Вариант #53

Ответы и решения

Ответы

№ Ответ Максимальный балл
1

−2

 1
2

10

 1
3

20

 1
4

0,2

 1
5

24

 2
6

23

 2
7

9

 1
8

−2

 1
9

123

 2
10

12

 2
11

0

 1
12

0

 1
13

70

 1
14

12

 2
15

43

 2
16

25

 1
17

33

 2
18

35

 2
19

2,50,1

 1
20

24

 1
21

Пру­жи­на №1 рас­тя­ги­ва­ет­ся,
пру­жи­на №2 сжи­ма­ет­ся.

 3
22

2
23

2
24

3
25

3
26

4
1 Задача #229 Тип 1 Сложность 3/10 Источник: Лисаков

Ко­ор­ди­на­та тела ме­ня­ет­ся по за­ко­ну с те­че­ни­ем вре­ме­ни, где все ве­ли­чи­ны вы­ра­же­ны в СИ. Опре­де­ли­те про­ек­цию на­чаль­ной ско­ро­сти это­го тела.

От­вет: м/c

Решение

Ответ

−2

Максимальный балл: 1

2 Задача #12 Тип 2 Сложность 5/10 Источник: Лисаков

Груз мас­сой осто­рож­но при­креп­ля­ют к ниж­не­му кон­цу не­ве­со­мой вер­ти­каль­ной пру­жи­ны жест­ко­стью и дли­ной при­креп­лен­ной сво­им верх­ним кон­цом к по­тол­ку. За­тем груз от­пус­ка­ют без на­чаль­ной ско­ро­сти. Най­ти мо­дуль мак­си­маль­но­го уско­ре­ния, ко­то­рое груз бу­дет ис­пы­ты­вать при уста­но­вив­ших­ся ко­ле­ба­ни­ях.

От­вет: м/c2

Решение

В пер­во­на­чаль­ный мо­мент пру­жи­на не де­фор­ми­ро­ва­на, зна­чит, на тело дей­ству­ет толь­ко сила тя­же­сти, ко­то­рая со­об­ща­ет ему уско­ре­ние

Спо­со­бы по­нять, что это уско­ре­ние и бу­дет мак­си­маль­ным:

  • Из­вест­но, что уско­ре­ние при гар­мо­ни­че­ских ко­ле­ба­ни­ях мак­си­маль­но в край­них точ­ках, где ско­рость ну­ле­вая.

  • Всю до­ро­гу до рав­но­ве­сия рас­ту­щая сила упру­го­сти пру­жи­ны умень­ша­ет уско­ре­ние, дей­ствуя про­тив силы тя­же­сти. По­сколь­ку гра­фик сим­мет­ри­чен от­но­си­тель­но рав­но­ве­сия, то мак­си­маль­ное уско­ре­ние на этом участ­ке и бу­дет мак­си­маль­ным за пе­ри­од.

  • Из­вест­но, что где а мак­си­маль­ное уда­ле­ние от рав­но­ве­сия, Под­ста­вив ча­сто­ту и ам­пли­ту­ду в фор­му­лу для мак­си­маль­но­го уско­ре­ния, по­лу­чим

Ответ

10

Максимальный балл: 1

3 Задача #168 Тип 3 Сложность 4/10 Источник: ФИПИ

Под дей­стви­ем силы тяги дви­га­те­ля, рав­ной ав­то­мо­биль дви­жет­ся с по­сто­ян­ной ско­ро­стью Чему рав­на мощ­ность дви­га­те­ля?

От­вет: кВт

Решение

Ответ

20

Максимальный балл: 1

4 Задача #730 Тип 4 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

На ку­сок алю­ми­ния мас­сой при пол­ном по­гру­же­нии в воду дей­ству­ет сила Ар­хи­ме­да, рав­ная Чему рав­на при этом мас­са вы­тес­нен­ной воды?

От­вет: кг

Решение

Мас­са вы­тес­нен­ной воды рав­на

Ответ

0,2

Максимальный балл: 1

5 Задача #50 Тип 5 Сложность 5/10 Источник: ФИПИ

На ше­ро­хо­ва­той го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти ле­жит бру­сок мас­сой На него на­чи­на­ет дей­ство­вать сила на­прав­лен­ная вдоль по­верх­но­сти и за­ви­ся­щая от вре­ме­ни так, как по­ка­за­но на гра­фи­ке сле­ва. За­ви­си­мость ра­бо­ты этой силы от вре­ме­ни пред­став­ле­на на гра­фи­ке спра­ва.

Вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния на осно­ва­нии ана­ли­за пред­став­лен­ных зави­си­мос­тей.

  1. В ин­тер­ва­ле вре­ме­ни меж­ду 0 и ра­бо­та силы тре­ния от­ри­ца­тель­на.
  2. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния сколь­же­ния ра­вен 0,2.
  3. В ин­тер­ва­ле вре­ме­ни меж­ду 12 и пе­ре­ме­ще­ние брус­ка рав­но
  4. В ин­тер­ва­ле вре­ме­ни меж­ду 12 и бру­сок дви­гал­ся с по­сто­ян­ной ско­ро­стью.
  5. Пер­вые бру­сок дви­гал­ся с по­сто­ян­ным уско­ре­ни­ем.

От­вет:

Решение

Гра­фик сам по себе не дает ни­ка­кой ин­фор­ма­ции о дви­же­нии тела. В са­мом деле, если ме­ня­ю­щей­ся по та­ко­му за­ко­ну си­лой дей­ство­вать на шкаф, то он оста­нет­ся не­по­дви­жен, а очень лег­кий пред­мет мо­жет на­чать дви­гать­ся и че­рез одну се­кун­ду.

Обра­тим­ся ко гра­фи­ку Пер­вые 10 се­кунд сила не со­вер­ша­ет ра­бо­ты. По­сколь­ку де­ла­ем вы­вод, что пе­ре­ме­ще­ние тела за пер­вые 10 се­кунд рав­но нулю.

C 12 до 20 се­кунд ра­бо­та рас­тет ли­ней­но со вре­ме­нем, то есть Из пер­во­го гра­фи­ка ви­дим, что на ука­зан­ном вре­мен­ном ин­тер­ва­ле сила по­сто­ян­на. При­дет­ся пред­по­ло­жить, что и угол меж­ду си­лой и пе­ре­ме­ще­ни­ем не ме­нял­ся. В та­ком слу­чае то есть Та­ким об­ра­зом, с 12 до 20 се­кунд тело дви­жет­ся рав­но­мер­но.

Ин­тер­вал же от 10 до 12 се­кунд по­ка­зы­ва­ет, что ра­бо­та рас­тет бы­стрее вре­ме­ни, то есть ско­рость в этом диа­па­зо­не бу­дет уве­ли­чи­вать­ся. Те­перь по пунк­там.

  1. Не­вер­но: от 1 до тело по­ко­ит­ся ра­бо­та при­ло­жен­ной силы

  2. Вер­но: Сила тре­ния сколь­же­ния рав­на по­сколь­ку при та­кой при­ло­жен­ной силе бру­сок дви­жет­ся рав­но­мер­но.

  3. Не­вер­но: с 12 до сила ве­ли­чи­ной в со­вер­ши­ла ра­бо­ту око­ло то есть

  4. Да, по­сколь­ку с 12 до ра­бо­та рас­тет ли­ней­но со вре­ме­нем (см. выше).

  5. Не­вер­но. Бру­сок по­ко­ил­ся с 0 до

При­ме­ча­ние

Гра­фик де­мон­стри­ру­ет ха­рак­тер­ный вид за­ви­си­мо­сти воз­ни­ка­ю­щей силы тре­ния от при­кла­ды­ва­е­мой силы, с ко­то­рым мо­жет быть зна­ком ре­ша­ю­щий. Это мо­жет не­мно­го спу­тать с са­мо­го на­ча­ла.

Ответ

24

Максимальный балл: 2

6 Задача #430 Тип 6 Сложность 4/10 Источник: ФИПИ

Спортс­мен спус­ка­ет­ся на па­ра­шю­те с по­сто­ян­ной ско­ро­стью. Как из­ме­ня­ют­ся с те­че­ни­ем вре­ме­ни в про­цес­се спус­ка пол­ная ме­ха­ни­че­ская энер­гия спорт­сме­на и его ки­не­ти­че­ская энер­гия?

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

  1. уве­ли­чи­ва­ет­ся
  2. умень­ша­ет­ся
  3. не из­ме­ня­ет­ся

За­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Циф­ры в от­ве­те мо­гут по­вто­рять­ся.

Пол­ная ме­ха­ни­че­ская энер­гия Ки­не­ти­че­ская энер­гия
 

Решение

2) По­сколь­ку ско­рость по­сто­ян­на, то и ки­не­ти­че­ская энер­гия

1) По­тен­ци­аль­ная энер­гия убы­ва­ет с вы­со­той, по­это­му пол­ная ме­ха­ни­че­ская энер­гия тоже убы­ва­ет.

Ответ

23

Максимальный балл: 2

7 Задача #529 Тип 7 Сложность 4/10 Источник: Лисаков

В ре­зуль­та­те по­вы­ше­ния тем­пе­ра­ту­ры в 6 раз по­ло­ви­на мо­ле­кул во­до­ро­да в со­су­де не­из­мен­но­го объ­ема дис­со­ци­и­ро­ва­ла. Во сколь­ко раз уве­ли­чи­лось дав­ле­ние газа?

От­вет:

Решение

По­сколь­ку по­ло­ви­на мо­ле­кул дис­со­ци­и­ро­ва­ла, то ко­ли­че­ство ча­стиц уве­ли­чи­лось в 1,5 раза. То­гда

Ответ

9

Максимальный балл: 1

8 Задача #563 Тип 8 Сложность 3/10 Источник: Лисаков

Тем­пе­ра­ту­ра газа в со­су­де умень­ши­лась на Чему рав­но из­ме­не­ние тем­пе­ра­ту­ры газа по аб­со­лют­ной шка­ле тем­пе­ра­тур?

От­вет: К

Решение

При­ме­ча­ние

В пер­вой ча­сти на на­сто­я­щем эк­за­ме­не от­ри­ца­тель­ный от­вет мо­жет по­лу­чить­ся толь­ко в пер­вом но­ме­ре (ин­фор­ма­ция ак­ту­аль­на на 2024 год).

Ответ

−2

Максимальный балл: 1

9 Задача #69 Тип 9 Сложность 4/10 Источник: ФИПИ

Мед­ную ка­стрю­лю на­пол­ни­ли на 2/3 во­дой, за­кры­ли лёг­кой крыш­кой и спу­стя не­сколь­ко ча­сов по­ста­ви­ли на огонь. Воду в ка­стрю­ле до­ве­ли до ки­пе­ния и ки­пя­ти­ли в те­че­ние не­ко­то­ро­го вре­ме­ни. Ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние со­став­ля­ло

Вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния, опи­сы­ва­ю­щие ха­рак­те­ри­сти­ки воды, во­дя­но­го пара и ка­стрюли.

  1. От­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха под крыш­кой в про­цес­се на­гре­ва­ния воды оста­ва­лась по­сто­ян­ной.

  2. В ходе ки­пе­ния воды сред­няя по­тен­ци­аль­ная энер­гия вза­и­мо­дей­ствия мо­ле­кул воды, пе­ре­хо­дя­щих из жид­ко­сти в пар, уве­ли­чи­ва­ет­ся.

  3. Дав­ле­ние во­дя­ных па­ров под крыш­кой в ходе про­цес­са на­гре­ва­ния воды уве­ли­чи­ва­лось.

  4. Тем­пе­ра­ту­ра мед­но­го дна ка­стрюли с во­дой при ки­пе­нии была не­мно­го мень­ше

  5. Плот­ность на­сы­щен­ных во­дя­ных па­ров над по­верх­но­стью воды при на­гре­ва­нии до ки­пе­ния оста­ва­лась по­сто­ян­ной.

От­вет:

Решение

«Лег­кая крыш­ка» пред­по­ла­га­ет сле­ду­ю­щую мо­дель: пар вну­три на­сы­щен­ный, но при ки­пе­нии дав­ле­ние влаж­но­го воз­ду­ха под крыш­кой не рас­тет выше ат­мо­сфер­но­го. Как толь­ко дав­ле­ние чуть вы­рас­та­ет из-за на­гре­ва­ния, крыш­ка при­под­ни­ма­ет­ся и влаж­ный воз­дух вы­хо­дит, пока дав­ле­ние под крыш­кой не срав­ня­ет­ся с ат­мо­сфер­ным.

  1. Вер­но, все вре­мя 100%. По­сле за­кры­тия крыш­ки про­шло дли­тель­ное вре­мя, зна­чит, пар успел стать на­сы­щен­ным.

  2. Вер­но. Чем силь­нее свя­за­ны ча­сти­цы, тем мень­ше по­тен­ци­аль­ная энер­гия их вза­и­мо­дей­ствия (по­тен­ци­аль­ная энер­гия свя­зан­ных тел от­ри­ца­тель­на). За мак­си­маль­ную энер­гию вза­и­мо­дей­ствия при­ни­ма­ют ноль — ко­гда ча­сти­цы не вза­и­мо­дей­ству­ют. У газа по­тен­ци­аль­ная энер­гия вза­и­мо­дей­ствия ча­стиц мень­ше по мо­ду­лю, но так же от­ри­ца­тель­на (у иде­аль­но­го газа она при­ни­ма­ет­ся рав­ной нулю). По­это­му энер­гия уве­ли­чи­ва­ет­ся.

  3. Вер­но, т.к.

  4. Не­вер­но, при вода не за­ки­пе­ла бы.

  5. Не­вер­но, плот­ность рос­ла, так как с на­гре­ва­ни­ем рас­тет ско­рость ис­па­ре­ния.

Ответ

123

Максимальный балл: 2

10 Задача #71 Тип 10 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

од­но­атом­но­го иде­аль­но­го газа участ­ву­ет в про­цес­се 1-2-3, гра­фик ко­то­ро­го изоб­ра­жён на ри­сун­ке в ко­ор­ди­на­тах где — дав­ле­ние газа, — объ­ём газа. Как из­ме­ня­ют­ся плот­ность газа в ходе про­цес­са 1-2 и аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра газа в ходе про­цес­са 2-3? Мас­са газа оста­ёт­ся по­сто­ян­ной.

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

  1. уве­ли­чи­ва­ет­ся
  2. умень­ша­ет­ся
  3. не из­ме­ня­ет­ся

За­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Циф­ры в от­ве­те мо­гут по­вто­рять­ся.

Плот­ность газа в ходе про­цес­са 1-2 Аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра газа в ходе про­цес­са 2-3
 

Решение

А.

Б.

Ответ

12

Максимальный балл: 2

11 Задача #13 Тип 11 Сложность 2/10 Источник: Лисаков

По мед­но­му про­во­ду те­чет по­сто­ян­ный ток. Ка­кой за­ряд на­ко­пит­ся на про­во­де за 1 се­кун­ду, если сила тока рав­на

От­вет: Кл

Решение

За­ряд на про­вод­ни­ке с то­ком не на­кап­ли­ва­ет­ся (сколь­ко элек­тро­нов ухо­дит из еди­ни­цы объ­ема в еди­ни­цу вре­ме­ни, столь­ко и при­хо­дит).

Ответ

0

Максимальный балл: 1

12 Задача #295 Тип 12 Сложность 2/10 Источник: Лисаков

Атом ге­лия и -ча­сти­ца вле­та­ют в од­но­род­ное маг­нит­ное поле пер­пен­ди­ку­ляр­но век­то­ру маг­нит­ной ин­дук­ции со ско­ро­стя­ми и со­от­вет­ствен­но. Опре­де­ли­те от­но­ше­ние мо­ду­лей сил дей­ству­ю­щих на них со сто­ро­ны маг­нит­но­го поля.

От­вет:

Решение

На атом ге­лия не дей­ству­ет сила Ло­рен­ца, по­сколь­ку его сум­мар­ный элек­три­че­ский за­ряд ра­вен нулю.

Ответ

0

Максимальный балл: 1

13 Задача #736 Тип 13 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Угол па­де­ния луча све­та на го­ри­зон­таль­ное плос­кое зер­ка­ло ра­вен 25°. Ка­ким бу­дет угол об­ра­зо­ван­ный па­да­ю­щим и от­ра­жён­ным лу­ча­ми, если по­вер­нуть зер­ка­ло на 10° так, как по­ка­за­но на ри­сун­ке?

От­вет: °

Решение

При по­во­ро­те зер­ка­ла на 10° угол па­де­ния уве­ли­чит­ся так­же на 10° и ста­нет ра­вен Угол от­ра­же­ния ра­вен углу па­де­ния, зна­чит, угол меж­ду па­да­ю­щим и от­ра­жен­ным лу­ча­ми со­ста­вит

Ответ

70

Максимальный балл: 1

14 Задача #745 Тип 14 Сложность 5/10 Источник: ФИПИ

Ка­туш­ка №1 вклю­че­на в элек­три­че­скую цепь, со­сто­я­щую из ис­точ­ни­ка по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния и рео­ста­та. Ка­туш­ка №2 по­ме­ще­на внутрь ка­туш­ки №1, и её об­мот­ка за­мкну­та. Вид с тор­ца ка­ту­шек пред­став­лен на ри­сун­ке. Из при­ве­дён­но­го ниже спис­ка вы­бе­ри­те все пра­виль­ные утвер­жде­ния, ха­рак­те­ри­зу­ю­щие про­цес­сы в цепи и ка­туш­ках при пе­ре­ме­ще­нии пол­зун­ка рео­ста­та вле­во.

  1. Сила тока в ка­туш­ке №1 уве­ли­чи­ва­ет­ся.

  2. Мо­дуль век­то­ра ин­дук­ции маг­нит­но­го поля, со­здан­но­го ка­туш­кой №1, уве­ли­чи­ва­ет­ся.

  3. Мо­дуль маг­нит­но­го по­то­ка, про­ни­зы­ва­ю­ще­го ка­туш­ку №2, умень­ша­ет­ся.

  4. Век­тор маг­нит­ной ин­дук­ции маг­нит­но­го поля, со­здан­но­го ка­туш­кой №2 в её цен­тре, на­прав­лен от на­блю­да­те­ля.

  5. В ка­туш­ке №2 ин­дук­ци­он­ный ток на­прав­лен по ча­со­вой стрел­ке.

От­вет:

Решение

  1. Вер­но. где со­про­тив­ле­ние рео­ста­та умень­ша­ет­ся, по­сколь­ку умень­ша­ет­ся дли­на вклю­чен­ной в цепь ча­сти рео­ста­та Зна­чит, сила тока че­рез ис­точ­ник и по­сле­до­ва­тель­но со­еди­нен­ную ка­туш­ку №1 уве­ли­чи­ва­ет­ся.

  2. Вер­но. Мо­дуль про­пор­ци­о­на­лен силе тока, а она уве­ли­чи­ва­ет­ся (см. 1).

  3. Не­вер­но. Маг­нит­ный по­ток где уве­ли­чи­ва­ет­ся (см. 2). Зна­чит, мо­дуль рас­тет.

  4. Не­вер­но. Вы­яс­ним на­прав­ле­ние со­зда­ва­е­мо­го внеш­ней ка­туш­кой. Ток по ка­туш­ке №1 те­чет по ча­со­вой стрел­ке; по пра­ви­лу пра­вой руки в цен­тре ка­туш­ки на­прав­лен от на­блю­да­те­ля. По пра­ви­лу Лен­ца ин­дук­ци­он­ный ток, воз­ни­ка­ю­щий во вто­рой ка­туш­ке, име­ет та­кое на­прав­ле­ние, что­бы по­ро­жда­е­мое им маг­нит­ное поле пре­пят­ство­ва­ло при­чи­не воз­ник­но­ве­ния ин­дук­ци­он­но­го тока. При­чи­ной яв­ля­ет­ся рост Зна­чит, поле бу­дет на­прав­ле­но про­тив ро­ста то есть к на­блю­да­те­лю.

  5. Не­вер­но. Маг­нит­ные поля ка­ту­шек на­прав­ле­ны про­ти­во­по­лож­но (см. 4), зна­чит, и токи на­прав­ле­ны про­ти­во­по­лож­но. Ток во 2 ка­туш­ке те­чет про­тив ча­со­вой стрел­ки.

Ответ

12

Максимальный балл: 2

15 Задача #222 Тип 15 Сложность 6/10 Источник: Лисаков

В изоб­ра­жен­ной на схе­ме цепи кон­ден­са­тор не за­ря­жен, тока в ка­туш­ке нет. Ключ за­мы­ка­ют. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие меж­ду фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми и фор­му­ла­ми, по ко­то­рым их мож­но опре­де­лить.

К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию из вто­ро­го столб­ца и за­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры.

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ
A) мак­си­маль­ное на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре
Б) на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре в тот мо­мент, ко­гда сила тока в ка­туш­ке мак­си­маль­на
ФОР­МУ­ЛА
1)
2)
3)
4)
От­вет:
А Б
 

Решение

А) Рав­но­ве­сие цепи на­сту­па­ет при на­пря­же­нии на кон­ден­са­то­ре. Пер­вая край­няя точ­ка — ис­ход­ное со­сто­я­ние, ко­гда кон­ден­са­тор раз­ря­жен. Вто­рая край­няя точ­ка уда­ле­на от рав­но­ве­сия на ту же ве­ли­чи­ну, то есть мак­си­маль­ное на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре со­ста­вит От­вет 4.

Б) Ток в ка­туш­ке мак­си­ма­лен, ко­гда (функ­ция ис­пы­ты­ва­ет экс­тре­мум). То­гда и на­пря­же­ние на ка­туш­ке то есть на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре рав­но на­пря­же­нию на ЭДС. От­вет 3.

Ответ

43

Максимальный балл: 2

16 Задача #102 Тип 16 Сложность 2/10 Источник: Лисаков

За 100 дней рас­па­лось от ис­ход­но­го боль­шо­го чис­ла ядер ра­дио­ак­тив­но­го ве­ще­ства. Чему ра­вен пе­ри­од по­лу­рас­па­да?

От­вет: день (дня, дней)

Решение

  1. дней

  2. Либо счи­та­ем на паль­цах. Вот по­лез­ная та­блич­ка, ко­то­рая со­дер­жит от­вет на боль­шин­ство по­доб­ных во­про­сов с це­лым чис­лом пе­ри­о­дов по­лу­рас­па­да.

Оста­лось Рас­па­лось
1/2 1/2
1/4 3/4
1/8 7/8
1/16 15/16
1/32 31/32

Ответ

25

Максимальный балл: 1

17 Задача #224 Тип 17 Сложность 2/10 Источник: Лисаков

Изо­ли­ро­ван­ный ме­тал­ли­че­ский шар осве­ща­ет­ся фи­о­ле­то­вым све­том с дли­ной вол­ны За­тем шар до­пол­ни­тель­но осве­ща­ют зе­ле­ным све­том с дли­ной вол­ны Дли­на вол­ны, со­от­вет­ству­ю­щая крас­ной гра­ни­це фо­то­эф­фек­та, со­став­ля­ет Тем­пе­ра­ту­ру шара счи­тать по­сто­ян­ной. Как из­ме­ня­ют­ся в ре­зуль­та­те до­пол­ни­тель­но­го осве­ще­ния зе­ле­ным све­том за­ряд шара и сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­нов?

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

  1. уве­ли­чи­ва­ет­ся
  2. умень­ша­ет­ся
  3. не из­ме­ня­ет­ся

За­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Циф­ры в от­ве­те мо­гут по­вто­рять­ся.

За­ряд шара Сред­няя ки­не­ти­че­ская энер­гия фо­то­элек­тро­нов
 

Решение

До­пол­ни­тель­ное осве­ще­ние не вы­зы­ва­ет фо­то­эф­фек­та, так как дли­на его вол­ны боль­ше дли­ны вол­ны, со­от­вет­ству­ю­щей крас­ной гра­ни­це фо­то­эф­фек­та. По­это­му за­ряд шара и энер­гия фо­то­элек­тро­нов не из­ме­нят­ся.

Ответ

33

Максимальный балл: 2

18 Задача #781 Тип 18 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

Вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния о фи­зи­че­ских яв­ле­ни­ях, ве­ли­чи­нах и за­ко­но­мер­но­стях. За­пи­ши­те циф­ры, под ко­то­ры­ми они ука­за­ны.

  1. Тела дей­ству­ют друг на дру­га с си­ла­ми, рав­ны­ми по мо­ду­лю, но име­ю­щи­ми раз­лич­ную при­ро­ду.

  2. В про­цес­се адиа­бат­но­го рас­ши­ре­ния вну­трен­няя энер­гия газа умень­ша­ет­ся, газ от­да­ёт в окру­жа­ю­щую сре­ду не­ко­то­рое ко­ли­че­ство теп­ло­ты.

  3. Весь элек­тро­ста­ти­че­ский за­ряд про­вод­ни­ка со­сре­до­то­чен на его по­верх­но­сти.

  4. Для элек­тро­маг­нит­ных волн мож­но на­блю­дать яв­ле­ния их по­гло­ще­ния, от­ра­же­ния, пре­лом­ле­ния, но не­воз­мож­но на­блю­дать их по­ля­ри­за­цию.

  5. Ядра изо­то­пов од­но­го и того же хи­ми­че­ско­го эле­мен­та име­ют оди­на­ко­вое чис­ло про­то­нов в ядре, но раз­ли­ча­ют­ся чис­лом ней­тро­нов.

От­вет:

Решение

  1. Не­вер­но, силы вза­и­мо­дей­ствия двух тел име­ют одну при­ро­ду (обе гра­ви­та­ци­он­ные или обе элек­тро­маг­нит­ные и т.д.)

  2. Не­вер­но. В адиа­бат­ном про­цес­се ко­ли­че­ство под­ве­ден­ной (или от­дан­ной) теп­ло­ты рав­но нулю.

  3. Вер­но. Вну­три про­вод­ни­ка элек­три­че­ско­го поля нет (ина­че сво­бод­ные за­ря­ды бу­дут пе­ре­ме­щать­ся. По­сколь­ку в про­вод­ни­ках очень боль­шое ко­ли­че­ство сво­бод­ных за­ря­дов, пе­ре­ме­щать­ся они бу­дут до тех пор, пока не ис­чез­нет при­чи­на, их пе­ре­ме­ща­ю­щая, то есть элек­три­че­ское поле долж­но обра­тить­ся в ноль). Про­ще го­во­ря, из­бы­точ­ные элек­тро­ны, по­пав­шие на же­ле­зя­ку, хо­тят быть как мож­но даль­ше друг от дру­га. Та­кая си­ту­а­ция ре­а­ли­зу­ет­ся, ко­гда все из­бы­точ­ные за­ря­ды ока­жут­ся на по­верх­но­сти.

  4. Не­вер­но. По­ля­ри­за­ция так­же яв­ля­ет­ся ха­рак­те­ри­сти­кой элек­тро­маг­нит­ных волн.

  5. Вер­но. На­при­мер, изо­то­пы во­до­ро­да — основ­ной дей­те­рий и три­тий име­ют по од­но­му про­то­ну в ядре, но раз­ное ко­ли­че­ство ней­тро­нов (0, 1 и 2 со­от­вет­ствен­но).

Ответ

35

Максимальный балл: 2

19 Задача #227 Тип 19 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

Уче­ник пы­та­ет­ся из­ме­рить силу, ко­то­рую нуж­но при­ло­жить, что­бы ото­рвать кноп­ку от маг­ни­та. По­ка­за­ния ди­на­мо­мет­ра при­ве­де­ны на ри­сун­ке. По­греш­ность из­ме­ре­ния рав­на цене де­ле­ния ди­на­мо­мет­ра. За­пи­ши­те в от­вет по­ка­за­ния ди­на­мо­мет­ра с учё­том по­греш­но­сти из­ме­ре­ний.

От­вет: ( ± ) Н

Решение

Ответ

2,50,1

Максимальный балл: 1

20 Задача #110 Тип 20 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

Не­об­хо­ди­мо экс­пе­ри­мен­таль­но изу­чить за­ви­си­мость пе­ри­о­да сво­бод­ных элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний в ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре от ве­ли­чи­ны элек­тро­ем­ко­сти кон­ден­са­то­ра. Ка­кие две уста­нов­ки сле­ду­ет ис­поль­зо­вать для про­ве­де­ния та­ко­го ис­сле­до­ва­ния?

От­вет:

Решение

Надо вы­брать кон­ту­ры, где оди­на­ко­вая ин­дук­тив­ность и раз­ная ем­кость. Под­хо­дят 2 и 4.

Ответ

24

Максимальный балл: 1

21 Задача #320 Тип 21 Сложность 7/10 Источник: ФИПИ

Два де­ре­вян­ных коль­ца дет­ских пи­ра­ми­док № 1 и № 2, спо­соб­ных без тре­ния сколь­зить по оси, со­еди­ни­ли с осно­ва­ни­я­ми этих пи­ра­ми­док дву­мя оди­на­ко­вы­ми лёг­ки­ми пру­жин­ка­ми (см. ри­су­нок). Пи­ра­мид­ку № 2 по­ме­сти­ли в проч­ный со­суд с гли­це­ри­ном, при­кре­пив осно­ва­ние к его дну. Обе пи­ра­мид­ки по­ко­ят­ся от­но­си­тель­но Зем­ли. Как из­ме­нит­ся по срав­не­нию с этим слу­ча­ем (уве­ли­чит­ся, умень­шит­ся или оста­нет­ся преж­ней) дли­на пру­жин пи­ра­ми­док № 1 и № 2 во вре­мя сво­бод­но­го па­де­ния с бал­ко­на вы­со­ко­го дома? Со­про­тив­ле­ни­ем воз­ду­ха пре­не­бречь. От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния. Плот­ность гли­це­ри­на пре­вы­ша­ет плот­ность де­ре­ва.

Решение

При­ме­ча­ние

  1. Во­прос сфор­му­ли­ро­ван не очень хо­ро­шо: на са­мом деле воз­ник­нут ко­ле­ба­ния, за­ту­ха­ю­щие мед­лен­но в слу­чае пер­вой и бы­стро в слу­чае 2-ой пи­ра­ми­ды. Сто­и­ло по­про­сить опи­сать толь­ко пер­во­на­чаль­ное из­ме­не­ние дли­ны пру­жи­ны.

    По­дроб­ное ре­ше­ние о па­де­нии по­доб­ной си­сте­мы тел смот­ри в за­да­че #193.

  2. Лю­бо­пыт­ный факт: эта за­да­ча при­сут­ству­ет в сбор­ни­ке Де­ми­до­вой 10 ва­ри­ан­тов за 2023 год и в этом же году по­па­да­ет­ся на эк­за­ме­не.

  3. Груст­ная ис­то­рия. Эту за­да­чу я раз­би­рал с уче­ни­ка­ми за пару ме­ся­цев до ЕГЭ та­ким об­ра­зом, как из­ло­же­но в ре­ше­нии выше. Срав­ни­ва­ли мое ре­ше­ние с ав­тор­ским. Все по­дроб­но про­го­во­ри­ли. Один из уче­ни­ков на эк­за­ме­не вос­про­из­вел ре­ше­ние выше и по­лу­чил 1 балл из 3. На апел­ля­ции за­яви­ли сле­ду­ю­щее:

Име­ю­щи­е­ся в от­ве­те на за­да­ния рас­су­жде­ния со­дер­жат ошиб­ки, а имен­но:

1) в ра­бо­те ска­за­но, что во вре­мя сво­бод­но­го па­де­ния тела дви­жут­ся с уско­ре­ни­ем боль­шим или мень­шим (упо­ми­на­ет­ся не­сколь­ко раз) — это утвер­жде­ние яв­ля­ет­ся оши­боч­ным;

2) во вре­мя сво­бод­но­го па­де­ния си­сте­ма на­хо­дит­ся в со­сто­я­нии не­ве­со­мо­сти, о чем нет упо­ми­на­ния в ра­бо­те;

3) не ска­за­но, что во вре­мя па­де­ния пру­жи­ны не де­фор­ми­ро­ва­ны.

Про­бле­ма тут в том, что в кри­те­ри­ях рас­смат­ри­ва­ют мо­мент, ко­гда ко­ле­ба­ния пре­кра­ти­лись. Но имен­но в них, на мой взгляд, вся пре­лесть за­да­чи. Ра­зу­ме­ет­ся, тела дви­жут­ся с раз­ны­ми уско­ре­ни­я­ми (ина­че дли­на пру­жи­ны про­сто не мо­жет из­ме­нить­ся!) Упо­ми­на­ние о не­ве­со­мо­сти не яв­ля­ет­ся обя­за­тель­ным в при­ве­ден­ном ре­ше­нии, в нем про­сто нет не­об­хо­ди­мо­сти. Ну а пру­жи­ны, ра­зу­ме­ет­ся, де­фор­ми­ру­ют­ся в про­цес­се ко­ле­ба­ний. В ито­ге апел­ля­ция удо­вле­тво­ре­на не была. Ре­зю­ме — дали ин­те­рес­ную за­да­чу, при­ду­ма­ли к ней не­аде­кват­ные кри­те­рии, не про­яви­ли гиб­кость при про­вер­ке.

Ответ

Пру­жи­на №1 рас­тя­ги­ва­ет­ся,
пру­жи­на №2 сжи­ма­ет­ся.

Максимальный балл: 3

22 Задача #1062 Тип 23 Сложность 4/10 Источник: ФИПИ

На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти дав­ле­ния не­ко­то­рой по­сто­ян­ной мас­сы кис­ло­ро­да от его объ­ёма в адиа­бат­ном про­цес­се. В ис­ход­ном со­сто­я­нии (точ­ка А) тем­пе­ра­ту­ра газа рав­на Ка­кую тем­пе­ра­ту­ру бу­дет иметь кис­ло­род при воз­рас­та­нии дав­ле­ния на

Решение

При­ме­ча­ние

  1. В сбор­ни­ке Де­ми­до­вой за 2024 год в усло­вии опе­чат­ка — на­пи­са­но вме­сто Но в от­ве­тах фи­гу­ри­ру­ет

  2. Чест­ная адиа­ба­та, про­хо­дя­щая че­рез точ­ку А, для двух­атом­но­го газа вы­гля­дит чуть ина­че:

Ответ

Максимальный балл: 2

23 Задача #1324 Тип 23 Сложность 4/10 Источник: ФИПИ

Пред­мет рас­по­ло­жен на глав­ной оп­ти­че­ской оси тон­кой со­би­ра­ю­щей лин­зы оп­ти­че­ской си­лой На экра­не по­лу­че­но дей­стви­тель­ное умень­шен­ное в 2,5 раза изоб­ра­же­ние пред­ме­та. Най­ди­те рас­сто­я­ние от изоб­ра­же­ния пред­ме­та до лин­зы.

Решение

Ответ

Максимальный балл: 2

24 Задача #265 Тип 24 Сложность 7/10 Источник: ФИПИ

Уг­ле­кис­лый газ на­хо­дит­ся в со­су­де при тем­пе­ра­ту­ре При на­гре­ва­нии он раз­ла­га­ет­ся в со­от­вет­ствии со сле­ду­ю­щим урав­не­ни­ем:

Гра­фик за­ви­си­мо­сти про­цен­та рас­пав­ших­ся мо­ле­кул от тем­пе­ра­ту­ры изоб­ра­жен на ри­сун­ке. Най­ди­те пар­ци­аль­ное дав­ле­ние кис­ло­ро­да, если дав­ле­ние сме­си га­зов при тем­пе­ра­ту­ре со­став­ля­ет

Решение

При­ме­ча­ние

Со­от­но­ше­ние ко­ли­че­ства по­лу­чив­ших­ся мо­ле­кул про­ще все­го по­нять так. Из 10 мо­ле­кул рас­па­лось 6, то есть по­лу­чи­лось и Да еще оста­лось

Скан блан­ка

Ре­ше­ние с ре­аль­но­го эк­за­ме­на, оце­нен­ное на мак­си­маль­ный балл. Не под­став­ле­но чи­сло­вое зна­че­ние, долж­ны были сни­жать за это. По­жа­ле­ли, ви­ди­мо, в виду про­сто­ты фор­му­лы. Надо было пи­сать так:

Ответ

Максимальный балл: 3

25 Задача #697 Тип 25 Сложность 7/10 Источник: ФИПИ

В од­но­род­ном элек­три­че­ском поле с на­пря­жён­но­стью на­хо­дят­ся два то­чеч­ных за­ря­да: и с мас­са­ми и со­от­вет­ствен­но (см. ри­су­нок). Рас­сто­я­ние меж­ду за­ря­да­ми со­став­ля­ет Опре­де­ли­те, ка­кую мас­су дол­жен иметь за­ряд если уско­ре­ния за­ря­дов сов­па­да­ют по ве­ли­чи­не и на­прав­ле­нию. Сде­лай­те ри­су­нок с ука­за­ни­ем всех сил, дей­ству­ю­щих на за­ря­ды. Си­лой тя­же­сти пре­не­бречь.

Решение

При­ме­ча­ние

Вто­рой за­кон Нью­то­на за­пи­сан в про­ек­ции на ось, на­прав­лен­ную го­ри­зон­таль­но вле­во. Под­ста­вив чи­сло­вые зна­че­ния в одно из ис­ход­ных урав­не­ний си­сте­мы, не­труд­но убе­дить­ся, что про­ек­ция уско­ре­ния на упо­мя­ну­тую ось от­ри­ца­тель­на. Это озна­ча­ет, что си­сте­ма уско­ря­ет­ся впра­во. Но при дру­гих чи­сло­вых зна­че­ни­ях за­ря­дов си­сте­ма мо­жет уско­рять­ся и вле­во.

Ответ

Максимальный балл: 3

26 Задача #244 Тип 26 Сложность 6/10 Источник: ФИПИ

На од­ном кон­це не­ве­со­мо­го стерж­ня за­креп­лен глад­кий груз мас­сой а на дру­гом — груз мас­сой Стер­жень не­по­движ­но по­ко­ит­ся в сфе­ри­че­ской вы­ем­ке (см. ри­су­нок). При ка­ком ко­эф­фи­ци­ен­те тре­ния та­кое рав­но­ве­сие воз­мож­но? Сде­лай­те чер­теж с ука­за­ни­ем сил, дей­ству­ю­щих на тела.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Решение

При­ме­ча­ние

Ча­сто в ре­ше­нии этой за­да­чи ука­зы­ва­ют силы, дей­ству­ю­щие на ша­ри­ки со сто­ро­ны стерж­ня. Мож­но дол­го и увле­ка­тель­но до­ка­зы­вать, что эти силы на­прав­ле­ны вдоль стерж­ня и рав­ны по мо­ду­лю, я бы даже ре­ко­мен­до­вал про­де­лать это по­лез­ное упраж­не­ние.

Од­на­ко эти силы яв­ля­ют­ся вну­трен­ни­ми си­ла­ми си­сте­мы, по­это­му рас­смат­ри­вать их не­обя­за­тель­но. К при­ме­ру, в за­да­чах на ди­на­ми­ку мы по той же при­чи­не не рас­смат­ри­ва­ем силы, с ко­то­ры­ми верх­няя по­ло­ви­на брус­ка да­вит на ниж­нюю.

Ответ

Максимальный балл: 4