№№ заданий Пояснения Ответы Ключ Добавить инструкцию Критерии
Источник Раздел кодификатора ФИПИ
PDF-версия PDF-версия (вертикальная) PDF-версия (крупный шрифт) PDF-версия (с большим полем) Версия для копирования в MS Word
Вариант № 91194

1.

Прочитайте перечень понятий, с которыми Вы встречались в курсе физики:

 

сила тока, ньютон, сантиметр, частота колебаний, паскаль, объём.

 

Разделите эти понятия на две группы по выбранному Вами признаку. Запишите в таблицу название каждой группы и понятия, входящие в эту группу.



Название группы понятийПеречень понятий
  
  

2.

Автомобиль движется по прямой улице. На графике представлена зависимость его ускорения от времени.

Выберите два утверждения, которые верно описывают движение автомобиля, и запишите номера, под которыми они указаны.

1) Первые 2 с автомобиль движется равноускоренно.

2) В период 2-4 с автомобиль не набирает и не сбрасывает скорость.

3) В период 4-8 с автомобиль движется с постоянной скоростью.

4) За 8 с движения автомобиль ни разу не останавливался.

5) Максимальный модуль ускорения автомобиля за весь период наблюдения равен 2,5 м/с2.

3.

В момент времени 1 тело было погружено в стакан с жидкостью и удерживалось на глубине h. Известно, что плотность жидкости увеличивается с глубиной. Затем тело перестали удерживать и до момента времени 2 тело погружалось и остановилось (начнутся колебания около одной точки) на определенной глубине. Нарисуйте все силы, действующие на тело в момент времени 1 и в момент времени 2. Сопротивлением жидкости пренебречь.

4.

Прочитайте текст и вставьте пропущенные слова. Слова в ответе могут повторяться.

 

1) сохраняется

2) увеличивается

3) уменьшается

 

Два бильярдных шара одной массы покоятся на бильярдном столе. По одному из шаров ударили кием, он совершил абсолютно упругое соударение с другим шаром. После такого соударения скорость второго шара __________, механическая энергия системы __________, импульс системы __________.

5.

Четыре металлических бруска (А, B, C, D) положили вплотную друг к другу, как показано на рисунке. Стрелки указывают направление теплопередачи от бруска к бруску. Температуры брусков в данный момент составляют 100 °С, 60 °С, 40 °С, 10 °С. Какой из брусков имеет температуру 10 °С?

6.

Выберете верные утверждения.

 

1) альфа-частица положительно заряженная

2) альфа-частица нейтральна

3) позитрон — это отрицательно заряженная бета-частица

4) электрон — это отрицательно заряженная бета-частица

7.

Два одинаковых заряженных электроскопа (см. рисунок) соединили стержнем. Материал, из которого изготовлен стержень:

1) медь;

2) эбонит;

3) пластмасса;

4) стекло.

8.

1 кг льда, первоначальная температура которого равна –20 °С, достают из морозильной камеры в тёплое помещение. Лёд ежесекундно получает 70 Дж теплоты. Изобразите на графике зависимость температуры льда от времени в течение получаса. (Удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°С), льда — 2100 Дж/(кг·°С), удельная теплота плавления льда — 3,3·105 Дж/кг.)

9.

Рассчитайте сопротивление проводника, в котором при напряжении 150 В проходит ток 10 А.

10.

С помощью кистевого динамометра проводились измерения силы. Шкала динамометра проградуирована в деканьютонах (1 даН = 10 Н). Погрешность измерений силы равна цене деления шкалы кистевого динамометра.

Запишите в ответ показания кистевого динамометра в ньютонах с учётом погрешности измерений. (В ответе запишите показания прибора и погрешность без пробелов и запятых. Например для случая (100 ± 5) Н в ответе следует записать 1005).

11.

Ученик исследовал зависимость силы трения от массы тела, перемещая его равномерно и прямолинейно по горизонтальной поверхности. В таблице представлены результаты измерений массы тела и силы трения с учётом погрешностей измерений.

 

№ опытаМасса тела, гСила трения, H
1100 ± 50,20 ± 0,05
2195 ± 50,35 ± 0,05
3305 ± 50,55 ± 0,05

 

Согласно этим измерениям, приблизительно коэффициент трения скольжения тела по поверхности, на которой проводился эксперимент, равен

1) 0,25

2) 0,20

3) 0,15

4) 0,10

 

Условие уточнено редакцией РЕШУ ВПР.

