отношение массы трактора к массе легкового автомобиля m1 m2 8

ЕГЭ для VIP

Физика ЕГЭ. Образец варианта работы с комментариями

Физика ЕГЭ. Образец варианта экзаменационной работы с комментариями экспертов к каждому заданию. Возможность обучающимся отработать навыки выполнения заданий, аналогичных заданиям, предоставленным в демоверсии ЕГЭ по физике.

ИНСТРУКЦИЯ. Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 3 часа 55 минут (235 минут). Работа состоит из 2 частей, включающих в себя 32 задания.

В заданиях 1—4, 8-10, 14, 15, 20, 25 и 26 ответом является целое число или конечная десятичная дробь. Единицы измерения физических величин писать не нужно. Ответом к заданиям 5-7, 11, 12, 16-18, 21, 23 и 24 является последовательность цифр. Ответом к заданию 13 является слово. Ответом к заданию 19 и 22 являются два числа. Ответ к заданиям 27—32 включает в себя подробное описание всего хода выполнения задания.

Физика. ЕГЭ

Вариант работы с комментариями экспертов

Часть 1. Задания 1-26

Задания 1-4, 8-10, 13-15, 19, 20, 22 и 23 части 1 и задания 25 и 26 части 2 оцениваются 1 баллом. Эти задания считаются выполненными верно, если правильно указаны требуемое число, два числа или слово.

Задания 5-7, 11, 12, 16-18 и 21 части 1 оцениваются 2 баллами, если верно указаны оба элемента ответа; 1 баллом, если допущена ошибка в указании одного из элементов ответа, и 0 баллов, если допущено две ошибки. Если указано более двух элементов (в том числе, возможно, и правильные), то ставится 0 баллов. Задание 24 оценивается 2 баллами, если указаны все верные элементы ответа; 1 баллом, если допущена одна ошибка (в том числе указана одна лишняя цифра наряду со всеми верными элементами или не записан один элемент ответа); 0 баллов, если допущено две ошибки. В заданиях 5, 11, 16 и 24 порядок записи цифр в ответе может быть различным.

1 Тело движется вдоль оси Ох. По графику зависимости проекции скорости тела υ_х от времени t установите путь тела за время от t₁ = 0 с до t₂ = 6 с.
Ответ: ____ м.

2 Пружина жесткостью 2 кН/м одним концом закреплена в штативе. На какую величину она растянется под действием силы 50 Н?
Ответ: _____ см.

Ответ: 2,5

3 Отношение массы трактора к массе легкового автомобиля m₁ : m₂ = 8. Каково отношение υ₁ : υ₂ их скоростей, если отношение импульса трактора к импульсу легкового автомобиля равно 2?
Ответ: ______.

4 Шарик массой 0,4 кг, подвешенный на пружине, совершает свободные гармонические колебания вдоль вертикальной прямой. Какой должна быть масса шарика, чтобы период его свободных вертикальных гармонических колебаний на этой же пружине был в 2 раза больше?
Ответ:_______ кг.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

7 После удара в момент времени t = 0 шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью υ₀, как показано на рисунке. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы.
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать (t₀ — время движения шайбы по наклонной плоскости).
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

8 Температура воздуха в замкнутом сосуде равна –23 °С. До какой температуры нужно нагреть воздух в сосуде при постоянном объеме, чтобы его давление удвоилось?
Ответ:_______ К.

9 Рабочее тело тепловой машины с КПД 25% за цикл работы получает от нагревателя количество теплоты, равное 80 Дж. Какое количество теплоты рабочее тело отдает за цикл холодильнику?
Ответ:_______ Дж.

10 Относительная влажность воздуха в сосуде, закрытом поршнем, равна 60%. Какой станет относительная влажность воздуха в сосуде, если его объем при неизменной температуре увеличить в 2 раза?
Ответ:_______ %.

12 В цилиндре под поршнем находилось твердое вещество массой m. Цилиндр поместили в печь. На рисунке схематично показан график изменения температуры t вещества по мере поглощения им количества теплоты Q. Формулы А и Б позволяют рассчитать значения физических величин, характеризующих происходящие с веществом тепловые процессы.
Установите соответствие между формулами и физическими величинами, значение которых можно рассчитать по этим формулам.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

13 Электрическая цепь, состоящая из трех прямолинейных проводников (1-2, 3-4, 4-1) и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции которого В направлен к наблюдателю (см. рисунок). Как направлена относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 4-1? Ответ запишите словом (словами).

14 На этикетке электрочайника указано: «1650 Вт, 220 В». Найдите силу тока в нагревательной спирали при включении чайника в сеть с таким напряжением.
Ответ:_______ А.

15 Какая из точек (1, 2, 3 или 4), показанных на рисунке, является изображением точки S, полученным в тонкой собирающей линзе с фокусным расстоянием F?

От пластмассового кольца № 1 отодвигают южный полюс полосового магнита, а от медного кольца № 2 — северный полюс (см. рисунок). Из приведенного ниже списка выберите два правильных утверждения.

При отодвигании магнита от металлического (медного) кольца происходит изменение (уменьшение) магнитного потока через площадку, охваченную кольцом, и в кольце возникает ЭДС индукции. Поскольку кольцо замкнутое, в нем возникает электрический ток (т. е. наблюдается явление электромагнитной индукции), который, согласно правилу Ленца, стремится противостоять этому изменению. Поэтому, когда магнит вставляют в металлическое кольцо, он отталкивается от магнита, а когда вынимают — притягивается.

В случае, когда кольцо изготовлено из диэлектрика (пластмассы), явление электромагнитной индукции в нем не возникает, а значит, оно никак не взаимодействует с магнитом. Таким образом, верными утверждениями являются 2 и 4, а остальные неверны.

Ответ: 24.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

18 Конденсатор колебательного контура длительное время подключен к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В момент времени t = 0 переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Приведенные ниже графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих колебания в контуре после этого (Т — период электромагнитных колебаний в контуре). Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут отображать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Сопротивлением контура пренебречь.

19 При взаимодействии ядра изотопа бора 10 ₅В с нейтроном образуются α–частица и ядро A _ZХ. Определите массовое число и зарядовое число ядра A _ZХ.

20 Период полураспада изотопа цезия равен 30 дням. Во сколько раз уменьшится за 90 дней количество атомов этого изотопа цезия в образце, содержавшем первоначально 1 мкмоль изотопа?

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Частота световой волны, падающей на фотоэлемент

Работа выхода фотоэлектронов

Спектр видимого света по возрастанию частоты световой волны имеет следующее чередование цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Таким образом, желтый свет имеет меньшую частоту по сравнению с синим, а значит, при замене светофильтров частота световой волны, падающей на фотоэлемент, увеличилась.

Работа выхода фотоэлектронов не зависит от частоты падающего света и для каждого металла является некоторой константой.

Ответ: 13.

22 Определите показания динамометра (см. рисунок), если погрешность прямого измерения силы равна цене деления динамометра. Шкала динамометра Проградуирована в ньютонах (Н). Ответ: ______ Н.

Цена деления динамометра составляет 0,1 Н и согласно условию равна погрешности прямого измерения силы. Таким образом, с учетом погрешности результаты прямого измерения равны 1,4±0,1 Н.

Ответ: 1,40,1

Для проведения лабораторной работы по обнаружению зависимости сопротивления проводника от его диаметра ученику выдали пять проводников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два из предложенных ниже проводников необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

Запишите в ответ номера выбранных проводников.

24 Рассмотрите таблицу, в которой указаны характеристики планет Солнечной системы.

Выберите все верные утверждения, которые соответствуют характеристикам планет.

25 В калориметр с водой, температура которой 0 °С, опущена трубка. По трубке в воду впускают насыщенный водяной пар при температуре 100 °С. В некоторый момент масса воды перестает увеличиваться, хотя пар по-прежнему пропускают. Первоначальная масса воды 460 г. Определите конечную массу воды в калориметре. Тепловыми потерями пренебречь.
Ответ:_______ г.

26 Оптическая сила тонкой собирающей линзы равна 2 дптр. Точечный источник света расположен на главной оптической оси линзы, при этом его действительное изображение находится на трех фокусных расстояниях от линзы. На каком расстоянии от линзы находится источник?
Ответ:_______ м.

Часть 2. Задания 27-32

Решения заданий 27-32 части 2 (с развёрнутым ответом) оцениваются экспертной комиссией. На основе критериев, представленных в приведённых ниже таблицах, за выполнение каждого задания в зависимости от полноты и правильности данного экзаменуемым ответа выставляется от 0 до 2 баллов за задание 28 и от 0 до 3 баллов за задания 27 и 29-32.

27 Электрическая цепь состоит из батареи с ЭДС ε и внутренним сопротивлением r и подключенного к ней резистора нагрузки с сопротивлением R. При изменении сопротивления нагрузки изменяется напряжение на ней и мощность в нагрузке. На рисунке представлен график зависимости мощности, выделяющейся на нагрузке, от напряжения на ней. Используя известные Вам физические законы, объясните, почему данный график зависимости мощности от напряжения представляет собой параболу. Определите ЭДС батареи. Ответ:_______ В.

28 Расстояние между пунктами А и В равно 30 км. Из пункта А в направлении пункта В выезжает мотоциклист со скоростью 50 км/ч. Одновременно из пункта В в том же направлении, что и мотоциклист, выезжает трактор со скоростью 20 км/ч. На каком расстоянии от пункта А мотоциклист догонит трактор? Ответ:_______ км.

30 Два баллона объемами 20 и 40 л содержат соответственно 2 моль гелия и 3 моль неона. Определите температуру газов в баллонах, если после их соединения между собой в баллонах установилось давление 250 кПа. Температуру газов считать неизменной. Ответ: _______ К.

31 Квадратная рамка со стороной l = 10 см подключена к источнику постоянного тока серединами своих сторон так, как показано на рисунке. На участке АС течет ток I = 2 А. Сопротивление всех сторон рамки одинаково. В однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен перпендикулярно плоскости рамки, результирующая сила Ампера, действующая на рамку, F = 80 мН. Определите модуль вектора индукции магнитного поля В. Сделайте рисунок с указанием сил Ампера, действующих на все стороны рамки. Ответ: В = _______Тл.

Вернуться к Оглавлению раздела

Физика ЕГЭ 2020. Образец варианта экзаменационной работы с комментариями экспертов к каждому заданию.

Источник

Подготовка учачихся 11 класса к экзаменам по физике

Задание 1. На рисунке показан график зависимости проекции vx скорости тела от времени. Какова проекция ax ускорения этого тела в интервале времени от 5 до 6 с?

Из графика видно, что на интервале от 5 до 6 с скорость меняется линейно, следовательно, тело двигалось с постоянным ускорением. В этом случае ускорение можно найти по формуле

м/с2

Задание 2. По горизонтальному полу по прямой равномерно тянут ящик массой 16 кг, приложив к нему горизонтальную силу 32 Н. Определите коэффициент трения скольжения между полом и ящиком.

Так как ящик тянут равномерно, то его ускорение равно 0. Тогда, согласно первому закону Ньютона, сила F=32 Н, приложенная к телу, лишь компенсирует силу трения и по модулю равна ей. Получаем следующее выражение:

,

где μ – коэффициент трения; m = 16 кг – масса ящика; g – ускорение свободного падения. Находим μ:

Задание 2. На рисунке показаны силы (в заданном масштабе), действующие на материальную точку. Сторона клетки соответствует 1 Н. Определите модуль равнодействующей приложенных к телу сил.

Сначала сложим силы F1 и F3. Так как они противоположно направлены, то получим результирующую силу, направленную как F3, но на одну клетку меньше. По аналогии сложим и силы F1 и F2. (см. синие линии на рисунке ниже).

Складывая полученные силы, имеем результирующую силу, направление которой показано красной линией на рисунке. Модуль этой силы найдем по теореме Пифагора из прямоугольного треугольника с катетами 4 и 3:

Н.

Задание 3. Отношение массы автобуса к массе легкового автомобиля m1/m2 = 5,6. Каково отношение их скоростей v1/v2, если отношение импульса автобуса к импульсу легкового автомобиля p1/p2 = 2,8?

Импульс автобуса , а импульс автомобиля . Получаем выражение для отношения их скоростей:

и, подставляя числовые значения, имеем:

Задание 3. Отношение импульса автобуса к импульсу грузового автомобиля p1/p2 = 3,2. Каково отношение их масс m1/m2, если отношение скорости автобуса к скорости грузового автомобиля v1/v2 = 2?

Импульс автобуса , а импульс автомобиля . Получаем выражение для отношения их масс:

и, подставляя числовые значения, имеем:

Задание 4. Период гармонических колебаний массивного груза на лёгкой пружине равен 1,2 с. В некоторый момент времени потенциальная энергия груза достигает максимума. Через какое минимальное время кинетическая энергия груза достигнет максимума?

Максимальное значение кинетическая энергия приобретает в точке равновесия пружины, когда скорость груза наибольшая. Так как период колебаний T=1,2 с, то эта точка равновесия из крайнего положения груза будет достигнута через T:4 = 1,2:4 = 0,3 с. Это легко установить, зная, что период колебаний – это время одного полного колебания, при котором груз дважды проходит точку равновесия пружины и первый раз он ее достигает через четверть периода (если начальное значение выбрать как крайнее отклонение груза).

Задание 5. В лаборатории исследовали прямолинейное движение тела массой m = 300 г из состояния покоя. В таблице приведена экспериментально полученная зависимость пути, пройденного телом, от времени.

Какие два вывода соответствуют результатам эксперимента?

1) Скорость тела в момент времени 4 с равнялась 4 м/с.

2) Кинетическая энергия тела в момент времени 2 с равна 2,4 Дж.

3) Первые 3 с тело двигалось равномерно, а затем оно двигалось равноускоренно.

4) За первые 3 с суммарная работа сил, действующих на тело, равна 10,8 Дж.

5) Равнодействующая сил, действующих на тело, была постоянна в течение всего времени наблюдения.

Из данных таблицы видно, что тело двигалось по закону и, учитывая, формулу равноускоренного движения тела , получаем, что здесь ускорение a=2 м/с2.

1) Скорость тела в момент времени t=4, равна м/с.

2) В момент времени t=2, скорость равна и кинетическая энергия тела Дж.

3) Нет, тело постоянно движется с ускорением a=2 м/с2.

4) За первые 3 секунды тело прошло расстояние м и работа по перемещению тела, равна

Дж.

5) Да, так как в соответствии со вторым законом Ньютона F=ma, тело будет двигаться с одним ускорением, если на него постоянно действует одна и та же сила.

Задание 6. На поверхности воды плавает прямоугольный брусок из древесины плотностью 700 кг/м3. Брусок заменили на другой брусок той же массы и с той же площадью основания, но из древесины плотностью 400 кг/м3. Как при этом изменились глубина погружения бруска и действующая на него сила Архимеда?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Так как масса брусков в обоих случаях одинакова и они оба плавают в воде (их плотность ниже плотности воды в 1000 кг/м3), то на них будет действовать одна и та же сила Архимеда, компенсирующая силу их тяжести F=mg.

При уменьшении плотности бруска его объем должен возрастать, чтобы обеспечить ту же массу, что и у первого бруска с большей плотностью ( ). Так как площади основания у них равны, то второй брусок будет выше первого. Сила Архимеда зависит от объема погруженной части тела: . Учитывая, что силы Архимеда в обоих случаях равны, то и объем погруженной части брусков также должен быть одинаков. А так как площади основания у них равны, то и их глубина погружения будет одинаковой.

Задание 7. Материальная точка движется по оси х. Её скорость меняется по закону: .

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

А) период колебаний материальной точки Т

Б) амплитуда ускорения точки

А) Период колебаний связан с циклической частотой ω выражением:

Б) Ускорение – это производная от скорости по времени:

и ее максимальное значение будет равно ωA.

Задание 8. Концентрацию молекул идеального одноатомного газа увеличили в 4 раза. Одновременно в 2 раза уменьшили абсолютную температуру газа. Во сколько раз в результате этого увеличилось давление газа в сосуде?

Давление возникает в результате столкновения частиц газа со стенками сосуда. Если концентрацию этих частиц увеличить в 4 раза (а все остальные условия эксперимента оставить неизменными), то давление возрастет в 4 раза.

В итоге получаем, сначала давление увеличивается в 4 раза, а затем, уменьшается в 2 раза, то есть, имеем p2=4p/2=2p – возрастет в 2 раза.

Задание 9. На рисунке показан циклический процесс изменения состояния 1 моль одноатомного идеального газа. На каком участке цикла работа внешних сил над газом равна отданному газом количеству теплоты?

Согласно первому закону термодинамики

количество отданного тепла Q будет равно работе внешних сил A при ∆U=0. Изменение внутренней энергии газа ∆U=0 когда температура газа T=const и его масса остается постоянной. Это соответствует процессу 1.

Задание 10. На сколько градусов нагреется медная деталь массой 500 г, если ей сообщить количество теплоты, равное 380 Дж?

Величину изменения температуры медной детали массой m=0,5 кг с удельной теплоемкостью c = 380 Дж/(кг∙С) при затрате количества теплоты Q = 380 Дж можно найти по формуле:

Задание 11. На pV-диаграмме показаны два процесса, проведённые с одним и тем же количеством газообразного неона.

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих процессы на графике.

1) В процессе 2 абсолютная температура неона изобарно уменьшилась в 2 раза.

2) В процессе 1 плотность неона уменьшилась в 5 раз.

3) В процессе 1 неон изотермически увеличил свой объём в 5 раз.

4) В процессе 2 концентрация молекул неона увеличилась в 2 раза.

5) Работа, совершённая неоном в процессе 1, равна работе, совершённой в процессе 2.

1) Изобарный процесс – это процесс, протекающий при постоянном давлении и массе вещества. В процессе 2 давление p газа постоянно, а объем V увеличился. Следовательно, из уравнения состояния идеального газа следует, что температура T изобарно увеличилась.

2) В процессе 1 имеем увеличение объема. При сохранении массы m газа, его плотность уменьшается. Учитывая, что объем увеличился в 5 раз, то плотность уменьшилась в пять раз.

3) Изотермический процесс – это процесс протекающий при постоянной температуре. Процесс 1 протекает при постоянном давлении p, следовательно, увеличение объема V возможно только за счет увеличения температуры T (следует из уравнения pV/T = const).

4) В процессе 2 происходит увеличение объема при постоянной массе, следовательно, число молекул на единицу объема уменьшается.

5) Работу, совершенную газом, можно найти как величину площади под графиком p(V). Из рисунка видно, что эта площадь одинакова для обоих процессов.

Задание 12. С постоянным количеством газа провели процесс a→b→c→d→e→f, в течение которого вычисляли внутреннюю энергию U газа и измеряли работу A, совершённую газом от момента начала процесса. AU-диаграмма процесса приведена на рисунке.

Установите соответствие между названием процесса и участком на диаграмме, на котором он представлен.

А) адиабатное сжатие

Б) адиабатное расширение

УЧАСТОК НА ДИАГРАММЕ

Адиабатический процесс – это процесс, при котором система не обменивается теплотой с окружающим пространством.

А) При адиабатическом сжатии над газом совершают работу, то есть, A

Б) При адиабатическом расширении газ совершает работу, то есть, A 0. Внутренняя энергия газа уменьшается вследствие уменьшения температуры. Имеем участок b-c под номером 1.

На рисунке синяя линия показывает результирующую силу, действующую на заряд 2q, которая направлена влево.

Задание 14. По участку цепи (см. рисунок) течёт постоянный ток I = 8 А. Какую силу тока показывает амперметр? Сопротивлением амперметра пренебречь.

Ток в точке ветвления распределяется обратно пропорционально сопротивлениям ветвей. Из рисунка видно, что верхний участок цепи параллельного соединения состоит из трех сопротивлений r, а нижний – из одного сопротивления r. Следовательно, ток будет делиться в отношении 1:3 в пользу нижней цепи. То есть, амперметр будет показывать значение

Задание 15. На рисунке приведён график зависимости силы тока I от времени t в электрической цепи, содержащей катушку, индуктивность которой 2 мГн. Определите модуль ЭДС самоиндукции в катушке в интервале времени от 15 до 20 с.

Модуль ЭДС самоиндукции можно определить по формуле

Из графика видно, что за время ∆t=20-15=5 секунд сила тока изменилась на величину ∆I=0-20=-20 мА. Следовательно, ЭДС самоиндукции равна

что составляет 8 мкВ.

Задание 16. В идеальном колебательном контуре, состоящем из катушки индуктивности и конденсатора, происходят свободные незатухающие электромагнитные колебания.

Из приведённого ниже списка выберите две величины, которые остаются постоянными при этих колебаниях:

1) заряд конденсатора

2) частота колебаний силы тока в контуре

3) фаза колебаний напряжения на конденсаторе

4) амплитуда колебаний заряда на конденсаторе

5) энергия электрического поля конденсатора

1) Заряд конденсатора постоянно меняется: сначала уменьшается, затем, снова увеличивается.

2) Да, частота колебаний силы тока в идеальном колебательном контуре остается постоянной.

4) Да, амплитуда колебаний заряда остается прежней, так как в идеальном колебательном контуре заряд никуда не исчезает.

5) Энергия электрического поля конденсатора периодически то уменьшается, то увеличивается.

Задание 17. В прозрачном сосуде с водой находится дифракционная решётка, которая освещается параллельным пучком монохроматического света, падающим на решётку перпендикулярно её поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся частота световой волны, падающей на решётку, и угол между падающим лучом и направлением на второй дифракционный максимум, если воду заменить прозрачной жидкостью с меньшим показателем преломления?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Задание 18. В прозрачном сосуде, заполненном водой, находится дифракционная решетка. Решетка освещается параллельным пучком монохроматического света, падающим перпендикулярно ее поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся частота световой волны, падающей на решетку, и угол между падающим лучом и первым дифракционным максимумом при замене воды в сосуде прозрачной жидкостью с большим показателем преломления?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Частота света останется неизменной при переходе из одной среды в другую, меняется ее длина и скорость. Длина волны связана со скоростью и частотой колебаний выражением

Угол отклонения лучей и первым дифракционным максимумом связан выражением

Задание 18. Заряженная частица массой m, несущая положительный заряд q, движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля B по окружности со скоростью v. Действием силы тяжести пренебречь.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

А) радиус окружности, по которой обращается частица

Б) частота обращения частицы по окружности

Длина окружности, по которой движется частица, составляет

Период обращения частицы (время прохождения одного круга):

и частота обращения частицы, равна

Согласно закону сохранения зарядовых и массовых чисел, можно записать следующую систему для заданной ядерной реакции:

Дан период полураспада T=164 суток и время распада t=328 дней. Пусть начальный объем кальция составляет %, получим оставшийся объем:

Задание 21. Монохроматический свет с энергией фотонов Eф падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. При этом напряжение, при котором фототок прекращается, равно Uзan. Как изменятся длина волны λ падающего света и модуль запирающего напряжения Uзan, если энергия падающих фотонов Еф увеличится?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Запирающее напряжение зависит от величины кинетической энергии фотоэлектронов. При увеличении энергии падающих фотонов, максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов также возрастает (работа выхода остается неизменной). Следовательно, для удержания фотоэлектронов с большей энергией потребуется и более высокое запирающее напряжение.

Длина волны падающего света связана с энергией фотонов, выражением:

то есть, при увеличении E, длина волны λ уменьшается.

Задание 22. Погрешность прямого измерения силы динамометром, на котором висит груз, равна цене деления. Каков вес груза?

Из рисунка видно, что цена деления динамометра равна (1,5-1):5 = 0,1 Н. Стрелка показывает отметку в 1,1 Н. Получаем результаты измерений:

Задание 23. Необходимо экспериментально изучить зависимость сопротивления проводника от площади поперечного сечения проводника.

Какие два проводника следует использовать для проведения такого исследования?

Необходимо выбрать проводники из одного материала и одинаковыми длинами, но с разными площадями поперечного сечения. Этим условиям удовлетворяют проводники под номерами 3 и 5.

Задание 24. На рисунке представлена диаграмма Герцшпрунга-Рессела.

Выберите два утверждения о звёздах, которые соответствуют диаграмме.

1) Радиус звезды Бетельгейзе почти в 1000 раз превышает радиус Солнца, а значит, она относится к звёздам главной последовательности.

2) Плотность белых карликов существенно выше средней плотности гигантов.

3) «Жизненный цикл» звезды спектрального класса О главной последовательности более длительный, чем звезды спектрального класса F главной последовательности.

4) Температура поверхности звёзд спектрального класса А выше температуры поверхности звёзд спектрального класса G.

5) Звёзды спектрального класса А имеют температуру поверхности не выше 5000 К.

1) Из диаграммы видно, что звезды с радиусом почти в 1000 раз превышающие радиус Солнца, не принадлежат главной последовательности.

2) Как видно из диаграммы белые карлики имеют диаметр порядка 0,01 солнечного, а гиганты — 10 солнечных. Т. е. диаметр белых карликов в 1000 раз меньше, чем у гигантов. Чтобы иметь среднюю плотность меньше, чем у гигантов, массы белых карликов должны быть в миллиард ( ) раз меньше. Но это не так. Массы белых карликов сравнимы с массой Солнца, а массы гигантов только в десятки раз превышают солнечные. Таким образом, наоборот, плотность белых карликов существенно больше средней плотности гигантов.

3) «Жизненный цикл» звезды спектрального класса О главной последовательности меньший, чем у звезд спектрального класса F главной последовательности.

4) Температура звёзд спектрального класса G меньше температуры звёзд спектрального класса А.

5) Звёзды спектрального класса А имеют температуру поверхности заметно выше 5000 К.

Задание 25. На рисунке показан график зависимости давления 3 моль газа в запаянном сосуде от его температуры. Каков приблизительно объём сосуда? Ответ округлите до сотых.

Найдем объем сосуда из уравнения Менделеева-Клапейрона:

где v=3 моль; R=8,31 – универсальная газовая постоянная; T = 300 К – температура газа; Па. Подставляя эти значения в формулу, получаем:

Задание 26. При облучении фотокатода светом частотой Гц запирающее напряжение для фотоэлектронов равно 0,60 В. Найдите работу выхода фотоэлектронов из материала катода. Ответ выразите в электрон-вольтах.

Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта

где A – работа выхода; E – кинетическая энергия выбиваемых фотоэлектронов. Запирающее напряжение U связано с кинетической энергией E выражением:

где Кл – заряд электрона. Находим работу выхода:

Так как 1 эВ = Дж, то получаем работу выхода

Источник