На выполнение экзаменационной работы по физике отводится 3 часа (180 минут). Экзаменационная работа включает в себя 22 задания.
Ответы к заданиям 1, 2, 4, 12–14 и 16 записываются в виде последовательности цифр. Ответом к заданиям 3, 5 и 15 является одна цифра, которая соответствует номеру правильного ответа. Ответы к заданиям 6–11 записываются в виде целого числа или конечной десятичной дроби с учётом указанных в ответе единиц. Ответ запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите в бланк ответов № 1. Единицы измерения в ответе указывать не надо.
К заданиям 17–22 следует дать развёрнутый ответ. Задания выполняются на бланке ответов № 2. Запишите сначала номер задания, а затем ответ на него. Ответы записывайте чётко и разборчиво. Задание 17 экспериментальное, и для его выполнения необходимо воспользоваться лабораторным оборудованием.
При вычислениях разрешается использовать линейку и непрограммируемый калькулятор.
Все бланки заполняются яркими чёрными чернилами. Допускается использование гелевой или капиллярной ручки.
При выполнении заданий можно пользоваться черновиком. Записи в черновике, а также в тексте контрольных измерительных материалов не учитываются при оценивании работы.
Баллы, полученные Вами за выполненные задания, суммируются.Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов.
После завершения работы проверьте, чтобы ответ на каждое задание в бланках ответов № 1 и № 2 был записан под правильным номером.
Желаем успеха!
Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться Вам при выполнении работы.
Ответом к заданиям 1, 2, 4, 12, 13, 14 и 16 является последовательность цифр. Последовательность цифр записывайте без пробелов, запятых и других дополнительных символов. Ответом к заданиям 3, 5 и 15 является одна цифра, которая соответствует номеру правильного ответа. Ответом к заданиям 6–11 является число. Единицы измерения в ответе указывать не надо. Ответ запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите в БЛАНК ОТВЕТОВ № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки. Каждый символ пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланке образцами. Ответы на задания 17–22 запишите на БЛАНКЕ ОТВЕТОВ № 2.
1. Установите соответствие между физическими величинами и единицами величин в Международной системе единиц (СИ). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) электрическое напряжение
Б) электрический заряд
В) работа электрического тока
ЕДИНИЦЫ
1) кулон (1 К)
2) вольт (1 В)
3) ватт (1 Вт)
4) ампер (1 А)
5) джоуль (1 Дж)
А Б В
Ответ:
215
Номер: 15DE12
2. Установите соответствие между техническими устройствами и физическими закономерностями, лежащими в основе принципа их действия.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА
А) высотомер
Б) U-образный манометр
ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
1) зависимость гидростатического давления от высоты столба жидкости
2) условие равновесия рычага
3) зависимость силы упругости от степени деформации тела
4) изменение атмосферного давления при подъёме в горы
А Б
Ответ:
41
Номер: D9B7EE
3. Стальная ложка, опущенная в горячий чай, быстро нагревается. Какой способ теплопередачи преимущественно объясняет изменение внутренней энергии ложки в этом случае?
1) теплопроводность
2) тепловое излучение
3) конвекция
4) совершение работы
Ответ:
1
Номер: CBFB37
4. Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.
Два параллельно идущих световых луча, распространяющихся в воздухе, на границе двух разных сред (А)__________ (см. рисунок).
Оптическая плотность среды 1 (Б)__________оптической плотности воздуха и (В)__________ оптической плотности среды 2. При небольшом увеличении угла падения углы преломления в средах 1 и 2 (Г)__________.
Список слов и словосочетаний:
1) увеличиваются
2) уменьшаются
3) рассеиваются
4) преломляются
5) больше
6) меньше
7) равна
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А Б В Г
Ответ:
4561
Номер: 93BE83
5. В первом случае стеклянную пластину поднимают с сухой поверхности стола, во втором – с поверхности воды в сосуде. Различаются ли приложенные в начале подъёма силы?
