Quatre corps bougeaient. A22 Polonium radioactif, ayant subi une désintégration α et deux désintégrations β, transformé en isotope

Quatre corps se déplaçaient le long de l'axe du Buffle. Le tableau montre la dépendance de leurs coordonnées au temps.

Quel corps pourrait avoir une vitesse constante et différente de zéro ?
1) - 1 2) - 2 3) - 3 4) - 4

Tâche 2

Deux forces agissent sur un corps dans un référentiel inertiel. Lequel des vecteurs représentés sur la figure de droite indique correctement la direction de l'accélération du corps dans ce référentiel ?

1) - 1 2) - 2 3) - 3 4) - 4

Tâche 3

La figure montre un graphique de la dépendance du module de force élastique sur l'allongement du ressort. Quelle est la rigidité du ressort ?

1) 250 N/m
2) 160 N/m
3) 2,5 N/m
4) 1,6 N/m

Tâche 4

Deux corps se déplacent le long de lignes droites sécantes mutuellement perpendiculaires, comme le montre la figure. Le module du premier corps est p 1 = 4 kg⋅m/s, et le deuxième corps est p 2 = 3 kg*m/s. Quel est le module de quantité de mouvement du système de ces corps après leur impact absolument inélastique ?

1) 1 kg⋅m/s 2) 4 kg⋅m/s 3) 5 kg⋅m/s 4) 7 kg⋅m/s

Tâche 5

Une voiture pesant 10,3 kg se déplace à une vitesse de 10 m/s. Quelle est l'énergie cinétique de la voiture ?
1) 105 J 2) 104 J 3) 5⋅104 J 4) 5⋅103 J

Tâche 6

La période d'oscillation d'un pendule à ressort est de 1 s. Quelle sera la période d'oscillation si la masse de charge du pendule et la rigidité du ressort sont multipliées par 4 ?
1) 1 s 2) 2 s 3) 4 s 4) 0,5 s

Tâche 7

Sur le dernier kilomètre de la distance de freinage, la vitesse du train a diminué de 10 m/s. Déterminez la vitesse au début du freinage si la distance de freinage totale du train était de 4 km et que le freinage était uniformément lent.
1) 20 m/s 2) 25 m/s 3) 40 m/s 4) 42 m/s

Tâche 8

À mesure que la température du gaz dans le récipient scellé diminue, la pression du gaz diminue. Cette diminution de pression est due au fait que

1) l'énergie du mouvement thermique des molécules de gaz diminue
2) l'énergie d'interaction des molécules de gaz entre elles diminue
3) le caractère aléatoire du mouvement des molécules de gaz diminue
4) la taille des molécules de gaz diminue à mesure qu'elles refroidissent

Tâche 9

Sur la cuisinière à gaz se trouve une casserole étroite avec de l'eau, fermée par un couvercle. Si vous en versez de l'eau dans une casserole large et que vous la fermez également, l'eau bouillira sensiblement plus vite que si elle restait dans une casserole étroite. Ce fait s'explique par le fait que
1) la surface de chauffage augmente et, par conséquent, le taux de chauffage de l'eau augmente
2) la pression de vapeur saturée requise dans les bulles augmente considérablement et, par conséquent, l'eau au fond doit être chauffée à une température plus basse
3) la surface de l'eau augmente et, par conséquent, l'évaporation se produit plus activement
4) la profondeur de la couche d'eau diminue sensiblement et, par conséquent, les bulles de vapeur atteignent la surface plus rapidement

Tâche 10

L'humidité relative de l'air dans le cylindre sous le piston est de 60 %.
L'air était comprimé de manière isotherme, réduisant son volume de moitié. L'humidité relative de l'air est devenue égale à
1) 120% 2) 100% 3) 60% 4) 30%

Tâche 11

Quatre barres métalliques ont été placées les unes à côté des autres, comme le montre la figure. Les flèches indiquent la direction du transfert de chaleur d'un bloc à l'autre. Les températures des bars sont actuellement de 100°C, 80°C, 60°C, 40°C.

Le bar a une température de 60°C
1) A 2) B 3) C 4) D

Tâche 12

A une température de 10°C et une pression de 10 3 Pa, la densité du gaz est de 2,5 kg/m3.
Quelle est la masse molaire du gaz ?
1) 59 g/mol 2) 69 g/mol 3) 598 kg/mol 4) 5,8 10-3 kg/mol

Tâche 13

Un corps métallique non chargé a été introduit dans un champ électrostatique uniforme puis divisé en parties A et B (voir figure). Quelles charges électriques ces pièces ont-elles après séparation ?

1) A – positif, B – restera neutre
2) A – restera neutre, B – négatif
3) A – négatif, B – positif
4) A – positif, B – négatif

Tâche 14

Un courant électrique constant circule dans un conducteur. La valeur de la charge traversant le conducteur augmente avec le temps selon le graphique présenté sur la figure.

L'intensité du courant dans le conducteur est égale à
1) 36 A 2) 16 A 3) 6 A 4) 1 A

Tâche 15

L'inductance d'une spire de fil est 2⋅10–3 H. À quelle intensité de courant dans la bobine le flux magnétique traversant la surface délimitée par la bobine est-il égal à 12 mWb ?
1) 24⋅10–6 A 2) 0,17 A 3) 6 A 4) 24 A

Tâche 16

La figure montre le vecteur d'induction dans le système de coordonnées cartésiennes B champ magnétique en onde électromagnétique et vecteur c la rapidité de sa propagation. Direction du vecteur d'intensité du champ électrique E dans la vague coïncide avec la flèche

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

Tâche 17

Les élèves ont étudié la relation entre les vitesses d'une voiture et son image dans un miroir plan dans le référentiel associé au miroir (voir figure).

Projection sur l'axe O X le vecteur vitesse avec lequel l'image se déplace dans ce référentiel est égal à
1) – 2υ 2) 2υ 3) υ 4) – υ

Tâche 18

Deux sources lumineuses ponctuelles S 1 et S 2 sont proches l'une de l'autre et créent un motif d'interférence stable sur l'écran distant E (voir figure).

Ceci est possible si S1 et S2 sont de petits trous dans un écran opaque, éclairés
1) chacun avec son propre rayon de soleil provenant de différents miroirs
2) un - avec une ampoule à incandescence et le second - avec une bougie allumée
3) l'un avec une lumière bleue et l'autre avec une lumière rouge
4) lumière provenant de la même source ponctuelle

Tâche 19

Les charges positives à deux points q 1 = 200 nC et q 2 = 400 nC sont dans le vide. Déterminez l'intensité du champ électrique de ces charges au point A, situé sur la droite reliant les charges, à une distance L de la première et 2L de la deuxième charge. L = 1,5 m.

1) 1 200 kV/m 2) 1 200 V/m 3) 400 kV/m 4) 400 V/m

Tâche 20

La figure montre plusieurs des niveaux d’énergie les plus bas de l’atome d’hydrogène. Un atome à l'état E 1 peut-il absorber un photon d'une énergie de 3,4 eV ?

1) oui, dans ce cas l'atome passe à l'état E 2
2) oui, dans ce cas l'atome passe dans l'état E 3
3) oui, dans ce cas l'atome est ionisé, se désintégrant en proton et en électron
4) non, l'énergie des photons n'est pas suffisante pour que l'atome passe à un état excité

Tâche 21

Quelle fraction de noyaux radioactifs se désintègre après un intervalle de temps égal à deux demi-vies ?
1) 100% 2) 75% 3) 50% 4) 25%

Tâche 22

Polonium radioactif 84 216 Po, ayant subi une désintégration α et deux désintégrations β, transformé en isotope
1) plomb 82 212 Pb
2) polonium 84 212 Po
3) bismuth 83 212 Bi
4) thallium 81 208 PTl

Tâche 23

Une façon de mesurer la constante de Planck consiste à déterminer l'énergie cinétique maximale des électrons lors de l'effet photoélectrique en mesurant la tension qui les retarde. Le tableau montre les résultats de l'une des premières expériences de ce type.

La constante de Planck selon les résultats de cette expérience est égale à
1) 6,6⋅10 -34 J⋅s 2) 5,7⋅10 -34 J⋅s 3) 6,3⋅10 -34 J⋅s 4) 6,0⋅10 -34 J⋅s

Tâche 24

Lors de la mesure du courant dans une bobine de fil R, quatre étudiants ont connecté l'ampèremètre de différentes manières. Le résultat est montré sur la figure. Indiquez la connexion correcte de l'ampèremètre.

Réponses au test de physique, 11e année

Problèmes avec des solutions pour se préparer à l'examen d'État unifié.

Pour réaliser le travail d'examen en physique, 4 heures (240 minutes) sont allouées. Le travail se compose de 3 parties, comprenant 35 tâches.

• La partie 1 contient 25 tâches (A1-A25). Pour chaque tâche, il y a 4 réponses possibles, dont une seule est correcte.

• La partie 2 contient 4 tâches (B1-B4), dans lesquelles la réponse doit être écrite sous forme d'ensemble de chiffres.

• La partie 3 se compose de 6 tâches (C1-C6), pour lesquelles des solutions détaillées sont requises.

Lors des calculs, il est permis d'utiliser une calculatrice non programmable.

Lisez attentivement chaque tâche et les options de réponse suggérées, le cas échéant. Répondez seulement après avoir compris la question et examiné toutes les réponses possibles. Effectuez les tâches dans l'ordre dans lequel elles sont données. Si une tâche est difficile pour vous, sautez-la. Vous pouvez revenir aux tâches manquées si vous avez le temps. Les points que vous recevez pour les tâches accomplies sont résumés. Essayez d'accomplir autant de tâches que possible et marquez le plus de points.

Vous trouverez ci-dessous les informations de référence dont vous pourriez avoir besoin pour effectuer le travail.

Préfixes décimaux

PARTIE 1

Lors de la réalisation des tâches de la partie 1, dans le formulaire de réponse n°1, sous le numéro de la tâche que vous effectuez (A1-A25), mettez le signe « × » dans la case dont le numéro correspond au numéro de la réponse que vous avez choisie. .

A1 Quatre corps se sont déplacés le long de l’axe Ox. Le tableau montre la dépendance de leurs coordonnées au temps.

Quel corps pourrait avoir une vitesse constante et différente de zéro ?

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

A2 Deux forces agissent sur un corps dans un référentiel inertiel. Lequel des vecteurs représentés sur la figure de droite indique correctement la direction de l'accélération du corps dans ce référentiel ?

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

A3 La figure montre un graphique de la dépendance du module de force élastique sur l'allongement du ressort. Quelle est la rigidité du ressort ?

A4 Deux corps se déplacent le long de lignes sécantes mutuellement perpendiculaires, comme le montre la figure. Le module du premier corps est p1 = 4 kg⋅m/s, et le deuxième corps est p2 = 3 kg⋅m/s. Quel est le module de quantité de mouvement du système de ces corps après leur impact absolument inélastique ?

1) 1 kg⋅m/s
2) 4 kg m/s
3) 5 kg⋅m/s
4) 7 kg⋅m/s

A5 Une voiture pesant 103 kg se déplace à une vitesse de 10 m/s. Quelle est l'énergie cinétique de la voiture ?

1) 10 5 J
2) 10 4 J
3) 5⋅10 4 J
4) 5⋅10 3 J

A6 La période d'oscillation d'un pendule à ressort est de 1 s. Quelle sera la période d'oscillation si la masse de charge du pendule et la rigidité du ressort sont multipliées par 4 ?

1) 1 s
2) 2 s
3) 4 s
4) 0,5 s

A7 Sur le dernier kilomètre de la distance de freinage, la vitesse du train a diminué de 10 m/s. Déterminez la vitesse au début du freinage si la distance de freinage totale du train était de 4 km et que le freinage était uniformément lent.

1) 20 m/s
2) 25 m/s
3) 40 m/s
4) 42 m/s

A8 Lorsque la température du gaz dans un récipient scellé diminue, la pression du gaz diminue. Cette diminution de pression est due au fait que

1) l'énergie du mouvement thermique des molécules de gaz diminue
2) l'énergie d'interaction des molécules de gaz entre elles diminue
3) le caractère aléatoire du mouvement des molécules de gaz diminue
4) la taille des molécules de gaz diminue à mesure qu'elles refroidissent

A9 Il y a une étroite casserole d'eau sur la cuisinière à gaz, recouverte d'un couvercle. Si vous en versez de l'eau dans une casserole large et que vous la fermez également, l'eau bouillira sensiblement plus vite que si elle restait dans une casserole étroite. Ce fait s'explique par le fait que

1) la surface de chauffage augmente et, par conséquent, le taux de chauffage de l'eau augmente
2) la pression de vapeur saturée requise dans les bulles augmente considérablement et, par conséquent, l'eau au fond doit être chauffée à une température plus basse
3) la surface de l'eau augmente et, par conséquent, l'évaporation se produit plus activement
4) la profondeur de la couche d'eau diminue sensiblement et, par conséquent, les bulles de vapeur atteignent la surface plus rapidement

A10 L'humidité relative de l'air dans le cylindre sous le piston est de 60 %. L'air était comprimé de manière isotherme, réduisant son volume de moitié. L'humidité relative de l'air est devenue égale à

1) 120%
2) 100%
3) 60%
4) 30%

A11 Quatre barres métalliques ont été placées les unes à côté des autres, comme le montre la figure. Les flèches indiquent la direction du transfert de chaleur d'un bloc à l'autre. Les températures des bars sont actuellement de 100°C, 80°C, 60°C, 40°C. Le bar a une température de 60°C

1) Un
2)B
3)C
4)D

A12 À une température de 10°C et une pression de 10 5 Pa, la densité du gaz est de 2,5 kg/m 3. Quelle est la masse molaire du gaz ?

1) 59 g/mole
2) 69 g/mole
3) 598 kg/mole
4) 5,8-10 -3 kg/mole

A13 Un corps métallique non chargé a été introduit dans un champ électrostatique uniforme, puis divisé en parties A et B (voir figure). Quelles charges électriques ces pièces ont-elles après séparation ?

1) A - positif, B - restera neutre
2) A - restera neutre, B - négatif
3) A - négatif, B - positif
4) A - positif, B - négatif

A14 Un courant électrique continu circule dans un conducteur. La valeur de la charge traversant le conducteur augmente avec le temps selon le graphique présenté sur la figure. L'intensité du courant dans le conducteur est égale à

1) 36 A
2) 16 A
3) 6 A
4) 1 A

A15 L'inductance d'un tour de fil est 2⋅10 -3 H. À quelle intensité de courant dans la bobine le flux magnétique traversant la surface délimitée par la bobine est-il égal à 12 mWb ?

1) 24⋅10 -6 A
2) 0,17 A
3) 6 A
4) 24 A

A16 La figure montre le vecteur induction B → champ magnétique dans une onde électromagnétique et le vecteur dans le système de coordonnées cartésiennes c→ la vitesse de sa propagation. La direction du vecteur d'intensité du champ électrique E → dans l'onde coïncide avec la flèche

1) 1
2) 2
3) 3
4) 4

A17 Les élèves ont étudié la relation entre les vitesses d'une voiture et son image dans un miroir plan dans le référentiel associé au miroir (voir figure). Projection sur l'axe Oh le vecteur vitesse avec lequel l'image se déplace dans ce référentiel est égal à

1) - 2v
2) 2v
3) v
4) - v

A18 Deux sources lumineuses ponctuelles S 1 et S 2 sont proches l'une de l'autre et créent un motif d'interférence stable sur l'écran distant E (voir figure). Ceci est possible si S 1 et S 2 sont de petits trous dans un écran opaque, éclairés

1) chacun avec son propre rayon de soleil provenant de différents miroirs
2) un - une ampoule à incandescence et le second - une bougie allumée
3) l'un avec une lumière bleue et l'autre avec une lumière rouge
4) lumière provenant de la même source ponctuelle

A19 Charges positives à deux points q1= 200 nC et q2= 400 nC sont sous vide. Déterminer l'amplitude du champ électrique de ces charges au point A, situé sur une ligne droite reliant les charges, à distance L dès le premier et 2L dès la deuxième charge. L= 1,5 m.

1) 1 200 kV/m
2) 1200 V/m
3) 400 kV/m
4) 400 V/m

A20 La figure montre plusieurs des niveaux d'énergie les plus bas de l'atome d'hydrogène. Un atome peut-il dans un état E1, absorbe un photon d'une énergie de 3,4 eV ?

1) oui, dans ce cas l'atome passe à l'état E2
2) oui, dans ce cas l'atome passe à l'état E3
3) oui, dans ce cas l'atome est ionisé, se désintégrant en proton et en électron
4) non, l'énergie des photons n'est pas suffisante pour que l'atome passe à un état excité

A21 Quelle fraction de noyaux radioactifs se désintègre après un intervalle de temps égal à deux demi-vies ?

1) 100%
2) 75%
3) 50%
4) 25%

A22 Polonium radioactif, ayant subi une désintégration α et deux désintégrations β, transformé en isotope

1) plomb 2) polonium 3) bismuth 4) thallium

A23 Une façon de mesurer la constante de Planck consiste à déterminer l'énergie cinétique maximale des électrons pendant l'effet photoélectrique en mesurant la tension qui les retarde. Le tableau montre les résultats de l'une des premières expériences de ce type.

La constante de Planck selon les résultats de cette expérience est égale à

1) 6,6⋅10 -34 J⋅s
2) 5,7⋅10 -34 J⋅s
3) 6,3⋅10 -34 J⋅s
4) 6,0⋅10 -34 J⋅s

A24 Lors de la mesure du courant dans un fil en spirale R. quatre étudiants ont connecté l'ampèremètre de différentes manières. Le résultat est montré sur la figure. Indiquez la connexion correcte de l'ampèremètre.

A25 Lors d'une expérience, l'étudiant a étudié la dépendance du module d'élasticité du ressort sur la longueur du ressort, qui est exprimée par la formule F(l) = k|l−l 0 | , Où l 0- longueur du ressort à l'état non déformé.

Le graphique de la dépendance obtenue est présenté sur la figure.

Laquelle des affirmations correspond(ent) aux résultats de l’expérience ?

A. La longueur non déformée du ressort est de 3 cm.
B. La rigidité du ressort est de 200 N/m.

1) seulement A
2) seulement B
3) A et B
4) ni A ni B

PARTIE 2

La réponse aux tâches de cette partie (B1-B4) est une séquence de nombres. Saisissez d'abord les réponses dans le texte de l'ouvrage, puis transférez-les sur le formulaire de réponse n°1 à droite du numéro de la tâche correspondante, en commençant par la première cellule, sans espaces ni caractères supplémentaires. Écrivez chaque numéro dans une case séparée conformément aux échantillons donnés dans le formulaire.

EN 1 Suite au passage d'une orbite circulaire à une autre, l'accélération centripète du satellite terrestre diminue. Comment le rayon de l’orbite du satellite, la vitesse de son mouvement orbital et la période de révolution autour de la Terre changent-ils à la suite de cette transition ? Pour chaque grandeur, déterminez la nature correspondante du changement :

1) augmenté
2) diminué
3) n'a pas changé

B2 La température du réfrigérateur du moteur thermique a été augmentée, laissant la température du chauffage inchangée. La quantité de chaleur reçue par le gaz du réchauffeur par cycle n'a pas changé. Comment l'efficacité du moteur thermique, la quantité de chaleur transférée par le gaz par cycle au réfrigérateur et le travail du gaz par cycle ont-ils changé ?
Pour chaque grandeur, déterminez la nature correspondante du changement :

1) augmenté
2) diminué
3) n'a pas changé

Notez les nombres sélectionnés pour chaque grandeur physique dans le tableau. Les chiffres dans la réponse peuvent être répétés.

B3 Un faisceau de lumière passe de l’eau à l’air. La fréquence de l'onde lumineuse est ν, la vitesse de la lumière dans l'eau est v, l'indice de réfraction de l'eau par rapport à l'air - n. Établir une correspondance entre les grandeurs physiques et les formules par lesquelles elles peuvent être calculées. Pour chaque position de la première colonne, sélectionnez la position correspondante dans la seconde et notez les nombres sélectionnés dans le tableau sous les lettres correspondantes.

À 4 HEURES Le condensateur du circuit oscillant est connecté à une source de tension constante (voir figure). Les graphiques A et B représentent les changements dans les grandeurs physiques caractérisant les oscillations du circuit après le déplacement de l'interrupteur K en position 2. Établir une correspondance entre les graphiques et les grandeurs physiques dont ces graphiques peuvent représenter la dépendance au temps. Pour chaque position de la première colonne, sélectionnez la position correspondante dans la seconde et notez les nombres sélectionnés dans le tableau sous les lettres correspondantes.

N'oubliez pas de transférer toutes les réponses vers le formulaire de réponse n°1.

PARTIE 3

Les tâches C1-C6 sont des problèmes dont la solution complète doit être consignée dans la fiche de réponse n°2. Il est recommandé d'effectuer une solution préliminaire sur un projet. Lorsque vous complétez la solution dans le formulaire de réponse n°2, notez d'abord le numéro de la tâche (CI, C2, etc.), puis la solution au problème correspondant. Écrivez vos réponses de manière claire et lisible.

C1

Une solution complète et correcte à chacun des problèmes C2-C6 doit inclure des lois et des formules dont l'utilisation est nécessaire et suffisante pour résoudre le problème, ainsi que des transformations mathématiques, des calculs avec une réponse numérique et, si nécessaire, un dessin expliquant la solution.

C2 Masse de la rondelle m N m

C3 page 1= 4·10 5 Pa. La distance entre le fond du récipient et le piston est L S= 25 cm2. En raison d'un chauffage lent, le gaz a reçu une quantité de chaleur Q= 1,65 kJ, et le piston s'est déplacé d'une distance X F tr = 3 10 3 N. Trouver L

C4 Lors d'un travail de laboratoire, l'étudiant a assemblé un circuit électrique selon le schéma de la figure. Résistance R. 1 et R. 2 sont égaux respectivement à 20 Ohms et 150 Ohms. La résistance d'un voltmètre est de 10 kOhm et celle d'un ampèremètre est de 0,4 Ohm. La force électromotrice de la source est de 36 V et sa résistance interne est de 1 Ohm.

C5

C6 t= 8·10 -4 s émet N S P.

Système d'évaluation pour les travaux d'examen en physique

PARTIE 1

Pour la bonne réponse à chaque tâche de la partie 1, 1 point est attribué. Si deux réponses ou plus sont indiquées (y compris la bonne), une réponse incorrecte ou aucune réponse - 0 point.

PARTIE 2

Une tâche avec une réponse courte est considérée comme terminée correctement si la séquence de nombres est correctement indiquée dans les tâches B1-B4.

Pour une réponse complète et correcte, 2 points sont attribués, 1 point - une erreur a été commise ; pour une réponse incorrecte (plus d'une erreur) ou son absence - 0 point.

PARTIE 3

CRITÈRES D'ÉVALUATION DE L'ACHÈVEMENT DES TÂCHES AVEC RÉPONSE DÉTAILLÉE

C1 La figure montre un circuit électrique composé d'un élément galvanique, d'un rhéostat, d'un transformateur, d'un ampèremètre et d'un voltmètre. Au début, le curseur du rhéostat est installé au milieu et immobile. En vous basant sur les lois de l'électrodynamique, expliquez comment les lectures de l'instrument changeront lorsque le curseur du rhéostat se déplacera vers la gauche. Négliger la force électromotrice d'auto-induction par rapport à ε.

C2 Masse de la rondelle m commence à se déplacer le long du canal AB à partir du point A à partir d'un état de repos. Le point A est situé au-dessus du point B à une hauteur N= 6 m. Lors du déplacement le long de la goulotte, l'énergie mécanique de la rondelle due au frottement diminue de ΔE = 2J. Au point B, le palet sort de la goulotte selon un angle α = 15° par rapport à l'horizontale et tombe au sol au point D, situé sur la même ligne horizontale que le point B (voir figure). BD = 4 m. Trouver la masse de la rondelle. m. Négligez la résistance de l’air.

C3 Un gaz parfait monoatomique est contenu dans un récipient cylindrique horizontal fermé par un piston. Pression initiale du gaz p 1 = 4·10 5 Pa. La distance entre le fond du récipient et le piston est L. Surface de la section transversale du piston S= 25 cm2. En raison d'un chauffage lent, le gaz a reçu une quantité de chaleur Q = 1,65 kJ et le piston s'est déplacé sur une distance X= 10 cm Lorsque le piston se déplace, une force de frottement d'ampleur agit sur lui du côté des parois du récipient. F tr = 3 10 3 N. Trouver L. Supposons que le récipient soit dans le vide.

C4 Lors d'un travail de laboratoire, l'étudiant a assemblé un circuit électrique selon le schéma de la figure. Les résistances R1 et R2 sont respectivement de 20 Ohms et 150 Ohms. La résistance d'un voltmètre est de 10 kOhm et celle d'un ampèremètre est de 0,4 Ohm. La force électromotrice de la source est de 36 V et sa résistance interne est de 1 Ohm.

La figure montre la balance de l'instrument avec les lectures que l'élève a reçues. Les instruments fonctionnent-ils correctement ou certains d’entre eux donnent-ils des lectures incorrectes ?

C5 Une petite charge suspendue à un fil de 2,5 m de long subit des oscillations harmoniques auxquelles sa vitesse maximale atteint 0,2 m/s. A l'aide d'une lentille convergente d'une focale de 0,2 m, l'image d'une masse oscillante est projetée sur un écran situé à une distance de 0,5 m de la lentille. L'axe optique principal de la lentille est perpendiculaire au plan d'oscillation du pendule et au plan de l'écran. Déterminez le déplacement maximum de l’image de charge sur l’écran par rapport à la position d’équilibre.

C6 Un faisceau monochromatique de rayons parallèles est créé par une source qui, en un temps Δ t= 8·10 -4 s émet N= 5·10 14 photons. Les photons tombent normalement sur le site S= 0,7 cm 2 et créer une pression P.= 1,5·10 -5 Pa. Dans ce cas, 40 % des photons sont réfléchis et 60 % sont absorbés. Déterminez la longueur d’onde du rayonnement.

Université technique d'État du Kamtchatka

A. Isakov

Résoudre les problèmes de l'examen d'État unifié - 2014

Petropavlovsk-Kamtchatski

CDU 50(075.8)

Réviseur Docteur en Sciences Physiques et Mathématiques,

Professeur de l'Université fédérale d'Extrême-Orient Stotsenko L.G.

Isakov Alexandre Yakovlevitch

I85 Physique. Résoudre les problèmes de l'examen d'État unifié - 2014. Partie 1 : KamchatSTU, 2013. - 172 p.

Des solutions aux problèmes d'un ensemble de variantes de tâches d'A.G. Gribov, prévues, selon l'auteur, pour être incluses dans le matériel d'examen de physique en 2014 sont présentées.

La plupart des problèmes sont fournis avec des solutions détaillées avec une analyse des lois et définitions applicables ; pour les problèmes standards du niveau le plus élémentaire, seuls des diagrammes de solutions sont fournis.

La collection est destinée en premier lieu aux lycéens qui entendent maîtriser les méthodes de résolution de problèmes, notamment la partie « C » dans le cadre de l'examen d'État unifié moderne.

Le matériel présenté peut également être utile aux étudiants de première année qui étudient la physique générale au niveau universitaire dans les programmes de formation technique, en particulier aux étudiants en enseignement par correspondance, lorsque le programme est maîtrisé de manière autonome.

Option 1

A1. Quatre corps se déplaçaient le long de l'axe du Buffle. Le tableau montre la dépendance de leurs coordonnées au temps :

Quel corps pourrait avoir une vitesse constante différente de zéro ?

1. Il est possible de visualiser la signification de la décision à l'aide de graphiques animés, c'est-à-dire dépendances des coordonnées du corps au temps :

d'où il ressort que ce n'est que dans le premier cas que la valeur de la vitesse moyenne de déplacement en projection sur un axe donné reste constante tout au long du mouvement

2. La vitesse du deuxième corps reste égale à zéro pendant tout le mouvement, ce qui ne satisfait pas à la condition posée dans le problème

vx2 = 0 ;

3. Le troisième corps se déplace de manière accélérée, donc

v x3 = nœud 2,

où k est un coefficient constant, c'est-à-dire Le module de projection de la vitesse sur l'axe Ox dépend du temps.

4. Le quatrième corps à t2 = 2 s et t4 = 4 s s'arrête (vx 4 = 0) et change la direction du mouvement.

A2. La balle se déplace sur un cercle de rayon r avec une vitesse v. Comment sa normale (accélération centripète) changera-t-elle si le rayon du cercle est multiplié par 3, laissant le module de vitesse de la balle identique ?

1. Tout corps se déplaçant le long d’une trajectoire courbe (qui inclut un cercle) a toujours une accélération différente de zéro, car :

une r = ddt v ,

Il convient de noter que la dérivée temporelle est tirée du vecteur vitesse qui, comme tout vecteur, est caractérisé par le module (grandeur) et la direction. Lors d'un mouvement curviligne, même avec un module de vitesse constant, la direction change - par conséquent, un tel mouvement, par définition, est accéléré.

2. Lorsque l'on considère le mouvement curviligne d'un point de vue cinématique, il est d'usage de représenter l'accélération sous la forme de deux composantes - tangentielle (tangentielle) aτ et normale (centripète) ar n :

3. Ainsi, sur la base des équations écrites, il est clair que le vecteur d'accélération tangentielle reste constant en amplitude et dirigé tangentiellement en un point donné de la trajectoire. Une mole d'accélération normale, inversement proportionnelle au rayon du cercle, diminuera d'un facteur trois à mesure que ce rayon augmente d'un facteur trois.

A3. Près de la surface de la Lune, l'astronaute est affecté par la force gravitationnelle F1 = 120 N. Quelle force gravitationnelle est exercée par la Lune sur le même astronaute dans un vaisseau spatial se déplaçant sur une orbite circulaire autour de la Lune à une distance de trois rayons lunaires de son centre ?

1. Il existe une interaction gravitationnelle entre l’astronaute et la Lune conformément à la loi de Newton :

où G est la constante gravitationnelle établie par Cavendish, M et m sont la masse de la Lune et de l'astronaute, R est le rayon de la Lune.

2. En divisant les équations les unes par les autres, nous obtenons :

A4. Les balles se déplacent aux vitesses indiquées sur la figure et entrent en collision. Comment la quantité de mouvement totale des balles sera-t-elle dirigée après la collision si l'impact est absolument élastique ?

1. Dans une collision de corps absolument élastique, l'impulsion et l'énergie cinétique sont conservées ; la somme de l'impulsion des corps avant la collision est égale à la somme de l'impulsion des corps après la collision, ce qui nous permet d'écrire la équation suivante pour la quantité de mouvement finale des corps :

p r 1,2 = p 12 + p 2 2 ;

A5. Le garçon poussa le traîneau du haut du toboggan. Immédiatement après la pointe, le traîneau avait une vitesse de v1 = 5 m/s, et au pied du toboggan elle était égale à v2 = 15 m/s. Le frottement du traîneau sur la neige est négligeable. Quelle est la hauteur du toboggan ?

1. Le mouvement du traîneau sur la pente sans tenir compte des forces de frottement se produit sous l'influence de la gravité, qui fait référence aux forces conservatrices, c'est-à-dire La loi de conservation de l'énergie est valable :

E1 = E2 ; K 1 + P 1 = K 2 + P 2 ;

2. Au point de départ 1, le traîneau possède une énergie cinétique et potentielle. Si le niveau au pied de la montagne est considéré comme le niveau zéro d’énergie potentielle, alors l’énergie potentielle à la fin de la descente sera nulle. Dans ce cas, la loi de conservation de l'énergie prendra la forme :

1. La vitesse du son c dans les milieux, sans tenir compte de la dispersion (dépendance de la vitesse des ondes élastiques à la fréquence) est égale au produit de la fréquence ν et de la longueur d'onde λ :

c = λ1 ν1 = λ2 ν2 ; λ1 λ2 = ν2 ν1 = 4 ;

A7. À la suite du refroidissement d'un gaz parfait, l'énergie cinétique moyenne du mouvement thermique de ses molécules a diminué de trois fois. Combien de fois la température absolue de ce gaz parfait a-t-elle changé ?

1. Une molécule de gaz parfait a trois degrés de liberté de translation i = 3, donc l'énergie cinétique du mouvement de translation, conformément à l'équation de base de la théorie de la cinétique moléculaire, est déterminée par l'équation :

< ε >= 2 je k B T = 3 2 k B T ,

où kB est la constante de Ludwig Boltzmann, T est la température absolue.

2. Énergie cinétique des molécules de gaz parfaits dans deux états donnés :

A8. Une mole de gaz raréfié a d’abord été comprimée de manière isotherme, puis chauffée de manière isochore. Laquelle des figures montre un graphique de ces processus ?

1. Pour répondre à la question posée, il faut décrire les isoprocessus

V diverses combinaisons de paramètres d'état :

2. Comparaison des graphiques prenant en compte la séquence des processus (d'abord, à température constante, le gaz a été comprimé, c'est-à-dire que sa pression a été augmentée, puis, à pression constante, il a été chauffé) le graphique 2 correspond au ; déroulement donné des processus.

A9. L'eau peut s'évaporer :

1. Seulement à ébullition ;

2. Uniquement lorsqu'il est chauffé ;

3. À n'importe quelle température, si la vapeur au-dessus de la surface de l'eau est insaturée ;

4. À n'importe quelle température, si la vapeur présente dans l'air au-dessus de la surface de l'eau est saturée ?

1. À l'état liquide, les molécules de substances effectuent principalement des mouvements oscillatoires, mais certaines molécules, du fait de l'interaction entre voisines, reçoivent une composante de mouvement de translation, ce sont ces molécules, situées dans la couche superficielle du liquide ; , qui sont capables de surmonter les forces de tension superficielle et de quitter le liquide en se transformant en vapeur.

2. En principe, le processus d'évaporation se produit à n'importe quelle température, si la vapeur au-dessus de la surface est insaturée, lorsqu'un état de saturation se produit, le nombre de molécules quittant une unité de surface du liquide par unité de temps devient égal au nombre de liquides revenant à le liquide pendant le processus de condensation, dans ce cas on parle d'un état d'équilibre dynamique entre l'état liquide et l'état vapeur.

3. Ainsi, la quantité de substance à l’état liquide diminuera en raison de l’évaporation dans tous les cas jusqu’à ce que la pression de vapeur atteigne sa valeur de saturation.

A10. Le gaz a travaillé A = 10 J et a reçu une quantité de chaleur Q = 6 J. Énergie interne du gaz U :

1. Augmenté de 16 J ;

2. Diminué de 16 J ?

3. Augmenté de 4 J ;

4. Diminué de 4 J ?

1. Conformément à la première loi de la thermodynamique :

δ Q = δ A + U ; U = 6 − 10 = − 4J ;

L'énergie interne du gaz a diminué de 4 J.

A11. Deux charges électriques ponctuelles stationnaires exercent l’une sur l’autre un module de forces égal à 9 µN. Que deviendra le module des forces d'interaction entre charges si, sans changer la distance qui les sépare, le module de chacune d'elles est augmenté de 3 fois ?

1. L’interaction des charges électriques ponctuelles obéit à la loi de Coulomb :

R12. Deux résistances sont connectées en parallèle au circuit électrique, avec I1 = 0,8 A, I2 = 0,2 A. Pour les résistances des résistances, la relation suivante est vraie :

1. Les résistances sont connectées en parallèle, donc la chute de tension à leurs bornes sera la même, ce qui permet d'appliquer les conséquences de la loi d'Ohm à une section du circuit :

R13. La loi fondamentale de l'induction électromagnétique de Michael Faraday

εi = − ΦtB

peut s'expliquer :

1. L'interaction de deux fils parallèles transportant du courant ;

2. Déviation d'une aiguille magnétique située à proximité d'un conducteur avec un courant parallèle ;

3. L'apparition d'un courant électrique dans une bobine fermée lorsque le courant augmente dans une autre bobine située à proximité ;

4. L'apparition d'une force agissant sur un conducteur porteur de courant dans un champ magnétique

1. Manifestation de la loi électromagnétique

Le troisième cas correspond à l'induction. Dont la confirmation expérimentale peut être un transformateur connecté à un circuit à courant alternatif, où dans le circuit de la première bobine l'intensité du courant change selon une loi sinusoïdale, c'est-à-dire le flux d'induction magnétique change selon une loi sinusoïdale

Φ B (t ) = Φ B(max) sin ω t ;

R14. La tension sur les plaques du condensateur dans le circuit oscillant change avec le temps conformément au graphique donné. Quelle transformation

1 = 2 10 − 6 s à t2

3 10 −6 s ?

1. L'énergie du champ magnétique de la bobine diminue de sa valeur maximale à zéro ;

2. L'énergie du champ magnétique de la bobine est convertie en énergie du champ électrique du condensateur ;

3. L'énergie du champ électrique du condensateur augmente de zéro jusqu'à une valeur maximale ;

4. L'énergie du champ électrique du condensateur est convertie en énergie du champ magnétique du condensateur ;

1. L'énergie d'un condensateur chargé est déterminée par l'équation :

ceux. dans une période de temps spécifiée, l'énergie du condensateur passe d'une certaine valeur d'amplitude à zéro.

2. Conformément à la loi de conservation de l'énergie électromagnétique, une diminution de l'énergie du champ électrique du condensateur doit s'accompagner d'une augmentation du champ magnétique de la bobine, c'est-à-dire Dans un intervalle de temps donné, le processus de conversion de l'énergie électrique en énergie magnétique se produit.

R15. La figure montre le trajet d’un faisceau lumineux à travers un prisme de verre dans l’air. Si le point O est le centre du cercle, alors l'indice de réfraction du verre n est égal au rapport des longueurs des segments :

1. La loi de la réfraction de la lumière pour le cas considéré s'écrira comme suit :

R16. Dans un référentiel inertiel, la lumière provenant d'une source stationnaire se propage dans le vide à une vitesse c. Si la source et le miroir se rapprochent avec des vitesses égales en grandeur v, alors la vitesse du rayon lumineux réfléchi dans le référentiel inertiel associé à la source est égale à :