Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина ІІІ ПРОБНИЙ ТЕСТ

РОЗВ'ЯЗАННЯ, ВКАЗІВКИ

Тест З

1. Шлях І можна визначити за формулою l = vt. Підставивши значення v = 90 км/год і t = 1 с = год , отримаємо І = км = 25 м. Можна визначити відповідь інакше — виразити швидкість руху у метрах на секунду: v = 90 = 90 = 25 .

2. Під час рівномірного руху модуль швидкості не змінюється. Але щоб прискорення дорівнювало нулю, має бути незмінним вектор швидкості. Отже, напрямок швидкості теж не змінюється. Цій умові відповідає тільки прямолінійний рух.

3. Шлях — це довжина траєкторії (довжина ламаної ABC, яка дорівнює довжині семи сторін клітинок), а модуль переміщення дорівнює відстані між початковою та кінцевою точками (А і С). Із теореми Піфагора випливає, що довжина відрізка АС дорівнює довжині п'яти сторін клітинок. Отже, відношення шляху до модуля переміщення дорівнює , тобто 1,40.

4. Для цього випадку легше за все розглянути «обернену» ситуацію, а саме: тіло протягом 5 с рухається рівноприскорено без початкової швидкості. Треба визначити, яку частину всього шляху тіло пройшло за останні 2 с. Оскільки шлях (який дорівнює в даному випадку модулю переміщення) пропорційний квадрату часу, за перші 3 с руху із загального часу 5 с тіло проходить усього шляху. Отже, за останні 2 с тіло проходить усього шляху.

5. Коли підвішений на пружині вантаж перебуває в рівновазі, сила пружності пружини пруж зрівноважує силу тяжіння m. Отже, Fпp = mg. Скориставшись законом Гука Fпруж = kx = k∆l, отримуємо k = , де x = ∆l — видовження пружини. Для розрахунків можна скористатися ко

ординатами будь-якої точки графіка, проте найзручніша точка відповідає значенням m = 5 кг, l = 0,5 м (тобто ∆l = l – l0 = 0,2 м). Ми врахували, що довжина недеформованої пружини l0 = 0,3 м. Отримуємо k = 250 .

6. Під час адіабатного розширення тиск і температура газу зменшуються. Отже, графіки Б і В не можуть бути правильними. На перший погляд, можуть бути правильними і графік А, і графік Г. Проте, поглянувши уважніше, побачимо, що для всіх точок на графіку А виконується умова pV = const, тобто це є графік ізотермічного процесу. А от збільшення об'єму на графіку Г відповідає зменшенню добутку pV, тобто охолодженню газу.

7. Вода спочатку має охолонути від 40 до 0 °С , а вже потім при 0 °С перетворитися на лід (кристалізуватися). На першому етапі процесу вода віддає кількість теплоти mс |∆t|, де с — питома теплоємність води. На другому етапі вода віддає кількість теплоти m , де — питома теплота плавлення льоду. Отже, шукана кількість теплоти Q = mс|∆t| + m= 498 кДж.

8. Газ можна розглядати як ідеальний. Для незмінної маси газу виконується рівняння Клапейрона:

=

(індексами 1 і 2 позначено відповідно початковий і кінцевий стани газу).

Звідси отримуємо вираз для кінцевого об'єму газу: V2 = V1 . Підставивши числові значення величин (зокрема T1 = 260 К і Т2 =390 К), дістанемо V2 = 0,9 дм3.

9. За умови повного змочування висота стовпчика рідини в капілярі h = . Звідси отримуємо радіус капіляра: r = = 2 ∙ 10-4 м.

10. Сумарний заряд кульок дорівнює 2 нКл, і після дотику він не змінився. Після дотику провідних кульок заряд розділився між ними навпіл. Заряд кожної кульки становить 1 нКл.

Відповідно до закону Кулона F = k сила кулонівської взаємодії пропорційна добутку модулів зарядів кульок. Отже, ця сила зменшилась у 8 разів.

11. Скористаємося тим, що в електростатичному полі потенціали всіх точок одного провідника є однаковими. Звідси випливає, що 1 = 3. Поза зарядженою провідною кулею її електричне поле збігається з електричним полем такого самого точкового заряду, розміщеного в центрі кулі. Тому потенціал позитивно зарядженої кулі зменшується з віддаленням від її поверхні. Отже, (1 > 2 > 4. Остаточно отримуємо 1 = 3 > 2 > 4.

12. На рисунку наведено еквівалентну схему електричного кола. Позначимо І1 силу струму в резисторі 2. Ця сила струму ділиться між паралельно з'єднаними ділянками кола: одна з цих ділянок містить резистор 3, а друга — послідовно з'єднані резистори 2, 4 і 6.

Оскільки R2∙4∙6 = 3R3, через ділянку 2-4-6 тече струм , а через резистор 3 — (при паралельному з єднанні сила струму в ділянці кола обернено пропорційна опору цієї ділянки). Отже, сила струму I2 у 4 рази менша від сили струму I1. З формули потужності струму Р = I2R випливає, що потужність струму в резисторі 2 більша за потужність струму в резисторі 2 у 16 разів.

13. З першого закону електролізу m = klt випливає, що маса отриманої речовини прямо пропорційна її електрохімічному еквіваленту k (при послідовному з'єднанні сила струму І в обох ваннах однакова, однаковим є й час І електролізу). Відповідно ж до другого закону електролізу

електрохімічний еквівалент речовини пропорційний значенню величини , де М — молярна маса, а n — валентність (модуль заряду йона в одиницях елементарного електричного заряду). Арґентум і Калій обидва належать до першої групи періодичної системи хімічних елементів Менделєєва, для них n = 1. Отже, маса речовини в даному випадку пропорційна її молярній масі. Тому маса Арґентуму в 3 рази більша за масу Калію.

14. Позначимо вертикальну складову магнітного поля Землі. Під час поступального руху провідника завдовжки І зі швидкістю v перпендикулярно до однорідного магнітного поля в провіднику виникає ЕРС індукції, що дорівнює Вvl. Унаслідок цього відбувається розділення зарядів. Тому між кінцями провідника виникає різниця потенціалів U, яка дорівнює ЕРС індукції. Отже, U = Bvl = 9 ∙ 10-2 В.

15. Період коливань зменшився в 1,5 разу. Скориставшись формулою для періоду коливань пружинного маятника Т = 2, доходимо висновку: маса вантажу зменшилась у 2,25 разу. Отже, кінцева маса тягарців складає від початкової, а маса знятих 5 тягарців становить початкової маси. Таким чином, спочатку було 9 тягарців.

16. Незмінною залишається лише частота хвилі: кожна точка на межі повітря та води, коливаючись із частотою v, спричиняє поширення у воді хвилі з такою самою частотою v. Швидкість v звукової хвилі у воді більша, ніж у повітрі; отже, й довжина хвилі у воді більша ( = ). Амплітуда коливань частинок середовища визначається багатьма чинниками, у тому числі й густиною середовища. Отже, амплітуда хвилі у воді змінюється.

17. Кут ер відхилення дифракційними ґратками світла з довжиною хвилі X визначимо з формули дифракційних ґраток dsin = k, (тут d = 0,01 мм — період дифракційних ґраток). Це світло потрапляє на екран на відстані l = Ltg від центра дифракційної картини (тут L — відстань до екрана). Враховуючи, що k = 1 і для малих кутів tg = sіn, отримуємо l = . Ширина х спектра першого порядку дорівнює відстані між точками, в які потрапляє світло з довжиною хвилі 1 = 500 нм і світло з довжиною хвилі 2 = 550 нм: х = l2 - l1 = (2 - 1) = 10-2 М.

18. Лінійчатий спектр є характерним для випромінювання ізольованих атомів (наприклад, для випромінювання одноатомних газів). Цій умові відповідає тільки Гелій.

19. Згідно з рівнянням Ейнштейна для фотоефекту енергія кванта випромінювання hv = A + Eк. Отже, робота виходу фотоелектронів з даної поверхні A = hv - Eк= 1,4 еВ. Після підвищення частоти випромінювання в 1,5 разу енергія квантів збільшиться теж у 1,5 разу і дорівнюватиме 3,6 еВ. Максимальна кінетична енергія фотоелектронів становитиме 3,6 еВ - 1,4еВ = 2,2еВ.

20. Поглинання нейтрона не змінює заряд ядра. Отже, атомний номер ядра, що утворилося, теж не зміниться. Він залишається рівним 92.

21. Під час адіабатного розширення газ виконує роботу, витрачаючи при цьому свою внутрішню енергію. Отже, температура газу зменшується. Під час ізобарного процесу об'єм газу прямо пропорційний абсолютній температурі цього газу. Отже, охолодження супроводжується зменшенням об'єму. Відомо, що електричний опір металу збільшується внаслідок нагрівання, а електричний опір напівпровідника — зменшується.

22. Для визначення сили гравітаційної взаємодії застосовують відкритий І. Ньютоном закон всесвітнього тяжіння; визначити силу електростатичної (кулонівської) взаємодії дозволяє закон Кулона. Напрямок сили Ампера, що діє на провідник зі струмом з боку магнітного поля, визначають за допомогою правила лівої руки. Унаслідок деформації пружини виникає сила пружності, яку можна визначити за законом Гука.

23. Очевидно, що швидкість руху кулі після зіткнення змінюється тим менше, чим менша маса куба. Так само очевидно, що за дуже великої маси куба куля рухатиметься назад, практично не змінивши модуль швидкості руху. Ці міркування вже дають можливість установити потрібну відповідність. Проте надамо й повне розв'язання відповідної задачі. Скористаємося законами збереження енергії та імпульсу (пружні зіткнення не спричиняють переходу кінетичної енергії в інші форми енергії). Вибравши вісь ОХ у напрямку початкової швидкості руху кулі, отримаємо:

(тут m і М — маси відповідно кулі та куба, u — модуль швидкості руху куба після зіткнення). Звідси дістанемо u = v0 + vx і = .

У випадку 1 (vх = 0,5v0) отримаємо m = 3М, у випадку 2 отримаємо m = М , у випадку 3 (vх =-0,5v0) — m = , у випадку 4 (vх ≈-v0) — 1.

24. Ідеальну теплову машину (тобто таку, що має найбільший можливий ККД для даних нагрівника і холодильника) уперше розглянув французький учений С. Карно (можливий цикл роботи ідеальної теплової машини носить його ім'я). Умову рівноваги важеля встановив давньогрецький учений Архімед. Гальванічний елемент винайшов італійський дослідник А. Вольта (хоча назва «гальванічний» походить від прізвища іншого відомого вченого). Ртутний барометр увійшов у науку після дослідів одного з учнів Галілея — Е. Торрічеллі.

25. 1) Під час аварійного гальмування припиняється обертання всіх коліс; отже, сила тертя ковзання Fтep = N = mg, де — повна сила реакції дороги, що діє на автомобіль ( = -m).

Автомобіль зупиняється, коли внаслідок дії сили тертя швидкість його руху зменшиться до нуля. При цьому робота сили тертя (вона від'ємна) дорівнює зміні кінетичної енергії автомобіля: А = -Fтер s = 0 - , звідки знаходимо швидкість руху автомобіля на початку гальмування:

v0 = = = 18 м/с.

2) Щоб знайти час аварійного гальмування, врахуємо, що середня швидкість за час гальмування (рівноприскореного руху) vсер = .

Отже, час гальмування t = = = 6 (с).

26. 1) Амперметр показує загальну силу струму в колі. Ця сила струму обернено пропорційна загальному опору кола. Коли ключ розімкнено, коло складається з послідовно з'єднаних резисторів 1 і 2, тому опір кола Rроз = R1 + R2 = 360 Ом. Після замикання ключа резистори 2 і З

з'єднані паралельно, їх загальний опір R2-3 = = 120 Ом. Резистор 1 з'єднано з ділянкою кола, що містить резистори 2 і 3, послідовно, тому опір кола Rзамкн = R1 + R2-3 =300 Ом. Опір кола зменшився після замикання ключа в 1,2 разу. Отже, сила струму в колі (показ амперметра) збільшилася в 1,2 разу.

2) Саме цей струм протікає в резисторі 1. З формули для потужності струму Р1= I2R1 випливає, що потужність струму в резисторі 1 збільшилася в 1,22 = 1,44 разу.

27. Розглянемо рух мотоцикліста в системі відліку, пов'язаній з колоною автомобілів. Позначимо довжину колони /, швидкість її руху vк , а швидкість руху мотоцикліста відносно Землі vм (значення швидкостей у СІ vк=10 м/с, =20 м/с). Спочатку мотоцикліст рухався назустріч колоні зі швидкістю v1 = vм + vк відносно колони, а потім обганяв колону, рухаючись

відносно неї зі швидкістю v2 = vм - vк. Витрачений час t = + = = 80 с.

28. Скористаємося законом збереження механічної енергії: коли візок відпустили, початкова потенціальна енергія Wп = деформованої пружини перетворюється на кінетичну енергію візка Wк = (тут х = 0,05 м — початкова деформація пружини). Отже, Wп = Wк, звідки знаходимо жорсткість пружини: k = = 160 .

29. Скористаємося першим законом термодинаміки: Q = ∆U + Аг. Внутрішня енергія одноатомного ідеального газу U = vRT , її зміна — ∆U = vR∆T = vR∆t. Отже, Q = vR∆t + Aг = 3690 Дж.

30. Скористаємося законом Гука в формі = ℰ, де = — механічна напруга в дроті, Е = 2 ∙ 1011 Па — модуль пружності, а = — відносне видовження дроту. У даному випадку F = mg. Звідси, підставивши числові значення величин, отримаємо l0 = ∆l = 20 м.

31. Заряд крапельки q = Ne. Робота електричного поля під час прискорення крапельки дорівнює набутій крапелькою кінетичній енергії: A = qU = . Звідси m = = 1,6 ∙ 10-9 кг = 1,6 мкг .

32. Позначимо опір котушки r, а опір реостата R. Сила струму в котушці та реостаті весь час однакова (вони з'єднані між собою послідовно). За будь-який малий інтервал часу ∆t у котушці виділяється кількість теплоти ∆Qr = I2r∆t, а в реостаті — ∆QR = I2R∆t. Відношення цих кількостей теплоти = = 3 не залежить від вибраного інтервалу часу. Таким чином, у реостаті виділяється загальної кількості теплоти, а решта () виділяється у котушці; у колі виділилася загальна кількість теплоти Q = 4 ∙ 16 Дж = 64 Дж. Відповідно до закону збереження енергії саме на стільки зменшилася енергія магнітного поля котушки внаслідок зменшення сили струму від І1 = 10 A до І2 = 6 A. Отже, Q = - . Звідси L = = 2 Гн.

33. Відбитий від літака імпульс має повернутися до радіолокатора раніше, ніж почнеться випромінювання наступного імпульсу, тобто не більше ніж через t = с. Відстань до літака дорівнює половині шляху, який проходить випромінювання. Тому максимальна відстань І = = 30 км.

34. Унаслідок -розпаду масове число ядра не змінюється, а внаслідок а- розпаду воно зменшується на 4. Унаслідок усіх розпадів масове число ядра зменшилося на 24. Отже, відбулося 6 а-розпадів. Вони спричинили зменшення зарядового числа ядра на 12, тобто від 90 до 78 (кожний a-розпад зменшує зарядове число на 2). Отже, збільшення зарядового числа від 78 до 82 відбулося внаслідок -розпадів. Оскільки кожний р-розпад збільшує зарядове число ядра па одиницю, загальна кількість таких розпадів становить 4.









загрузка...

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами. Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.