1) Силы не различаются, так как масса пластины не изменяется.
2) Когда пластину поднимают с поверхности воды, прикладываемая сила меньше, так как на пластину дополнительно действует выталкивающая сила со стороны воды.
3) Когда пластину поднимают с поверхности воды, прикладываемая сила больше, так как между пластиной и водой дополнительно действует межмолекулярные силы притяжения.
4) Когда пластину поднимают с поверхности воды, прикладываемая сила больше, так как пластина более тяжёлая из-за налипшей к её нижней поверхности воды.
Ответ:
3
Номер: 62F78F
6. На рисунке представлен график зависимости координаты от времени для тела, движущегося вдоль оси Ох. С какой по модулю скоростью двигалось тело в интервале времени от 4 до 6 с?
Ответ: ___________________________ м/с.
Ответ:
5
Номер: 163060
7. Изображённая на рисунке система находится в равновесии. Блоки и нить очень лёгкие, трение пренебрежимо мало. Масса груза 1 равна 6 кг. Чему равна масса груза 2?
кг
Ответ:
3
Номер: 2A246A
8. На рисунке представлен график зависимости температуры t твёрдого тела от отдаваемого им количества теплоты Q. Масса тела равна 4 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?
Ответ: ___________________________ Дж/кг°С.
Ответ:
250
*пояснение
на 200 градусов снизилась температура при отдаче 200 кДж тепла 4 кг, тогда 200 000/200/4=250 Дж / кг*С будет теплоемкость вещества
Номер: B5C6B2
9. В помещении включены пять одинаковых светильников. Во сколько раз уменьшится потребляемая мощность, если выключить три светильника?
Ответ:
2,5
Светильники соединены параллельно, значит напряжение на лампах одинаковое. Мощность каждой лампочки равна P=U2/R. Общая мощность пяти параллельно соединенных светильников будет равна P1=5U2/R . Если выключить 3 светильника, и оставит только 2, то общая мощность уменьшится и составит P2=2U2/R. Видно, что мощность в первом случае больше, чем во втором в 5/2=2,5 раза.
Номер: 3E428D
10. В собирающей линзе оптической силой 5 дптр изображение A¹ предмета A действительное и равное по высоте предмету (см. рисунок). На каком расстоянии от линзы находится предмет A?
м
Ответ:
0,4 м
*пояснение
Оптическая сила линзы обозначается латинской буквой D и измеряется в диоптриях (дптр). D = 1/F ,
где F — фокусное расстояние линзы.
Оптической силой в одну диоптрию обладает линза с фокусным расстоянием 1 м.
Номер: E519EB
11. Периодом полураспада называется промежуток времени, в течение которого распадается половина исходного большого числа радиоактивных ядер.
На рисунке представлен график изменения количества N радиоактивных ядер с течением времени t.
Чему равен период полураспада этих радиоактивных ядер?
c
Ответ:
40
Номер: 642A64
12. С поверхности Земли вертикально вверх бросают камень. Как будут изменяться потенциальная энергия и кинетическая энергия камня при его движении вверх? Сопротивление воздуха пренебрежимо мало.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличиваться
2) уменьшаться
3) не изменяться
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Потенциальная энергия камня Кинетическая энергия камня
Ответ:
12
Номер: 97868A
13. Спираль электроплитки укоротили. Как изменились электрическое сопротивление плитки и мощность электрического тока, потребляемая плиткой, при включении её в ту же электрическую сеть?
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.
Электрическое сопротивление плитки / Мощность электрического тока, потребляемая плиткой
Ответ:
21
Номер: EBC093
14. В калориметр с водой добавили лёд. На рисунке представлены графики зависимости температуры t от времени τ для воды и льда в калориметре. Теплообмен с окружающей средой пренебрежимо мал.
Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) Начальная температура льда равна t1.
2) Участок БВ соответствует процессу плавления льда в калориметре.
3) Точка В соответствует времени, когда в системе вода-лёд установилось состояние теплового равновесия.
4) К моменту установления теплового равновесия вся вода в калориметре превратилась в лёд.
5) Процесс, соответствующий участку ГВ, идёт с поглощением энергии.
Ответ:
35
Номер: F78C8C
15. Запишите результат измерения атмосферного давления с помощью барометра-анероида (см. рисунок), учитывая, что погрешность измерения равна цене деления.
1) (750 ± 5) мм рт. ст.
2) (755 ± 1) мм рт. ст.
3) (107 ± 1) Па
4) (100,7 ± 0,1) Па
Ответ:
2
Номер: c0D0c6
16. Ученик получил фотографии, на которых изображены картины линий магнитного поля, полученные от немаркированных полосовых магнитов
с помощью железных опилок.
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам анализа фотографий. Укажите их номера.
1) Магниты 1 и 2 на фотографии 1 приближены друг к другу разноимёнными полюсами.
2) Взаимодействие магнитов с железными опилками наиболее сильное у полюсов магнитов.
3) Магниты 3 и 2 на фотографии 2 приближены друг к другу одноимёнными южными полюсами.
4) Магнитное действие магнитов зависит от материала, из которого изготовлен магнит.
5) Магнитное взаимодействие магнитов зависит от свойств среды.
Ответ:
12
Номер: 7F5336
Для ответов на задания 17–22 используйте БЛАНК ОТВЕТОВ № 2. Запишите сначала номер задания (17, 18 и т.д.), а затем ответ на него.
17. Используя весы, мензурку, стакан с водой, цилиндр №2, соберите экспериментальную установку для измерения плотности материала, из которого изготовлен цилиндр №2. Абсолютная погрешность измерения массы тела составляет ±0,1 г. Абсолютная погрешность измерения объёма тела равна ±2 см3.
В бланке ответов №2:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки для определения объёма тела;
2) запишите формулу для расчёта плотности;
3) укажите результаты измерения массы цилиндра и его объёма с учётом абсолютных погрешностей измерений;
4) запишите значение плотности материала цилиндра.
Ответ:
Комплект оборудования №1. Первая линия заданий: определение плотности твердого тела.
1. Схема экспериментальной установки
2. Формула для вычисления плотности p=m/V
3. m = (70 ± 0,1) г
V=V2-V1=(25,0 ± 2)мл=(25,0 ± 2)см3.
4. p=70/25=2,8г/см3=2800кг/м3
Номер: DCC884
Полный ответ на задания 18 и 19 должен содержать не только ответ на вопрос, но и его развёрнутое, логически связанное обоснование.
Прочитайте текст и выполните задание 18.
Глобальное потепление
Согласно существующим оценкам в XX в. в среднем температура воздуха у поверхности Земли повысилась за 100 лет на 0,5 °С. С увеличением средней глобальной температуры приземного слоя воздуха связывают рост экстремальных климатических явлений: необычный размах колебаний температуры, увеличение частоты штормов, необычайные и внесезонные осадки и др.
В настоящее время остаётся открытым вопрос о том, какой вклад в этот процесс внесла хозяйственная деятельность человека, а какой можно объяснить естественными климатическими изменениями.
Ряд учёных объясняют потепление ростом концентрации парниковых газов: углекислого газа, метана, хлорфторуглеродов, оксидов азота. Парниковый эффект работает следующим образом. Часть светового излучения Солнца, прошедшая через атмосферу, нагревает земную поверхность. Нагретая поверхность остывает, испуская тепловое излучение, но это уже другое излучение – инфракрасное. Почти прозрачная для видимого света атмосфера пропускает инфракрасное излучение значительно хуже. Парниковые газы поглощают инфракрасное излучение, что способствует нагреву нижних слоёв атмосферы.
За счёт сжигания ископаемого топлива ежегодно в атмосферу поступают миллиарды тонн СО2 (см. рисунок).
Рост всемирных выбросов углекислого газа во второй половине ХХ в.
Температура у поверхности Земли зависит не только от парниковых газов. В первую очередь она определяется отражательной способностью планеты – альбедо (отношением отражённого планетой потока излучения к падающему на неё потоку). Альбедо зависит от многих факторов: наличия и состояния облачности, изменения ледников, времени года и, соответственно, от осадков.
В 90-х гг. XX в. стала очевидна значительная роль аэрозолей – «облаков» мельчайших твёрдых и жидких частиц в атмосфере. Оксиды серы и азота, образующиеся при сжигании топлива, образуют в воздухе сульфатные и нитратные аэрозоли. Аэрозольные частицы служат ядрами конденсации атмосферной влаги, способствуя увеличению облачности, и тем самым увеличивают альбедо Земли.
Прозрачность для солнечных лучей в нижних слоях земной атмосферы зависит также от пожаров. Из-за пожаров в атмосферу поднимаются пыль и сажа, которые плотным экраном закрывают Землю и увеличивают альбедо поверхности.
18. Изменяется ли, и если изменяется, то как, альбедо Земли в период извержения вулканов? Ответ поясните.
Ответ:
1. Альбедо увеличится.
2. Альбедо зависит от многих факторов: наличия и состояния облачности, изменения ледников, времени года и, соответственно, от осадков. В 90-х годах XX века стала очевидна значительная часть аэрозолей — мельчайших твёрдых и жидких частиц в атмосфере. При сжигании топлива в воздух попадают газообразные оксиды серы и азота; соединяясь в атмосфере с капельками воды, они образуют серную, азотную кислоты и аммиак, которые превращаются потом в сульфатный и нитратный аэрозоли. Аэрозоли не только отражают солнечный свет, не пропуская его к поверхности Земли. Аэрозольные частицы служат ядрами конденсации атмосферной влаги при образовании облаков и тем самым способствуют увеличению облачности. А это, в свою очередь, уменьшает приток солнечного тепла к земной поверхности.
Прозрачность для солнечных лучей в нижних слоях земной атмосферы зависит также от пожаров. Из-за пожаров в атмосферу поднимается пыль и сажа, которые плотным экраном закрывают Землю и увеличивают альбедо поверхности.
Номер: 0FF634
19. Колбу с газом соединили с U-образным жидкостным манометром (рис. 1). После того как колбу опустили в сосуд с водой, показания манометра изменились (рис. 2).
Рис. 1
Рис. 2
Изменилась ли, и если изменилась, то как внутренняя энергия газа в колбе? Ответ поясните.
Ответ:
Внутренняя энергия газа в колбе увеличилась.
Пояснение. Показания манометра свидетельствуют о том, что давление газа в колбе, после того как поместили ее в сосуд с водой, увеличилось. Увеличение давления газа связано с его нагреванием. Поскольку внутренняя энергия зависит от температуры, то при нагревании газа, его внутренняя энергия увеличивается.
Номер: 8C8E0D
Для заданий 20–22 необходимо записать полное решение, включающее запись краткого условия задачи (Дано), запись формул, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования и расчёты, приводящие к числовому ответу.
20. Электроплитка имеет три одинаковые спирали. Если в сеть все три спирали включены последовательно, то вода в кастрюле закипает через 36 мин. Через какое время закипит та же масса воды, если в ту же сеть спирали включить параллельно? Начальные температуры воды одинаковы. Сопротивления спиралей не зависят от условий работы.
Ответ:
Дано: время, через которое закипит вода, если включить спирали последовательно — $\tau_1 =36$ мин.
Найти: время, через которое закипит вода, если включить спирали параллельно — $\tau_2$.
Решение. Масса воды в первом и втором случаях одинакова, начальные температуры также одинаковы, значит на нагревание воды в обоих случаях необходимо будет затратить одно и то же количество теплоты. Обозначим его — $Q$. Электроплитка в обоих случаях включается в сеть сеть с одним напряжением. Обозначим его — $U$. По условию задачи, спирали одинаковые. Обозначим сопротивление каждой спирали $R$. Будем считать, что все количество теплоты, которое выделяется при совместной работе спиралей идет на нагревание воды.
Общее сопротивление в первом случае равно сумме сопротивлений спиралей, т.е. $R_1=3R$. Количество теплоты, которое выделяется при работе спиралей за время $\tau_1 $ и пойдет на нагревание воды
$Q=\frac{U^2}{R_1} \cdot \tau_1=\frac{U^2}{3R} \cdot \tau_1$.
При параллельном соединении спиралей их общее сопротивление равно
$\frac{1}{R_2}=\frac{1}{R}+\frac{1}{R}+\frac{1}{R}=\frac{3}{R}\Rightarrow R_2=\frac{R}{3}$.
Количество теплоты, необходимое для нагревания воды
$Q=\frac{U^2}{R_2} \cdot \tau_2=\frac{3U^2}{R} \cdot \tau_2$.
Приравняем правые части выражений, полученных для количество теплоты
$\frac{U^2}{3R} \cdot \tau_1=\frac{3U^2}{R} \cdot \tau_2$.
После сокращений можно найти искомое время
$\frac{\tau_1}{3} =3\tau_2\Rightarrow \tau_2=\frac{\tau_1}{9}$,
$\tau_2=\frac{36}{9}=4$ мин.
Ответ: вода закипит через 4 минуты.
Номер: 2832AB
21. Полезная мощность двигателя автомобиля составляет 46 кВт. Каков КПД двигателя, если при средней скорости 100 км/ч он потребляет 10 кг бензина на 100 км пути?
Ответ:
Дано: Nп (полезная мощность двигателя заданного автомобиля) = 46 кВт (46*103 Вт); V (средняя скорость) = 100 км/ч = 27,78 м/с; m (масса потребленного бензина) = 10 кг; S (пройденный путь) = 100 км = 100 * 103 м.
Справочные: q (удельная теплота сгорания бензина) = 4,6 * 107 Дж/кг.
Найти: КПД-?
Решение:
КПД двигателя заданного автомобиля вычислим по формуле:
η = Nп/Nз=Nп/(Q/t) = Nп/(q*m/(S/V)) = Nп*S/(q*m*V).
η = `(46000*100000)/(46000000*10*27,78)=0.36` или 36%.
Ответ: 36%
Номер: CBF1CB
22. Сплошной кубик с ребром 10 см плавает на границе раздела воды и неизвестной жидкости, плотность которой меньше плотности воды, погрузившись в воду на 2 см (см. рисунок). Плотность вещества, из которого изготовлен кубик, равна 840 кг/м3 .
Свободная поверхность неизвестной жидкости располагается выше, чем верхняя поверхность кубика. Определите плотность неизвестной жидкости.
Ответ:
Дано: l=10см, ρ кубика = 840 кг/м3; погрузился в воду на 2 см
ρ воды = 1000 кг/м3
Найти: ρ жидкости -?
Решение: Найдем объем кубика 0,1*0,1*0,1= 0,001 м3;
P = ρж ⋅ V
P в воде = ρ воды ⋅ V*0,2 = 1000*0,001*0,2=0,2 кг c такой силой кубик выталкивается из воды.
Весь же вес кубика равен m = V*ρ кубика = 0.001*840=0.84 кг Тогда на неизвестную жидкость приходится выталкивающая сила
0,84-0,2=0,64 кг эта сила приходится на 0,8 от объема 0,001 м3, тогда
0,0008м3 составляет вес 0,64 кг, тогда плотность для 1 м3 будет 1/0,0008=x/0,64
x = 0,64/0,0008=800 кг/м3
Ответ: 800 кг/м3
Номер: F2C085
Не забудьте перенести все ответы в бланки ответов № 1 и № 2 в соответствии с инструкцией по выполнению работы.
Проверьте, чтобы каждый ответ был записан рядом с номером соответствующего задания.
