Методические указания для подготовки к единому государственному экзамену (стр. 2 )

4) 1 : 4 : 9

А20 Какой из нижеперечисленных процессов объясняется явлением электромагнитной индукции?

1) отклонение магнитной стрелки при прохождении по проводу электрического тока

2) взаимодействие двух проводов с током

3) появление тока в замкнутой катушке при опускании в нее постоянного магнита

4) возникновение силы, действующей на прямой проводник с током

А21 Две световые волны с частотами v1 и v2 и разностью фаз Δφ являются когерентными, если

1) v1= v2

2) Δφ =0

3) Δφ = const

4) v1 = v2, Δφ = const

A22 Фокусное расстояние собирающей линзы 0,4 м. На каком расстоянии от линзы находится изображение предмета, расположенного на расстоянии 0,6 м от линзы?

1) 0,8 м

2) 1,2 м

3) 1,8 м

4) 2,4 м

А23 При подключении к источнику тока резистора с электрическим сопротивлением 2 Ом сила тока в электрической цепи была равна 2 А. При подключении к источнику тока резистора с электрическим сопротивлением 1 Ом сила тока в электрической цепи была равна 3 А. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока?

1) 0,5 Ом

2) 1 Ом

3) 1,5 Ом

4) 2 Ом

А24 Четыре одинаковые проволоки длиной L каждая связаны на концах шарнирами и образуют квадрат, помещенный в магнитное поле, вектор индукции которого перпендикулярен плоскости квадрата. Сопротивление каждой проволоки равно R. Какой заряд протечет через гальванометр, соединенный последовательно с одной из проволок, если противоположные вершины квадрата растягивают до тех пор, пока он не превращается в прямой проводник?

1)

2)

3)

4)

А25 Чему равна энергия фотона, поглощаемого атомом при переходе из основного состояния с энергией Е0 в возбужденное состояние с энергией Е1 (h – постоянная Планка)?

1)

2)

3)

4)

А26 Пластина из никеля освещается светом, энергия фотонов которого равна 7 эВ. При этом, в результате фотоэффекта, из пластины вылетают электроны с энергией 2,5 эВ. Какова работа выхода электронов из никеля?

1) 9,5 эВ

2) 7 эВ

3) 4,5 эВ

4) 2,5 эВ

А27 Чему равен период полураспада изотопа, если за одни сутки распалось в среднем
750 атомов из 1000?

1) 4 ч

2) 6 ч

3) 8 ч

4) 12 ч

А28 Металлическая пластина освещается светом с длиной волны 600 нм. Зависимость силы фототока I от электрического потенциала U пластинки представлена на рисунке. Какова работа выхода электронов из металла?

1) 1,56 эВ

2) 1,66 эВ

3) 2,06 эВ

4) 2,46 эВ

А29 Какая бомбардирующая частица X участвует в ядерной реакции: ?

1) протон

2) α-частица

3) электрон

4) дейтерий

А30 На электроплите находится сосуд с водой. Ученик строит график зависимости темпе-ратуры t воды от времени τ:

Температура воды через 40 мин после начала опыта будет равна

1) 130 °С

2) 110 °С

3) 100 °С

4) 90 °С

Часть 2

Ответом к каждому заданию этой части будет некоторое число. Это число надо записать в бланк ответов № 1 справа от номера задания (В1–В4), начиная с первой клеточки. Каждый символ (цифру, запятую, знак минус) пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведенными в бланке образцами. Единицы физических величин писать не нужно.

В1 Мяч массой 0,5 кг бросают вертикально вверх с начальной скоростью 30 м/с. Через 2,5 с мяч достигает высшей точки траектории. Чему равно среднее значение силы сопротивления воздуха, считая движение мяча равнозамедленным? Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с2.

В2 Один моль идеального одноатомного газа совершает процесс, при котором давление растет пропорционально объему по закону р = αV. Газу сообщили количество теплоты Q = 66,4 Дж. На сколько при этом увеличилась температура газа?

В3 Чему равно сопротивление электрической цепи между точками А и D? Сопротивление каждого резистора равно: R = 3 Ом.

В4 Колебательный контур содержит конденсатор емкостью 8 пФ и катушку, индуктивность которой 0,2 мГн. Чему равно максимальное напряжение на обкладках конденсатора, если максимальная сила тока 40 мА?

Часть 3

Задания С1–С6 представляют собой задачи, при оформлении решения которых следует назвать законы, которые используются, или дать ссылки на определения физических величин. Если требуется, следует рассчитать численное значение искомой величины, если нет – оставить решение в буквенном виде. Для записи ответов к заданиям этой части (С1–С6) используйте бланк ответов № 2. Запишите сначала номер задания (С1 и т. д.), а затем полное решение. Рекомен-дуется провести предварительное решение этих заданий на черновике, чтобы при записи его в бланк ответов оно заняло менее половины страницы бланка.

С1 Цепочка из 21 тел одинаковой массы т, соединенных упругими невесомыми нитями, движется по горизонтальной плоскости под действием горизонтально направленной силы, модуль которой равен F = 30 Н. Чему равна сила упругости, действующая на седьмое тело со стороны восьмого?

С2 Электрический нагреватель, включенный в бытовую сеть с напряжением U = 220 В, нагревает т = 1 кг воды на ΔT = 30 К за минуту. Удельная теплоемкость воды с = 4170 Дж/(кг·К). Чему равно сопротивление R нагревателя? Теплоемкостью сосуда пренебречь.

С3 Заряженный конденсатор электроемкости С замкнули на резистор переменного сопротивления. Какова зависимость сопротивления резистора от времени, если сила тока через него остаётся постоянной до полной разрядки конденсатора? Начальное сопротивление резистора равно R0.

C4 Горизонтальный проводник массой т и сопротивлением R может скользить по двум вертикальным проводящим стержням. Стержни разнесены на расстояние l друг от друга и соединены снизу источником тока, ЭДС которого равна ε (см. рисунок). Перпендикулярно плоскости движения приложено постоянное однородное магнитное поле индукции В. Чему равна установившаяся скорость движения проводника? Сопротивлением стержней и источника тока, а также трением пренебречь. Система находится в поле тяготения Земли.

С5 Фотокатод облучают светом с длиной волны λ = 350 нм. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ0 = 450 нм. Какое напряжение U нужно приложить между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился?

С6 Пучок электронов влетает со скоростью v0 в плоский конденсатор параллельно его пластинам (см. рисунок). Сколько электронов в единицу времени пt попадает на положительно заряженную пластину? Высота пучка равна расстоянию между пластинами d, а его ширина равна b. Число электронов в единице объема пучка равно nv. На конденсатор подано напряжение U, длина пластин конденсатора в направлении движения пучка равна l. Масса и заряд электронов равны:
m и е. Действием силы тяжести пренебречь.

Приложение 2 Критерии оценивания заданий с развернутым ответом

Решения заданий С1–С6 части 3 (с развернутым ответом) оцениваются экспертной комиссией. На основе критериев, представленных в приведенных ниже таблицах, за выполнение каждого задания в зависимости от полноты и правильности данного учащимся ответа выставляется от 0 до 3 баллов.

Вариант № 1

C1 Цепочка из 21 тел одинаковой массы т, соединенных упругими невесомыми нитями, движется по горизонтальной плоскости под действием горизонтально направленной силы, модуль которой равен F = 30 Н. Чему равна сила упругости, действующая на седьмое тело со стороны восьмого?

С2 Электрический нагреватель, включенный в бытовую сеть с напряжением U = 220 В, нагревает т = 1 кг воды на ΔT = 30 К за минуту. Удельная теплоемкость воды с = 4170 Дж/(кг·К). Чему равно сопротивление R нагревателя? Теплоемкостью сосуда пренебречь.

С3 Заряженный конденсатор электроемкости С замкнули на резистор переменного сопротив-ления. Какова зависимость сопротивления резистора от времени, если сила тока через него остаётся постоянной до полной разрядки конденсатора? Начальное сопротивление резистора равно R0.

С4 Горизонтальный проводник массой т и сопротивлением R может скользить по двум верти-кальным проводящим стержням. Стержни разнесены на расстояние l друг от друга и соединены снизу источником тока, ЭДС которого равна ε (см. рисунок). Перпендикулярно плоскости движения приложено постоянное однородное магнитное поле индукции В. Чему равна установившаяся скорость движения проводника? Сопротивлением стержней и источника тока,
а также трением пренебречь. Система находится в поле тяготения Земли.

С5 Фотокатод облучают светом с длиной волны λ = 350 нм. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода λ0 = 450 нм. Какое напряжение U нужно приложить между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился?

С6 Пучок электронов влетает со скоростью υ0 в плоский конденсатор параллельно его пластинам (см. рисунок). Сколько электронов в единицу времени пt попадает на положительно заряженную пластину? Высота пучка равна расстоянию между пластинами d, а его ширина равна b. Число электронов в единице объема пучка равно nυ. На конденсатор подано напряжение U, длина пластин конденсатора в направлении движения пучка равна l. Масса и заряд электронов равны:
т и е. Действием силы тяжести пренебречь.

Вариант № 2

C1 Цепочка из 5 тел одинаковой массы т, соединенных упругими невесомыми нитями, движется по горизонтальной плоскости под действием горизонтально направленной силы, модуль которой равен F = 10 Н. Чему равна сила упругости, действующая на третье тело со стороны четвертого?

С2 Электрический нагреватель сопротивлением 23 Ом, включенный в бытовую сеть с напряжением U = 220 В, нагревает т = 1 кг воды. Чему равна скорость нагрева воды ? Удельная теплоемкость воды с = 4170 Дж/(кг·К). Теплоемкостью сосуда пренебречь.

С3 Заряженный конденсатор переменной электроемкости замкнули на резистор, имеющий сопротивление R. Какова зависимость электроемкости конденсатора от времени, если сила тока через него остаётся постоянной до полной разрядки конденсатора? Начальная электроемкость конденсатора равна С0.

С4 Горизонтальный проводник массой т и сопротивлением R может скользить по двум верти-кальным проводящим стержням. Стержни разнесены на расстояние l друг от друга и соединены снизу источником тока (см. рисунок). Перпендикулярно плоскости движения приложено постоянное однородное магнитное поле индукции В. При какой ЭДС источника тока установив-шаяся скорость проводника равна υ? Сопротивлением стержней и источника тока, а также трением пренебречь. Система находится в поле тяготения Земли.

С5 В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к которым подключен конденсатор емкостью С = 4 нФ. При длительном освещении катода светом фототок, возникший вначале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд q = 11·10–9 Кл. Работа выхода электронов из кальция А = 4,42·10–19 Дж. Определите длину волны λ света, освещающего катод.

С6 Пучок электронов влетает со скоростью υ0 в плоский конденсатор параллельно его пластинам (см. рисунок). Сколько электронов в единице объема nυ попадет на положительно заряженную пластину? Высота пучка равна расстоянию между пластинами d, а ширина пучка равна b. Число электронов в единице времени равно nt. На конденсатор подано напряжение U, длина пластин конденсатора в направлении движения пучка равна l. Масса и заряд электронов равны: m и е. Действием силы тяжести пренебречь.

Вариант № 3

C1 Цепочка из 9 тел одинаковой массы т, соединенных упругими невесомыми нитями, движется по горизонтальной плоскости под действием горизонтально направленной силы, модуль которой равен F = 30 Н. Чему равна сила упругости, действующая на третье тело со стороны четвертого?

С2 Электрический нагреватель сопротивлением R = 23 Ом, включенный в бытовую сеть с напряжением U = 220 В, нагревает сосуд с водой на ΔT = 30 К за минуту. Удельная теплоемкость воды с = 4170 Дж/(кг·К). Чему равна масса нагреваемой воды? Теплоемкостью сосуда пренебречь.

С3 Плоский конденсатор, заполненный веществом с диэлектрической проницаемостью ε и удельным сопротивлением ρ, подключен к источнику тока, ЭДС которого равна внутренним сопротивлением r. Чему равен заряд, накопившийся на конденсаторе, если сопротивление утечки конденсатора равно R? Сопротивлением проводов пренебречь.

С4 Горизонтальный проводник сопротивлением R может скользить по двум вертикальным проводящим стержням. Стержни разнесены на расстояние l друг от друга и соединены снизу источником тока, ЭДС которого равна ε (см. рисунок). Перпендикулярно плоскости движения приложено постоянное однородное магнитное поле индукции В. При какой массе проводника его установившаяся скорость равна υ? Сопротивлением стержней и источника тока, а также трением пренебречь. Система находится в поле тяготения Земли.

C5 Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода А = 4,42·10–19 Дж), освещается светом с длиной волны λ = 300 нм. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией В = 4,15·10–4 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля. Чему равен максимальный радиус окружности R, по которой движутся электроны?

С6 Пучок электронов влетает со скоростью υ0 в плоский конденсатор параллельно его пластинам (см. рисунок). Число электронов в единице объема пучка nυ. Высота пучка которого равна расстоянию между пластинами d, a ширина пучка равна b. Число электронов в единице времени равно nt, длина пластин конденсатора в направлении движения пучка равна l. Масса и заряд электронов равны: т и е. Чему равно напряжение U, поданное на конденсатор? Действием силы тяжести пренебречь.

Вариант № 4

C1 Цепочка из 10 тел одинаковой массы т, соединенных упругими невесомыми нитями, движется по горизонтальной плоскости под действием горизонтально направленной силы, модуль которой равен F= 10 Н. Чему равна сила упругости, действующая на третье тело со стороны четвертого?

C2 Свинцовая пуля массой т = 9 г, летевшая с некоторой скоростью, попала в твердую стенку. При столкновении температура пули увеличилась на ΔT = 100 K. Работой по деформации пули и передачей тепла стенке при столкновении пренебречь. Чему равна скорость пули υ? Теплоемкость свинца с = 128 Дж/(кг·К).

С3 Плоский конденсатор, заполненный веществом с диэлектрической проницаемостью ε и удельным сопротивлением ρ, подключен к источнику тока, ЭДС которого равна ε, а внутреннее сопротивление r. Заряд, накопившийся на конденсаторе, равен qc. Чему равно сопротивление утечки конденсатора? Сопротивлением проводов пренебречь.

С4 Горизонтальный проводник массой т и длины l может скользить по двум вертикальным проводящим стержням. Стержни разнесены на расстояние l друг от друга и соединены снизу конденсатором, электроемкость которого равна С (см. рисунок). Перпендикулярно плоскости движения приложено постоянное однородное магнитное поле индукции В. Чему равно ускорение проводника? Сопротивлением стержней и источника тока, а также трением пренебречь. Система находится в поле тяготения Земли.

С5 Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода А = 4,42·10–19 Дж), освещается светом с частотой ν = 2·1015 Гц. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции этого поля и движутся по окружности максимального радиуса R = 1 см. Чему равен модуль индукции магнитного поля В?

С6 Пучок электронов влетает с некоторой скоростью в плоский конденсатор параллельно его пластинам (см. рисунок). Число электронов в единице объема пучка равно nυ. Высота пучка равна расстоянию между пластинами d, а ширина пучка равна b. Число электронов в единице времени равно nt. На конденсатор подано напряжение U, длина пластин конденсатора в направлении движения пучка равна l. Масса и заряд электронов равны: т и е. Чему равна начальная скорость пучка электронов? Действием силы тяжести пренебречь.

Вариант № 5

С1 Цепочка из 12 тел одинаковой массы т, соединенных упругими невесомыми нитями, движется по горизонтальной плоскости под действием горизонтально направленной силы, модуль которой равен F = 20 Н. Чему равна сила упругости, действующая на девятое тело со стороны десятого?

С2 Свинцовая пуля массой т = 9 г, летевшая со скоростью υ = 160 м/с, попала в твердую стенку. На сколько кельвинов увеличилась температура пули? Работой по деформации пули и передачей тепла стенке при столкновении пренебречь. Теплоемкость свинца с = 128 Дж/(кг·К).

С3 Плоский конденсатор, заполненный веществом с диэлектрической проницаемостью ε и удельным сопротивлением ρ, подключен к источнику тока с внутренним сопротивлением r. Заряд, накопившийся на конденсаторе, равен qc, Сопротивление утечки конденсатора равно R. Чему равна ЭДС ε источника тока? Сопротивлением проводов пренебречь.

С4 Горизонтальный проводник массой т и длины l может скользить по двум вертикальным проводящим стержням. Стержни разнесены на расстояние l друг от друга и соединены снизу конденсатором (см. рисунок). Перпендикулярно плоскости движения приложено постоянное однородное магнитное поле индукции . Чему равна электроемкость конденсатора, при которой ускорение проводника равно а? Сопротивлением стержней и источника тока, а также трением пренебречь. Система находится в поле тяготения Земли.

С5 При облучении катода светом частотой ν = 1,2·1015 Гц фототок прекращается при прило-жении между анодом и катодом напряжения U= 1,4 В. Чему равна частотная красная граница фотоэффекта ν0 для вещества фотокатода?

С6 На рисунке показан вакуумный диод, анод и катод которого – параллельные пластины. Зависимость силы тока в диоде от напряжения между анодом и катодом выражается формулой:
I = αU3/2, где α – заданный коэффициент пропорциональности. Чему равна сила давления пучка электронов на анод, возникающая при ударе электронов о её поверхность? Начальной скоростью электронов, вылетающих с поверхности катода, пренебречь.

Вариант № 6

С1 Цепочка из 12 тел одинаковой массы т, соединенных упругими невесомыми нитями, движется по горизонтальной плоскости под действием горизонтально направленной силы, модуль которой равен F = 20 Н. Чему равна сила упругости, действующая на девятое тело со стороны десятого?

С2 В теплоизолированный сосуд с большим количеством льда при температуре t1 = 0 °С зали-вают тв= 2 кг воды с температурой t2 = 50 °С. Какая масса льда Δm расплавится при установлении теплового равновесия в сосуде? Удельная теплоемкость воды с = 4170 Дж/(кг·К), теплота плавления льда q = 2,26·106 Дж/кг.

С3 Конденсатор, электрическая ёмкость которого равна С, и два резистора сопротивлениями R1 и R2 подключены в электрическую цепь, схема которой представлена на рисунке. Чему равен заряд на конденсаторе, если по цепи идет постоянный ток? Напряжение на внешних клеммах цепи равно U0. Чему станет равным заряд на конденсаторе, если конденсатор присоединить к резистору R1?

С4 Конденсатор электроемкости С и две катушки с индуктивностями L1 и L2 включены в электрическую цепь так, как показано на рисунке. Чему равна наибольшая сила тока в катушке L1, если начальная разность потенциалов на катушках равна U0?

С5 В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к которым подключен конденсатор емкостью С. При длительном освещении катода светом с длиной волны λ = 300 нм фототок, возникший вначале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд q = 5,5·10–9 Кл. Работа выхода электронов из кальция А = 4,42·10–19 Дж. Определите емкость конденсатора С.

С6 На рисунке показан вакуумный диод, анод и катод которого параллельные пластины. Зависимость силы тока в диоде от напряжения между анодом и катодом выражается формулой:
I = αU3/2, где α – заданный коэффициент пропорциональности. Во сколько раз увеличится сила давления пучка электронов на анод, возникающая при ударе электронов о её поверхность, если напряжение на диоде увеличится в 2 раза? Начальной скоростью электронов, вылетающих с поверхности катода, пренебречь.

Вариант № 7

С1 Цепочка из 21 тел одинаковой массы т, соединенных упругими невесомыми нитями, движется по горизонтальной плоскости под действием горизонтально направленной силы, модуль которой равен F = 63 Н. Чему равна сила упругости, действующая на двадцатое тело со стороны двадцать первого?

С2 В теплоизолированный сосуд с большим количеством льда при температуре t1 = 0 °C заливают определенную массу воды с температурой t2 = 50 °С. При этом лёд массой Δm = 0,185 кг расплавится при установлении теплового равновесия в сосуде. Удельная теплоемкость воды
с = 4170 Дж/(кг·К), теплота плавления льда q = 2,26·106 Дж/кг. Какова масса залитой воды?

С3 Два конденсатора, электроёмкость которых С1 и С2, и три резистора сопротивлениями R1, R2 и R3 подключены в электрическую цепь, схема которой представлена на рисунке. Чему равны установившиеся заряды на конденсаторах? Напряжение U0 считать известным.

С4 Конденсатор электроемкости С и две катушки с индуктивностями L1 и L2 включены в электрическую цепь так, как показано на рисунке. Чему равна наибольшая сила тока в катушке L2, если начальная разность потенциалов на катушках равна U0?

С5 В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода, к которым подключен конден-сатор емкостью 8 нФ. При длительном освещении катода светом фототок, возникший вначале, прекращается, а на конденсаторе появляется заряд q = 11·10–9 Кл. Длина волны λ света, освещаю-щего катод, равна 300 нм. Чему равна работа выхода электронов из кальция?

С6 На рисунке показан вакуумный диод, анод и катод которого параллельные пластины. Зависимость силы тока в диоде от напряжения между анодом и катодом выражается формулой:
I = αU3/2, где α – заданный коэффициент пропорциональности. Во сколько раз увеличится сила давления пучка электронов на анод, возникающая при ударе электронов о её поверхность, если напряжение на диоде увеличится в 3 раза? Начальной скоростью электронов, вылетающих с поверхности катода, пренебречь.

Вариант № 8

С1 Цепочка из 21 тел одинаковой массы т, соединенных упругими невесомыми нитями, движется по горизонтальной плоскости под действием горизонтально направленной силы, модуль которой равен F = 70 Н. Чему равна сила упругости, действующая на третье тело со стороны четвертого?

С2 В теплоизолированный сосуд с большим количеством льда при температуре t1 = 0 °С заливают т = 2 кг воды с некоторой температурой t2. При установлении теплового равновесия в сосуде расплавится лед массой Δm = 185 г. Чему равна температура заливаемой воды? Удельная теплоемкость воды с = 4170 Дж/(кг·К), теплота плавления льда q = 2,26·106 Дж/кг.

С3 Три конденсатора, электроемкости которых равны С1, С2 и С3, и два резистора сопротивле-ниями R1 и R2 подключены в электрическую цепь по схеме (см. рисунок). Чему равны установив-шиеся заряды на конденсаторах? Напряжение U0 считать известным.

С4 Конденсатор электроемкости С и две катушки с индуктивностями L1 и L2 включены в электрическую цепь так, как показано на рисунке. Наибольшая сила тока в катушке L1 равна I1. Чему равна начальная разность потенциалов U0 на катушках?

С5 Фотокатод облучают светом с частотой ν = 0,86·1015 Гц. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода ν0 =0,67·1015 Гц. Какое напряжение U нужно приложить между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился?

С6 Пучок электронов влетает со скоростью v0 в плоский конденсатор, заполняя на входе зазор между пластинами (см. рисунок). Конденсатор последовательно с резистором сопротивлением R подключен к источнику тока, ЭДС которого равна ε. Расстояние между пластинами равно d, длина пластин в направлении движения пучка равна l, ширина пластин равна b. Число электронов в единице объема потока равно nυ, масса и заряд электрона равны т и е. Чему равна сила тока через резистор? Отрицательно заряженная пластина заземлена.

Вариант № 9

С1 Цепочка из 8 тел одинаковой массы т, соединенных упругими невесомыми нитями, движется по горизонтальной плоскости под действием горизонтально направленной силы, модуль которой равен F = 40 Н. Чему равна сила упругости, действующая на пятое тело со стороны шестого?

С2 Для получения сверхвысоких температур используется установка, состоящая из закрытого с одного конца цилиндра (ствола) и поршня, которым является пуля, влетающая в цилиндр с открытого конца. Оцените верхний предел температуры аргона, подвергнутого сжатию в такой установке, если пуля массой т = 100 г влетает в ствол, имеющий объем V0 = 200 см3 с начальной скоростью υ0 = 250 м/с? Начальные значения температуры и давления равны: T0 = 300 К, р0 = 105 Па. Принять, что при высокой температуре сжатые газы можно считать идеальными газами.