Автор Ответы, решения и задания для вариантов статград ФИ2210201, ФИ2210202, ФИ2210203, ФИ2210204 тренировочная работа №2 ЕГЭ 2023 по физике 11 класс в формате реального экзамена ЕГЭ 2023 года, которая прошла 9 декабря 2022 года.
Тренировочная работа №2 статград физика 11 класс ЕГЭ 2023
ФИ2210201_ФИ2210202-fizika-ege2023
Вариант ФИ2210201 и ответы
Задание 1. Небольшое тело движется вдоль оси OX. На рисунке показан график зависимости проекции Vx скорости этого тела от времени t. Какой путь прошло данное тело за интервал времени от 6 с до 12 c?
Задание 2. Брусок массой 0,5 кг равномерно двигают по горизонтальному столу, прикладывая к нему силу, направленную вдоль поверхности стола и равную по модулю 2 Н. С каким ускорением будет двигаться этот брусок, если увеличить модуль приложенной к нему силы до 6 Н, не меняя направления этой силы?
Задание 3. Над покоившимся точечным телом внешняя сила совершила работу 10 Дж. В результате этого тело приобрело импульс 6 кг⋅м/с. Чему равна масса этого тела?
Задание 4. Камень массой 50 г подбросили с поверхности земли вертикально вверх, и через некоторое время он упал обратно. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. В таблице приведены значения координаты камня х в различные моменты времени t. Координатная ось OX направлена вертикально вверх, начало координат расположено на поверхности земли, время отсчитывается от момента броска. Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице.
- 1) Время движения камня вверх было больше времени движения камня вниз.
- 2) Камень упал на землю через 4 с после броска.
- 3) Через 3,7 с после броска проекция скорости камня на ось OX была положительной.
- 4) Начальная скорость камня в момент броска была равна 20 м/с.
- 5) Во время полета механическая энергия камня была равна 20 Дж.
Задание 5. Математический маятник совершает колебания в вязкой среде. Нить маятника лёгкая и нерастяжимая. Как в процессе этих колебаний изменяются модуль силы натяжения нити в момент максимального отклонения маятника и полная механическая энергия маятника? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличивается
- 2) уменьшается
- 3) не изменяется
Задание 6. Жёсткий однородный стержень массой m может свободно вращаться в плоскости рисунка вокруг своего нижнего конца, закрепленного в шарнире. Стержень удерживают в равновесии, прикладывая к его верхнему концу силу F , направленную перпендикулярно стержню. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче (g – ускорение свободного падения). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
- А) косинус угла между стержнем и горизонталью
- Б) проекция на вертикальную ось Y силы реакции шарнира, действующей на стержень
Задание 7. В двух одинаковых баллонах при одинаковой температуре находятся кислород и азот. Давление кислорода равно 120 кПа, а давление азота равно 150 кПа. Весь азот из баллона перекачали в баллон с кислородом. Чему стало равно давление смеси газов, если температуру поддерживают постоянной, а газы можно считать идеальными?
Задание 8. Каким должно быть отношение масс чугунного и алюминиевого тел, чтобы при получении одного и того же количества теплоты они нагрелись на одно и то же число градусов? Ответ округлите до десятых долей.
Задание 9. Какое количество теплоты было передано газу, если его внутренняя энергия увеличилась на 500 Дж, а внешние силы совершили над газом работу, равную 150 Дж?
Задание 10. В закрытом сосуде неизменного объёма при комнатной температуре находилась смесь аргона и гелия (по 1 молю каждого газа). Половину содержимого этого сосуда выпустили наружу, а затем добавили в сосуд ещё 2 моля гелия. Считая газы идеальными, а их температуру постоянной, выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных исследований. Запишите цифры, под которыми они указаны.
- 1) Парциальное давление аргона уменьшилось.
- 2) Давление смеси газов в сосуде не изменилось.
- 3) Концентрация гелия увеличилась.
- 4) В начале опыта плотности газов были одинаковые.
- 5) В начале опыта внутренние энергии газов были одинаковые.
Задание 12. На рисунке представлена схема участка электрической цепи. Сопротивления резисторов равны R1 = 2 Ом, R2 = R3 = 4 Ом. Каково отношение количеств теплоты Q1/Q2, выделившихся в резисторах R1 и R2 за одно и то же время?
Задание 13. Конденсатор ёмкостью 40 нФ, заряженный до некоторой разности потенциалов U, в первый раз подключили к катушке с индуктивностью 3 мГн, а во второй раз – к катушке с индуктивностью 12 мГн. Каково отношение периодов колебаний энергии конденсатора T2/T1 в этих двух случаях? Потерями энергии в колебательном контуре пренебречь.
Задание 14. Синус предельного угла полного внутреннего отражения на границе вода– воздух равен 0,75. Чему равна скорость света в воде?
Задание 15. Стеклянные незаряженные кубики 1 и 2 и алюминиевые незаряженные кубики 3 и 4 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряжённость которого направлена горизонтально влево, как показано в левой части рисунка. Затем кубики раздвинули и уже после этого выключили электрическое поле (правая часть рисунка). Выберите все верные утверждения, описывающие данный опыт.
- 1) В электрическом поле (левая часть рисунка) часть электронов перешла из кубика 4 в кубик 3.
- 2) Кубик 2, изображённый в правой части рисунка, не заряжен.
- 3) В электрическом поле (левая часть рисунка) правая грань кубика 2 заряжена положительно.
- 4) Кубик 3, изображённый в правой части рисунка, имеет положительный заряд.
- 5) В электрическом поле (левая часть рисунка) разность потенциалов между левой гранью кубика 3 и правой гранью кубика 4 равна нулю.
Задание 16. Заряженная частица движется в однородном магнитном поле по окружности с постоянной скоростью. Кинетическую энергию этой частицы увеличивают. Как в результате изменятся радиус круговой орбиты и модуль ускорения этой частицы при её движении в том же магнитном поле? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличится
- 2) уменьшится
- 3) не изменится
Задание 17. Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивностью 0,4 мГн. Напряжение U между пластинами конденсатора изменяется с течением времени t в соответствии с формулой 6 U t( ) 50cos(5 10 ) = ⋅ t . Все величины выражены в единицах измерения системы СИ. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
- А) сила тока в колебательном контуре
- Б) энергия магнитного поля катушки
Задание 18. Период полураспада ядер радиоактивного изотопа висмута 19 мин. За какой промежуток времени в исследуемом образце распадется 87,5 % ядер этого изотопа?
Задание 19. Для проведения опытов по наблюдению фотоэффекта взяли пластину из металла с работой выхода 3,4⋅10–19 Дж и стали освещать её светом частоты 6·1014 Гц. Как изменятся работа выхода фотоэлектронов из этого металла и количество фотоэлектронов, вылетающих с поверхности этого металла, если при неизменной интенсивности падающего света в 2 раза уменьшить его частоту? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличится;
- 2) уменьшится;
- 3) не изменится.
Задание 20. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.
- 1) При переходе искусственного спутника Земли на более низкую орбиту модуль его центростремительного ускорения увеличивается.
- 2) При изотермическом расширении постоянной массы идеального газа его внутренняя энергия увеличивается.
- 3) Во всех проводящих телах электрический ток представляет собой упорядоченное движение электронов.
- 4) При переходе электромагнитных волн из воздуха в воду частота колебаний остаётся неизменной
- 5) При α-распаде радиоактивных ядер заряд ядра уменьшается.
Задание 21. Даны следующие зависимости величин: А) зависимость модуля импульса равноускоренно движущегося без начальной скорости тела от времени; Б) зависимость давления насыщенного пара от его объёма при неизменной температуре; В) зависимость энергии фотона электромагнитного излучения от его частоты. Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1–5. Для каждой зависимости А–В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
Задание 22. Мастер взвесил на весах 80 одинаковых деталей. Общая масса этих деталей оказалась равной 1,6 кг. Погрешность весов составляет 10 г. Определите массу одной детали с учётом погрешности измерений.
Задание 23. Ученику нужно провести лабораторную работу по исследованию зависимости мощности, выделяющейся в резисторе, от силы постоянного тока, протекающего через этот резистор. Для этого ученик собрал электрические цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединённых резистора, очень хорошего амперметра и аккумулятора с некоторым внутренним сопротивлением. Какие две цепи из перечисленных в таблице необходимо выбрать, чтобы провести такое исследование?
Задание 24. Для демонстрации магнитного взаимодействия двух катушек с протекающими в них электрическими токами профессор Московского университета А. А. Эйхенвальд предложил следующий опыт. Катушка № 1 обладает длинным цилиндрическим сердечником, на который намотано много витков изолированного провода. Эта катушка неподвижно крепится на столе так, чтобы ось её сердечника была расположена горизонтально. Катушка № 2 намотана на лёгкий кольцевой каркас, внутренний диаметр которого немного превышает диаметр сердечника катушки № 1. К катушке № 2 подсоединяются два тонких гибких провода, на которых она, подобно маятнику, подвешивается к штативу. Эти провода позволяют свободно висящей катушке № 2 вращаться вокруг вертикальной оси и совершать колебания. Длина проводов и расположение штатива подбираются так, чтобы катушка № 2 висела вблизи торца сердечника катушки № 1 и могла свободно надеваться на эту катушку. При этом горизонтальные оси катушек совсем немного не совпадают друг с другом.
Сначала через эти две катушки пропускают постоянные электрические токи таким образом, чтобы между ними возникли силы магнитного притяжения. В результате этого катушка № 2 притягивается к катушке № 1 и надевается на неё (см. рис.). Затем направление протекания тока в катушке № 1 изменяют на противоположное, а ток, текущий через катушку № 2, оставляют прежним. Опишите, что после этого будет происходить с катушкой № 2. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
Задание 25. Школьник сел в электробус, чтобы доехать до школы. На улице накрапывал дождик, но на вертикальные лобовые стекла кабины водителя капли во время остановки не попадали. Когда электробус тронулся и начал ускоряться, на лобовые стекла кабины капли дождя стали попадать, и тем чаще, чем выше становилась скорость электробуса, что заставляло водителя периодически включать «дворники». Сколько капель дождя попало на эти стекла за время t = 25 с равноускоренного разгона электробуса от остановки до скорости V = 45 км/ч, если площадь стекол равна S = 1,5 м2 , а концентрация капель в воздухе составляла n = 300 м–3 ? Можно считать, что до столкновения со стеклом кабины скорость капель остаётся такой же, как и вдалеке от электробуса.
Задание 26. На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из батареи с ЭДС ℇ = 9 В и внутренним сопротивлением r = 1 кОм, конденсатора ёмкостью С = 4 мкФ, резистора с сопротивлением R = 4 кОм и переключателя П полярности источника питания. Вначале переключатель был в положении 1, а конденсатор был полностью заряжен от батареи, и ток в цепи отсутствовал. Какое количество теплоты QR выделится в резисторе R за большое время после перевода переключателя в положение 2?
Задание 27. Вертикальный цилиндр объёмом V0 = 15 л, заполненный воздухом с температурой T = 20 °C при атмосферном давлении pA = 105Па, закрыли сверху поршнем массой m = 10 кг и площадью S = 250 см2 , который может перемещаться по вертикали без трения. После того, как в системе установилось равновесие при той же постоянной температуре, в дне цилиндра образовалась течь. Через неё воздух начал медленно выходить наружу, в атмосферу, со скоростью потери числа N молекул в цилиндре, пропорциональной разности давлений (p – pА) в цилиндре и в окружающей атмосфере и равной ΔN/Δt = α(p – pА), где коэффициент пропорциональности α = 2,58·1016 (Па·с)–1 . Процесс вытекания газа можно считать изотермическим, происходящим при той же температуре T = 20 °C. Через какое время t из цилиндра выйдет весь воздух?
Задание 28. Для измерения модуля индукции B постоянного магнитного поля иногда применяют магнитометр с вращающейся с известной частотой ν маленькой катушкой с известным числом витков N и площадью витка S, которую помещают в исследуемую область поля. К катушке через скользящие контакты подключают измерительную цепь (см. рисунок), состоящую из последовательно соединенных идеального диода Д и конденсатора ёмкостью С, к которому подключён параллельно почти идеальный вольтметр V с достаточно большим сопротивлением. Объясните, как должна располагаться ось ОО′ вращения катушки относительно вектора B поля (например, создаваемого постоянным магнитом М), чтобы можно было правильно найти величину B. Вычислите B для случая, когда ν = 100 Гц, N = 50, S = 20 мм2 , а показания вольтметра U = 0,5 В.
29. Воздушная призма с преломляющим углом α = 0,1°, ограниченная двумя тонкими стеклянными пластинками, лежит на горизонтальной зачерненной плоскости. Сверху, из воздуха, на её переднюю наклонную грань падает вертикальный параллельный пучок монохроматического света с длиной волны λ1 = 546 нм (зелёная линия ртути). После отражения света от призмы на её верхней поверхности наблюдается система светлых и тёмных полос, параллельных ребру призмы. На сколько изменится расстояние между соседними светлыми полосами, если для их наблюдения начать использовать свет с длиной волны λ2 = 589 нм (жёлтая линия натрия)?
30. Изготовленная из соснового дерева тонкая прямая однородная палочка объёмом V0 = 27,2 см3 закреплена за свой верхний конец на горизонтальной оси, вокруг которой она может вращаться в вертикальной плоскости. К нижнему концу этой палочки на тонкой лёгкой нити привязан алюминиевый шарик. Шарик и нижняя часть палочки погружены в сосуд с водой, причём ниже уровня воды располагается ровно половина палочки, и шарик не касается дна сосуда. При этом палочка наклонена под некоторым углом к горизонту, и вся система находится в равновесии. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на палочку и на шарик. Найдите объём V шарика. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.
Вариант ФИ2210202 и ответы
Задание 1. Небольшое тело движется вдоль оси OX. На рисунке показан график зависимости проекции Vx скорости этого тела от времени t. Какой путь прошло данное тело за интервал времени от 4 с до 12 c?
Задание 2. Брусок равномерно двигают по горизонтальному столу, прикладывая к нему силу, направленную вдоль поверхности стола и равную по модулю 2 Н. Если увеличить модуль приложенной к этому бруску силы до 5 Н, не меняя её направления, то брусок будет двигаться с ускорением 6 м/с2 . Чему равна масса этого бруска?
Задание 3. Над покоившимся точечным телом массой 0,5 кг внешняя сила совершила работу 9 Дж. Найдите модуль импульса, который в результате приобрело это тело.
Задание 4. Камень массой 40 г запустили с поверхности земли вертикально вверх, и через некоторое время он упал обратно. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. В таблице приведены значения координаты камня х в различные моменты времени t. Координатная ось OX направлена вертикально вверх, начало координат расположено на поверхности земли, время отсчитывается от момента броска. Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице.
- 1) Начальная скорость камня в момент броска была равна 30 м/с.
- 2) Камень упал на землю через 4,8 с после броска.
- 3) Через 1,4 с после броска проекция скорости камня на ось OX была отрицательной.
- 4) Модуль импульса камня в течение полета оставался неизменным.
- 5) Максимальное приращение потенциальной энергии камня за время полета было равно 18 Дж.
Задание 5. Пружинный маятник совершает колебания в вязкой среде, двигаясь вдоль горизонтальной прямой. Масса пружины пренебрежимо мала. Как в процессе этих колебаний изменяются модуль ускорения груза маятника в момент наибольшего удаления груза от положения равновесия и максимальная кинетическая энергия маятника? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличивается
- 2) уменьшается
- 3) не изменяется
Задание 6. Жёсткий однородный стержень массой m может свободно вращаться в плоскости рисунка вокруг своего нижнего конца, закрепленного в шарнире. Стержень удерживают в равновесии, прикладывая к его верхнему концу силу F, направленную перпендикулярно стержню.
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче (g – ускорение свободного падения). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Задание 7. В двух одинаковых баллонах при одинаковой температуре находятся аргон и неон. Давление аргона равно 140 кПа, а давление неона равно 180 кПа. Весь аргон из баллона перекачали в баллон с неоном. Чему стало равно давление смеси газов, если температуру поддерживают постоянной, а газы можно считать идеальными?
Задание 8. Каким должно быть отношение масс медного и чугунного тел, чтобы при получении одного и того же количества теплоты они нагрелись на одно и то же число градусов? Ответ округлите до десятых долей.
Задание 9. Какое количество теплоты было передано газу, если его внутренняя энергия уменьшилась на 450 Дж, а газ совершил работу, равную 600 Дж?
Задание 10. В закрытом сосуде неизменного объёма при комнатной температуре находилась смесь аргона и гелия (по 2 моля каждого газа). Половину содержимого этого сосуда выпустили наружу, а затем добавили в сосуд 1 моль аргона. Считая газы идеальными, а их температуру постоянной, выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных исследований. Запишите цифры, под которыми они указаны.
- 1) Парциальное давление аргона не изменилось.
- 2) Давление смеси газов в сосуде не изменилось.
- 3) Концентрация гелия уменьшилась.
- 4) В начале опыта плотность аргона была больше плотности гелия.
- 5) В конце опыта внутренние энергии газов были одинаковые.
Задание 11. На рисунках А) и Б) приведены графики двух процессов 1–2 и 3–4, каждый из которых проводится с одним молем аргона. Графики построены в координатах p–V и V–T, где p – давление, V – объём и T – абсолютная температура газа. Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Задание 12. На рисунке представлена схема участка электрической цепи. Сопротивления резисторов равны R1 = 6 Ом, R2 = R3 = 3 Ом. Каково отношение количеств теплоты Q1/Q2, выделившихся в резисторах R1 и R2 за одно и то же время?
Задание 13. Конденсатор ёмкостью 50 нФ, заряженный до некоторой разности потенциалов U, в первый раз подключили к катушке с индуктивностью 48 мГн, а во второй раз – к катушке с индуктивностью 3 мГн. Каково отношение периодов колебаний энергии конденсатора T2/T1 в этих двух случаях? Потерями энергии в колебательном контуре пренебречь.
Задание 14. Синус предельного угла полного внутреннего отражения на границе минерал–воздух равен 0,666. Определите показатель преломления этого минерала. Ответ округлите до десятых долей.
Задание 15. Стеклянные незаряженные кубики 1 и 2 и алюминиевые незаряженные кубики 3 и 4 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряжённость которого направлена горизонтально вправо, как показано в левой части рисунка. Затем кубики раздвинули и уже после этого выключили электрическое поле (правая часть рисунка). Выберите все верные утверждения, описывающие данный опыт.
- 1) В электрическом поле (левая часть рисунка) часть электронов перешла из кубика 4 в кубик 3.
- 2) Кубик 3, изображённый в правой части рисунка, не заряжен.
- 3) В электрическом поле (левая часть рисунка) правая грань кубика 2 заряжена положительно.
- 4) Кубик 4, изображённый в правой части рисунка, имеет положительный заряд.
- 5) В электрическом поле (левая часть рисунка) потенциал левой грани кубика 3 больше, чем потенциал правой грани кубика 4.
Задание 16. Заряженная частица движется в однородном магнитном поле по окружности с постоянной скоростью. Модуль импульса этой частицы увеличивают. Как в результате изменятся период обращения частицы и модуль силы Лоренца, действующей на частицу? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличится
- 2) уменьшится
- 3) не изменится
Задание 17. Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивностью 0,4 мГн. Напряжение U между пластинами конденсатора изменяется с течением времени t в соответствии с формулой 6 U t( ) 50cos(5 10 ) = ⋅ t . Все величины выражены в единицах измерения системы СИ. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их зависимость от времени. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами
Задание 18. Период полураспада ядер радиоактивного изотопа висмута 19 мин. Через какой промежуток времени в исследуемом образце останутся нераспавшимися 12,5 % от исходного количества ядер этого изотопа?
Задание 19. Для проведения опытов по наблюдению фотоэффекта взяли пластину из металла с работой выхода 3,4⋅10–19 Дж и стали освещать её светом частоты 6·1014 Гц. Как изменятся длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта, и максимальная сила тока, создаваемого фотоэлектронами (сила тока насыщения), если при неизменной интенсивности падающего света в 2 раза уменьшить его частоту? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличится;
- 2) уменьшится;
- 3) не изменится.
Задание 20. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.
- 1) При переходе искусственного спутника Земли на более высокую орбиту его центростремительное ускорение увеличивается.
- 2) При изотермическом расширении постоянной массы идеального газа его внутренняя энергия не изменяется.
- 3) Во всех твёрдых металлических проводниках электрический ток представляет собой упорядоченное движение электронов.
- 4) При переходе электромагнитных волн из стекла в воздух длина волны увеличивается.
- 5) При электронном β-распаде радиоактивных ядер заряд ядра уменьшается.
Задание 21. Даны следующие зависимости величин: А) зависимость максимальной высоты подъёма тела, брошенного вертикально вверх, от его начальной скорости (при отсутствии сопротивления воздуха); Б) зависимость электроёмкости плоского конденсатора от расстояния между его пластинами; В) зависимость энергии фотона электромагнитного излучения от его длины волны. Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1–5. Для каждой зависимости А–В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.
Задание 22. Мастер взвесил на весах 50 одинаковых деталей. Общая масса этих деталей оказалась равной 2,2 кг. Погрешность весов составляет 1 г. Определите массу одной детали с учётом погрешности измерений.
Задание 23. Ученику нужно провести лабораторную работу по исследованию зависимости мощности, выделяющейся в резисторе, от его сопротивления. Для этого ученик собрал электрические цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединённых резистора, очень хорошего амперметра и аккумулятора. Какие две цепи из перечисленных в таблице необходимо выбрать, чтобы провести такое исследование?
Задание 24. Для демонстрации магнитного взаимодействия двух катушек с протекающими в них электрическими токами профессор Московского университета А. А. Эйхенвальд предложил следующий опыт. Катушка № 1 обладает длинным цилиндрическим сердечником, на который намотано много витков изолированного провода. Эта катушка неподвижно крепится на столе так, чтобы ось её сердечника была расположена горизонтально. Катушка № 2 намотана на лёгкий кольцевой каркас, внутренний диаметр которого немного превышает диаметр сердечника катушки № 1. К катушке № 2 подсоединяются два тонких гибких провода, на которых она, подобно маятнику, подвешивается к штативу. Эти провода позволяют свободно висящей катушке № 2 вращаться вокруг вертикальной оси и совершать колебания. Длина проводов и расположение штатива подбираются так, чтобы катушка № 2 висела вблизи торца сердечника катушки № 1 и могла свободно надеваться на эту катушку. При этом горизонтальные оси катушек совсем немного не совпадают друг с другом.
Сначала через эти две катушки пропускают постоянные электрические токи таким образом, чтобы между ними возникли силы магнитного притяжения. В результате этого катушка № 2 притягивается к катушке № 1 и надевается на неё (см. рис.). Затем направление протекания тока в катушке № 2 изменяют на противоположное, а ток, текущий через катушку № 1, оставляют прежним. Опишите, что после этого будет происходить с катушкой № 2. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.
Задание 25. Школьник сел в электробус, чтобы доехать до школы. На улице накрапывал дождик, но на вертикальные лобовые стекла кабины водителя капли во время остановки не попадали. Когда электробус тронулся и начал ускоряться, на лобовые стекла кабины капли дождя стали попадать, и тем чаще, чем выше становилась скорость электробуса, что заставляло водителя периодически включать «дворники». До какой скорости V разогнался электробус за время t = 30 с при равноускоренном движении от остановки, если за время разгона на лобовые стекла попало N = 62500 капель дождя, площадь стекол равна S = 1,5 м2 , а концентрация капель в воздухе составляла n = 250 м–3 ? Можно считать, что до столкновения со стеклом кабины скорость капель остаётся такой же, как и вдалеке от электробуса.
Задание 26. На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из батареи с ЭДС ℇ = 12 В и внутренним сопротивлением r = 0,8 кОм, конденсатора ёмкостью С = 5 мкФ, резистора с сопротивлением R = 4,2 кОм и переключателя П полярности источника питания. Вначале переключатель был в положении 1, а конденсатор был полностью заряжен от батареи, и ток в цепи отсутствовал. Какое количество теплоты Qr выделится во внутреннем сопротивлении r батареи за большое время после перевода переключателя в положение 2?
Задание 27. Вертикальный цилиндр объёмом V0 = 20 л, заполненный воздухом с температурой T = 20 °C при атмосферном давлении pA = 105 Па, закрыли сверху поршнем массой m = 12 кг и площадью S = 300 см2 , который может перемещаться по вертикали без трения. После того, как в системе установилось равновесие при той же постоянной температуре, в дне цилиндра образовалась течь. Через неё воздух начал медленно выходить наружу, в атмосферу, со скоростью потери количества вещества ν в цилиндре, пропорциональной разности давлений (p – pА) в цилиндре и в окружающей атмосфере и равной Δν/Δt = α(p – pА), где коэффициент пропорциональности α = 4,3·10-8 моль/(Па·с). Процесс вытекания газа можно считать изотермическим, происходящим при той же температуре T = 20 °C. Через какое время t из цилиндра выйдет весь воздух?
Задание 28. Для измерения модуля индукции B постоянного магнитного поля иногда применяют магнитометр с вращающейся с известной частотой ν маленькой катушкой с известным числом витков N и площадью витка S, которую помещают в исследуемую область поля. К катушке через скользящие контакты подключают измерительную цепь (см. рисунок), состоящую из последовательно соединённых идеального диода Д и конденсатора ёмкостью С, к которому подключён параллельно почти идеальный вольтметр V с достаточно большим сопротивлением. Объясните, как должна располагаться ось ОО′ вращения катушки относительно вектора B поля (например, создаваемого постоянным магнитом М), чтобы можно было правильно найти величину B. Что будет показывать вольтметр в случае, когда ν = 80 Гц, N = 100, S = 25 мм2 , а B = 0,64 Тл?
Задание 29. Воздушная призма с преломляющим углом α = 0,05°, ограниченная двумя тонкими стеклянными пластинками, лежит на горизонтальной зачерненной плоскости. Сверху, из воздуха, на её переднюю наклонную грань падает вертикальный параллельный пучок монохроматического света ртутной лампы с длиной волны λ1 = 436 нм. После отражения света от призмы на её верхней поверхности наблюдается система светлых и тёмных полос, параллельных ребру призмы. На сколько изменится расстояние между соседними темными полосами, если для наблюдения картины начать использовать свет с длиной волны λ2 = 691 нм?
Задание 30. Изготовленная из соснового дерева тонкая прямая однородная палочка закреплена за свой верхний конец на горизонтальной оси, вокруг которой она может вращаться в вертикальной плоскости. К нижнему концу этой палочки на тонкой лёгкой нити привязан алюминиевый шарик объёмом V = 1,4 см3 . Шарик и нижняя часть палочки погружены в сосуд с водой, причём ниже уровня воды располагается ровно 1/3 часть палочки, и шарик не касается дна сосуда. При этом палочка наклонена под некоторым углом к горизонту, и вся система находится в равновесии. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на палочку и на шарик. Найдите объём V0 палочки. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.
Работа статград №1 по физике в формате ЕГЭ 2023
20 октября 2022 Статград физика 11 класс ЕГЭ 2023 варианты с ответами