12.

Вам необходимо исследовать, зависит ли сила трения скольжения, действующая между деревянным бруском и горизонтальной поверхностью, от рода поверхности. Имеется следующее оборудование (см. рисунок):

− деревянный брусок;

− набор из трёх грузов по 100 г каждый;

− динамометр;

− три направляющих (деревянная, алюминиевая и полиэтиленовая).

В ответе:

1. Опишите экспериментальную установку.

2. Опишите порядок действий при проведении исследования.

13.

Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе принципа их действия. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА   ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

А) детектор для обнаружения металлических предметов в аэропорту

Б) прибор для хромирования металлических изделий

 

1) действие магнитного поля на движущуюся заряженную частицу

2) электромагнитная индукция

3) тепловое действие тока

4) химическое действие тока

 

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

AБ
  

14.

Какое физическое явление связано с работой выключателя электрочайника?


Прочитайте текст и выполните задания 14 и 15.

 

Электрический чайник

Электрические чайники давно и прочно вошли в жизнь современных людей. Они используются не только в офисах, но и в домашних условиях, постепенно вытесняя классические чайники обычной конструкции. Несмотря на огромное разнообразие моделей, каждый электрочайник имеет общий принцип работы.

Для изготовления современных электрочайников, чаще всего, используется термостойкая пластмасса или нержавеющая сталь. Большинство моделей оборудовано функцией автоматического отключения. Вся работа электрочайника основана на нагревании воды, помещенной в специальную колбу. Сам процесс нагревания осуществляется нагревательным элементом, закрепленным к корпусу разными способами. При повреждении крепежных элементов может возникнуть проблема протекания воды. В большинстве современных электрических чайников, устанавливаются дисковые нагревательные элементы.

При закипании воды, происходит соприкосновение пара через небольшое отверстие с биметаллическим элементом. В результате, пластинка изгибается и оказывает воздействие на выключатель. В некоторых моделях имеется специальная защита, которая срабатывает и отключает электрочайник в случае полного выкипания воды. Уровень воды в электрочайнике контролируется с помощью индикатора. Для того, чтобы сэкономить электроэнергию и как можно дольше сохранить тепло, многие конструкции чайников используют принцип термоса. В этом случае, происходит не только нагревание воды в колбе, но и последующее поддержание ее постоянной температуры. Это особенно актуально для больших семей, где постоянно требуется горячая вода.

В основании самого чайника имеются специальные контакты, которые соединяются вместе с контактами, расположенными на подставке — таким образом происходит замыкание цепи и разогрев нагревательного элемента. После этого электричество проходит через термовыключатель — устройство, которое позволяет чайнику выключаться при достижении определенной температуры (как правило, температуры кипения). Также в стандартной цепи есть и выключатель тепловой защиты, который включен постоянно и задействуется только в том случае, если пользователь включил пустой чайник. С обозначенных выключателей электричество проходит непосредственно на электронагревательных элемент (который также называют ТЭН).

При включении прибора посредством нажатия на выключатель на электрический тэн подается напряжение от сети, на основании чего происходит физический процесс нагрева элемента тэна (спирали, которая расположена внутри корпуса тэна). Далее нагретая вода становиться легче холодной и поднимается к верху, а холодная опускается вниз. Такое действие происходит до тех пор, пока электрический тэн передает свою тепловую мощность окружающей его в колбе воде. В идеале вода должна нагреваться до 100 градусов по Цельсию, но на практике нагрев происходит до 93 – 97 градусов, т. к. в воде присутствуют различные примеси, увеличивающие ее плотность.

15.

Выберите из предложенного перечня два верных утверждения и запишите номера, под которыми они указаны.

 

1) Для изготовления современных электрочайников, чаще всего, используется термостойкая пластмасса или нержавеющая сталь.

2) В большинстве современных электрических чайников, устанавливаются дисковые нагревательные элементы.

3) Уровень воды в электрочайнике не контролируется.

4) Нагретая вода тяжелее холодной.


Прочитайте текст и выполните задания 14 и 15.

 

Электрический чайник

Электрические чайники давно и прочно вошли в жизнь современных людей. Они используются не только в офисах, но и в домашних условиях, постепенно вытесняя классические чайники обычной конструкции. Несмотря на огромное разнообразие моделей, каждый электрочайник имеет общий принцип работы.

