ソリューションを備えたエゲ物理学の実際のオプション。物理学の試験の準備: 例、解決策、説明

OGE と統一国家試験の準備

中等一般教育

Line UMK A. V. Grachev。物理学 (10-11) (基本、上級)

Line UMK A. V. Grachev。物理学 (7-9)

Line UMK A. V. Peryshkin。物理学 (7-9)

物理学の試験の準備: 例、解決策、説明

教師と一緒に、物理学の試験のタスク（オプション C）を分析します。

Lebedeva Alevtina Sergeevna、物理学の教師、実務経験 27 年。モスクワ地方教育省卒業証書（2013年）、ヴォスクレセンスキー市区長感謝状（2015年）、モスクワ地方数学物理学教師協会会長卒業証書（2015年）。

この作業は、さまざまなレベルの複雑さ (基本、高度、高度) のタスクを提示します。基本レベルのタスクは、最も重要な物理概念、モデル、現象、および法則の同化をテストする単純なタスクです。上級レベルのタスクは、物理学の概念と法則を使用してさまざまなプロセスと現象を分析する能力と、1 つまたは 2 つの法則 (式) を適用する問題を解決する能力をテストすることを目的としています。学校の物理コース. 作業 4 では、パート 2 のタスクは高度な複雑さのタスクであり、変更された状況または新しい状況で物理学の法則と理論を使用する能力をテストします。このようなタスクを達成するには、物理学の 2 つの 3 つのセクションからの知識を一度に適用する必要があります。ハイレベルなトレーニング。このオプションは、2017 年の USE のデモバージョンと完全に一致しており、タスクは USE タスクのオープンバンクから取得されます。

この図は、速度モジュールの時間依存性を示すグラフです。 t. 0 秒から 30 秒までの時間間隔で自動車が移動した経路をグラフから決定します。

解決。 0 から 30 秒までの時間間隔で車が移動した経路は、台形の面積として最も単純に定義され、そのベースは時間間隔 (30 - 0) = 30 秒および (30 - 10) です。 = 20 秒、高さは速度 v= 10 m/s、つまり

S =	(30 + 20) と	10 メートル/秒 = 250 メートル。
	2

答え。 250メートル

100kgのおもりをロープで垂直に持ち上げます。この図は、速度射影の依存性を示しています Ⅴ時間から上向きの軸の負荷 t. リフト中のケーブル張力のモジュラスを決定します。

解決。速度予測曲線によると v時間から、垂直に上向きの軸にかかる荷重 t、荷重の加速度の投影を決定できます

a =	∆v	=	(8 – 2) メートル/秒	\u003d 2 m / s 2。
	∆t		3秒

荷重は次のように作用します: 垂直下向きの重力と、ケーブルに沿って垂直上向きのケーブル張力 (図を参照)。 2. 力学の基本方程式を書き留めましょう。ニュートンの第二法則を使いましょう。物体に作用する力の幾何学的合計は、物体の質量とそれに加えられる加速度の積に等しくなります。

+ = (1)

地球に関連付けられた参照フレームでのベクトルの射影の式を書き留めてみましょう。OY 軸は上向きになります。張力の投影は正です。力の方向は OY 軸の方向と一致するためです。重力の投影は負です。力のベクトルは OY 軸と反対であるため、加速度ベクトルの投影は負です。も正なので、体は上向きの加速度で動きます。我々は持っています

T – mg = マ (2);

式（2）から引張力の係数

T = メートル(g + a) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N.

答え. 1200 N。

図 (1) に示すように、物体を一定の速度 (係数 1.5 m/s) で粗い水平面に沿って引きずり、力を加えます。この場合、本体に作用する滑り摩擦力のモジュールは 16 N です。ふ?

解決。問題の状態で指定された物理プロセスを想像し、身体に作用するすべての力を示す概略図を作成しましょう (図 2)。力学の基本方程式を書き留めてみましょう。

Tr + + = (1)

固定面に関連付けられた参照系を選択したら、選択した座標軸にベクトルを投影する方程式を書きます。問題の条件によれば、物体の速度は一定で 1.5 m/s であるため、物体は均一に動きます。これは、物体の加速度がゼロであることを意味します。 2 つの力がボディに水平に作用します: 滑り摩擦力 tr. そして体を引きずる力。力のベクトルが軸の方向と一致しないため、摩擦力の射影は負になります。バツ. 力の投影ふポジティブ。投影を見つけるには、ベクトルの最初と最後から選択した軸への垂線を下げます。これを念頭に置いて、次のことを行います。ふ cos- ふ tr = 0; (1) 力の射影を表現するふ、これふ cosα = ふ tr = 16 N; (2) その場合、力によって発生する力は次のようになります。 N = ふ cosα Ⅴ(3) 式 (2) を考慮して置換を行い、対応するデータを式 (3) に代入します。

N\u003d 16 N 1.5 m / s \u003d 24 W.

答え。 24W。

剛性が 200 N/m の軽いバネに固定された荷重が垂直に振動します。この図は、オフセットのプロットを示していますバツ時間からの貨物 t. 負荷の重量を決定します。答えを四捨五入して、最も近い整数にします。

解決。ばね上のおもりは垂直に振動します。荷重変位曲線によるバツ時間から t、負荷の振動の周期を決定します。振動周期は T= 4 秒; 式から T= 2π 質量を表す メートル貨物。

=	T	;	メートル	=	T 2	; メートル = k	T 2	; メートル= 200 時間/分	(4秒) 2	= 81.14kg ≒ 81kg。
	2π		k		4π 2		4π 2		39,438

答え： 81キロ。

この図は、2 つの軽量ブロックと無重力ケーブルのシステムを示しています。このシステムを使用して、10 kg の荷重をバランスまたは持ち上げることができます。摩擦はごくわずかです。上図の分析に基づいて、選択します。二正しいステートメントとその番号を答えに示します。

負荷のバランスを保つには、ロープの端に 100 N の力を加える必要があります。
図に示されているブロックのシステムでは、強度が向上しません。
時間、長さ3のロープのセクションを引き出す必要があります時間.
荷物をゆっくりと高さまで持ち上げる時間時間.

解決。このタスクでは、単純なメカニズム、つまりブロック、つまり可動ブロックと固定ブロックを思い出す必要があります。可動ブロックは 2 倍の力を与えますが、ロープのセクションは 2 倍の長さで引っ張る必要があり、固定ブロックは力の向きを変えるために使用されます。仕事では、勝利の単純なメカニズムは与えられません。問題を分析した後、すぐに必要なステートメントを選択します。

荷物をゆっくりと高さまで持ち上げる時間、長さ2のロープのセクションを引き出す必要があります時間.
負荷のバランスを保つには、ロープの端に 50 N の力を加える必要があります。

答え。 45.

無重力で伸びない糸に固定されたアルミニウム製の重りは、水の入った容器に完全に浸されています。積荷は容器の壁や底に触れません。次に、鉄の負荷を同じ容器に水に浸します。その質量は、アルミニウムの負荷の質量と同じです。この結果、糸の引張力のモジュラスと負荷に作用する重力のモジュラスはどのように変化しますか?

増加します。
減少します。
変わりません。

解決。問題の状態を分析し、調査中に変化しないパラメーターを選択します。これは、体の質量と、体が糸に浸されている液体です。その後、概略図を作成し、負荷に作用する力を示すことをお勧めします: 糸張力の力ふコントロール、スレッドに沿って上向き。垂直下向きの重力。アルキメデスの力 a、浸漬体の液体の側面から作用し、上向きに。問題の条件によれば、荷重の質量は同じであるため、荷重に作用する重力係数は変化しません。商品の密度が違うので、ボリュームも違います。

Ⅴ =	メートル	.
	p

鉄の密度は 7800 kg / m 3 で、アルミニウムの荷重は 2700 kg / m 3 です。したがって、 Ⅴと< ヴァ. 体は平衡状態にあり、体に作用するすべての力の合力はゼロです。座標軸 OY を上に向けましょう。力の投影を考慮して、ダイナミクスの基本方程式を次の形式で記述します。ふ元 + ファ – mg= 0; (1) 張力を表すふエクストラ = mg – ファ(2); アルキメデスの力は、液体の密度と体の水没部分の体積に依存しますファ = ρ gV p.h.t. (3); 液体の密度は変わらず、鉄体の体積は少なくなります Ⅴと< ヴァ、したがって、鉄の負荷に作用するアルキメデスの力は少なくなります。式（2）を使用して、糸張力のモジュラスについて結論を導きます。それは増加します。

答え。 13.

バー質量 メートルベースで角度αの固定された粗い傾斜面から滑り落ちます。バーの加速係数は次のようになります a、バーの速度係数が増加します。空気抵抗は無視できます。

物理量とそれらを計算できる公式との間の対応を確立します。最初の列の各位置について、2 番目の列から対応する位置を選択し、選択した数字を表の対応する文字の下に書き留めます。

B) 傾斜面でのバーの摩擦係数

3) mg cosα

4) シンα -	a
	g cosα

解決。このタスクには、ニュートンの法則の適用が必要です。概略図を作成することをお勧めします。運動のすべての運動学的特徴を示します。可能であれば、加速度ベクトルと移動体にかかるすべての力のベクトルを示します。体に作用する力は、他の物体との相互作用の結果であることを忘れないでください。次に、力学の基本方程式を書き留めます。参照系を選択し、力と加速度ベクトルの射影の結果の方程式を書き留めます。

提案したアルゴリズムに従って、模式図を作成します (図 1)。この図は、棒の重心に適用される力と、傾斜面の表面に関連付けられた参照系の座標軸を示しています。すべての力が一定であるため、バーの動きは速度の増加とともに等しく変化します。加速度ベクトルは運動方向を向いています。図に示すように、軸の方向を選択しましょう。選択した軸上の力の投影を書き留めましょう。

ダイナミクスの基本方程式を書き留めてみましょう。

Tr + = (1)

力と加速度の投影について、この式 (1) を書きましょう。

OY 軸上: ベクトルが OY 軸の方向と一致するため、サポートの反力の射影は正です。 いいえ = N; ベクトルが軸に対して垂直であるため、摩擦力の射影はゼロです。重力の射影は負で、に等しくなります mgy= – mg cosα; 加速度ベクトル投影あや= 0、加速度ベクトルは軸に対して垂直であるため。我々は持っています N – mg cosα = 0 (2) 式より、傾斜面の側面からバーに作用する反力を表します。 N = mg cosα (3)。 OX 軸上の射影を書き留めましょう。

OX 軸上: 力の投影 Nベクトルは OX 軸に垂直であるため、ゼロに等しくなります。摩擦力の射影は負です (ベクトルは、選択した軸に対して反対方向に向けられます)。重力の射影は正で、に等しい ミリグラム× = mg直角三角形から sinα (4)。正の加速度投影 × = a; 次に、射影を考慮して式（1）を書きます mgシンα- ふ tr = マ (5); ふ tr = メートル(gシンα- a) (6); 摩擦力は常圧の力に比例することを覚えておいてください N.

優先順位ふ tr = μ N(7)、傾斜面上の棒の摩擦係数を表します。

μ =	ふトレ	=	メートル(gシンα- a)	= tanα –	a	(8).
	N		mg cosα		g cosα

文字ごとに適切な位置を選択します。

答え。 A-3; B - 2。

タスク 8. 気体酸素は 33.2 リットルの容器に入っています。ガス圧は 150 kPa、温度は 127 °C です。この容器内のガスの質量を決定します。答えをグラム単位で表し、四捨五入して最も近い整数にします。

解決。 SI 単位系への単位換算には注意が必要です。温度をケルビンに変換する T = t°С + 273、ボリューム Ⅴ\u003d 33.2 l \u003d 33.2 10 -3 m 3; 圧力を翻訳します P= 150 kPa = 150,000 Pa。理想気体の状態方程式の使用

気体の質量を表します。

答えを書くように求められる単位に注意してください。それは非常に重要です。

答え。 48

タスク 9. 0.025 mol の量の理想的な単原子気体は断熱膨張します。同時に、その温度は +103°С から +23°С に低下しました。ガスがした仕事は何ですか？答えをジュールで表し、最も近い整数に丸めます。

解決。まず、気体は自由度の単原子数です私= 3、第二に、ガスは断熱的に膨張します - これは熱伝達がないことを意味します Q= 0. 気体は、内部エネルギーを減らすことによって機能します。これを念頭に置いて、熱力学の第一法則を 0 = ∆ と書きます。う + あ G; (1) 気体の仕事を表すあ g = –Δ う(2); 単原子気体の内部エネルギーの変化を次のように書きます。

答え。 25 J.

特定の温度における空気の一部の相対湿度は 10% です。一定温度で相対湿度が 25% 増加するためには、空気のこの部分の圧力を何回変化させる必要がありますか?

解決。飽和蒸気と空気の湿度に関する質問は、ほとんどの場合、学童にとって困難を引き起こします。空気の相対湿度を計算する式を使用しましょう

問題の条件によると、温度は変化しません。つまり、飽和蒸気圧は同じままです。空気の 2 つの状態の式 (1) を書きましょう。

φ 1 \u003d 10%; φ2＝35％

式（2）、（3）から気圧を表し、圧力比を求めます。

P 2	=	φ2	=	35	= 3,5
P 1		φ1		10

答え。圧力を 3.5 倍にする必要があります。

液体状態の熱い物質は、一定の力で溶解炉内でゆっくりと冷却されました。この表は、時間の経過に伴う物質の温度の測定結果を示しています。

提案されたリストから選択二測定結果に対応し、その番号を示すステートメント。

これらの条件下での物質の融点は 232°C です。
20分で。測定開始後、物質は固体状態のみでした。
液体と固体の物質の熱容量は同じです。
30分後。測定開始後、物質は固体状態のみでした。
物質の結晶化プロセスには25分以上かかりました。

解決。物質が冷えるにつれて、その内部エネルギーは減少しました。温度測定の結果は、物質が結晶化し始める温度を決定することを可能にします。物質が液体から固体に変化する限り、温度は変化しません。融解温度と結晶化温度が同じであることを知っているので、次のステートメントを選択します。

1. これらの条件下での物質の融点は 232°C です。

2 番目の正しいステートメントは次のとおりです。

4. 30 分後。測定開始後、物質は固体状態のみでした。この時点の温度はすでに結晶化温度を下回っているためです。

答え。 14.

隔離されたシステムでは、物体 A の温度は +40°C、物体 B の温度は +65°C です。これらの物体は互いに熱的に接触します。しばらくすると、熱平衡に達します。その結果、物体 B の温度と、物体 A と B の内部エネルギーの合計はどのように変化しましたか?

値ごとに、変更の適切な性質を判断します。

増加;
減少した;
変わっていません。

物理量ごとに選んだ数字を表に書きなさい。答えの中の数字は繰り返されるかもしれません。

解決。孤立した物体系で、熱交換以外にエネルギー変換が起こらない場合、内部エネルギーが減少する物体が放出する熱量は、内部エネルギーが増加する物体が受け取る熱量に等しくなります。（エネルギー保存の法則による）この場合、系の全内部エネルギーは変化しない。このタイプの問題は、熱収支方程式に基づいて解決されます。

∆U = ∑	n	∆U i = 0 (1);
	私 = 1

どこで ∆ う- 内部エネルギーの変化。

私たちの場合、熱伝達の結果として、物体Bの内部エネルギーが減少します。つまり、この物体の温度が低下します。体は体Bから熱量を受け取ったため、体Aの内部エネルギーが増加し、温度が上昇します。物体 A と B の内部エネルギーの合計は変化しません。

答え。 23.

プロトン p、電磁石の極の間のギャップに流れ込むと、図に示すように、磁場誘導ベクトルに垂直な速度になります。図に対して向けられた陽子に作用するローレンツ力はどこですか（上、観察者に向かって、観察者から離れて、下、左、右）

解決。磁場はローレンツ力で荷電粒子に作用します。この力の方向を決定するには、粒子の電荷を考慮に入れることを忘れないように、左手のニーモニック規則を覚えておくことが重要です。左手の 4 本の指を速度ベクトルに沿って向けます。正に荷電した粒子の場合、ベクトルは手のひらに垂直に入る必要があります。90°離れた親指は、粒子に作用するローレンツ力の方向を示します。その結果、ローレンツ力ベクトルは、図に対して観測者から離れる方向に向いていることがわかります。

答え。オブザーバーから。

容量が 50 μF の平面空気コンデンサの電界強度のモジュラスは 200 V/m です。コンデンサプレート間の距離は 2 mm です。コンデンサの電荷は何ですか？答えを µC で書いてください。

解決。すべての測定単位を SI システムに変換しましょう。静電容量 C \u003d 50 μF \u003d 50 10 -6 F、プレート間の距離 d= 2 10 -3 m. この問題は、電荷と電界エネルギーを蓄積するデバイスであるフラットエアーキャパシタを扱います。静電容量式より

どこ dプレート間の距離です。

緊張感を表現しようう= E d(4); (2)に(4)を代入してコンデンサの電荷を計算します。

q = ハ · エド\u003d 50 10 -6 200 0.002 \u003d 20 μC

答えを書く必要がある単位に注意してください。ペンダントで頂きましたが、μCでお譲り致します。

答え。 20μC。

学生は、写真に示されている光の屈折に関する実験を行いました。ガラス中を伝搬する光の屈折角とガラスの屈折率は、入射角の増加に伴ってどのように変化しますか?

増加している
減少する
変わらない
表の各回答に対して選択した数字を記録します。答えの中の数字は繰り返されるかもしれません。

解決。そのような計画のタスクでは、屈折とは何かを思い出します。これは、ある媒体から別の媒体を通過するときの波の伝播方向の変化です。これは、これらの媒体での波の伝播速度が異なるという事実によって引き起こされます。光がどの媒体から伝播するかを把握したら、屈折の法則を次の形式で書きます。

シンα	=	n 2	,
sinβ		n 1

どこ n 2 - 光が進む媒体であるガラスの絶対屈折率。 n 1 は、光が発生する最初の媒質の絶対屈折率です。空気用 n 1 = 1. α はガラスの半円筒の表面へのビームの入射角、β はガラス内でのビームの屈折角です。さらに、ガラスは光学的に密度の高い媒体、つまり屈折率の高い媒体であるため、屈折角は入射角よりも小さくなります。ガラス中の光の伝搬速度は遅くなります。角度は、ビームの入射点で復元された垂線から測定されることに注意してください。入射角を大きくすると、屈折角も大きくなります。ガラスの屈折率はこれから変わりません。

答え。

時の銅ジャンパー t 0 = 0 は平行な水平導電レールに沿って 2 m/s の速度で移動を開始し、その両端には 10 オームの抵抗が接続されています。システム全体が垂直方向の均一な磁場内にあります。ジャンパーとレールの抵抗はごくわずかで、ジャンパーは常にレールに対して垂直です。ジャンパー、レール、および抵抗器によって形成される回路を通る磁気誘導ベクトルの磁束Фは、時間の経過とともに変化します tチャートに示すように。

グラフを使用して、2 つの正しいステートメントを選択し、答えにそれらの番号を示します。

その時には t\u003d 0.1 s、回路を通る磁束の変化は 1 mWb です。
からの範囲のジャンパーの誘導電流 t= 0.1 秒 t＝0.3秒以下
回路内で発生する誘導起電力のモジュールは 10 mV です。
ジャンパに流れる誘導電流の強さは 64 mA です。
ジャンパーの動きを維持するために、レールの方向への投影が0.2 Nである力がジャンパーに適用されます。

解決。回路を通る磁気誘導ベクトルの流れの時間依存性のグラフに従って、流れФが変化するセクションと、流れの変化がゼロであるセクションを決定します。これにより、回路内で誘導電流が発生する時間間隔を決定できます。正しい記述:

1) その時までに t= 0.1 s 回路を通る磁束の変化は 1 mWb ΔF = (1 - 0) 10 -3 Wb; 回路で発生する誘導のEMFモジュールは、EMP法を使用して決定されます

答え。 13.

インダクタンスが1 mHの電気回路における電流強度の時間依存性のグラフに従って、5〜10秒の時間間隔で自己誘導EMFモジュールを決定します。答えをマイクロボルトで書いてください。

解決。すべての量を SI 系に変換しましょう。 1 mH のインダクタンスを H に変換すると、10 -3 H が得られます。図に示されている mA 単位の電流強度も、10 -3 を掛けて A に変換されます。

自己誘導 EMF の式は次の形式です。

この場合、時間間隔は問題の状態に応じて与えられます

∆t= 10 秒 – 5 秒 = 5 秒

秒とスケジュールに従って、この時間中の現在の変更の間隔を決定します。

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

数値を式（2）に代入すると、

| Ɛ | \u003d 2 10 -6 V、または 2 μV。

答え。 2.

2 枚の透明な平行平面プレートが互いにしっかりと押し付けられています。光線が空中から最初のプレートの表面に落ちます (図を参照)。上板の屈折率は n 2 = 1.77。物理量とその値の間の対応を確立します。最初の列の各位置について、2 番目の列から対応する位置を選択し、選択した数字を表の対応する文字の下に書き留めます。

解決。 2 つの媒質間の界面での光の屈折に関する問題、特に平行平面板を通る光の通過に関する問題を解決するには、次の解決順序をお勧めします。媒体から別のものへ。 2 つの媒質間の界面におけるビームの入射点で、表面に法線を引き、入射角と屈折角をマークします。検討中の媒体の光学濃度に特に注意を払い、光ビームが光学的に密度の低い媒体から光学的に密度の高い媒体を通過するとき、屈折角は入射角よりも小さくなることに注意してください。図は入射ビームと表面の間の角度を示しており、入射角が必要です。角度は、入射点で復元された垂線から決定されることに注意してください。表面へのビームの入射角は 90° - 40° = 50°、屈折率であることがわかります。 n 2 = 1,77; n 1 = 1 (空気)。

屈折の法則を書きましょう

sinβ =	sin50	= 0,4327 ≈ 0,433
	1,77

プレートを通過するビームのおおよその経路を作成しましょう。 2–3 と 3–1 の境界には式 (1) を使用します。応答として、

A) プレート間の境界 2-3 へのビームの入射角の正弦は 2) ≈ 0.433 です。

B) 境界 3–1 (ラジアン単位) を横切るときのビームの屈折角は 4) ≈ 0.873 です。

答え. 24.

熱核融合反応の結果、得られるα - 粒子と陽子の数を決定する

+ → バツ+ y;

解決。すべての核反応において、電荷保存則と核子数保存則が守られています。アルファ粒子の数を x、陽子の数を y で表します。方程式を作ろう

+ → x + y;

私たちが持っているシステムを解決するバツ = 1; y = 2

答え。 1 - α-粒子; 2 - 陽子。

最初の光子の運動量モジュールは 1.32 · 10 -28 kg m/s で、これは 2 番目の光子の運動量モジュールよりも 9.48 · 10 -28 kg m/s 小さい。 2 番目と 1 番目の光子のエネルギー比 E 2 /E 1 を求めます。答えを 10 分の 1 に丸めます。

解決。条件により、2 番目の光子の運動量は 1 番目の光子の運動量よりも大きいため、次のことが想像できます。 p 2 = p 1 + △ p(1)。光子エネルギーは、次の式を使用して光子の運動量で表すことができます。これえ = ＭＣ 2(1)および p = ＭＣ(2) すると

え = パソコン (3),

どこえは光子エネルギー、 pは光子の運動量、m は光子の質量、 c= 3 10 8 m/s は光速です。式 (3) を考慮すると、次のようになります。

え 2	=	p 2	= 8,18;
え 1		p 1

答えを 10 分の 1 に丸め、8.2 を取得します。

答え。 8,2.

原子核は、放射性陽電子β崩壊を受けています。これにより、原子核の電荷とその中の中性子の数がどのように変化しましたか?

値ごとに、変更の適切な性質を判断します。

増加;
減少した;
変わっていません。

物理量ごとに選んだ数字を表に書きなさい。答えの中の数字は繰り返されるかもしれません。

解決。原子核内の陽電子β - 崩壊は、陽電子の放出を伴う陽子から中性子への変換中に発生します。その結果、原子核の中の中性子の数は 1 つ増え、電荷は 1 つ減少し、原子核の質量数は変わりません。したがって、要素の変換反応は次のようになります。

答え。 21.

実験室では、さまざまな回折格子を使用して回折を観察するために 5 つの実験が行われました。各グレーティングは、特定の波長の単色光の平行ビームで照らされました。いずれの場合も、光はグレーティングに垂直に入射しました。これらの実験のうちの 2 つで、同じ数の主要な回折最大値が観測されました。最初に短い周期の回折格子を使用した実験の番号を示し、次に長い周期の回折格子を使用した実験の番号を示します。

解決。光の回折は、幾何学的な影の領域への光線の現象です。回折は、光を透過しない大きなバリア内の光波の経路で不透明な領域または穴に遭遇した場合に観察でき、これらの領域または穴の寸法は波長に比例します。最も重要な回折デバイスの 1 つは回折格子です。回折パターンの最大値への角度方向は、式によって決定されます。

d sinφ = kλ(1)、

どこ dは回折格子の周期、φ は回折格子の法線と回折パターンの最大値の 1 つの方向との間の角度、λ は光の波長、 k回折最大次数と呼ばれる整数です。式(1)より表現

実験条件に従ってペアを選択すると、最初に周期の小さい回折格子を使用した 4 つを選択し、次に周期の大きい回折格子を使用した実験の数を 2 つ選択します。

答え。 42.

ワイヤー抵抗に電流が流れます。抵抗器は、同じ金属と同じ長さのワイヤーで置き換えられましたが、断面積が半分で、電流が半分に流れました。抵抗とその抵抗の両端の電圧はどのように変化しますか?

値ごとに、変更の適切な性質を判断します。

増加します。
減少します。
変わりません。

物理量ごとに選んだ数字を表に書きなさい。答えの中の数字は繰り返されるかもしれません。

解決。導体の抵抗がどのような量に依存するかを覚えておくことが重要です。抵抗の計算式は、

回路セクションのオームの法則、式（2）から、電圧を表します

う = I R (3).

問題の条件によると、2番目の抵抗器は、同じ材料、同じ長さ、しかし異なる断面積のワイヤでできています。面積は2倍です。（1）に代入すると、抵抗が2倍に増加し、電流が2倍に減少するため、電圧は変化しません。

答え。 13.

地球の表面での数学的な振り子の振動周期は、ある惑星での振動周期の 1.2 倍です。この惑星の重力加速度係数はいくらですか? どちらの場合も大気の影響は無視できます。

解決。数学的振り子は、糸で構成されるシステムであり、その寸法はボールとボール自体の寸法よりもはるかに大きくなります。数学的振り子の振動周期に関するトムソンの公式を忘れると、困難が生じる可能性があります。

T= 2π (1);

l数学的な振り子の長さです。 g- 重力の加速。

条件別

(3)から表現する g n \u003d 14.4 m / s 2。自由落下の加速度は、惑星の質量と半径に依存することに注意してください。

答え。 14.4メートル/秒 2。

3 Aの電流が流れる長さ1 mの直線導体は、誘導のある均一な磁場内にありますの= ベクトルに対して 30° の角度で 0.4 T。磁場から導体に作用する力の係数は?

解決。通電導体が磁場内に配置されている場合、通電導体の磁場はアンペア力で作用します。アンペール力係数の式を書きます

ふ A = 私はLB罪;

ふ A=0.6N

答え。ふ A = 0.6 N。

コイルに直流電流を流したときにコイルに蓄えられる磁場のエネルギーは 120 J です。コイルに蓄えられた磁場のエネルギーを得るためには、コイル巻線を流れる電流の強さを何倍にする必要がありますか。 5760 J 増加します。

解決。コイルの磁場のエネルギーは、次の式で計算されます。

Wメートル=	リ 2	(1);
	2

条件別 W 1 = 120 J の場合 W 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.

私 1 2 =	2W 1	; 私 2 2 =	2W 2	;
	L		L

次に、現在の比率

私 2 2	= 49;	私 2	= 7
私 1 2		私 1

答え。現在の強さを7倍にする必要があります。解答用紙には、数字の 7 だけを記入します。

電気回路は、図に示すように接続された 2 つの電球、2 つのダイオード、およびワイヤのコイルで構成されます。 (図の上部に示されているように、ダイオードは一方向にのみ電流を流すことができます。) 磁石のN極をコイルに近づけると点灯する電球はどれ? 説明で使用した現象とパターンを示して、答えを説明してください。

解決。磁気誘導線は磁石の N 極から出て発散します。磁石が近づくと、ワイヤのコイルを通る磁束が増加します。レンツの法則に従って、ループの誘導電流によって生成される磁場は右に向けられなければなりません。ギムレットのルールによると、電流は時計回り (左から見て) に流れる必要があります。この方向では、2番目のランプの回路内のダイオードが通過します。したがって、2 番目のランプが点灯します。

答え。 2 つ目のランプが点灯します。

アルミスポーク長 L= 25 cm と断面積 S\u003d 0.1 cm 2が上端で糸にぶら下がっています。下端は、水が注がれる容器の水平な底にあります。スポークの水没部分の長さ l= 10 cm 強さを見つけるふ、糸が垂直に配置されていることがわかっている場合、針が容器の底を押します。アルミニウムの密度ρ a = 2.7 g / cm 3、水の密度ρ in = 1.0 g / cm 3。重力加速度 g= 10 メートル/秒 2

解決。説明図を作ってみましょう。

– 糸張力;

– 船底の反力;

a は、ボディの浸漬部分のみに作用し、スポークの浸漬部分の中心に作用するアルキメデスの力です。

- 地球の側面からスポークに作用する重力は、スポーク全体の中心に適用されます。

定義により、スポークの質量 メートルアルキメデスの力のモジュラスは次のように表されます。 メートル = SLρ a (1);

ふ a = Slでのρ g (2)

スポークの吊り点に対する力のモーメントを考えてみましょう。

M(T) = 0 は張力のモーメントです。 (3)

M(N) = NL cosα はサポートの反力のモーメントです。 (4)

瞬間の兆候を考慮して、方程式を書きます

NLコス+ Slでのρ g (L –	l	) cosα = SLρ a g	L	cos(7)
	2		2

ニュートンの第 3 法則によれば、容器の底の反力は力に等しいふ私たちが書いた容器の底を針が押すd N = ふ e 式 (7) から、この力を次のように表します。

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

数字を差し込むと、

ふ d = 0.025 N.

答え。 ふ d = 0.025 N.

入ったボトル メートル 1 = 1 kg の窒素、ある温度で爆発させて強度をテストした場合 t 1 = 327℃。水素の質量 メートル 2 は、そのようなシリンダー内にある温度で保管できます。 t 2 \u003d 27°C、5倍の安全マージンがありますか？モル質量の窒素 M 1 \u003d 28 g / mol、水素 M 2 = 2 g/モル。

解決。理想気体メンデレーエフの状態方程式を書きます-窒素のクラペイロン

どこ Ⅴ- バルーンの体積 T 1 = t 1+273℃。条件に応じて、水素を圧力で貯蔵することができます p 2 = p 1 /5; (3) それを考えると

式（2）、（3）、（4）をすぐに使用して、水素の質量を表すことができます。最終的な式は次のようになります。

メートル 2 =	メートル 1		M 2		T 1	(5).
	5		M 1		T 2

数値データ代入後 メートル 2 = 28

答え。 メートル 2 = 28

理想的な発振回路では、インダクタの電流振動の振幅 わたしは= 5 mA、およびコンデンサ両端の電圧の振幅 うーん= 2.0 V. tコンデンサの両端の電圧は 1.2 V です。このときのコイルの電流を求めます。

解決。理想的な発振回路では、振動のエネルギーが保存されます。時間 t の瞬間、エネルギー保存則は次の形式を持ちます。

ハ	う 2	+ L	私 2	= L	わたしは 2	(1)
	2		2		2

振幅（最大）値については、

そして、式（2）から次のように表します

ハ	=	わたしは 2	(4).
L		うーん 2

(4)を(3)に代入してみましょう。その結果、次のようになります。

私 = わたしは (5)

したがって、そのときのコイルの電流は tに等しい

私= 4.0mA。

答え。 私= 4.0mA。

水深2mの貯水池の底に鏡があります。水を通過する光線は、鏡で反射されて水から出ます。水の屈折率は1.33です。ビームの入射角が 30° の場合、ビームが水中に入る点とビームが水から出る点の間の距離を求めます。

解決。説明図を作ろう

α はビーム入射角です。

β は水中でのビームの屈折角です。

AC は水中へのビーム入射点と水中からのビーム射出点の間の距離です。

光の屈折の法則によると

sinβ =	シンα	(3)
	n 2

長方形の ΔADB を考えてみましょう。その中 AD = 時間の場合、D² = AD

tgβ = 時間 tgβ = 時間	シンα	= 時間	sinβ	= 時間	シンα	(4)
	cosβ

次の式が得られます。

AC = 2 デシベル = 2 時間	シンα	(5)

得られた式（5）に数値を代入します

答え。 1.63メートル

試験の準備として、次のことをよく理解してください。 7年生から9年生までの物理学の作業プログラムを教材のラインに追加 Peryshkina A.V.と TMC Myakisheva G.Yaへのグレード10-11の詳細レベルの作業プログラム。プログラムは、すべての登録ユーザーが視聴および無料でダウンロードできます。

仕様
制御測定材料
2017年統一国家試験開催に向けて
物理学で

1. キム・ユースの任命

統一国家試験（以下、USEと呼ぶ）は、標準化された形式のタスク（管理測定資料）を使用して、中等教育の教育プログラムを習得した人の訓練の質を客観的に評価する形式です。

USE は、2012 年 12 月 29 日の連邦法第 273-FZ 号「ロシア連邦の教育について」に従って実施されます。

コントロール測定材料は、物理学、基礎およびプロファイルレベルの中等（完全）一般教育の州教育基準の連邦コンポーネントの卒業生による開発レベルを確立することを可能にします。

物理学の統一国家試験の結果は、中等職業教育の教育機関と高等専門教育の教育機関によって物理学の入学試験の結果として認められます。

2. KIM USEの内容を定める文書

3. コンテンツの選択、KIM USE の構造の開発へのアプローチ

試験問題の各バージョンには、学校の物理コースのすべてのセクションからの制御されたコンテンツ要素が含まれていますが、各セクションにはすべての分類レベルのタスクが提供されています。高等教育機関での継続教育の観点から最も重要なコンテンツ要素は、さまざまなレベルの複雑さのタスクによって同じバリアントで制御されます。特定のセクションのタスクの数は、そのコンテンツの内容によって、また物理学の模範的なプログラムに従ってその学習に割り当てられた学習時間に比例して決定されます。検査オプションを構築するためのさまざまな計画は、コンテンツの追加の原則に基づいて構築されているため、一般に、すべての一連のオプションは、成文化者に含まれるすべてのコンテンツ要素の開発に関する診断を提供します。

CMMの設計における優先事項は、標準によって提供される活動の種類を検証する必要があることです（学生の知識とスキルの大量筆記試験の条件の制限を考慮して）：物理コースの概念装置の習得、方法論的知識の習得、物理現象の説明と問題解決における知識の適用。テキスト（グラフ、表、図、模式図）で情報を提示するさまざまな方法を使用するときに、物理的なコンテンツの情報を操作するスキルを習得することが間接的にチェックされます。

大学で教育を継続する上で最も重要な活動は、問題解決です。各オプションには、さまざまなレベルの複雑さのすべてのセクションのタスクが含まれており、一般的な教育状況と、既知のアクションアルゴリズムを組み合わせる際に十分に高い独立性が必要な非伝統的な状況の両方で、物理法則と公式を適用する能力をテストできます。独自のタスク実行計画を作成します。

詳細な回答でタスクをチェックすることの客観性は、統一された評価基準、1 つの作業を評価する 2 人の独立した専門家の参加、3 番目の専門家を任命する可能性、および上訴手続きの存在によって保証されます。

物理学の統一国家試験は、卒業生が選択する試験であり、高等教育機関に入学する際に差別化するように設計されています。これらの目的のために、3 レベルの複雑さのタスクが作業に含まれています。基本レベルの複雑さのタスクを完了すると、高校の物理コースの最も重要なコンテンツ要素を習得し、最も重要な活動を習得するレベルを評価できます。

基本レベルのタスクの中で、タスクが区別され、その内容は基本レベルの標準に対応しています。卒業生が物理学の中等（完全）一般教育のプログラムを習得したことを確認する物理学のUSEポイントの最小数は、基本レベルの標準を習得するための要件に基づいて設定されます。試験作業で複雑さが増し、高レベルのタスクを使用することで、学生が大学で教育を継続する準備ができているかどうかを評価できます。

4. キムユースの仕組み

試験問題の各バージョンは 2 つの部分で構成され、形式と複雑さのレベルが異なる 32 のタスクが含まれています (表 1)。

パート 1 には 24 のタスクが含まれており、そのうちの 9 つのタスクは選択して正解の数を記録し、15 の短い答えは数字の形式で答えを自己記録するタスクと確立するためのタスクを含みます。回答が必要な対応と複数の選択肢は、一連の数字として書きます。

パート 2 には、問題解決という共通のアクティビティによって結合された 8 つのタスクが含まれています。これらのうち、短い答えを持つ3つのタスク（25-27）と5つのタスク（28-32）で、詳細な答えを提供する必要があります。

OGE と統一国家試験の準備

中等一般教育

Line UMK A. V. Grachev。物理学 (10-11) (基本、上級)

Line UMK A. V. Grachev。物理学 (7-9)

Line UMK A. V. Peryshkin。物理学 (7-9)

物理学の試験の準備: 例、解決策、説明

教師と一緒に、物理学の試験のタスク（オプション C）を分析します。

この図は、速度モジュールの時間依存性を示すグラフです。 t. 0 秒から 30 秒までの時間間隔で自動車が移動した経路をグラフから決定します。

S =	(30 + 20) と	10 メートル/秒 = 250 メートル。
	2

答え。 250メートル

解決。速度予測曲線によると v時間から、垂直に上向きの軸にかかる荷重 t、荷重の加速度の投影を決定できます

a =	∆v	=	(8 – 2) メートル/秒	\u003d 2 m / s 2。
	∆t		3秒

+ = (1)

T – mg = マ (2);

式（2）から引張力の係数

T = メートル(g + a) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N.

答え. 1200 N。

Tr + + = (1)

N\u003d 16 N 1.5 m / s \u003d 24 W.

答え。 24W。

=	T	;	メートル	=	T 2	; メートル = k	T 2	; メートル= 200 時間/分	(4秒) 2	= 81.14kg ≒ 81kg。
	2π		k		4π 2		4π 2		39,438

答え： 81キロ。

負荷のバランスを保つには、ロープの端に 100 N の力を加える必要があります。
図に示されているブロックのシステムでは、強度が向上しません。
時間、長さ3のロープのセクションを引き出す必要があります時間.
荷物をゆっくりと高さまで持ち上げる時間時間.

荷物をゆっくりと高さまで持ち上げる時間、長さ2のロープのセクションを引き出す必要があります時間.
負荷のバランスを保つには、ロープの端に 50 N の力を加える必要があります。

答え。 45.

増加します。
減少します。
変わりません。

Ⅴ =	メートル	.
	p

答え。 13.

B) 傾斜面でのバーの摩擦係数

3) mg cosα

4) シンα -	a
	g cosα

ダイナミクスの基本方程式を書き留めてみましょう。

Tr + = (1)

力と加速度の投影について、この式 (1) を書きましょう。

優先順位ふ tr = μ N(7)、傾斜面上の棒の摩擦係数を表します。

μ =	ふトレ	=	メートル(gシンα- a)	= tanα –	a	(8).
	N		mg cosα		g cosα

文字ごとに適切な位置を選択します。

答え。 A-3; B - 2。

気体の質量を表します。

答えを書くように求められる単位に注意してください。それは非常に重要です。

答え。 48

答え。 25 J.

問題の条件によると、温度は変化しません。つまり、飽和蒸気圧は同じままです。空気の 2 つの状態の式 (1) を書きましょう。

φ 1 \u003d 10%; φ2＝35％

式（2）、（3）から気圧を表し、圧力比を求めます。

P 2	=	φ2	=	35	= 3,5
P 1		φ1		10

答え。圧力を 3.5 倍にする必要があります。

液体状態の熱い物質は、一定の力で溶解炉内でゆっくりと冷却されました。この表は、時間の経過に伴う物質の温度の測定結果を示しています。

提案されたリストから選択二測定結果に対応し、その番号を示すステートメント。

これらの条件下での物質の融点は 232°C です。
20分で。測定開始後、物質は固体状態のみでした。
液体と固体の物質の熱容量は同じです。
30分後。測定開始後、物質は固体状態のみでした。
物質の結晶化プロセスには25分以上かかりました。

1. これらの条件下での物質の融点は 232°C です。

2 番目の正しいステートメントは次のとおりです。

4. 30 分後。測定開始後、物質は固体状態のみでした。この時点の温度はすでに結晶化温度を下回っているためです。

答え。 14.

値ごとに、変更の適切な性質を判断します。

増加;
減少した;
変わっていません。

物理量ごとに選んだ数字を表に書きなさい。答えの中の数字は繰り返されるかもしれません。

∆U = ∑	n	∆U i = 0 (1);
	私 = 1

どこで ∆ う- 内部エネルギーの変化。

答え。 23.

答え。オブザーバーから。

どこ dプレート間の距離です。

緊張感を表現しようう= E d(4); (2)に(4)を代入してコンデンサの電荷を計算します。

q = ハ · エド\u003d 50 10 -6 200 0.002 \u003d 20 μC

答えを書く必要がある単位に注意してください。ペンダントで頂きましたが、μCでお譲り致します。

答え。 20μC。

増加している
減少する
変わらない
表の各回答に対して選択した数字を記録します。答えの中の数字は繰り返されるかもしれません。

シンα	=	n 2	,
sinβ		n 1

答え。

グラフを使用して、2 つの正しいステートメントを選択し、答えにそれらの番号を示します。

その時には t\u003d 0.1 s、回路を通る磁束の変化は 1 mWb です。
からの範囲のジャンパーの誘導電流 t= 0.1 秒 t＝0.3秒以下
回路内で発生する誘導起電力のモジュールは 10 mV です。
ジャンパに流れる誘導電流の強さは 64 mA です。
ジャンパーの動きを維持するために、レールの方向への投影が0.2 Nである力がジャンパーに適用されます。

1) その時までに t= 0.1 s 回路を通る磁束の変化は 1 mWb ΔF = (1 - 0) 10 -3 Wb; 回路で発生する誘導のEMFモジュールは、EMP法を使用して決定されます

答え。 13.

自己誘導 EMF の式は次の形式です。

この場合、時間間隔は問題の状態に応じて与えられます

∆t= 10 秒 – 5 秒 = 5 秒

秒とスケジュールに従って、この時間中の現在の変更の間隔を決定します。

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

数値を式（2）に代入すると、

| Ɛ | \u003d 2 10 -6 V、または 2 μV。

答え。 2.

屈折の法則を書きましょう

sinβ =	sin50	= 0,4327 ≈ 0,433
	1,77

プレートを通過するビームのおおよその経路を作成しましょう。 2–3 と 3–1 の境界には式 (1) を使用します。応答として、

A) プレート間の境界 2-3 へのビームの入射角の正弦は 2) ≈ 0.433 です。

B) 境界 3–1 (ラジアン単位) を横切るときのビームの屈折角は 4) ≈ 0.873 です。

答え. 24.

熱核融合反応の結果、得られるα - 粒子と陽子の数を決定する

+ → バツ+ y;

+ → x + y;

私たちが持っているシステムを解決するバツ = 1; y = 2

答え。 1 - α-粒子; 2 - 陽子。

え = パソコン (3),

どこえは光子エネルギー、 pは光子の運動量、m は光子の質量、 c= 3 10 8 m/s は光速です。式 (3) を考慮すると、次のようになります。

え 2	=	p 2	= 8,18;
え 1		p 1

答えを 10 分の 1 に丸め、8.2 を取得します。

答え。 8,2.

原子核は、放射性陽電子β崩壊を受けています。これにより、原子核の電荷とその中の中性子の数がどのように変化しましたか?

値ごとに、変更の適切な性質を判断します。

増加;
減少した;
変わっていません。

物理量ごとに選んだ数字を表に書きなさい。答えの中の数字は繰り返されるかもしれません。

答え。 21.

d sinφ = kλ(1)、

答え。 42.

値ごとに、変更の適切な性質を判断します。

増加します。
減少します。
変わりません。

物理量ごとに選んだ数字を表に書きなさい。答えの中の数字は繰り返されるかもしれません。

解決。導体の抵抗がどのような量に依存するかを覚えておくことが重要です。抵抗の計算式は、

回路セクションのオームの法則、式（2）から、電圧を表します

う = I R (3).

答え。 13.

T= 2π (1);

l数学的な振り子の長さです。 g- 重力の加速。

条件別

(3)から表現する g n \u003d 14.4 m / s 2。自由落下の加速度は、惑星の質量と半径に依存することに注意してください。

答え。 14.4メートル/秒 2。

解決。通電導体が磁場内に配置されている場合、通電導体の磁場はアンペア力で作用します。アンペール力係数の式を書きます

ふ A = 私はLB罪;

ふ A=0.6N

答え。ふ A = 0.6 N。

解決。コイルの磁場のエネルギーは、次の式で計算されます。

Wメートル=	リ 2	(1);
	2

条件別 W 1 = 120 J の場合 W 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.

私 1 2 =	2W 1	; 私 2 2 =	2W 2	;
	L		L

次に、現在の比率

私 2 2	= 49;	私 2	= 7
私 1 2		私 1

答え。現在の強さを7倍にする必要があります。解答用紙には、数字の 7 だけを記入します。

答え。 2 つ目のランプが点灯します。

解決。説明図を作ってみましょう。

– 糸張力;

– 船底の反力;

a は、ボディの浸漬部分のみに作用し、スポークの浸漬部分の中心に作用するアルキメデスの力です。

- 地球の側面からスポークに作用する重力は、スポーク全体の中心に適用されます。

定義により、スポークの質量 メートルアルキメデスの力のモジュラスは次のように表されます。 メートル = SLρ a (1);

ふ a = Slでのρ g (2)

スポークの吊り点に対する力のモーメントを考えてみましょう。

M(T) = 0 は張力のモーメントです。 (3)

M(N) = NL cosα はサポートの反力のモーメントです。 (4)

瞬間の兆候を考慮して、方程式を書きます

NLコス+ Slでのρ g (L –	l	) cosα = SLρ a g	L	cos(7)
	2		2

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

数字を差し込むと、

ふ d = 0.025 N.

答え。 ふ d = 0.025 N.

解決。理想気体メンデレーエフの状態方程式を書きます-窒素のクラペイロン

どこ Ⅴ- バルーンの体積 T 1 = t 1+273℃。条件に応じて、水素を圧力で貯蔵することができます p 2 = p 1 /5; (3) それを考えると

式（2）、（3）、（4）をすぐに使用して、水素の質量を表すことができます。最終的な式は次のようになります。

メートル 2 =	メートル 1		M 2		T 1	(5).
	5		M 1		T 2

数値データ代入後 メートル 2 = 28

答え。 メートル 2 = 28

解決。理想的な発振回路では、振動のエネルギーが保存されます。時間 t の瞬間、エネルギー保存則は次の形式を持ちます。

ハ	う 2	+ L	私 2	= L	わたしは 2	(1)
	2		2		2

振幅（最大）値については、

そして、式（2）から次のように表します

ハ	=	わたしは 2	(4).
L		うーん 2

(4)を(3)に代入してみましょう。その結果、次のようになります。

私 = わたしは (5)

したがって、そのときのコイルの電流は tに等しい

私= 4.0mA。

答え。 私= 4.0mA。

解決。説明図を作ろう

α はビーム入射角です。

β は水中でのビームの屈折角です。

AC は水中へのビーム入射点と水中からのビーム射出点の間の距離です。

光の屈折の法則によると

sinβ =	シンα	(3)
	n 2

長方形の ΔADB を考えてみましょう。その中 AD = 時間の場合、D² = AD

tgβ = 時間 tgβ = 時間	シンα	= 時間	sinβ	= 時間	シンα	(4)
	cosβ

次の式が得られます。

AC = 2 デシベル = 2 時間	シンα	(5)

得られた式（5）に数値を代入します

答え。 1.63メートル

ソリューションを備えたエゲ物理学の実際のオプション。 物理学の試験の準備: 例、解決策、説明

物理学の試験の準備: 例、解決策、説明

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