Teorie ve fyzice. Příprava na vlastní zkoušku z fyziky Zkouška z fyzikálních témat pro každý úkol

Příprava na OGE a Jednotnou státní zkoušku

Linka UMK A. V. Grachev. Fyzika (10-11) (základní, pokročilí)

Linka UMK A. V. Grachev. Fyzika (7-9)

Linka UMK A. V. Peryshkin. Fyzika (7-9)

Příprava na zkoušku z fyziky: příklady, řešení, vysvětlení

S vyučujícím rozebíráme úkoly zkoušky z fyziky (varianta C).

Lebedeva Alevtina Sergeevna, učitelka fyziky, pracovní zkušenosti 27 let. čestné osvědčení Ministerstvo školství Moskevské oblasti (2013), Vděčnost vedoucího Voskresenského městské části(2015), Diplom prezidenta Asociace učitelů matematiky a fyziky Moskevské oblasti (2015).

Práce představuje úlohy různé úrovně složitosti: základní, pokročilá a vysoká. Úlohy základní úrovně jsou jednoduché úlohy, které testují asimilaci nejdůležitějších fyzikálních pojmů, modelů, jevů a zákonů. Úkoly na pokročilé úrovni jsou zaměřeny na testování schopnosti používat pojmy a zákony fyziky k analýze různých procesů a jevů, stejně jako schopnost řešit problémy pro aplikaci jednoho nebo dvou zákonů (vzorců) na libovolné téma školní fyzikální kurz. V práci 4 jsou úkoly části 2 úkoly vysoké úrovně složitosti a prověřují schopnost používat zákony a teorie fyziky ve změněné nebo nové situaci. Splnění takových úkolů vyžaduje aplikaci znalostí ze dvou tří úseků fyziky najednou, tzn. vysoká úroveň výcviku. Tato možnost je plně kompatibilní demo verze Jednotná státní zkouška 2017, úkoly převzaté z otevřené banky úkolů Jednotné státní zkoušky.

Na obrázku je graf závislosti rychlostního modulu na čase t. Určete z grafu dráhu, kterou automobil ujel v časovém intervalu od 0 do 30 s.

Řešení. Dráha ujetá autem v časovém intervalu od 0 do 30 s je nejjednodušeji definována jako plocha lichoběžníku, jehož základem jsou časové intervaly (30 - 0) = 30 s a (30 - 10) = 20 s a výška je rychlost proti= 10 m/s, tzn.

S =	(30 + 20) z	10 m/s = 250 m.
	2

Odpovědět. 250 m

Závaží o hmotnosti 100 kg je pomocí lana zvednuto svisle nahoru. Obrázek ukazuje závislost průmětu rychlosti PROTI zatížení na ose směřující nahoru, od čas t. Určete modul tahu lanka během zdvihu.

Řešení. Podle křivky projekce rychlosti proti zatížení na ose směřující svisle nahoru, od čas t, můžete určit průmět zrychlení zátěže

A =	∆proti	=	(8 – 2) m/s	\u003d 2 m/s 2.
	∆t		3 s

Na zatížení působí: gravitace směřující svisle dolů a napínací síla kabelu směřující podél kabelu svisle nahoru, viz obr. 2. Zapišme si základní rovnici dynamiky. Použijme druhý Newtonův zákon. Geometrický součet sil působících na těleso se rovná součinu hmotnosti tělesa a zrychlení, které je mu udělováno.

+ = (1)

Zapišme si rovnici pro promítání vektorů do vztažné soustavy spojené se zemí, osa OY bude směřovat nahoru. Průmět tahové síly je kladný, protože směr síly se shoduje se směrem osy OY, průmět tíhové síly je záporný, protože vektor síly je opačný k ose OY, průmět vektoru zrychlení je také pozitivní, takže se tělo pohybuje se zrychlením směrem nahoru. My máme

T – mg = máma (2);

ze vzorce (2) modul tažné síly

T = m(G + A) = 100 kg (10 + 2) m/s2 = 1200 N.

Odpovědět. 1200 N.

Těleso je taženo po hrubém vodorovném povrchu konstantní rychlostí, jejíž modul je 1,5 m/s, přičemž na něj působí síla, jak je znázorněno na obrázku (1). V tomto případě je modul kluzné třecí síly působící na těleso 16 N. Jaký výkon vyvíjí síla F?

Řešení. Představme si fyzikální proces specifikovaný v podmínce úlohy a udělejme schematický nákres s vyznačením všech sil působících na těleso (obr. 2). Zapišme si základní rovnici dynamiky.

Tr + + = (1)

Po zvolení referenčního systému spojeného s pevnou plochou napíšeme rovnice pro promítání vektorů na zvolené souřadnicové osy. Podle stavu problému se těleso pohybuje rovnoměrně, protože jeho rychlost je konstantní a rovná se 1,5 m/s. To znamená, že zrychlení těla je nulové. Na těleso působí vodorovně dvě síly: kluzná třecí síla tr. a síla, kterou je těleso taženo. Průmět třecí síly je záporný, protože vektor síly se neshoduje se směrem osy X. Projekce síly F pozitivní. Připomínáme, že pro nalezení promítání spustíme kolmici ze začátku a konce vektoru na vybranou osu. S ohledem na to máme: F protože- F tr = 0; (1) vyjadřuje projekci síly F, tento F cosα = F tr = 16 N; (2) pak se síla vyvinutá silou bude rovnat N = F cosα PROTI(3) Udělejme náhradu, vezmeme-li v úvahu rovnici (2), a dosadíme odpovídající data do rovnice (3):

N\u003d 16 N 1,5 m/s \u003d 24 W.

Odpovědět. 24 W

Zátěž upevněná na lehké pružině o tuhosti 200 N/m vertikálně kmitá. Obrázek ukazuje graf ofsetu X náklad z času t. Určete, jaká je hmotnost nákladu. Zaokrouhlete svou odpověď na nejbližší celé číslo.

Řešení. Závaží na pružině kmitá svisle. Podle křivky posuvu zatížení X od času t, určete periodu kmitání zátěže. Doba oscilace je T= 4 s; ze vzorce T= 2π vyjádříme hmotnost m náklad.

=	T	;	m	=	T 2	; m = k	T 2	; m= 200 H/m	(4 s) 2	= 81,14 kg ≈ 81 kg.
	2π		k		4π 2		4π 2		39,438

Odpovědět: 81 kg.

Na obrázku je systém dvou odlehčených bloků a beztížného lanka, se kterým můžete vyvážit nebo zvedat břemeno o hmotnosti 10 kg. Tření je zanedbatelné. Na základě analýzy výše uvedeného obrázku vyberte dvapravdivé výroky a v odpovědi uveďte jejich čísla.

Abyste udrželi zátěž v rovnováze, musíte na konec lana působit silou 100 N.
Systém bloků znázorněný na obrázku nepřináší na síle.
h, musíte vytáhnout část lana o délce 3 h.
K pomalému zvedání nákladu do výšky hh.

Řešení. V tomto úkolu pamatujte jednoduché mechanismy, a to bloky: blok pohyblivý a pevný. Pohyblivý blok dává sílu dvakrát, zatímco úsek lana musí být tažen dvakrát tak dlouho a pevný blok se používá k přesměrování síly. V práci jednoduché mechanismy výhry nedávají. Po analýze problému okamžitě vybereme potřebná prohlášení:

K pomalému zvedání nákladu do výšky h, musíte vytáhnout část lana o délce 2 h.
Abyste udrželi zátěž v rovnováze, musíte na konec lana působit silou 50 N.

Odpovědět. 45.

Hliníkové závaží, upevněné na beztížném a neroztažitelném závitu, je zcela ponořeno do nádoby s vodou. Náklad se nedotýká stěn a dna nádoby. Poté se do stejné nádoby s vodou ponoří železná zátěž, jejíž hmotnost se rovná hmotnosti hliníkové náplně. Jak se v důsledku toho změní modul tažné síly závitu a modul tíhové síly působící na zatížení?

zvyšuje;
Snižuje se;
Nemění se.

Řešení. Analyzujeme stav problému a vybíráme ty parametry, které se během studie nemění: jedná se o hmotnost tělesa a kapalinu, do které je těleso na závitech ponořeno. Poté je lepší udělat schematický výkres a označit síly působící na zátěž: sílu napětí nitě F ovládání, směřující podél závitu nahoru; gravitace směřující svisle dolů; Archimedova síla A, působící ze strany kapaliny na ponořené těleso a směřující nahoru. Hmotnost břemen je podle podmínky úlohy stejná, proto se modul tíhové síly působící na břemeno nemění. Vzhledem k tomu, že hustota zboží je různá, bude se lišit i objem.

PROTI =	m	.
	p

Hustota železa je 7800 kg/m3 a zatížení hliníkem je 2700 kg/m3. Tudíž, PROTI studna< Va. Těleso je v rovnováze, výslednice všech sil působících na těleso je nulová. Nasměrujme souřadnicovou osu OY nahoru. Základní rovnici dynamiky se zohledněním průmětu sil zapisujeme ve tvaru F ex + Fa – mg= 0; (1) Vyjádříme tahovou sílu F extr = mg – Fa(2); Archimedova síla závisí na hustotě kapaliny a objemu ponořené části tělesa Fa = ρ gV p.h.t. (3); Hustota kapaliny se nemění a objem železného tělesa je menší PROTI studna< Va, takže Archimédova síla působící na zatížení železa bude menší. Vyvodíme závěr o modulu napínací síly nitě, pracujeme s rovnicí (2), bude se zvyšovat.

Odpovědět. 13.

Barová hmota m sklouzne z pevné drsné nakloněná rovina s úhlem α na základně. Modul zrychlení tyče je roven A modul rychlosti tyče se zvyšuje. Odpor vzduchu lze zanedbat.

Stanovte soulad mezi fyzikálními veličinami a vzorci, pomocí kterých je lze vypočítat. Pro každou pozici prvního sloupce vyberte odpovídající pozici z druhého sloupce a zapište vybraná čísla do tabulky pod odpovídající písmena.

B) Koeficient tření tyče na nakloněné rovině

3) mg cosα

4) sinα -	A
	G cosα

Řešení. Tento úkol vyžaduje aplikaci Newtonových zákonů. Doporučujeme provést schematický výkres; označují všechny kinematické charakteristiky pohybu. Pokud je to možné, znázorněte vektor zrychlení a vektory všech sil působících na pohybující se těleso; pamatujte, že síly působící na těleso jsou výsledkem interakce s jinými tělesy. Poté zapište základní rovnici dynamiky. Vyberte referenční systém a zapište výslednou rovnici pro projekci vektorů síly a zrychlení;

Podle navrženého algoritmu zhotovíme schematický nákres (obr. 1). Obrázek ukazuje síly působící na těžiště tyče a souřadnicové osy referenčního systému spojené s povrchem nakloněné roviny. Jelikož jsou všechny síly konstantní, bude pohyb tyče s rostoucí rychlostí stejně proměnný, tzn. vektor zrychlení směřuje ve směru pohybu. Zvolme směr os, jak je znázorněno na obrázku. Zapišme si průměty sil na zvolené osy.

Zapišme si základní rovnici dynamiky:

Tr + = (1)

Zapišme tuto rovnici (1) pro projekci sil a zrychlení.

Na ose OY: průmět reakční síly podpory je kladný, protože vektor se shoduje se směrem osy OY N y = N; průmět třecí síly je nulový, protože vektor je kolmý k ose; projekce gravitace bude záporná a rovná se mgy= – mg cosα; vektorová projekce zrychlení a y= 0, protože vektor zrychlení je kolmý k ose. My máme N – mg cosα = 0 (2) z rovnice vyjádříme reakční sílu působící na tyč ze strany nakloněné roviny. N = mg cosα (3). Zapišme si projekce na ose OX.

Na ose OX: projekce síly N je roven nule, protože vektor je kolmý k ose OX; Průmět třecí síly je negativní (vektor je nasměrován v opačném směru vzhledem ke zvolené ose); projekce gravitace je kladná a rovná se mg x = mg sinα(4) of pravoúhlý trojuhelník. Pozitivní projekce zrychlení a x = A; Potom napíšeme rovnici (1) s přihlédnutím k projekci mg sinα- F tr = máma (5); F tr = m(G sinα- A) (6); Pamatujte, že síla tření je úměrná síle normální tlak N.

Podle definice F tr = μ N(7), vyjádříme součinitel tření tyče na nakloněné rovině.

μ =	F tr	=	m(G sinα- A)	= tanα –	A	(8).
	N		mg cosα		G cosα

Pro každé písmeno vybereme vhodné pozice.

Odpovědět. A-3; B - 2.

Úkol 8. Plynný kyslík je v nádobě o objemu 33,2 litrů. Tlak plynu je 150 kPa, jeho teplota je 127 °C. Určete hmotnost plynu v této nádobě. Vyjádřete svou odpověď v gramech a zaokrouhlete na nejbližší celé číslo.

Řešení. Je důležité věnovat pozornost převodu jednotek do soustavy SI. Převeďte teplotu na Kelvin T = t°С + 273, objem PROTI\u003d 33,2 l \u003d 33,2 10 -3 m 3; Překládáme tlak P= 150 kPa = 150 000 Pa. Použití stavové rovnice ideálního plynu

vyjádřit hmotnost plynu.

Nezapomeňte věnovat pozornost jednotce, ve které budete požádáni o zapsání odpovědi. Je to velmi důležité.

Odpovědět. 48

Úkol 9. Ideální jednoatomový plyn v množství 0,025 mol expanduje adiabaticky. Jeho teplota přitom klesla z +103°С na +23°С. Jakou práci vykonává plyn? Vyjádřete svou odpověď v joulech a zaokrouhlete na nejbližší celé číslo.

Řešení. Za prvé, plyn je monatomický počet stupňů volnosti i= 3, za druhé, plyn expanduje adiabaticky - to znamená žádný přenos tepla Q= 0. Plyn funguje tak, že snižuje vnitřní energii. S ohledem na to zapíšeme první termodynamický zákon jako 0 = ∆ U + A G; (1) vyjadřujeme práci plynu A g = –∆ U(2); Změnu vnitřní energie pro monatomický plyn píšeme jako

Odpovědět. 25 J.

Relativní vlhkost části vzduchu při určité teplotě je 10 %. Kolikrát by se měl změnit tlak této části vzduchu, aby se jeho relativní vlhkost při konstantní teplotě zvýšila o 25 %?

Řešení. Potíže školákům nejčastěji způsobují otázky související se sytou párou a vlhkostí vzduchu. K výpočtu použijeme vzorec relativní vlhkost vzduch

Podle stavu problému se teplota nemění, což znamená, že tlak nasycených par zůstává stejný. Napišme vzorec (1) pro dva skupenství vzduchu.

φ 1 \u003d 10 %; φ 2 = 35 %

Tlak vzduchu vyjádříme ze vzorců (2), (3) a zjistíme poměr tlaků.

P 2	=	φ 2	=	35	= 3,5
P 1		φ 1		10

Odpovědět. Tlak by se měl zvýšit 3,5krát.

Horká látka v kapalném stavu byla pomalu ochlazována v tavicí peci s konstantním výkonem. Tabulka ukazuje výsledky měření teploty látky v průběhu času.

Vyberte si z navrhovaného seznamu dva prohlášení, která odpovídají výsledkům měření a udávají jejich čísla.

Teplota tání látky za těchto podmínek je 232 °C.
Za 20 minut. po zahájení měření byla látka pouze v pevném stavu.
Tepelná kapacita látky v kapalném a pevném stavu je stejná.
Po 30 min. po zahájení měření byla látka pouze v pevném stavu.
Proces krystalizace látky trval více než 25 minut.

Řešení. Jak hmota chladla, její vnitřní energie klesala. Výsledky měření teploty umožňují určit teplotu, při které látka začíná krystalizovat. Dokud látka přechází z kapalného do pevného skupenství, teplota se nemění. S vědomím, že teplota tání a teplota krystalizace jsou stejné, zvolíme tvrzení:

1. Teplota tání látky za těchto podmínek je 232°C.

Druhé správné tvrzení je:

4. Po 30 min. po zahájení měření byla látka pouze v pevném stavu. Protože teplota v tomto okamžiku je již pod teplotou krystalizace.

Odpovědět. 14.

V izolované soustavě má těleso A teplotu +40°C a těleso B +65°C. Tato tělesa jsou přivedena do vzájemného tepelného kontaktu. Po určité době je dosaženo tepelné rovnováhy. Jak se v důsledku toho změnila teplota tělesa B a celková vnitřní energie tělesa A a B?

Pro každou hodnotu určete vhodnou povahu změny:

Zvýšená;
Snížený;
Nezměnilo se.

Ke každému zapište do tabulky vybraná čísla Fyzické množství. Čísla v odpovědi se mohou opakovat.

Řešení. Jestliže v izolované soustavě těles nedochází k jiným energetickým přeměnám než k přenosu tepla, pak množství tepla, které odevzdávají tělesa, jejichž vnitřní energie klesá, se rovná množství tepla přijatého tělesy, jejichž vnitřní energie se zvyšuje. (Podle zákona zachování energie.) V tomto případě se celková vnitřní energie systému nemění. Problémy tohoto typu jsou řešeny na základě rovnice tepelné bilance.

∆U = ∑	n	∆U i = 0 (1);
	i = 1

kde ∆ U- změna vnitřní energie.

V našem případě v důsledku přenosu tepla klesá vnitřní energie tělesa B, což znamená, že teplota tohoto tělesa klesá. Vnitřní energie těla A se zvyšuje, protože tělo přijalo množství tepla z těla B, jeho teplota se zvýší. Celková vnitřní energie těles A a B se nemění.

Odpovědět. 23.

Proton p, letící do mezery mezi póly elektromagnetu, má rychlost kolmou k vektoru indukce magnetické pole, jak je znázorněno na obrázku. Kde je Lorentzova síla působící na proton nasměrovaná vzhledem k obrazci (nahoru, k pozorovateli, pryč od pozorovatele, dolů, vlevo, vpravo)

Řešení. Magnetické pole působí na nabitou částici Lorentzovou silou. Pro určení směru této síly je důležité pamatovat si mnemotechnické pravidlo levé ruky, nezapomenout zohlednit náboj částice. Čtyři prsty levé ruky směřujeme podél vektoru rychlosti, pro kladně nabitou částici musí vektor vstupovat do dlaně kolmo, palec posunutý stranou o 90° ukazuje směr Lorentzovy síly působící na částici. Výsledkem je, že vektor Lorentzovy síly směřuje pryč od pozorovatele vzhledem k obrázku.

Odpovědět. od pozorovatele.

Modul tahu elektrické pole v plochém vzduchovém kondenzátoru o kapacitě 50 mikrofaradů je 200 V/m. Vzdálenost mezi deskami kondenzátoru je 2 mm. Jaký je náboj na kondenzátoru? Svou odpověď napište v µC.

Řešení. Převeďme všechny měrné jednotky do soustavy SI. Kapacita C \u003d 50 μF \u003d 50 10 -6 F, vzdálenost mezi deskami d= 2 10 -3 m. Problém se týká plochého vzduchového kondenzátoru - zařízení pro akumulaci elektrického náboje a energie elektrického pole. Ze vzorce pro elektrickou kapacitu

kde d je vzdálenost mezi deskami.

Pojďme vyjádřit napětí U= E d(4); Dosaďte (4) do (2) a vypočítejte náboj kondenzátoru.

q = C · Ed\u003d 50 10 -6 200 0,002 \u003d 20 μC

Věnujte pozornost jednotkám, ve kterých musíte napsat odpověď. Dostali jsme ho v přívěscích, ale uvádíme ho v μC.

Odpovědět. 20 uC.

Student provedl experiment s lomem světla znázorněným na fotografii. Jak se mění úhel lomu světla šířícího se ve skle a index lomu skla s rostoucím úhlem dopadu?

stoupá
Snižuje se
Nemění se
Zaznamenejte vybraná čísla pro každou odpověď do tabulky. Čísla v odpovědi se mohou opakovat.

Řešení. V úlohách takového plánu si připomeneme, co je to refrakce. Jedná se o změnu směru šíření vlny při přechodu z jednoho prostředí do druhého. Je to způsobeno tím, že rychlosti šíření vln v těchto prostředích jsou různé. Když jsme zjistili, z jakého média se světlo šíří, zapíšeme do formuláře zákon lomu

sinα	=	n 2	,
sinβ		n 1

kde n 2 - absolutní index lomu skla, prostředí, kam světlo jde; n 1 je absolutní index lomu prvního prostředí, odkud světlo pochází. Pro vzduch n 1 = 1. α je úhel dopadu paprsku na povrch skleněného půlválce, β je úhel lomu paprsku ve skle. Navíc úhel lomu bude menší než úhel dopadu, protože sklo je opticky hustší médium - médium s vysokým indexem lomu. Rychlost šíření světla ve skle je pomalejší. Vezměte prosím na vědomí, že úhly jsou měřeny od kolmice obnovené v bodě dopadu paprsku. Pokud zvýšíte úhel dopadu, zvýší se také úhel lomu. Index lomu skla se od toho nezmění.

Odpovědět.

Měděný svetr v čase t 0 = 0 se začne pohybovat rychlostí 2 m/s po paralelních horizontálních vodivých kolejnicích, na jejichž konce je připojen 10 ohmový odpor. Celý systém je ve vertikálním rovnoměrném magnetickém poli. Odpor propojky a kolejí je zanedbatelný, propojka je vždy kolmá ke kolejnicím. Tok Ф vektoru magnetické indukce obvodem tvořeným propojkou, kolejnicemi a rezistorem se v průběhu času mění t jak je znázorněno v grafu.

Pomocí grafu vyberte dvě pravdivá tvrzení a uveďte jejich čísla ve své odpovědi.

Mezitím t\u003d 0,1 s, změna magnetického toku obvodem je 1 mWb.
Indukční proud v propojce v rozsahu od t= 0,1 s t= 0,3 s max.
Modul EMF indukce, který se vyskytuje v obvodu, je 10 mV.
Síla indukčního proudu tekoucího v propojce je 64 mA.
Pro udržení pohybu můstku na něj působí síla, jejíž průmět na směr kolejnic je 0,2 N.

Řešení. Podle grafu závislosti průtoku vektoru magnetické indukce obvodem na čase určíme úseky, kde se mění průtok Ф, a kde je změna průtoku nulová. To nám umožní určit časové intervaly, ve kterých se bude v obvodu vyskytovat indukční proud. Správné tvrzení:

1) Podle času t= 0,1 s změna magnetického toku obvodem je 1 mWb ∆F = (1 - 0) 10 -3 Wb; Modul EMF indukce, který se vyskytuje v obvodu, je určen pomocí zákona EMP

Odpovědět. 13.

Podle grafu závislosti síly proudu na čase v elektrickém obvodu, jehož indukčnost je 1 mH, určete samoindukční EMF modul v časovém intervalu od 5 do 10 s. Svou odpověď napište v mikrovoltech.

Řešení. Převeďme všechny veličiny do soustavy SI, tzn. převedeme indukčnost 1 mH na H, dostaneme 10 -3 H. Síla proudu uvedená na obrázku v mA bude také převedena na A vynásobením 10-3.

Samoindukční EMF vzorec má formu

v tomto případě je časový interval dán podle stavu problému

∆t= 10 s – 5 s = 5 s

sekund a podle harmonogramu určíme interval aktuální změny během této doby:

∆já= 30 10 –3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.

Dosadíme číselné hodnoty do vzorce (2), získáme

| Ɛ | \u003d 2 10 -6 V nebo 2 μV.

Odpovědět. 2.

Dvě průhledné planparalelní desky jsou těsně přitlačeny k sobě. Paprsek světla dopadá ze vzduchu na povrch první desky (viz obrázek). Je známo, že index lomu horní desky je roven n 2 = 1,77. Stanovte soulad mezi fyzikálními veličinami a jejich hodnotami. Pro každou pozici prvního sloupce vyberte odpovídající pozici z druhého sloupce a zapište vybraná čísla do tabulky pod odpovídající písmena.

Řešení. K vyřešení problémů s lomem světla na rozhraní mezi dvěma prostředími, zejména problémů s průchodem světla přes planparalelní desky, lze doporučit následující pořadí řešení: nakreslete cestu paprsků vycházejících z jednoho střední k jinému; v místě dopadu paprsku na rozhraní mezi dvěma prostředími nakreslete normálu k povrchu, označte úhly dopadu a lomu. Věnujte zvláštní pozornost optické hustotě uvažovaného média a pamatujte, že když světelný paprsek prochází z opticky méně hustého média do opticky hustšího média, úhel lomu bude menší než úhel dopadu. Obrázek ukazuje úhel mezi dopadajícím paprskem a povrchem a potřebujeme úhel dopadu. Pamatujte, že úhly jsou určeny z kolmice obnovené v bodě dopadu. Určíme, že úhel dopadu paprsku na povrch je 90° - 40° = 50°, index lomu n 2 = 1,77; n 1 = 1 (vzduch).

Pojďme napsat zákon lomu

sinβ =	hřích50	= 0,4327 ≈ 0,433
	1,77

Postavme přibližnou dráhu paprsku skrz desky. Pro hranice 2–3 a 3–1 používáme vzorec (1). Jako odpověď dostáváme

A) Sinus úhlu dopadu paprsku na hranici 2–3 mezi deskami je 2) ≈ 0,433;

B) Úhel lomu paprsku při překročení hranice 3–1 (v radiánech) je 4) ≈ 0,873.

Odpovědět. 24.

Určete, kolik α - částic a kolik protonů se získá jako výsledek termonukleární fúzní reakce

+ → X+ y;

Řešení. Pro všechny jaderné reakce dodržují se zákony zachování elektrického náboje a počtu nukleonů. Označme x počet částic alfa, y počet protonů. Pojďme vytvořit rovnice

+ → x + y;

řešení systému, který máme X = 1; y = 2

Odpovědět. 1 – α-částice; 2 - protony.

Modul hybnosti prvního fotonu je 1,32 · 10 -28 kg m/s, což je o 9,48 · 10 -28 kg m/s méně než modul hybnosti druhého fotonu. Najděte energetický poměr E 2 /E 1 druhého a prvního fotonu. Zaokrouhlete svou odpověď na desetiny.

Řešení. Hybnost druhého fotonu je podle podmínek větší než hybnost prvního fotonu, takže si to dokážeme představit p 2 = p 1 + ∆ p(jeden). Energii fotonu lze vyjádřit pomocí hybnosti fotonu pomocí následujících rovnic. Tento E = mc 2(1) a p = mc(2), tedy

E = pc (3),

kde E je fotonová energie, p je hybnost fotonu, m je hmotnost fotonu, C= 3 10 8 m/s je rychlost světla. Vezmeme-li v úvahu vzorec (3), máme:

E 2	=	p 2	= 8,18;
E 1		p 1

Odpověď zaokrouhlíme na desetiny a dostaneme 8,2.

Odpovědět. 8,2.

Jádro atomu prošlo radioaktivním pozitronovým β-rozpadem. Jak se v důsledku toho změnil elektrický náboj jádra a počet neutronů v něm?

Pro každou hodnotu určete vhodnou povahu změny:

Zvýšená;
Snížený;
Nezměnilo se.

Zapište do tabulky vybraná čísla pro každou fyzikální veličinu. Čísla v odpovědi se mohou opakovat.

Řešení. Pozitron β - rozpad v atomovém jádru nastává při přeměně protonu na neutron s emisí pozitronu. V důsledku toho se počet neutronů v jádře zvýší o jeden, elektrický náboj se sníží o jeden a hmotnostní číslo jádra zůstane nezměněno. Transformační reakce prvku je tedy následující:

Odpovědět. 21.

V laboratoři bylo provedeno pět experimentů pro pozorování difrakce pomocí různých difrakčních mřížek. Každá z mřížek byla osvětlena paralelními paprsky monochromatického světla o určité vlnové délce. Světlo ve všech případech dopadalo kolmo na mřížku. Ve dvou z těchto experimentů byl pozorován stejný počet hlavních difrakčních maxim. Nejprve uveďte číslo experimentu, ve kterém byla použita difrakční mřížka s kratší periodou, a poté číslo experimentu, ve kterém byla použita difrakční mřížka s delší periodou.

Řešení. Difrakce světla je jev světelného paprsku do oblasti geometrického stínu. Difrakci lze pozorovat, když se v dráze světelné vlny setkáme s neprůhlednými oblastmi nebo otvory ve velkých a neprůhledných bariérách pro světlo a rozměry těchto oblastí nebo otvorů jsou úměrné vlnové délce. Jedním z nejdůležitějších difrakčních zařízení je difrakční mřížka. Úhlové směry k maximům difrakčního obrazce jsou určeny rovnicí

d sinφ = kλ(1),

kde d je perioda difrakční mřížky, φ je úhel mezi normálou k mřížce a směrem k jednomu z maxim difrakčního obrazce, λ je vlnová délka světla, k je celé číslo nazývané řád difrakčního maxima. Vyjádřete z rovnice (1)

Při výběru dvojic podle experimentálních podmínek zvolíme nejprve 4, kde byla použita difrakční mřížka s menší periodou, a poté číslo experimentu, ve kterém byla použita difrakční mřížka s velkou periodou, je 2.

Odpovědět. 42.

Proud protéká drátěným rezistorem. Odpor byl nahrazen jiným, s drátem ze stejného kovu a stejné délky, ale s polovičním průřezem a procházel jím poloviční proud. Jak se změní napětí na rezistoru a jeho odpor?

Pro každou hodnotu určete vhodnou povahu změny:

zvýší se;
sníží se;
se nezmění.

Zapište do tabulky vybraná čísla pro každou fyzikální veličinu. Čísla v odpovědi se mohou opakovat.

Řešení. Je důležité si zapamatovat, na jakých veličinách závisí odpor vodiče. Vzorec pro výpočet odporu je

Ohmův zákon pro obvodový úsek ze vzorce (2) vyjádříme napětí

U = já R (3).

Podle stavu problému je druhý rezistor vyroben z drátu ze stejného materiálu, stejné délky, ale různé plochy průřezu. Oblast je dvakrát menší. Dosazením do (1) dostaneme, že odpor se zvýší 2krát a proud se sníží 2krát, takže se napětí nemění.

Odpovědět. 13.

Doba kmitu matematického kyvadla na povrchu Země je 1,2 krát větší než doba jeho kmitu na nějaké planetě. Jaký je modul gravitačního zrychlení na této planetě? Vliv atmosféry je v obou případech zanedbatelný.

Řešení. Matematické kyvadlo je systém sestávající ze závitu, jehož rozměry jsou mnohem větší než rozměry koule a koule samotné. Potíže mohou nastat, pokud se zapomene na Thomsonův vzorec pro periodu kmitání matematického kyvadla.

T= 2π (1);

l je délka matematického kyvadla; G- gravitační zrychlení.

Podle podmínek

Express od (3) G n \u003d 14,4 m/s 2. Je třeba poznamenat, že zrychlení volného pádu závisí na hmotnosti planety a poloměru

Odpovědět. 14,4 m/s 2.

V rovnoměrném magnetickém poli s indukcí je umístěn přímý vodič o délce 1 m, kterým protéká proud 3 A. V= 0,4 T pod úhlem 30° k vektoru . Jaký je modul síly působící na vodič z magnetického pole?

Řešení. Pokud je vodič s proudem umístěn v magnetickém poli, pole na vodiči s proudem bude působit ampérovou silou. Napíšeme vzorec pro Ampérův silový modul

F A = Já LB sinα;

F A = 0,6 N

Odpovědět. F A = 0,6 N.

Energie magnetického pole uloženého v cívce při průchodu stejnosměrného proudu je 120 J. Kolikrát je třeba zvýšit sílu proudu protékajícího vinutím cívky, aby energie magnetického pole v ní uložené zvýšit o 5760 J.

Řešení. Energie magnetického pole cívky se vypočítá podle vzorce

W m =	LI 2	(1);
	2

Podle podmínek W 1 = 120 J, pak W 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.

já 1 2 =	2W 1	; já 2 2 =	2W 2	;
	L		L

Pak aktuální poměr

já 2 2	= 49;	já 2	= 7
já 1 2		já 1

Odpovědět. Síla proudu musí být zvýšena 7krát. Do odpovědního listu zadáte pouze číslo 7.

Elektrický obvod se skládá ze dvou žárovek, dvou diod a cívky drátu zapojené tak, jak je znázorněno na obrázku. (Dioda umožňuje proud pouze v jednom směru, jak je znázorněno v horní části obrázku.) Která z žárovek se rozsvítí, pokud se severní pól magnetu přiblíží k cívce? Vysvětlete svou odpověď uvedením jevů a vzorců, které jste ve vysvětlení použili.

Řešení. Vycházejí čáry magnetické indukce Severní pól magnet a divergovat. Jak se magnet přibližuje, magnetický tok cívkou drátu se zvyšuje. V souladu s Lenzovým pravidlem musí magnetické pole vytvořené indukčním proudem smyčky směřovat doprava. Podle pravidla gimletu by měl proud téct ve směru hodinových ručiček (při pohledu zleva). Tímto směrem prochází dioda v obvodu druhé lampy. Takže se rozsvítí druhá lampa.

Odpovědět. Rozsvítí se druhá kontrolka.

Délka hliníkových paprsků L= 25 cm a plocha průřezu S\u003d 0,1 cm 2 je zavěšeno na niti za horní konec. Spodní konec spočívá na vodorovném dně nádoby, do které se nalévá voda. Délka ponořené části paprsku l= 10 cm Najděte sílu F, kterým jehla tlačí na dno nádoby, je-li známo, že nit je umístěna svisle. Hustota hliníku ρ a = 2,7 g / cm 3, hustota vody ρ in = 1,0 g / cm 3. Gravitační zrychlení G= 10 m/s 2

Řešení. Udělejme vysvětlující nákres.

– Síla napínání závitu;

– reakční síla dna nádoby;

a je Archimédova síla působící pouze na ponořenou část těla a působící na střed ponořené části paprsku;

- gravitační síla působící na paprsku ze strany Země a působí na střed celého paprsku.

Podle definice hmotnost paprsku m a modul Archimedovy síly jsou vyjádřeny takto: m = SL p a (1);

F a = Slρ v G (2)

Zvažte momenty sil vzhledem k bodu zavěšení paprsku.

M(T) = 0 je moment tahové síly; (3)

M(N) = NL cosα je moment reakční síly podpory; (4)

S ohledem na znaménka momentů napíšeme rovnici

NL cos + Slρ v G (L –	l	) cosα = SLρ A G	L	cos (7)
	2		2

vzhledem k tomu, že podle třetího Newtonova zákona je reakční síla dna nádoby rovna síle F d kterým jehla tlačí na dno nádoby píšeme N = F ea z rovnice (7) vyjádříme tuto sílu:

Fd = [	1	Lρ A– (1 –	l	)lρ v] Sg (8).
	2		2L

Když zapojíme čísla, dostaneme to

F d = 0,025 N.

Odpovědět. F d = 0,025 N.

Láhev obsahující m 1 = 1 kg dusíku při zkoušce pevnosti explodované při teplotě t 1 = 327 °C. Jaká hmotnost vodíku m 2 lze v takovém válci skladovat při teplotě t 2 \u003d 27 ° C, s pětinásobnou mírou bezpečnosti? Molární hmotnost dusíku M 1 \u003d 28 g / mol, vodík M 2 = 2 g/mol.

Řešení. Pro dusík napíšeme stavovou rovnici ideálního plynu Mendělejev - Clapeyron

kde PROTI- objem balónu, T 1 = t 1 + 273 °C. Podle podmínek může být vodík skladován pod tlakem p 2 = p 1/5; (3) Vzhledem k tomu

hmotnost vodíku můžeme vyjádřit okamžitou prací s rovnicemi (2), (3), (4). Konečný vzorec vypadá takto:

m 2 =	m 1		M 2		T 1	(5).
	5		M 1		T 2

Po dosazení číselných údajů m 2 = 28

Odpovědět. m 2 = 28

V ideálním oscilačním obvodu amplituda oscilací proudu v induktoru já m= 5 mA a amplituda napětí na kondenzátoru U m= 2,0 V. V čase t napětí na kondenzátoru je 1,2 V. Najděte v tomto okamžiku proud v cívce.

Řešení. V ideálním oscilačním obvodu se zachovává energie vibrací. Pro okamžik času t má zákon zachování energie tvar

C	U 2	+ L	já 2	= L	já m 2	(1)
	2		2		2

Pro hodnoty amplitudy (maximální) zapíšeme

a z rovnice (2) vyjádříme

C	=	já m 2	(4).
L		U m 2

Dosadíme (4) do (3). V důsledku toho získáme:

já = já m (5)

Tedy proud v cívce v té době t je rovný

já= 4,0 mA.

Odpovědět. já= 4,0 mA.

Na dně nádrže hluboké 2 m je zrcadlo. Paprsek světla procházející vodou se odráží od zrcadla a vystupuje z vody. Index lomu vody je 1,33. Najděte vzdálenost mezi bodem vstupu paprsku do vody a bodem výstupu paprsku z vody, je-li úhel dopadu paprsku 30°

Řešení. Udělejme vysvětlující nákres

α je úhel dopadu paprsku;

β je úhel lomu paprsku ve vodě;

AC je vzdálenost mezi bodem vstupu paprsku do vody a bodem výstupu paprsku z vody.

Podle zákona lomu světla

sinβ =	sinα	(3)
	n 2

Uvažujme obdélníkový ΔADB. V tom AD = h, pak DВ = AD

tgβ = h tgβ = h	sinα	= h	sinβ	= h	sinα	(4)
	cosβ

Dostaneme následující výraz:

AC = 2 DB = 2 h	sinα	(5)

Dosaďte číselné hodnoty do výsledného vzorce (5)

Odpovědět. 1,63 m

V rámci přípravy na zkoušku vás zveme, abyste se seznámili pracovní program ve fyzice pro ročníky 7–9 k řadě učebních materiálů Peryshkina A.V. A pracovní program hloubkové úrovně pro ročníky 10-11 pro TMC Myakisheva G.Ya. Programy jsou k dispozici k prohlížení a bezplatnému stažení všem registrovaným uživatelům.

Je možné se na zkoušku z fyziky připravit samostatně pouze s přístupem na internet? Šance je vždycky. O tom, co dělat a v jakém pořadí, autor učebnice „Fyzika. Kompletní kurz přípravy na zkoušku „I. V. Jakovlev.

Sebepříprava na zkoušku z fyziky začíná studiem teorie. Bez toho se nelze naučit řešit problémy. Nejprve musíte vzít jakékoli téma, důkladně porozumět teorii a přečíst si příslušný materiál.

Vezměme si téma „Newtonův zákon“. Nutno číst o inerciální soustavy reference, naučte se, že síly se vektorově sčítají, jak se vektory promítají na osu, jak to může fungovat v jednoduché situaci – například na nakloněné rovině. Je třeba se naučit, co je to síla tření, jak se liší síla kluzného tření od síly statického tření. Pokud mezi nimi nerozlišujete, pravděpodobně uděláte chybu v odpovídajícím úkolu. Úkoly se totiž často zadávají proto, aby porozuměli určitým teoretickým bodům, takže teorii je třeba chápat co nejjasněji.

Pro úplné zvládnutí kurzu fyziky vám doporučujeme učebnici I. V. Jakovleva „Fyzika. Kompletní kurz přípravy na zkoušku. Můžete si jej zakoupit nebo si přečíst materiály online na našich webových stránkách. Kniha je psána jednoduchým a srozumitelným jazykem. Je také dobré, že teorie v něm je seskupena přesně podle bodů kodifikátoru USE.

A pak se musíte chopit úkolů.
První krok. Pro začátek si vezměte nejjednodušší knihu problémů, a to je Rymkevichova kniha problémů. Potřebujete vyřešit 10-15 úloh na zvolené téma. V této kolekci jsou úkoly celkem jednoduché, v jednom nebo dvou krocích. Pochopíte, jak řešit problémy na toto téma, a zároveň si zapamatujete všechny vzorce, které jsou potřeba.

Když se připravujete na zkoušku z fyziky sami, nemusíte se speciálně cpát vzorci a psát cheaty. To vše je efektivně vnímáno pouze při řešení problémů. Rymkevichova kniha problémů jako žádná jiná splňuje tento primární cíl: naučit se řešit jednoduché úkoly a zároveň se naučit všechny vzorce.

Druhá fáze. Je čas přejít k tréninku POUŽÍVEJTE úkoly. Nejlepší je připravit se na nádherné příručky v úpravě Demidova (na obálce ruské trikolóry). Tyto sbírky jsou dvojího druhu, a to sbírky standardní možnosti a kolekce tematických možností. Doporučuje se začít s tematickými možnostmi. Tyto kolekce jsou strukturovány následovně: za prvé, existují možnosti pouze pro mechaniky. Jsou uspořádány v souladu se strukturou zkoušky, ale úkoly v nich jsou pouze z mechaniky. Pak - mechanika je pevná, termodynamika je připojena. Dále - mechanika + termodynamika + elektrodynamika. Poté se přidá optika, kvantová fyzika, načež je v tomto návodu uvedeno 10 plnohodnotných verzí zkoušky - na všechna témata.
Takový manuál, který obsahuje asi 20 tematických možností, se doporučuje jako druhý krok po Rymkevichově knize problémů pro ty, kteří se připravují na zkoušku z fyziky samostatně.

Může to být například sbírka
„Jednotná státní zkouška z fyziky. Tematický možnosti zkoušek". M.Yu Děmidová, I.I. Nurminsky, V.A. Houby.

Podobně využíváme kolekce, ve kterých jsou vybrány standardní možnosti vyšetření.

Třetí etapa. Pokud to čas dovolí, je velmi žádoucí dosáhnout třetího stupně. Jedná se o školení pro úkoly Fyzikálního ústavu, více než vysoká úroveň. Například problémová kniha Bakanina, Belonuchkin, Kozel (Osvícenské nakladatelství). Úkoly takových sbírek vážně překračují úroveň USE. K úspěšnému složení zkoušky však musíte být připraveni o pár stupňů výš - z různých důvodů až po banální sebevědomí.

Není nutné se omezovat pouze na výhody USE. Ostatně to není fakt POUŽÍVEJTE úkoly se bude opakovat. Mohou existovat úkoly, které dříve v USE sbírky nesetkali.

Jak si rozvrhnout čas během sebepřípravy na zkoušku z fyziky?
Co dělat, když máte rok a 5 velkých témat: mechanika, termodynamika, elektřina, optika, kvantová a jaderná fyzika?

Maximální částka - polovina z celkového času přípravy - by měla být věnována dvěma tématům: mechanika a elektřina. To jsou dominantní témata, ta nejobtížnější. Mechanika se studuje v 9. ročníku a věří se, že ji nejlépe znají školáci. Ale ve skutečnosti tomu tak není. Nejobtížnější jsou mechanické problémy. A elektřina je sama o sobě těžké téma.
Termodynamika a Molekulární fyzika- téma je celkem jednoduché. Samozřejmě i zde jsou úskalí. Školáci například dobře nerozumí tomu, co jsou nasycené páry. Ale obecně zkušenosti ukazují, že neexistují takové problémy jako v mechanice a elektrice. Termodynamika a molekulová fyzika na školní úrovni je jednodušší úsek. A hlavně – tato sekce je autonomní. Dá se studovat bez mechaniky, bez elektřiny, jde to samo.

Totéž lze říci o optice. Geometrická optika je jednoduchá – jde o geometrii. Je potřeba se naučit základní věci týkající se tenkých čoček, zákon lomu – a je to. Vlnová optika (interference, difrakce světla) je v USE přítomna v minimálním množství. Sestavovatelé možností nedávají ve zkoušce na toto téma žádné těžké úkoly.

A zbývá kvantová a jaderná fyzika. Školáci se tohoto úseku tradičně bojí a marně, protože je ze všech nejjednodušší. Poslední úloha ze závěrečné části zkoušky - o fotoelektrickém jevu, tlaku světla, jaderné fyzice - je jednodušší než ostatní. Musíte znát Einsteinovu rovnici pro fotoelektrický jev a zákon radioaktivního rozpadu.

V verze zkoušky ve fyzice je 5 úloh, kde je potřeba napsat podrobné řešení. Charakteristickým rysem USE ve fyzice je to, že složitost úlohy se nezvyšuje s růstem počtu. Nikdy nevíte, jaký úkol bude u zkoušky z fyziky obtížný. Někdy je obtížná mechanika, jindy termodynamika. Ale tradičně problém kvantové a nukleární fyzika- nejjednodušší.

Na zkoušku z fyziky je možné se připravit samostatně. Ale pokud existuje i sebemenší příležitost kontaktovat kvalifikovaného odborníka, pak je lepší to udělat. Školáci, kteří se sami připravují na zkoušku z fyziky, jsou vystaveni velkému riziku ztráty mnoha bodů u zkoušky jen proto, že nerozumí strategii a taktice přípravy. Specialista ví, kudy se má vydat, ale student to nemusí vědět.

Zveme vás na naše přípravné kurzy fyziky USE. Rok tříd je vývoj kurzu fyziky na úrovni 80-100 bodů. Hodně štěstí s přípravou na zkoušku!

Řekněte to svým přátelům!

Fyzika je poměrně složitý předmět, takže příprava na jednotnou státní zkoušku z fyziky 2020 bude trvat dostčas. až na teoretické znalosti Komise prověří schopnost číst grafová schémata a řešit problémy.

Zvažte strukturu zkouškového papíru

Skládá se z 32 úloh rozdělených do dvou bloků. Pro pochopení je výhodnější uspořádat všechny informace do tabulky.

Celá teorie zkoušky z fyziky po částech

Mechanika. Jedná se o velmi rozsáhlou, ale poměrně jednoduchou část, která studuje pohyb těles a interakce mezi nimi, která zahrnuje dynamiku a kinematiku, zákony zachování v mechanice, statiku, vibrace a vlny mechanické povahy.
Fyzika je molekulární. Toto téma se zaměřuje na termodynamiku a teorii molekulární kinetiky.
Kvantová fyzika a složky astrofyziky. Jedná se o nejtěžší úseky, které způsobují potíže jak při studiu, tak při testech. Ale také možná jedna z nejzajímavějších sekcí. Zde se ověřují znalosti z takových témat, jako je fyzika atomu a atomového jádra, dualita vlna-částice a astrofyzika.
Elektrodynamika a speciální teorie relativity. Zde se neobejdete bez studia optiky, základů SRT, musíte vědět, jak fungují elektrické a magnetické pole, co je stejnosměrný proud, jaké jsou principy elektromagnetické indukce, jak elektromagnetické oscilace a vlny.

Ano, informací je hodně, objem je velmi slušný. K úspěšnému složení zkoušky z fyziky je potřeba být velmi dobrý ve všem školní kurz v předmětu a studuje se celých pět let. Proto nebude možné se na tuto zkoušku připravit za pár týdnů nebo dokonce za měsíc. Musíte začít hned, abyste se během testů cítili klidně.

Bohužel předmět fyzika působí potíže mnoha absolventům, zejména těm, kteří si jej zvolili jako hlavní předmět pro vstup na vysokou školu. Efektivní studium tato disciplína nemá nic společného s zapamatováním pravidel, vzorců a algoritmů. Navíc nestačí osvojit si fyzikální představy a načíst co nejvíce teorie, musíte dobře ovládat matematickou techniku. Často nedůležitá matematická příprava neumožňuje žákovi dobře projít fyzikou.

Jak se připravit?

Všechno je velmi jednoduché: vyberte si teoretickou část, pečlivě si ji přečtěte, prostudujte ji a snažte se porozumět všem fyzikálním pojmům, principům, postulátům. Poté přípravu posilněte řešením praktických úloh na zvolené téma. Použití online testy k otestování svých znalostí vám to umožní okamžitě pochopit, kde děláte chyby, a zvyknout si na to, že na vyřešení problému je dán určitý čas. Přejeme hodně štěstí!