Методические страницы

Итоги ЕГЭ-2008 по физике и подготовка к ЕГЭ-2009

Окончание. См. № 2, 3, 4/2009

IV. Задания из разных вариантов

Часть 1

• Система отсчёта связана с лифтом. Эту систему можно считать инерциальной в случае, когда лифт движется:

1) замедленно вниз; 2) ускоренно вверх;

3) равномерно вверх; 4) ускоренно вниз.

• Груз массой 0,1 кг подвешен к нити и опущен в воду. На груз действует выталкивающая архимедова сила 0,3 Н. Сила натяжения нити равна:

1) 0,3 Н; 2) 0,7 Н; 3) 1 Н; 4) 1,3 Н.

• Внутренняя энергия монеты увеличивается, если её:

1) заставить вращаться;

2) заставить двигаться с большей скоростью;

3) подбросить вверх;

4) нагреть.

• Один моль идеального газа сначала сжимается при постоянной температуре, затем нагревается при постоянном давлении и, наконец, охлаждается при постоянном объёме до первоначальной температуры. Какой из графиков в координатах р, Т соответствует этим изменениям?

• Два резистора включены в электрическую цепь последовательно. Как соотносятся показания вольтметров, изображённых на схеме?

1) U₁ = 2U₂; 2) U₁ = 4U₂; 3) U₁ = (1/4)U₂; 4) U₁ = (1/8)U₂.

• Одна сторона толстой стеклянной пластины имеет ступенчатую поверхность, как показано на рисунке. На пластину, перпендикулярно её поверхности, падает световой пучок, который после отражения от пластины собирается линзой. Длина падающей световой волны λ. При каком наименьшем из указанных значений высоты ступеньки d интенсивность света в фокусе линзы будет минимальной?

1) λ; 2) 1/8 λ; 3) 1/3 λ; 4) 1/4 λ.

• Какое из приведённых ниже утверждений справедливо, согласно специальной теории относительности? Для описания любых физических процессов:

А) все системы отсчёта являются равноправными;

Б) все инерциальные системы отсчёта являются равноправными.

1) только А; 2) только Б; 3) и А, и Б; 4) ни А, ни Б.

Часть 2

• Подвешенный на пружине груз совершает вынужденные гармонические колебания под действием силы, меняющейся с частотой ν. Установите соответствие между физическими величинами этого процесса и частотой их изменения. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Получившуюся последовательность цифр перенесите в бланк ответов (без пробелов и каких-либо символов).

Физические величины	Их изменение
А) кинетическая энергия	1) 1/2 ν
Б) Скорость	2) ν
В) Потенциальная энергия	3) 2 ν

 

А	Б	В

 

(Ответ. 323.)

• Схема электрической цепи показана на рисунке. Когда цепь разомкнута, вольтметр показывает 8 В. При замкнутой цепи вольтметр показывает 7 В. Сопротивление внешней цепи равно 3,5 Ом. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока?

(Ответ. 0,5.)

• При коротком замыкании выводов гальванической батареи сила тока в цепи 0,45 А. При подключении к выводам батареи электрической лампы сила тока в цепи 0,225 А, а напряжение на лампе 4,5 В. Найдите ЭДС гальванической батареи.

(Ответ. 0,2.)

Часть 3

• Маленький шарик падает сверху на наклонную плоскость и упруго отражается от неё. Угол наклона плоскости к горизонту равен 30°. На какое расстояние по горизонтали перемещается шарик между первым и вторым ударами о плоскость? Скорость шарика в момент первого удара направлена вертикально вниз и равна 1 м/с.

Возможное решение. (Рисунок не обязателен.)

Уравнения движения шарика имеют вид:

В момент второго соударения шарика с плоскостью x = s, y = 0. Следовательно:

Совместное решение двух уравнений приводит к

Из рисунка видно, что

• В калориметре находился лёд при температуре t₁ = –5 °С. Какой была масса m₁ льда, если после добавления в калориметр m₂ = 4 кг воды, имеющей температуру t₂ = 20 °С, и установления теплового равновесия температура содержимого калориметра оказалась равной t = 0 °С, причём в калориметре была только вода?

Возможное решение. Количество теплоты, полученное при нагревании льда, находящегося в калориметре, до температуры 0 °С:

Q₁ = c₁m₁(0 – t₁).

Количество теплоты, полученное льдом при его таянии при 0 °С:

Q₂ = λm₁.

Количество теплоты, отданное водой при охлаждении её до 0 °С:

Q₂ = c₂m₂(t₂ – 0).

Уравнение теплового баланса:

Q = Q₁ + Q₂ .

Объединяя все формулы, получаем:

• Горизонтально расположенный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл и направлена перпендикулярно проводнику и скорости его движения. При начальной скорости проводника, равной нулю, проводник переместился на 1 м. ЭДС индукции на концах проводника в конце перемещения равна 2 В. Каково ускорение проводника?

Возможное решение. ЭДС индукции в проводнике, движущемся в однородном магнитном поле: = ΔΦ/Δt.

Изменение магнитного потока за малое время Δt: ΔΦ = BΔS, где площадь ΔS определяется произведением длины проводника l на его перемещение Δx за время Δt, т.е. ΔΦ = BlΔx.

Следовательно, где υ – скорость движения проводника.

В конце пути длиной х скорость проводника (a – ускорение), так что

Отсюда

• При облучении металлической пластинки быстрыми α-частицами небольшая часть этих частиц в результате упругого взаимодействия с ядрами атомов меняет направление скорости на противоположное (аналог опыта Резерфорда). Найдите заряд ядра, если минимальное расстояние, на которое сближались ядро и частица, составило 5 ∙ 10^–13 см. Масса и скорость α-частиц составляют соответственно 7 ∙ 10^–27 кг и 26 ∙ 10³ км/с. (Частицу считать точечной, а ядро – точечным и неподвижным. Релятивистским эффектом пренебречь. Потенциальная энергия ядра и α-частицы где r – расстояние между ядром и α-частицей).

Возможное решение. Формула для расчёта энергии взаимодействия точечных зарядов:

Равенство кинетической энергии α-частицы и энергии взаимодействия зарядов на минимальном расстоянии между α-частицей и ядром: W = Е_к.

Выполнив соответствующие математические преобразования, получим ответ в общем виде:

Правильный числовой ответ: Е_к = 835 эВ.