التحضير لـ OGE وامتحان الدولة الموحدة

التعليم الثانوي العام

خط UMK A.V.Grachev. الفيزياء (10-11) (أساسي ، متقدم)

خط UMK A.V.Grachev. الفيزياء (7-9)

خط UMK A. V. Peryshkin. الفيزياء (7-9)

التحضير لامتحان الفيزياء: أمثلة ، حلول ، شروحات

نقوم بتحليل مهام امتحان الفيزياء (الخيار ج) مع المعلم.

ليبيديفا أليفتينا سيرجيفنا ، مدرس فيزياء ، خبرة عملية 27 عامًا. دبلوم وزارة التربية والتعليم في منطقة موسكو (2013) ، امتنان من رئيس منطقة بلدية فوسكريسنسكي (2015) ، دبلوم رئيس رابطة معلمي الرياضيات والفيزياء في منطقة موسكو (2015).

يعرض العمل مهام بمستويات مختلفة من التعقيد: أساسية ومتقدمة وعالية. مهام المستوى الأساسي هي مهام بسيطة تختبر استيعاب أهم المفاهيم الفيزيائية والنماذج والظواهر والقوانين. تهدف مهام المستوى المتقدم إلى اختبار القدرة على استخدام مفاهيم وقوانين الفيزياء لتحليل العمليات والظواهر المختلفة ، وكذلك القدرة على حل المشكلات لتطبيق قانون أو قانونين (الصيغ) على أي من موضوعات دورة فيزياء المدرسة. في العمل 4 ، تعتبر مهام الجزء 2 مهام ذات مستوى عالٍ من التعقيد وتختبر القدرة على استخدام قوانين ونظريات الفيزياء في وضع متغير أو جديد. يتطلب إنجاز مثل هذه المهام تطبيق المعرفة من قسمين ثلاثة أقسام فيزيائية في وقت واحد ، أي مستوى عالي من التدريب. يتوافق هذا الخيار تمامًا مع الإصدار التجريبي من الاستخدام في عام 2017 ، ويتم أخذ المهام من البنك المفتوح لمهام الاستخدام.

يوضح الشكل رسمًا بيانيًا لاعتماد وحدة السرعة في الوقت المحدد ر. حدد من الرسم البياني المسار الذي قطعته السيارة في الفترة الزمنية من 0 إلى 30 ثانية.

حل.يتم تعريف المسار الذي تقطعه السيارة في الفترة الزمنية من 0 إلى 30 ثانية ببساطة على أنه منطقة شبه منحرف ، والتي تكون قواعدها هي الفواصل الزمنية (30-0) = 30 ثانية و (30-10) = 20 ث ، والارتفاع هو السرعة الخامس= 10 م / ث ، أي

س =	(30 + 20) مع	10 م / ث = 250 م.
	2

إجابة. 250 م

تُرفع كتلة ١٠٠ كجم رأسيًا إلى أعلى بحبل. يوضح الشكل اعتماد إسقاط السرعة الخامسالحمل على المحور موجه للأعلى ، من وقت ر. حدد معامل شد الكابل أثناء الرفع.

حل.حسب منحنى إسقاط السرعة الخامسالحمل على محور موجه عموديًا لأعلى ، من وقت ر، يمكنك تحديد إسقاط تسارع الحمل

أ =	∆الخامس	=	(8-2) م / ث	\ u003d 2 م / ث 2.
	∆ر		3 ق

يتم التأثير على الحمل من خلال: توجيه الجاذبية عموديًا لأسفل وقوة شد الكبل الموجهة على طول الكبل عموديًا لأعلى ، انظر الشكل. 2. دعنا نكتب المعادلة الأساسية للديناميكيات. دعنا نستخدم قانون نيوتن الثاني. المجموع الهندسي للقوى المؤثرة على الجسم يساوي حاصل ضرب كتلة الجسم والتسارع الناتج عنه.

+ = (1)

دعنا نكتب معادلة إسقاط المتجهات في الإطار المرجعي المرتبط بالأرض ، سيتم توجيه محور OY لأعلى. يكون إسقاط قوة الشد موجبًا ، نظرًا لأن اتجاه القوة يتزامن مع اتجاه محور OY ، فإن إسقاط قوة الجاذبية يكون سالبًا ، نظرًا لأن متجه القوة هو عكس محور OY ، وهو إسقاط متجه التسارع هو أيضًا موجب ، لذلك يتحرك الجسم بالتسارع لأعلى. لدينا

تي – ملغ = أماه (2);

من الصيغة (2) معامل قوة الشد

تي = م(ز + أ) = 100 كجم (10 + 2) م / ث 2 = 1200 نيوتن.

إجابة. 1200 ن.

يُجر الجسم على طول سطح أفقي خشن بسرعة ثابتة ، مقياسها 1.5 م / ث ، مع تطبيق القوة عليه كما هو موضح في الشكل (1). في هذه الحالة ، وحدة قوة الاحتكاك الانزلاقي المؤثرة على الجسم هي 16 نيوتن. ما هي القوة الناتجة عن القوة؟ F?

حل.لنتخيل العملية الفيزيائية المحددة في حالة المشكلة ونرسم رسمًا تخطيطيًا يوضح جميع القوى المؤثرة على الجسم (الشكل 2). دعونا نكتب المعادلة الأساسية للديناميات.

TR + = (1)

بعد اختيار نظام مرجعي مرتبط بسطح ثابت ، نكتب معادلات لإسقاط المتجهات على محاور الإحداثيات المحددة. وفقًا لظروف المشكلة ، يتحرك الجسم بشكل موحد ، لأن سرعته ثابتة وتساوي 1.5 م / ث. هذا يعني أن عجلة الجسم تساوي صفرًا. قوتان تعملان أفقيًا على الجسم: انزلاق قوة الاحتكاك tr. والقوة التي يجر بها الجسم. إن إسقاط قوة الاحتكاك سلبي ، لأن متجه القوة لا يتطابق مع اتجاه المحور X. قوة الإسقاط Fإيجابي. نذكرك أنه للعثور على الإسقاط ، نخفض الخط العمودي من بداية المتجه ونهايته إلى المحور المحدد. مع وضع هذا في الاعتبار ، لدينا: Fكوس- F tr = 0 ؛ (1) التعبير عن إسقاط القوة F، هذا F cosα = F tr = 16 N ؛ (2) إذن القوة المطورة بواسطة القوة ستكون مساوية لـ ن = Fكوسلفا الخامس(3) لنقم بالاستبدال ، مع مراعاة المعادلة (2) ، واستبدال البيانات المقابلة في المعادلة (3):

ن\ u003d 16 N 1.5 م / ث \ u003d 24 وات.

إجابة. 24 وات.

يتأرجح الحمل المثبت على زنبرك خفيف بصلابة 200 نيوتن / م عموديًا. يوضح الشكل مؤامرة من الإزاحة xالبضائع من الوقت ر. حدد وزن الحمولة. جولة إجابتك إلى أقرب عدد صحيح.

حل.يتأرجح الوزن الموجود على الزنبرك عموديًا. وفقًا لمنحنى إزاحة الحمل Xمن وقت ر، تحديد فترة تذبذب الحمل. فترة التذبذب هي تي= 4 ق ؛ من الصيغة تي= 2π نعبر عن الكتلة مالبضائع.

=	تي	;	م	=	تي 2	; م = ك	تي 2	; م= 200 ه / م	(4 ق) 2	= 81.14 كجم 81 كجم.
	2π		ك		4π 2		4π 2		39,438

إجابة: 81 كجم

يوضح الشكل نظامًا من كتلتين خفيفتين وكابل عديم الوزن ، يمكنك بواسطته موازنة أو رفع حمولة 10 كجم. الاحتكاك لا يكاد يذكر. بناءً على تحليل الشكل أعلاه ، حدد اثنينالبيانات الصحيحة وبيان أرقامها في الإجابة.

1. لكي تحافظ على توازن الحمل ، عليك أن تعمل على طرف الحبل بقوة مقدارها 100 نيوتن.
2. نظام الكتل الموضح في الشكل لا يعطي قوة.
3. ح، تحتاج إلى سحب جزء من الحبل بطول 3 ح.
4. لرفع حمولة ببطء إلى ارتفاع حح.

حل.في هذه المهمة ، من الضروري استدعاء آليات بسيطة ، وهي الكتل: كتلة متحركة وثابتة. تعطي الكتلة المتحركة ربحًا في القوة مرتين ، بينما يجب سحب جزء الحبل ضعف الطول ، ويتم استخدام الكتلة الثابتة لإعادة توجيه القوة. في العمل ، آليات الفوز البسيطة لا تعطي. بعد تحليل المشكلة ، نختار على الفور البيانات اللازمة:

1. لرفع حمولة ببطء إلى ارتفاع ح، تحتاج إلى سحب جزء من الحبل بطول 2 ح.
2. لكي تحافظ على توازن الحمل ، عليك أن تعمل على طرف الحبل بقوة مقدارها 50 نيوتن.

إجابة. 45.

يتم غمر وزن الألمنيوم ، المثبت على خيط عديم الوزن وغير قابل للتمدد ، تمامًا في وعاء به ماء. الحمولة لا تلامس جدران وقاع السفينة. بعد ذلك ، يتم غمر حمولة حديدية في نفس الوعاء بالماء ، كتلته تساوي كتلة حمولة الألمنيوم. كيف سيتغير معامل قوة شد الخيط ومعامل قوة الجاذبية المؤثرة على الحمل نتيجة لهذا؟

1. يزيد؛
2. ينقص
3. لا يتغير.

حل.نقوم بتحليل حالة المشكلة ونختار تلك المعلمات التي لا تتغير أثناء الدراسة: هذه هي كتلة الجسم والسائل الذي ينغمس فيه الجسم في الخيوط. بعد ذلك ، من الأفضل عمل رسم تخطيطي والإشارة إلى القوى المؤثرة على الحمل: قوة شد الخيط Fالتحكم ، موجه على طول الخيط لأعلى ؛ توجه الجاذبية عموديا إلى أسفل ؛ قوة أرخميدس أ، يعمل من جانب السائل على الجسم المغمور ويوجه لأعلى. وفقًا لظروف المشكلة ، فإن كتلة الأحمال هي نفسها ، وبالتالي ، فإن معامل قوة الجاذبية المؤثرة على الحمل لا يتغير. نظرًا لاختلاف كثافة البضائع ، سيكون الحجم مختلفًا أيضًا.

الخامس =	م	.
	ص

كثافة الحديد 7800 كجم / م 3 ، وحمل الألمنيوم 2700 كجم / م 3. لذلك، الخامسو< فرجينيا. الجسم في حالة توازن ، نتيجة كل القوى المؤثرة على الجسم هي صفر. دعنا نوجه محور الإحداثيات OY لأعلى. نكتب المعادلة الأساسية للديناميكيات ، مع مراعاة إسقاط القوى ، في الشكل Fعلى سبيل المثال + فا – ملغ= 0 ؛ (1) نعبر عن قوة التوتر F extr = ملغ – فا(2) ؛ تعتمد قوة أرخميدس على كثافة السائل وحجم الجزء المغمور من الجسم فا = ρ gV p.h.t. (3) ؛ لا تتغير كثافة السائل ، وحجم الجسم الحديدي أقل الخامسو< فرجينيا، لذلك فإن قوة أرخميدس المؤثرة على حمل الحديد ستكون أقل. نخلص إلى استنتاج حول معامل قوة شد الخيط ، بالعمل مع المعادلة (2) ، سوف يزداد.

إجابة. 13.

كتلة شريط مينزلق من مستوى ثابت مائل خشن بزاوية α عند القاعدة. معامل تسارع القضيب يساوي أ، يزداد معامل سرعة الشريط. يمكن إهمال مقاومة الهواء.

أنشئ تطابقًا بين الكميات الفيزيائية والصيغ التي يمكن حسابها بها. لكل موضع في العمود الأول ، حدد الموضع المقابل من العمود الثاني واكتب الأرقام المحددة في الجدول أسفل الأحرف المقابلة.

ب) معامل الاحتكاك للشريط على المستوى المائل

3) ملغكوسلفا

4) sinα -	أ
	زكوسلفا

حل.تتطلب هذه المهمة تطبيق قوانين نيوتن. نوصي بعمل رسم تخطيطي ؛ تشير إلى جميع الخصائص الحركية للحركة. إذا أمكن ، قم بتصوير متجه التسارع وناقلات جميع القوى المطبقة على الجسم المتحرك ؛ تذكر أن القوى المؤثرة على الجسم هي نتيجة التفاعل مع الأجسام الأخرى. ثم اكتب المعادلة الأساسية للديناميكيات. اختر نظامًا مرجعيًا وقم بتدوين المعادلة الناتجة لإسقاط القوة ومتجهات التسارع ؛

باتباع الخوارزمية المقترحة ، سنقوم بعمل رسم تخطيطي (الشكل 1). يوضح الشكل القوى المطبقة على مركز ثقل الشريط ، ومحاور الإحداثيات للنظام المرجعي المرتبطة بسطح المستوى المائل. نظرًا لأن جميع القوى ثابتة ، فإن حركة الشريط ستكون متغيرة بشكل متساوٍ مع زيادة السرعة ، أي يتم توجيه متجه التسارع في اتجاه الحركة. دعنا نختار اتجاه المحاور كما هو موضح في الشكل. دعنا نكتب إسقاطات القوى على المحاور المختارة.

دعونا نكتب المعادلة الأساسية للديناميات:

TR + = (1)

دعونا نكتب هذه المعادلة (1) لإسقاط القوى والتسارع.

على محور OY: يكون إسقاط قوة رد فعل الدعم موجبًا ، نظرًا لأن المتجه يتزامن مع اتجاه محور OY لا ص = ن؛ إسقاط قوة الاحتكاك يساوي صفرًا لأن المتجه عمودي على المحور ؛ سيكون إسقاط الجاذبية سالبًا ومتساويًا إم جي= – ملغكوسلفا. الإسقاط ناقلات تسارع أ ذ= 0 ، لأن متجه التسارع عمودي على المحور. لدينا ن – ملغ cosα = 0 (2) من المعادلة نعبر عن قوة رد الفعل المؤثرة على الشريط من جانب المستوى المائل. ن = ملغكوسلفا (3). دعنا نكتب الإسقاطات على محور OX.

على محور OX: قوة الإسقاط نيساوي الصفر ، لأن المتجه عمودي على محور OX ؛ إسقاط قوة الاحتكاك سلبي (يتم توجيه المتجه في الاتجاه المعاكس بالنسبة للمحور المحدد) ؛ إسقاط الجاذبية موجب ومتساوي ملغ س = ملغ sinα (4) من مثلث قائم الزاوية. إسقاط التسارع الإيجابي فأس = أ؛ ثم نكتب المعادلة (1) مع مراعاة الإسقاط ملغ sinα- F tr = أماه (5); F tr = م(ز sinα- أ) (6) ؛ تذكر أن قوة الاحتكاك تتناسب مع قوة الضغط الطبيعي ن.

الدير F tr = μ ن(7) ، نعبر عن معامل الاحتكاك للشريط على المستوى المائل.

μ =	Fآر	=	م(ز sinα- أ)	= tanα -	أ	(8).
	ن		ملغكوسلفا		زكوسلفا

نختار المواقف المناسبة لكل حرف.

إجابة.أ -3 ؛ ب - 2.

المهمة 8. الأكسجين الغازي موجود في وعاء بحجم 33.2 لترًا. ضغط الغاز 150 كيلو باسكال ودرجة حرارته 127 درجة مئوية. احسب كتلة الغاز في هذا الوعاء. اكتب إجابتك بالجرام وقم بالتقريب لأقرب عدد صحيح.

حل.من المهم الانتباه إلى تحويل الوحدات إلى نظام SI. حول درجة الحرارة إلى كلفن تي = ر° С + 273 ، الحجم الخامس= 33.2 لتر = 33.2 10 -3 م 3 ؛ نترجم الضغط ص= 150 كيلو باسكال = 150000 باسكال. استخدام معادلة الغاز المثالية للحالة

التعبير عن كتلة الغاز.

تأكد من الانتباه إلى الوحدة التي يُطلب منك فيها كتابة الإجابة. انها مهمة جدا.

إجابة. 48

المهمة 9.تمدد غاز أحادي الذرة مثالي بمقدار 0.025 مول بشكل ثابت. في الوقت نفسه ، انخفضت درجة حرارته من + 103 درجة مئوية إلى + 23 درجة مئوية. ما هو العمل الذي يقوم به الغاز؟ اكتب إجابتك بالجول وقم بالتقريب لأقرب عدد صحيح.

حل.أولاً ، الغاز هو عدد أحادي درجات الحرية أنا= 3 ، ثانيًا ، يتمدد الغاز بشكل ثابت - وهذا يعني عدم انتقال الحرارة س= 0. يعمل الغاز عن طريق تقليل الطاقة الداخلية. مع وضع هذا في الاعتبار ، نكتب القانون الأول للديناميكا الحرارية كـ 0 = ∆ يو + أ G ؛ (1) نعبر عن عمل الغاز أز = – يو(2) ؛ نكتب التغيير في الطاقة الداخلية لغاز أحادي الذرة

إجابة. 25 ج.

الرطوبة النسبية لجزء من الهواء عند درجة حرارة معينة هي 10٪. كم مرة يجب تغيير ضغط هذا الجزء من الهواء حتى تزداد رطوبته النسبية بنسبة 25٪ عند درجة حرارة ثابتة؟

حل.غالبًا ما تسبب الأسئلة المتعلقة بالبخار المشبع ورطوبة الهواء صعوبات لأطفال المدارس. دعنا نستخدم الصيغة لحساب الرطوبة النسبية للهواء

وفقًا لحالة المشكلة ، لا تتغير درجة الحرارة ، مما يعني أن ضغط بخار التشبع يظل كما هو. لنكتب الصيغة (1) لحالتين من الهواء.

φ 1 \ u003d 10٪ ؛ φ 2 = 35٪

نعبر عن ضغط الهواء من الصيغ (2) ، (3) ونوجد نسبة الضغوط.

ص 2	=	φ 2	=	35	= 3,5
ص 1		φ 1		10

إجابة.يجب زيادة الضغط بمقدار 3.5 مرات.

تم تبريد المادة الساخنة في الحالة السائلة ببطء في فرن صهر بقوة ثابتة. يوضح الجدول نتائج قياسات درجة حرارة مادة ما بمرور الوقت.

اختر من القائمة المقترحة اثنينالعبارات التي تتوافق مع نتائج القياسات وتشير إلى أرقامها.

1. درجة انصهار المادة في ظل هذه الظروف هي 232 درجة مئوية.
2. في 20 دقيقة. بعد بدء القياسات ، كانت المادة في الحالة الصلبة فقط.
3. السعة الحرارية للمادة في الحالة السائلة والصلبة هي نفسها.
4. بعد 30 دقيقة. بعد بدء القياسات ، كانت المادة في الحالة الصلبة فقط.
5. استغرقت عملية تبلور المادة أكثر من 25 دقيقة.

حل.مع تبريد المادة ، انخفضت طاقتها الداخلية. تسمح نتائج قياسات درجة الحرارة بتحديد درجة الحرارة التي تبدأ عندها المادة في التبلور. طالما أن مادة ما تتغير من حالة سائلة إلى حالة صلبة ، فإن درجة الحرارة لا تتغير. مع العلم أن درجة حرارة الانصهار ودرجة حرارة التبلور هي نفسها ، نختار العبارة:

1. درجة انصهار المادة في ظل هذه الظروف هي 232 درجة مئوية.

العبارة الصحيحة الثانية هي:

4. بعد 30 دقيقة. بعد بدء القياسات ، كانت المادة في الحالة الصلبة فقط. نظرًا لأن درجة الحرارة في هذه المرحلة الزمنية أقل بالفعل من درجة حرارة التبلور.

إجابة. 14.

في نظام معزول ، تبلغ درجة حرارة الجسم "أ" + 40 درجة مئوية ، بينما تبلغ درجة حرارة الجسم "ب" + 65 درجة مئوية. يتم وضع هذه الأجسام في اتصال حراري مع بعضها البعض. بعد مرور بعض الوقت ، يتم الوصول إلى التوازن الحراري. كيف تغيرت درجة حرارة الجسم "ب" والطاقة الداخلية الكلية للجسم "أ" و "ب" نتيجة لذلك؟

لكل قيمة ، حدد الطبيعة المناسبة للتغيير:

1. زيادة؛
2. انخفض؛
3. لم يتغير.

اكتب في الجدول الأرقام المحددة لكل كمية مادية. يمكن تكرار الأرقام في الإجابة.

حل.إذا لم تحدث تحولات للطاقة في نظام أجسام معزول باستثناء التبادل الحراري ، فإن كمية الحرارة المنبعثة من الأجسام التي تنخفض طاقتها الداخلية تساوي كمية الحرارة التي تتلقاها الأجسام التي تزداد طاقتها الداخلية. (وفقًا لقانون الحفاظ على الطاقة). في هذه الحالة ، لا يتغير إجمالي الطاقة الداخلية للنظام. يتم حل مشاكل هذا النوع على أساس معادلة توازن الحرارة.

∆U = ∑	ن	∆يو أنا = 0 (1);
	أنا = 1

أين ∆ يو- تغير في الطاقة الداخلية.

في حالتنا ، نتيجة لانتقال الحرارة ، تقل الطاقة الداخلية للجسم B ، مما يعني أن درجة حرارة هذا الجسم تنخفض. تزداد الطاقة الداخلية للجسم أ ، حيث أن الجسم يتلقى كمية الحرارة من الجسم ب ، فتزداد درجة حرارته. إجمالي الطاقة الداخلية للجسمين A و B لا يتغير.

إجابة. 23.

بروتون ص، في الفجوة بين أقطاب المغناطيس الكهربائي ، لها سرعة عمودية على ناقل تحريض المجال المغناطيسي ، كما هو موضح في الشكل. أين تعمل قوة لورنتز على البروتون الموجه بالنسبة إلى الشكل (أعلى ، نحو المراقب ، بعيدًا عن المراقب ، أسفل ، يسار ، يمين)

حل.يعمل مجال مغناطيسي على جسيم مشحون بقوة لورنتز. لتحديد اتجاه هذه القوة ، من المهم أن نتذكر قاعدة الذاكرة لليد اليسرى ، ولا ننسى أن نأخذ في الاعتبار شحنة الجسيم. نوجه أصابع اليد اليسرى الأربعة على طول متجه السرعة ، بالنسبة لجسيم موجب الشحنة ، يجب أن يدخل المتجه راحة اليد بشكل عمودي ، ويظهر الإبهام جانباً بمقدار 90 درجة اتجاه قوة لورنتز التي تعمل على الجسيم. نتيجة لذلك ، لدينا أن متجه قوة لورنتز يتم توجيهه بعيدًا عن المراقب بالنسبة إلى الشكل.

إجابة.من المراقب.

معامل شدة المجال الكهربائي في مكثف هواء مسطح بسعة 50 μF هو 200 فولت / م. المسافة بين ألواح المكثف 2 مم. ما شحنة المكثف؟ اكتب إجابتك في درجة مئوية.

حل.دعنا نحول جميع وحدات القياس إلى نظام SI. السعة C = 50 μF = 50 10 -6 F ، المسافة بين اللوحات د= 2 10 -3 م تتعامل المشكلة مع مكثف هواء مسطح - جهاز لتجميع الشحنة الكهربائية وطاقة المجال الكهربائي. من صيغة السعة الكهربائية

أين دهي المسافة بين الألواح.

دعونا نعبر عن التوتر يو= هـ د(4) ؛ عوّض بـ (4) في (2) واحسب شحنة المكثف.

ف = ج · إد= 50 10-6200 0.002 = 20 درجة مئوية

انتبه للوحدات التي تحتاج لكتابة الإجابة بها. لقد تلقيناها في المعلقات ، لكننا قدمناها في درجة مئوية.

إجابة. 20 درجة مئوية.

أجرى الطالب التجربة على انكسار الضوء المعروض في الصورة. كيف تتغير زاوية انكسار الضوء المنتشر في الزجاج ومعامل انكسار الزجاج مع زيادة زاوية السقوط؟

1. بازدياد
2. النقصان
3. لا يتغير
4. سجل الأرقام المحددة لكل إجابة في الجدول. يمكن تكرار الأرقام في الإجابة.

حل.في مهام مثل هذه الخطة ، نتذكر ما هو الانكسار. هذا تغيير في اتجاه انتشار الموجة عند المرور من وسط إلى آخر. إنه ناتج عن حقيقة أن سرعات انتشار الموجة في هذه الوسائط مختلفة. بعد أن اكتشفنا الوسيط الذي ينتشر فيه الضوء ، نكتب قانون الانكسار في الصورة

sinα	=	ن 2	,
sinβ		ن 1

أين ن 2 - معامل الانكسار المطلق للزجاج ، الوسط الذي ينطلق منه الضوء ؛ ن 1 هو معامل الانكسار المطلق للوسيط الأول الذي يأتي منه الضوء. للهواء ن 1 = 1. α هي زاوية سقوط الشعاع على سطح نصف أسطوانة زجاجية ، β هي زاوية انكسار الحزمة في الزجاج. علاوة على ذلك ، ستكون زاوية الانكسار أقل من زاوية السقوط ، لأن الزجاج هو وسط كثيف بصريًا - وسيط مع معامل انكسار مرتفع. سرعة انتشار الضوء في الزجاج أبطأ. يرجى ملاحظة أنه يتم قياس الزوايا من العمود العمودي المستعاد عند نقطة سقوط الحزمة. إذا قمت بزيادة زاوية السقوط ، فإن زاوية الانكسار ستزداد أيضًا. لن يتغير معامل انكسار الزجاج عن هذا.

إجابة.

العبور النحاسي في الوقت المناسب ر 0 = 0 يبدأ التحرك بسرعة 2 م / ث على طول القضبان الموصلة الأفقية المتوازية ، والتي يتم توصيل نهاياتها بمقاوم 10 أوم. النظام بأكمله في مجال مغناطيسي عمودي موحد. مقاومة العبور والقضبان لا تكاد تذكر ، ويكون العبور دائمًا عموديًا على القضبان. يتغير تدفق Ф لمتجه الحث المغناطيسي عبر الدائرة التي شكلتها العبور والقضبان والمقاوم بمرور الوقت ركما هو موضح في الرسم البياني.

باستخدام الرسم البياني ، حدد عبارتين صحيحتين وأشر إلى أرقامهما في إجابتك.

1. بحلول الوقت ر\ u003d 0.1 ثانية ، التغيير في التدفق المغناطيسي عبر الدائرة هو 1 ميغاواط.
2. التعريفي الحالي في العبور في النطاق من ر= 0.1 ثانية ر= 0.3 ثانية كحد أقصى.
3. وحدة EMF للتحريض التي تحدث في الدائرة هي 10 mV.
4. قوة التيار الحثي المتدفق في العبور هي 64 مللي أمبير.
5. للحفاظ على حركة العبور ، يتم تطبيق قوة عليه ، يكون إسقاطها في اتجاه القضبان 0.2 نيوتن.

حل.وفقًا للرسم البياني لاعتماد تدفق ناقل الحث المغناطيسي عبر الدائرة في الوقت المحدد ، نحدد الأقسام التي يتغير فيها التدفق ، وحيث يكون التغيير في التدفق صفرًا. سيسمح لنا ذلك بتحديد الفترات الزمنية التي سيحدث فيها التيار الاستقرائي في الدائرة. البيان الصحيح:

1) بحلول الوقت ر= 0.1 ثانية التغيير في التدفق المغناطيسي عبر الدائرة هو 1 ميغاواط ∆F = (1-0) 10 -3 Wb ؛ يتم تحديد وحدة EMF للتحريض التي تحدث في الدائرة باستخدام قانون EMP

إجابة. 13.

وفقًا للرسم البياني لاعتماد قوة التيار في الوقت المحدد في دائرة كهربائية يكون تحريضها 1 مللي أمبير في الساعة ، حدد وحدة EMF ذاتية الحث في الفترة الزمنية من 5 إلى 10 ثوانٍ. اكتب إجابتك في microvolts.

حل.دعنا نحول جميع الكميات إلى نظام SI ، أي نترجم محاثة 1 mH إلى H ، نحصل على 10 -3 H. سيتم أيضًا تحويل القوة الحالية الموضحة في الشكل بالمللي أمبير إلى A بضربها في 10 -3.

صيغة الحث الذاتي EMF لها الشكل

في هذه الحالة ، يتم إعطاء الفاصل الزمني وفقًا لحالة المشكلة

∆ر= 10 ث - 5 ث = 5 ث

ثواني ووفقًا للجدول الزمني نحدد الفاصل الزمني للتغيير الحالي خلال هذا الوقت:

∆أنا= 30 10 –3 - 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 أ.

نستبدل القيم العددية في الصيغة (2) ، نحصل عليها

| Ɛ | \ u003d 2 10 -6 V أو 2 μV.

إجابة. 2.

يتم الضغط بإحكام على لوحين شفافين متوازيين مع بعضهما البعض. يسقط شعاع من الضوء من الهواء على سطح اللوحة الأولى (انظر الشكل). من المعروف أن معامل انكسار الصفيحة العلوية يساوي ن 2 = 1.77. إنشاء تطابق بين الكميات المادية وقيمها. لكل موضع في العمود الأول ، حدد الموضع المقابل من العمود الثاني واكتب الأرقام المحددة في الجدول أسفل الأحرف المقابلة.

حل.لحل المشاكل المتعلقة بانكسار الضوء في الواجهة بين وسيطين ، على وجه الخصوص ، المشاكل المتعلقة بمرور الضوء عبر الألواح المتوازية المستوية ، يمكن التوصية بالترتيب التالي للحل: قم بعمل رسم يشير إلى مسار الأشعة القادمة من واحد متوسطة إلى أخرى عند نقطة حدوث الحزمة عند السطح البيني بين وسيطين ، ارسم خطًا عاديًا على السطح ، وحدد زوايا الوقوع والانكسار. انتبه بشكل خاص للكثافة البصرية للوسائط قيد الدراسة وتذكر أنه عندما يمر شعاع ضوئي من وسط أقل كثافة بصريًا إلى وسط أكثر كثافة بصريًا ، فإن زاوية الانكسار ستكون أقل من زاوية الوقوع. يوضح الشكل الزاوية بين الشعاع الساقط والسطح ، ونحتاج إلى زاوية السقوط. تذكر أنه يتم تحديد الزوايا من العمودي المستعاد عند نقطة السقوط. نحدد أن زاوية سقوط الحزمة على السطح هي 90 درجة - 40 درجة = 50 درجة ، معامل الانكسار ن 2 = 1,77; ن 1 = 1 (هواء).

لنكتب قانون الانكسار

sinβ =	الخطيئة 50	= 0,4327 ≈ 0,433
	1,77

دعونا نبني مسارًا تقريبيًا للحزمة عبر الألواح. نستخدم الصيغة (1) للحدود 2-3 و3-1. ردا على ذلك نحصل عليه

أ) جيب زاوية سقوط الشعاع على الحدود 2-3 بين الصفيحتين هو 2) 0.433 ؛

ب) زاوية انكسار الحزمة عند عبور الحد 3-1 (بالراديان) هي 4) 0.873.

إجابة. 24.

حدد عدد جسيمات ألفا وعدد البروتونات التي يتم الحصول عليها نتيجة تفاعل الاندماج النووي الحراري

+ → x+ ذ;

حل.في جميع التفاعلات النووية ، يتم مراعاة قوانين حفظ الشحنة الكهربائية وعدد النكليونات. قم بالإشارة إلى x عدد جسيمات ألفا ، و y عدد البروتونات. دعونا نجعل المعادلات

+ → س + ص ؛

حل النظام لدينا x = 1; ذ = 2

إجابة. 1 - جسيم ألفا ؛ 2 - البروتونات.

معامل زخم الفوتون الأول هو 1.32 · 10 -28 كجم م / ث ، وهو أقل بمقدار 9.48 · 10 -28 كجم م / ث من وحدة الدفع للفوتون الثاني. أوجد نسبة الطاقة E 2 / E 1 للفوتونين الثاني والأول. قرب إجابتك لأعشار.

حل.إن زخم الفوتون الثاني أكبر من زخم الفوتون الأول حسب الحالة ، لذلك يمكننا أن نتخيل ص 2 = ص 1 + ∆ ص(1). يمكن التعبير عن طاقة الفوتون من حيث زخم الفوتون باستخدام المعادلات التالية. هذا ه = مولودية 2 (1) و ص = مولودية(2) ، إذن

ه = الكمبيوتر (3),

أين ههي طاقة الفوتون ، صهو زخم الفوتون ، م هو كتلة الفوتون ، ج= 3 10 8 m / s هي سرعة الضوء. مع مراعاة الصيغة (3) ، لدينا:

ه 2	=	ص 2	= 8,18;
ه 1		ص 1

نقرب الإجابة لأجزاء من عشرة ونحصل على 8.2.

إجابة. 8,2.

تعرضت نواة الذرة لانحلال البوزيترون المشع. كيف غيّر هذا الشحنة الكهربائية للنواة وعدد النيوترونات فيها؟

لكل قيمة ، حدد الطبيعة المناسبة للتغيير:

1. زيادة؛
2. انخفض؛
3. لم يتغير.

اكتب في الجدول الأرقام المحددة لكل كمية مادية. يمكن تكرار الأرقام في الإجابة.

حل.البوزيترون β - يحدث الاضمحلال في النواة الذرية أثناء تحول البروتون إلى نيوترون مع انبعاث البوزيترون. نتيجة لذلك ، يزداد عدد النيوترونات في النواة بمقدار واحد ، وتنخفض الشحنة الكهربائية بمقدار واحد ، ويظل عدد كتلة النواة دون تغيير. وبالتالي ، يكون رد فعل التحول لعنصر ما كما يلي:

إجابة. 21.

أجريت خمس تجارب في المعمل لرصد الانعراج باستخدام حواجز شبكية مختلفة للحيود. تم إضاءة كل من حواجز شبكية بأشعة متوازية من ضوء أحادي اللون بطول موجي معين. كان الضوء في جميع الحالات حادثًا عموديًا على المشبك. في اثنتين من هذه التجارب ، لوحظ نفس العدد من الحد الأقصى للحيود الرئيسي. أشر أولاً إلى رقم التجربة التي تم فيها استخدام محزوز الحيود بفترة أقصر ، ثم حدد رقم التجربة التي تم فيها استخدام محزوز الحيود لفترة أطول.

حل.حيود الضوء هو ظاهرة شعاع ضوئي في منطقة الظل الهندسي. يمكن ملاحظة الانعراج عند مواجهة مناطق أو ثقوب معتمة في مسار الموجة الضوئية في حواجز كبيرة ومعتمة للضوء ، وتتناسب أبعاد هذه المناطق أو الثقوب مع الطول الموجي. أحد أهم أجهزة الانعراج هو محزوز الحيود. تحدد المعادلة الاتجاهات الزاوية إلى الحد الأقصى لنمط الانعراج

د sinφ = كλ (1) ،

أين دهي فترة محزوز الحيود ، φ هي الزاوية بين الخط العمودي للشبكة والاتجاه إلى أحد الحدود القصوى لنمط الانعراج ، λ هو الطول الموجي للضوء ، كهو عدد صحيح يسمى ترتيب الحد الأقصى للحيود. التعبير عن المعادلة (1)

عند اختيار الأزواج وفقًا للظروف التجريبية ، نختار أولاً 4 حيث تم استخدام محزوز الحيود بفترة زمنية أصغر ، ثم يكون عدد التجربة التي تم فيها استخدام محزوز الحيود ذات فترة زمنية كبيرة هو 2.

إجابة. 42.

يتدفق التيار عبر المقاوم السلكي. تم استبدال المقاوم بآخر ، بسلك من نفس المعدن وبنفس الطول ، ولكن مع نصف مساحة المقطع العرضي ، وكان نصف التيار يمر عبره. كيف سيتغير الجهد عبر المقاوم ومقاومته؟

لكل قيمة ، حدد الطبيعة المناسبة للتغيير:

1. سيزيد؛
2. سوف يتناقص؛
3. لن تتغير.

اكتب في الجدول الأرقام المحددة لكل كمية مادية. يمكن تكرار الأرقام في الإجابة.

حل.من المهم أن نتذكر الكميات التي تعتمد عليها مقاومة الموصل. صيغة حساب المقاومة هي

قانون أوم لقسم الدائرة ، من الصيغة (2) ، نعبر عن الجهد

يو = أنا ر (3).

وفقًا لظروف المشكلة ، يتكون المقاوم الثاني من سلك من نفس المادة ، بنفس الطول ، لكن منطقة المقطع العرضي مختلفة. المساحة صغيرة مرتين. بالتعويض في (1) نحصل على أن المقاومة تزداد مرتين ، وأن التيار ينخفض ​​بمقدار مرتين ، وبالتالي ، لا يتغير الجهد.

إجابة. 13.

إن فترة تذبذب البندول الرياضي على سطح الأرض أكبر بمقدار 1.2 مرة من فترة تذبذبها على بعض الكواكب. ما هو مُعامل تسارع الجاذبية على هذا الكوكب؟ تأثير الغلاف الجوي في كلتا الحالتين ضئيل.

حل.البندول الرياضي هو نظام يتكون من خيط ، أبعاده أكبر بكثير من أبعاد الكرة والكرة نفسها. قد تنشأ صعوبة في حالة نسيان معادلة طومسون لفترة تذبذب البندول الرياضي.

تي= 2π (1) ؛

لهو طول البندول الرياضي. ز- تسارع الجاذبية.

حسب الشرط

اكسبرس من (3) ز n \ u003d 14.4 م / ث 2. تجدر الإشارة إلى أن تسارع السقوط الحر يعتمد على كتلة الكوكب ونصف القطر

إجابة. 14.4 م / ث 2.

موصل مستقيم بطول 1 متر ، يتدفق من خلاله تيار 3 أ ، يقع في مجال مغناطيسي منتظم مع الحث في= 0.4 T بزاوية 30 درجة للمتجه. ما هو معامل القوة المؤثرة على الموصل من المجال المغناطيسي؟

حل.إذا تم وضع موصل حامل للتيار في مجال مغناطيسي ، فإن الحقل الموجود على الموصل الحامل للتيار سوف يعمل بقوة الأمبير. نكتب صيغة معامل قوة أمبير

Fأ = أنا رطل sinα.

Fأ = 0.6 نيوتن

إجابة. Fأ = 0.6 ن.

تبلغ طاقة المجال المغناطيسي المخزن في الملف عند مرور تيار مباشر من خلاله 120 ج. كم مرة يجب زيادة قوة التيار المتدفق عبر لف الملف من أجل طاقة المجال المغناطيسي المخزنة فيه لزيادة بمقدار 5760 ج.

حل.يتم حساب طاقة المجال المغناطيسي للملف بواسطة الصيغة

دبليوم =	LI 2	(1);
	2

حسب الشرط دبليو 1 = 120 جول إذن دبليو 2 = 120 + 5760 = 5880 ج.

أنا 1 2 =	2دبليو 1	; أنا 2 2 =	2دبليو 2	;
	إل		إل

ثم النسبة الحالية

أنا 2 2	= 49;	أنا 2	= 7
أنا 1 2		أنا 1

إجابة.يجب زيادة القوة الحالية بمقدار 7 مرات. في ورقة الإجابة ، تقوم بإدخال الرقم 7 فقط.

تتكون الدائرة الكهربائية من مصباحين ضوئيين وثنائيين وملف من الأسلاك متصل كما هو موضح في الشكل. (يسمح الصمام الثنائي للتيار بالتدفق في اتجاه واحد فقط ، كما هو موضح في الجزء العلوي من الشكل.) أي من المصابيح سيضيء إذا اقترب القطب الشمالي للمغناطيس من الملف؟ اشرح إجابتك بالإشارة إلى الظواهر والأنماط التي استخدمتها في الشرح.

حل.تخرج خطوط الحث المغناطيسي من القطب الشمالي للمغناطيس وتتباعد. مع اقتراب المغناطيس ، يزداد التدفق المغناطيسي عبر ملف السلك. وفقًا لقاعدة لينز ، يجب توجيه المجال المغناطيسي الناتج عن التيار الاستقرائي للحلقة إلى اليمين. وفقًا لقاعدة gimlet ، يجب أن يتدفق التيار في اتجاه عقارب الساعة (عند النظر إليه من اليسار). في هذا الاتجاه يمر الصمام الثنائي في دائرة المصباح الثاني. لذلك ، سوف يضيء المصباح الثاني.

إجابة.سوف يضيء المصباح الثاني.

طول تكلم الألومنيوم إل= 25 سم ومساحة المقطع العرضي س\ u003d 0.1 سم 2 معلق على خيط من الطرف العلوي. يقع الطرف السفلي على القاع الأفقي للوعاء الذي يصب فيه الماء. طول الجزء المغمور من السماعة ل= 10 سم أوجد القوة F، التي تضغط بها الإبرة على قاع الوعاء ، إذا كان من المعروف أن الخيط يقع عموديًا. كثافة الألمنيوم أ = 2.7 جم / سم 3 ، كثافة الماء بوصة = 1.0 جم / سم 3. تسارع الجاذبية ز= 10 م / ث 2

حل.لنقم برسم توضيحي.

- قوة شد الخيط ؛

- قوة رد فعل قاع الوعاء ؛

أ هي قوة أرخميدس التي تعمل فقط على الجزء المغمور من الجسم وتطبق على مركز الجزء المغمور من التكلم ؛

- قوة الجاذبية المؤثرة على المتحدث من جانب الأرض ويتم تطبيقها على مركز التكلم بالكامل.

بحكم التعريف ، فإن كتلة الكلام مويتم التعبير عن معامل قوة أرخميدس على النحو التالي: م = SLρ أ (1) ؛

Fأ = Slρ في ز (2)

ضع في اعتبارك لحظات القوى بالنسبة إلى نقطة تعليق المتحدث.

م(تي) = 0 هي لحظة قوة التوتر ؛ (3)

م(ن) = NL cosα هي لحظة رد فعل الدعم ؛ (4)

مع الأخذ في الاعتبار علامات اللحظات ، نكتب المعادلة

NLكوس + Slρ في ز (إل –	ل	) cosα = SLρ أ ز	إل	كوس (7)
	2		2

بالنظر إلى أنه وفقًا لقانون نيوتن الثالث ، فإن قوة رد فعل قاع الإناء تساوي القوة Fد التي تضغط بها الإبرة على قاع الوعاء الذي نكتبه ن = Fهـ ومن المعادلة (7) نعبر عن هذه القوة:

و د = [	1	إلρ أ– (1 –	ل	)لρ في] سان جرمان (8).
	2		2إل

بالتعويض بالأرقام ، نحصل على ذلك

Fد = 0.025 ن.

إجابة. Fد = 0.025 ن.

زجاجة تحتوي على م 1 = 1 كغم من النيتروجين ، عند اختباره للقوة انفجر عند درجة حرارة ر 1 = 327 درجة مئوية. ما كتلة الهيدروجين م 2 يمكن تخزينها في مثل هذه الاسطوانة عند درجة حرارة ر 2 \ u003d 27 درجة مئوية ، مع هامش أمان بخمسة أضعاف؟ الكتلة المولية للنيتروجين م 1 \ u003d 28 جم / مول ، هيدروجين م 2 = 2 جم / مول.

حل.نكتب معادلة حالة غاز Mendeleev - Clapeyron المثالي للنيتروجين

أين الخامس- حجم البالون ، تي 1 = ر 1 + 273 درجة مئوية. حسب الحالة ، يمكن تخزين الهيدروجين تحت ضغط ص 2 = ص 1/5 ؛ (3) بالنظر إلى ذلك

يمكننا التعبير عن كتلة الهيدروجين بالعمل فورًا مع المعادلات (2) ، (3) ، (4). تبدو الصيغة النهائية كما يلي:

م 2 =	م 1		م 2		تي 1	(5).
	5		م 1		تي 2

بعد استبدال البيانات العددية م 2 = 28

إجابة. م 2 = 28

في دارة تذبذبية مثالية ، اتساع اهتزازات التيار في المحرِّض أنا= 5 مللي أمبير ، وسعة الجهد عبر المكثف ام= 2.0 V. في الوقت المناسب رالجهد عبر المكثف هو 1.2 فولت. أوجد التيار في الملف في هذه اللحظة.

حل.في الدائرة التذبذبية المثالية ، يتم الحفاظ على طاقة الاهتزازات. في الوقت الحالي ، يتخذ قانون حفظ الطاقة الشكل

ج	يو 2	+ إل	أنا 2	= إل	أنا 2	(1)
	2		2		2

بالنسبة لقيم السعة (القصوى) ، نكتب

ومن المعادلة (2) نعبر عنها

ج	=	أنا 2	(4).
إل		ام 2

دعونا نستبدل (4) ب (3). نتيجة لذلك ، نحصل على:

أنا = أنا (5)

وهكذا ، فإن التيار في الملف في ذلك الوقت رمساوي ل

أنا= 4.0 مللي أمبير.

إجابة. أنا= 4.0 مللي أمبير.

توجد مرآة في قاع خزان بعمق 2 متر. ينعكس شعاع من الضوء ، يمر عبر الماء ، عن المرآة ويخرج من الماء. معامل انكسار الماء 1.33. أوجد المسافة بين نقطة دخول الشعاع في الماء ونقطة خروج الشعاع من الماء ، إذا كانت زاوية سقوط الشعاع 30 درجة

حل.لنقم برسم توضيحي

α هي زاوية سقوط الشعاع ؛

β هي زاوية انكسار الحزمة في الماء ؛

التيار المتردد هو المسافة بين نقطة دخول الشعاع إلى الماء ونقطة خروج الشعاع من الماء.

حسب قانون انكسار الضوء

sinβ =	sinα	(3)
	ن 2

ضع في اعتبارك ΔADB مستطيل. فيه م = ح، ثم DВ = AD

tgβ = ح tgβ = ح	sinα	= ح	sinβ	= ح	sinα	(4)
	كوسβ

نحصل على التعبير التالي:

AC = 2 DB = 2 ح	sinα	(5)

عوّض بالقيم العددية في الصيغة الناتجة (5)

إجابة. 1.63 م

استعدادًا للاختبار ، ندعوك للتعرف عليه برنامج عمل في الفيزياء للصفوف 7-9 إلى خط المواد التعليمية Peryshkina A.V.و برنامج العمل على المستوى المتعمق للصفوف 10-11 إلى TMC Myakisheva G.Ya.البرامج متاحة للعرض والتنزيل المجاني لجميع المستخدمين المسجلين.

تخصيص
مواد قياس التحكم
لعقد امتحان الدولة الموحدة عام 2017
في الفيزياء

1. تعيين KIM USE

امتحان الدولة الموحد (المشار إليه فيما يلي باسم USE) هو شكل من أشكال التقييم الموضوعي لجودة تدريب الأشخاص الذين أتقنوا البرامج التعليمية للتعليم الثانوي العام ، باستخدام المهام في شكل موحد (مواد قياس التحكم).

يتم إجراء الاستخدام وفقًا للقانون الاتحادي رقم 273-FZ المؤرخ 29 ديسمبر 2012 "بشأن التعليم في الاتحاد الروسي".

تسمح مواد قياس التحكم بتحديد مستوى التطور من قبل خريجي المكون الفيدرالي للمعيار التعليمي للولاية للتعليم العام الثانوي (الكامل) في الفيزياء والمستويات الأساسية والملف الشخصي.

يتم التعرف على نتائج امتحان الدولة الموحد في الفيزياء من قبل المؤسسات التعليمية للتعليم المهني الثانوي والمؤسسات التعليمية للتعليم المهني العالي كنتيجة لامتحانات القبول في الفيزياء.

2. المستندات التي تحدد محتوى استخدام KIM

3. مقاربات لاختيار المحتوى ، وتطوير هيكل KIM USE

تتضمن كل نسخة من ورقة الامتحان عناصر محتوى مضبوطة من جميع أقسام مقرر الفيزياء المدرسية ، بينما يتم تقديم مهام لكل قسم من جميع المستويات التصنيفية. يتم التحكم في عناصر المحتوى الأكثر أهمية من وجهة نظر التعليم المستمر في مؤسسات التعليم العالي في نفس المتغير من خلال مهام ذات مستويات مختلفة من التعقيد. يتم تحديد عدد المهام لقسم معين من خلال محتواه وبما يتناسب مع وقت الدراسة المخصص لدراسته وفقًا لبرنامج مثالي في الفيزياء. الخطط المختلفة ، التي يتم على أساسها بناء خيارات الفحص ، مبنية على مبدأ إضافة المحتوى بحيث توفر جميع سلاسل الخيارات ، بشكل عام ، تشخيصات لتطوير جميع عناصر المحتوى المضمنة في جهاز الترميز.

الأولوية في تصميم CMM هي الحاجة إلى التحقق من أنواع الأنشطة المنصوص عليها في المعيار (مع مراعاة القيود في شروط الاختبار الكتابي الجماعي لمعرفة ومهارات الطلاب): إتقان الجهاز المفاهيمي لدورة الفيزياء وإتقان المعرفة المنهجية وتطبيق المعرفة في شرح الظواهر الفيزيائية وحل المشكلات. يتم التحقق من إتقان مهارات العمل مع معلومات المحتوى المادي بشكل غير مباشر عند استخدام طرق مختلفة لتقديم المعلومات في النصوص (الرسوم البيانية والجداول والرسوم البيانية والرسومات التخطيطية).

أهم نشاط من حيث استمرار التعليم في الجامعة بنجاح هو حل المشكلات. يتضمن كل خيار مهامًا في جميع الأقسام بمستويات مختلفة من التعقيد ، مما يسمح لك باختبار القدرة على تطبيق القوانين الفيزيائية والصيغ في المواقف التعليمية النموذجية وفي المواقف غير التقليدية التي تتطلب درجة عالية بما فيه الكفاية من الاستقلالية عند الجمع بين خوارزميات الإجراءات المعروفة أو إنشاء خطة تنفيذ المهمة الخاصة بك.

يتم ضمان موضوعية فحص المهام بإجابة مفصلة من خلال معايير تقييم موحدة ، ومشاركة خبيرين مستقلين في تقييم عمل واحد ، وإمكانية تعيين خبير ثالث ووجود إجراء استئناف.

امتحان الدولة الموحد في الفيزياء هو امتحان مفضل للخريجين وهو مصمم للتمييز عند الالتحاق بمؤسسات التعليم العالي. لهذه الأغراض ، يتم تضمين مهام من ثلاثة مستويات من التعقيد في العمل. يسمح إكمال المهام ذات المستوى الأساسي من التعقيد بتقييم مستوى إتقان أهم عناصر المحتوى لدورة فيزياء المدرسة الثانوية وإتقان أهم الأنشطة.

من بين مهام المستوى الأساسي ، يتم تمييز المهام ، والتي يتوافق محتواها مع مستوى المستوى الأساسي. يتم تحديد الحد الأدنى لعدد نقاط الاستخدام في الفيزياء ، والتي تؤكد أن الخريج قد أتقن برنامج التعليم العام الثانوي (الكامل) في الفيزياء ، بناءً على متطلبات إتقان معيار المستوى الأساسي. يتيح لنا استخدام المهام ذات المستويات المتزايدة والعالية من التعقيد في أعمال الاختبار تقييم درجة استعداد الطالب لمواصلة تعليمه في الجامعة.

4. هيكل استخدام كيم

تتكون كل نسخة من ورقة الامتحان من جزأين وتتضمن 32 مهمة تختلف في الشكل ومستوى التعقيد (الجدول 1).

يحتوي الجزء الأول على 24 مهمة ، منها 9 مهام مع اختيار وتسجيل عدد الإجابة الصحيحة و 15 مهمة بإجابة قصيرة ، بما في ذلك المهام مع التسجيل الذاتي للإجابة في شكل رقم ، وكذلك مهام التأسيس. المراسلات والاختيار من متعدد ، حيث تكون الإجابات مطلوبة ، تكتب على شكل تسلسل من الأرقام.

يحتوي الجزء 2 على 8 مهام ، يجمعها نشاط مشترك - حل المشكلات. من بين هذه ، 3 مهام ذات إجابة قصيرة (25-27) و 5 مهام (28-32) ، والتي من الضروري تقديم إجابة مفصلة عنها.

التحضير لـ OGE وامتحان الدولة الموحدة

التعليم الثانوي العام

خط UMK A.V.Grachev. الفيزياء (10-11) (أساسي ، متقدم)

خط UMK A.V.Grachev. الفيزياء (7-9)

خط UMK A. V. Peryshkin. الفيزياء (7-9)

التحضير لامتحان الفيزياء: أمثلة ، حلول ، شروحات

نقوم بتحليل مهام امتحان الفيزياء (الخيار ج) مع المعلم.

ليبيديفا أليفتينا سيرجيفنا ، مدرس فيزياء ، خبرة عملية 27 عامًا. دبلوم وزارة التربية والتعليم في منطقة موسكو (2013) ، امتنان من رئيس منطقة بلدية فوسكريسنسكي (2015) ، دبلوم رئيس رابطة معلمي الرياضيات والفيزياء في منطقة موسكو (2015).

يعرض العمل مهام بمستويات مختلفة من التعقيد: أساسية ومتقدمة وعالية. مهام المستوى الأساسي هي مهام بسيطة تختبر استيعاب أهم المفاهيم الفيزيائية والنماذج والظواهر والقوانين. تهدف مهام المستوى المتقدم إلى اختبار القدرة على استخدام مفاهيم وقوانين الفيزياء لتحليل العمليات والظواهر المختلفة ، وكذلك القدرة على حل المشكلات لتطبيق قانون أو قانونين (الصيغ) على أي من موضوعات دورة فيزياء المدرسة. في العمل 4 ، تعتبر مهام الجزء 2 مهام ذات مستوى عالٍ من التعقيد وتختبر القدرة على استخدام قوانين ونظريات الفيزياء في وضع متغير أو جديد. يتطلب إنجاز مثل هذه المهام تطبيق المعرفة من قسمين ثلاثة أقسام فيزيائية في وقت واحد ، أي مستوى عالي من التدريب. يتوافق هذا الخيار تمامًا مع الإصدار التجريبي من الاستخدام في عام 2017 ، ويتم أخذ المهام من البنك المفتوح لمهام الاستخدام.

يوضح الشكل رسمًا بيانيًا لاعتماد وحدة السرعة في الوقت المحدد ر. حدد من الرسم البياني المسار الذي قطعته السيارة في الفترة الزمنية من 0 إلى 30 ثانية.

حل.يتم تعريف المسار الذي تقطعه السيارة في الفترة الزمنية من 0 إلى 30 ثانية ببساطة على أنه منطقة شبه منحرف ، والتي تكون قواعدها هي الفواصل الزمنية (30-0) = 30 ثانية و (30-10) = 20 ث ، والارتفاع هو السرعة الخامس= 10 م / ث ، أي

س =	(30 + 20) مع	10 م / ث = 250 م.
	2

إجابة. 250 م

تُرفع كتلة ١٠٠ كجم رأسيًا إلى أعلى بحبل. يوضح الشكل اعتماد إسقاط السرعة الخامسالحمل على المحور موجه للأعلى ، من وقت ر. حدد معامل شد الكابل أثناء الرفع.

حل.حسب منحنى إسقاط السرعة الخامسالحمل على محور موجه عموديًا لأعلى ، من وقت ر، يمكنك تحديد إسقاط تسارع الحمل

أ =	∆الخامس	=	(8-2) م / ث	\ u003d 2 م / ث 2.
	∆ر		3 ق

يتم التأثير على الحمل من خلال: توجيه الجاذبية عموديًا لأسفل وقوة شد الكبل الموجهة على طول الكبل عموديًا لأعلى ، انظر الشكل. 2. دعنا نكتب المعادلة الأساسية للديناميكيات. دعنا نستخدم قانون نيوتن الثاني. المجموع الهندسي للقوى المؤثرة على الجسم يساوي حاصل ضرب كتلة الجسم والتسارع الناتج عنه.

+ = (1)

دعنا نكتب معادلة إسقاط المتجهات في الإطار المرجعي المرتبط بالأرض ، سيتم توجيه محور OY لأعلى. يكون إسقاط قوة الشد موجبًا ، نظرًا لأن اتجاه القوة يتزامن مع اتجاه محور OY ، فإن إسقاط قوة الجاذبية يكون سالبًا ، نظرًا لأن متجه القوة هو عكس محور OY ، وهو إسقاط متجه التسارع هو أيضًا موجب ، لذلك يتحرك الجسم بالتسارع لأعلى. لدينا

تي – ملغ = أماه (2);

من الصيغة (2) معامل قوة الشد

تي = م(ز + أ) = 100 كجم (10 + 2) م / ث 2 = 1200 نيوتن.

إجابة. 1200 ن.

يُجر الجسم على طول سطح أفقي خشن بسرعة ثابتة ، مقياسها 1.5 م / ث ، مع تطبيق القوة عليه كما هو موضح في الشكل (1). في هذه الحالة ، وحدة قوة الاحتكاك الانزلاقي المؤثرة على الجسم هي 16 نيوتن. ما هي القوة الناتجة عن القوة؟ F?

حل.لنتخيل العملية الفيزيائية المحددة في حالة المشكلة ونرسم رسمًا تخطيطيًا يوضح جميع القوى المؤثرة على الجسم (الشكل 2). دعونا نكتب المعادلة الأساسية للديناميات.

TR + = (1)

بعد اختيار نظام مرجعي مرتبط بسطح ثابت ، نكتب معادلات لإسقاط المتجهات على محاور الإحداثيات المحددة. وفقًا لظروف المشكلة ، يتحرك الجسم بشكل موحد ، لأن سرعته ثابتة وتساوي 1.5 م / ث. هذا يعني أن عجلة الجسم تساوي صفرًا. قوتان تعملان أفقيًا على الجسم: انزلاق قوة الاحتكاك tr. والقوة التي يجر بها الجسم. إن إسقاط قوة الاحتكاك سلبي ، لأن متجه القوة لا يتطابق مع اتجاه المحور X. قوة الإسقاط Fإيجابي. نذكرك أنه للعثور على الإسقاط ، نخفض الخط العمودي من بداية المتجه ونهايته إلى المحور المحدد. مع وضع هذا في الاعتبار ، لدينا: Fكوس- F tr = 0 ؛ (1) التعبير عن إسقاط القوة F، هذا F cosα = F tr = 16 N ؛ (2) إذن القوة المطورة بواسطة القوة ستكون مساوية لـ ن = Fكوسلفا الخامس(3) لنقم بالاستبدال ، مع مراعاة المعادلة (2) ، واستبدال البيانات المقابلة في المعادلة (3):

ن\ u003d 16 N 1.5 م / ث \ u003d 24 وات.

إجابة. 24 وات.

يتأرجح الحمل المثبت على زنبرك خفيف بصلابة 200 نيوتن / م عموديًا. يوضح الشكل مؤامرة من الإزاحة xالبضائع من الوقت ر. حدد وزن الحمولة. جولة إجابتك إلى أقرب عدد صحيح.

حل.يتأرجح الوزن الموجود على الزنبرك عموديًا. وفقًا لمنحنى إزاحة الحمل Xمن وقت ر، تحديد فترة تذبذب الحمل. فترة التذبذب هي تي= 4 ق ؛ من الصيغة تي= 2π نعبر عن الكتلة مالبضائع.

=	تي	;	م	=	تي 2	; م = ك	تي 2	; م= 200 ه / م	(4 ق) 2	= 81.14 كجم 81 كجم.
	2π		ك		4π 2		4π 2		39,438

إجابة: 81 كجم

يوضح الشكل نظامًا من كتلتين خفيفتين وكابل عديم الوزن ، يمكنك بواسطته موازنة أو رفع حمولة 10 كجم. الاحتكاك لا يكاد يذكر. بناءً على تحليل الشكل أعلاه ، حدد اثنينالبيانات الصحيحة وبيان أرقامها في الإجابة.

1. لكي تحافظ على توازن الحمل ، عليك أن تعمل على طرف الحبل بقوة مقدارها 100 نيوتن.
2. نظام الكتل الموضح في الشكل لا يعطي قوة.
3. ح، تحتاج إلى سحب جزء من الحبل بطول 3 ح.
4. لرفع حمولة ببطء إلى ارتفاع حح.

حل.في هذه المهمة ، من الضروري استدعاء آليات بسيطة ، وهي الكتل: كتلة متحركة وثابتة. تعطي الكتلة المتحركة ربحًا في القوة مرتين ، بينما يجب سحب جزء الحبل ضعف الطول ، ويتم استخدام الكتلة الثابتة لإعادة توجيه القوة. في العمل ، آليات الفوز البسيطة لا تعطي. بعد تحليل المشكلة ، نختار على الفور البيانات اللازمة:

1. لرفع حمولة ببطء إلى ارتفاع ح، تحتاج إلى سحب جزء من الحبل بطول 2 ح.
2. لكي تحافظ على توازن الحمل ، عليك أن تعمل على طرف الحبل بقوة مقدارها 50 نيوتن.

إجابة. 45.

يتم غمر وزن الألمنيوم ، المثبت على خيط عديم الوزن وغير قابل للتمدد ، تمامًا في وعاء به ماء. الحمولة لا تلامس جدران وقاع السفينة. بعد ذلك ، يتم غمر حمولة حديدية في نفس الوعاء بالماء ، كتلته تساوي كتلة حمولة الألمنيوم. كيف سيتغير معامل قوة شد الخيط ومعامل قوة الجاذبية المؤثرة على الحمل نتيجة لهذا؟

1. يزيد؛
2. ينقص
3. لا يتغير.

حل.نقوم بتحليل حالة المشكلة ونختار تلك المعلمات التي لا تتغير أثناء الدراسة: هذه هي كتلة الجسم والسائل الذي ينغمس فيه الجسم في الخيوط. بعد ذلك ، من الأفضل عمل رسم تخطيطي والإشارة إلى القوى المؤثرة على الحمل: قوة شد الخيط Fالتحكم ، موجه على طول الخيط لأعلى ؛ توجه الجاذبية عموديا إلى أسفل ؛ قوة أرخميدس أ، يعمل من جانب السائل على الجسم المغمور ويوجه لأعلى. وفقًا لظروف المشكلة ، فإن كتلة الأحمال هي نفسها ، وبالتالي ، فإن معامل قوة الجاذبية المؤثرة على الحمل لا يتغير. نظرًا لاختلاف كثافة البضائع ، سيكون الحجم مختلفًا أيضًا.

الخامس =	م	.
	ص

كثافة الحديد 7800 كجم / م 3 ، وحمل الألمنيوم 2700 كجم / م 3. لذلك، الخامسو< فرجينيا. الجسم في حالة توازن ، نتيجة كل القوى المؤثرة على الجسم هي صفر. دعنا نوجه محور الإحداثيات OY لأعلى. نكتب المعادلة الأساسية للديناميكيات ، مع مراعاة إسقاط القوى ، في الشكل Fعلى سبيل المثال + فا – ملغ= 0 ؛ (1) نعبر عن قوة التوتر F extr = ملغ – فا(2) ؛ تعتمد قوة أرخميدس على كثافة السائل وحجم الجزء المغمور من الجسم فا = ρ gV p.h.t. (3) ؛ لا تتغير كثافة السائل ، وحجم الجسم الحديدي أقل الخامسو< فرجينيا، لذلك فإن قوة أرخميدس المؤثرة على حمل الحديد ستكون أقل. نخلص إلى استنتاج حول معامل قوة شد الخيط ، بالعمل مع المعادلة (2) ، سوف يزداد.

إجابة. 13.

كتلة شريط مينزلق من مستوى ثابت مائل خشن بزاوية α عند القاعدة. معامل تسارع القضيب يساوي أ، يزداد معامل سرعة الشريط. يمكن إهمال مقاومة الهواء.

أنشئ تطابقًا بين الكميات الفيزيائية والصيغ التي يمكن حسابها بها. لكل موضع في العمود الأول ، حدد الموضع المقابل من العمود الثاني واكتب الأرقام المحددة في الجدول أسفل الأحرف المقابلة.

ب) معامل الاحتكاك للشريط على المستوى المائل

3) ملغكوسلفا

4) sinα -	أ
	زكوسلفا

حل.تتطلب هذه المهمة تطبيق قوانين نيوتن. نوصي بعمل رسم تخطيطي ؛ تشير إلى جميع الخصائص الحركية للحركة. إذا أمكن ، قم بتصوير متجه التسارع وناقلات جميع القوى المطبقة على الجسم المتحرك ؛ تذكر أن القوى المؤثرة على الجسم هي نتيجة التفاعل مع الأجسام الأخرى. ثم اكتب المعادلة الأساسية للديناميكيات. اختر نظامًا مرجعيًا وقم بتدوين المعادلة الناتجة لإسقاط القوة ومتجهات التسارع ؛

باتباع الخوارزمية المقترحة ، سنقوم بعمل رسم تخطيطي (الشكل 1). يوضح الشكل القوى المطبقة على مركز ثقل الشريط ، ومحاور الإحداثيات للنظام المرجعي المرتبطة بسطح المستوى المائل. نظرًا لأن جميع القوى ثابتة ، فإن حركة الشريط ستكون متغيرة بشكل متساوٍ مع زيادة السرعة ، أي يتم توجيه متجه التسارع في اتجاه الحركة. دعنا نختار اتجاه المحاور كما هو موضح في الشكل. دعنا نكتب إسقاطات القوى على المحاور المختارة.

دعونا نكتب المعادلة الأساسية للديناميات:

TR + = (1)

دعونا نكتب هذه المعادلة (1) لإسقاط القوى والتسارع.

على محور OY: يكون إسقاط قوة رد فعل الدعم موجبًا ، نظرًا لأن المتجه يتزامن مع اتجاه محور OY لا ص = ن؛ إسقاط قوة الاحتكاك يساوي صفرًا لأن المتجه عمودي على المحور ؛ سيكون إسقاط الجاذبية سالبًا ومتساويًا إم جي= – ملغكوسلفا. الإسقاط ناقلات تسارع أ ذ= 0 ، لأن متجه التسارع عمودي على المحور. لدينا ن – ملغ cosα = 0 (2) من المعادلة نعبر عن قوة رد الفعل المؤثرة على الشريط من جانب المستوى المائل. ن = ملغكوسلفا (3). دعنا نكتب الإسقاطات على محور OX.

على محور OX: قوة الإسقاط نيساوي الصفر ، لأن المتجه عمودي على محور OX ؛ إسقاط قوة الاحتكاك سلبي (يتم توجيه المتجه في الاتجاه المعاكس بالنسبة للمحور المحدد) ؛ إسقاط الجاذبية موجب ومتساوي ملغ س = ملغ sinα (4) من مثلث قائم الزاوية. إسقاط التسارع الإيجابي فأس = أ؛ ثم نكتب المعادلة (1) مع مراعاة الإسقاط ملغ sinα- F tr = أماه (5); F tr = م(ز sinα- أ) (6) ؛ تذكر أن قوة الاحتكاك تتناسب مع قوة الضغط الطبيعي ن.

الدير F tr = μ ن(7) ، نعبر عن معامل الاحتكاك للشريط على المستوى المائل.

μ =	Fآر	=	م(ز sinα- أ)	= tanα -	أ	(8).
	ن		ملغكوسلفا		زكوسلفا

نختار المواقف المناسبة لكل حرف.

إجابة.أ -3 ؛ ب - 2.

المهمة 8. الأكسجين الغازي موجود في وعاء بحجم 33.2 لترًا. ضغط الغاز 150 كيلو باسكال ودرجة حرارته 127 درجة مئوية. احسب كتلة الغاز في هذا الوعاء. اكتب إجابتك بالجرام وقم بالتقريب لأقرب عدد صحيح.

حل.من المهم الانتباه إلى تحويل الوحدات إلى نظام SI. حول درجة الحرارة إلى كلفن تي = ر° С + 273 ، الحجم الخامس= 33.2 لتر = 33.2 10 -3 م 3 ؛ نترجم الضغط ص= 150 كيلو باسكال = 150000 باسكال. استخدام معادلة الغاز المثالية للحالة

التعبير عن كتلة الغاز.

تأكد من الانتباه إلى الوحدة التي يُطلب منك فيها كتابة الإجابة. انها مهمة جدا.

إجابة. 48

المهمة 9.تمدد غاز أحادي الذرة مثالي بمقدار 0.025 مول بشكل ثابت. في الوقت نفسه ، انخفضت درجة حرارته من + 103 درجة مئوية إلى + 23 درجة مئوية. ما هو العمل الذي يقوم به الغاز؟ اكتب إجابتك بالجول وقم بالتقريب لأقرب عدد صحيح.

حل.أولاً ، الغاز هو عدد أحادي درجات الحرية أنا= 3 ، ثانيًا ، يتمدد الغاز بشكل ثابت - وهذا يعني عدم انتقال الحرارة س= 0. يعمل الغاز عن طريق تقليل الطاقة الداخلية. مع وضع هذا في الاعتبار ، نكتب القانون الأول للديناميكا الحرارية كـ 0 = ∆ يو + أ G ؛ (1) نعبر عن عمل الغاز أز = – يو(2) ؛ نكتب التغيير في الطاقة الداخلية لغاز أحادي الذرة

إجابة. 25 ج.

الرطوبة النسبية لجزء من الهواء عند درجة حرارة معينة هي 10٪. كم مرة يجب تغيير ضغط هذا الجزء من الهواء حتى تزداد رطوبته النسبية بنسبة 25٪ عند درجة حرارة ثابتة؟

حل.غالبًا ما تسبب الأسئلة المتعلقة بالبخار المشبع ورطوبة الهواء صعوبات لأطفال المدارس. دعنا نستخدم الصيغة لحساب الرطوبة النسبية للهواء

وفقًا لحالة المشكلة ، لا تتغير درجة الحرارة ، مما يعني أن ضغط بخار التشبع يظل كما هو. لنكتب الصيغة (1) لحالتين من الهواء.

φ 1 \ u003d 10٪ ؛ φ 2 = 35٪

نعبر عن ضغط الهواء من الصيغ (2) ، (3) ونوجد نسبة الضغوط.

ص 2	=	φ 2	=	35	= 3,5
ص 1		φ 1		10

إجابة.يجب زيادة الضغط بمقدار 3.5 مرات.

تم تبريد المادة الساخنة في الحالة السائلة ببطء في فرن صهر بقوة ثابتة. يوضح الجدول نتائج قياسات درجة حرارة مادة ما بمرور الوقت.

اختر من القائمة المقترحة اثنينالعبارات التي تتوافق مع نتائج القياسات وتشير إلى أرقامها.

1. درجة انصهار المادة في ظل هذه الظروف هي 232 درجة مئوية.
2. في 20 دقيقة. بعد بدء القياسات ، كانت المادة في الحالة الصلبة فقط.
3. السعة الحرارية للمادة في الحالة السائلة والصلبة هي نفسها.
4. بعد 30 دقيقة. بعد بدء القياسات ، كانت المادة في الحالة الصلبة فقط.
5. استغرقت عملية تبلور المادة أكثر من 25 دقيقة.

حل.مع تبريد المادة ، انخفضت طاقتها الداخلية. تسمح نتائج قياسات درجة الحرارة بتحديد درجة الحرارة التي تبدأ عندها المادة في التبلور. طالما أن مادة ما تتغير من حالة سائلة إلى حالة صلبة ، فإن درجة الحرارة لا تتغير. مع العلم أن درجة حرارة الانصهار ودرجة حرارة التبلور هي نفسها ، نختار العبارة:

1. درجة انصهار المادة في ظل هذه الظروف هي 232 درجة مئوية.

العبارة الصحيحة الثانية هي:

4. بعد 30 دقيقة. بعد بدء القياسات ، كانت المادة في الحالة الصلبة فقط. نظرًا لأن درجة الحرارة في هذه المرحلة الزمنية أقل بالفعل من درجة حرارة التبلور.

إجابة. 14.

في نظام معزول ، تبلغ درجة حرارة الجسم "أ" + 40 درجة مئوية ، بينما تبلغ درجة حرارة الجسم "ب" + 65 درجة مئوية. يتم وضع هذه الأجسام في اتصال حراري مع بعضها البعض. بعد مرور بعض الوقت ، يتم الوصول إلى التوازن الحراري. كيف تغيرت درجة حرارة الجسم "ب" والطاقة الداخلية الكلية للجسم "أ" و "ب" نتيجة لذلك؟

لكل قيمة ، حدد الطبيعة المناسبة للتغيير:

1. زيادة؛
2. انخفض؛
3. لم يتغير.

اكتب في الجدول الأرقام المحددة لكل كمية مادية. يمكن تكرار الأرقام في الإجابة.

حل.إذا لم تحدث تحولات للطاقة في نظام أجسام معزول باستثناء التبادل الحراري ، فإن كمية الحرارة المنبعثة من الأجسام التي تنخفض طاقتها الداخلية تساوي كمية الحرارة التي تتلقاها الأجسام التي تزداد طاقتها الداخلية. (وفقًا لقانون الحفاظ على الطاقة). في هذه الحالة ، لا يتغير إجمالي الطاقة الداخلية للنظام. يتم حل مشاكل هذا النوع على أساس معادلة توازن الحرارة.

∆U = ∑	ن	∆يو أنا = 0 (1);
	أنا = 1

أين ∆ يو- تغير في الطاقة الداخلية.

في حالتنا ، نتيجة لانتقال الحرارة ، تقل الطاقة الداخلية للجسم B ، مما يعني أن درجة حرارة هذا الجسم تنخفض. تزداد الطاقة الداخلية للجسم أ ، حيث أن الجسم يتلقى كمية الحرارة من الجسم ب ، فتزداد درجة حرارته. إجمالي الطاقة الداخلية للجسمين A و B لا يتغير.

إجابة. 23.

بروتون ص، في الفجوة بين أقطاب المغناطيس الكهربائي ، لها سرعة عمودية على ناقل تحريض المجال المغناطيسي ، كما هو موضح في الشكل. أين تعمل قوة لورنتز على البروتون الموجه بالنسبة إلى الشكل (أعلى ، نحو المراقب ، بعيدًا عن المراقب ، أسفل ، يسار ، يمين)

حل.يعمل مجال مغناطيسي على جسيم مشحون بقوة لورنتز. لتحديد اتجاه هذه القوة ، من المهم أن نتذكر قاعدة الذاكرة لليد اليسرى ، ولا ننسى أن نأخذ في الاعتبار شحنة الجسيم. نوجه أصابع اليد اليسرى الأربعة على طول متجه السرعة ، بالنسبة لجسيم موجب الشحنة ، يجب أن يدخل المتجه راحة اليد بشكل عمودي ، ويظهر الإبهام جانباً بمقدار 90 درجة اتجاه قوة لورنتز التي تعمل على الجسيم. نتيجة لذلك ، لدينا أن متجه قوة لورنتز يتم توجيهه بعيدًا عن المراقب بالنسبة إلى الشكل.

إجابة.من المراقب.

معامل شدة المجال الكهربائي في مكثف هواء مسطح بسعة 50 μF هو 200 فولت / م. المسافة بين ألواح المكثف 2 مم. ما شحنة المكثف؟ اكتب إجابتك في درجة مئوية.

حل.دعنا نحول جميع وحدات القياس إلى نظام SI. السعة C = 50 μF = 50 10 -6 F ، المسافة بين اللوحات د= 2 10 -3 م تتعامل المشكلة مع مكثف هواء مسطح - جهاز لتجميع الشحنة الكهربائية وطاقة المجال الكهربائي. من صيغة السعة الكهربائية

أين دهي المسافة بين الألواح.

دعونا نعبر عن التوتر يو= هـ د(4) ؛ عوّض بـ (4) في (2) واحسب شحنة المكثف.

ف = ج · إد= 50 10-6200 0.002 = 20 درجة مئوية

انتبه للوحدات التي تحتاج لكتابة الإجابة بها. لقد تلقيناها في المعلقات ، لكننا قدمناها في درجة مئوية.

إجابة. 20 درجة مئوية.

أجرى الطالب التجربة على انكسار الضوء المعروض في الصورة. كيف تتغير زاوية انكسار الضوء المنتشر في الزجاج ومعامل انكسار الزجاج مع زيادة زاوية السقوط؟

1. بازدياد
2. النقصان
3. لا يتغير
4. سجل الأرقام المحددة لكل إجابة في الجدول. يمكن تكرار الأرقام في الإجابة.

حل.في مهام مثل هذه الخطة ، نتذكر ما هو الانكسار. هذا تغيير في اتجاه انتشار الموجة عند المرور من وسط إلى آخر. إنه ناتج عن حقيقة أن سرعات انتشار الموجة في هذه الوسائط مختلفة. بعد أن اكتشفنا الوسيط الذي ينتشر فيه الضوء ، نكتب قانون الانكسار في الصورة

sinα	=	ن 2	,
sinβ		ن 1

أين ن 2 - معامل الانكسار المطلق للزجاج ، الوسط الذي ينطلق منه الضوء ؛ ن 1 هو معامل الانكسار المطلق للوسيط الأول الذي يأتي منه الضوء. للهواء ن 1 = 1. α هي زاوية سقوط الشعاع على سطح نصف أسطوانة زجاجية ، β هي زاوية انكسار الحزمة في الزجاج. علاوة على ذلك ، ستكون زاوية الانكسار أقل من زاوية السقوط ، لأن الزجاج هو وسط كثيف بصريًا - وسيط مع معامل انكسار مرتفع. سرعة انتشار الضوء في الزجاج أبطأ. يرجى ملاحظة أنه يتم قياس الزوايا من العمود العمودي المستعاد عند نقطة سقوط الحزمة. إذا قمت بزيادة زاوية السقوط ، فإن زاوية الانكسار ستزداد أيضًا. لن يتغير معامل انكسار الزجاج عن هذا.

إجابة.

العبور النحاسي في الوقت المناسب ر 0 = 0 يبدأ التحرك بسرعة 2 م / ث على طول القضبان الموصلة الأفقية المتوازية ، والتي يتم توصيل نهاياتها بمقاوم 10 أوم. النظام بأكمله في مجال مغناطيسي عمودي موحد. مقاومة العبور والقضبان لا تكاد تذكر ، ويكون العبور دائمًا عموديًا على القضبان. يتغير تدفق Ф لمتجه الحث المغناطيسي عبر الدائرة التي شكلتها العبور والقضبان والمقاوم بمرور الوقت ركما هو موضح في الرسم البياني.

باستخدام الرسم البياني ، حدد عبارتين صحيحتين وأشر إلى أرقامهما في إجابتك.

1. بحلول الوقت ر\ u003d 0.1 ثانية ، التغيير في التدفق المغناطيسي عبر الدائرة هو 1 ميغاواط.
2. التعريفي الحالي في العبور في النطاق من ر= 0.1 ثانية ر= 0.3 ثانية كحد أقصى.
3. وحدة EMF للتحريض التي تحدث في الدائرة هي 10 mV.
4. قوة التيار الحثي المتدفق في العبور هي 64 مللي أمبير.
5. للحفاظ على حركة العبور ، يتم تطبيق قوة عليه ، يكون إسقاطها في اتجاه القضبان 0.2 نيوتن.

حل.وفقًا للرسم البياني لاعتماد تدفق ناقل الحث المغناطيسي عبر الدائرة في الوقت المحدد ، نحدد الأقسام التي يتغير فيها التدفق ، وحيث يكون التغيير في التدفق صفرًا. سيسمح لنا ذلك بتحديد الفترات الزمنية التي سيحدث فيها التيار الاستقرائي في الدائرة. البيان الصحيح:

1) بحلول الوقت ر= 0.1 ثانية التغيير في التدفق المغناطيسي عبر الدائرة هو 1 ميغاواط ∆F = (1-0) 10 -3 Wb ؛ يتم تحديد وحدة EMF للتحريض التي تحدث في الدائرة باستخدام قانون EMP

إجابة. 13.

وفقًا للرسم البياني لاعتماد قوة التيار في الوقت المحدد في دائرة كهربائية يكون تحريضها 1 مللي أمبير في الساعة ، حدد وحدة EMF ذاتية الحث في الفترة الزمنية من 5 إلى 10 ثوانٍ. اكتب إجابتك في microvolts.

حل.دعنا نحول جميع الكميات إلى نظام SI ، أي نترجم محاثة 1 mH إلى H ، نحصل على 10 -3 H. سيتم أيضًا تحويل القوة الحالية الموضحة في الشكل بالمللي أمبير إلى A بضربها في 10 -3.

صيغة الحث الذاتي EMF لها الشكل

في هذه الحالة ، يتم إعطاء الفاصل الزمني وفقًا لحالة المشكلة

∆ر= 10 ث - 5 ث = 5 ث

ثواني ووفقًا للجدول الزمني نحدد الفاصل الزمني للتغيير الحالي خلال هذا الوقت:

∆أنا= 30 10 –3 - 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 أ.

نستبدل القيم العددية في الصيغة (2) ، نحصل عليها

| Ɛ | \ u003d 2 10 -6 V أو 2 μV.

إجابة. 2.

يتم الضغط بإحكام على لوحين شفافين متوازيين مع بعضهما البعض. يسقط شعاع من الضوء من الهواء على سطح اللوحة الأولى (انظر الشكل). من المعروف أن معامل انكسار الصفيحة العلوية يساوي ن 2 = 1.77. إنشاء تطابق بين الكميات المادية وقيمها. لكل موضع في العمود الأول ، حدد الموضع المقابل من العمود الثاني واكتب الأرقام المحددة في الجدول أسفل الأحرف المقابلة.

حل.لحل المشاكل المتعلقة بانكسار الضوء في الواجهة بين وسيطين ، على وجه الخصوص ، المشاكل المتعلقة بمرور الضوء عبر الألواح المتوازية المستوية ، يمكن التوصية بالترتيب التالي للحل: قم بعمل رسم يشير إلى مسار الأشعة القادمة من واحد متوسطة إلى أخرى عند نقطة حدوث الحزمة عند السطح البيني بين وسيطين ، ارسم خطًا عاديًا على السطح ، وحدد زوايا الوقوع والانكسار. انتبه بشكل خاص للكثافة البصرية للوسائط قيد الدراسة وتذكر أنه عندما يمر شعاع ضوئي من وسط أقل كثافة بصريًا إلى وسط أكثر كثافة بصريًا ، فإن زاوية الانكسار ستكون أقل من زاوية الوقوع. يوضح الشكل الزاوية بين الشعاع الساقط والسطح ، ونحتاج إلى زاوية السقوط. تذكر أنه يتم تحديد الزوايا من العمودي المستعاد عند نقطة السقوط. نحدد أن زاوية سقوط الحزمة على السطح هي 90 درجة - 40 درجة = 50 درجة ، معامل الانكسار ن 2 = 1,77; ن 1 = 1 (هواء).

لنكتب قانون الانكسار

sinβ =	الخطيئة 50	= 0,4327 ≈ 0,433
	1,77

دعونا نبني مسارًا تقريبيًا للحزمة عبر الألواح. نستخدم الصيغة (1) للحدود 2-3 و3-1. ردا على ذلك نحصل عليه

أ) جيب زاوية سقوط الشعاع على الحدود 2-3 بين الصفيحتين هو 2) 0.433 ؛

ب) زاوية انكسار الحزمة عند عبور الحد 3-1 (بالراديان) هي 4) 0.873.

إجابة. 24.

حدد عدد جسيمات ألفا وعدد البروتونات التي يتم الحصول عليها نتيجة تفاعل الاندماج النووي الحراري

+ → x+ ذ;

حل.في جميع التفاعلات النووية ، يتم مراعاة قوانين حفظ الشحنة الكهربائية وعدد النكليونات. قم بالإشارة إلى x عدد جسيمات ألفا ، و y عدد البروتونات. دعونا نجعل المعادلات

+ → س + ص ؛

حل النظام لدينا x = 1; ذ = 2

إجابة. 1 - جسيم ألفا ؛ 2 - البروتونات.

معامل زخم الفوتون الأول هو 1.32 · 10 -28 كجم م / ث ، وهو أقل بمقدار 9.48 · 10 -28 كجم م / ث من وحدة الدفع للفوتون الثاني. أوجد نسبة الطاقة E 2 / E 1 للفوتونين الثاني والأول. قرب إجابتك لأعشار.

حل.إن زخم الفوتون الثاني أكبر من زخم الفوتون الأول حسب الحالة ، لذلك يمكننا أن نتخيل ص 2 = ص 1 + ∆ ص(1). يمكن التعبير عن طاقة الفوتون من حيث زخم الفوتون باستخدام المعادلات التالية. هذا ه = مولودية 2 (1) و ص = مولودية(2) ، إذن

ه = الكمبيوتر (3),

أين ههي طاقة الفوتون ، صهو زخم الفوتون ، م هو كتلة الفوتون ، ج= 3 10 8 m / s هي سرعة الضوء. مع مراعاة الصيغة (3) ، لدينا:

ه 2	=	ص 2	= 8,18;
ه 1		ص 1

نقرب الإجابة لأجزاء من عشرة ونحصل على 8.2.

إجابة. 8,2.

تعرضت نواة الذرة لانحلال البوزيترون المشع. كيف غيّر هذا الشحنة الكهربائية للنواة وعدد النيوترونات فيها؟

لكل قيمة ، حدد الطبيعة المناسبة للتغيير:

1. زيادة؛
2. انخفض؛
3. لم يتغير.

اكتب في الجدول الأرقام المحددة لكل كمية مادية. يمكن تكرار الأرقام في الإجابة.

حل.البوزيترون β - يحدث الاضمحلال في النواة الذرية أثناء تحول البروتون إلى نيوترون مع انبعاث البوزيترون. نتيجة لذلك ، يزداد عدد النيوترونات في النواة بمقدار واحد ، وتنخفض الشحنة الكهربائية بمقدار واحد ، ويظل عدد كتلة النواة دون تغيير. وبالتالي ، يكون رد فعل التحول لعنصر ما كما يلي:

إجابة. 21.

أجريت خمس تجارب في المعمل لرصد الانعراج باستخدام حواجز شبكية مختلفة للحيود. تم إضاءة كل من حواجز شبكية بأشعة متوازية من ضوء أحادي اللون بطول موجي معين. كان الضوء في جميع الحالات حادثًا عموديًا على المشبك. في اثنتين من هذه التجارب ، لوحظ نفس العدد من الحد الأقصى للحيود الرئيسي. أشر أولاً إلى رقم التجربة التي تم فيها استخدام محزوز الحيود بفترة أقصر ، ثم حدد رقم التجربة التي تم فيها استخدام محزوز الحيود لفترة أطول.

حل.حيود الضوء هو ظاهرة شعاع ضوئي في منطقة الظل الهندسي. يمكن ملاحظة الانعراج عند مواجهة مناطق أو ثقوب معتمة في مسار الموجة الضوئية في حواجز كبيرة ومعتمة للضوء ، وتتناسب أبعاد هذه المناطق أو الثقوب مع الطول الموجي. أحد أهم أجهزة الانعراج هو محزوز الحيود. تحدد المعادلة الاتجاهات الزاوية إلى الحد الأقصى لنمط الانعراج

د sinφ = كλ (1) ،

أين دهي فترة محزوز الحيود ، φ هي الزاوية بين الخط العمودي للشبكة والاتجاه إلى أحد الحدود القصوى لنمط الانعراج ، λ هو الطول الموجي للضوء ، كهو عدد صحيح يسمى ترتيب الحد الأقصى للحيود. التعبير عن المعادلة (1)

عند اختيار الأزواج وفقًا للظروف التجريبية ، نختار أولاً 4 حيث تم استخدام محزوز الحيود بفترة زمنية أصغر ، ثم يكون عدد التجربة التي تم فيها استخدام محزوز الحيود ذات فترة زمنية كبيرة هو 2.

إجابة. 42.

يتدفق التيار عبر المقاوم السلكي. تم استبدال المقاوم بآخر ، بسلك من نفس المعدن وبنفس الطول ، ولكن مع نصف مساحة المقطع العرضي ، وكان نصف التيار يمر عبره. كيف سيتغير الجهد عبر المقاوم ومقاومته؟

لكل قيمة ، حدد الطبيعة المناسبة للتغيير:

1. سيزيد؛
2. سوف يتناقص؛
3. لن تتغير.

اكتب في الجدول الأرقام المحددة لكل كمية مادية. يمكن تكرار الأرقام في الإجابة.

حل.من المهم أن نتذكر الكميات التي تعتمد عليها مقاومة الموصل. صيغة حساب المقاومة هي

قانون أوم لقسم الدائرة ، من الصيغة (2) ، نعبر عن الجهد

يو = أنا ر (3).

وفقًا لظروف المشكلة ، يتكون المقاوم الثاني من سلك من نفس المادة ، بنفس الطول ، لكن منطقة المقطع العرضي مختلفة. المساحة صغيرة مرتين. بالتعويض في (1) نحصل على أن المقاومة تزداد مرتين ، وأن التيار ينخفض ​​بمقدار مرتين ، وبالتالي ، لا يتغير الجهد.

إجابة. 13.

إن فترة تذبذب البندول الرياضي على سطح الأرض أكبر بمقدار 1.2 مرة من فترة تذبذبها على بعض الكواكب. ما هو مُعامل تسارع الجاذبية على هذا الكوكب؟ تأثير الغلاف الجوي في كلتا الحالتين ضئيل.

حل.البندول الرياضي هو نظام يتكون من خيط ، أبعاده أكبر بكثير من أبعاد الكرة والكرة نفسها. قد تنشأ صعوبة في حالة نسيان معادلة طومسون لفترة تذبذب البندول الرياضي.

تي= 2π (1) ؛

لهو طول البندول الرياضي. ز- تسارع الجاذبية.

حسب الشرط

اكسبرس من (3) ز n \ u003d 14.4 م / ث 2. تجدر الإشارة إلى أن تسارع السقوط الحر يعتمد على كتلة الكوكب ونصف القطر

إجابة. 14.4 م / ث 2.

موصل مستقيم بطول 1 متر ، يتدفق من خلاله تيار 3 أ ، يقع في مجال مغناطيسي منتظم مع الحث في= 0.4 T بزاوية 30 درجة للمتجه. ما هو معامل القوة المؤثرة على الموصل من المجال المغناطيسي؟

حل.إذا تم وضع موصل حامل للتيار في مجال مغناطيسي ، فإن الحقل الموجود على الموصل الحامل للتيار سوف يعمل بقوة الأمبير. نكتب صيغة معامل قوة أمبير

Fأ = أنا رطل sinα.

Fأ = 0.6 نيوتن

إجابة. Fأ = 0.6 ن.

تبلغ طاقة المجال المغناطيسي المخزن في الملف عند مرور تيار مباشر من خلاله 120 ج. كم مرة يجب زيادة قوة التيار المتدفق عبر لف الملف من أجل طاقة المجال المغناطيسي المخزنة فيه لزيادة بمقدار 5760 ج.

حل.يتم حساب طاقة المجال المغناطيسي للملف بواسطة الصيغة

دبليوم =	LI 2	(1);
	2

حسب الشرط دبليو 1 = 120 جول إذن دبليو 2 = 120 + 5760 = 5880 ج.

أنا 1 2 =	2دبليو 1	; أنا 2 2 =	2دبليو 2	;
	إل		إل

ثم النسبة الحالية

أنا 2 2	= 49;	أنا 2	= 7
أنا 1 2		أنا 1

إجابة.يجب زيادة القوة الحالية بمقدار 7 مرات. في ورقة الإجابة ، تقوم بإدخال الرقم 7 فقط.

تتكون الدائرة الكهربائية من مصباحين ضوئيين وثنائيين وملف من الأسلاك متصل كما هو موضح في الشكل. (يسمح الصمام الثنائي للتيار بالتدفق في اتجاه واحد فقط ، كما هو موضح في الجزء العلوي من الشكل.) أي من المصابيح سيضيء إذا اقترب القطب الشمالي للمغناطيس من الملف؟ اشرح إجابتك بالإشارة إلى الظواهر والأنماط التي استخدمتها في الشرح.

حل.تخرج خطوط الحث المغناطيسي من القطب الشمالي للمغناطيس وتتباعد. مع اقتراب المغناطيس ، يزداد التدفق المغناطيسي عبر ملف السلك. وفقًا لقاعدة لينز ، يجب توجيه المجال المغناطيسي الناتج عن التيار الاستقرائي للحلقة إلى اليمين. وفقًا لقاعدة gimlet ، يجب أن يتدفق التيار في اتجاه عقارب الساعة (عند النظر إليه من اليسار). في هذا الاتجاه يمر الصمام الثنائي في دائرة المصباح الثاني. لذلك ، سوف يضيء المصباح الثاني.

إجابة.سوف يضيء المصباح الثاني.

طول تكلم الألومنيوم إل= 25 سم ومساحة المقطع العرضي س\ u003d 0.1 سم 2 معلق على خيط من الطرف العلوي. يقع الطرف السفلي على القاع الأفقي للوعاء الذي يصب فيه الماء. طول الجزء المغمور من السماعة ل= 10 سم أوجد القوة F، التي تضغط بها الإبرة على قاع الوعاء ، إذا كان من المعروف أن الخيط يقع عموديًا. كثافة الألمنيوم أ = 2.7 جم / سم 3 ، كثافة الماء بوصة = 1.0 جم / سم 3. تسارع الجاذبية ز= 10 م / ث 2

حل.لنقم برسم توضيحي.

- قوة شد الخيط ؛

- قوة رد فعل قاع الوعاء ؛

أ هي قوة أرخميدس التي تعمل فقط على الجزء المغمور من الجسم وتطبق على مركز الجزء المغمور من التكلم ؛

- قوة الجاذبية المؤثرة على المتحدث من جانب الأرض ويتم تطبيقها على مركز التكلم بالكامل.

بحكم التعريف ، فإن كتلة الكلام مويتم التعبير عن معامل قوة أرخميدس على النحو التالي: م = SLρ أ (1) ؛

Fأ = Slρ في ز (2)

ضع في اعتبارك لحظات القوى بالنسبة إلى نقطة تعليق المتحدث.

م(تي) = 0 هي لحظة قوة التوتر ؛ (3)

م(ن) = NL cosα هي لحظة رد فعل الدعم ؛ (4)

مع الأخذ في الاعتبار علامات اللحظات ، نكتب المعادلة

NLكوس + Slρ في ز (إل –	ل	) cosα = SLρ أ ز	إل	كوس (7)
	2		2

بالنظر إلى أنه وفقًا لقانون نيوتن الثالث ، فإن قوة رد فعل قاع الإناء تساوي القوة Fد التي تضغط بها الإبرة على قاع الوعاء الذي نكتبه ن = Fهـ ومن المعادلة (7) نعبر عن هذه القوة:

و د = [	1	إلρ أ– (1 –	ل	)لρ في] سان جرمان (8).
	2		2إل

بالتعويض بالأرقام ، نحصل على ذلك

Fد = 0.025 ن.

إجابة. Fد = 0.025 ن.

زجاجة تحتوي على م 1 = 1 كغم من النيتروجين ، عند اختباره للقوة انفجر عند درجة حرارة ر 1 = 327 درجة مئوية. ما كتلة الهيدروجين م 2 يمكن تخزينها في مثل هذه الاسطوانة عند درجة حرارة ر 2 \ u003d 27 درجة مئوية ، مع هامش أمان بخمسة أضعاف؟ الكتلة المولية للنيتروجين م 1 \ u003d 28 جم / مول ، هيدروجين م 2 = 2 جم / مول.

حل.نكتب معادلة حالة غاز Mendeleev - Clapeyron المثالي للنيتروجين

أين الخامس- حجم البالون ، تي 1 = ر 1 + 273 درجة مئوية. حسب الحالة ، يمكن تخزين الهيدروجين تحت ضغط ص 2 = ص 1/5 ؛ (3) بالنظر إلى ذلك

يمكننا التعبير عن كتلة الهيدروجين بالعمل فورًا مع المعادلات (2) ، (3) ، (4). تبدو الصيغة النهائية كما يلي:

م 2 =	م 1		م 2		تي 1	(5).
	5		م 1		تي 2

بعد استبدال البيانات العددية م 2 = 28

إجابة. م 2 = 28

في دارة تذبذبية مثالية ، اتساع اهتزازات التيار في المحرِّض أنا= 5 مللي أمبير ، وسعة الجهد عبر المكثف ام= 2.0 V. في الوقت المناسب رالجهد عبر المكثف هو 1.2 فولت. أوجد التيار في الملف في هذه اللحظة.

حل.في الدائرة التذبذبية المثالية ، يتم الحفاظ على طاقة الاهتزازات. في الوقت الحالي ، يتخذ قانون حفظ الطاقة الشكل

ج	يو 2	+ إل	أنا 2	= إل	أنا 2	(1)
	2		2		2

بالنسبة لقيم السعة (القصوى) ، نكتب

ومن المعادلة (2) نعبر عنها

ج	=	أنا 2	(4).
إل		ام 2

دعونا نستبدل (4) ب (3). نتيجة لذلك ، نحصل على:

أنا = أنا (5)

وهكذا ، فإن التيار في الملف في ذلك الوقت رمساوي ل

أنا= 4.0 مللي أمبير.

إجابة. أنا= 4.0 مللي أمبير.

توجد مرآة في قاع خزان بعمق 2 متر. ينعكس شعاع من الضوء ، يمر عبر الماء ، عن المرآة ويخرج من الماء. معامل انكسار الماء 1.33. أوجد المسافة بين نقطة دخول الشعاع في الماء ونقطة خروج الشعاع من الماء ، إذا كانت زاوية سقوط الشعاع 30 درجة

حل.لنقم برسم توضيحي

α هي زاوية سقوط الشعاع ؛

β هي زاوية انكسار الحزمة في الماء ؛

التيار المتردد هو المسافة بين نقطة دخول الشعاع إلى الماء ونقطة خروج الشعاع من الماء.

حسب قانون انكسار الضوء

sinβ =	sinα	(3)
	ن 2

ضع في اعتبارك ΔADB مستطيل. فيه م = ح، ثم DВ = AD

tgβ = ح tgβ = ح	sinα	= ح	sinβ	= ح	sinα	(4)
	كوسβ

نحصل على التعبير التالي:

AC = 2 DB = 2 ح	sinα	(5)

عوّض بالقيم العددية في الصيغة الناتجة (5)

إجابة. 1.63 م

استعدادًا للاختبار ، ندعوك للتعرف عليه برنامج عمل في الفيزياء للصفوف 7-9 إلى خط المواد التعليمية Peryshkina A.V.و برنامج العمل على المستوى المتعمق للصفوف 10-11 إلى TMC Myakisheva G.Ya.البرامج متاحة للعرض والتنزيل المجاني لجميع المستخدمين المسجلين.