2605 физика егэ - Exhelper.top - портал для учащихся

Груз массой m, подвешенный к пружине, совершает колебания с периодом T и амплитудой x_0. Что произойдет с периодом колебаний, максимальной потенциальной энергией пружины и частотой колебаний, если при неизменной амплитуде уменьшить массу груза?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1)  увеличилась;

2)  уменьшилась;

3)  не изменилась.

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

Период колебаний

Максимальная потенциальная

энергия пружины

Частота колебаний

Спрятать решение

Решение.

Период колебаний связан с массой груза и жесткостью пружины k соотношением При уменьшении массы период колебаний уменьшится. Частота обратно пропорциональна периоду, значит, частота увеличится.

С максимальной потенциальной энергией пружины все немного сложнее. Для ответа на вопрос, что с ней произойдет существенно, что пружина ориентирована вертикально (для горизонтального пружинного маятника при неизменной амплитуде данная величина, естественно, останется неизменной). Действительно, когда к вертикальной пружине подвешивают груз, она сразу немного растягивается, чтобы уравновесить силу тяжести, действующую на груз. Определим это начальное растяжение: Именно это состояние является положением равновесия для вертикального пружинного маятника, колебания происходят вокруг него, груз поднимается и опускается из этого положения на величину амплитуды. При движении вниз из положения равновесия пружина продолжает растягиваться, а значит, потенциальная энергия пружины продолжает увеличиваться. При движении вверх из положения равновесия сперва деформация пружины уменьшается, а если то пружина начнет сжиматься. Максимальной потенциальной энергии пружины соответствует состояние, когда она максимально растянута, а значит, в нашем случае, это положение, когда груз опустился максимально вниз. Таким образом, максимальная потенциальная энергия пружины равна

Из этой формулы видно, что для вертикального пружинного маятника при неизменной амплитуде и уменьшении массы груза максимальная потенциальная энергия пружины уменьшится.

Ответ: 221.

Источник

2017-03-31

Резистор в виде спирали с сопротивлением 160 Ом используют в качестве кипятильника, работающего от сети с напряжением 220В. Будучи опущенным в трехлитровую банку с водой, он через достаточно большое время нагрел воду до температуры $45^{ circ} С$. Как необходимо изменить длину спирали, чтобы при тех же условиях вода в банке закипела? Температура воздуха в комнате $20^{ circ} С$.

Решение:

Задача взята из практики — попробуйте обычным кипятильником закипятить воду в трехлитровой банке! Итак речь идет о рассеивании тепла в окружающее пространство. В состоянии термодинамического равновесия вся подводимая мощность рассеивается, т. е.

$frac{U^{2}}{R} = k (t — t_{0})$, (1)

где $k$ — некоторый постоянный коэффициент, зависящий от формы и размеров сосуда, свойств окружающей среды. Чтобы нагреть воду до $t_{1} = 100^{ circ} С$ нужно увеличить мощность подачи тепла в систему. Это означает уменьшить сопротивление

$frac{U^{2}}{R_{1}} = k (t_{1} — t_{0})$. (2)

Разделив (1) на (2), получим

Внимательно прочитайте текст задания и выберите верный ответ из списка

Решение
→

Источник

Тема 24.

Качественная задача

Молекулярная физика. Термодинамика

Вспоминай формулы по каждой теме

Решай новые задачи каждый день

Вдумчиво разбирай решения

ШКОЛКОВО.

Готовиться с нами — ЛЕГКО!

Подтемы раздела

качественная задача

24.01Механика

24.02Молекулярная физика. Термодинамика

24.03Электродинамика

24.04Оптика

24.05Квантовая физика

Решаем задачи

Сосуд разделён на две части подвижным поршнем, который движется без трения относительно
стенок сосуда. В правой части сосуда есть отверстие. Поршень соединен с правым краем
сосуда пружиной, в начальном положении она растянута. В левой части сосуда имеется
отверстие, плотно закрытое пробкой. Объяснить, как изменится положение поршня, если вынуть
пробку.

Показать ответ и решение

Так как в правой части сосуда имеется отверстие, то давление газа в ней равно атмосферному, при этом
давление слева меньше атмосферного, так как пружина первоначально растянута. Если вынуть пробку,
то в левой части сосуда давление станет равным атмосферному давлению, то есть увеличится, значит,
увеличится и сила давления газа и пружина начнёт сжиматься до тех пор, пока пружина не перестанет
быть недеформированной.

Цилиндрический сосуд разделён лёгким подвижным поршнем на две части. В одной части сосуда
находится аргон, в другой — гелий. Концентрация атомов аргона в 2 раза больше, чем атомов гелия.
Поршень может двигаться в сосуде без трения. Определите отношение средней кинетической энергии
теплового движения атома аргона к средней кинетической энергии теплового движения атома гелия при
равновесии поршня

Показать ответ и решение

Так как трение между поршнем и стенками сосуда отсутствует, то будет он перемешаться до тех пор,
давление аргона не станет равным давлению гелия.

Давление газа можно найти по формуле:

p = nkT

где — концентрация вещества, — постоянная Больцмана , — температура газа.
Связь кинетической энергии с температурой

E = 3-kT
2

Тогда

2-
p = 3nE

Так как концентрация аргона в 2 раза больше концентрации гелия, а давления газов одинаковы, то
средняя кинетическая энергия молекул гелия в 2 раза больше, чем средняя кинетическая энергия
молекул аргона.

Показать ответ и решение

Для начала построим график циклического процесса в координатах p − V . Для этого проанализируем
процессы. Процесс 1-2 объём постоянен, по закону Шарля:

p1-= p2-⇒ p2 = p1T2-,
T1 T2 T1

пусть p1 = p0 . По графику T1 = T0 , , тогда

4T0-
p2 = p0 T = 4p0.
0

В координатах p − V вертикальная линия.
Процесс 2-3 изотермический по закону Бойля-Мариотта:

Из графика: V2 = V0 , , тогда

V 4p
p3 = p2 -2-= ---0= 2p0.
V3 2

В координатах p − V – гипербола.
Процесс 3-4 изохорный по закону Шарля:

p p
-3-= --4.
T3 T4

По графику , , тогда

2T0-
p4 = 2p0 4T0 = p0.

В координатах p − V вертикальная линия.
Процесс 4-1. Для его анализа воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона:

где – количество вещества.
Так как количество газа постоянно, то

pV- = νR = const.
T

В процессе 4-3 V = αT , где – некоторый коэффициент.
Подставим в предыдущее уравнение:

pαT--= pα = const.
T

То есть давление в этом процессе постоянно.
Изобразим циклический процесс в координатах p − V :

Работу газа можно найти как площадь под графиком. Для процесса 2-3 справедливо
неравенство:

А для процесса 4-1

То есть

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае график
перестроен в координаты P − V и верно найдено отношение работ) и исчерпывающие верные
рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: уравнение
Менделеева-Клапейрона, либо газовые законы. Формула работы газа как площади под графиком
процесса))

2 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из
следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений,
свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.
(Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством,
явлением, определением и т.п.)

I) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится
один логический недочёт.

II) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены
от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

III) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений,
законов (формул), необходимых для полного верного объяснения.

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нём не указаны два явления
или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся
рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.

Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения,
приводящие к ответу, содержат ошибки.

Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные
рассуждения, направленные на решение задачи.

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 25∘C на стенке стакана с
холодной водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру стакана до
14∘C . По результатам этих экспериментов определите абсолютную и относительную влажность
воздуха. Для решения задачи воспользуйтесь таблицей. Поясните, почему конденсация паров воды в
воздухе может начинаться при различных значениях температуры. Давление и плотность насыщенного
водяного пара при различной температуре показано в таблице

Показать ответ и решение

Относительная влажность вычисляется по формуле:

-p-
φ = p 100%
н

где – парциальное давление паров, – парциальное давление насыщенных паров.
Конденсация начинается при , то есть давление водяного пара равно давлению насыщенного
водяного пара, а так как давление насыщенного пара зависит от температуры, то и при разной
плотности водяного пара в воздухе температура начала конденсации пара (точка росы) оказывается
различной.
Водяной пар при температуре ∘
14 C становится насыщенным, следовательно, давление водяного
пара в воздухе равно давлению насыщенного пара при температуре 14∘C . По таблице давление
насыщенного пара при температуре ∘
14 C равно p = 16 гПа.
Абсолютная влажность равна плотности водяных паров. Найдём плотность пара при 25∘C с помощью
уравнения Менделеева-Клапейрона.

pV = m-RT ⇒ p = ρRT--,
μ V

где – давление водяного пара, – объём комнаты, – масса пара, – молярная масса пара,
– температура в Кельвинах, – плотность водяных паров.
Для этого запишем два уравнения Менделеева-Клапейрона. Первое для насыщенного пара при ∘
14 C и
второе пар при 25 ∘C . При этом пар изобарически охлаждается, значит, давление в обоих случаях равно
.

ρ RT ρ RT
p14 = -н.п.14---24- p25 = -25--25-
μ μ

По таблице плотность насыщенных паров при 14∘C равна г/м Тогда с учётом
, имеем:

T (14 + 273)
ρ25 = ρн.п.14--14= 12,11 г/м3 -----------≈ 11,7 г/м3.
T25 (25 + 273)

Давление насыщенного пара при 25 ∘C найдём по таблице и оно равно p0 = 32 гПа. Тогда
относительная влажность равна:

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________

Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае — определена
абсолютная и относительаня влажность воздуха) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым
указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае — уравнение Менделеева-Клапейрона, связь
между массой и плотностью, формула относительной влажности. Сказано что такое абсолютная
влажность)

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

После работы увлажнителя воздуха парциальное давление водяного пара в комнате возросло, при этом
температура воздуха не изменилась. Как изменились относительная влажность воздуха и плотность
водяных паров в комнате? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали
для объяснения.

Показать ответ и решение

Относительная влажность вычисляется по формуле:

-p-
ϕ = p
н

где – парциальное давление паров, – парциальное давление насыщенных паров. Так как
температура воздуха не изменяется, то не изменяется давление насыщенных паров, следовательно, с
увеличением парциального давления паров относительная влажность увеличивается. Из уравнения
Менделеева – Клапейрона получаем:

m pμ
pV = --RT ⇒ ρ = ---,
μ RT

где – объём комнаты, – масса паров, – молярная масса воды, – плотность водяных
паров.
При увеличении парциального давления паров плотность водяных паров в комнате увеличивается.

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае сказано как
изменяется относительная влажность и плотность водяных паров) и исчерпывающие верные
рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: уравнение
Менделеева-Клапейрона, связь между массой и плотностью, формула относительной влажности.
Указана ссвязь между температурой и давлением насыщенного пара)

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Идеальный газ находится в цилиндре, закрытом подвижным поршнем. На рисунке дана диаграмма,
иллюстрирующая изменение внутренней энергии газа и передаваемое ему количество теплоты .
Опишите изменение объема газа при его переходе из состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние 3.
Свой ответ обоснуйте, указав, какие физические законы вы использовали для объяснения.

Основная волна 2018 год

Показать ответ и решение

В процесса 1-2 газ получает некоторое положительное количество теплоты, а его внутренняя энергия
постоянна, следовательно, по первому закону термодинамики

где – работа газа.
Так как Q > 0 , то и A > 0 , следовательно, объем увеличивается.
В процессе 2-3 внутренняя энергия уменьшается, количество теплоты не подводится к газу,
следовательно, по первому закону термодинамики

Тогда A > 0 и объем увеличивается.

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

В комнате находится открытая сверху -образная трубка, в которую налита ртуть (рис. а). Левое
колено трубки плотно закрывают пробкой (рис. 6), после чего температура в комнате увеличивается.
Что произойдет с уровнями ртути в коленах трубки? Атмосферное давление считать неизменным.
Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для
объяснения.

Сборник задач «1000 задач»

Показать ответ и решение

Изначально давление, оказываемое атмосферой на поверхность ртути в обоих коленах, равно. Это
следует из закона Паскаля и условия равновесия. Когда одно колено сообщающихся сосудов будет
закупорено, сначала давление под пробкой будет равно атмосферному давлению. Но при
изменении прочих условий уровень жидкостей в коленах не будет одинаков. Это связано с
изменением давления, оказываемого на поверхности жидкостей в закупоренном и открытом
коленах.

Если же увеличить температуру воздуха, то воздух под пробкой тоже нагреется. От этого его объем
увеличится, что приведет к росту давления, которое окажется больше атмосферного на величину,
равную . Суммарное давление, оказываемое со стороны закупоренного колена, будет равно
сумме атмосферного давления и давления ; p = p + ρ gΔh
2 a в . Со стороны открытого колена
по-прежнему будет оказываться атмосферное давление: p0 = pa . Поэтому избыточное давление под
пробкой начнет выталкивать часть ртути из левого колена в правое до тех пор, пока не наступит
равновесие. При условии, что диаметр трубок одинаковый, это произойдет тогда, когда уровень ртути в
открытой трубке увеличится на высоту – на ту высоту, на которую понизится уровень ртути в
закупоренной трубке.

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

На графике представлена зависимость объёма постоянного количества молей одноатомного идеального
газа от средней кинетической энергии теплового движения молекул газа. Опишите, как изменяются
температура и давление газа в процессах 1-2 и 2-3. Укажите, какие закономерности Вы использовали
для объяснения.

Показать ответ и решение

Средняя кинетическая энергия теплового движения газа равна:

--- 3-
Ek = 2kT,

где – температура газа.
Отсюда:

---
2Ek-
T = 3k .

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

где – давление, – количество вещества.
Тогда давление можно найти по формуле:

νRT νR ⋅ 2E-
p = -----= -------k.
V 3kV

Проанализируем процессы:
1-2. Средняя кинетическая энергия теплового движения и объём изменяются прямо пропорционально,
при этом увеличиваются, значит, температура газа увеличивается, а давление не изменяется.
2-3. Средняя кинетическая энергия не изменяется, а объём уменьшается, значит, температура не
изменяется, а давление увеличивается.

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае
сказано как изменяются температура и давление) и исчерпывающие верные рассуждения
с прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: формула связи
средней кинетической энергии теплового движения молекул с температурой газа, уравнение
Менделеева-Клапейрона)

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Ha -диаграмме показано, как изменялись давление и температура разреженного газа в процессе
его нагревания. Как изменялся объем газа (увеличивался, уменьшался, или же оставался
неизменным) на участках 1-2 и 2-3? Объясните причины такого изменения объема газа в процессе
его нагревания, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали Для
объяснения.

Показать ответ и решение

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

где – давление газа, – объём газа, – количество вещества, – температура
газа.
Тогда

νRT--
V = p .

Так как p1- T1-
p = T ,
0 0 то в процессе 1–2 объём постоянный.
В процессе 2-3 давление газа постоянно, тогда по закону Гей-Люссака:

V-
T = const,

объём увеличивается.

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

На диаграмме T − V (см. рисунок) показан процесс изменения состояния идеального одноатомного
газа в сосуде под поршнем. Объясните, как меняется давление газа по мере его перехода из состояния 1
в состояние 2, а затем в состояние 3.

Показать ответ и решение

Проведем две прямые через начало координат так, как показано на рисунке

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

где – давление газа, – объём газа, – количество вещества, – температура
газа.
Давление из уравнения Менделеева-Клапейрона равно:

p = νRT--.
V

При этом прямые описываются уравнением:

Тогда

то есть давление в точках 1 – 3 описывает только с помощью угловых коэффициентов. Так как точки
1 и 3 лежат на одной прямой, то давление в них одинаково, при этом k1 < k2 , значит, давление в точке
2 меньше, чем давление в точках 1 и 3.

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Некоторая масса идеального газа переведена из состояния 1 в состояние 2. Как изменялся объем газа в
этом процессе?

Показать ответ и решение

Проведем две прямые через начало координат и точки 1 и 2

Запишем уравнение Менделеева-Клапейрона:

где – количество вещества, – температура газа.
Тогда для первой и второй точки:

νRT1-- νRT2--
V1 = p V2 = p
1 2

Тогда искомое соотношение

V T ⋅ p
-2-= -2---1.
V1 p2 ⋅ T1

Так как , , при этом k2 > k1 . Тогда

V T ⋅ k T k
-2-= -2---1-1-= -1-< 1.
V1 k2T2 ⋅ T1 k2

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Идеальный газ изотермически расширяют, затем изохорически нагревают и изобарически возвращают в
исходное состояние. Нарисовать графики этого равновесного процесса в координатах P − V ; V − T ;
P − T .

ЗФТШ

Показать ответ и решение

1-2. Газ изотермически расширяют, значит, температура постоянна, а объём увеличивается. По закону
Гей-Люссака:

давление должно уменьшаться.
2-3. Изохорически нагревают, значит, объём постоянен, а температура увеличивается. По закону
Шарля:

p-= const,
T

давление увеличивается.
3-1. Изобарически возвращают в исходное положение, то есть давление постоянное. По закону
Бойля-Мариотта:

V-
T = const,

и объём и температура уменьшаются (так как в первых двух процессах они увеличивались).

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае нарисвваны
графики в требуемых координатных осях) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием
наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: уравнение Менделеева-Клапейрона, либо законы,
описывающие изменения параметров в изопроцессах)

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

На графике представлена зависимость давления неизменной массы идеального газа от его плотности.
Опишите, как изменяются в зависимости от плотности температура и объём газа в процессах 1–2 и 2–3.

Показать ответ и решение

1. Плотность находится по формуле:

m-
ρ = V (1)

тогда уравнение Клайперона–Менделеева можно переписать в виде

m ρ
pV = --RT ⇒ p = --RT, (2)
μ μ

где – масса газа, – его объем, – температура газа. 2. Процесс 1–2.
Плотность уменьшается при постоянном, в соответствии с формулой (1) объем будет увеличиваться, а
температура будет увеличиваться в соответствии с формулой (2).
Процесс 2–3.
Плотность уменьшается вместе с давлением, причем давление уменьшается пропорционально
плотности , а это означает, что температура газа постоянна, а по формуле (1) объем
увеличивается.

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________

Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае — сказано
как изменяется объём) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых
явлений и законов (в данном случае — уравнение Менделеева-Клапейрона, связь между массой и
плотностью)

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии двух моль идеального одноатомного газа от
его давления p в процессе 1–2–3. Постройте график этого процесса на рисунке 2 в переменных p − V .
Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на этом рисунке. Построение объясните, опираясь
на законы молекулярной физики.

Показать ответ и решение

1. Проанализируем процессы:
1–2: Внутренняя энергия прямо пропорциональна температуре газа 3
U = -νRT
2 , значит в процессе 1–2
температура увеличивается, давление тоже увеличивается (по графику ). По основному газовому
закону pV
--- = const
T объем будет постоянен. График будет представлять собой вертикальную
прямую
2–3: В процессе 2–3 внутренняя энергия газа постоянна, а значит и температура постоянна (по пункту
1), давление увеличивается, значит, по основному газовому закону объем будет уменьшаться. График
будет представлять гиперболу.
2. Построим график

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае
построен график в требуемых координатных осях) и исчерпывающие верные рассуждения с
прямым указанием наблюдаемых явлений и законов (в данном случае: записана формула
внутренней энергии, уравнение Менделеева-Клапейрона. Описание изменения давления и
объёма)

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

На рисунке изображены графики двух процессов, проведённых с идеальным газом при одном и том же
давлении. Графики процессов представлены на рисунке. Почему изобара лежит выше изобары ?
Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Показать ответ и решение

1. Идеальный газ подчиняется уравнению Менделеева-Клапейрона:

где – давление газа, – объем, – количество газа, – температура газа в Кельвинах.
Выразим температуру

pV
T = ---
νR

2. Зафиксируем объем , при этом отношение температур равно

pV0-
TI-- νIR--- νII
TII = pV0--= νI > 1
ν R
II

Значит количество газа во втором больше, чем количество газа в первом.

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Чтобы вода в резервуаре быстрее закипела, источник тепла всегда помещают внизу. Желая охладить
кастрюлю с горячей водой как можно быстрее, кастрюлю поставили на лёд. Является ли такой способ
эффективным? Ответ поясните, указав какие физические явления и закономерности вы использовали
для объяснения.

Показать ответ и решение

Нагреватель ставится внизу, потому что нагретые слои воды, как более легкие, поднимаются вверх и
таким образом достигается наиболее эффективное перемешивание и нагревание всей воды (по такому же
принципу работает батарея в комнате). При охлаждении же дело происходит как раз наоборот: более
холодные слои воды, как более тяжелые, опускаются вниз. Поэтому если поместить холодильник внизу,
то перемешивания не будет, и остывание будет идти очень долго. Для более быстрого охлаждения надо
поместить лед сверху.

Сжиженные газы с низкими температурами кипения хранят в открытых теплоизолированных
резервуарах при нормальном давлении, с контактом с атмосферой. При таком хранении потери на
испарение, отнесённые к единице массы сжиженного газа, уменьшаются при увеличении объёма сосуда.
Объясните причины вышеизложенного, основываясь на известных физических законах и
закономерностях.

Показать ответ и решение

1) Даже при хорошей теплоизоляции невозможно устранить полностью подвод тепла к сжиженным
газам, значит, будет некоторое испарение вещества, потому что температура кипения таких газов ниже
температуры атмосферы и существует теплопроводность.
2) Так как существует испарение, то в закрытых сосудах будет повышаться давление, что приведет к
взрыву, поэтому газ хранят в открытых сосудах.
3) Подвод тепла к газу через стенки сосуда пропорционален площади стенок сосуда, а его масса
пропорциональна объему. Объем же в свою очередь пропорционален кубу размеров сосуда. Поэтому с
увеличением объема уменьшается испарение на единицу массы.

Показать ответ и решение

1) При первой открывании и закрывании кранов, в соответствии законам Дальтона и Бойля-Мариотта,
установившееся давление во втором и третьем сосудах будет

3p-+ p-= 2p
2 2

2) При втором открывании и закрывании, с учетом тех же законов, установившееся давление в
первом и втором будет равно

2p p
---+ --= 1,5p
2 2

3) Так как объем сосуда не изменился, а температура по условию постоянна, то в соответствии
уравнению Менделеева –Клайперона

pV
pV = νRT ⇒ ν = ----
RT

Знаменатель остался прежним, а числитель увеличился, значит и количество газа увеличилось.

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

На столе лежат куски хлеба, они долгое время были мягкими, но при этом заплесневели. В какое время
года, зимнее или летнее, данные куски хлеба лежали на столе? Ответ поясните, указав, какие
физические явления и законы Вы использовали для объяснения.

Показать ответ и решение

1) В зимнее время года абсолютная влажность воздуха меньше, чем в летнее, значит, и воздух, проникая
в дом, зимой будет снижать относительную влажность в доме, а в летний период наоборот будет
повышать.
2) Значит, в зимнее время года хлеб будет высыхать быстрее, а в летнее хлеб будет быстрее плесневеть.
Значит, куски хлеба лежали в летнее время.

В вертикальном цилиндрическом сосуде под поршнем находится воздух, водяной пар и капли воды на
стенках сосуда. Поршень начинают медленно поднимать, увеличивая объём сосуда. В середине процесса
подъёма поршня, капли воды в сосуде исчезают, температура пара остается неизменной в
течение всего процесса подъёма поршня. Затем сосуд с паром нагревают при неизменном
положении поршня. Как будет меняться при этих процессах влажность воздуха в сосуде? Ответ
поясните, указав какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

Показать ответ и решение

1) Так как вода и пар находятся в сосуде длительное время, то пар становится насыщенным
(относительная влажность равна 100%)
2) При выдвигании поршня из сосуда объем изотермически увеличили, значит, давление пара
уменьшилось, но так как процесс изотермический, то давление насыщенных паров не изменилось. Так
как относительная влажность находится по формуле:

p
ϕ = ----⋅ 100%
pн.п.

где – давление пара, pн.п. – давление насыщенных паров, то влажность должна уменьшиться.
3) Так как положение поршня неизменно, то нагревание изохорное, значит, давление паров
увеличивается, но плотность водяного пара остается неизменной, при этом плотность насыщенных паров
увеличивается, что означает, что относительная влажность уменьшится.

Критерии оценки

3 балла ставится за задачу если:

_________________________________________________________________________________________________________________
Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае
п.1) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений
и законов (в данном случае: сделан обоснованный вывод о том, что в начале процесса в
сосуде находится насыщенный водяной пар, записана формула относительной влажности
воздуха через его парциальное давление и давление насыщенных водяных паров при данной
температуре, сделан обоснованный вывод о постоянстве давления насыщенного пара во
время подъема поршня, сделан верный вывод о постоянстве плотности водяного пара и
увеличении плотности насыщенного пара при изохорном нагревании сосуда, записана формула для
относительной влажности воздуха через плотность водяного пара, сделан верный вывод о
том, как изменяется относительная влажность воздуха во время изохорного нагревания
сосуда)

2 балла ставится за задачу если:

IV) При неверном построении или отсутствии рисунка и (или) графика за задачу ставится 2
балла.

1 балл ставится за задачу если:

Во всех остальных случаях за задачу выставляется 0 баллов.

Источник

На этой странице вы можете найти варианты реальных КИМ ЕГЭ по физике. На сайте размещены только ссылки на варианты КИМ ЕГЭ и их решения. Здесь вы можете сказать тренировочный и реальный вариант ЕГЭ по физике 2021 и 2022 гг с ответами и решениями.

2021-2022 учебный год


Досрочные варианты ЕГЭ по физике-2022
Скачать вариант 1	Решение и ответы	31.03.2022



Открытый вариант досрочного ЕГЭ по физике-2022
Скачать вариант	Решение и ответы	31.03.2022
Демонстрационный вариант ЕГЭ по физике-2022
Вариант (профиль)	Спецификация	Кодификатор
Перспективный вариант демо-версии КИМ ЕГЭ по физике-2022
Вариант	Спецификация
Тренировочные работы Статград в формате ЕГЭ по физике-2022
Тренировочная работа №1	Ответы и решения	28 сентября 2021 г.
Тренировочная работа №2	Ответы и решения	15 декабря 2021 г.
Тренировочная работа №3	Ответы и решения	27 января 2022 г.
Тренировочная работа №4
Тренировочная работа №5	Ответы и решения	28 апреля 2022 г.

2020-2021 учебный год

Реальные варианты КИМ ЕГЭ по физике
Основная волна ЕГЭ по физике-2021
Вариант 1	Ответы и решения


Открытый вариант ЕГЭ по физике-2021 от ФИПИ
Вариант	Ответы и решения
Демонстрационный вариант ЕГЭ по физике-2021 (проект)
Вариант Ответы	Кодификатор	Спецификация
Тренировочные варианты ЕГЭ по физике-2021
Вариант 1 Вариант 2	Вариант 1 — ответы и решения Вариант 2 — ответы, критерии

Admin

Источник

ГлавнаяШпаргалкиРазбор заданий ЕГЭ-2022 по физике с Дальнего Востока

06 июня, 2022

5 мин

Решение задач ✏️
Физ 🔬

7681

Разобрали задания, которые встретились на ЕГЭ-2022 по физике на Дальнем Востоке.

Для удобства оформили все решения в pdf-файлы. Скачать их можно ниже.

первая часть ЕГЭ-2022 ДВ

вторая часть ЕГЭ-2022 ДВ

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter. Мы обязательно поправим!

Редакция Без Сменки

44
подписчиков

+ Подписаться

Источник

Закон сохранения импульса, кинетическая и потенциальные энергии, работа и мощность силы, закон сохранения механической энергии

В. З. Шапиро

Третье задание ЕГЭ по физике проверяет знания по разделу «Законы сохранения в механике». Оно относится к заданиям базового уровня. В нём отсутствует возможность выбора ответа. Для его решения необходимо знать и уметь применять законы сохранения импульса и энергии.

Применение формулы закона сохранения энергии

Необходимая теория: Энергия

1. Шарик массой 100 г падает с некоторой высоты. Начальная скорость шарика равна нулю. Его кинетическая энергия при падении на землю равна 6 Дж, а потеря энергии за счёт сопротивления воздуха составила 1 Дж. С какой высоты упал шарик?

Ответ: ______________________ м.

Так как в момент падения шарик имел кинетическую энергию 6 Дж, а потеря механической энергии из-за сопротивления воздуха составила 1 Дж, то первоначальное значение потенциальной энергии равно: E_п1= 6 + 1 = 7 (Дж).

По формуле для расчета потенциальной энергии тела, поднятого на высоту h от поверхности Земли, рассчитаем эту неизвестную высоту.

Ответ: 7 м.

При использовании закона сохранения энергии необходимо записать, какой энергией обладало тело в начальный момент времени или в первоначальной точке. После этого рассматриваем последующую ситуацию. Это не тот случай, когда можно взять готовую формулу, подставить в неё значение и получить ответ.

2. Автомобиль с выключенным двигателем сняли со стояночного тормоза, и он покатился под уклон, составляющий угол 30° к горизонту. Проехав 10 м, он попадает на горизонтальный участок дороги. Чему равна скорость автомобиля в начале горизонтального участка дороги? Трением пренебречь.

Ответ: ___________________________ м/с.

В этой задаче необходим чертеж.

Из соотношений в прямоугольном треугольнике получим:

$l sin 30^{circ }=h; h=10 sin 30^{circ }=5$ (м).

– согласно закону сохранения энергии.

$mgh=frac{mv^2}{2}; , v=sqrt{2gh}.$

(м/с).

Ответ: 10 м/с.

Секрет решения. В большинстве задач по физике рисунки и чертежи помогают лучше понять условие. Это прежде всего относится к задачам, в которых используются какие-либо геометрические построения.

Применение формулы для расчета кинетической энергии тела

3. Скорость груза массой 0,3 кг равна 2 м/с. Какова кинетическая энергия груза?

Ответ: ___________________________ Дж.

Кинетическая энергия тела рассчитывается по формуле $E_k= frac{mv^2}{2}.$

$E_k=frac{0.3cdot 2^2}{2}=0,6$ (Дж).

Ответ: 0,6 Дж.

Секрет решения. В таких задачах необходимо обратить внимание на систему СИ. Простая, на первый взгляд, задача может иметь «подводные камни», связанные с неправильным использованием системы единиц.

Применение формулы для расчета потенциальной энергии упруго деформированного тела

Необходимая теория: Энергия

4. При упругой деформации 2 см стальная пружина имеет потенциальную энергию 2 Дж. Какой станет потенциальная энергия этой пружины при увеличении деформации на 1 см?

Потенциальную энергию упруго деформированной пружины можно рассчитать по формуле:

Разделив E_п2 на E_п1, получим

Ответ: 4,5 Дж.

Секрет решения. Внимательно читайте условие задачи. Условие – это ключ к решению. В этой задаче важно понять, что во втором случае деформация пружины составляет 3 см. Кроме этого, при нахождении отношений деформаций мы не использовали систему СИ, так как при делении результат от этого не изменится.

Сравнение кинетических энергий тела с использованием графика

5. Скорости движения двух одинаковых автомобилей изменяются с течением времени в соответствии с графиками на рисунке. Определите отношение кинетических энергий автомобилей в момент времени t₁ .

Ответ: ________________________.

Так как на графике не указаны конкретные значения скоростей автомобилей, то их можно выразить в некоторых условных единицах.

Ответ: 16.

При решении задач нужно уметь «читать» графики. Ведь графические зависимости аналогичны текстовому описанию, но просто по-другому выглядят.

Благодарим за то, что пользуйтесь нашими публикациями.
Информация на странице «Задание 3 ЕГЭ по физике» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать нужные и поступить в высшее учебное заведение или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими материалами из разделов нашего сайта.

Публикация обновлена:
08.03.2023

Источник

Задание 18045

Задание 18103

Задание 18111

Задание 18142

Задание 18243

Задание 18615

Задание 18684

Задание 18789

Задание 18478

Задание 18533

Задание 18190

Задание 18785

Задание 17495

Задание 18143

Задание 18207

Задание 18176

Задание 18473

Admin

первая часть ЕГЭ-2022 ДВ

вторая часть ЕГЭ-2022 ДВ

Закон сохранения импульса, кинетическая и потенциальные энергии, работа и мощность силы, закон сохранения механической энергии

Новое и интересное на сайте: