Подготовка к ЕГЭ Решение заданий С из ЕГЭ

• 1 слайд

  Задачи часть С
  

• 2 слайд

  оглавление
  Задача №1
  Задача №2
  Задача №3
  Задача №4
  Задача №5
  Задача №6
  Задача №7
  Задача №8
  Задача №9
  Задача №10
  Задача №11
  Задача №12
  Задача №13
  Задача №14
  Задача №15
  Задача №16
  

• 3 слайд

  Задача №1
  Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см, отводят от положения равновесия на угол 60 и отпускают. В момент прохождения шаром положения равновесия в него попадает пуля массой 10 г, летящая навстречу шару со скоростью 300 м/с. Она пробивает его и вылетает горизонтально со скоростью 200 м/с, после чего шар продолжает движение в прежнем направлении. На какой максимальный угол отклонится шар после попадания в него пули? (Массу шара считать неизменной, диаметр шара – пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити.)
  
  Решение
  
  Оглавление
  

• 4 слайд

  Задача №2
  Воздушный шар объемом 2500 с массой оболочки 400 кг имеет внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается грелкой. До какой минимальной температуры нужно нагреть воздух в шаре, чтобы шар взлетел вместе с грузом (корзиной и воздухоплавателем) массой 200 кг? Температура окружающего воздуха 7, его плотность 1,2 кг/. Оболочку шара считать нерастяжимой.
  
  Решение
  Оглавление
  

• 5 слайд

  Задача №3
  К одному медному цилиндрическому проводнику длиной 40 м приложили разность потенциалов 10 В. Каким будет изменение температуры проводника через 15 с? Изменением сопротивлением проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление меди 1,7 Ом*м.)
  
  Решение
  
  Оглавление
  

• 6 слайд

  Задача №4
  В дно водоема глубиной 3 м вертикально вбита свая, скрытая под водой. Высота сваи 2 м. угол падения солнечных лучей на поверхность воды равен 30. Определите длину тени сваи на дне водоема. Коэффициент преломления воды n=4/3.
  
  Решение
  Оглавление
  

• 7 слайд

  Задача №5
  Фотокатод облучают светом с длиной волны =300 нм. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода =450 нм. Какое напряжение U нужно создать между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился?
  Решение
  
  Оглавление
  

• 8 слайд

  Задача №6
  В вакууме закреплен горизонтальный цилиндр. В цилиндре находится 0,1 моль гелия, запертого поршнем. Поршень массой 90 г удерживается упорами и может скользить влево вдоль стенок цилиндра без трения. В поршень попадает пуля массой 10 г. летящая горизонтально со скоростью 400 м/с, и застревает в нем. Как изменится температура гелия в момент остановки поршня в крайнем левом положении? Считать, что за время движения поршня газ не успевает обменяться теплом с сосудом и поршнем.
  
  Решение
  
  Оглавление
  

• 9 слайд

  Задача №7
  Брусок массой =500 г соскальзывает по наклонной плоскости с высоты h=0,8 м и, двигаясь по горизонтальной поверхности, сталкивается с неподвижным бруском массой =300 г. считая столкновение абсолютно неупругим. Определите общую кинетическую энергию брусков после столкновения. Трением при движении пренебречь. Считать, что наклонная плоскость плавно переходит в горизонтальную.
  
  Решение
  
  Оглавление
  

• 10 слайд

  Задача №8
  Воздушный шар имеет газонепроницаемую оболочку массой 400 кг и содержит 100 кг гелия. Какой груз он может удерживать в воздухе на высоте, где температура воздуха 17 ̊С , а давление Па? Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объема шара.
  
  Решение
  
  Оглавление
  

• 11 слайд

  Задача №9
  Горизонтально расположенный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл и направлена перпендикулярно проводнику и скорости его движения (см. рисунок). Начальная скорость проводника равна нулю, а его ускорение 8 м/ . Какова ЭДС индукции на концах проводника в тот момент, когда он переместился на 1 м?
  Решение
  
  Оглавление
  

• 12 слайд

  Задача №10
  На рисунке изображены энергетические уровни атома и указаны длины волн фотонов, излучаемых и поглощаемых при переходах с одного уровня на другой. Какова длина волны для фотонов, излучаемых при переходе с уровня на уровень , если , =500 нм, =600 нм?
  
  Решение
  
  Оглавление
  

• 13 слайд

  Задача №11
  Ареометр погруженный в жидкость, совершает вертикальные гармонические колебания с малой амплитудой (см. рисунок). Найдите период этих колебаний. Масса ареометра равна 40 г, радиус его трубки 2 мм, плотность жидкости 0,8 г/ . Сопротивлением жидкости пренебречь.
  Решение
   
  
  Оглавление
  

• 14 слайд

  Задача №12
  Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой массой 400 кг заполнен гелием. На высоте, где температура воздуха 17 и давление Па, шар может удерживать груз массой 225 кг. Какова масса гелия в оболочке шара? Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объема шара.
  Решение
  
  Оглавление
  

• 15 слайд

  Задача №13
  К однородному медному цилиндрическому проводнику длиной 10 м приложили разность потенциалов 1 В. Определите промежуток времени, в течение которого температура проводника повысится на 10 К. Изменением проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление меди 1,7 .)
  
  Решение
  
  Оглавление
  

• 16 слайд

  Задача №14
  В дно водоема глубиной 3 м вертикально вбита свая, срытая под водой. Высота сваи 2м. Свая отбрасывает на дне водоема тень длиной 0,75 м. Определите угол падения солнечных лучей на поверхность воды. Показатель преломления воды n=4/3.
  
  Решение
  Оглавление
  

• 17 слайд

  Задача №15
  Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода 4,42 Дж), освещается светом с длиной волны 300 нм. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией 8,3 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля. Каков максимальный радиус окружности, по которой движутся электроны?
  
  Решение
  
  Оглавление
  

• 18 слайд

  Задача №16
  Квадратная рамка со стороной b=5 см изготовлена из медной проволоки сопротивлением R=0,1 Ом. Рамку перемещают по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью 𝝂 вдоль оси Ох. Начальное положение рамки изображено на рисунке. За время движения рамка проходит между полюсами магнита и вновь оказывается в области, где магнитное поле отсутствует. Индукционные токи, возникающие в рамке, оказывают тормозящее действие, поэтому для поддержания постоянной скорости движения к ней прикладывают внешнюю силу F, направленную вдоль оси Ох. С какой скоростью движется рамка, если суммарная работа внешней силы за время движения равна А= 2,5 Дж? Ширина полюсов магнита d= 20 см, магнитное поле имеет резкую границу, однородно между полюсами, а его индукция В=1 Тл.
  
  Решение
  
  Оглавление
  

• 19 слайд

  Решение задачи №1
  Из закона сохранения механической энергии находится скорость шара в нижней точке до попадания пули:
  
  Из закона сохранения импульса определяется скорость шара в нижней точке после попадания и вылета пули:
  
  Закон сохранения механической энергии для шара после попадания и вылета пули:
  
  Следовательно, угол отклонения определяется равенством:
  
  
  Ответ:
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  Оглавление
  

• 20 слайд

  Решение задачи №2
  Шар поднимает груз при условии:
  Где M и m – масса оболочки шара и масса груза, - масса воздуха в шаре и – масса такого же по объему воздуха вне шара. Сокращая уравнение на g, имеем:
  Следовательно, согласно уравнению Клайперона-Менделеева
  
  Где μ - средняя молярная масса воздуха, и – его температуры внутри и вне шара. Отсюда:
  
  Где – плотность окружающего воздуха;
  
  Следовательно,
  
  
  
  ,
  
  
  
  
  
  
  
  
  (K)
  Оглавление
  

• 21 слайд

  Решение задачи №3
  Количество теплоты согласно закону Джоуля-Ленца:
  (1)
  Это количество теплоты затратиться на нагревание проводника:
  (2)
  Где масса проводника (3)
  (S- площадь поперечного сечения проводника).
  Сопротивление проводника
  (4)
  
  Из (1)-(4), получаем:
  
  Ответ:
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
  ответ
  
  
  
  
  
  
  
  Оглавление
  

• 22 слайд

  Решение задачи №4
  Согласно рисунку, длина тени L определяется высотой сваи h и углом между сваей и скользящим по ее вершине лучом света: . Этот угол является и углом преломления солнечных лучей на поверхности воды. Согласно закону преломления
  
  
  
  
  
  
  
  (м)
  
  
  
  
  
  Оглавление
  

• 23 слайд

  Решение задачи №5
  Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
  (1)
  Условие связи красной границы фотоэффекта и работы выхода:
  (2)
  Выражение для запирающего напряжения – условие равенства максимальной кинетической энергии электрона и изменения его потенциальной энергии при перемещении в электростатическом поле: (3)
  Решая систему уравнений (1),(2) и (3), получаем
  
  
  
  
  Оглавление
  

• 24 слайд

  Решение задачи №6
  Закон сохранения импульса при неупругом соударении:
  
  Отсюда: где m и M - соответственно масса пули и масса поршня, - скорость пули, - скорость поршня после попадания пули.
  Для расчета внутренней энергии одноатомного идеального газа: .
  Поскольку газ сжимается адиабатно, механическая энергия поршня с пулей превратиться во внецентреннюю энергию гелия. Поэтому:
  
  Отсюда:
  
  
  
  Оглавление
  

• 25 слайд

  Решение задачи №7
  Кинетическая энергия брусков после столкновения
  
  
  где v – скорость системы после удара, определяемая из закона сохранения импульса на горизонтальном участке:
  Исключая из системы уравнений скорость v, получим:
  
  
  Кинетическая энергия первого бруска перед столкновением определяется из закона сохранения полной энергии при скольжении по наклонной плоскости:
  
  что дает выражение
  
  Подставляя значения масс и высоты из условия, получим численное значение
  
  
  Оглавление
  

• 26 слайд

  Решение задачи №8
  Шар с грузом удерживается в равновесии при условии, что сумма сил, действующих на него, равна нулю:
  
  где M и m - массы оболочки шара и груза, - масса гелия, а – сила Архимеда, действующая на шар.
  Из условия равновесия следует:
  Давление гелия и его температура T равны давлению и температуре окружающего воздуха.
  
  
  
  
  
  
  Оглавление
  

• 27 слайд

  Решение задачи №8 (продолжение)
  Следовательно, согласно уравнению Клайперона-Менделеева,
  
  где – молярная масса гелия, - средняя молярная масса воздуха, V - объем шара.
  Отсюда
  
  
  
  Следовательно,
  кг
  
  
  Оглавление
  

• 28 слайд

  Решение задачи №9
  ЭДС индукции в проводнике, движущемуся в однородном магнитном поле:
  
  Изменение магнитного потока за малое время равно
  
  где площадь S определяется произведением длины проводника на его перемещение за время , т.е.
  
  Следовательно, , где – скорость движения проводника. В конце пути длиной скорость проводника
  ( - ускорение), так что
  
  Оглавление
  

• 29 слайд

  Решение задачи №10
  Частота фотона, испускаемого атомом при переходе с одного уровня энергии на другой, пропорциональна разности энергией этих уровней. Поэтому имеем:
  ,
  Отсюда:
  Имеем:
  
  
  
  Поэтому Гц ,
  
  
  
  
  
  Гц
  
  (нм)
  Гц
  
  Гц
  
  Оглавление
  

• 30 слайд

  Решение задачи №11
  Период гармонических колебаний равен (1).
  
  На ареометр, смещенный от положения равновесия на расстояние действует возвращающая сила ,где
  (2)– коэффициент возвращающей силы
  Из уравнений (1) и (2) получаем:
  
  Оглавление
  

• 31 слайд

  Решение задачи №12
  Шар с грузом удерживается в равновесии при условии, что сумма сил, действующих на него, равна нулю:
  
  где M и m - массы оболочки шара и груза, - масса гелия, а – сила Архимеда, действующая на шар из условия равновесия следует:
  
  Давление гелия и его температура равны давлению и температуре окружающего воздуха.
  Оглавление
  

• 32 слайд

  Решение задачи №12 (продолжение)
  Следовательно, согласно уравнению Клайперона – Менделеева,
  
  где - молярная масса гелия, - средняя молярная масса воздуха, – объем шара.
  Отсюда:
  
  
  
  Следовательно, (кг)
  
  
  
  
  
  Оглавление
  

• 33 слайд

  Решение задачи №13
  Количество теплоты, согласно закону Джоуля – Ленца:
  (1)
  Это количество теплоты затратится на нагревание проводника: (2),
  где масса проводника (3)
  ( - площадь поперечного сечения проводникам, - плотность меди).
  Сопротивление проводника: (4)
  ( - удельное сопротивление меди)
  Из (1) - (4), получаем: c.
  
  Оглавление
  

• 34 слайд

  Решение задачи №14
  Согласно рисунку, высота сваи связана с длиной тени и углом между сваей и скользящим по ее вершине лучом света соотношением:
  
  Угол является и углом преломления солнечных лучей на поверхности воды. Согласно закону преломления,
  
  Следовательно,
  
  
  
  
  
  
  
  
  Оглавление
  

• 35 слайд

  Решение задачи №15
  Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
  
  
  Уравнение, связывающее на основе второго закона Ньютона силу Лоренца, действующую на электрон, с величиной центростремительного ускорения:
  
  Решая систему уравнений, получим ответ в общем виде:
  
  м
  
  оглавление
  

• 36 слайд

  Решение задачи №16
  1. При пресечении рамкой границы области поля со скоростью изменяющийся магнитный поток создает ЭДС индукции .
  
  Сила тока в это время равна
  
  При этом возникает тормозящая сила Ампера
  
  равная по модулю внешней силе .
  
  Оглавление
  

• 37 слайд

  Решение задачи №16 (продолжение)
  2. Ток течет в рамке только во время изменения магнитного потока, т.е. при входе в пространство между полюсами и при выходе. За это время рамка перемещается на расстояние , а приложенная внешняя сила совершает работу
  
  3. Подставляя значение силы, получим
  
  Оглавление