Для изготовления современных электрочайников, чаще всего, используется термостойкая пластмасса или нержавеющая сталь. Большинство моделей оборудовано функцией автоматического отключения. Вся работа электрочайника основана на нагревании воды, помещенной в специальную колбу. Сам процесс нагревания осуществляется нагревательным элементом, закрепленным к корпусу разными способами. При повреждении крепежных элементов может возникнуть проблема протекания воды. В большинстве современных электрических чайников, устанавливаются дисковые нагревательные элементы.

При закипании воды, происходит соприкосновение пара через небольшое отверстие с биметаллическим элементом. В результате, пластинка изгибается и оказывает воздействие на выключатель. В некоторых моделях имеется специальная защита, которая срабатывает и отключает электрочайник в случае полного выкипания воды. Уровень воды в электрочайнике контролируется с помощью индикатора. Для того, чтобы сэкономить электроэнергию и как можно дольше сохранить тепло, многие конструкции чайников используют принцип термоса. В этом случае, происходит не только нагревание воды в колбе, но и последующее поддержание ее постоянной температуры. Это особенно актуально для больших семей, где постоянно требуется горячая вода.

В основании самого чайника имеются специальные контакты, которые соединяются вместе с контактами, расположенными на подставке — таким образом происходит замыкание цепи и разогрев нагревательного элемента. После этого электричество проходит через термовыключатель — устройство, которое позволяет чайнику выключаться при достижении определенной температуры (как правило, температуры кипения). Также в стандартной цепи есть и выключатель тепловой защиты, который включен постоянно и задействуется только в том случае, если пользователь включил пустой чайник. С обозначенных выключателей электричество проходит непосредственно на электронагревательных элемент (который также называют ТЭН).

При включении прибора посредством нажатия на выключатель на электрический тэн подается напряжение от сети, на основании чего происходит физический процесс нагрева элемента тэна (спирали, которая расположена внутри корпуса тэна). Далее нагретая вода становиться легче холодной и поднимается к верху, а холодная опускается вниз. Такое действие происходит до тех пор, пока электрический тэн передает свою тепловую мощность окружающей его в колбе воде. В идеале вода должна нагреваться до 100 градусов по Цельсию, но на практике нагрев происходит до 93 – 97 градусов, т. к. в воде присутствуют различные примеси, увеличивающие ее плотность.

16.

Какой из приведенных в таблице диэлектриков обладает самой высокой пробивной напряженностью?

 

Электроизоляционными называются вещества — диэлектрики, обладающие ничтожной электрической проводимостью, способные поляризоваться в электрическом поле . В них возможно длительное существование электростатического поля и накопление потенциальной электрической энергии. У электроизоляционных материалов желательны большое удельное объёмное сопротивление(четвертый столбец в таблице), высокое пробивную напряженность(второй столбец в таблице), малый тангенс диэлектрических потерь и малая диэлектрическая проницаемость(третий столбец в таблице). Важно, чтобы вышеперечисленные параметры были стабильны во времени и по температуре, а иногда и по частоте электрического поля.

Электроизоляционные материалы можно подразделить:

1. Газообразные

2. Жидкие

3. Твёрдые

По происхождению:

1. Природные неорганические

2. Искусственные неорганические

3. Естественные органические

4. Синтетические органические

Газообразные. У всех газообразных электроизоляционных материалов диэлектрическая проницаемость близка к 1 и тангенс диэлектрических потерь так же мал, зато мало и напряжение пробоя. Чаще всего в качестве газообразного изолятора используют воздух, однако в последнее время всё большее применение находит элегаз (гексафторид серы, SF6), обладающий почти втрое бо́льшим напряжением пробоя и значительно более высокой дугогасительной способностью. Иногда для изготовления электроизоляционных материалов применяют сочетание газообразных и органических материалов.

Жидкие — чаще всего используют в трансформаторах, выключателях, кабелях, вводах для электрической изоляции и в конденсаторах. Причём в трансформаторах эти диэлектрики являются одновременно и охлаждающими жидкостями, а в выключателях − и как дугогасящая среда. В качестве жидких диэлектрических материалов прежде всего используется трансформаторное масло, конденсаторное масло, касторовое масло, синтетические жидкости ( совтол ). Природные неорганические — наиболее распространённый материал слюда, она обладает гибкостью при сохранении прочности, хорошо расщепляется, что позволяет получить тонкие пластины. Химически стойка и нагревостойка. В качестве электроизоляционных материалов используют мусковит и флогопит, однако мусковит всё же лучше.

