Підготовка до ОГЕ і ЄДІ

Середню загальну освіту

лінія УМК А. В. Грачова. Фізика (10-11) (баз., Поглиблений.)

Лінія УМК А. В. Грачова. Фізика (7-9)

Лінія УМК А. В. Перишкін. Фізика (7-9)

Підготовка до ЄДІ з фізики: приклади, рішення, пояснення

розбираємо завдання ЄДІ з фізики (Варіант С) з учителем.

Лебедєва Алевтина Сергіївна, учитель фізики, стаж роботи 27 років. Почесна грамота Міністерства освіти Московської області (2013 рік), Подяка Голови Воскресенського муніципального району (2015 рік), Грамота Президента Асоціації вчителів математики та фізики Московської області (2015 рік).

В роботі представлені завдання різних рівнів складності: базового, підвищеного і високого. Завдання базового рівня, це прості завдання, які перевіряють засвоєння найбільш важливих фізичних понять, моделей, явищ і законів. Завдання підвищеного рівня спрямовані на перевірку вміння використовувати поняття і закони фізики для аналізу різних процесів і явищ, а також вміння вирішувати завдання на застосування одного-двох законів (формул) з будь-якої з тим шкільного курсу фізики. У роботі 4 завдання частини 2 є завданнями високого рівня складності і перевіряють вміння використовувати закони і теорії фізики в зміненій або новій ситуації. Виконання таких завдань вимагає застосування знань відразу з двох трьох розділів фізики, тобто високого рівня підготовки. даний варіант повністю відповідає демонстраційного варіанту ЄДІ 2017 року, завдання взяті з відкритого банку завдань ЄДІ.

На малюнку представлений графік залежності модуля швидкості від часу t. Визначте за графіком шлях, пройдений автомобілем в інтервалі часу від 0 до 30 с.

Рішення. Шлях, пройдений автомобілем в інтервалі часу від 0 до 30 з найпростіше визначити як площа трапеції, підставами якої є інтервали часу (30 - 0) \u003d 30 c і (30 - 10) \u003d 20 с, а висотою є швидкість v \u003d 10 м / с, тобто

S =	(30 + 20) з	10 м / с \u003d 250 м.
	2

Відповідь. 250 м.

Вантаж масою 100 кг піднімають вертикально вгору за допомогою троса. На малюнку приведена залежність проекції швидкості V вантажу на вісь, направлену вгору, від часу t. Визначте модуль сили натягу троса протягом підйому.

Рішення. За графіком залежності проекції швидкості v вантажу на вісь, направлену вертикально вгору, від часу t, Можна визначити проекцію прискорення вантажу

a =	∆v	=	(8 - 2) м / с	\u003d 2 м / с 2.
	∆t		3 з

На вантаж діють: сила тяжіння, спрямована вертикально вниз і сила натягу троса, спрямована уздовж троса вертикально вгору дивись рис. 2. Запишемо основне рівняння динаміки. Скористаємося другим законом Ньютона. Геометрична сума сил діючих на тіло дорівнює добутку маси тіла на що повідомляється йому прискорення.

+ = (1)

Запишемо рівняння для проекції векторів в системі відліку, пов'язаної із землею, вісь OY спрямуємо вгору. Проекція сили натягу позитивна, так як напрямок сили збігається з напрямом осі OY, проекція сили тяжіння негативна, так як вектор сили протилежно спрямований осі OY, проекція вектора прискорення теж позитивна, так тіло рухається з прискоренням вгору. маємо

T – mg = ma (2);

з формули (2) модуль сили натягу

Т = m(g + a) \u003d 100 кг (10 + 2) м / с 2 \u003d 1200 Н.

відповідь. 1200 Н.

Тіло тягнуть за шорсткою горизонтальній поверхні з постійною швидкістю модуль якої дорівнює 1, 5 м / с, прикладаючи до нього силу так, як показано на малюнку (1). При цьому модуль діючої на тіло сили тертя ковзання дорівнює 16 Н. Чому дорівнює потужність, що розвивається силою F?

Рішення. Уявімо собі фізичний процес, заданий в умові завдання і зробимо схематичне креслення із зазначенням всіх сил, що діють на тіло (рис.2). Запишемо основне рівняння динаміки.

Тр + + \u003d (1)

Вибравши систему відліку, пов'язану з нерухомою поверхнею, запишемо рівняння для проекції векторів на вибрані координатні осі. За умовою завдання тіло рухається рівномірно, так як його швидкість постійна і дорівнює 1,5 м / с. Це означає, прискорення тіла дорівнює нулю. По горизонталі на тіло діють дві сили: сила тертя ковзання тр. і сила, з якою тіло тягнуть. Проекція сили тертя негативна, так як вектор сили не збігається з напрямком осі Х. проекція сили F позитивна. Нагадуємо, для знаходження проекції опускаємо перпендикуляр з початку і кінця вектора на обрану вісь. З огляду на це маємо: F cosα - F тр \u003d 0; (1) висловимо проекцію сили F, це Fcosα \u003d F тр \u003d 16 Н; (2) тоді потужність, що розвивається силою, буде дорівнює N = Fcosα V (3) Зробимо заміну, враховуючи рівняння (2), і підставимо відповідні дані в рівняння (3):

N \u003d 16 Н · 1,5 м / с \u003d 24 Вт.

Відповідь. 24 Вт.

Вантаж, закріплений на легкій пружині жорсткістю 200 Н / м, здійснює вертикальні коливання. На малюнку представлений графік залежності зміщення x вантажу від часу t. Визначте, чому дорівнює маса вантажу. Відповідь округлите до цілого числа.

Рішення. Вантаж на пружині здійснює вертикальні коливання. За графіком залежності зміщення вантажу х від часу t, Визначимо період коливань вантажу. Період коливань дорівнює Т \u003d 4 с; з формули Т \u003d 2π висловимо масу m вантажу.

=	T	;	m	=	T 2	; m = k	T 2	; m \u003d 200 H / м	(4 с) 2	\u003d 81,14 кг ≈ 81 кг.
	2π		k		4π 2		4π 2		39,438

відповідь: 81 кг.

На малюнку показана система з двох легких блоків і невагомого троса, за допомогою якого можна утримувати в рівновазі або піднімати вантаж масою 10 кг. Тертя дуже малий. На підставі аналізу наведеного малюнка виберіть двавірних утвердження і вкажіть у відповіді їх номери.

1. Для того щоб утримувати вантаж в рівновазі, потрібно діяти на кінець мотузки з силою 100 Н.
2. Зображена на малюнку система блоків не дає виграшу в силі.
3. h, Потрібно витягнути ділянку мотузки довжиною 3 h.
4. Для того щоб повільно підняти вантаж на висоту hh.

Рішення. У цьому завданню необхідно згадати прості механізми, а саме блоки: рухливий і нерухомий блок. Рухомий блок дає виграш в силі в два рази, при цьому ділянка мотузки потрібно витягнути в два рази довше, а нерухомий блок використовують для перенаправлення сили. В роботі прості механізми виграшу не дають. Після аналізу завдання відразу вибираємо потрібні твердження:

1. Для того щоб повільно підняти вантаж на висоту h, Потрібно витягнути ділянку мотузки довжиною 2 h.
2. Для того щоб утримувати вантаж в рівновазі, потрібно діяти на кінець мотузки з силою 50 Н.

Відповідь. 45.

У посудину з водою повністю занурений алюмінієвий вантаж, закріплений на невагомою і нерастяжимой нитки. Вантаж не стосується стінок і дна посудини. Потім в такій же посудину з водою опускають залізний вантаж, маса якого дорівнює масі алюмінієвого вантажу. Як в результаті цього зміняться модуль сили натягу нитки і модуль діючої на вантаж сили тяжіння?

1. збільшується;
2. зменшується;
3. Не змінюється.

Рішення. Аналізуємо умову задачі і виділяємо ті параметри, які не змінюються в ході дослідження: це маса тіла і рідина, в яку занурюють тіло на нитки. Після цього краще виконати схематичний малюнок і вказати діючі на вантаж сили: сила натягу нитки F упр, спрямована уздовж нитки вгору; сила тяжіння, спрямована вертикально вниз; архимедова сила a , Що діє з боку рідини на занурене тіло і спрямована вгору. За умовою завдання маса вантажів однакова, отже, модуль діючої на вантаж сили тяжіння не змінюється. Так як щільність вантажів різна, то обсяг теж буде різний

V =	m	.
	p

Щільність заліза 7800 кг / м 3, а алюмінієвого вантажу 2700 кг / м 3. отже, V ж< V a. Тіло в рівновазі, рівнодіюча всіх сил, що діють на тіло дорівнює нулю. Направимо координатну вісь OY нагору. Основне рівняння динаміки з урахуванням проекції сил запишемо у вигляді F упр + F a – mg \u003d 0; (1) Висловимо силу натягу F упр \u003d mg – F a (2); архимедова сила залежить від щільності рідини і об'єму зануреної частини тіла F a = ρ gVп.ч.т. (3); Щільність рідини не змінюється, а обсяг тіла з заліза менше V ж< V a, Тому архимедова сила, що діє на залізний вантаж буде менше. Робимо висновок про модуль сили натягу нитки, працюючи з рівняння (2), він зросте.

Відповідь. 13.

брусок масою m зісковзує із закріпленою шорсткою похилій площині з кутом α при підставі. Модуль прискорення бруска дорівнює a, Модуль швидкості бруска зростає. Опором повітря можна знехтувати.

Установіть відповідність між фізичними величинами та формулами, за допомогою яких їх можна обчислити. До кожної позиції першого стовпця підберіть відповідну позицію з другого стовпця і запишіть в таблицю обрані цифри під відповідними буквами.

Б) Коефіцієнт тертя бруска про похилу площину

3) mg cosα

4) sinα -	a
	gcosα

Рішення. Дане завдання вимагає застосування законів Ньютона. Рекомендуємо зробити схематичне креслення; вказати всі кінематичні характеристики руху. Якщо можливо, зобразити вектор прискорення і вектори всіх сил, прикладених до рухомого тіла; пам'ятати, що сили, що діють на тіло, - результат взаємодії з іншими тілами. Потім записати основне рівняння динаміки. Вибрати систему відліку і записати отримане рівняння для проекції векторів сил і прискорень;

Дотримуючись запропонованого алгоритму, зробимо схематичне креслення (рис. 1). На малюнку зображені сили, прикладені до центру тяжіння бруска, і координатні осі системи відліку, пов'язаної з поверхнею похилій площині. Так як всі сили постійні, то рух бруска буде равнопеременное з наростаючою швидкістю, тобто вектор прискорення направлений в сторону руху. Виберемо напрямок осей як зазначено на малюнку. Запишемо проекції сил, на вибрані осі.

Запишемо основне рівняння динаміки:

Тр + \u003d (1)

запишемо дане рівняння (1) для проекції сил і прискорення.

На вісь OY: проекція сили реакції опори позитивна, так як вектор збігається з напрямком осі OY N y = N; проекція сили тертя дорівнює нулю так як вектор перпендикулярний осі; проекція сили тяжіння буде негативна і рівна mg y= – mgcosα; проекція вектора прискорення a y \u003d 0, так як вектор прискорення перпендикулярний осі. маємо N – mgcosα \u003d 0 (2) з рівняння висловимо силу реакції діючої на брусок, з боку похилій площині. N = mgcosα (3). Запишемо проекції на вісь OX.

На вісь OX: проекція сили N дорівнює нулю, так як вектор перпендикулярний осі ОХ; Проекція сили тертя негативна (вектор спрямований у протилежний бік щодо обраної осі); проекція сили тяжіння позитивна і дорівнює mg x = mgsinα (4) з прямокутного трикутника. Проекція прискорення позитивна a x = a; Тоді рівняння (1) запишемо з урахуванням проекції mgsinα - F тр \u003d ma (5); F тр \u003d m(gsinα - a) (6); Пам'ятаємо, що сила тертя пропорційна силі нормального тиску N.

За визначенням F тр \u003d μ N (7), висловимо коефіцієнт тертя бруска про похилу площину.

μ =	F тр	=	m(gsinα - a)	\u003d Tgα -	a	(8).
	N		mgcosα		gcosα

Вибираємо відповідні позиції для кожної літери.

Відповідь. A - 3; Б - 2.

Завдання 8. Газоподібний кисень знаходиться в посудині об'ємом 33,2 літра. Тиск газу 150 кПа, його температура 127 ° С. Визначте масу газу в цій посудині. Відповідь висловіть в грамах і округлите до цілого числа.

Рішення. Важливо звернути увагу на переклад одиниць в систему СІ. Температуру переводимо в Кельвіна T = t° С + 273, обсяг V \u003d 33,2 л \u003d 33,2 · 10 -3 м 3; тиск переводимо P \u003d 150 кПа \u003d 150 000 Па. Використовуючи рівняння стану ідеального газу

висловимо масу газу.

Обов'язково звертаємо увагу, в яких одиниця просять записати відповідь. Це дуже важливо.

Відповідь. 48 р

Завдання 9. Ідеальний одноатомний газ в кількості 0,025 моль адиабатически розширився. При цьому його температура знизилася з + 103 ° С до + 23 ° С. Яку роботу зробив газ? Відповідь висловіть в Джоулях і округлите до цілого числа.

Рішення. По-перше, газ одноатомний число ступенів свободи i \u003d 3, по-друге, газ розширюється адіабатично - це значить без теплообміну Q \u003d 0. Газ виконує роботу за рахунок зменшення внутрішньої енергії. З огляду на це, перший закон термодинаміки запишемо у вигляді 0 \u003d Δ U + A г; (1) висловимо роботу газу A г \u003d -Δ U (2); Зміна внутрішньої енергії для одноатомного газу запишемо як

Відповідь. 25 Дж.

Відносна вологість порції повітря при деякій температурі дорівнює 10%. У скільки разів слід змінити тиск цієї порції повітря для того, щоб при незмінній температурі його відносна вологість збільшилася на 25%?

Рішення. Питання, пов'язані з насиченою парою і вологістю повітря, найчастіше викликають труднощі у школярів. Скористаємося формулою для розрахунку відносної вологості повітря

За умовою завдання температура не змінюється, значить, тиск насиченої пари залишається тим же. Запишемо формулу (1) для двох станів повітря.

φ 1 \u003d 10%; φ 2 \u003d 35%

Висловимо тиску повітря з формул (2), (3) і знайдемо відношення тисків.

P 2	=	φ 2	=	35	= 3,5
P 1		φ 1		10

Відповідь. Тиск слід збільшити в 3,5 рази.

Гаряче речовина в рідкому стані повільно охолоджувалося в плавильної печі з постійною потужністю. У таблиці наведено результати вимірювань температури речовини з плином часу.

Виберіть із запропонованого переліку два твердження, які відповідають результатам проведених вимірювань і вкажіть їх номери.

1. Температура плавлення речовини в даних умовах дорівнює 232 ° С.
2. Через 20 хв. після початку вимірювань речовина знаходилася тільки в твердому стані.
3. Теплоємність речовини в рідкому і твердому стані однакова.
4. Через 30 хв. після початку вимірювань речовина знаходилася тільки в твердому стані.
5. Процес кристалізації речовини зайняв більше 25 хвилин.

Рішення. Так як речовина охолоджувалося, то його внутрішня енергія зменшувалася. Результати вимірювання температури, дозволяють визначити температуру, при якій речовина починає кристалізуватися. Поки речовина переходить з рідкого стану в тверде, температура не змінюється. Знаючи, що температура плавлення і температура кристалізації однакові, вибираємо твердження:

1. Температура плавлення речовини в даних умовах дорівнює 232 ° С.

Друге вірне твердження це:

4. Через 30 хв. після початку вимірювань речовина знаходилася тільки в твердому стані. Так як температура в цей момент часу, вже нижче температури кристалізації.

Відповідь.14.

В ізольованій системі тіло А має температуру + 40 ° С, а тіло Б температуру + 65 ° С. Ці тіла привели в теплової контакт один з одним. Через деякий час настав теплова рівновага. Як в результаті змінилася температура тіла Б і сумарна внутрішня енергія тіла А і Б?

Для кожної величини визначте відповідний характер зміни:

1. збільшилася;
2. зменшилася;
3. Не змінилась.

Запишіть в таблицю обрані цифри для кожної фізичної величини. Цифри у відповіді можуть повторюватися.

Рішення. Якщо в ізольованій системі тіл не відбувається ніяких перетворень енергії крім теплообміну, то кількість теплоти, віддане тілами, внутрішня енергія яких зменшується, дорівнює кількості теплоти, отриманого тілами, внутрішня енергія яких збільшується. (Згідно із законом збереження енергії.) При цьому сумарна внутрішня енергія системи не змінюється. Завдання такого типу вирішуються на підставі рівняння теплового балансу.

∆U \u003d Σ	n	∆U i \u003d0 (1);
	i = 1

де Δ U - зміна внутрішньої енергії.

У нашому випадку в результаті теплообміну внутрішня енергія тіла Б зменшується, а значить зменшується температура цього тіла. Внутрішня енергія тіла А збільшується, так як тіло отримало кількість теплоти від тіла Б, то температура його збільшиться. Сумарна внутрішня енергія тіл А і Б не змінюється.

Відповідь. 23.

Протон p, Що влетів в зазор між полюсами електромагніту, має швидкість, перпендикулярну вектору індукції магнітного поля, як показано на малюнку. Куди спрямована діюча на протон сила Лоренца щодо малюнка (вгору, до спостерігача, від спостерігача, вниз, вліво, вправо)

Рішення. На заряджену частку магнітне поле діє з силою Лоренца. Для того щоб визначити напрямок цієї сили, важливо пам'ятати мнемонічне правило лівої руки, не забувати враховувати заряд частинки. Чотири пальці лівої руки направляємо по вектору швидкості, для позитивно зарядженої частинки, вектор повинен перпендикулярно входити в долоню, великий палець відставлений на 90 ° показує напрямок діючої на частку сили Лоренца. В результаті маємо, що вектор сили Лоренца спрямований від спостерігача щодо малюнка.

Відповідь. від спостерігача.

модуль напруженості електричного поля в плоскому повітряному конденсаторі ємністю 50 мкФ дорівнює 200 В / м. Відстань між пластинами конденсатора 2 мм. Чому дорівнює заряд конденсатора? Відповідь запишіть у мкКл.

Рішення. Переведемо всі одиниці вимірювання в систему СІ. Ємність С \u003d 50 мкФ \u003d 50 · 10 -6 Ф, відстань між пластинами d \u003d 2 · 10 -3 м. У задачі йдеться про плоскому повітряному конденсаторі - пристрої для накопичення електричного заряду і енергії електричного поля. З формули електричної ємності

де d - відстань між пластинами.

висловимо напруга U \u003d E · d(4); Підставами (4) в (2) і розрахуємо заряд конденсатора.

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

Звертаємо увагу, в яких одиницях потрібно записати відповідь. Отримали в кулонах, а представляємо в мкКл.

Відповідь. 20 мкКл.

Учень провів досвід з заломлення світла, представлений на фотографії. Як змінюється при збільшенні кута падіння кут заломлення світла, що поширюється в склі, і показник заломлення скла?

1. збільшується
2. зменшується
3. Не змінюється
4. Запишіть в таблицю обрані цифри для кожної відповіді. Цифри у відповіді можуть повторюватися.

Рішення. У завданнях такого плану згадуємо, що таке переломлення. Це зміна напрямку поширення хвилі при проходженні з одного середовища в іншу. Викликано воно тим, що швидкості поширення хвиль в цих середовищах різні. Розібравшись з якої середовища в яку світло поширюється, запишемо закону заломлення у вигляді

sinα	=	n 2	,
sinβ		n 1

де n 2 - абсолютний показник заломлення скла, середа куди йде світло; n 1 - абсолютний показник заломлення першого середовища, звідки світло йде. для повітря n 1 \u003d 1. α - кут падіння променя на поверхню скляного напівциліндра, β - кут заломлення променя в склі. Причому, кут заломлення буде менше кута падіння, так як скло оптично більш щільне середовище - середовище з великим показником заломлення. Швидкість поширення світла в склі менше. Звертаємо увагу, що кути вимірюємо від перпендикуляра, відновленого в точці падіння променя. Якщо збільшувати кут падіння, то і кут заломлення буде рости. Показник заломлення скла від цього не змінюватиметься.

Відповідь.

Мідна перемичка в момент часу t 0 \u003d 0 починає рухатися зі швидкістю 2 м / с по паралельних горизонтальних проводять рейках, до кінців яких приєднаний резистор опором 10 Ом. Вся система знаходиться у вертикальному однорідному магнітному полі. Опір перемички і рейок дуже малий, перемичка весь час розташована перпендикулярно рейках. Потік Ф вектора магнітної індукції через контур, утворений перемичкою, рейками і резистором, змінюється з плином часу t так, як показано на графіку.

Використовуючи графік, виберіть два вірних утвердження і вкажіть у відповіді їх номери.

1. До моменту часу t \u003d 0,1 с зміна магнітного потоку через контур дорівнює 1 МВБ.
2. Індукційний струм в перемичці в інтервалі від t \u003d 0,1 с t \u003d 0,3 с максимальний.
3. Модуль ЕРС індукції, що виникає в контурі, дорівнює 10 мВ.
4. Сила індукційного струму, поточного в перемичці, дорівнює 64 мА.
5. Для підтримки руху перемички до неї прикладають силу, проекція якої на напрям рейок дорівнює 0,2 Н.

Рішення. За графіком залежності потоку вектора магнітної індукції через контур від часу визначимо ділянки, де потік Ф змінюється, і де зміна потоку дорівнює нулю. Це дозволить нам визначити інтервали часу, в які в контурі буде виникати індукційний струм. Вірне твердження:

1) До моменту часу t \u003d 0,1 с зміна магнітного потоку через контур дорівнює 1 МВБ ΔФ \u003d (10) · 10 -3 Вб; Модуль ЕРС індукції, що виникає в контурі визначимо використовуючи закон ЕМІ

Відповідь. 13.

За графіком залежності сили струму від часу в електричному ланцюзі, індуктивність якої дорівнює 1 мГн, визначте модуль ЕРС самоіндукції в інтервалі часу від 5 до 10 с. Відповідь запишіть в мкв.

Рішення. Переведемо всі величини в систему СІ, тобто індуктивність 1 мГн переведемо в Гн, отримаємо 10 -3 Гн. Силу струму, показаної на малюнку в мА також будемо переводити в А шляхом множення на величину 10 -3.

Формула ЕРС самоіндукції має вигляд

при цьому інтервал часу дано за умовою задачі

∆t\u003d 10 c - 5 c \u003d 5 c

секунд і за графіком визначаємо інтервал зміни струму за цей час:

∆I\u003d 30 · 10 -3 - 20 · 10 -3 \u003d 10 · 10 -3 \u003d 10 -2 A.

Підставляємо числові значення в формулу (2), отримуємо

| Ɛ | \u003d 2 · 10 -6 В, або 2 мкВ.

Відповідь. 2.

Дві прозорі плоскопараллельние пластинки щільно притиснуті один до одного. З повітря на поверхню першої платівки падає промінь світла (див. Малюнок). Відомо, що показник заломлення верхньої пластинки дорівнює n 2 \u003d 1,77. Установіть відповідність між фізичними величинами та їх значеннями. До кожної позиції першого стовпця підберіть відповідну позицію з другого стовпця і запишіть в таблицю обрані цифри під відповідними буквами.

Рішення. Для вирішення завдань про заломлення світла на межі поділу двох середовищ, зокрема задач на проходження світла через плоскопараллельние пластинки можна рекомендувати наступний порядок вирішення: зробити креслення із зазначенням ходу променів, що йдуть з одного середовища в іншу; в точці падіння променя на межі поділу двох середовищ провести нормаль до поверхні, відзначити кути падіння і заломлення. Особливо звернути увагу на оптичну щільність розглянутих середовищ і пам'ятати, що при переході променя світла з оптично менш густого середовища в оптично більш щільне середовище кут заломлення буде менше кута падіння. На малюнку дано кут між падаючим променем і поверхнею, а нам потрібен кут падіння. Пам'ятаємо, що кути визначаються від перпендикуляра, відновленого в точці падіння. Визначаємо, що кут падіння променя на поверхню 90 ° - 40 ° \u003d 50 °, показник заломлення n 2 = 1,77; n 1 \u003d 1 (повітря).

Запишемо закон заломлення

sinβ \u003d	sin50	= 0,4327 ≈ 0,433
	1,77

Побудуємо приблизний хід променя через пластинки. Використовуємо формулу (1) для кордону 2-3 і 3-1. У відповіді отримуємо

А) Синус кута падіння променя на межу 2-3 між пластинками - це 2) ≈ 0,433;

Б) Кут заломлення променя при переході кордону 3-1 (в радіанах) - це 4) ≈ 0,873.

відповідь. 24.

Визначте, скільки α - частинок і скільки протонів виходить в результаті реакції термоядерного синтезу

+ → x+ y;

Рішення. При всіх ядерних реакціях дотримуються закони збереження електричного заряду і числа нуклонів. Позначимо через x - кількість альфа частинок, y- кількість протонів. складемо рівняння

+ → x + y;

вирішуючи систему маємо, що x = 1; y = 2

Відповідь. 1 - α -частинка; 2 - протона.

Модуль імпульсу першого фотона дорівнює 1,32 · 10 -28 кг · м / с, що на 9,48 · 10 -28 кг · м / с менше, ніж модуль імпульсу другого фотона. Знайдіть відношення енергії E 2 / E 1 другого і першого фотонів. Відповідь округлите до десятих часток.

Рішення. Імпульс другого фотона більше імпульсу першого фотона за умовою значить можна уявити p 2 = p 1 + Δ p (1). Енергію фотона можна виразити через імпульс фотона, використовуючи такі рівняння. це E = mc 2 (1) і p = mc (2), тоді

E = pc (3),

де E - енергія фотона, p - імпульс фотона, m - маса фотона, c \u003d 3 × 10 8 м / с - швидкість світла. З урахуванням формули (3) маємо:

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

Відповідь округляємо до десятих і отримуємо 8,2.

Відповідь. 8,2.

Ядро атома зазнало радіоактивний позитронний β - розпад. Як в результаті цього змінювалися електричний заряд ядра і кількість нейтронів в ньому?

Для кожної величини визначте відповідний характер зміни:

1. збільшилася;
2. зменшилася;
3. Не змінилась.

Запишіть в таблицю обрані цифри для кожної фізичної величини. Цифри у відповіді можуть повторюватися.

Рішення. Позитронний β - розпад в атомному ядрі відбувається при перетворень протона в нейтрон з випусканням позитрона. В результаті цього число нейтронів в ядрі збільшується на одиницю, електричний заряд зменшується на одиницю, а масове число ядра залишається незмінним. Таким чином, реакція перетворення елемента наступна:

Відповідь. 21.

У лабораторії було проведено п'ять експериментів зі спостереження дифракції за допомогою різних дифракційних решіток. Кожна з решіток висвітлювалася паралельними пучками монохроматичного світла з певною довжиною хвилі. Світло у всіх випадках падав перпендикулярно решітці. У двох з цих експериментів спостерігалося однакову кількість головних дифракційних максимумів. Вкажіть спочатку номер експерименту, в якому використовувалася дифракційна решітка з меншим періодом, а потім - номер експерименту, в якому використовувалася дифракційна решітка з великим періодом.

Рішення. Дифракцією світла називається явище світлового пучка в область геометричної тіні. Дифракцію можна спостерігати в тому випадку, коли на шляху світлової хвилі зустрічаються непрозорі ділянки або отвори в великих за розмірами і непрозорих для світла перешкодах, причому розміри цих ділянок або отворів порівнянні з довжиною хвилі. Одним з найважливіших дифракційних пристроїв є дифракційна решітка. Кутові напрямки на максимуми дифракційної картини визначаються рівнянням

dsinφ \u003d k λ (1),

де d - період дифракційної решітки, φ - кут між нормаллю до грат і напрямком на один з максимумів дифракційної картини, λ - довжина світлової хвилі, k - ціле число, зване порядком дифракційного максимуму. Висловимо з рівняння (1)

Підбираючи пари згідно з умовою експерименту, вибираємо спочатку 4 де використовувалася дифракційна решітка з меншим періодом, а потім - номер експерименту, в якому використовувалася дифракційна решітка з великим періодом - це 2.

Відповідь. 42.

За дротовому резистору тече струм. Резистор замінили на інший, з дротом з того ж металу і тієї ж довжини, але має вдвічі меншу площу поперечного перерізу, і пропустили через нього вдвічі менший струм. Як зміняться при цьому напруга на резисторі і його опір?

Для кожної величини визначте відповідний характер зміни:

1. збільшиться;
2. зменшиться;
3. Не зміниться.

Запишіть в таблицю обрані цифри для кожної фізичної величини. Цифри у відповіді можуть повторюватися.

Рішення. Важливо пам'ятати від яких величин залежить опір провідника. Формула для розрахунку опору має вигляд

закону Ома для ділянки ланцюга, з формули (2), висловимо напруга

U = I R (3).

За умовою завдання другий резистор виготовлений з дроту того ж матеріалу, тієї ж довжини, але різної площі поперечного перерізу. Площа в два рази менша. Підставляючи в (1) отримаємо, що опір збільшується в 2 рази, а сила струму зменшується в 2 рази, отже, напруга не змінюється.

Відповідь. 13.

Період коливань математичного маятника на поверхні Землі в 1, 2 рази більше періоду його коливань на деякій планеті. Чому дорівнює модуль прискорення вільного падіння на цій планеті? Вплив атмосфери в обох випадках дуже малий.

Рішення. Математичний маятник - це система, що складається з нитки, розміри якої багато більше розмірів кульки і самого кульки. Труднощі може виникнути якщо забута формула Томсона для періоду коливань математичного маятника.

T \u003d 2π (1);

l - довжина математичного маятника; g - прискорення вільного падіння.

За умовою

Висловимо з (3) g п \u003d 14,4 м / с 2. Треба відзначити, що прискорення вільного падіння залежить від маси планети і радіусу

Відповідь. 14,4 м / с 2.

Прямолінійний провідник довжиною 1 м, по якому тече струм 3 А, розташований в однорідному магнітному полі з індукцією В \u003d 0,4 Тл під кутом 30 ° до вектора. Який модуль сили, що діє на провідник з боку магнітного поля?

Рішення. Якщо в магнітне поле, помістити провідник з струмом, то поле на провідник зі струмом буде діяти з силою Ампера. Запишемо формулу модуля сили Ампера

F А \u003d I LBsinα;

F А \u003d 0,6 Н

Відповідь. F А \u003d 0,6 Н.

Енергія магнітного поля, запасена в котушці при пропущенні через неї постійного струму, дорівнює 120 Дж. У скільки разів потрібно збільшити силу струму, що протікає через обмотку котушки, для того, щоб запасені в ній енергія магнітного поля збільшилася на 5760 Дж.

Рішення. Енергія магнітного поля котушки розраховується за формулою

W м \u003d	LI 2	(1);
	2

За умовою W 1 \u003d 120 Дж, тоді W 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 Дж.

I 1 2 =	2W 1	; I 2 2 =	2W 2	;
	L		L

Тоді відношення струмів

I 2 2	= 49;	I 2	= 7
I 1 2		I 1

Відповідь. Силу струму потрібно збільшити в 7 разів. У бланк відповідей Ви вносите тільки цифру 7.

Електричне коло складається з двох лампочок, двох діодів і витка проводу, з'єднаних, як показано на малюнку. (Діод пропускає струм тільки в одному напрямку, як показано на верхній частині малюнка). Яка з лампочок засвітиться, якщо до витка наближати північний полюс магніту? Відповідь поясніть, вказавши, які явища і закономірності ви використовували при поясненні.

Рішення. Лінії магнітної індукції виходять з північного полюса магніту і розходяться. При наближенні магніту магнітний потік через виток проводу збільшується. Відповідно до правило Ленца магнітне поле, створюване індукційним струмом витка, має бути направлено вправо. За правилом свердлика ток повинен йти за годинниковою стрілкою (якщо дивитися зліва). В цьому напрямку пропускає діод, що стоїть в ланцюзі другої лампи. Значить, загориться друга лампа.

Відповідь. Загориться друга лампа.

Алюмінієва спиця довжиною L \u003d 25 см і площею поперечного перерізу S \u003d 0,1 см 2 підвішена на нитці за верхній кінець. Нижній кінець спирається на горизонтальне дно посудини, в який налита вода. Довжина зануреної в воду частини спиці l \u003d 10 см. Знайти силу F, З якої спиця тисне на дно посудини, якщо відомо, що нитка розташована вертикально. Щільність алюмінію ρ а \u003d 2,7 г / см 3, щільність води ρ в \u003d 1,0 г / см 3. Прискорення вільного падіння g \u003d 10 м / с 2

Рішення. Виконаємо пояснювальний рисунок.

- Сила натягу нитки;

- Сила реакції дна судини;

a - архимедова сила, що діє тільки на занурену частину тіла, і прикладена до центру зануреної частини спиці;

- сила тяжіння, що діє на спицю з боку Землі і прикладена до центу всій спиці.

За визначенням маса спиці m і модуль сили Архімеда виражаються наступним чином: m = SLρ a (1);

F a \u003d Slρ в g (2)

Розглянемо моменти сил щодо точки підвісу спиці.

М(Т) \u003d 0 - момент сили натягу; (3)

М(N) \u003d NLcosα - момент сили реакції опори; (4)

З урахуванням знаків моментів запишемо рівняння

NLcosα + Slρ в g (L –	l	) Cosα \u003d SLρ a g	L	cosα (7)
	2		2

враховуючи, що за третім законом Ньютона сила реакції дна посудини дорівнює силі F д з якої спиця тисне на дно посудини запишемо N = F д і з рівняння (7) висловимо цю силу:

F д \u003d [	1	Lρ a– (1 –	l	)lρ в] Sg (8).
	2		2L

Підставами числові дані і отримаємо, що

F д \u003d 0,025 Н.

Відповідь. Fд \u003d 0,025 Н.

Балон, що містить m 1 \u003d 1 кг азоту, при випробуванні на міцність вибухнув при температурі t 1 \u003d 327 ° С. Яку масу водню m 2 можна було б зберігати в такому балоні при температурі t 2 \u003d 27 ° С, маючи п'ятикратний запас міцності? молярна маса азоту M 1 \u003d 28 г / моль, водню M 2 \u003d 2 г / моль.

Рішення. Запишемо рівняння стану ідеального газу Менделєєва - Клапейрона для азоту

де V - обсяг балона, T 1 = t 1 + 273 ° C. За умовою водень можна зберігати при тиску p 2 \u003d p 1/5; (3) З огляду на, що

можемо висловити масу водню працюючи відразу з рівняннями (2), (3), (4). Кінцева формула має вигляд:

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

Після підстановки числових даних m 2 \u003d 28 м

Відповідь. m 2 \u003d 28 м

В ідеальному коливальному контурі амплітуда коливань сили струму в котушці індуктивності I m \u003d 5 мА, а амплітуда напруги на конденсаторі U m \u003d 2,0 В. У момент часу t напруга на конденсаторі дорівнює 1,2 В. Знайдіть силу струму в котушці в цей момент.

Рішення. В ідеальному коливальному контурі зберігається енергія коливань. Для моменту часу t закон збереження енергій має вигляд

C	U 2	+ L	I 2	= L	I m 2	(1)
	2		2		2

Для амплітудних (максимальних) значень запишемо

а з рівняння (2) висловимо

C	=	I m 2	(4).
L		U m 2

Підставами (4) в (3). В результаті отримаємо:

I = I m (5)

Таким чином, сила струму в котушці в момент часу t дорівнює

I \u003d 4,0 мА.

Відповідь. I \u003d 4,0 мА.

На дні водойми глибиною 2 м лежить дзеркало. Промінь світла, пройшовши через воду, відбивається від дзеркала і виходить з води. Показник заломлення води дорівнює 1,33. Знайдіть відстань між точкою входу променя в воду і точкою виходу променя з води, якщо кут падіння променя дорівнює 30 °

Рішення. Зробимо пояснює малюнок

α - кут падіння променя;

β - кут заломлення променя в воді;

АС - відстань між точкою входу променя в воду і точкою виходу променя з води.

Згідно із законом заломлення світла

sinβ \u003d	sinα	(3)
	n 2

Розглянемо прямокутний ΔАDВ. У ньому АD \u003d h, Тоді D В \u003d А D

tgβ \u003d htgβ \u003d h	sinα	= h	sinβ	= h	sinα	(4)
	cosβ

Отримуємо такий вираз:

АС \u003d 2 D В \u003d 2 h	sinα	(5)

Підставами числові значення в отриману формулу (5)

Відповідь. 1,63 м.

В рамках підготовки до ЄДІ пропонуємо вам ознайомитися з робочою програмою з фізики для 7-9 класу до лінії УМК Перишкін А. В. і робочою програмою поглибленого рівня для 10-11 класів до УМК Мякишева Г.Я. Програми доступні для перегляду і безкоштовного скачування всім зареєстрованим користувачам.

Підготовка до ОГЕ і ЄДІ

Середню загальну освіту

Лінія УМК А. В. Грачова. Фізика (10-11) (баз., Поглиблений.)

Лінія УМК А. В. Грачова. Фізика (7-9)

Лінія УМК А. В. Перишкін. Фізика (7-9)

Підготовка до ЄДІ з фізики: приклади, рішення, пояснення

Розбираємо завдання ЄДІ з фізики (Варіант С) з учителем.

Лебедєва Алевтина Сергіївна, учитель фізики, стаж роботи 27 років. Почесна грамота Міністерства освіти Московської області (2013 рік), Подяка Голови Воскресенського муніципального району (2015 рік), Грамота Президента Асоціації вчителів математики та фізики Московської області (2015 рік).

В роботі представлені завдання різних рівнів складності: базового, підвищеного і високого. Завдання базового рівня, це прості завдання, які перевіряють засвоєння найбільш важливих фізичних понять, моделей, явищ і законів. Завдання підвищеного рівня спрямовані на перевірку вміння використовувати поняття і закони фізики для аналізу різних процесів і явищ, а також вміння вирішувати завдання на застосування одного-двох законів (формул) з будь-якої з тем шкільного курсу фізики. У роботі 4 завдання частини 2 є завданнями високого рівня складності і перевіряють вміння використовувати закони і теорії фізики в зміненій або новій ситуації. Виконання таких завдань вимагає застосування знань відразу з двох трьох розділів фізики, тобто високого рівня підготовки. Даний варіант повністю відповідає демонстраційного варіанту ЄДІ 2017 року, завдання взяті з відкритого банку завдань ЄДІ.

На малюнку представлений графік залежності модуля швидкості від часу t. Визначте за графіком шлях, пройдений автомобілем в інтервалі часу від 0 до 30 с.

Рішення. Шлях, пройдений автомобілем в інтервалі часу від 0 до 30 з найпростіше визначити як площа трапеції, підставами якої є інтервали часу (30 - 0) \u003d 30 c і (30 - 10) \u003d 20 с, а висотою є швидкість v \u003d 10 м / с, тобто

S =	(30 + 20) з	10 м / с \u003d 250 м.
	2

Відповідь. 250 м.

Вантаж масою 100 кг піднімають вертикально вгору за допомогою троса. На малюнку приведена залежність проекції швидкості V вантажу на вісь, направлену вгору, від часу t. Визначте модуль сили натягу троса протягом підйому.

Рішення. За графіком залежності проекції швидкості v вантажу на вісь, направлену вертикально вгору, від часу t, Можна визначити проекцію прискорення вантажу

a =	∆v	=	(8 - 2) м / с	\u003d 2 м / с 2.
	∆t		3 з

На вантаж діють: сила тяжіння, спрямована вертикально вниз і сила натягу троса, спрямована уздовж троса вертикально вгору дивись рис. 2. Запишемо основне рівняння динаміки. Скористаємося другим законом Ньютона. Геометрична сума сил діючих на тіло дорівнює добутку маси тіла на що повідомляється йому прискорення.

+ = (1)

Запишемо рівняння для проекції векторів в системі відліку, пов'язаної із землею, вісь OY спрямуємо вгору. Проекція сили натягу позитивна, так як напрямок сили збігається з напрямом осі OY, проекція сили тяжіння негативна, так як вектор сили протилежно спрямований осі OY, проекція вектора прискорення теж позитивна, так тіло рухається з прискоренням вгору. маємо

T – mg = ma (2);

з формули (2) модуль сили натягу

Т = m(g + a) \u003d 100 кг (10 + 2) м / с 2 \u003d 1200 Н.

відповідь. 1200 Н.

Тіло тягнуть за шорсткою горизонтальній поверхні з постійною швидкістю модуль якої дорівнює 1, 5 м / с, прикладаючи до нього силу так, як показано на малюнку (1). При цьому модуль діючої на тіло сили тертя ковзання дорівнює 16 Н. Чому дорівнює потужність, що розвивається силою F?

Рішення. Уявімо собі фізичний процес, заданий в умові завдання і зробимо схематичне креслення із зазначенням всіх сил, що діють на тіло (рис.2). Запишемо основне рівняння динаміки.

Тр + + \u003d (1)

Вибравши систему відліку, пов'язану з нерухомою поверхнею, запишемо рівняння для проекції векторів на вибрані координатні осі. За умовою завдання тіло рухається рівномірно, так як його швидкість постійна і дорівнює 1,5 м / с. Це означає, прискорення тіла дорівнює нулю. По горизонталі на тіло діють дві сили: сила тертя ковзання тр. і сила, з якою тіло тягнуть. Проекція сили тертя негативна, так як вектор сили не збігається з напрямком осі Х. проекція сили F позитивна. Нагадуємо, для знаходження проекції опускаємо перпендикуляр з початку і кінця вектора на обрану вісь. З огляду на це маємо: F cosα - F тр \u003d 0; (1) висловимо проекцію сили F, це Fcosα \u003d F тр \u003d 16 Н; (2) тоді потужність, що розвивається силою, буде дорівнює N = Fcosα V (3) Зробимо заміну, враховуючи рівняння (2), і підставимо відповідні дані в рівняння (3):

N \u003d 16 Н · 1,5 м / с \u003d 24 Вт.

Відповідь. 24 Вт.

Вантаж, закріплений на легкій пружині жорсткістю 200 Н / м, здійснює вертикальні коливання. На малюнку представлений графік залежності зміщення x вантажу від часу t. Визначте, чому дорівнює маса вантажу. Відповідь округлите до цілого числа.

Рішення. Вантаж на пружині здійснює вертикальні коливання. За графіком залежності зміщення вантажу х від часу t, Визначимо період коливань вантажу. Період коливань дорівнює Т \u003d 4 с; з формули Т \u003d 2π висловимо масу m вантажу.

=	T	;	m	=	T 2	; m = k	T 2	; m \u003d 200 H / м	(4 с) 2	\u003d 81,14 кг ≈ 81 кг.
	2π		k		4π 2		4π 2		39,438

відповідь: 81 кг.

На малюнку показана система з двох легких блоків і невагомого троса, за допомогою якого можна утримувати в рівновазі або піднімати вантаж масою 10 кг. Тертя дуже малий. На підставі аналізу наведеного малюнка виберіть двавірних утвердження і вкажіть у відповіді їх номери.

1. Для того щоб утримувати вантаж в рівновазі, потрібно діяти на кінець мотузки з силою 100 Н.
2. Зображена на малюнку система блоків не дає виграшу в силі.
3. h, Потрібно витягнути ділянку мотузки довжиною 3 h.
4. Для того щоб повільно підняти вантаж на висоту hh.

Рішення. У цьому завданню необхідно згадати прості механізми, а саме блоки: рухливий і нерухомий блок. Рухомий блок дає виграш в силі в два рази, при цьому ділянка мотузки потрібно витягнути в два рази довше, а нерухомий блок використовують для перенаправлення сили. В роботі прості механізми виграшу не дають. Після аналізу завдання відразу вибираємо потрібні твердження:

1. Для того щоб повільно підняти вантаж на висоту h, Потрібно витягнути ділянку мотузки довжиною 2 h.
2. Для того щоб утримувати вантаж в рівновазі, потрібно діяти на кінець мотузки з силою 50 Н.

Відповідь. 45.

У посудину з водою повністю занурений алюмінієвий вантаж, закріплений на невагомою і нерастяжимой нитки. Вантаж не стосується стінок і дна посудини. Потім в такій же посудину з водою опускають залізний вантаж, маса якого дорівнює масі алюмінієвого вантажу. Як в результаті цього зміняться модуль сили натягу нитки і модуль діючої на вантаж сили тяжіння?

1. збільшується;
2. зменшується;
3. Не змінюється.

Рішення. Аналізуємо умову задачі і виділяємо ті параметри, які не змінюються в ході дослідження: це маса тіла і рідина, в яку занурюють тіло на нитки. Після цього краще виконати схематичний малюнок і вказати діючі на вантаж сили: сила натягу нитки F упр, спрямована уздовж нитки вгору; сила тяжіння, спрямована вертикально вниз; архимедова сила a , Що діє з боку рідини на занурене тіло і спрямована вгору. За умовою завдання маса вантажів однакова, отже, модуль діючої на вантаж сили тяжіння не змінюється. Так як щільність вантажів різна, то обсяг теж буде різний

V =	m	.
	p

Щільність заліза 7800 кг / м 3, а алюмінієвого вантажу 2700 кг / м 3. отже, V ж< V a. Тіло в рівновазі, рівнодіюча всіх сил, що діють на тіло дорівнює нулю. Направимо координатну вісь OY нагору. Основне рівняння динаміки з урахуванням проекції сил запишемо у вигляді F упр + F a – mg \u003d 0; (1) Висловимо силу натягу F упр \u003d mg – F a (2); архимедова сила залежить від щільності рідини і об'єму зануреної частини тіла F a = ρ gVп.ч.т. (3); Щільність рідини не змінюється, а обсяг тіла з заліза менше V ж< V a, Тому архимедова сила, що діє на залізний вантаж буде менше. Робимо висновок про модуль сили натягу нитки, працюючи з рівняння (2), він зросте.

Відповідь. 13.

брусок масою m зісковзує із закріпленою шорсткою похилій площині з кутом α при підставі. Модуль прискорення бруска дорівнює a, Модуль швидкості бруска зростає. Опором повітря можна знехтувати.

Установіть відповідність між фізичними величинами та формулами, за допомогою яких їх можна обчислити. До кожної позиції першого стовпця підберіть відповідну позицію з другого стовпця і запишіть в таблицю обрані цифри під відповідними буквами.

Б) Коефіцієнт тертя бруска про похилу площину

3) mg cosα

4) sinα -	a
	gcosα

Рішення. Дане завдання вимагає застосування законів Ньютона. Рекомендуємо зробити схематичне креслення; вказати всі кінематичні характеристики руху. Якщо можливо, зобразити вектор прискорення і вектори всіх сил, прикладених до рухомого тіла; пам'ятати, що сили, що діють на тіло, - результат взаємодії з іншими тілами. Потім записати основне рівняння динаміки. Вибрати систему відліку і записати отримане рівняння для проекції векторів сил і прискорень;

Дотримуючись запропонованого алгоритму, зробимо схематичне креслення (рис. 1). На малюнку зображені сили, прикладені до центру тяжіння бруска, і координатні осі системи відліку, пов'язаної з поверхнею похилій площині. Так як всі сили постійні, то рух бруска буде равнопеременное з наростаючою швидкістю, тобто вектор прискорення направлений в сторону руху. Виберемо напрямок осей як зазначено на малюнку. Запишемо проекції сил, на вибрані осі.

Запишемо основне рівняння динаміки:

Тр + \u003d (1)

Запишемо це рівняння (1) для проекції сил і прискорення.

На вісь OY: проекція сили реакції опори позитивна, так як вектор збігається з напрямком осі OY N y = N; проекція сили тертя дорівнює нулю так як вектор перпендикулярний осі; проекція сили тяжіння буде негативна і рівна mg y= – mgcosα; проекція вектора прискорення a y \u003d 0, так як вектор прискорення перпендикулярний осі. маємо N – mgcosα \u003d 0 (2) з рівняння висловимо силу реакції діючої на брусок, з боку похилій площині. N = mgcosα (3). Запишемо проекції на вісь OX.

На вісь OX: проекція сили N дорівнює нулю, так як вектор перпендикулярний осі ОХ; Проекція сили тертя негативна (вектор спрямований у протилежний бік щодо обраної осі); проекція сили тяжіння позитивна і дорівнює mg x = mgsinα (4) з прямокутного трикутника. Проекція прискорення позитивна a x = a; Тоді рівняння (1) запишемо з урахуванням проекції mgsinα - F тр \u003d ma (5); F тр \u003d m(gsinα - a) (6); Пам'ятаємо, що сила тертя пропорційна силі нормального тиску N.

За визначенням F тр \u003d μ N (7), висловимо коефіцієнт тертя бруска про похилу площину.

μ =	F тр	=	m(gsinα - a)	\u003d Tgα -	a	(8).
	N		mgcosα		gcosα

Вибираємо відповідні позиції для кожної літери.

Відповідь. A - 3; Б - 2.

Завдання 8. Газоподібний кисень знаходиться в посудині об'ємом 33,2 літра. Тиск газу 150 кПа, його температура 127 ° С. Визначте масу газу в цій посудині. Відповідь висловіть в грамах і округлите до цілого числа.

Рішення. Важливо звернути увагу на переклад одиниць в систему СІ. Температуру переводимо в Кельвіна T = t° С + 273, обсяг V \u003d 33,2 л \u003d 33,2 · 10 -3 м 3; тиск переводимо P \u003d 150 кПа \u003d 150 000 Па. Використовуючи рівняння стану ідеального газу

висловимо масу газу.

Обов'язково звертаємо увагу, в яких одиниця просять записати відповідь. Це дуже важливо.

Відповідь. 48 р

Завдання 9. Ідеальний одноатомний газ в кількості 0,025 моль адиабатически розширився. При цьому його температура знизилася з + 103 ° С до + 23 ° С. Яку роботу зробив газ? Відповідь висловіть в Джоулях і округлите до цілого числа.

Рішення. По-перше, газ одноатомний число ступенів свободи i \u003d 3, по-друге, газ розширюється адіабатично - це значить без теплообміну Q \u003d 0. Газ виконує роботу за рахунок зменшення внутрішньої енергії. З огляду на це, перший закон термодинаміки запишемо у вигляді 0 \u003d Δ U + A г; (1) висловимо роботу газу A г \u003d -Δ U (2); Зміна внутрішньої енергії для одноатомного газу запишемо як

Відповідь. 25 Дж.

Відносна вологість порції повітря при деякій температурі дорівнює 10%. У скільки разів слід змінити тиск цієї порції повітря для того, щоб при незмінній температурі його відносна вологість збільшилася на 25%?

Рішення. Питання, пов'язані з насиченою парою і вологістю повітря, найчастіше викликають труднощі у школярів. Скористаємося формулою для розрахунку відносної вологості повітря

За умовою завдання температура не змінюється, значить, тиск насиченої пари залишається тим же. Запишемо формулу (1) для двох станів повітря.

φ 1 \u003d 10%; φ 2 \u003d 35%

Висловимо тиску повітря з формул (2), (3) і знайдемо відношення тисків.

P 2	=	φ 2	=	35	= 3,5
P 1		φ 1		10

Відповідь. Тиск слід збільшити в 3,5 рази.

Гаряче речовина в рідкому стані повільно охолоджувалося в плавильної печі з постійною потужністю. У таблиці наведено результати вимірювань температури речовини з плином часу.

Виберіть із запропонованого переліку два твердження, які відповідають результатам проведених вимірювань і вкажіть їх номери.

1. Температура плавлення речовини в даних умовах дорівнює 232 ° С.
2. Через 20 хв. після початку вимірювань речовина знаходилася тільки в твердому стані.
3. Теплоємність речовини в рідкому і твердому стані однакова.
4. Через 30 хв. після початку вимірювань речовина знаходилася тільки в твердому стані.
5. Процес кристалізації речовини зайняв більше 25 хвилин.

Рішення. Так як речовина охолоджувалося, то його внутрішня енергія зменшувалася. Результати вимірювання температури, дозволяють визначити температуру, при якій речовина починає кристалізуватися. Поки речовина переходить з рідкого стану в тверде, температура не змінюється. Знаючи, що температура плавлення і температура кристалізації однакові, вибираємо твердження:

1. Температура плавлення речовини в даних умовах дорівнює 232 ° С.

Друге вірне твердження це:

4. Через 30 хв. після початку вимірювань речовина знаходилася тільки в твердому стані. Так як температура в цей момент часу, вже нижче температури кристалізації.

Відповідь.14.

В ізольованій системі тіло А має температуру + 40 ° С, а тіло Б температуру + 65 ° С. Ці тіла привели в теплової контакт один з одним. Через деякий час настав теплова рівновага. Як в результаті змінилася температура тіла Б і сумарна внутрішня енергія тіла А і Б?

Для кожної величини визначте відповідний характер зміни:

1. збільшилася;
2. зменшилася;
3. Не змінилась.

Запишіть в таблицю обрані цифри для кожної фізичної величини. Цифри у відповіді можуть повторюватися.

Рішення. Якщо в ізольованій системі тіл не відбувається ніяких перетворень енергії крім теплообміну, то кількість теплоти, віддане тілами, внутрішня енергія яких зменшується, дорівнює кількості теплоти, отриманого тілами, внутрішня енергія яких збільшується. (Згідно із законом збереження енергії.) При цьому сумарна внутрішня енергія системи не змінюється. Завдання такого типу вирішуються на підставі рівняння теплового балансу.

∆U \u003d Σ	n	∆U i \u003d0 (1);
	i = 1

де Δ U - зміна внутрішньої енергії.

У нашому випадку в результаті теплообміну внутрішня енергія тіла Б зменшується, а значить зменшується температура цього тіла. Внутрішня енергія тіла А збільшується, так як тіло отримало кількість теплоти від тіла Б, то температура його збільшиться. Сумарна внутрішня енергія тіл А і Б не змінюється.

Відповідь. 23.

Протон p, Що влетів в зазор між полюсами електромагніту, має швидкість, перпендикулярну вектору індукції магнітного поля, як показано на малюнку. Куди спрямована діюча на протон сила Лоренца щодо малюнка (вгору, до спостерігача, від спостерігача, вниз, вліво, вправо)

Рішення. На заряджену частку магнітне поле діє з силою Лоренца. Для того щоб визначити напрямок цієї сили, важливо пам'ятати мнемонічне правило лівої руки, не забувати враховувати заряд частинки. Чотири пальці лівої руки направляємо по вектору швидкості, для позитивно зарядженої частинки, вектор повинен перпендикулярно входити в долоню, великий палець відставлений на 90 ° показує напрямок діючої на частку сили Лоренца. В результаті маємо, що вектор сили Лоренца спрямований від спостерігача щодо малюнка.

Відповідь. від спостерігача.

Модуль напруженості електричного поля в плоскому повітряному конденсаторі ємністю 50 мкФ дорівнює 200 В / м. Відстань між пластинами конденсатора 2 мм. Чому дорівнює заряд конденсатора? Відповідь запишіть у мкКл.

Рішення. Переведемо всі одиниці вимірювання в систему СІ. Ємність С \u003d 50 мкФ \u003d 50 · 10 -6 Ф, відстань між пластинами d \u003d 2 · 10 -3 м. У задачі йдеться про плоскому повітряному конденсаторі - пристрої для накопичення електричного заряду і енергії електричного поля. З формули електричної ємності

де d - відстань між пластинами.

висловимо напруга U \u003d E · d(4); Підставами (4) в (2) і розрахуємо заряд конденсатора.

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

Звертаємо увагу, в яких одиницях потрібно записати відповідь. Отримали в кулонах, а представляємо в мкКл.

Відповідь. 20 мкКл.

Учень провів досвід з заломлення світла, представлений на фотографії. Як змінюється при збільшенні кута падіння кут заломлення світла, що поширюється в склі, і показник заломлення скла?

1. збільшується
2. зменшується
3. Не змінюється
4. Запишіть в таблицю обрані цифри для кожної відповіді. Цифри у відповіді можуть повторюватися.

Рішення. У завданнях такого плану згадуємо, що таке переломлення. Це зміна напрямку поширення хвилі при проходженні з одного середовища в іншу. Викликано воно тим, що швидкості поширення хвиль в цих середовищах різні. Розібравшись з якої середовища в яку світло поширюється, запишемо закону заломлення у вигляді

sinα	=	n 2	,
sinβ		n 1

де n 2 - абсолютний показник заломлення скла, середа куди йде світло; n 1 - абсолютний показник заломлення першого середовища, звідки світло йде. для повітря n 1 \u003d 1. α - кут падіння променя на поверхню скляного напівциліндра, β - кут заломлення променя в склі. Причому, кут заломлення буде менше кута падіння, так як скло оптично більш щільне середовище - середовище з великим показником заломлення. Швидкість поширення світла в склі менше. Звертаємо увагу, що кути вимірюємо від перпендикуляра, відновленого в точці падіння променя. Якщо збільшувати кут падіння, то і кут заломлення буде рости. Показник заломлення скла від цього не змінюватиметься.

Відповідь.

Мідна перемичка в момент часу t 0 \u003d 0 починає рухатися зі швидкістю 2 м / с по паралельних горизонтальних проводять рейках, до кінців яких приєднаний резистор опором 10 Ом. Вся система знаходиться у вертикальному однорідному магнітному полі. Опір перемички і рейок дуже малий, перемичка весь час розташована перпендикулярно рейках. Потік Ф вектора магнітної індукції через контур, утворений перемичкою, рейками і резистором, змінюється з плином часу t так, як показано на графіку.

Використовуючи графік, виберіть два вірних утвердження і вкажіть у відповіді їх номери.

1. До моменту часу t \u003d 0,1 с зміна магнітного потоку через контур дорівнює 1 МВБ.
2. Індукційний струм в перемичці в інтервалі від t \u003d 0,1 с t \u003d 0,3 с максимальний.
3. Модуль ЕРС індукції, що виникає в контурі, дорівнює 10 мВ.
4. Сила індукційного струму, поточного в перемичці, дорівнює 64 мА.
5. Для підтримки руху перемички до неї прикладають силу, проекція якої на напрям рейок дорівнює 0,2 Н.

Рішення. За графіком залежності потоку вектора магнітної індукції через контур від часу визначимо ділянки, де потік Ф змінюється, і де зміна потоку дорівнює нулю. Це дозволить нам визначити інтервали часу, в які в контурі буде виникати індукційний струм. Вірне твердження:

1) До моменту часу t \u003d 0,1 с зміна магнітного потоку через контур дорівнює 1 МВБ ΔФ \u003d (10) · 10 -3 Вб; Модуль ЕРС індукції, що виникає в контурі визначимо використовуючи закон ЕМІ

Відповідь. 13.

За графіком залежності сили струму від часу в електричному ланцюзі, індуктивність якої дорівнює 1 мГн, визначте модуль ЕРС самоіндукції в інтервалі часу від 5 до 10 с. Відповідь запишіть в мкв.

Рішення. Переведемо всі величини в систему СІ, тобто індуктивність 1 мГн переведемо в Гн, отримаємо 10 -3 Гн. Силу струму, показаної на малюнку в мА також будемо переводити в А шляхом множення на величину 10 -3.

Формула ЕРС самоіндукції має вигляд

при цьому інтервал часу дано за умовою задачі

∆t\u003d 10 c - 5 c \u003d 5 c

секунд і за графіком визначаємо інтервал зміни струму за цей час:

∆I\u003d 30 · 10 -3 - 20 · 10 -3 \u003d 10 · 10 -3 \u003d 10 -2 A.

Підставляємо числові значення в формулу (2), отримуємо

| Ɛ | \u003d 2 · 10 -6 В, або 2 мкВ.

Відповідь. 2.

Дві прозорі плоскопараллельние пластинки щільно притиснуті один до одного. З повітря на поверхню першої платівки падає промінь світла (див. Малюнок). Відомо, що показник заломлення верхньої пластинки дорівнює n 2 \u003d 1,77. Установіть відповідність між фізичними величинами та їх значеннями. До кожної позиції першого стовпця підберіть відповідну позицію з другого стовпця і запишіть в таблицю обрані цифри під відповідними буквами.

Рішення. Для вирішення завдань про заломлення світла на межі поділу двох середовищ, зокрема задач на проходження світла через плоскопараллельние пластинки можна рекомендувати наступний порядок вирішення: зробити креслення із зазначенням ходу променів, що йдуть з одного середовища в іншу; в точці падіння променя на межі поділу двох середовищ провести нормаль до поверхні, відзначити кути падіння і заломлення. Особливо звернути увагу на оптичну щільність розглянутих середовищ і пам'ятати, що при переході променя світла з оптично менш густого середовища в оптично більш щільне середовище кут заломлення буде менше кута падіння. На малюнку дано кут між падаючим променем і поверхнею, а нам потрібен кут падіння. Пам'ятаємо, що кути визначаються від перпендикуляра, відновленого в точці падіння. Визначаємо, що кут падіння променя на поверхню 90 ° - 40 ° \u003d 50 °, показник заломлення n 2 = 1,77; n 1 \u003d 1 (повітря).

Запишемо закон заломлення

sinβ \u003d	sin50	= 0,4327 ≈ 0,433
	1,77

Побудуємо приблизний хід променя через пластинки. Використовуємо формулу (1) для кордону 2-3 і 3-1. У відповіді отримуємо

А) Синус кута падіння променя на межу 2-3 між пластинками - це 2) ≈ 0,433;

Б) Кут заломлення променя при переході кордону 3-1 (в радіанах) - це 4) ≈ 0,873.

відповідь. 24.

Визначте, скільки α - частинок і скільки протонів виходить в результаті реакції термоядерного синтезу

+ → x+ y;

Рішення. При всіх ядерних реакціях дотримуються закони збереження електричного заряду і числа нуклонів. Позначимо через x - кількість альфа частинок, y- кількість протонів. складемо рівняння

+ → x + y;

вирішуючи систему маємо, що x = 1; y = 2

Відповідь. 1 - α -частинка; 2 - протона.

Модуль імпульсу першого фотона дорівнює 1,32 · 10 -28 кг · м / с, що на 9,48 · 10 -28 кг · м / с менше, ніж модуль імпульсу другого фотона. Знайдіть відношення енергії E 2 / E 1 другого і першого фотонів. Відповідь округлите до десятих часток.

Рішення. Імпульс другого фотона більше імпульсу першого фотона за умовою значить можна уявити p 2 = p 1 + Δ p (1). Енергію фотона можна виразити через імпульс фотона, використовуючи такі рівняння. це E = mc 2 (1) і p = mc (2), тоді

E = pc (3),

де E - енергія фотона, p - імпульс фотона, m - маса фотона, c \u003d 3 × 10 8 м / с - швидкість світла. З урахуванням формули (3) маємо:

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

Відповідь округляємо до десятих і отримуємо 8,2.

Відповідь. 8,2.

Ядро атома зазнало радіоактивний позитронний β - розпад. Як в результаті цього змінювалися електричний заряд ядра і кількість нейтронів в ньому?

Для кожної величини визначте відповідний характер зміни:

1. збільшилася;
2. зменшилася;
3. Не змінилась.

Запишіть в таблицю обрані цифри для кожної фізичної величини. Цифри у відповіді можуть повторюватися.

Рішення. Позитронний β - розпад в атомному ядрі відбувається при перетворень протона в нейтрон з випусканням позитрона. В результаті цього число нейтронів в ядрі збільшується на одиницю, електричний заряд зменшується на одиницю, а масове число ядра залишається незмінним. Таким чином, реакція перетворення елемента наступна:

Відповідь. 21.

У лабораторії було проведено п'ять експериментів зі спостереження дифракції за допомогою різних дифракційних решіток. Кожна з решіток висвітлювалася паралельними пучками монохроматичного світла з певною довжиною хвилі. Світло у всіх випадках падав перпендикулярно решітці. У двох з цих експериментів спостерігалося однакову кількість головних дифракційних максимумів. Вкажіть спочатку номер експерименту, в якому використовувалася дифракційна решітка з меншим періодом, а потім - номер експерименту, в якому використовувалася дифракційна решітка з великим періодом.

Рішення. Дифракцією світла називається явище світлового пучка в область геометричної тіні. Дифракцію можна спостерігати в тому випадку, коли на шляху світлової хвилі зустрічаються непрозорі ділянки або отвори в великих за розмірами і непрозорих для світла перешкодах, причому розміри цих ділянок або отворів порівнянні з довжиною хвилі. Одним з найважливіших дифракційних пристроїв є дифракційна решітка. Кутові напрямки на максимуми дифракційної картини визначаються рівнянням

dsinφ \u003d k λ (1),

де d - період дифракційної решітки, φ - кут між нормаллю до грат і напрямком на один з максимумів дифракційної картини, λ - довжина світлової хвилі, k - ціле число, зване порядком дифракційного максимуму. Висловимо з рівняння (1)

Підбираючи пари згідно з умовою експерименту, вибираємо спочатку 4 де використовувалася дифракційна решітка з меншим періодом, а потім - номер експерименту, в якому використовувалася дифракційна решітка з великим періодом - це 2.

Відповідь. 42.

За дротовому резистору тече струм. Резистор замінили на інший, з дротом з того ж металу і тієї ж довжини, але має вдвічі меншу площу поперечного перерізу, і пропустили через нього вдвічі менший струм. Як зміняться при цьому напруга на резисторі і його опір?

Для кожної величини визначте відповідний характер зміни:

1. збільшиться;
2. зменшиться;
3. Не зміниться.

Запишіть в таблицю обрані цифри для кожної фізичної величини. Цифри у відповіді можуть повторюватися.

Рішення. Важливо пам'ятати від яких величин залежить опір провідника. Формула для розрахунку опору має вигляд

закону Ома для ділянки ланцюга, з формули (2), висловимо напруга

U = I R (3).

За умовою завдання другий резистор виготовлений з дроту того ж матеріалу, тієї ж довжини, але різної площі поперечного перерізу. Площа в два рази менша. Підставляючи в (1) отримаємо, що опір збільшується в 2 рази, а сила струму зменшується в 2 рази, отже, напруга не змінюється.

Відповідь. 13.

Період коливань математичного маятника на поверхні Землі в 1, 2 рази більше періоду його коливань на деякій планеті. Чому дорівнює модуль прискорення вільного падіння на цій планеті? Вплив атмосфери в обох випадках дуже малий.

Рішення. Математичний маятник - це система, що складається з нитки, розміри якої багато більше розмірів кульки і самого кульки. Труднощі може виникнути якщо забута формула Томсона для періоду коливань математичного маятника.

T \u003d 2π (1);

l - довжина математичного маятника; g - прискорення вільного падіння.

За умовою

Висловимо з (3) g п \u003d 14,4 м / с 2. Треба відзначити, що прискорення вільного падіння залежить від маси планети і радіусу

Відповідь. 14,4 м / с 2.

Прямолінійний провідник довжиною 1 м, по якому тече струм 3 А, розташований в однорідному магнітному полі з індукцією В \u003d 0,4 Тл під кутом 30 ° до вектора. Який модуль сили, що діє на провідник з боку магнітного поля?

Рішення. Якщо в магнітне поле, помістити провідник з струмом, то поле на провідник зі струмом буде діяти з силою Ампера. Запишемо формулу модуля сили Ампера

F А \u003d I LBsinα;

F А \u003d 0,6 Н

Відповідь. F А \u003d 0,6 Н.

Енергія магнітного поля, запасена в котушці при пропущенні через неї постійного струму, дорівнює 120 Дж. У скільки разів потрібно збільшити силу струму, що протікає через обмотку котушки, для того, щоб запасені в ній енергія магнітного поля збільшилася на 5760 Дж.

Рішення. Енергія магнітного поля котушки розраховується за формулою

W м \u003d	LI 2	(1);
	2

За умовою W 1 \u003d 120 Дж, тоді W 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 Дж.

I 1 2 =	2W 1	; I 2 2 =	2W 2	;
	L		L

Тоді відношення струмів

I 2 2	= 49;	I 2	= 7
I 1 2		I 1

Відповідь. Силу струму потрібно збільшити в 7 разів. У бланк відповідей Ви вносите тільки цифру 7.

Електричне коло складається з двох лампочок, двох діодів і витка проводу, з'єднаних, як показано на малюнку. (Діод пропускає струм тільки в одному напрямку, як показано на верхній частині малюнка). Яка з лампочок засвітиться, якщо до витка наближати північний полюс магніту? Відповідь поясніть, вказавши, які явища і закономірності ви використовували при поясненні.

Рішення. Лінії магнітної індукції виходять з північного полюса магніту і розходяться. При наближенні магніту магнітний потік через виток проводу збільшується. Відповідно до правило Ленца магнітне поле, створюване індукційним струмом витка, має бути направлено вправо. За правилом свердлика ток повинен йти за годинниковою стрілкою (якщо дивитися зліва). В цьому напрямку пропускає діод, що стоїть в ланцюзі другої лампи. Значить, загориться друга лампа.

Відповідь. Загориться друга лампа.

Алюмінієва спиця довжиною L \u003d 25 см і площею поперечного перерізу S \u003d 0,1 см 2 підвішена на нитці за верхній кінець. Нижній кінець спирається на горизонтальне дно посудини, в який налита вода. Довжина зануреної в воду частини спиці l \u003d 10 см. Знайти силу F, З якої спиця тисне на дно посудини, якщо відомо, що нитка розташована вертикально. Щільність алюмінію ρ а \u003d 2,7 г / см 3, щільність води ρ в \u003d 1,0 г / см 3. Прискорення вільного падіння g \u003d 10 м / с 2

Рішення. Виконаємо пояснювальний рисунок.

- Сила натягу нитки;

- Сила реакції дна судини;

a - архимедова сила, що діє тільки на занурену частину тіла, і прикладена до центру зануреної частини спиці;

- сила тяжіння, що діє на спицю з боку Землі і прикладена до центу всій спиці.

За визначенням маса спиці m і модуль сили Архімеда виражаються наступним чином: m = SLρ a (1);

F a \u003d Slρ в g (2)

Розглянемо моменти сил щодо точки підвісу спиці.

М(Т) \u003d 0 - момент сили натягу; (3)

М(N) \u003d NLcosα - момент сили реакції опори; (4)

З урахуванням знаків моментів запишемо рівняння

NLcosα + Slρ в g (L –	l	) Cosα \u003d SLρ a g	L	cosα (7)
	2		2

враховуючи, що за третім законом Ньютона сила реакції дна посудини дорівнює силі F д з якої спиця тисне на дно посудини запишемо N = F д і з рівняння (7) висловимо цю силу:

F д \u003d [	1	Lρ a– (1 –	l	)lρ в] Sg (8).
	2		2L

Підставами числові дані і отримаємо, що

F д \u003d 0,025 Н.

Відповідь. Fд \u003d 0,025 Н.

Балон, що містить m 1 \u003d 1 кг азоту, при випробуванні на міцність вибухнув при температурі t 1 \u003d 327 ° С. Яку масу водню m 2 можна було б зберігати в такому балоні при температурі t 2 \u003d 27 ° С, маючи п'ятикратний запас міцності? Молярна маса азоту M 1 \u003d 28 г / моль, водню M 2 \u003d 2 г / моль.

Рішення. Запишемо рівняння стану ідеального газу Менделєєва - Клапейрона для азоту

де V - обсяг балона, T 1 = t 1 + 273 ° C. За умовою водень можна зберігати при тиску p 2 \u003d p 1/5; (3) З огляду на, що

можемо висловити масу водню працюючи відразу з рівняннями (2), (3), (4). Кінцева формула має вигляд:

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

Після підстановки числових даних m 2 \u003d 28 м

Відповідь. m 2 \u003d 28 м

В ідеальному коливальному контурі амплітуда коливань сили струму в котушці індуктивності I m \u003d 5 мА, а амплітуда напруги на конденсаторі U m \u003d 2,0 В. У момент часу t напруга на конденсаторі дорівнює 1,2 В. Знайдіть силу струму в котушці в цей момент.

Рішення. В ідеальному коливальному контурі зберігається енергія коливань. Для моменту часу t закон збереження енергій має вигляд

C	U 2	+ L	I 2	= L	I m 2	(1)
	2		2		2

Для амплітудних (максимальних) значень запишемо

а з рівняння (2) висловимо

C	=	I m 2	(4).
L		U m 2

Підставами (4) в (3). В результаті отримаємо:

I = I m (5)

Таким чином, сила струму в котушці в момент часу t дорівнює

I \u003d 4,0 мА.

Відповідь. I \u003d 4,0 мА.

На дні водойми глибиною 2 м лежить дзеркало. Промінь світла, пройшовши через воду, відбивається від дзеркала і виходить з води. Показник заломлення води дорівнює 1,33. Знайдіть відстань між точкою входу променя в воду і точкою виходу променя з води, якщо кут падіння променя дорівнює 30 °

Рішення. Зробимо пояснює малюнок

α - кут падіння променя;

β - кут заломлення променя в воді;

АС - відстань між точкою входу променя в воду і точкою виходу променя з води.

Згідно із законом заломлення світла

sinβ \u003d	sinα	(3)
	n 2

Розглянемо прямокутний ΔАDВ. У ньому АD \u003d h, Тоді D В \u003d А D

tgβ \u003d htgβ \u003d h	sinα	= h	sinβ	= h	sinα	(4)
	cosβ

Отримуємо такий вираз:

АС \u003d 2 D В \u003d 2 h	sinα	(5)

Підставами числові значення в отриману формулу (5)

Відповідь. 1,63 м.

В рамках підготовки до ЄДІ пропонуємо вам ознайомитися з робочою програмою з фізики для 7-9 класу до лінії УМК Перишкін А. В. і робочою програмою поглибленого рівня для 10-11 класів до УМК Мякишева Г.Я. Програми доступні для перегляду і безкоштовного скачування всім зареєстрованим користувачам.

У 2017 р контрольні вимірювальні матеріали з фізики зазнають істотних змін.

З варіантів виключені завдання з вибором однієї правильної відповіді і додані завдання з короткою відповіддю. У зв'язку з цим запропонована нова структура частини 1 екзаменаційної роботи, а частина 2 залишена без змін.

При внесенні змін до структури екзаменаційної роботи збережені загальні концептуальні підходи до оцінки навчальних досягнень. У тому числі залишився без змін сумарний бал за виконання всіх завдань екзаменаційної роботи, збережено розподіл максимальних балів за виконання завдань різних рівнів складності і зразкову розподіл числа завдань по розділах шкільного курсу фізики і способам діяльності. Кожен варіант екзаменаційної роботи перевіряє елементи змісту з усіх розділів шкільного курсу фізики, при цьому для кожного розділу пропонуються завдання різних рівнів складності. Пріоритетом при конструюванні КІМ є необхідність перевірки передбачених стандартом видів діяльності: засвоєння понятійного апарату курсу фізики, оволодіння методологічними вміннями, застосування знань при поясненні фізичних процесів і вирішенні завдань.

Варіант екзаменаційної роботи буде складатися з двох частин і включить в себе 31 завдання. Частина 1 буде містити 23 завдання з короткою відповіддю, в тому числі завдання з самостійної записом відповіді у вигляді числа, двох чисел або слова, а також завдання на встановлення відповідності та множинний вибір, в яких відповіді необхідно записати у вигляді послідовності цифр. Частина 2 буде містити 8 завдань, об'єднаних загальним видом діяльності - рішення задач. З них 3 завдання з короткою відповіддю (24-26) і 5 завдань (29-31), для яких необхідно привести розгорнуту відповідь.

У роботу будуть включені завдання трьох рівнів складності. Завдання базового рівня включені в частина 1 роботи (18 завдань, з яких 13 завдань із записом відповіді у вигляді числа, двох чисел або слова і 5 завдань на відповідність і множинний вибір). Серед завдань базового рівня виділяються завдання, зміст яких відповідає стандарту базового рівня. Мінімальна кількість балів ЄДІ з фізики, яке підтверджує освоєння випускником програми середньої (повної) загальної освіти з фізики, встановлюється, виходячи з вимог освоєння стандарту базової рівня.

Використання в екзаменаційній роботі завдань підвищеного і високого рівнів складності дозволяє оцінити ступінь підготовленості учня до продовження освіти у вищому навчальному закладі. Завдання підвищеного рівня розподілені між частинами 1 і 2 екзаменаційної роботи: 5 завдань з короткою відповіддю в частині 1, 3 завдання з короткою відповіддю і 1 завдання з розгорнутою відповіддю в частині 2. Останні чотири завдання частини 2 є завданнями високого рівня складності.

Частина 1 екзаменаційної роботи буде включати два блоки завдань: перший перевіряє освоєння понятійного апарату шкільного курсу фізики, а другий - оволодіння методологічними вміннями. Перший блок включає 21 завдання, які групуються, виходячи з тематичної приналежності: 7 завдань з механіки, 5 завдань по МКТ та термодинаміки, 6 завдань з електродинаміки і 3 по квантовій фізиці.

Група завдань по кожному розділу починається з завдань з самостійної формулюванням відповіді у вигляді числа, двох чисел або слова, потім йде завдання на множинний вибір (двох вірних відповідей з п'яти запропонованих), а в кінці - завдання на зміну фізичних величин в різних процесах і на встановлення відповідності між фізичними величинами та графіками або формулами, в яких відповідь записується у вигляді набору з двох цифр.

Завдання на множинний вибір і на відповідність 2-бальні та можуть конструюватися на будь-яких елементах змісту з даного розділу. Зрозуміло, що в одному і тому ж варіанті все завдання, що відносяться до одного розділу, будуть перевіряти різні елементи змісту і ставитися до різних тем даного розділу.

У тематичних розділах з механіки і електродинаміки представлені всі три типи цих завдань; в розділі по молекулярної фізики - 2 завдання (одне з них на множинний вибір, а інше - або на зміну фізичних величин в процесах, або на відповідність); в розділі по квантовій фізиці - тільки 1 завдання на зміну фізичних величин або на відповідність. Особливу увагу слід звернути на завдання 5, 11 і 16 на множинний вибір, які оцінюють вміння пояснювати вивчені явища і процеси і інтерпретувати результати різних досліджень, представлені у вигляді таблиці або графіків. Нижче наведено приклад такого завдання з механіки.

Слід звернути увагу на зміну форм окремих ліній завдань. Завдання 13 на визначення напрямку векторних фізичних величин (сили Кулона, напруженості електричного поля, магнітної індукції, сили Ампера, сили Лоренца і т.д.) пропонується з короткою відповіддю у вигляді слова. При цьому можливі варіанти відповіді вказані в тексті завдання. Приклад такого завдання наведено нижче.

У розділі по квантовій фізиці хочеться звернути увагу на завдання 19, яке перевіряє знання про будову атома, атомного ядра або ядерних реакціях. У цього завдання змінилася форма подання. Відповідь, що представляє собою два числа, необхідно спочатку записати в запропоновану таблицю, а потім перенести в бланк відповідей № 1 без пропусків і додаткових знаків. Нижче наведено приклад такої форми завдання.

В кінці частини 1 будуть пропонуватися 2 завдання базового рівня складності, перевіряючі різні методологічні вміння і відносяться до різних розділів фізики. Завдання 22 з використанням фотографій або малюнків вимірювальних приладів направлено на перевірку вміння записувати показання приладів при вимірі фізичних величин з урахуванням абсолютної похибки вимірювань. Абсолютна похибка вимірювань задається в тексті завдання: або у вигляді половини ціни поділки, або у вигляді ціни ділення (в залежності від точності приладу). Приклад такого завдання наведено нижче.

Завдання 23 перевіряє вміння вибирати обладнання для проведення досвіду по заданій гіпотезі. У цій моделі змінилася форма подання завдання, і тепер воно являє собою завдання на множинний вибір (двох елементів з п'яти запропонованих), але оцінюється в 1 бал, якщо вірно вказані обидва елементи відповіді. Можуть пропонуватися три різні моделі завдань: на вибір двох малюнків, графічно представляють відповідні установки для дослідів; на вибір двох рядків в таблиці, яка описує характеристики установок для дослідів, і на вибір назви двох елементів обладнання або приладів, які необхідні для проведення зазначеного експерименту. Нижче наведено приклад одного з таких завдань.

Частина 2 роботи присвячена вирішенню завдань. Це традиційно найбільш значимий ре-зультат освоєння курсу фізики середньої школи і найбільш затребувана діяльність при подальшому вивченні предмета в вузі.

У цій частині в КІМ 2017 р 8 різних завдань: 3 розрахункові завдання з самостійної записом числового відповіді підвищеного рівня складності і 5 завдань з розгорнутою відповіддю, з яких одна якісна і чотири розрахункові.

При цьому, з одного боку, в різних завданнях в жодному варіанті не використовуються однакові не дуже значущі змістовні елементи, з іншого - застосування фундаментальних законів збереження може зустрітися в двох-трьох завданнях. Якщо розглядати «прив'язку» тематики завдань до їх позиції в варіанті, то на позиції 28 завжди буде завдання з механіки, на позиції 29 - по МКТ та термодинаміки, на позиції 30 - з електродинаміки, а на позиції 31 - переважно по квантовій фізиці (якщо тільки матеріал квантової фізики не буде задіяно в якісній задачі на позиції 27).

Складність завдань визначається як характером діяльності, так і контекстом. У розрахункових задачах підвищеного рівня складності (24-26) передбачається використання вивченого алгоритму розв'язання задачі і пропонуються типові навчальні ситуації, З якими учні зустрічалися в процесі навчання і в яких використовуються явно задані фізичні моделі. У цих завданнях перевага віддається стандартним формулюванням, а їх підбір буде здійснюватися переважно з орієнтацією на відкритий банк завдань.

Перше із завдань з розгорнутою відповіддю - якісне завдання, Рішення якої є логічно вибудуване пояснення з опорою на фізичні закони і закономірності. Для розрахункових завдань високого рівня складності необхідний аналіз всіх етапів рішення, тому вони пропонуються у вигляді завдань 28-31 з розгорнутою відповіддю. Тут використовуються змінені ситуації, в яких необхідно оперувати бόльшім, ніж в типових задачах, кількістю законів і формул, вводити додаткові обгрунтувати вання в процесі рішення або зовсім нові ситуації, які не зустрічалися раніше в навчальній літературі і припускають серйозну діяльність з аналізу фізичних процесів і самостійного вибору фізичної моделі для вирішення завдання.