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 этих 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) жёсткость пружины
Б) момент силы
В) вес тела
ЕДИНИЦЫ
1) килограмм (1 кг)
2) ньютон (1 Н)
3) ньютон-метр (1 Н·м)
4) ньютон на метр (1 Нм)
5) джоуль (1 Дж)
А Б В
Ответ:
432
Номер: 71EB89
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) жидкостный манометр
Б) демонстрационный гальванометр
ФИЗИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ
1) зависимость гидростатического давления от высоты столба жидкости
2) условие равновесия рычага
3) зависимость силы упругости от деформации тела
4) зависимость силы, действующей на проводник с током в магнитном поле, от силы тока
А Б
Ответ:
14
Номер: 4E206E
3. В полиэтиленовом пакете проделали небольшое отверстие, налили в пакет воды и наблюдали, как вода вытекает из отверстия. Затем пакет с водой подбросили вверх и наблюдали, что в процессе падения вода из отверстия не вытекала. Какое явление демонстрирует этот опыт?
1) перегрузка
2) невесомость
3) сопротивление воздуха
4) сопротивление воды
Ответ:
2
Номер: 207D36
4. Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.
Возьмём две одинаковые стеклянные банки и одну из них закутаем в шерстяной шарф (см. рисунок). Нальём в обе банки одинаковое количество горячей воды и поставим банки в холодное помещение. Если через некоторое время измерить температуру воды в обеих банках, то мы обнаружим, что температура воды в банке с шарфом более (А)__________. Это объясняется тем, что шерстяные, меховые, пуховые изделия являются (Б)__________ тепла и (В)__________ охлаждение воды. Стекло же является (Г)__________.
Список слов и словосочетаний:
1) высокая
2) низкая
3) замедляют
4) ускоряют
5) хороший проводник тепла
6) плохой проводник тепла
7) электрический проводник
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А Б В Г
Ответ:
1635
Номер: E05E85
5. Можно ли, находясь на Земле и не используя какие-либо преобразователи звука, услышать грохот мощных процессов, проходящих на Солнце?
1) Можно, если установить на Земле сверхчувствительный приёмник звука.
2) Можно, если приёмник звука установить за пределами земной атмосферы.
3) Можно, если приёмник звука установить в открытом космосе вблизи поверхности Солнца.
4) Нельзя, так как звуковые волны могут распространяться только в упругой среде и не передаются через вакуум.
Ответ:
4
Номер: 66348A
6. График зависимости скорости υ движения автомобиля от времени t представлен на рисунке.
Чему равен импульс автомобиля через 3 с после начала движения, если его масса равна 1,5 т?
Ответ: ___________________________ кг м/с.
Ответ:
4500
Номер: B76461
7. Две одинаковые мензурки с разными жидкостями уравновешены на рычажных весах. В первой мензурке находится вода. Определите плотность жидкости во второй мензурке. Ответ округлите до десятых.
Ответ: ___________________________ г/см3.
Ответ:
1,8
*пояснение. Объемы равны, V1=200, V2=110 при этом их масса равна. Тогда и плотности будут соотноситься как объемы. 200/110=1,818
x=1000
x=1000*1,81818
x=1818.2 кг/м3
переводим в г/см3
1,8 с точностью до десятых
Номер: 8C0CE6
8. По результатам нагревания тела массой 5 кг, первоначально находившегося в кристаллическом состоянии, построен график зависимости температуры этого тела от полученного им количества теплоты. Считая, что потерями энергии можно пренебречь, определите удельную теплоёмкость вещества
в твёрдом состоянии.
Ответ: ___________________________ Дж/кг°С.
Ответ:
1200
*Представленный на рисунке график следует понимать так. Первая линия – это нагревание кристаллического вещества (в твердом состоянии). Вторая (горизонтальная) линия – это процесс плавления вещества, то есть переход его в жидкое состояние. Третья линия – это процесс нагревания вещества в жидком состоянии. Следовательно, чтобы определить удельную теплоту плавления, нужно рассматривать горизонтальную линию. Данная линия показывает, что для плавления затратили Q=300-0=300 кДж энергии. Тогда для нагревания на 1 °С вещества массой 1 кг потребуется. А изменение температуры 80-30=50 градусов Цельсия.
300/5/50=1,2 кДж/кг=1200 Дж/кг
Номер: 0539B3
9. На какую длину волны нужно настроить радиоприёмник, чтобы слушать радиостанцию, которая вещает на частоте 106,2 МГц? Ответ округлите до сотых.
м
Ответ:
2,82
*решение
с=300 000 км/с
Длина волны тога 300 000 000/106 200 000 = 2,82 м
Номер: 9E249C
10. По проводнику течёт постоянный электрический ток. На графике изображена зависимость величины заряда q, проходящего через поперечное сечение проводника, от времени t?
Чему равна сила электрического тока в проводнике?
А
Ответ:
1,5
*решение
I=q/t=6/4=1.5 А
Номер: 78B1E0
11. Чему равно зарядовое число ядра, которое образуется из ядра радия 22488Ra после двух последовательных α-распадов?
Ответ:
84
Номер: 00149E
12. Космический корабль, движущийся по круговой орбите вокруг Земли, сместился на другую круговую орбиту, меньшего радиуса. Как изменились
в результате этого перехода модуль скорости корабля и период его обращения вокруг Земли?
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.
Модуль скорости корабля / Период обращения корабля вокруг Земли
Ответ:
12
Номер: 709280
13. Предмет, находящийся за двойным фокусным расстоянием линзы, переместили ближе к двойному фокусному расстоянию. Как при этом изменились расстояние между линзой и изображением предмета и высота изображения предмета?
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.
Расстояние между линзой и изображением предмета / Высота изображения предмета
Ответ:
11
Номер: B81C5E
14. На рисунке приведены графики зависимости проекции скорости υх от времени для двух тел, движущихся вдоль оси Оx. Из приведённых ниже утверждений выберите два правильных и запишите их номера.
1) В момент времени t1 модуль ускорения тел одинаков.
2) В момент времени t2 тело 2 остановилось.
3) Начальная скорость обоих тел равна нулю.
4) Проекция скорости тела 1 в любой момент времени больше, чем тела 2.
5) Проекции скорости и ускорения тела 2 на ось Оx отрицательны в моменты времени, большие t2.
Ответ:
25
Номер: 225938
15. Необходимо экспериментально установить, зависит ли период колебаний пружинного маятника от жёсткости пружины. Какую из указанных на рисунке пар маятников можно использовать для этой цели?
1) Б и Г
2) В и Г
3) А и Б
4) А и Г
Ответ:
1
Номер: 5ECAC3
16. Учитель на уроке, используя палочку, кусок ткани и электроскоп, последовательно провёл опыты по электризации. Описание действий учителя и показания электроскопа представлены на рисунке.
Опыт 1. Палочку и ткань в исходном состоянии поочерёдно поднесли к электроскопу
Опыт 2. Палочку потёрли о ткань и дотронулись палочкой до электроскопа
Опыт 3. Палочку поднесли, не дотрагиваясь, к заряженному палочкой электроскопу
Опыт 4. Ткань поднесли, не дотрагиваясь, к заряженному палочкой электроскопу
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений. Укажите их номера.
1) Электризация связана с перемещением электронов и протонов с одного тела на другое.
2) При трении палочка по сравнению с тканью приобрела больший по величине заряд.
3) При трении палочка и ткань приобретают разные по знаку заряды.
4) Угол расхождения лепестков электроскопа зависит от степени наэлектризованности палочки.
5) При трении электризуются и палочка, и ткань.
Ответ:
35
Номер: 40713A
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 динамометр №1, стакан с водой, цилиндр №3, соберите экспериментальную установку для определения выталкивающей силы (силы Архимеда), действующей на цилиндр, полностью погружённый в воду. Абсолютная погрешность измерения силы равна ±0,02 Н.
В бланке ответов №2:
1) сделайте рисунок экспериментальной установки;
2) запишите формулу для расчёта выталкивающей силы;
3) укажите результаты прямых измерений силы с учётом абсолютной погрешности измерений;
4) запишите значение выталкивающей силы.
Ответ:
Комплект оборудования №1. Вторая линия заданий: нахождение выталкивающей силы (силы Архимеда).
1. Схема экспериментальной установки:
2. P1=mg; P2=mg-Fвыт; Fвыт=P1-P2
3. P1=( ±0,02)Н
P2=( ±0,02)Н
4. Fвыт=...
Номер: F7B656
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.
Смачивание
При соприкосновении жидкости с поверхностью твёрдого тела или другой жидкости возникает явление смачивания.
Для воды явление смачивания мы наблюдаем постоянно. Летом на листочках кустов и деревьев можно рассмотреть капельки росы. Они имеют форму шариков (рисунок 1), хотя, если собрать капли в руки, то вода тут же растекается. Из-за воскового налёта, остающегося на засушенных растениях, вода не проникает в стога сена и соломы.
Рисунок 1
Если из пипетки капнуть воду на различные поверхности, то можно наблюдать, как вода растекается на чистом стекле или дереве, но собирается в капли на парафине или «жирной» поверхности.
Способность воды смачивать или не смачивать различные материалы зависит от того, какие силы притяжения больше: между молекулами воды или между молекулами воды и твёрдого тела. Если силы притяжения между молекулами воды и твёрдого тела больше, чем между молекулами воды, то вода будет растекаться по поверхности твёрдого тела, т.е. смачивать поверхность. Если же молекулы воды притягиваются друг к другу сильнее, чем к молекулам твёрдого тела, то вода на поверхности этого тела будет собираться в капельки. В этом случае говорят, что вода не смачивает поверхность твёрдого тела.
Степень смачивания характеризуется величиной краевого угла смачивания (θ), образованного поверхностью твёрдого тела с касательной, проведённой к поверхности жидкости из точки её соприкосновения с поверхностью (рисунок 2).
Рисунок 2
Если величина краевого угла меньше или равна 90° (угол острый), то происходит смачивание жидкостью твёрдой поверхности. Если величина краевого угла больше 90° (угол тупой), то твёрдая поверхность не смачивается жидкостью.
Из-за смачивания наблюдается искривление свободной поверхности жидкости в сосудах по линии соприкосновения с поверхностью сосуда (рисунок 3).
Рисунок 3
Значения краевого угла смачивания θ для некоторых сочетаний «жидкость – твёрдое вещество» приведены в таблице.
|
Жидкость |
Твёрдое вещество |
Краевой угол смачивания Q, ° |
|
Вода |
стекло |
2 |
|
парафин |
107 |
|
|
Ртуть |
стекло |
140 |
18. В два одинаковых стеклянных сосуда налили воду и ртуть (см. рисунок). В каком сосуде находится ртуть? Ответ поясните.
Ответ:
1. В 1 ртуть
2. В первом сосуде краевой угол смачивания больше 90 градусов, а во втором - меньше. По таблице Значения краевого угла смачивания θ для некоторых сочетаний «жидкость – твёрдое вещество» больший угол смачивания у ртути, значит она на первом рисунке.
Номер: A2020C 2 (A24A3F)
19. Три сплошных шара одинакового размера – свинцовый, медный и деревянный – подняты на одну и ту же высоту над горизонтальной поверхностью стола. Какой из шаров обладает наибольшей потенциальной энергией относительно поверхности стола? Ответ поясните.
Ответ:
Наибольшую потенциальную энергию будет иметь свинцовый шар.
Пояснение. Потенциальная энергия в поле тяжести Земли определяется выражением
Eπ = mgh.
Поскольку высота, на которую подняты шары одинакова, то разница в потенциальной энергии будет обусловлена разными массами тел. Тело с наибольшей массой будет обладать наибольшей потенциальной энергией. Шары имеют одинаковый объем, но плотность свинца больше, чем плотность меди и дерева. Значит свинцовый шар имеет самую большую массу и самую большую потенциальную энергию.
Номер: 354376
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. В электрическую сеть с напряжением 120 В включены шесть резисторов по схеме, изображенной на рисунке.
Определите мощность, потребляемую резистором R4.
Ответ:
Дано: R1 = R2 = R3 = 15 Ом R4 = R5 = 6 Ом R6 = 2 Ома
Найти:
Решение:
`R = U/I`
R = 2 + 3 + 5 = 10 Ом полное сопротивление цепи
`I=U/R=120/10=12` А ток в цепи
Узнаем падение напряжения на участке цепи
U45 = RI = 3*12=36 в
P45 = UI = 36*12 = 432 Вт мощность рассеиваемая на 2 резисторах
`P4=432/2=216` Вт
Ответ: 216 Вт
Номер: 5738DF
21. С какой скоростью движется электровоз, если при этой скорости он развивает силу тяги, равную 336 кН? Сила тока в обмотке электродвигателя равна 1200 А, а напряжение сети 3000 В. КПД двигателя электровоза 84%.
Ответ:
Дано: сила тяги, действующая на поезд — $F=336 \cdot 10^3$ Н; сила тока в обмотке электродвигателя — $I=1200$ А; напряжение в сети — $U=3000$ В; КПД двигателя электровоза — $\eta =0,84$.
Найти: скорость движения электровоза — $v$.
Решение. КПД двигателя — отношение полезной мощности к затраченной. Полезная мощность — мощность, которую развивает сила тяги по перемещению поезда
$N=Fv$.
Затраченная мощность — мощность электрического тока в двигателе поезда
$P=UI$.
Составим формулу нахождения КПД и выразим оттуда скорость
$\eta =\frac{Fv}{UI}$,
$v =\frac{\eta UI}{F}$,
$v =\frac{0,84 \cdot 3000 \cdot 1200}{336 \cdot 10^3}=9$ м/с.
Ответ: скорость поезда 9 м/с.
Номер: 748C28
22. Металлический шар упал с высоты h = 26 м на свинцовую пластину массой m2 = 1 кг и остановился. При этом пластина нагрелась на 3,2 °С. Чему равна масса шара, если на нагревание пластины пошло 80% выделившегося при ударе количества теплоты? Начальная скорость шара равна нулю. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Ответ:
Дано: высота, с которой падает шар — $h=26$ м; масса пластины — m2 = 1 кг; изменение температуры пластины — $\Delta t=3,2$ °С; часть выделившегося количества теплоты, которая пошла на нагревание пластины — $\eta =0,8$; начальная скорость шара — $v_0=0$; удельная теплоемкость свинца — $c=140$ Дж/кг·°С.
Найти: массу шара — $m_1$.
Решение. Количество теплоты, которое выделится при ударе шара о плиту равно разности полной механической энергии в начале и конце движения
$Q=E_1-E_2$.
В начале движения шар находится на некоторой высоте, поэтому обладает потенциальной энергией. Он падает без начальной скорости, поэтому в начале движения у него нет кинетической энергии. Полная механическая энергия в начале движения равна его потенциальной энергии
$E_1=m_1gh$
После того как шар упал и остановился, он не будет обладать ни потенциальной, ни кинетической энергией, значит его полная механическая энергия равна нулю
$E_2=0$.
Количество теплоты, которое выделится при ударе $Q=m_2gh$. Известно, что 80% от этого количества теплоты идет на нагревание пластины
$Q_1=\eta Q= \eta m_1gh$,
где $Q_1$ — количество теплоты, которое получает пластина
$Q_1=cm_2 \Delta t$.
Составляем уравнение и находим из него искомую массу
$cm_2 \Delta t=\eta m_1gh$,
$m_1 = \frac{cm_2 \Delta t}{\eta gh} $,
$m_1 = \frac{140 \cdot 1 \cdot 3,2}{0,8 \cdot 10 \cdot 26} =2$ кг.
Ответ: масса шара 2 кг.
Номер: 4B9B80
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.
