Учебная платформа "Школа 2.0"

Главная

 О платформе

ЕГЭ

ОГЭ

 Библиотека Справочники Тестирование on-line  
 
 
 

    

  
Добро пожаловать в пользовательский раздел сайта!
 
Библиотека : Физика : Разбор варианта КИМ ЕГЭ №2025351.

 

 
Решение:

***************

Проанализируем приведенный график зависимости скорости от времени. В интервале от 20 до 35 с график представляет собой прямую линию, значит ускорение тела остается постоянным, поэтому возьмем удобный временной интервал и воспользуемся основной формулой для расчета ускорения.

За промежуток времени с 20 до 25 секунду скорость изменилась от -15 м/с до -5 м/с.

Применяя формулу, получим:
Ответ:

2 м/с2
111
 

 

Решение:

***************

Для решения задачи воспользуемся вторым законом Ньютона. Рассмотрим два способа решения этой задачи.

1-й способ:

Запишем данный закон для случая когда масса равна 5 кг и ускорение 4 м/с2:

.

Выразим из этого уравнения силу:

Запишем полученное уравнение в проекциях на ось, совпадающую с направлением силы для первого:

и второго случая (уравнение будет иметь такой же вид):

Учитывая условие задачи, в котором сказано, что:

отсюда:

Выразим массу второго тела, подставим численные значения и рассчитаем число:

2-й способ:

Второй способ основан на использовании прямой и обратной пропорциональности.

Из второго закона Ньютона

следует, что масса тела связана с силой и ускорение уравнением:

Выразив из второго закона Ньютона силу, получим уравнение:

Запишем полученное уравнение в проекциях на ось, совпадающую с направлением силы для первого случая и рассчитаем значение силы:

Тогда, учитывая, что сила увеличится в два раза, а ускорение уменьшится в 4 раза, получим:

 
Ответ:

Масса второго тела 40 кг.
111
 
 

 
Решение:

***************

Так как сопротивлением воздуха можно пренебречь, воспользуемся законом сохранения энергии.

В соответствии с этим законом кинетическая энергия в момент броска будет равна потенциальной энергии в точке максимального подъема.

Раскроем выражение для потенциальной энергии:

выразим из полученной формулы искомую величину и рассчитаем число (помним о том, что массу необходимо представить в СИ - масса тела равна 0,2 кг):
Ответ:

тело поднимется на максимальную высоту 10 м.

111
 

 

Решение:

***************

Плотность железа (7800 кг/м3) меньше плотности ртути (13600 кг/м3), поэтому железный кубик будет плавать в ртути погрузившись только частично. В этом случае оправданно для решения задачи применить условие плавания тел.

Массу кубика определим как произведение плотности на объем. Объем соответственно равен кубу стороны (0,1 м):

Подставим полученное выражение для массы кубика в формулу условия плавания и рассчитаем число:
Ответ:

Архимедова сила, действующая на кубик равна 78 Н.
 
111
 

 
Решение:

***************

1) При движении из положения 1 в положение 3 полная механическая энергия груза маятника остается неизменной.

Это высказывание истинное, так как в условии задачи сказано, что сопротивлением воздуха можно пренебречь.

2) Период колебаний маятника равен 1 с.

Период и частота - взаимно обратные величины. Так как частота равна 2 Гц, то период будет равен 1/2 или 0,5 с, следовательно данное высказывание ложно.

Через 0,5 с груз маятника в первый раз вернется в положение 1.

Первый раз груз вернется в положение 1 через промежуток времени равный периоду колебаний. В пункте 2 мы уже определили, что период колебаний равен 0,5 с, поэтому данное высказывание истинно.

Кинетическая энергия груза маятника в первый раз достигнет своего минимума через 0,5 с после начала движения.

Кинетическая энергия принимает минимальные значения в положении амплитудного отклонения от положения равновесия, так как в эти моменты скорость тела равна 0. Первый раз кинетическая энергия станет минимальной в положении 3, в которое груз попадет через промежуток времени равный половине периода, следовательно это произойдет через 0,25 с, поэтому высказывание 4 - ложно.

При движении из положения 1 в положение 2 модуль центростремительного ускорения груза маятника уменьшается.

Центростремительное ускорение тела определяется соотношением:

Радиус описываемой окружности равный длине нити остается неизменным, а вот скорость груза при движении от положения 1 к положению 2 увеличивается и в положении 2 (положении равновесия) достигает своего максимума, таким образом центростремительное ускорение не уменьшается а увеличивается, следовательно данное высказывание ложно.

Ответ:

13

111

 
Решение:

***************

1) Потенциальная энергия камня, брошенного под углом к горизонту сначала увеличивается до момента достижения максимальной высоты, а затем начинает убывать. Исходя из графика предложенного в условии задачи, понимаем, что в начальный момент времени потенциальная энергия отлична от нуля и определяется начальной высотой h. Поэтому можем предположить что график А соответствует потенциальной энергии камня.

2) Импульс тела определяется равенством:

Так как вдоль оси ОХ не действуют силы, то проекция скорости на ось будет оставаться постоянной, а значит и импульс тела изменяться не будет. Так как камень все время движется в положительном направлении оси ОХ, то проекция скорости на данную ось будет положительной, соответственно и проекция импульса также будет положительной. Значит можно предполагать, что график Б, соответствует проекции импульса камня на ось ОХ.

3) Движение тела, брошенного под углом к горизонту, при отсутствии сопротивления воздуха происходит только под действием силы тяжести, которая сообщает телу ускорение свободного падения g, направленное вертикально вниз. Поэтому проекция ускорения камня на ось ОУ все время будет постоянной и отрицательной, что не соответствует ни графику А, ни графику Б.

4) Кинетическая энергия тела, брошенного под углом к горизонту сначала будет убывать и в точке наивысшего подъема достигнет минимального значения не равного нулю, а затем начнет увеличиваться, такое описание не соответствует предложенным графикам.

Делаем окончательный вывод о том, что графику А соответствует первое утверждение, а графику Б - второе.

Таким образом ответ 12.

Ответ:

12
 

111
 
Решение:

***************

Как известно, температура является мерой средней кинетической энергии, что подтверждается равенством:

По условию задачи температура аргона увеличилась со 175 до 700 К, что соответствует увеличению в 4 раза, значит и средняя кинетическая энергия теплового движения молекул аргона также увеличилась в 4 раза.

таким образом ответ 4.
Ответ:

в 4 раза.
111

Решение:

***************

Для решения задачи воспользуемся первым законом термодинамики, записанным для адиабатного процесса:

так как внутренняя энергия газа уменьшается то получим:
Ответ:

200 Дж.
 
111

Решение:

***************

Выберем масштаб по осям. Пусть одна клеточка по оси V соответствует V0, а по оси Р соответствует Р0.

1) В процессе 2 объем аргона увеличился в 1,5 раза.

По графику видим, что объем аргона в процессе 2 меняется от 4V0 до 6V0, но 6V0 действительно в 1,5 раза больше чем 4V0, поэтому высказывание 1 истинное.

  

2) В процессе 1 концентрация молекул аргона уменьшилась в 3 раза.

По определению концентрация газа обратно пропорциональна занимаемому объему.

По графику видим, что в процессе 1 объем занимаемый газом увеличился с 2V0 до 6V0, что в 3 раза больше.

Тогда на основании обратной пропорциональности можно утверждать, что концентрация уменьшилась в 3 раза, значит высказывание 2 истинное.

  

3) В процессе 1 плотность аргона увеличилась в 2 раза.

По определению плотность, так же как и концентрация обратно пропорциональна занимаемому объему.

По графику видим, что в процессе 1 объем занимаемый газом увеличился с 2V0 до 6V0, что в 3 раза больше. значит плотность газа не увеличится, а уменьшится, поэтому считать во сколько раз не имеет смысла, этого достаточно, чтобы утверждать, что высказывание 3 ложно.

  

4) В процессе 2 абсолютная температура изобарно уменьшилась в 1,5 раза.

Действительно процесс 2 является изобарным (по графику видим, что давление в этом процессе остается неизменным), значит можно применить закон Гей-Люссака, согласно которому отношение объема к температуре остается неизменным при постоянном давлении.

Из этого уравнения следует, что температура прямо пропорциональна объему. По графику видим, что объем в процессе 2 увеличивается, а значит в соответствии с законом Гей-Люссака температура также увеличится, причем во столько же раз. На основании этого приходим к выводу, что высказывание 4 ложно.

  

5) Работа, совершенная аргоном, в процессе 1 больше, чем в процессе 2.

В координатах PV работу газа можно определить как площадь фигуры под графиком. Воспользуемся тем, что площадь одной клеточки равна P0V0, поэтому для решения данного вопроса достаточно сравнить количество клеточек под графиками.

Простой подсчет показывает, что количество клеточек одинаково под обоими графиками - 12, Учитывая, что площадь одной клеточки равна  P0V0, можно утверждать, что работа аргона составляет 12 P0V0.  Значит высказывание 5 ложно.

  
Ответ:

12
111

 
Решение:

***************

1) Для определения характера изменения давления воспользуемся уравнением Менделеева - Клапейрона:

выразим из этого уравнения давление:

Добавление такой же порции газа в сосуд приведет к увеличений количества вещества в два раза, тогда после увеличения параметров уравнение примет вид:

двойки в правой части сократятся и окажется, что давление газа не изменится.

2) Запишем выражение для внутренней энергии идеального газа:

из этого уравнения следует, что внутренняя энергия прямо пропорциональна количеству вещества и температуре газа, но температура остается неизменной, а количество вещества увеличивается в 2 раза, следовательно внутренняя энергия так же увеличится в 2 раза.

таким образом получаем ответ - 31.
Ответ:

31

111

 
Решение:

***************

Для решения задачи воспользуемся законом Ома для участка цепи.

Выразим из этого равенства сопротивление проводника R, 

определим максимально точные значения силы тока и напряжения, используя клетчатое поле рисунка.

U = 6 В

I = 2 А

Подставим значения силы тока и напряжения в полученное равенство и рассчитаем число:
Ответ:

Сопротивление проводника = 3 Ом.
 

111
 

 
Решение:

***************

Магнитное поле действует с некоторой силой (сила Лоренца) на движущуюся в этом поле заряженную частицу.

Нейтрон - не заряженная частица (q = 0), следовательно сила Лоренца на нейтрон не действует (Fn= 0).

Таки образом отношение сил будет равно нулю.
Ответ:

0

111

 
Решение:

***************

Анализируя рисунок, данный в условии задачи, видим что источник расположен за двойным фокусом собирающей линзы, следовательно его изображение будет расположен между фокусом и двойным фокусом линзы. Кроме этого изображение будет расположено на побочной оптической оси. таким условиям отвечает точка 4. Поэтому ответ - 4.

Так же можно попробовать построить изображение воспользовавшись основными лучами для собирающей линзы.

Луч падающий на собирающую линзу через фокус, после линзы идет параллельно главной оптической оси. Получаем так же точку 4.
Ответ:

4

111

 
Решение:

***************

1) В кольце № 1 индукционный ток не возникает.

Для возникновения индукционного тока в контуре необходимо выполнение нескольких условий:

а) контур должен быть замкнут - это условие выполняется кольцо №1 замкнуто;

б) контур должен быть проводящим - это условие не выполняется так как пластмасса является диэлектриком;

в) магнитный поток, пронизывающий контур должен изменяться с течением времени - это условие выполняется так как магнит приближается к контуру, а значит магнитный поток увеличивается. Но это не имеет значения, так как достаточно не выполнения хотя бы одного условия.

Поэтому делаем вывод, что индукционный ток не возникает, а значит высказывание истинное.

2) В кольце №2 не возникает ЭДС индукции.

Так как магнит движется относительно кольца, то магнитный поток, пронизывающий кольцо, изменяется, к тому же кольцо замкнутое. Тогда по закону электромагнитной индукции можно утверждать, что в кольце 2 возникает ЭДС индукции, значит высказывание ложное.

3) Кольцо №2 притягивается к магниту.

В кольце №2 возникает ЭДС индукции (см. пункт 2), по условию это кольцо изготовлено из алюминия, а это проводник, следовательно в этом кольце возникнет индукционный ток, который по правилу Ленца своим магнитным потоком будет препятствовать всякому изменению магнитного потока вызвавшего этот ток, а это означает, что кольцо №2 будет отталкиваться от магнита. Значит данное высказывание ложное.

4) Кольцо №1 не взаимодействует с магнитом.

