Četiri tijela su se kretala. A8 Kada se temperatura plina u zatvorenoj posudi smanji, tlak plina se smanjuje. Ovo smanjenje tlaka je zbog činjenice da

Četiri tijela kretala su se duž osi Ox. U tablici je prikazana ovisnost njihovih koordinata o vremenu.

Koje bi tijelo moglo imati konstantnu brzinu različitu od nule?
1) - 1 2) - 2 3) - 3 4) - 4

Zadatak 2

Na tijelo u inercijalnom referentnom okviru djeluju dvije sile. Koji od vektora prikazanih na desnoj slici točno označava smjer akceleracije tijela u ovom referentnom sustavu?

1) - 1 2) - 2 3) - 3 4) - 4

Zadatak 3

Na slici je prikazan graf ovisnosti modula elastične sile o produljenju opruge. Kolika je krutost opruge?

1) 250 N/m
2) 160 N/m
3) 2,5 N/m
4) 1,6 N/m

Zadatak 4

Dva se tijela gibaju po međusobno okomitim pravcima koji se sijeku, kao što je prikazano na slici. Modul prvog tijela je p 1 = 4 kg⋅m/s, a drugog tijela je p 2 = 3 kg*m/s. Koliki je modul količine gibanja sustava tih tijela nakon njihovog apsolutno neelasticnog udara?

1) 1 kg⋅m/s 2) 4 kg⋅m/s 3) 5 kg⋅m/s 4) 7 kg⋅m/s

Zadatak 5

Automobil mase 10 3 kg giba se brzinom 10 m/s. Kolika je kinetička energija automobila?
1) 105 J 2) 104 J 3) 5⋅104 J 4) 5⋅103 J

Zadatak 6

Period titranja opružnog njihala je 1 s. Koliki će biti period titranja ako se masa tereta njihala i krutost opruge povećaju 4 puta?
1) 1 s 2) 2 s 3) 4 s 4) 0,5 s

Zadatak 7

Na zadnjem kilometru puta kočenja brzina vlaka se smanjila za 10 m/s. Odredite brzinu na početku kočenja ako je ukupni put kočenja vlaka bio 4 km, a kočenje je bilo jednoliko sporo.
1) 20 m/s 2) 25 m/s 3) 40 m/s 4) 42 m/s

Zadatak 8

Kako se temperatura plina u zatvorenoj posudi smanjuje, tlak plina se smanjuje. Ovo smanjenje tlaka je zbog činjenice da

1) energija toplinskog gibanja molekula plina se smanjuje
2) smanjuje se energija međusobnog djelovanja molekula plina
3) smanjuje se slučajnost gibanja molekula plina
4) veličina molekula plina smanjuje se hlađenjem

Zadatak 9

Na plinskom štednjaku nalazi se uski lonac s vodom, zatvoren poklopcem. Ulijete li vodu iz nje u širu posudu i još je zatvorite, voda će kuhati osjetno brže nego da je ostala u uskoj. Ova činjenica se objašnjava činjenicom da
1) povećava se područje grijanja, a time i brzina zagrijavanja vode
2) potreban tlak zasićene pare u mjehurićima značajno raste i stoga se voda na dnu mora zagrijati na nižu temperaturu
3) povećava se površina vode i stoga dolazi do aktivnijeg isparavanja
4) dubina vodenog sloja osjetno se smanjuje i stoga mjehurići pare brže dolaze do površine

Zadatak 10

Relativna vlažnost zraka u cilindru ispod klipa je 60%.
Zrak je bio izotermno komprimiran, smanjujući svoj volumen za pola. Relativna vlažnost zraka postala je jednaka
1) 120% 2) 100% 3) 60% 4) 30%

Zadatak 11

Četiri metalne šipke postavljene su blizu jedna drugoj, kao što je prikazano na slici. Strelice pokazuju smjer prijenosa topline s bloka na blok. Temperature bara su trenutno 100°C, 80°C, 60°C, 40°C.

Šipka ima temperaturu od 60°C
1) A 2) B 3) C 4) D

Zadatak 12

Pri temperaturi od 10°C i tlaku od 10 3 Pa gustoća plina je 2,5 kg/m3.
Kolika je molarna masa plina?
1) 59 g/mol 2) 69 g/mol 3) 598 kg/mol 4) 5,8 10-3 kg/mol

Zadatak 13

Nenabijeno metalno tijelo uvedeno je u jednolično elektrostatsko polje i zatim podijeljeno na dijelove A i B (vidi sliku). Koje električne naboje imaju ti dijelovi nakon odvajanja?

1) A – pozitivno, B – ostat će neutralno
2) A – ostat će neutralan, B – negativan
3) A – negativno, B – pozitivno
4) A – pozitivno, B – negativno

Zadatak 14

Kroz vodič teče stalna električna struja. Vrijednost naboja koji prolazi kroz vodič raste s vremenom prema grafu prikazanom na slici.

Jačina struje u vodiču jednaka je
1) 36 A 2) 16 A 3) 6 A 4) 1 A

Zadatak 15

Induktivitet zavoja žice je 2⋅10–3 H. Pri kojoj jakosti struje u zavojnici je magnetski tok kroz površinu omeđenu zavojnicom jednak 12 mWb?
1) 24⋅10–6 A 2) 0,17 A 3) 6 A 4) 24 A

Zadatak 16

Na slici je prikazan vektor indukcije u Kartezijevom koordinatnom sustavu B magnetsko polje u elektromagnetskom valu i vektoru c brzinu njegovog širenja. Smjer vektora jakosti električnog polja E u valu poklapa sa strelicom

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

Zadatak 17

Učenici su istraživali odnos između brzina automobila i njegove slike u ravnom zrcalu u referentnom okviru pridruženom zrcalu (vidi sliku).

Projekcija na O os x vektor brzine kojom se slika kreće u ovom referentnom sustavu jednak je
1) – 2υ 2) 2υ 3) υ 4) – υ

Zadatak 18

Dva točkasta izvora svjetlosti S 1 i S 2 su blizu jedan drugome i stvaraju stabilan interferencijski uzorak na udaljenom ekranu E (vidi sliku).

To je moguće ako su S1 i S2 male rupe u neprozirnom ekranu, osvijetljene
1) svaki sa svojom sunčevom zrakom iz različitih zrcala
2) jedan - sa žaruljom sa žarnom niti, a drugi - sa svijećom koja gori
3) jedan s plavim, a drugi s crvenim svjetlom
4) svjetlost iz istog točkastog izvora

Zadatak 19

U vakuumu su dva točkasta pozitivna naboja q 1 = 200 nC i q 2 = 400 nC. Odredite veličinu jakosti električnog polja ovih naboja u točki A, koja se nalazi na pravoj liniji koja povezuje naboje, udaljenoj L od prvog i 2L od drugog naboja. L = 1,5 m.

1) 1200 kV/m 2) 1200 V/m 3) 400 kV/m 4) 400 V/m

20. zadatak

Slika prikazuje nekoliko najnižih energetskih razina atoma vodika. Može li atom u stanju E 1 apsorbirati foton s energijom 3,4 eV?

1) da, u ovom slučaju atom prelazi u stanje E 2
2) da, u ovom slučaju atom prelazi u stanje E 3
3) da, u ovom slučaju atom je ioniziran, raspadajući se na proton i elektron
4) ne, energija fotona nije dovoljna da atom prijeđe u pobuđeno stanje

Zadatak 21

Koji se udio radioaktivnih jezgri raspadne nakon vremenskog intervala koji je jednak dvama poluživotima?
1) 100% 2) 75% 3) 50% 4) 25%

Zadatak 22

Radioaktivni polonij 84 216 Po, nakon jednog α-raspada i dva β-raspada, pretvorio se u izotop
1) olovo 82 212 Pb
2) polonij 84 212 Po
3) bizmut 83 212 Bi
4) talij 81 208 PTl

Zadatak 23

Jedan od načina mjerenja Planckove konstante je određivanje maksimalne kinetičke energije elektrona tijekom fotoelektričnog efekta mjerenjem napona koji ih usporava. Tablica prikazuje rezultate jednog od prvih takvih eksperimenata.

Planckova konstanta prema rezultatima ovog eksperimenta jednaka je
1) 6,6⋅10 -34 J⋅s 2) 5,7⋅10 -34 J⋅s 3) 6,3⋅10 -34 J⋅s 4) 6,0⋅10 -34 J⋅s

Zadatak 24

Pri mjerenju jakosti struje u zavojnici žice R četvero učenika spojilo je ampermetar na različite načine. Rezultat je prikazan na slici. Označite ispravan spoj ampermetra.

Odgovori na test iz fizike, 11. razred

Problemi s rješenjima za pripremu za jedinstveni državni ispit.

Za izradu ispitnog rada iz fizike predviđeno je 4 sata (240 minuta). Rad se sastoji od 3 dijela, uključujući 35 zadataka.

• 1. dio sadrži 25 zadataka (A1-A25). Za svaki zadatak postoje 4 moguća odgovora od kojih je samo jedan točan.

• Drugi dio sadrži 4 zadatka (B1-B4), u kojima je odgovor potrebno zapisati kao skup brojeva.

• 3. dio sastoji se od 6 zadataka (C1-C6), za koje su potrebna detaljna rješenja.

Prilikom izračunavanja dopušteno je koristiti neprogramabilni kalkulator.

Pažljivo pročitajte svaki zadatak i predložene opcije odgovora, ako postoje. Odgovorite tek nakon što ste razumjeli pitanje i razmotrili sve moguće odgovore. Izvršite zadatke redoslijedom kojim su zadani. Ako vam je neki zadatak težak, preskočite ga. Možete se vratiti propuštenim zadacima ako imate vremena. Bodovi koje dobijete za izvršene zadatke se zbrajaju. Pokušajte izvršiti što više zadataka i skupite što više bodova.

Ispod su referentne informacije koje bi vam mogle zatrebati prilikom obavljanja posla.

Decimalni prefiksi

1. DIO

Prilikom rješavanja zadataka iz 1. dijela, u obrascu za odgovore br. 1, ispod broja zadatka koji rješavate (A1-A25), u kvadratić stavite znak “×” čiji broj odgovara broju odgovora koji ste odabrali. .

A1 Četiri tijela kretala su se duž osi Ox. U tablici je prikazana ovisnost njihovih koordinata o vremenu.

Koje bi tijelo moglo imati konstantnu brzinu različitu od nule?

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

A2 Na tijelo u inercijalnom referentnom okviru djeluju dvije sile. Koji od vektora prikazanih na desnoj slici točno označava smjer akceleracije tijela u ovom referentnom sustavu?

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

A3 Na slici je prikazan graf ovisnosti modula elastične sile o produljenju opruge. Kolika je krutost opruge?

A4 Dva se tijela gibaju duž međusobno okomitih pravaca koji se sijeku, kao što je prikazano na slici. Modul prvog tijela je p1 = 4 kg⋅m/s, a drugog tijela je p2 = 3 kg⋅m/s. Koliki je modul količine gibanja sustava tih tijela nakon njihovog apsolutno neelasticnog udara?

1) 1 kg⋅ m/s
2) 4 kg m/s
3) 5 kg⋅m/s
4) 7 kg⋅m/s

A5 Automobil mase 103 kg giba se brzinom 10 m/s. Kolika je kinetička energija automobila?

1) 10 5 J
2) 10 4 J
3) 5⋅10 4 J
4) 5⋅10 3 J

A6 Period titranja opružnog njihala je 1 s. Koliki će biti period titranja ako se masa tereta njihala i krutost opruge povećaju 4 puta?

1) 1 s
2) 2 s
3) 4 s
4) 0,5 s

A7 Na zadnjem kilometru puta kočenja brzina vlaka se smanjila za 10 m/s. Odredite brzinu na početku kočenja ako je ukupni put kočenja vlaka bio 4 km, a kočenje je bilo jednoliko sporo.

1) 20 m/s
2) 25 m/s
3) 40 m/s
4) 42 m/s

A8 Kada se temperatura plina u zatvorenoj posudi smanji, tlak plina se smanjuje. Ovo smanjenje tlaka je zbog činjenice da

1) energija toplinskog gibanja molekula plina se smanjuje
2) smanjuje se energija međusobnog djelovanja molekula plina
3) smanjuje se slučajnost gibanja molekula plina
4) veličina molekula plina smanjuje se hlađenjem

A9 Na plinskom štednjaku nalazi se uska posuda s vodom, pokrivena poklopcem. Ulijete li vodu iz nje u širu posudu i još je zatvorite, voda će kuhati osjetno brže nego da je ostala u uskoj. Ova činjenica se objašnjava činjenicom da

1) povećava se područje grijanja, a time i brzina zagrijavanja vode
2) potreban tlak zasićene pare u mjehurićima značajno raste i stoga se voda na dnu mora zagrijati na nižu temperaturu
3) povećava se površina vode i stoga dolazi do aktivnijeg isparavanja
4) dubina vodenog sloja osjetno se smanjuje i stoga mjehurići pare brže dolaze do površine

A10 Relativna vlažnost zraka u cilindru ispod klipa je 60%. Zrak je bio izotermno komprimiran, smanjujući svoj volumen za pola. Relativna vlažnost zraka postala je jednaka

1) 120%
2) 100%
3) 60%
4) 30%

A11 Četiri metalne šipke postavljene su blizu jedna drugoj, kao što je prikazano na slici. Strelice pokazuju smjer prijenosa topline s bloka na blok. Temperature bara su trenutno 100°C, 80°C, 60°C, 40°C. Šipka ima temperaturu od 60°C

1) A
2) B
3) C
4)D

A12 Pri temperaturi od 10°C i tlaku od 10 5 Pa gustoća plina je 2,5 kg/m 3. Kolika je molarna masa plina?

1) 59 g/mol
2) 69 g/mol
3) 598 kg/mol
4) 5,8-10 -3 kg/mol

A13 Nenabijeno metalno tijelo uvedeno je u jednolično elektrostatsko polje, a zatim podijeljeno na dijelove A i B (vidi sliku). Koje električne naboje imaju ti dijelovi nakon odvajanja?

1) A - pozitivan, B - ostat će neutralan
2) A - ostat će neutralan, B - negativan
3) A - negativno, B - pozitivno
4) A - pozitivno, B - negativno

A14 Kroz vodič teče istosmjerna električna struja. Vrijednost naboja koji prolazi kroz vodič raste s vremenom prema grafu prikazanom na slici. Jačina struje u vodiču jednaka je

1) 36 A
2) 16 A
3) 6 A
4) 1 A

A15 Induktivitet zavoja žice je 2⋅10 -3 H. Pri kojoj jakosti struje u zavojnici je magnetski tok kroz površinu omeđenu zavojnicom jednak 12 mWb?

1) 24⋅10 -6 A
2) 0,17 A
3) 6 A
4) 24 A

A16 Slika prikazuje vektor indukcije B → magnetsko polje u elektromagnetskom valu i vektor u kartezijevom koordinatnom sustavu c→ brzina njegovog širenja. Smjer vektora jakosti električnog polja E → u valu poklapa se sa strelicom

1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

A17 Učenici su istraživali odnos između brzina automobila i njegove slike u ravnom zrcalu u referentnom okviru pridruženom zrcalu (vidi sliku). Projekcija na os Oh vektor brzine kojom se slika kreće u ovom referentnom sustavu jednak je

1) - 2v
2) 2v
3) v
4) - v

A18 Dva točkasta izvora svjetlosti S 1 i S 2 blizu su jedan drugome i stvaraju stabilan interferencijski uzorak na udaljenom zaslonu E (vidi sliku). To je moguće ako su S 1 i S 2 male rupe u neprozirnom ekranu, osvijetljene

1) svaki sa svojom sunčevom zrakom iz različitih zrcala
2) jedna - žarulja sa žarnom niti, a druga - goruća svijeća
3) jedan s plavim, a drugi s crvenim svjetlom
4) svjetlost iz istog točkastog izvora

A19 Pozitivni naboji u dvije točke q 1= 200 nC i q 2= 400 nC su u vakuumu. Odredite veličinu jakosti električnog polja ovih naboja u točki A, koja se nalazi na ravnoj crti koja povezuje naboje, na udaljenosti L od prvog i 2L od drugog naboja. L= 1,5 m.

1) 1200 kV/m
2) 1200 V/m
3) 400 kV/m
4) 400 V/m

A20 Slika prikazuje nekoliko najnižih energetskih razina atoma vodika. Može li atom u stanju E 1, apsorbiraju foton s energijom 3,4 eV?

1) da, u ovom slučaju atom prelazi u stanje E 2
2) da, u ovom slučaju atom prelazi u stanje E 3
3) da, u ovom slučaju atom je ioniziran, raspadajući se na proton i elektron
4) ne, energija fotona nije dovoljna da atom prijeđe u pobuđeno stanje

A21 Koji se udio radioaktivnih jezgri raspadne nakon vremenskog intervala koji je jednak dvama poluživotima?

1) 100%
2) 75%
3) 50%
4) 25%

A22 Radioaktivni polonij, nakon jednog α-raspada i dva β-raspada, pretvorio se u izotop

1) olovo 2) polonij 3) bizmut 4) talij

A23 Jedan način mjerenja Planckove konstante temelji se na određivanju maksimalne kinetičke energije elektrona tijekom fotoelektričnog efekta mjerenjem napona koji ih usporava. Tablica prikazuje rezultate jednog od prvih takvih eksperimenata.

Planckova konstanta prema rezultatima ovog eksperimenta jednaka je

1) 6,6⋅10 -34 J⋅s
2) 5,7⋅10 -34 J⋅s
3) 6,3⋅10 -34 J⋅s
4) 6,0⋅10 -34 J⋅s

A24 Pri mjerenju struje u spiralnoj žici Rčetvero učenika spojilo je ampermetar na različite načine. Rezultat je prikazan na slici. Označite ispravan spoj ampermetra.

A25 Pri izvođenju pokusa student je istraživao ovisnost modula elastičnosti opruge o duljini opruge koja se izražava formulom F(l) = k|l − l 0 | , Gdje l 0- duljina opruge u nedeformiranom stanju.

Graf dobivene ovisnosti prikazan je na slici.

Koja od tvrdnji odgovara(ju) rezultatima pokusa?

A. Nedeformirana duljina opruge je 3 cm.
B. Krutost opruge je 200 N/m.

1) samo A
2) samo B
3) i A i B
4) ni A ni B

2. DIO

Odgovor na zadatke u ovom dijelu (B1-B4) je niz brojeva. Odgovore prvo unesite u tekst rada, a zatim ih prenesite u obrazac za odgovore broj 1 desno od broja odgovarajućeg zadatka, počevši od prve ćelije, bez razmaka i dodatnih znakova. Svaki broj upišite u poseban kvadratić prema uzorcima danim u obrascu.

U 1 Kao rezultat prijelaza iz jedne kružne orbite u drugu, smanjuje se centripetalna akceleracija Zemljina satelita. Kako se radijus orbite satelita, brzina njegovog orbitalnog gibanja i period revolucije oko Zemlje mijenjaju kao rezultat ovog prijelaza? Za svaku količinu odredite odgovarajuću prirodu promjene:

1) povećana
2) smanjena
3) nije se promijenio

B2 Temperatura hladnjaka toplinskog stroja je povećana, a temperatura grijača ostala je ista. Količina topline koju plin prima iz grijača po ciklusu nije se promijenila. Kako se mijenjala učinkovitost toplinskog stroja, količina topline koju je plin po ciklusu predao hladnjaku i rad plina po ciklusu?
Za svaku količinu odredite odgovarajuću prirodu promjene:

1) povećana
2) smanjena
3) nije se promijenio

Odabrane brojeve za svaku fizikalnu veličinu upiši u tablicu. Brojevi u odgovoru mogu se ponavljati.

B3 Snop svjetlosti prelazi iz vode u zrak. Frekvencija svjetlosnog vala je ν, brzina svjetlosti u vodi je v, indeks loma vode u odnosu na zrak - n. Uspostavite podudarnost između fizikalnih veličina i formula pomoću kojih se one mogu izračunati. Za svako mjesto u prvom stupcu odaberite odgovarajuće mjesto u drugom i upišite odabrane brojeve u tablicu ispod odgovarajućih slova.

U 4 Kondenzator titrajnog kruga spojen je na izvor konstantnog napona (vidi sliku). Grafikoni A i B prikazuju promjene fizikalnih veličina koje karakteriziraju oscilacije u krugu nakon pomicanja sklopke K u položaj 2. Uspostavite podudarnost između grafova i fizikalnih veličina čiju ovisnost o vremenu ovi grafovi mogu prikazati. Za svako mjesto u prvom stupcu odaberite odgovarajuće mjesto u drugom i upišite odabrane brojeve u tablicu ispod odgovarajućih slova.

Ne zaboravite sve odgovore prenijeti u obrazac za odgovore br.1.

3. DIO

Zadaci C1-C6 su zadaci čije je cjelovito rješenje potrebno upisati u obrascu za odgovore br. 2. Preporuča se izraditi idejno rješenje na nacrtu. Prilikom rješavanja obrasca za odgovore br. 2 prvo upišite broj zadatka (CI, C2 itd.), a zatim rješenje odgovarajućeg zadatka. Jasno i čitko zapišite svoje odgovore.

C1

Potpuno ispravno rješenje svakog od zadataka C2-C6 mora uključivati ​​zakone i formule čija je uporaba nužna i dovoljna za rješavanje problema, kao i matematičke transformacije, izračune s numeričkim odgovorom i, ako je potrebno, crtež koji objašnjava rješenje.

C2 Masa paka m N m

C3 str 1= 4·10 5 Pa. Udaljenost od dna posude do klipa je L S= 25 cm 2. Kao rezultat sporog zagrijavanja, plin je dobio određenu količinu topline Q= 1,65 kJ, a klip je prešao jedan put x F tr = 3 10 3 N. Pronađite L

C4 Tijekom laboratorijskog rada učenik je sastavljao električni strujni krug prema shemi na slici. Otpornost R 1 i R 2 jednaki su 20 Ohma i 150 Ohma. Otpor voltmetra je 10 kOhm, a ampermetra 0,4 Ohm. EMF izvora je 36 V, a unutarnji otpor 1 Ohm.

C5

C6 t= 8·10 -4 s emitira N S P

Sustav ocjenjivanja ispitnog rada iz fizike

1. DIO

Za točan odgovor na svaki zadatak iz 1. dijela daje se 1 bod. Ako su navedena dva ili više odgovora (uključujući točan), netočan odgovor ili bez odgovora – 0 bodova.

2. DIO

Zadatak s kratkim odgovorom smatra se točno obavljenim ako je u zadacima B1-B4 točno naveden niz brojeva.

Za potpuno točan odgovor daju se 2 boda, 1 bod - napravljena je jedna pogreška; za netočan odgovor (više od jedne pogreške) ili nedostatak - 0 bodova.

3. DIO

KRITERIJI ZA VREDNOVANJE IZVRŠENOSTI ZADATAKA S DETALJNIM ODGOVOROM

C1 Na slici je prikazan električni krug koji se sastoji od galvanskog elementa, reostata, transformatora, ampermetra i voltmetra. U početnom trenutku, klizač reostata je postavljen u sredini i nepomičan. Na temelju zakona elektrodinamike objasnite kako će se očitanja instrumenata mijenjati kako se klizač reostata pomiče ulijevo. Zanemari EMF samoindukcije u usporedbi s ε.

C2 Masa paka m počinje gibati po kanalu AB iz točke A iz stanja mirovanja. Točka A nalazi se iznad točke B na visini N= 6 m. Tijekom kretanja po žlijebu, mehanička energija podloške uslijed trenja smanjuje se za ΔE = 2J. U točki B, pak izleti iz padobrana pod kutom α = 15° u odnosu na horizontalu i padne na tlo u točki D, koja se nalazi na istoj vodoravnoj liniji kao točka B (vidi sliku). BD = 4 m. Odredi masu podloška m. Otpor zraka zanemariti.

C3 Monatomski idealni plin nalazi se u horizontalnoj cilindričnoj posudi zatvorenoj klipom. Početni tlak plina str 1 = 4·10 5 Pa. Udaljenost od dna posude do klipa je L. Površina poprečnog presjeka klipa S= 25 cm 2. Uslijed polaganog zagrijavanja plin je primio količinu topline Q = 1,65 kJ, a klip se pomaknuo na udaljenost x= 10 cm.Kod gibanja klipa na njega sa strane stijenki posude djeluje sila trenja veličine F tr = 3 10 3 N. Pronađite L. Pretpostavimo da se posuda nalazi u vakuumu.

C4 Tijekom laboratorijskog rada učenik je sastavljao električni strujni krug prema shemi na slici. Otpori R1 i R2 su 20 Ohma, odnosno 150 Ohma. Otpor voltmetra je 10 kOhm, a ampermetra 0,4 Ohm. EMF izvora je 36 V, a unutarnji otpor 1 Ohm.

Na slici su prikazane skale instrumenata s očitanjima koja je učenik primio. Rade li instrumenti ispravno ili neki od njih daju netočna očitanja?

C5 Mali teret obješen na nit duljine 2,5 m prolazi kroz harmonijske oscilacije, pri čemu njegova najveća brzina doseže 0,2 m/s. Pomoću konvergentne leće žarišne duljine 0,2 m slika oscilirajuće mase projicira se na zaslon koji se nalazi na udaljenosti od 0,5 m od leće. Glavna optička os leće okomita je na ravninu titranja njihala i ravninu zaslona. Odredite najveći pomak slike tereta na ekranu od ravnotežnog položaja.

C6 Monokromatski snop paralelnih zraka stvara izvor koji u vremenu Δ t= 8·10 -4 s emitira N= 5·10 14 fotona. Fotoni normalno padaju na mjesto S= 0,7 cm 2 i stvoriti tlak P= 1,5·10 -5 Pa. U ovom slučaju 40% fotona se reflektira, a 60% apsorbira. Odredite valnu duljinu zračenja.

Državno tehničko sveučilište Kamčatka

A. Isakov

Rješavanje zadataka Jedinstvenog državnog ispita - 2014

Petropavlovsk-Kamčatski

UDK 50(075.8)

Recenzent doktor fizikalno-matematičkih znanosti,

Profesor Dalekoistočnog saveznog sveučilišta Stotsenko L.G.

Isakov Aleksandar Jakovljević

I85 Fizika. Rješavanje problema Jedinstvenog državnog ispita - 2014. 1. dio: KamchatSTU, 2013. - 172 str.

Predstavljena su rješenja zadataka iz zbirke varijanti zadataka A. G. Gribova, planiranih, prema mišljenju autora, za uključivanje u ispitne materijale iz fizike u 2014.

Većina zadataka opremljena je detaljnim rješenjima s analizom primjenjivih zakona i definicija, a za standardne probleme najosnovnije razine navedeni su samo dijagrami rješenja

Zbirka je namijenjena, prije svega, srednjoškolcima koji namjeravaju svladati metode rješavanja problema, posebno dijela "C" u okviru modernog Jedinstvenog državnog ispita.

Prikazani materijali mogu biti korisni i studentima prve godine studija opće fizike na sveučilišnoj razini tehničkih programa, posebno studentima dopisnog obrazovanja, kada program svladavaju samostalno.

opcija 1

A1. Četiri tijela kretala su se duž osi Ox. Tablica prikazuje ovisnost njihovih koordinata o vremenu:

Koje bi tijelo moglo imati stalnu brzinu različitu od nule?

1. Moguće je vizualizirati značenje odluke pomoću grafova kretanja, tj. ovisnosti koordinata tijela o vremenu:

iz čega je jasno da samo u prvom slučaju vrijednost prosječne brzine kretanja u projekciji na zadanu os ostaje konstantna tijekom cijelog kretanja

2. Brzina drugog tijela tijekom cijelog gibanja ostaje jednaka nuli, što ne zadovoljava uvjet postavljen u zadatku

v x 2 = 0;

3. Treće tijelo se giba ubrzano pa

v x3 = kt 2,

gdje je k neki konstantni koeficijent, tj. Modul projekcije brzine na os Ox ovisi o vremenu.

4. Četvrto tijelo u t2 = 2 s i t4 = 4 s se zaustavlja (vx 4 = 0) i mijenja smjer kretanja.

A2. Lopta se giba po kružnici polumjera r brzinom v. Kako će se promijeniti njegova normala (centripetalna akceleracija) ako se polumjer kruga poveća 3 puta, a modul brzine lopte ostane isti?

1. Svako tijelo koje se kreće po zakrivljenoj putanji (koja uključuje kružnicu) uvijek ima ubrzanje različito od nule, jer:

a r = ddt v,

Treba napomenuti da se vremenska derivacija uzima iz vektora brzine, koji je, kao i svaki vektor, karakteriziran modulom (veličinom) i smjerom. Tijekom krivocrtnog gibanja, čak i uz konstantan modul brzine, smjer se mijenja - dakle, takvo je gibanje, po definiciji, ubrzano.

2. Pri razmatranju krivocrtnog gibanja s kinematičke točke gledišta, uobičajeno je predstavljati ubrzanje u obliku dvije komponente - tangencijalnog (tangencijalnog) aτ i normalnog (centripetalnog) ubrzanja ar n:

3. Dakle, na temelju napisanih jednadžbi jasno je da vektor tangencijalne akceleracije ostaje konstantan po veličini i usmjeren tangencijalno na zadanu točku putanje. Mol normalne akceleracije, obrnuto proporcionalan polumjeru kruga, smanjit će se za faktor tri kako se taj radijus poveća za faktor tri.

A3. U blizini površine Mjeseca na astronauta djeluje gravitacijska sila F1 = 120 N. Kojom gravitacijskom silom djeluje Mjesec na istog astronauta u letjelici koja se kreće kružnom putanjom oko Mjeseca na udaljenosti od tri polumjera Mjeseca. iz njegovog središta?

1. Između astronauta i Mjeseca postoji gravitacijska interakcija u skladu s Newtonovim zakonom:

gdje je G gravitacijska konstanta koju je ustanovio Cavendish, M i m su masa Mjeseca i astronauta, R je polumjer Mjeseca.

2. Dijeleći jednadžbe jednu s drugom dobivamo:

A4. Kuglice se kreću brzinama prikazanim na slici i sudaraju se. Kako će biti usmjerena ukupna količina gibanja kuglica nakon sudara ako je udar apsolutno elastičan?

1. U apsolutno elastičnom sudaru tijela očuvana je količina gibanja i kinetička energija, zbroj impulsa tijela prije sudara jednak je zbroju impulsa tijela nakon sudara, što nam omogućuje da napišemo sljedeća jednadžba za konačnu količinu gibanja tijela:

p r 1,2 = p 12 + p 2 2 ;

A5. Dječak je gurnuo sanjke s vrha tobogana. Neposredno nakon točke sanjke su imale brzinu v1 = 5 m/s, au podnožju tobogana bila je jednaka v2 = 15 m/s. Trenje saonica o snijeg je zanemarivo. Kolika je visina tobogana?

1. Kretanje saonica niz padinu bez uzimanja u obzir sila trenja događa se pod utjecajem gravitacije, što se odnosi na konzervativne sile, tj. Vrijedi zakon održanja energije:

E1 = E2; K1 + P1 = K2 + P2;

2. U početnoj točki 1 sanjke imaju kinetičku i potencijalnu energiju. Ako se razina u podnožju planine uzme kao nulta razina potencijalne energije, tada će potencijalna energija na kraju spuštanja biti nula. U ovom slučaju, zakon održanja energije će imati oblik:

1. Brzina zvuka c u mediju, bez uzimanja u obzir disperzije (ovisnosti brzine elastičnih valova o frekvenciji) jednaka je umnošku frekvencije ν i valne duljine λ:

c = λ1 ν1 = λ2 ν2 ; λ1 λ2 = ν2 ν1 = 4;

A7. Kao rezultat hlađenja idealnog plina, prosječna kinetička energija toplinskog gibanja njegovih molekula smanjila se za tri puta. Koliko se puta promijenila apsolutna temperatura tog idealnog plina?

1. Idealna molekula plina ima tri translacijska stupnja slobode i = 3, stoga je kinetička energija translatornog gibanja, u skladu s osnovnom jednadžbom molekulske kinetičke teorije, određena jednadžbom:

< ε >= 2 i k B T = 3 2 k B T ,

gdje je kB konstanta Ludwiga Boltzmanna, T je apsolutna temperatura.

2. Kinetička energija molekula idealnog plina u dva zadana stanja:

A8. Jedan mol razrijeđenog plina prvo je izotermno komprimiran, a zatim izohorno zagrijan. Koja od slika prikazuje grafikon tih procesa?

1. Za odgovor na postavljeno pitanje potrebno je prikazati izoprocese

V razne kombinacije parametara stanja:

2. Usporedba grafikona uzimajući u obzir redoslijed procesa (prvo je plin pri konstantnoj temperaturi komprimiran, tj. povećan mu je tlak, a zatim pri konstantnom tlaku zagrijavan); grafikon 2 odgovara zadani tok procesa.

A9. Voda može ispariti:

1. Samo kod vrenja;

2. Samo kada se zagrije;

3. Na bilo kojoj temperaturi, ako je para iznad površine vode nezasićena;

4. Na bilo kojoj temperaturi, ako je para u zraku iznad površine vode zasićena?

1. U tekućem stanju, molekule tvari uglavnom izvode oscilatorna kretanja, ali neke od molekula, kao rezultat interakcije između susjeda, dobivaju translacijsku komponentu gibanja; upravo te molekule, smještene u površinskom sloju tekućine , koji su u stanju nadvladati sile površinske napetosti i napustiti tekućinu, pretvarajući se u njezinu paru.

2. U principu, proces isparavanja događa se na bilo kojoj temperaturi, ako je para iznad površine nezasićena, kada dođe do stanja zasićenja, broj molekula koje napuštaju jedinicu površine tekućine po jedinici vremena postaje jednak broju tekućina koje se vraćaju u tekućine tijekom procesa kondenzacije, u ovom slučaju govore o stanju dinamičke ravnoteže između tekućeg i parovitog stanja.

3. Dakle, količina tvari u tekućem stanju smanjit će se zbog isparavanja u svim slučajevima sve dok tlak pare ne dosegne svoju vrijednost zasićenja.

A10. Plin je izvršio rad A = 10 J i primio količinu topline Q = 6 J. Unutarnja energija plina U:

1. Povećana za 16 J;

2. Smanjio se za 16 J?

3. Povećana za 4 J;

4. Smanjio se za 4 J?

1. U skladu s prvim zakonom termodinamike:

δ Q = δ A + U; U = 6 − 10 = − 4J;

Unutarnja energija plina smanjila se za 4 J.

A11. Dva stacionarna točkasta električna naboja djeluju modulom sila jedan na drugog sa silama jednakim po modulu 9 µN. Koliki će biti modul međudjelovanja sila između naboja ako se, ne mijenjajući udaljenost među njima, modul svakog od njih poveća 3 puta?

1. Međudjelovanje točkastih električnih naboja pokorava se Coulombovom zakonu:

A12. Dva otpornika spojena su paralelno u električni krug, s I1 = 0,8 A, I2 = 0,2 A. Za otpore otpornika vrijedi sljedeća relacija:

1. Otpornici su spojeni paralelno, tako da će pad napona na njima biti isti, što omogućuje primjenu posljedica Ohmovog zakona na dio kruga:

A13. Temeljni zakon elektromagnetske indukcije Michaela Faradaya

εi = − Φ t B

može se objasniti:

1. Međudjelovanje dviju paralelnih žica kroz koje teče struja;

2. Odstupanje magnetske igle koja se nalazi u blizini vodiča s strujom paralelnom s njim;

3. Pojava električne struje u zatvorenoj zavojnici kada se struja povećava u drugoj zavojnici koja se nalazi u blizini;

4. Pojava sile koja djeluje na vodič kroz koji teče struja u magnetskom polju

1. Manifestacija zakona elektromagnetizma

Treći slučaj odgovara indukciji. Eksperimentalna potvrda tome može biti transformator spojen na krug izmjenične struje, pri čemu se u krugu prvog svitka jakost struje mijenja po sinusoidnom zakonu, tj. tok magnetske indukcije mijenja se po sinusoidnom zakonu

Φ B (t ) = Φ B (max) sin ω t;

A14. Napon na pločama kondenzatora u titrajnom krugu mijenja se tijekom vremena u skladu sa zadanim grafikonom. Kakva transformacija

1 = 2 10 − 6 s do t2

3 10 −6 s?

1. Energija magnetskog polja zavojnice opada od maksimalne vrijednosti do nule;

2. Energija magnetskog polja zavojnice pretvara se u energiju električnog polja kondenzatora;

3. Energija električnog polja kondenzatora raste od nule do maksimalne vrijednosti;

4. Energija električnog polja kondenzatora pretvara se u energiju magnetskog polja kondenzatora;

1. Energija nabijenog kondenzatora određena je jednadžbom:

oni. u određenom vremenskom razdoblju energija kondenzatora se mijenja od određene vrijednosti amplitude do nule.

2. U skladu sa zakonom održanja elektromagnetske energije, smanjenje energije električnog polja kondenzatora mora biti popraćeno povećanjem magnetskog polja zavojnice, tj. U određenom vremenskom intervalu događa se proces pretvaranja električne energije u magnetsku.

A15. Na slici je prikazan put svjetlosne zrake kroz staklenu prizmu u zraku. Ako je točka O središte kruga, tada je indeks loma stakla n jednak omjeru duljina segmenata:

1. Zakon loma svjetlosti za razmatrani slučaj bit će napisan na sljedeći način:

A16. U inercijalnom referentnom sustavu svjetlost iz stacionarnog izvora širi se u vakuumu brzinom c. Ako se izvor i zrcalo kreću jedno prema drugome brzinama jednakim po veličini v, tada je brzina reflektirane zrake svjetlosti u inercijalnom referentnom okviru pridruženom izvoru jednaka: