Задание 23. ЕГЭ-2016 - Задание 23: все задания

Ответом к заданию по физике может быть целое число или конечная десятичная дробь (записывайте её через запятую, вот так: 2,5)

Версия для печати

1. Задание#T13458

На рисунке показаны треки двух частиц, полученные с помощью камеры Вильсона, которая находилась в однородном магнитном поле. Вектор магнитной индукции поля перпендикулярен к плоскости рисунка. Частицы пролетели сквозь свинцовую пластинку

Определите знаки электрических зарядов частиц.

первая — положительная, вторая — положительная
первая — положительная, вторая — отрицательная
первая — отрицательная, вторая — положительная
первая — отрицательная, вторая — отрицательная
знаки зарядов определить невозможно

В ответе запишите номер выбранного варианта.

Показать разбор и ответ

При прохождении частицы через свинцовую пластину уменьшается ее скорость. А это в свою очередь, вызывает изменение радиуса окружности, по которой движется частица в магнитном поле под действием силы Лоренца. Поэтому выясним, как зависит радиус окружности, по которой движется частица, от величины ее скорости.

Для произвольной заряженной частицы, движущейся в однородном магнитном поле так, что ее вектор скорости перпендикулярен к направлению индукции магнитного поля, запишем второй закон Ньютона:

Воспользуемся формулами силы Лоренца и центростремительного ускорения:

где

— угол между вектором скорости частицы и вектором магнитной индукции.

Подставив и в

получим:

т. е. радиус окружности, по которой движется заряженная частица в магнитном поле, прямо пропорционален величине ее скорости.

После пролета через пластину скорость частицы уменьшится, поэтому уменьшится и радиус окружности, по которой она будет двигаться после этого. Анализируя приведенный в условии рисунок, видим, что частица движется вниз, а частица — вверх.

Рассмотрим первую частицу. Сила Лоренца, действующая на эту частицу, сообщает ей центростремительное ускорение, направленное к центру окружности, по которой движется частица. Поэтому на первую частицу действует сила Лоренца, направленная влево. Воспользуемся правилом левой руки, чтобы выяснить знак заряда частицы:

Левую руку располагаем так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь (линии направлены от нас).
Отогнутый большой палец показывал направление силы Лоренца (как мы выяснили, влево).
Если заряд положительный, то четыре пальца показывают направление его скорости, а если отрицательный, то будут направлены против скорости движения частицы. Мы выяснили, что частица движется вниз, а четыре пальца наоборот показывают вверх. Поэтому первая частица имеет отрицательный заряд.

Аналогично рассмотрим вторую частицу. Направление силы Лоренца, действующей на нее, такое же, как и для первой частицы (по направлению совпадает с центростремительным ускорением, следовательно, влево). Частица движется вверх, куда и показывают четыре пальца. Поэтому вторая частица обладает положительным зарядом.

Ответ: 3

Это задание решали 107 раз. С ним справились 23% пользователей.

2. Задание#T13432

Отдыхая летом на берегу озера, Петя надул воздушный шарик и погрузил его в воду на глубину м. Через некоторое время он обнаружил, что объем шарика уменьшился в раза.

Выберите правильное объяснение этого явления.

Температура воды и воздуха, находящегося внутри шара, уменьшилась в раза, поэтому объем воздуха внутри оболочки стал меньше.
Шарик сжался потому, что наружное давление на оболочку стало в раза больше.
За счет снижения температуры упругие свойства оболочки повысились в раза.
В воде была нарушена герметичность оболочки, поэтому воздух постепенно выходил из шарика, что вызвало уменьшение его объема.

Запишите в поле ответа цифру, соответствующую номеру выбранного варианта.

Показать разбор и ответ

Последовательно рассмотрим предложенные варианты ответа.

Пусть температура воздуха в летний день К. В этом варианте ответа уменьшение объема шарика объяснили уменьшением температуры воды и воздуха в раза. Т.е. температура воды должна быть К (если предположить, что изменяется условная температура) или К (если в этом варианте ответа рассматривается изменение абсолютной температуры). Оба эти варианта являются нереальными.
При погружении шарика на глубину м, давление снаружи стало больше на гидростатическое давление столба воды Па. Нормальное атмосферное давление Па. На основании этого делаем вывод, что наружное давление увеличилось на а это не соответствует рассмотренному в варианте ответа увеличению давления в раза.
Упругие свойства оболочки несущественно зависят от температуры, поэтому этот вариант ответа является неправильным.
В воде могла нарушиться герметичность оболочки. Поэтому воздух мог выходить из шарика, следовательно, давление внутри стало меньше за счет выхода молекул воздуха из шарика, а снаружи давление стало больше на гидростатическое давление столба воды. Поэтому объем шарика постепенно уменьшается.

Ответ: 4

Это задание решали 51 раз. С ним справились 29% пользователей.

3. Задание#T13385

На рисунке изображен график зависимости абсолютной температуры воды массой от времени

при осуществлении теплопередачи с постоянной мощностью

На рисунке изображен график зависимости абсолютной температуры ... воды
массой ... от времени ... при осуществлении теплопередачи с постоянной
мощностью ...

В момент времени

с вода находилась в твердом состоянии.

С помощью какого из отмеченных выражений можно определить удельную теплоемкость воды в жидком состоянии по результатам этого опыта?

Показать разбор и ответ

По условию вода в начале наблюдения находилась в твердом состоянии, поэтому в течении времени

происходит нагревание льда. Потом в течении времени

температура системы не изменяется, поэтому этот промежуток времени лед плавится. Следующий этап, который длится время

соответствует нагреванию ледяной воды на

градусов.

Поэтому удельная теплоемкость воды:

где — количество теплоты, полученное водой за время

Так как по условию мощность нагревателя не изменяется, то

Теплоемкость воды:

Ответ: 3

Это задание решали 165 раз. С ним справились 30% пользователей.

4. Задание#T13362

Проводя исследования, в первом случае в заряженный и отключенный от батарейки плоский воздушный конденсатор помещают слюдяную пластинку так, что она занимает все пространство между пластинами конденсатора. Во втором случае раздвигают пластины конденсатора, при этом пространство между ними остается заполненным воздухом. Диэлектрическая проницаемость слюды в шесть раз больше диэлектрической проницаемости воздуха.

Напряженность поля в пространстве между пластинами

в обоих случаях не изменяется.
в обоих случаях увеличивается.
в первом случае уменьшается, а во втором — увеличивается.
в первом случае уменьшается, а во втором — не изменяется.

Показать разбор и ответ

Если конденсатор зарядили и отключили от батарейки, то электрический заряд, накопленный на его пластинах, не изменяется.

1. Воспользуемся формулой емкости конденсатора:

Запишем формулу дважды – до и после введения между пластинами конденсатора слюдяной пластины, а после этого воспользуемся формулой емкости плоского конденсатора:

где

— диэлектрическая проницаемость слюды.

Так как заряд на пластинах конденсатора не изменился, то

Поле между пластинами плоского конденсатора однородное, поэтому воспользуемся связью между напряжением и напряженностью однородного электростатического поля:

В этом случае напряженность электрического поля конденсатора уменьшилась в раз.

2. Выполним последовательность действий, аналогичную рассмотренной в предыдущем пункте этого задания.

Поле между пластинами конденсатора в обоих случаях однородное, заряд конденсатора не изменяется, поэтому:

Во втором случае напряженность электрического поля конденсатора не изменилась.

Ответ: 4

Это задание взято из Яндекс.ЕГЭ

Это задание решали 61 раз. С ним справились 11% пользователей.

5. Задание#T13340

Нагревают три тела одинаковой массы. На рисунке изображены графики зависимости температуры этих трех тел (

) от времени

Считая, что каждому из тел ежесекундно передавалось одно и то же количество теплоты, укажите соотношение между удельными теплоемкостями

этих тел.

В ответе укажите номер выбранного варианта.

Показать разбор и ответ

I способ

Определим удельную теплоемкость некоторого вещества:

По условию у тел одинаковая масса и ежесекундно они получают одинаковое количество теплоты, поэтому выразим полученное телом количество теплоты через постоянную мощность нагревателя:

Воспользовавшись графиком, проанализируем, как изменяется температура трех тел за одинаковый промежуток времени:

ч:

Получим формулу для определения удельной теплоемкости каждого тела:

Мы видим, что полученные формулы отличаются только знаменателем. Чем знаменатель, в котором находится изменение температуры тел за одинаковый промежуток времени, больше, тем вся дробь меньше (ведь числители дробей одинаковые). Поэтому наименьшая теплоемкость у второго тела, далее расположена удельная теплоемкость третьего, а максимальную теплоемкость имеет первое тело. Этот способ позволяет при желании получить числовое соотношение между теплоемкостями тел.

II способ

Удельная теплоемкость – это физическая величина, которая показывает, какое количество теплоты нужно передать телу массой кг, чтобы увеличить его температуру на К. Т.е. чем количество теплоты для этого будет нужно больше, тем больше удельная теплоемкость тела. Поэтому чтобы проанализировать, теплоемкость какого тела больше, определим, для нагревания какого тела на одну и ту же разность температур нужно потратить больше времени (а при постоянной мощности это означает, потратить больше тепла).

По графику видим, что второе тело нагревается быстрее всего, поэтому его удельная теплоемкость самая маленькая. Далее по скорости нагревания расположен график третьего тела. И дальше очень медленно нагревается первое тело, поэтому его удельная теплоемкость наибольшая. Такой анализ можно проводить при условии, что тела имеют одинаковую массу и мощность нагревателя не изменяется.

Ответ: 4

Это задание решали 293 раза. С ним справились 16% пользователей.

6. Задание#T13320

Ученик, ошибившись, включил амперметр вместо вольтметра при измерении напряжения в лампе.

Укажите, что произойдет с накалом лампы.

накал нити уменьшится
нить перегорит
накал нити увеличится
лампа не включится

Показать разбор и ответ

При измерении напряжения параллельно к лампе сначала подключили вольтметр. Даже если не считать вольтметр идеальным, его сопротивление все равно во много раз больше сопротивления лампы. При параллельном соединении вольтметра и лампы напряжение на них одинаковое, а величина тока, проходящего по участку цепи, обратно пропорциональна сопротивлению участка. Поэтому почти весь ток, созданный источником, будет проходить через лампу, вследствие чего нить накала лампы будет сильно нагреваться этим током. Поэтому мы увидим свечение лампы.

Если вместо вольтметра включить амперметр, сопротивление которого во много раз меньше сопротивления лампы, то на лампе и амперметре напряжение опять будет одинаковое. Но в этом случае большая часть тока, созданного источником, будет проходить через амперметр. Сила тока через лампу будет во много раз меньше, чем в первом случае, поэтому ток не сможет нагреть нить накала лампы, следовательно, лампа будет светиться намного слабее

Но по условию задачи неизвестно сопротивление амперметра и лампы, поэтому при определенных их значениях ток, проходящий через лампу, может быть таким незначительным, что нить накала лампы почти не нагреется, поэтому свечение лампы будет вообще незаметным.

Следовательно, при неопределенных условиях возможны два варианта ответа – и но более вероятный – вариант

Ответ: 1

Это задание решали 555 раз. С ним справились 18% пользователей.

7. Задание#T13296

Брусок тянут вверх по наклонной плоскости.

Определите КПД этой плоскости, если ее длина равна

м, а высота —

м.

Результаты взвешивания бруска представлены на фото, расположенном справа.

Считайте, что

м/с

Запишите номер, соответствующую выбранному ответу.

Показать разбор и ответ

По определению коэффициента полезного действия:

где — полезная работа — работа по подъему бруска на определенную высоту,

— выполненная работа — работа, которую мы совершили, чтобы втащить груз по плоскости на эту высоту.

Полезная работа:

где

кг — масса бруска, определенная с помощью весов,

м — высота наклонной плоскости.

Выполненная работа — это работа, которую мы совершили, перемещая груз по плоскости до вершины с помощью динамометра. По условию брусок по плоскости движется равномерно, поэтому сила, с которой мы перемещаем брусок (именно ее величину показывает динамометр), остается постоянной по величине и направлению. Следовательно, определим выполненную работу:

где

Н — сила, с которой мы перемещаем груз,

м — длина наклонной плоскости.

Подставив и в

получим:

Ответ: 2

Это задание решали 16 раз. С ним справились 56% пользователей.

8. Задание#T13273

Электрическая цепь состоит из гальванического элемента с внутренним сопротивлением

Ом, магазина резисторов

реостата и амперметра

Проведено два опыта (см. фотографии).

Электрическая цепь состоит из гальванического элемента ... с внутренним
сопротивлением ... Ом, магазина резисторов ... реостата ... и амперметра ... Проведено два опыта (см. фотографии).

Определите количество теплоты, которая выделялась за мин в обмотке реостата во время опыта

Сопротивление реостата в обоих опытах одинаковое.

Результат запишите в джоулях.

Справка: магазин резисторов представляет собой четыре последовательно соединенные проволочные спирали, сопротивления которых равны Ом, Ом, Ом, Ом. Каждая спираль может включаться в электрическую цепь или выключаться из нее путем удаления или установления специальной металлической перемычки. Когда все перемычки вставлены, общее сопротивление магазина можно считать равным нулю, когда все удалены — равным Ом.

Показать разбор и ответ

Количество теплоты, выделяющееся в обмотке реостата в первом опыте, определим по закону Джоуля–Ленца:

где — сила тока, проходящего через реостат в первом случае,

— сопротивление реостата (по условию оно изменяется).

Силу тока в цепи в каждом опыте можно определить по закону Ома для замкнутой цепи:

где

— внутреннее сопротивление гальванического элемента,

Ом — сопротивление магазина сопротивлений во втором случае (в первом случае его сопротивление равно нулю).

Из формул и выразим ЭДС гальванического элемента и приравняем полученные формулы:

Показания амперметра определим по приведенным фотографиям:

А,

А.

Ом.

Ом

Дж.

Ответ: 15

Это задание решали 14 раз. С ним справились 36% пользователей.

9. Задание#T13244

Исследуя вольт-амперную характеристику цельного куска материала, получили изображенный на рисунке результат.

Определите, какой это мог быть материал.

алюминий
железо
слюда
кремний

Запишите номер правильного ответа.

Показать разбор и ответ

Вольт-амперная характеристика, показанная на рисунке, нелинейная, поэтому можно утверждать, что она не может принадлежать проводнику, для которого выполняется закон Ома (его вольт-амперная характеристика является линейной зависимостью). Следовательно, алюминий и железо, являющиеся проводниками электрического тока, не могут иметь такую вольт-амперную характеристику.

Слюда является диэлектриком, она не проводит электрический ток. Поэтому для слюды не может вообще существовать вольт-амперная характеристика, ведь только при достаточно большом напряжении может произойти пробой диэлектрика.

Кремний (вариант ) является полупроводником, для которого сила тока зависит от напряжения, но не по линейному закону. Следовательно, это единственно правильный вариант ответа.

Ответ: 4

Это задание решали 20 раз. С ним справились 35% пользователей.

10. Задание#T9509

Тело осуществляет гармонические колебания с периодом

с. В течение половины периода колебаний через равные промежутки времени измеряли (в сантиметрах) смещение тела и получили такие значения:

В какой строке записана последовательность моментов времени (в секундах), соответствующая указанной последовательности значений смещения тела?

Считайте, что

В ответе укажите номер, соответствующий выбранной последовательности.

Показать разбор и ответ

По условию задачи опыт проводился в течении половины периода колебаний, т.е. последовательность моментов времени лежит в пределах от с до с.

Анализируя представленные в задаче смещения тела, мы видим, что колебания начинались из положения максимального отклонения от положения равновесия, через четверть периода тело прошло положение равновесия, а еще через четверть периода оно прошло крайнюю точку своей траектории (т. е. отклонилось на максимальный угол от положения равновесия, но в противоположную сторону).

Такое движение соответствует последовательности моментов времени, приведенной в ответе

Ответ: 2

Это задание решали 19 раз. С ним справились 68% пользователей.

0 баллов сегодня

дней без пропуска

пт

сб

вс

пн

вт

ср

чт