Просто о физике, математике, электротехнике
Просто о физике, математике, электротехнике
Категория: Варианты ЕГЭ, ЕГЭ по физике, Статград по физике

Разбор работы Статграда от 14 декабря, первая часть

Разбираем первую часть работы Статграда от 14 декабря. Вторая появится чуть позже.

Задача 1

Решение. Тело двигалось 3 с туда, и 3 с – обратно. Поэтому скорость тела была равна нулю через 3 с после начала движения. А следовательно, его скорость была равна 12 м/с.

Ответ: 12 м/с.

 

Задача 2

Решение. Проекция ускорения на ось Ox будет равна -\frac{2}{3} м/с^2, тогда проекция силы

    \[F_x=ma=-2,4\cdot\frac{2}{3}=-1,6\]

Ответ: -1,6 Н.

 

Задача 3

Решение. Из таблицы видно, что кран поднимает груз равномерно, без ускорения, со скоростью 1 м за 2,5 с. Силу при подъеме необходимо развивать не меньшую силы тяжести, то есть 10000 Н. Поэтому мощность должна быть равна

    \[P=F\upsilon=10000\cdot 0,4=4000\]

Ответ: 4 кВт

 

Задача 4

Решение. Высота столба масла – 36 см. Столб воды должен уравновешивать давление масла:

    \[\rho_m g h_m=\rho_0 g h_0\]

    \[h_0=\frac{\rho_m  h_m}{\rho_0}=\frac{750\cdot 36}{1000}=27\]

Получили высоту столба воды НАД УРОВНЕМ однородной жидкости. Уровень однородной жидкости расположен на высоте h_1=12 см, значит, высота h_2=h_1+h_0=12+27=39 см.

Ответ: 39 см.

 

Задача 5

Решение. Первые два утверждения неверны. Ускорение всегда складывается из нормального и тангенциального и оба  меняются в процессе движения. Проверим утверждение 3:

    \[T=2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}=6,28\cdot \sqrt{\frac{1}{10}}=1,986\]

То есть третье утверждение годится.

Проверим пятое. Максимальная скорость равна

    \[\upsilon_m=\omega x_0\]

    \[\omega=\sqrt{\frac{g}{l}}=\sqrt{10}=3,16\]

К задаче 5

Максимальное отклонение можно определить как

    \[x_0=l\sin \alpha=1\sin 3^{\circ}=0,052\]

Тогда

    \[\upsilon_m=\omega x_0=0,165\]

или 16,5 см/с. Пятое утверждение неверно.

Верно четвертое: данный угол равен \alpha из подобия треугольников.

Ответ: 34

 

Задача 6

Решение. Так как по оси x действовала одна и та иже сила, и тело развило под ее воздействием какую-то скорость, одинаковую в обоих случаях, то далее оно просто сохраняет данную скорость без изменения. То есть проекция скорости на данную ось не изменится.

Так как во втором случае сила, действующая по оси y больше, то и перемещение по этой оси будет больше, а значит, полное перемещение во втором случае больше, чем в первом.

Ответ: 31

 

Задача 7

Решение. Так как тело покоится, то сила трения равна F_{tr}=m g \sin \alpha – 3. А полная сила реакции опоры в этом случае сложится из N=mg \cos \alpha  и силы трения, а эта сумма равна mg – 1.

Ответ: 31.

Задача 8.

Решение. Так как

    \[\upsilon^2=\frac{3RT}{M}\]

То

    \[M=\frac{3RT}{\upsilon^2}=\frac{3\cdot8,31\cdot (427+273)}{623250}=0,028\]

Ответ: 28 г/моль.

Задача 9

Решение. По формуле для КПД теплового двигателя

    \[\eta=\frac{T_1-T_2}{T_1}=\frac{1200-20}{1200+273}=\frac{1180}{1473}=0,80\]

Ответ: 80%

 

Задача 10

Решение. Процесс 1-2 – изохорный. Поэтому работа газом не совершается и полученное им количество теплоты идет только на изменение внутренней энергии. Следовательно,

    \[Q=\Delta U=\frac{3}{2}\nu R \Delta T\]

Так как

    \[\frac{p_0}{2}\cdot V_0=\nu R T_1\]

А

    \[5p_0\cdot V_0=\nu R T_2\]

То

    \[p_0 V_0=2\nu R T_1\]

А

    \[T_2=\frac{5p_0\cdot V_0}{\nu R}=\frac{10\nu R T_1}{\nu R}=10T_1=2000\]

Тогда

    \[Q=\Delta U=\frac{3}{2}\nu R \Delta T=\frac{3}{2}\cdot 2 \cdot 8,31\cdot 1800=44874\]

Ответ: 45 кДж

 

Задача 11

Решение. 1 – неверно. Возможно, пар насытится до полного испарения воды. 2 – возможно, но это неточно. 3 – верно. 4 – неверно, температура одинакова для всех молекул, значит, их кинетическая энергия одинакова:

    \[E=\frac{3}{2}kT\]

5 – верно.

Ответ: 35

 

Задача 12

Решение.  В первом случае растет внутренняя энергия, а она зависит от температуры – то есть растет температура и с ней – объем. Это изобарный процесс.

Во втором случае растет квадрат скорости – а он зависит от температуры. Значит, растет температура, а с ней и давление – это изохорный процесс.

Ответ: 32

 

Задача 13.

Решение. Если разбить нить на отдельные малые элементы и нарисовать вектор напряженности, создаваемый каждым, то все эти вектора будут лежать между стрелками 4 и 6, причем самый длинный из них почти совпадет со стрелкой 4, а по мере удаления малого элемента от точки B вектора эти будут все меньше по длине. Поэтому я бы назвала стрелку 5.

Ответ: 5.

 

Задача 14

Решение.

    \[I=\frac{q}{t}\]

    \[q=It=2\cdot 600=1200\]

    \[q=Ne\]

    \[N=\frac{q}{e}=\frac{1200}{1,6\cdot 10^{-19}}=75\cdot 10^{20}\]

Ответ: 75

 

Задача 15

Решение. Ток будет равен I=\frac{E}{R}=2 А.

    \[W=\frac{LI^2}{2}\]

    \[L=\frac{2W}{I^2}=\frac{20\cdot 10^{-3}}{4}=5\cdot 10^{-3}\]

Ответ: 5 мГн

Задача 16

Решение. Изображение прямое, увеличенное – значит, получено с помощью собирающей линзы. (Рассеивающая дает уменьшенное). 1 – верно, 2 верно.

Ответ: 12

Задача 17.

Решение. При увеличении расстояния между пластинами емкость уменьшается. При уменьшении емкости по формуле Томсона

    \[\omega=\frac{1}{\sqrt{CL}}\]

угловая частота увеличивается.

Ответ: 21

 

Задача 18

Решение.  По формуле линзы для рисунка А)

    \[\frac{1}{F_A}=\frac{1}{d_A}+\frac{1}{f_A}\]

    \[\frac{1}{1}=\frac{1}{3}+\frac{1}{f_A}\]

    \[\frac{1}{f_A}=\frac{2}{3}\]

    \[f_A=1,5\]

    \[\Gamma_A=\frac{f_A}{d_A}=\frac{1,5}{3}=0,5\]

По формуле линзы для рисунка Б)

    \[\frac{1}{F_B}=\frac{1}{d_B}+\frac{1}{f_B}\]

    \[\frac{1}{4}=\frac{1}{5}+\frac{1}{f_B}\]

    \[\frac{1}{f_B}=0,05\]

    \[f_B=20\]

    \[\Gamma_B=\frac{f_B}{d_B}=\frac{20}{5}=4\]

Ответ: 24

Задача 19

Решение. Заряд ядра 82, это число протонов. В самом легком изотопе 178-82=96 нейтронов, а в самом тяжелом 220-82=138 нейтронов. То есть больше на 138-96=42.

Ответ: 8242

Задача 20

Решение. Остались нераспавшимися 12000-11625=375, это \frac{375}{12000}=0,03125 доля, или \frac{1}{32}, следовательно, прошло 5 периодов. То есть один период – 0,2 суток.

Ответ: 0,2

Задача 21

Решение. В соответствии с формулой, для случая А)

    \[E=13,6\left(\frac{1}{n^2}-\frac{1}{m^2}\right)\]

    \[13,06=13,6\left(\frac{1}{1}-\frac{1}{m^2}\right)\]

    \[0,96=1-\frac{1}{m^2}\]

    \[\frac{1}{m^2}=0,04\]

    \[m=5\]

В соответствии с формулой, для случая Б)

    \[E=13,6\left(\frac{1}{n^2}-\frac{1}{k^2}\right)\]

    \[12,09=13,6\left(\frac{1}{1}-\frac{1}{k^2}\right)\]

    \[0,88897=1-\frac{1}{k^2}\]

    \[\frac{1}{k^2}=0,111\]

    \[k=3\]

Ответ: 42

Задача 22

Решение. Мультиметр показывает 7,0\pm 0,2.

Ответ: 7,00,2

Задача 23

Решение. Нужно выбрать одинаковый материал плоскости и брусков, но разную поверхность контакта. Например, 1 и 5.

Ответ: 15.

Задача 24

Решение.

Проверим первое. Средняя орбитальная скорость – это длина орбиты, деленная на орбитальный период. Для Адрастеи

    \[\upsilon_1=\frac{2\pi \cdot 128700}{0,298}=2,7\cdot 10^6\]

Это в км/сут.

Для Амальтеи

    \[\upsilon_2=\frac{2\pi \cdot 181400}{0,498}=2,3\cdot 10^6\]

Таким образом, 1  -верно.

3 – точно неверно, все размеры Метиды меньше, чем у Фивы.

Проверим 4: плотность пропорциональна

    \[\rho\sim \frac{m}{r^3}\]

Для Ио это отношение равно 1,84\cdot 10^{12}, для Ганимеда 1,03\cdot 10^{12}. То есть плотность Ио выше. 4 – верно.

Наименьшее расстояние между Ганимедом и Европой равно 399,4 тыс. км, а наибольшее 1741,4 тыс. км. Пятое утверждение верно.

Ответ: 145

Комментариев - 2

  • Антон
    |

    Здравствуйте, у меня вопрос насчет 7 задания, ведь когда спрашивают про полную реакцию опоры имеет ввиду силу трения и нормальную реакцию опоры.

    Ответить
    • Анна
      |

      Да, думаю, там ответ 31.

      Ответить
  • Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *