Тест №25 ЕГЭ по физике

Фильтр:
Ответы:
Вопросы:
Задание EF22473

На высоте 200 км давление воздуха составляет примерно 10–9 от нормального атмосферного давления, а температура воздуха Т – примерно 1200 К. Оцените плотность воздуха на этой высоте.

Ответ:

а) 8,31⋅ 10–11 кг/м3

б) 1,38⋅ 10–9 кг/м3

в) 3⋅ 10–10 кг/м3

г)29⋅ 10–8 кг/м3

Выберите ответ:




Посмотреть решение

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.
2.Записать уравнение Менделеева — Клапейрона.
3.Выразить из уравнения плотность.
4.Подставить известные данные и сделать вычисления.

Решение

Запишем исходные данные:

 Давление воздуха на высоте 200 км: p = 10–9∙105 Па. Или p = 10–4 Па.
 Температура воздуха на этой же высоте: T = 1200 К.

Запишем уравнение Менделеева — Клапейрона:

pV=mM..RT

Плотность определяется формулой:

ρ=mV..

Следовательно, масса равна произведению плотности на объем. Перепишем уравнение состояния идеального газа, учитывая, что объем сократится слева и справа:

p=ρM..RT

Молярная масса воздуха — табличная величина, равная 28,97 г/моль. Переведем в СИ и получим 28,97∙10–3 кг/моль.

Выразим и вычислим плотность:

.

Ответ: в

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | теория: Уравнение состояния идеального газа

Задание EF22795

На рисунке показан график зависимости давления газа в запаянном сосуде от его температуры. Объём сосуда равен 0,25 м3. Какое приблизительно количество газообразного вещества содержится в этом сосуде? Ответ округлите до целых.

Введите ответ:
Посмотреть решение

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.
2.Выбрать любую точку графика и извлечь из нее дополнительные данные.
3.Записать уравнение состояния идеального газа.
4.Выполнить решение задачи в общем виде.
5.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные. Объем сосуда равен: V = 0,25 м3. На графике выберем точку, соответствующую температуре T = 300 К. Ей соответствует давление p = 2∙104 Па.

Запишем уравнение состояния идеального газа:

pV=νRT

Отсюда количества вещества равно:

ν=pVRT..=2·104·0,258,31·300..2 (моль)

.

Ответ: 2

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | теория: Уравнение состояния идеального газа

Задание EF17615

1 моль идеального газа изохорно охлаждают на 200 К, при этом его давление уменьшается в 2 раза. Какова первоначальная абсолютная температура газа?

Ответ:

а) 600 К

б) 400 К

в) 350 К

г) 300 К

Выберите ответ:




Посмотреть решение

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.
2.Определить вид изопроцесса.
3.Выбрать и записать подходящий для данного изопроцесса газовый закон.
4.Выполнить решение в общем виде.
5.Вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

 Изменение температуры ∆T = 200 К.
 Первоначальный объем p1 = 2p.
 Конечный объем p2 = p.

По условию задачи это изохорный процесс, следовательно он происходит в соответствии с законом Шарля:

p1T1..=p2T2..

Выразим конечную температуру и получим:

T2 = T1 – ∆T

Перепишем закон Шарля применительно к задаче и выразим первоначальную температуру:

2pT1..=pT1ΔT..

2(T1ΔT)=T1

2T1T1=2ΔT

T1=2ΔT=2·200=400 (К)

.

Ответ: б

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | теория: Объединенный газовый закон и изопроцессы

Задание EF17544

Кусок льда, имеющий температуру 0°С, помещён в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лёд в воду с температурой 12°С, требуется количество теплоты 80 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лёд получит от нагревателя количество теплоты 60 кДж? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.

Ответ:

а) 0°С

б) 4°С

в) 6°С

г) 9°С

Выберите ответ:




Посмотреть решение

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные и перевести единицы измерения величин в СИ.
2.Записать уравнение теплового баланса для первого случая.
3.Вычислить массу льда.
4.Выполнить решение.

Решение

Запишем исходные данные:

 Начальная температура льда: t0 = 0 oC.
 Конечная температура воды в первом случае: t1 = 12 oC.
 Количество теплоты, выделенное электронагревателем в первом случае: Q1 = 80 кДж.
 Количество теплоты, выделенное электронагревателем во втором случае: Q2 = 60 кДж.

Составим уравнение теплового баланса для первого случая:

Q1=λm+cmt1

Внимание! Вместо разности температур используется значение только конечной температуры, так как начальная температура равна 0.

Найдем массу льда из уравнения теплового баланса для первого случая. Учтем что:

 Удельная теплоемкость воды: c = 4200 Дж/(кг∙К).
 Удельная теплота плавления льда: λ = 333,5 кДж/(кг∙К).

Отсюда:

Чтобы расплавить кусок льда массой 0,5 кг, нужно затратить следующее количество теплоты:

Лед не расплавится весь, так как ему будет сообщено лишь 60 кДж теплоты. Поэтому в калориметре температура будет равна 0 оС.

.

Ответ: а

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | теория: Фазовые переходы и уравнение теплового баланса

Задание EF22543

В цепи, изображённой на рисунке, идеальный амперметр показывает 1 А. Найдите ЭДС источника, если его внутреннее сопротивление 1 Ом.

Ответ:

а) 23 В

б) 25 В

в) 27 В

г) 29 В

Выберите один и более ответов:




Посмотреть решение

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.
2.Записать закон Ома для полной цепи.
3.Выполнить решение в общем виде.
4.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

 Сила то на первом резисторе: I1 = 1 А.
 Внутреннее сопротивление источника тока: r = 1 Ом.
 Сопротивление первого резистора: R1= 3 Ом.
 Сопротивление первого резистора: R2= 1 Ом.
 Сопротивление первого резистора: R3= 5 Ом.

Закон Ома для полной цепи:

I=εR+r..

R — полное сопротивление внешней цепи. Цепь состоит из последовательно соединенного третьего резистора с параллельным участком цепи, состоящим из первого и второго резисторов. Вычислим сопротивление параллельного участка цепи:

1R12..=1R1..+1R2..

R12=R1R2R1+R2..

Полное сопротивление внешней цепи равно:

R=R12+R3=R1R2R1+R2..+R3

Следовательно, ЭДС источника тока равен:

ε=I(R+r)=I(R1R2R1+R2..+R3+r)

Полная сила тока равна силе тока параллельного участка цепи, так как I = I3 = I12. А сила тока параллельного участка цепи равна сумме силы тока на первом и втором резисторе:

I12=I1+I2=I

Сначала найдем напряжение на первом резисторе, используя закон Ома для участка цепи:

U1=I1R1

Так как это параллельный участок, то:

U1=U2=U12

Следовательно, сила тока на втором резисторе равна:

I2=U2R2..=I1R1R2..

Сила тока на всем участке цепи равна:

I=I12=I1+I1R1R2..=I1(1+R1R2..)

Теперь можем вычислить ЭДС источника тока:

ε=I1(1+R1R2..)(R1R2R1+R2..+R3+r)

ε=1(1+31..)(3·13+1..+5+1)=6,75·4=27 (В)

Ответ: в

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | теория: Последовательное и параллельное соединение Полная цепь

Задание EF17511

Конденсатор ёмкостью С = 2 мкФ присоединён к батарее с ЭДС ε = 10 В и внутренним сопротивлением = 1 Ом. В начальный момент времени ключ К был замкнут (см. рисунок). Какой станет энергия конденсатора через длительное время (не менее 1 с) после размыкания ключа К, если сопротивление резистора R = 10 Ом? Ответ округлите до сотен.

Ответ:

а) 100 нДж

б) 200 нДж

в) 100 мкДж

г) 200 мкДж

Выберите ответ:




Посмотреть решение

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные и перевести единицы измерения в СИ.
2.Записать закон Ома для полной цепи и формулу для нахождения энергии конденсатора.
3.Выполнить решение задачи в общем виде.
4.Подставить исходные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

 Емкость конденсатора: C = 2 мкФ.
 ЭДС батареи: ε = 10 В.
 Внутреннее сопротивление источника тока: r = 1 Ом.
 Сопротивление резистора: R = 10 Ом.

2 мкФ = 2∙10–6 Ф

Запишем закон Ома для полной цепи:

I=εR+r..

Энергия конденсатора определяется формулой:

W=CU22..

Напряжение внешней цепи связано с ЭЛС источника формулой:

U=εIr

Используя закон Ома для полной цепи, получаем:

U=εεrR+r..=εR+εrεrR+r..=εRR+r..

Тогда энергия конденсатора через длительное время станет равной:

W=12..C(εRR+r..)2

Округлим ответ до сотен и получим 100 мкДж.

Ответ: в

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | теория: Полная цепь

Задание EF18417

Чему равна сила Ампера, действующая на стальной прямой проводник с током длиной 10 см и площадью поперечного сечения 2⋅10–2 мм2 , если напряжение на нём 2,4 В, а модуль вектора магнитной индукции 1 Тл? Вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику. Удельное сопротивление стали 0,12 Ом⋅мм2/м.

Введите ответ:
Посмотреть решение

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные и перевести единицы измерения величин в СИ.
2.Записать формулу для определения силы Ампера.
3.Выполнить решение в общем виде.
4.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

 Длина проводника: l = 10 см.
 Площадь поперечного сечения проводника: S = 2⋅10–2 мм2.
 Напряжение в проводнике: U = 2,4 В.
 Модуль вектора магнитной индукции: B = 1 Тл.
 Удельное сопротивление стали: r = 0,12 Ом⋅мм2/м.
 Угол между проводником с током и вектором магнитной индукции: α = 90о.

10 см = 0,1 м

Сила Ампера определяется формулой:

FA=BIlsin.α

Так как α = 90о, синус равен 1. Тогда сила Ампера равна:

FA=BIl

Силу тока можно выразить из закона Ома:

I=UR..

Сопротивление проводника вычисляется по формуле:

R=rlS..

Тогда сила тока равна:

I=USrl..

Конечная формула для силы Ампера принимает вид:

FA=BlUSrl..=BUSr..=1·2,4·2·1020,12..=0,4 (Н)

.

.

Ответ: 0,4

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | теория: Сила Ампера

Задание EF17754

В заштрихованной области на рисунке действует однородное магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскости рисунка, В = 0,1 Тл. Проволочную квадратную рамку сопротивлением R=10Ом и стороной l=10см перемещают в плоскости рисунка поступательно со скоростью υ=1м/с. Чему равен индукционный ток в рамке в состоянии 1?

Ответ:

а) 1 мА

б) 5 мА

в) 10 мА

г) 20 мА

Выберите ответ:




Посмотреть решение

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные и перевести единицы измерения величин в СИ.
2.Записать формулу для определения величины индукционного тока.
3.Записать закон электромагнитной индукции для движущихся проводников.
4.Выполнить решение в общем виде.
5.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решения

Запишем исходные данные:

 Модуль вектора магнитной индукции однородного магнитного поля: B = 0,1 Тл.
 Сопротивление внутри квадратной проволочной рамки: R = 10 Ом.
 Сторона рамки: l = 10 см.
 Скорость перемещения рамки: v = 1 м/с.

10 см = 0,1 м

Индукционный ток, возникающий в рамке, определяется по формуле:

Ii=εiR..

Закон электромагнитной индукции для движущихся проводников:

εi=vBlsin.α

Отсюда индукционный ток равен:

Ii=vBlsin.αR..

На рисунке вектор магнитной индукции направлен в сторону от наблюдателя. Следовательно, угол между направлением движения рамки и вектором магнитной индукции равен 90 градусам. А синус прямого угла равен единице. Тогда:

Ii=vBlsin.90°R..=1·0,1·0,1·110..=0,001 (А)=1 (мА)

Ответ: а

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | теория: Закон электромагнитной индукции

Задание EF22682 К потолку комнаты высотой 4 м прикреплена небольшая светящаяся лампочка. На высоте 2 м от пола параллельно полу расположен непрозрачный квадрат со стороной 2 м. Лампочка и центр квадрата лежат на одной вертикали. Определите площадь тени на полу.
Введите ответ:
Посмотреть решение

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные.
2.Сделать рисунок.
3.Найти решение задачи в общем виде.
4.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

 Высота комнаты: H = 4 м.
 Расстояние от пола до квадратного препятствия: h = 2 м.
 Размер стороны квадратного препятствия: a = 2 м.

Сделаем рисунок. Так как препятствие квадратное, оно располагается параллельно полу, а его центр лежит на одной вертикали с точечным источником света, можем построить рисунок, наблюдая картину с одной стороны квадратного препятствия. В этом случае OE соответствует высоте потолка, EB — расстоянию от пола до препятствия, а AC — стороне квадратного препятствия. При этом тень будет иметь форму квадрата. Поэтому для нахождения ее площади достаточно найти сторону этого квадрата — DF.

Треугольники OBC и OEF являются подобными по трем углам. Угол O у них общий. Углы B и E — прямые (так как они образованы при пересечении вертикалью двух параллельных плоскостей). А углы C и F равны как углы при параллельных прямых и секущей.

Следовательно, OB относится к OE так же, как BC относится к EF. Причем EF — половина стороны квадрата тени, поскольку треугольник DOF — равнобедренный. Это следует из того, что перпендикуляр, проведенный к основанию равнобедренного треугольника, одновременно является его биссектрисой и медианой. Следовательно, отрезок OE делит на 2 равные части DF.

Отсюда:

OBOE..=BCEF..

Умножим числитель и знаменатель дроби в правой части уравнения и получим:

OBOE..=2BC2EF..=ACDF..

Причем OB можно вычислить как разность высоты потолка и расстояния от препятствия до пола:

OB=OEBE

Получаем:

DF=OE·ACHh..=aHHh..=2·442..=4 (м)

Это сторона квадрата тени. Чтобы найти площадь тени, нужно возвести эту величину в квадрат:

S=DF2=42=16 (м2)

Ответ: 16

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | теория: Cвет. Скорость света. Элементы теории относительности.

Задание EF17685

Линза с фокусным расстоянием F=1м даёт на экране изображение предмета, увеличенное в 4 раза. Каково расстояние от предмета до линзы?

Ответ:

а) 0,50 м

б) 0,75 м

в) 1,25 м

г) 1,50 м

Выберите ответ:




Посмотреть решение

Линза с фокусным расстоянием F=1м даёт на экране изображение предмета, увеличенное в 4 раза. Каково расстояние от предмета до линзы?

Алгоритм решения

1.Записать известные данные.
2.Записать формулу увеличения линзы и формулу тонкой линзы.
3.Выразить из обеих формул расстояние от линзы до изображения предмета.
4.Приравнять правые части выражений.
5.Выполнить решение в общем виде.
6.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем известные данные:

 Фокусное расстояние линзы: F = 1 м.
 Увеличение линзы: Γ = 4.

Запишем формулу увеличения линзы и выразим из нее расстояние от линзы до изображения предмета:

Γ=fd..

f=Γd

Запишем формулу тонкой линзы и выразим из нее расстояние от линзы до изображения предмета:

1d..+1f..=1F..

1f..=1F..1d..=dFFd..

f=dFdF..

Приравняем правые части последних выражений:

Γd=dFdF..

Поделим на d и выразим расстояние от предмета до линзы:

Γ=FdF..

d=FΓ..+F=14..+1=1,25 (м)

Ответ: в

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | теория: Формула тонкой линзы

Задание EF18124

Предмет высотой 6 см расположен на горизонтальной главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии 30 см от её оптического центра. Высота  изображения предмета 12 см. Найдите фокусное расстояние линзы.

Ответ:

а) 5 см

б) 10 см

в) 20 см

г) 36 см

Выберите ответ:




Посмотреть решение

Алгоритм решения

1.Записать известные данные.
2.Записать формулу увеличения линзы в двух вариантах и выразить из нее расстояние от изображения до линзы.
3.Записать формулу тонкой линзы и тоже выразить из нее расстояние от изображения до линзы.
4.Приравнять правые части выражений.
5.Выполнить решение в общем виде.
6.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем известные данные:

 Расстояние от оптического центра линзы до предмета: d = 30 cм.
 Высота предмета: h = 6 см.
 Высота изображения: H = 12 см.

Так как все данные измеряются в сантиметрах, переводить единицы измерения величин в СИ нет необходимости. Просто ответ будет получен тоже в сантиметрах.

Запишем формулу увеличения линзы:

Γ=Hh..=fd..

Отсюда расстояние от изображения до линзы равно:

f=Hdh..

Запишем формулу тонкой линзы и выразим из нее расстояние от линзы до изображения предмета:

1d..+1f..=1F..

1f..=1F..1d..=dFFd..

f=dFdF..

Приравняем правые части последних выражений:

Hdh..=dFdF..

Поделим на d, у множим на h(d –F) и выразим фокусное расстояние:

Hh..=FdF..

H(dF)=hF

HdHF=hF

hF+HF=Hd

F(h+H)=Hd

F=Hdh+H..=12·3012+6..=20 (см)

Ответ: в

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | теория: Формула тонкой линзы

Задание EF18230

Дифракционная решётка с периодом 10–5 м расположена параллельно экрану на расстоянии 0,75 м от него. На решётку по нормали к ней падает пучок света с длиной волны 0,4 мкм. Какого порядка максимум в спектре будет наблюдаться на экране на расстоянии 3 см от центра дифракционной картины? Считать sina ≈ tga.

Выберите один и более ответов:




Посмотреть решение

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные и перевести единицы измерения в СИ.
2.Выполнить пояснительный рисунок.
3.Записать условие интерференционных максимумов дифракционной решётки.
4.Выполнить решение в общем виде.
5.Подставить неизвестные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

 Длина волны пучка света: λ = 0,4 мкм.
 Период дифракционной решетки: d = 10–5 м.
 Расстояние между дифракционной решеткой и экраном: L = 0,75 м.
 Расстояние от k-того максимума до центра дифракционной картины: a = 3 см.
 sin.α=tan.α

0,4 мкм = 0,4∙10–6 м.

3 см = 3∙10–2 м

Сделаем пояснительный чертеж:

Запишем условие интерференционных максимумов дифракционной решётки:

dsin.α=kλ

Из курса геометрии известно, что тангенс угла равен отношению прилежащего катета к противолежащему. Следовательно:

tan.α=aL..

Из условия задачи синус и тангенс этого угла равны. Следовательно:

sin.α=tan.α=aL..

Найдём номер дифракционного максимума, который будет наблюдаться на экране на расстоянии 3 см от центра дифракционной картины:

daL..=kλ

Ответ: 1

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | теория: Дифракция света


Даниил Романович | 👀 60 | 📄 Скачать PDF |

Добавить комментарий



Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *