül! A kézikönyv elméleti információkat tartalmaz az egyesített fizika államvizsgán tesztelt összes témában. Minden rész után különböző típusú képzési feladatok következnek válaszokkal. Az anyag világos és hozzáférhető bemutatása lehetővé teszi a szükséges információk gyors megtalálását, a tudásbeli hiányosságok kiküszöbölését és nagy mennyiségű információ megismétlését a lehető legrövidebb időn belül. A kiadvány segíti a középiskolások tanórákra való felkészülését, az aktuális és középszintű ellenőrzés különböző formáit, valamint a vizsgákra való felkészülést.

30. feladat

4 × 5 × 3 m méretű helyiségben, amelyben a levegő hőmérséklete 10 °C és a relatív páratartalom 30%, 0,2 l/h teljesítményű légnedvesítőt kell bekapcsolni. Mennyi lesz a helyiség relatív páratartalma 1,5 óra elteltével? A telített vízgőz nyomása 10 °C hőmérsékleten 1,23 kPa. Tekintsük a helyiséget lezárt edénynek.

Megoldás

A gőzzel és páratartalommal kapcsolatos problémák megoldásának megkezdésekor mindig érdemes szem előtt tartani a következőket: ha a telítőgőz hőmérséklete és nyomása (sűrűsége) adott, akkor sűrűségét (nyomását) a Mengyelejev-Clapeyron egyenletből határozzuk meg. . Írja fel a Mengyelejev–Clapeyron egyenletet és a relatív páratartalom képletét az egyes állapotokhoz!

Az első esetben φ 1 = 30%-nál. A vízgőz parciális nyomását a következő képletből fejezzük ki:

Ahol T = t+ 273 (K), R– univerzális gázállandó. Adjuk meg a helyiségben lévő gőz kezdeti tömegét a (2) és (3) egyenlettel:

A párásító τ működési ideje alatt a víz tömege növekszik

Δ m = τ · ρ · én, (6)

Ahol én– A párásító teljesítménye a feltétel szerint 0,2 l/h = 0,2 10 –3 m3/h, ρ = 1000 kg/m3 – vízsűrűség. Helyettesítsük a (4) és (5) képletet (6)-ra!

Alakítsuk át a kifejezést és fejezzük ki

Ez a kívánt képlet arra a relatív páratartalomra, amely a helyiségben a párásító működése után lesz.

Helyettesítsük be a számértékeket, és kapjuk a következő eredményt

Válasz: 83 %.

Két egyforma tömegű rúd m= 100 g és ellenállás R= egyenként 0,1 ohm. A sínek távolsága l = 10 cm, a rudak és a sínek közötti súrlódási tényező μ = 0,1. A rudas sínek egyenletes függőleges mágneses térben vannak, B = 1 T indukcióval (lásd az ábrát). A sínek mentén az első rúdra ható vízszintes erő hatására mindkét rúd egyenletesen, eltérő sebességgel halad előre. Mekkora az első rúd sebessége a másodikhoz képest? Hanyagolja el az áramkör önindukcióját.

Megoldás

Rizs. 1

A feladatot bonyolítja, hogy két rúd mozog, és meg kell határozni az első sebességét a másodikhoz képest. Ellenkező esetben az ilyen típusú problémák megoldásának megközelítése változatlan marad. Az áramkörbe behatoló mágneses fluxus változása indukált emf megjelenéséhez vezet. Esetünkben, amikor a rudak különböző sebességgel mozognak, az áramkörbe behatoló mágneses indukciós vektor fluxusának változása egy idő alatt Δ t képlet határozza meg

ΔΦ = B · l · ( v 1 – v 2) Δ t (1)

Ez indukált emf előfordulásához vezet. Faraday törvénye szerint

A probléma körülményei szerint az áramkör öninduktivitását figyelmen kívül hagyjuk. A zárt áramkör Ohm-törvénye szerint az áramkörben fellépő áramerősség kifejezését írjuk le:

A mágneses térben áramot hordozó vezetőkre az Amper-erő hat, és moduljaik egyenlőek egymással, és egyenlők az áramerősség, a mágneses indukciós vektor modulja és a vezető hosszának szorzatával. Mivel az erővektor merőleges az áram irányára, akkor sinα = 1, akkor

F 1 = F 2 = én · B · l (4)

A súrlódás fékezőereje továbbra is hat a rudakra,

F tr = μ · m · g (5)

a feltétel szerint azt mondják, hogy a rudak egyenletesen mozognak, ami azt jelenti, hogy az egyes pálcákra kifejtett erők geometriai összege nulla. A második rúdra csak az Ampererő és a súrlódási erő hat.Ezért F tr = F 2, figyelembe véve (3), (4), (5)

Itt fejezzük ki a relatív sebességet

Helyettesítsük a számértékeket:

Válasz: 2 m/s.

A fotoelektromos hatás vizsgálatára irányuló kísérletben a katód felületére ν = 6,1 × 10 14 Hz frekvenciájú fény esik, aminek következtében az áramkörben áram keletkezik. Aktuális grafikon én tól től feszültség U az anód és a katód között az ábrán látható. Mekkora a beeső fény ereje R, ha átlagosan a katódon beeső 20 fotonból egy kiüt egy elektront?

Megoldás

Definíció szerint az áramerősség a töltéssel számszerűen egyenlő fizikai mennyiség q egységnyi idő alatt áthalad a vezető keresztmetszetén t:

Ha a katódból kiütött összes fotoelektron eléri az anódot, akkor az áramkörben lévő áram eléri a telítettséget. A vezeték keresztmetszetén áthaladó teljes töltés kiszámítható

q = N e · e · t (2),

Ahol e- elektron töltési modulus, N e– a katódból 1 s alatt kiütő fotoelektronok száma. Az állapot szerint a katódra eső 20 foton közül az egyik kiüt egy elektront. Akkor

Ahol N f a katódon 1 s alatt beeső fotonok száma. A maximális áram ebben az esetben lesz

Feladatunk a katódon beeső fotonok számának meghatározása. Ismeretes, hogy egy foton energiája egyenlő E f = h · v, akkor a beeső fény ereje

A megfelelő értékek behelyettesítése után megkapjuk a végső képletet