PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
Прочитайте перечень понятий, с которыми Вы встречались в курсе физики:
радиоволны, удельная теплоёмкость, период полураспада, видимый свет,
ультрафиолетовое излучение, электроёмкость.
Разделите эти понятия на две группы по выбранному Вами признаку. Запишите в таблицу название каждой группы и понятия, входящие в эту группу.
| Название группы понятий | Перечень понятий |
Выберите два верных утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях.
Запишите в ответ их номера.
1) Энергия характеризует способность тела совершать работу.
2) Заряд ядра в единицах элементарного электрического заряда (зарядовое число ядра) равняется числу протонов в ядре.
3) Силой Лоренца называют силу, с которой однородное электрическое поле действует на постоянные магниты.
4) Разноимённые полюса постоянных магнитов отталкиваются друг от друга.
5) Конденсацией называют процесс преобразования пара в твёрдое вещество, минуя жидкую фазу.
Эскалатор метро движется вниз с постоянной скоростью, равной 1 м/с. Пассажир, находящийся на эскалаторе, движется вниз в системе отсчёта, связанной с Землёй, со скоростью 1,5 м/с. Как движется пассажир относительно эскалатора? Ответ запишите в метрах в секунду.
Положения молекулярно-кинетической теории формулируются следующим образом.
1. Вещество состоит из частиц.
2. Частицы находятся в непрерывном хаотическом движении.
3. Частицы взаимодействуют друг с другом.
Газы занимают весь предоставленный объем. Каким из положений молекулярно-кинетической теории строения вещества можно объяснить этот факт?
Медь, применяемая в радиотехнике для изготовления проводников, должна быть чистой, поскольку примеси уменьшают электропроводность. Для очистки меди от примесей в ванну заливают раствор сульфата меди (медный купорос) и опускают две пластины: толстую пластину из неочищенной меди используют в качестве анода, а тонкий лист из чистой меди — в качестве катода. При пропускании электрического тока анод постепенно растворяется, примеси выпадают в осадок, а на катоде оседает чистая медь. Какой процесс используется для получения чистой меди?
На рисунке изображена схема планетарной модели некоторого атома. Чёрными точками обозначены электроны. Используя фрагмент Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, определите, какой элемент соответствует данной схеме. Запишите словом его название.
Автомобиль на большой скорости въехал на «горбатый мост», при этом скорость его движения по мосту остаётся постоянной по модулю (см. рис.). Как изменились в верхней точке моста импульс и полная механическая энергия автомобиля, а также сила его давления на асфальт по сравнению с тем, какими они были на горизонтальном участке дороги?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
| Импульс автомобиля | Полная механическая энергия автомобиля | Сила давления автомобиля на асфальт |
На рисунке представлен график зависимости скорости велосипедиста υ от времени t. Участки A—E на графике соответствуют участкам пути, пройденным за одинаковые промежутки времени.
Выберите два верных утверждения, соответствующих данным графика. Запишите в ответ их номера.
1) На участке D велосипедист преодолел максимальное расстояние по сравнению с остальными участками пути.
2) На участке А велосипедист двигался равномерно.
3) На участках B и D равнодействующая сил, действующих на велосипедиста, оставалась неизменной и отличной от нуля.
4) На участке E велосипедист двигался с максимальным по модулю ускорением.
5) На участке C ускорение велосипедиста сначала увеличивалось, а затем уменьшалось.
На рисунке представлены расстояния между пунктами А, B и C, а также ограничения на скорость движения на соответствующих участках пути.
На графике представлена зависимость скорости от времени для автомобиля, который проехал путь от А до С.
Нарушал ли автомобилист установленные ограничения на скорость движения? Запишите решение и ответ.
С помощью вольтметра проводились измерения напряжения на участке электрической цепи переменного тока (см. рисунок). Погрешность измерений напряжения равна цене деления шкалы вольтметра. Запишите в ответ показания вольтметра (в вольтах) с учётом погрешности измерений. В ответе запишите значение и его погрешность одним числом без пробелов, оставляя разделяющие целое число и его нецелую часть запятые.
Установите соответствие между устройствами и физическими явлениями, которые используются в этих устройствах. Для каждого устройства из первого столбца подберите соответствующее физическое явление из второго столбца.
А) циклотрон (циклический ускоритель заряженных частиц)
Б) компас
1) действие магнитного поля на движущуюся заряженную частицу
2) действие магнитного поля на проводник с током
3) взаимодействие постоянных магнитов
4) взаимодействие заряженных частиц с веществом
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| A | Б |
Прочитайте текст и выполните задания 16−18.
Астероид — это относительно небольшое (диаметром более 30 м) небесное тело Солнечной системы, движущееся по орбите вокруг Солнца. Астероиды значительно уступают по массе и размерам большим планетам, имеют неправильную форму
и не имеют атмосферы. Ещё меньшего размера тела относятся к метеороидам.
В настоящий момент в Солнечной системе обнаружены сотни тысяч астероидов. Большинство известных на данный момент астероидов сосредоточены в пределах главного пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера.
Количество астероидов заметно уменьшается с ростом их размеров. Зависимость, представленная на графике, в целом соответствует степенному закону (обе шкалы логарифмические).
Считается, что планетезимали (предшественники планет) в поясе астероидов эволюционировали в первые десятки миллионов лет жизни Солнечной системы так же, как и в других областях солнечной туманности, до того времени, пока Юпитер не достиг своей текущей массы. После этого из пояса астероидов было выброшено более 99 % планетезималей, так как огромная гравитация Юпитера нарушила процесс гравитационного укрупнения планетезималей. Астероиды диаметром более 120 км образовались в результате аккреции (падения на тяжёлое тело мелких тел) в эту раннюю эпоху, в то время как меньшие тела являются осколками от столкновений между астероидами во время или после рассеивания изначального пояса гравитацией Юпитера.
Изучая гипотезы о возникновении Солнечной системы, учащийся предположил, что через десятки миллионов лет пояс астероидов превратится в единую планету в результате аккреции мелких астероидов на крупные. Возможен ли такой путь эволюции? Дайте развёрнутое объяснение.
Учитель на уроке провёл следующий опыт. В аквариум он налил воды, добавил каплю молока и перемешал воду, чтобы она стала мутной и рассеивала свет лазерного луча. Когда он направил на аквариум лучи от лазеров, учащиеся могли наблюдать ход светового луча при переходе из воздуха в воду.
Какой вывод можно сделать на основании проведённого опыта?
Вам необходимо исследовать, зависит ли модуль силы Ампера, действующей на проводник с током в магнитном поле, от силы тока, протекающего по проводнику. Имеется следующее оборудование (см. рис.):
− источник постоянного тока, ключ, реостат;
− проводник длиной 10 см (на рис. проводник АВ);
− три одинаковых постоянных подковообразных магнита;
− штатив, соединительные провода.
В ответе:
1. Опишите экспериментальную установку.
2. Опишите порядок действий при проведении исследования.
Прочитайте текст и выполните задания 14 и 15.
Масс-спектрометр
Масс-спектрометрия — это метод исследования вещества, основанный на разделении различных по массе и предварительно ионизированных молекул и определении отношения массы к заряду ионов. Современные масс-спектрометры (рис. 1) позволяют установить состав исследуемого вещества и используются в самых разных областях: химии, экологии, геологии, криминалистке и т. д.
На рис. 2 представлена схема устройства масс-спектрометра. Из ионного источника 1 ускоренные ионы через щель 2 попадают в область 3 постоянных и однородных электрического и магнитного полей. Направление электрического поля между пластинами конденсатора показано стрелками. Магнитное поле подбирается таким образом, чтобы ионы двигались равномерно и прямолинейно.
Ион не отклоняется от направления движения и проходит через вторую щель 4, попадая в область 5 однородного и постоянного магнитного поля c индукцией 
направленной перпендикулярно плоскости рисунка. В магнитном поле 
ион движется по окружности 6, радиус R которой прямо пропорционален отношению массы иона к его заряду: 
В качестве детектора ионов 7 можно использовать фотопластинку, хотя в современных масс-спектрометрах в качестве детекторов обычно используют электронные умножители или микроканальные пластинки.
При каком условии ионы могут двигаться через область 3 равномерно и прямолинейно?
Прочитайте текст и выполните задания 14 и 15.
Масс-спектрометр
Масс-спектрометрия — это метод исследования вещества, основанный на разделении различных по массе и предварительно ионизированных молекул и определении отношения массы к заряду ионов. Современные масс-спектрометры (рис. 1) позволяют установить состав исследуемого вещества и используются в самых разных областях: химии, экологии, геологии, криминалистке и т. д.
На рис. 2 представлена схема устройства масс-спектрометра. Из ионного источника 1 ускоренные ионы через щель 2 попадают в область 3 постоянных и однородных электрического и магнитного полей. Направление электрического поля между пластинами конденсатора показано стрелками. Магнитное поле подбирается таким образом, чтобы ионы двигались равномерно и прямолинейно.
Ион не отклоняется от направления движения и проходит через вторую щель 4, попадая в область 5 однородного и постоянного магнитного поля c индукцией направленной перпендикулярно плоскости рисунка. В магнитном поле ион движется по окружности 6, радиус R которой прямо пропорционален отношению массы иона к его заряду:
В качестве детектора ионов 7 можно использовать фотопластинку, хотя в современных масс-спектрометрах в качестве детекторов обычно используют электронные умножители или микроканальные пластинки.
Тяжёлый и лёгкий ионы, имеющие одинаковые заряды, влетают в область 5 магнитного поля с одинаковыми скоростями. Радиус траектории какого иона будет больше? Ответ поясните.
Прочитайте текст и выполните задания 16, 17 и 18.
Открытие термо-ЭДС, возникающей при нагреве контакта двух разнородных металлов (термопары), сделало возможным исследование инфракрасных (тепловых) лучей. Термодатчик (последовательно соединённые термопары) при нагревании тепловыми лучами вырабатывает ЭДС, измеряемую гальванометром. По отклонению стрелки судят о степени нагрева.
На рис. 1 показана схема исследования прозрачности твёрдых тел для тепловых лучей. Предполагалось, что комнатный воздух них прозрачен. В качестве источника излучения использовались нагретое тело, пламя и т. п. По закону Вина с понижением температуры тела максимум излучения смещается в сторону длинных волн: 
где b = 2897 мкм × К, Т — температура в кельвинах. В опыте исследуемая пластина (рис. 1) перекрывала отверстие диафрагмы. Оказалось, что прозрачные для видимого света оконное стекло непрозрачно для тепловых лучей. Пластина горного хрусталя пропускает: 38% излучения от пламени (T ≈ 1200 K), 6% — от меди, нагретой до 400 ºС и 3% — меди, нагретой до 100 ºС. Пластина каменной соли (NaCl) пропускает более 92% лучей, испускаемых и пламенем, и нагретой медью (от 100 ºС до 400 ºС).
При изучении прозрачности газов, например, СО2, в цилиндре АВ в качестве «окон» использовались кристаллы NaCl (рис. 2, торцы цилиндра). В откачанный цилиндр через кран Gʹ впускали предварительно осушенные (прошедшие через трубки U−Uʹ) газы. После этого убирали экран Т, закрывающий зачернённый сажей куб с кипящей водой С. По отклонению стрелки гальванометра судили о степени поглощения лучей.
Непрозрачность паров воды для инфракрасных лучей играет существенную роль в природе. Первые наблюдения были проделаны Р. Стрейчи в марте 1850 г. Он измерял падение температуры воздуха (∆t) от восхода до захода Солнца на открытом воздухе при абсолютно ясном небе с помощью термометра, фиксируя в журнале наблюдений парциальное давление водяных паров (абсолютную влажность).
| Понижение температуры воздуха после захода Солнца при различной абсолютной влажности воздуха | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| pвод. пар, мм рт. ст. | 22,6 | 21,6 | 20,4 | 19,0 | 18,0 | 16,7 | 15,4 | 14,1 | 11,0 |
| Δt, ºС | 3,3 | 3,9 | 4,6 | 4,7 | 5,7 | 7,0 | 6,7 | 7,3 | 9,2 |
Было показано, что поглощение инфракрасных лучей водяным паром препятствует остыванию атмосферного воздуха.
Изучение причин возникновения парникового эффекта, а именно поглощение тепловых лучей водяным паром и углекислым газом, было начато физиками в середине XIX века.
Вставьте в предложение пропущенные слова (словосочетания), используя информацию из текста. В опыте Дж. Тиндаля предполагалось, что воздух___________ для тепловых лучей. Источником инфракрасного излучения в опыте служили ___________.
С поверхности Земли человек издавна наблюдает космические объекты в видимой части спектра электромагнитного излучения (диапазон видимого света включает волны с длиной примерно от 380 нм до 760 нм).
При этом большой объём информации о небесных телах не доходит до поверхности Земли, т. к. большая часть инфракрасного и ультрафиолетового диапазона, а также рентгеновские и гамма-лучи космического происхождения недоступны для наблюдений с поверхности нашей планеты. Для изучения космических объектов в этих лучах необходимо вывести телескопы за пределы атмосферы. Результаты, полученные в космических обсерваториях, перевернули представление человека о Вселенной. Общее количество космических обсерваторий превышает уже несколько десятков.
Так, с помощью наблюдений в инфракрасном (ИК) диапазоне были открыты тысячи галактик с мощным инфракрасным излучением, в том числе такие, которые излучают в ИК-диапазоне больше энергии, чем во всех остальных частях спектра. Активно изучаются инфракрасные источники в газопылевых облаках. Интерес к газопылевым облакам связан с тем, что, согласно современным представлениям, в них рождаются и вспыхивают звёзды.
Ультрафиолетовый спектр разделяют на ультрафиолет-А (УФ-A) с длиной волны 315–400 нм, ультрафиолет-В (УФ-B) – 280–315 нм и ультрафиолет-С (УФ-С) – 100–280 нм. Практически весь УФ-C и приблизительно 90% УФ-B поглощаются озоновым слоем при прохождении лучей через земную атмосферу. УФ-A не задерживается озоновым слоем.
С помощью ультрафиолетовых обсерваторий изучались самые разные объекты: от комет и планет до удалённых галактик. В УФ-диапазоне исследуются звёзды, в том числе, с необычным химическим составом.
Гамма-лучи доносят до нас информацию о мощных космических процессах, связанных с экстремальными физическими условиями, в том числе и ядерных реакциях внутри звёзд. Детекторы рентгеновского излучения относительно легки в изготовлении и имеют небольшую массу. Рентгеновские телескопы устанавливались на многих орбитальных станциях и межпланетных космических кораблях. Оказалось, что рентгеновское излучение во Вселенной явление такое же обычное, как и излучение оптического диапазона. Большое внимание уделяется изучению рентгеновского излучения нейтронных звёзд и чёрных дыр, активных ядер галактик, горячего газа в скоплении галактик.
В спектре излучения (поглощения) атомарного водорода выделяют несколько серий спектральных линий: серия Лаймана, Бальмера, Пашена, Брэкетта, Пфунда и др. (см. рис.)
К какой части спектра электромагнитного излучения принадлежит серия Бальмера (Б)? В ответе заполните пропуск в предложении «Серия Бальмера относится к _________ части электромагнитного спектра».
Значит, пассажир спускается вниз со скоростью 0,5 м/с.
пути. То есть он проехал участок AB за два часа, при этом двигался равноускоренно, увеличивая скорость от 60 до 100 км/ч. На участке AB автомобилист не нарушил установленные ограничения на скорость движения. На участке ВС автомобилист ехал равномерно со скоростью 100 км/ч, что превышает максимально допустимую скорость — 80 км/ч.