Задачи блока С пробного ЕГЭ по физике марта 2017 года

Рассмотрим в этой статье задачи досрочного ЕГЭ по физике, прошедшего 21 марта 2017 года. Это задачи 28, 29, 30 и 31.

Задача 1. В системе, изображённой на рисунке, трения нет, блоки невесомы, нить невесома и нерастяжима, $m_1 = 1$ кг, $m_2 = 2$ кг, $m_3 = 3$ кг. Найдите модуль и направление ускорения $a_3$ груза массой $m_3$ .

К задаче 1

Все грузы связаны одной нерастяжимой нитью, $l=const$ . Следовательно, если какой-то отрезок нити будет удлиняться, то другой – укорачиваться. Запишем уравнения по второму закону Ньютона для всех грузов:

$T=m_1a_1$

$-m_2a_2=2T$

$m_3a_3=m_3g-T$

К задаче 1. Координаты

Если обозначить координаты центра блока, подвешенного к потолку, как $x_0$ и $y_0$ , а координаты тел $m_1$ – $x_1$ , $m_2$ – $x_2$ (обозначим так координату центра блока), $m_3$ – $y_3$ , то максимальный путь, пройденный телом $m_1$ , может быть равен

$S_1=x_1-x_0=\frac{a_1t^2}{2}$

Телом 3:

$S_3=y-y_3=\frac{a_3t^2}{2}$

Телом 2:

$S_2=2(x_2-x_0)=a_2t^2$

Сумма длин максимальных отрезков, пройденных телами, не может превышать длину нити:

$l=(x_0-x_1)+(y-y_3)+2(x_2-x_0)$

То есть

$2S_2+S_3=S_1$

Или

$a_2+\frac{a_3}{2}=\frac{a_1}{2}~~~~~~~~~~~~~~~(1)$

Теперь вернемся к нашим уравнениям по второму закону и подставим в (1) ускорения:

$-\frac{2T}{m_2}+\frac{ m_3g-T }{2m_3}=\frac{T}{2m_1}$

Тогда

$g=T\left(\frac{1}{m_1}+\frac{4}{m_2}+\frac{1}{m_3}\right)$

Откуда

$T=\frac{gm_1m_2m_3}{m_2m_3+4m_1m_3+m_1m_2}$

$a_3=g-\frac{T}{m_3}=g\left(1-\frac{m_1m_2}{m_2m_3+4m_1m_3+m_1m_2}\right)$

$a_3=g\left(\frac{m_2m_3+4m_1m_3}{m_2m_3+4m_1m_3+m_1m_2}\right)$

Ответ: $a_3=9$ м/c $^2$ .

Задача 2. С некоторым количеством идеального газа проводят процесс 1–2, для которого график зависимости давления от объёма представляет собой на pV-диаграмме прямую линию (см. рисунок). Параметры начального и конечного состояний процесса: $p_1 = 3$ атм, $V_1 = 1$ л, $p_2 = 1$ атм, $V_2 = 4$ л. Какой объём $V_m$ соответствует максимальной температуре газа в данном процессе?

К задаче 2

Уравнение такой прямой может быть записано так:

$p=p_0-kV$

Подставим координаты точек 1 и 2 в это уравнение:

$p_1=p_0-kV_1$

$p_2=p_0-kV_2$

Откуда можем «вытащить» коэффициент $k$ :

$k=\frac{p_2-p_1}{V_1-V_2}$

Тогда можно определить $p_0$ :

$p_0=p_1+kV_1=p_1+\frac{(p_2-p_1)V_1}{V_1-V_2}$

Точке с произвольной координатой $V$ соответствует тогда давление

$p= p_1+\frac{(p_2-p_1)V_1}{V_1-V_2}-\frac{p_2-p_1}{V_1-V_2}V$

Или

$p= p_1+\frac{p_2-p_1}{V_1-V_2}(V_1-V)$

Таким образом, произведение давления на объем (это произведение равно $\nu RT$ ) будет равно

$pV= p_1V+\frac{p_2-p_1}{V_1-V_2}(V_1-V)V$

Уже по уравнению видно, что это парабола. Определим максимум температуры. Для этого нужно определить максимальное значение произведения $pV$ . Можно взять производную и приравнять к нулю:

$(pV)'= p_1+\frac{2(p_2-p_1)V}{V_2-V_1}-\frac{(p_2-p_1)V_1}{V_2-V_1}=0$

Откуда

$V=\frac{V_1}{2}-\frac{p_1(V_2-V_1)V}{2(p_2-p_1)}=0,5+\frac{9}{4}=2,75$

Ответ: 2,75 л.

Задача 3. Какой заряд установится на конденсаторе С ёмкостью 10 мкФ после замыкания ключа К в цепи, схема которой изображена на рисунке? Параметры цепи: $U = 10$ В, $R_1 = 2$ Ом, $R_2 = 4$ Ом, $R_3 = 1$ Ом, $R_4 = 3$ Ом. Внутреннее сопротивление батареи равно нулю.

К задаче 3

Заряд легко отыщется, знай мы напряжение. Значит, давайте отыщем напряжение на конденсаторе.

Постоянный ток через конденсатор не течет, напряжение на нем будет равно

$U_C=U_{R1}+U_{R3}$

То есть наша задача – определить распределение токов в данной цепи (токи в ветвях). Причем даже не важно направление протекания тока, а важна его величина по модулю. Поэтому стрелки напряжений я расставила, даже не обратив внимания на источник, а по-хорошему можно было бы направить их в противоположные стороны. Но, повторюсь, на решение задачи это не влияет.

К задаче 3. Напряжения

$R_{34}=4$

$R_{234}=\frac{R_2R_{34}}{ R_2+R_{34}}=2$

Общее сопротивление

$R_{ob}= R_{234}+R_1=4$

Тогда общий ток (в неразветвленной части) равен:

$I_{ob}=\frac{E}{ R_{ob}}=\frac{10}{4}=2,5$

Напряжение на $R_1$ равно $U_{R1}= I_{ob}R_1=2,5\cdot2=5$ В, и столько же тогда падает на $R_{234}$ . Следовательно, токи

$I_2=\frac{E-U_{R1}}{R_2}=1,25$

$I_{34}=\frac{E-U_{R1}}{R_{34}}=1,25$

Тогда

$U_C=U_{R1}+U_{R3}= U_{R1}+ I_{34}R_3=5+1,25\cdot1=6,25$

Следовательно, заряд конденсатора равен

$q=CU_C=10^{-5}\cdot6,25=62,5\cdot10^{-6}$

Ответ: $q=62,5$ мкКл.

Задача 4. Параллельный пучок света с длиной волны $\lambda = 600$ нм и концентрацией фотонов $n = 10^{14}$ м $^{-3}$ нормально падает на идеальное зеркало, равномерно освещая всю его поверхность, площадь которой равна $S = 1$ м $^2$ . Чему равен модуль силы F давления этого светового пучка на зеркало?

Импульс фотона равен

$p=\frac{h}{\lambda}$

Изменение же импульса равно

$\Delta p=\frac{2h}{\lambda}$

С другой стороны, $F=\frac{\Delta p }{\Delta t}$ .

В пучке много фотонов, их число равно $N=nV$ . Определим, какой объем «покрывает» пучок за время $\Delta t$ :

$V=Sc\Delta t$

Следовательно, на зеркало за $\Delta t$ падает число фотонов

$N=nS c\Delta t$

Каждый из них изменит свой импульс, тогда

$F= nS c\frac{2h}{\lambda}=10^{14}\cdot1\cdot3\cdot10^8\frac{2\cdot6,62\cdot10^{-34}}{600\cdot10^{-9}}=6,62\cdot10^{-5}$

Ответ: $F=662$ мН

Комментариев - 17

Виктор

2017-04-23

Здравствуйте,скажите пожалуйста есть ли у вас кимы досрочного егэ по физи ке которые писались 05 апреля 2017 года?

Ответить

Анна
|

2017-04-23

Нет, есть пробник 21 марта.

Ответить

2017-04-29

Подождите,но официальная дата сдачи досрочного егэ 5 апреля,а не 21 марта или я в чём то ошибаюсь?

Анна
|

2017-04-30

Нет, не ошибаетесь, так и есть.

Ответить

2017-05-01

Тогда выходит, что этот вариант фейк или объясните, как он у вас оказался раньше срока сдачи досрочного егэ?

Анна
|

2017-05-01

Это пробный. Пробных ЕГЭ бывает несколько в году.

Ответить
- Марина
  |
  
  2017-05-04
  
  ДОБРЫЙ ДЕНЬ. А ПОЛНУЮ ВЕРСИЮ ЭТОГО ПРОБНИКА ГДЕ МОЖНО ПОСМОТРЕТЬ?
  
  Ответить
  - Анна
    |
    
    2017-05-04
    
    На почту выслала эту и другие.
    
    Ответить
    - Марина
      |
      
      2017-05-08
      
      Спасибо еще раз
      
      Ответить

Ольга

2017-05-04

Вышлите мне, пожалуйста, тоже полные пробные ЕГЭ, если можно с решениями.

Анна
|

2017-05-04

Отправила, что есть.

Ответить

Елена

2017-05-06

Здравствуйте, Анна. Вышлите, пожалуйста, досрочный егэ полностью, если можно. Заранее, спасибо

даннил

2017-05-15

Здравствуйте Анна.Вышлите этот досрочный полностью.

2017-05-31

Добрый день! Анна, вышлите,пожалуйста, пробные варианты с решением! Спасибо!

2017-07-11

В 4 задаче ошибка в конечном ответе…

Анна
|

2017-07-14

В чем она состоит?

Ответить

Наталья

2017-07-25

Можно и мне полный пробник на почту. Заранее спасибо.

Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
« Апр
				1	2	3
4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17
18	19	20	21	22	23	24
25	26	27	28	29	30	31

Задачи блока С пробного ЕГЭ по физике марта 2017 года

Для вас другие записи этой рубрики:

Комментариев - 17

Добавить комментарий Отменить ответ

Поиск

ПОСЛЕДНИЕ КОММЕНТАРИИ

Рекомендую

Рубрики

Профи.ру

Лучший хостинг в мире!

Последние записи

Облако меток

Подписка

Введите Ваши данные:

Архивы