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

Разбор работы Статграда по физике от 1 апреля, 1 часть

Задача 1

Решение: Один оборот точка совершает за 12 с.  Так как самая большая координата, достигнутая точкой по оси x, равна 4, а самая маленькая – (-4), то радиус окружности равен 4. Значит, ее длина L=2\pi R=8\pi, а скорость точки

    \[\upsilon=\frac{L}{T}=\frac{8\pi}{12}=2,1\]

Ответ: 2 см/с

Задача 2

Решение: По условию

    \[(m_1+m_2+m_3+m_4)g-m_4g=60\]

Откуда

    \[(m_1+m_2+m_3)g=60~~~~~~~~~~~~~~~~~~(1)\]

По условию

    \[(m_1+m_2+m_3+m_4)g-(m_2+m_3+m_4)g=10\]

Откуда

    \[m_1g=10\]

Тогда, подставляя это в (1), получим

    \[(m_2+m_3)g=50\]

И отношение равно

    \[\frac{m_2+m_3}{m_1}=5\]

Ответ:  5

Задача 3

Решение: по закону сохранения импульса (upsilon_p – скорость пушки)

    \[(M+m)\upsilon_p=m\upsilon\]

    \[M+m=\frac{m\upsilon}{\upsilon_p}=\frac{20\cdot 102}{2}=1020\]

    \[M=1000\]

Ответ: 1000 кг

Задача 4

Решение: отношение скоростей будет равно отношению времен:

    \[\frac{\upsilon_v}{\upsilon}=\frac{\frac{L}{t_v}}{\frac{L}{t}}=\frac{t}{t_v}=\frac{2,7+0,8}{0,8}=4,375\]

Ответ: 4,4

Задача 5

Решение: 1 – неверно, так как есть сопротивление воздуха. Энергия теряется при этом на трение о воздух.

При вылете пули ее кинетическая энергия равна

    \[E_{k0}=\frac{m\upsilon^2}{2}=\frac{0,009\cdot 10^4}{2}=45\]

Так как есть потери энергии, то кинетическая энергия в конце полета меньше 45 Дж. 2 – верно.

3 – неверно, сначала движение равнозамедленное.

4 – верно, так как есть составляющая ускорения, обусловленная сопротивлением воздуха.

5 – неверно (см.4).

Ответ:  24

Задача 6

Решение: так как сила реакции больше во втором случае, то и сила трения, зависящая от N прямо, будет больше. А работа силы реакции равна нулю, так как сила перпендикулярна перемещению. Таким образом, она не изменится.

Ответ: 13

Задача 7

Решение:

    \[E=\frac{m\upsilon^2}{2}=(5-t)^2\]

    \[\frac{0,08\upsilon^2}{2}=(5-t)^2\]

Откуда

    \[\upsilon=25-5t\]

Тогда модуль ускорения равен 5.

Ответ: 43

Задача 8

Решение: как известно,

    \[\upsilon^2=\frac{3RT}{M}\]

По закону Менделеева-Клапейрона

    \[pV=\frac{m}{M}RT\]

    \[p=\frac{m}{MV}RT=\frac{\rho}{M} RT\]

Подставим

    \[\frac{RT}{M}=\frac{\upsilon^2}{3}\]

    \[p=\frac{\rho}{\frac{\upsilon^2}{3}}=3\cdot \frac{6000}{3}=6000\]

Ответ: 6 кПа

Задача 9

Решение: нужно найти отношение площадей циклов. Оба цикла – трапеции. Площадь первого

    \[A_1=\frac{2+4}{2}\cdot 5=15\]

Площадь второго:

    \[A_2=\frac{3+7}{2}\cdot 2=10\]

Отношение равно 1,5.

Ответ: 1,5

Задача 10

Решение: при 45% влажности разность температур равна 6^{\circ} С, а так как влажный термометр показывает всегда меньшую температуру (за исключением случая, когда влажность 100%), то показание влажного термометра – 10^{\circ} С.

Ответ: 10^{\circ} С.

Задача 11

Решение: 1 – неверно. В замкнутом цикле изменение внутренней энергии равно нулю.

2 – неизвестно, росла внутренняя энергия или уменьшалась. В первом случае 2 – верно, во втором – нет.

3 – верно.

4-  неверно, поскольку, если работа положительна, то объем рос. 5- верно.

Ответ: 35

Задача 12

Решение: КПД, зависящий от температур, не изменится. Работа, очевидно, увеличится, поскольку объем большего количества газа тоже увеличится, и изменение объема станет большим.

Ответ: 31

Задача 13

Решение: по сути, перед нами обычный конденсатор. А поле по краям пластин имеет свойство “вспучиваться”. То есть линии поля из прямых становятся изогнутыми. Тем не менее, так как точка А ровно посередине, вектор напряженности в ней будет направлен вправо, так как дуга получится абсолютно симметричной.

Ответ: вправо.

Задача 14

Решение: По графику определяем сопротивление проводника – оно равно 0,5 Ом. Тогда

    \[R=\frac{\rho_{ud} l}{S}\]

    \[l=\frac{RS}{\rho_{ud}}=\frac{0,5\cdot 3,4}{0,017}=100\]

Ответ: 100 м.

Задача 15

Решение: Амплитуду колебаний можно найти из равенства энергий катушки  и конденсатора:

    \[\frac{q^2}{2C}=\frac{LI^2}{2}\]

    \[\frac{q^2}{C}=LI^2\]

    \[I=\frac{q}{\sqrt{LC}}\]

Емкость первого конденсатора

    \[C_1=\frac{\varepsilon_0 S}{d}\]

Емкость второго:

    \[C_2=\frac{\varepsilon_0\cdot  16S}{0,25d}=64C_1\]

Так как емкость возросла в 64 раза, то амплитуда уменьшится в 8 раз.

Ответ: в 8 раз.

Задача 16

Решение: запишем формулу линзы.

    \[\frac{1}{F}=\frac{1}{a}+\frac{1}{b}\]

Подставляя “координаты” удобных точек, для линзы 1 имеем:

    \[\frac{1}{F_1}=\frac{1}{6}+\frac{1}{6}\]

    \[F_1=3\]

1 – верно.

Для линзы 2 имеем:

    \[\frac{1}{F_2}=\frac{1}{6}+\frac{1}{8,5}=\frac{8,5+6}{6 \cdot 8,5}=\frac{14}{51}\]

    \[F_2=3,64\]

2 – неверно.

3 – верно, \frac{1}{3}>\frac{1}{3,64}.

4 – неверно, так как

    \[\frac{1}{F_1}=\frac{1}{5}+\frac{1}{b_1}\]

    \[\frac{1}{b_1}=\frac{1}{3}-\frac{1}{5}=\frac{2}{15}\]

    \[b_1=7,5\]

    \[\frac{7,5}{5}\neq 2\]

5 – неверно, так как

    \[b=\frac{aF}{a-F}\]

    \[\Gamma=\frac{b}{a}=\frac{F}{a-F}\]

При одном и том же a вторая линза даст большее увеличение.

Ответ: 13

Задача 17

Решение: систему подключили к источнику. Напряжение, следовательно, неизменно. При любых манипуляциях с емкостью оно будет оставаться постоянным, меняться будет заряд.

Когда обкладки одного из конденсаторов замкнут проводником, данный конденсатор исчезнет из схемы, и останется два. Значит, емкость системы увеличится. Поэтому увеличится и заряд каждого конденсатора – потому что увеличится напряжение (было \frac{U}{3}, стало \frac{U}{2}). Таким образом, энергия каждого конденсатора вырастет.

Ответ: 11

Задача 18

Решение: пусть индукция изменяется так:

    \[B=B_m \sin \omega t\]

    \[E=\frac{d\Phi}{dt}=B_m S \omega \cos\omega t}\]

В установке А) площадь выросла вчетверо, а индукция вдвое уменьшилась. Частота вдвое снизилась  – значит,  ЭДС осталась той же. А) – 2.

В установке Б) площадь стала вчетверо меньшей, что компенсирует выросшая  вдвое индукция. Но частота увеличилась в 4 раза, что увеличивает ЭДС вдвое. Б) – 3.

Ответ: 23

Задача 19

Решение: число нейтронов осталось тем же: 3, а электронов осталось 2 из 4.

Ответ: 32

Задача 20

Решение: энергия фотона \frac{h c}{\lambda}, энергия всех N фотонов – \frac{N h c}{\lambda}.

    \[\frac{N h c}{\lambda}=Pt\]

    \[N=\frac{P t \lambda}{hc}=\frac{2,2\cdot 10^{-3}\cdot 10^{-12} \cdot 450\cdot 10^{-9}}{6,6\cdot 10^{-34}\cdot 3\cdot 10^8}=5000\]

Ответ:  5000

Задача 21

Решение: подставляя номер n, рассчитываем энергию. Для А)

    \[E=13,6\cdot \frac{3}{4}\cdot 1,6\cdot 10^{-19}\]

– перевели в Дж.

Эта энергия равна E=\frac{h c}{\lambda}, поэтому

    \[\lambda=\frac{h c}{E}=\frac{6,6\cdot 10^{-34}\cdot 3\cdot 10^8}{13,6\cdot \frac{3}{4}\cdot 1,6\cdot 10^{-19}}=1,21\cdot 10^{-7}=1210 A\]

В случае Б) получилось

    \[E=13,6\cdot \frac{24}{25}\cdot 1,6\cdot 10^{-19}\]

и

    \[\lambda=0,948\cdot 10^{-7}=948 A\]

Таким образом, линия А)  обозначена буквой D, 4).

Линия Б) обозначена буквой А на рисунке – 1).

Ответ: 41

Задача 22

Решение: амплитуда равна

    \[\frac{2,5+1,5}{2}=2\]

Ответ: 2,000,25

Задача 23

Решение: надо выбрать установки с шарами из одного и того же металла, но с разной массой этих шаров. И такие, чтобы в калориметре было одно и то же количество воды. Это установки 1 и 4.

Ответ: 14

Задача 24

Решение: 1- неверно, так как по горизонтали логарифм периода.

2 – верно, 10^{1,55} – это примерно 35.

3 – общий ход зависимости показывает, что с ростом периода растет и абсолютная звездная величина, значит, утверждение верно.

4 – верно. Это звезды классов F-G, желтые гиганты и сверхгиганты.

5 – невозможно это утверждать только по абсолютной звездной величине.

Ответ: 234

Добавить комментарий

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