По условию задачи первое кольцо изготовлено из пластмассы, а это диэлектрик. В диэлектрике индукционный ток не возникает, следовательно это кольцо действительно не будет взаимодействовать с магнитом. Таким образом данное высказывание является истинным.

5) В кольце №2 возникает индукционный ток.

Кольцо №2 выполнено из проводника, оно замкнуто, магнитный поток, пронизывающий кольцо, изменяется, значит в нем возникает индукционный ток. Таким образом данное высказывание является истинным.
Ответ:

145

111

 
Решение:

***************

Для решения задачи вспомним формулу Томсона, устанавливающую связь периода колебаний с параметрами колебательного контура:

Период колебаний прямо пропорционален корню квадратному из индуктивности контура L. Тогда при увеличении индуктивности период так же увеличится. Причем в условии не определены числовые значения, поэтому принципиально достаточно понимания, что период увеличится. Таким образом в первой клетке таблицы ставим цифру 1.

Что бы ответить на второй вопрос задачи вспомним связь длины волны и периода колебаний:

Из уравнения следует что длина волны прямо пропорциональна периоду колебаний, поэтому при увеличении периода колебаний, длина волны так же увеличится. Таким образом во второй клетке таблицы ставим цифру 1.
Ответ:

11

111
 

 
Решение:

***************

Запишем правило смещения для β-распада изотопа Тория:

Напомним, что масса электрона в ядерных реакциях считается равной нулю, а ядро вновь образовавшегося изотопа  смещается на одну клетку ближе к концу таблицы Менделеева.

Таким образом массовое число образовавшегося ядра равно 234.
Ответ:

234

111
 

 
Решение:

***************

Энергия фотонов падающего света связана с частотой света соотношением:

E = hν.

По условию задачи частоту падающего света немного увеличивают следовательно энергия фотонов так же увеличится, поэтому в первую ячейку таблицы ставим цифру 1.

Работа выхода электронов из металла определяется родом вещества и не зависит от частоты падающего света, поэтому работа выхода не изменится и во вторую ячейку таблицы ставим цифру 3.
Ответ:

13

111
 

 
Решение:

***************

1) При равномерном прямолинейном движении за любые равные промежутки времени тело совершает одинаковые перемещения.

Данное высказывание по сути представляет собой не что иное как определение прямолинейного равномерного движения. Поэтому данное высказывание является истинным.

2) Теплопередача путем излучения происходит за счет переноса вещества струями и потоками.

Различают три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение. Излучение - это вид теплопередачи посредством которого осуществляется перенос энергия путем распространения электромагнитных волн. Как известно свойствами, присущими всем видам волн являются перенос энергии и не перенос вещества. Поэтому данное высказывание является ложным.

Справочно: данное высказывание описывает другой вид теплопередачи - конвекцию.

3) Одноименные точечные электрические заряды отталкиваются друг от друга.

Одним из свойств электрических зарядов является их взаимодействие друг с другом. Это взаимодействие носит двоякий характер: одноименные заряды отталкиваются друг от друга, а разноименные притягиваются друг к другу. На основании этого свойства можно утверждать, что данное высказывание является истинным.

4) Дифракция волн особенно хорошо наблюдается в тех случаях, когда размеры препятствий существенно превышают длину волны.

По определению: дифракция - это явление огибания волной препятствия при условии, что его размеры меньше или сравнимы с длиной волны. Поэтому данное высказывание является ложным.

5) Изотопы химического элемента имеют в ядре одинаковое число протонов и разное число нейтронов.

Данное высказывание является истинным, так как действительно изотопы одного и того же элемента отличаются количеством нейтронов в ядре, а химический элемент собственно и определяется количеством протонов в ядре, поэтому для одного и того же химического элемента количество протонов должно быть одинаковым.
Ответ:

135

111

Решение:

***************

Анализируя условие и формат ответа понимаем, что в условии есть серьезная подсказка, а именно, ответ надо смотреть по нижней шкале.

Вспоминаем алгоритм определения цены деления:

1. Найти два ближайших деления с цифрами;

2. Определить разность найденных чисел;

3. Подсчитать количество делений между делениями с числами;

4. Разность, полученную в пункте 2 разделить на количество делений определенных в пункте 3.

Следуя данному алгоритму получаем:

таким образом погрешность составляет 1 мм.рт.ст.

Стрелка барометра указывает на на восьмое деление, следовательно показания прибора составляют 748 мм.рт.ст.

Формируем ответ:

748±1 мм.рт.ст.

Необходимо обратить внимание, что в бланк ответов надо записать только цифры, без знака ±, и единиц измерения.
Ответ:

7481
111
 

Решение:

***************

Чтобы установить зависимость от какого-то параметра необходимо провести ряд экспериментов в которых исследуемый параметр будет изменяться, а остальные параметры будут оставаться неизменными.

В соответствии с поставленной задачей в ходе эксперимента необходимо установить зависимость силы тока от ЭДС источника. Для установления зависимости будем использовать закон Ома для полной (замкнутой) цепи.

На основании данного уравнения необходимо выбрать две схемы, в которых внутреннее сопротивление источника (r) и сопротивление нагрузки или иначе сопротивление внешнего участка цепи (R) должны быть одинаковыми, а вот ЭДС источника (ε)в обоих случаях должно отличаться.

Таким условиям отвечают схемы 2 и 5.

Проверяем:

Сопротивление нагрузки в обоих случаях равно R

Внутренне сопротивление обоих источников r

ЭДС источника в схеме 2 равно 2ε, в схеме 5  - ε.

Таким образом ответ 25.
Ответ:

25

111

 
Решение:

***************

Левая часть сосуда открыта, значит , находящийся в ней воздух оказывает на поршень давление, равное атмосферному, сила атмосферного давления направлена по рисунку вправо. Вправо также направлена сила, действующая на поршень со стороны сжатой пружины. Так как поршень находится в равновесии, то действие этих двух сил компенсирует сила давления сжатого воздуха, находящегося в правой, закрытой пробкой части сосуда. Условие равновесия поршня запишется:

Так, как пружина сжата, то можно утверждать, что давление в правой части больше атмосферного.

После того, как пробка будет удалена, давление в правой части сосуда начнет убывать и в конце концов сравняется с атмосферным. В результате под действием силы упругости поршень начнет смещаться вправо до тех пор, пока пружина не придет в недеформированное состояние.

Как известно сила упругости может стать причиной возникновения колебаний, к тому же в условии задачи записано, что силой трения поршня о стенки сосуда можно пренебречь. Возникшие в этом случае свободные колебания в конечном счете затухнут из-за трения о воздух.

Но возникновение колебаний можно избежать, если пробку вытаскивать медленно, чтобы поршень не смог набрать скорость к моменту достижения им положения, соответствующего длине недеформированной пружины.
Ответ:

Поршень сместится вправо.

111
 

 
Решение:

***************

Сделаем схематичные рисунке для первого и второго случаев и обозначим на этих рисунках плечи сил.

Для решения задачи воспользуемся вторым условием равновесия или иначе правилом моментов.

При условии максимальной массы груза сила реакции со стороны стола будет действовать только на краю стола, а эта точка является осью вращении в обоих случаях следовательно ее плечо будет равно нулю и момент так же окажется нулевым, поэтому в решении ее можно не учитывать и на рисунке просто не отображать.

Тогда на линейку будут действовать только две силы, сила тяжести линейки Mg и сила тяжести груза m1g - в первом случае и m2g - во втором.

Запишем правило моментов для двух случаев:

поделим первое уравнение на второе.

После сокращения, выражения искомой величины и подстановки численных значений, получим:
Ответ:

Максимальная масса груза составит 50 г.

111
 

 
Решение:

***************

Со стороны магнитного поля на движущуюся заряженную частицу действует сила Лоренца, которая, по правилу левой руки, в любой момент времени перпендикулярна скорости частицы, а значит сообщает этой частице центростремительное ускорение.

Центростремительное ускорение связано с угловой скоростью соотношением:

Учитывая, что частица движется по окружности в плоскости перпендикулярной линиям индукции, выражение для силы Лоренца примет вид:

Применяя второй закон Ньютона, получим:

Учитывая, что линейная скорость связана с угловой соотношением:

получим:

после сокращения на произведение ωR, получим:

Выразим из полученного равенства угловую скорость и рассчитаем числовой ответ:
Ответ:

Угловая скорость частицы составит 2,5·106 рад/с.

111
 

 
Решение:

***************

Так как процесс 1-2 изотермический, то Т1 = Т2, и значит для решения задачи достаточно определить температуру в точке 2.

Рассмотрим процесс 2-3. По графику видим, что это изохорный процесс, значит работа на этом участке не совершается и первый закон термодинамики запишется в виде:

Поскольку газ идеальный, то:

тогда:

Запишем закон Шарля для участка 2-3:

Подставим полученное выражение для Т3 в уравнение для количества теплоты:

Выразим из полученного равенства искомую величину и рассчитаем ответ:
Ответ:

Температура в точке 1 составляет ≈ 350 К

111

Решение:

***************

Для решения задачи воспользуемся законами постоянного тока (на схеме изображен источник постоянного тока).

Помимо обозначенных на схеме токов, добавим обозначение резисторов:

R1 = 1 Ом

R2 = 2 Ом

R3 = 3 Ом

R4 = 4 Ом

R5 = 5 Ом

1. Помним, что вольтметр подключенный параллельно источнику тока при отсутствии тока в цепи (ключ разомкнут) показывает ЭДС источника тока. Таким образом ЭДС равна 9 В.

Докажем это, воспользовавшись законом Ома для полной (замкнутой) цепи:

раскроем скобки и выразим  произведение IR = U.

Так как сила тока равна нулю, то

2. Из закона Ома для полной (замкнутой) цепи выразим искомую величину - r - внутреннее сопротивление источника тока.

Чтобы решить задачу необходимо определить силу тока в общем участке цепи и сопротивление внешнего участка.

3. Учитывая, что при параллельном соединении проводников напряжение на них одинаково, получим, что сила тока в них обратно пропорциональна сопротивлению каждого параллельного участка.

Значения всех резисторов известны, поэтому легко определим общую силу тока.

R1 = 1 Ом, в три раза меньше чем R3 = 3 Ом, значит сила тока через этот резистор в три раза больше чем через R3

R2 = 2 Ом, в полтора раза меньше чем R3 = 3 Ом, значит сила тока через этот резистор в полтора раза больше чем через R3

Таким образом получим общую силу тока:

4. Определим общее сопротивление внешнего участка цепи.

Учтем, что внешний участок состоит из двух блоков параллельно соединенных резисторов. параллельные блоки соединены между собой последовательно, поэтому общее сопротивление определим следующим образом.

определяем сопротивление параллельных блоков,

тогда общее сопротивление внешнего участка цепи:

Подставим полученные значения в уравнение для внутреннего сопротивления и рассчитаем численное значение:
Ответ:

Внутренне сопротивление источника примерно равно 1,3 Ом.
111

 
Решение:

***************

Обоснование:

1) Задачу будем решать в ИСО, связанной с поверхностью Земли.

2) Так как оба тела движутся поступательно, то их можно считать материальными точками, следовательно к движению этих можно применить второй закон Ньютона.

3) Так как нить нерастяжима, то ускорения тележки и грузика будут одинаковы по модулю, поэтому их можно обозначить одним символом - а.

4) Так как блок и нить невесомы и трение в оси блока отсутствует, то силы натяжения нити, действующие на обоих концах нити будут одинаковы T1 = T2 и Т3 = Т4 

Решение:

Сделаем два рисунка, соответствующие первому и второму случаям.

Запишем основное уравнение динамики в векторном виде для тележки и грузика в первом случае:

Перейдем к проекциям на выбранные оси координат.

для тележки:

для грузика:

Решая совместно уравнения 1 и 3 получим выражение для ускорения тележки и грузика.

Отсюда получим выражение для силы натяжения в первом случае:

Запишем основное уравнение динамики в векторном виде для тележки и грузика во втором случае:

Перейдем к проекциям на выбранные оси координат.

для тележки:

,

отсюда:

для грузика:

отсюда:

Из этих выражений получим Fc = mg.

Подставляя полученные выражения для сил сопротивления и натяжения нити в выражение для ускорения, полученное ранее получим:
Ответ:

Масса тележки равна 0,85 кг.

111
 
Вы достигли конца страницы
 
 
Содержание
     
 

 

 

 

 

 
 
 

Центр компьютерного обучения МБОУ СШ №2 © 2001 - 2026 г.