Искусственные неорганические: хорошим сопротивлением изоляции обладают малощелочные стёкла, стекловолокно, ситалл, но основным электроизоляционным материалом всё же является фарфор (полевошпатовая керамика). Эта керамика широко используется для изоляторов токонесущих проводов высокого напряжения, проходных изоляторов, бушингов и т. д. Однако из-за высокого тангенса диэлектрических потерь не годится для высокочастотных изоляторов. Для других более узких задач используется керамика — форстеритовая, глинозёмистая, кордиеритовая и т. д.

Естественные органические: в последнее время в связи с расширением производства синтетических электроизоляционных материалов их применение сокращается. Выделить можно следующие — целлюлоза, парафин, пек, каучук, янтарь и другие природные смолы, из жидких - касторовое масло.

Синтетические органические: большая часть данного материала приходится на долю высокомолекулярных химических соединений — пластмасс, а так же эластомеров. Существуют так же синтетические диэлектрические жидкости (см. Совтол ).

 

ДиэлектрикEпр,
104 В/см
ερ v,
Ом · м
Бумага, пропитанная маслом100—2503,6
Воздух301
Гетинакс100—1504—7108—1010
Миканит150—4005—6109—1011
Поливинилхлорид3253,21012
Резина150—2003—61011—1012
Стекло100—1506—101012
Слюда500—10005,45 · 1011
Совол1505,31011—1012
Трансформаторное масло50—1802—2,55 · 1012—5 · 1013
Фарфор150—2005,51012—1013
Электрокартон80—1203—5106—108

 

Смолы при низких температурах — это аморфные стеклообразные массы. При нагреве они размягчаются и становятся пластичными, а затем жидкими. Смолы не гигроскопичны и не растворяются в воде, но растворяются в спирте и других растворителях. Смолы являются важнейшей составной частью многих лаков, компаундов, пластмасс, пленок. Природные смолы — это продукт жизнедеятельности некоторых насекомых (например, шеллак) или растений — смолоносов. Наибольшее значение имеют синтетические смолы, например полиэтилен, поливинилхлорид, которые применяются для изоляции проводов, кабелей, для защитных покрытий, для изготовления лаков.

17.

В трансформаторе, изображённом на рисунке, на вход А подают переменное напряжение. На обмотках B, C и D возникает ЭДС индукции. Количество витков равно изображённому на рисунке. Расположите обмотки B, C и D в порядке возрастания ЭДС индукции. Запишите в ответе соответствующую последовательность цифр.

 

1) B

2) C

3) D

18.

Во сколько раз удельное объемное сопротивление трансформаторного масла больше фарфора? Ответ округлите до целых.

 

Электроизоляционными называются вещества — диэлектрики, обладающие ничтожной электрической проводимостью, способные поляризоваться в электрическом поле . В них возможно длительное существование электростатического поля и накопление потенциальной электрической энергии. У электроизоляционных материалов желательны большое удельное объёмное сопротивление(четвертый столбец в таблице), высокое пробивную напряженность(второй столбец в таблице), малый тангенс диэлектрических потерь и малая диэлектрическая проницаемость(третий столбец в таблице). Важно, чтобы вышеперечисленные параметры были стабильны во времени и по температуре, а иногда и по частоте электрического поля.

Электроизоляционные материалы можно подразделить:

1. Газообразные

2. Жидкие

3. Твёрдые

По происхождению:

1. Природные неорганические

2. Искусственные неорганические

3. Естественные органические

4. Синтетические органические

Газообразные. У всех газообразных электроизоляционных материалов диэлектрическая проницаемость близка к 1 и тангенс диэлектрических потерь так же мал, зато мало и напряжение пробоя. Чаще всего в качестве газообразного изолятора используют воздух, однако в последнее время всё большее применение находит элегаз (гексафторид серы, SF6), обладающий почти втрое бо́льшим напряжением пробоя и значительно более высокой дугогасительной способностью. Иногда для изготовления электроизоляционных материалов применяют сочетание газообразных и органических материалов.

Жидкие — чаще всего используют в трансформаторах, выключателях, кабелях, вводах для электрической изоляции и в конденсаторах. Причём в трансформаторах эти диэлектрики являются одновременно и охлаждающими жидкостями, а в выключателях − и как дугогасящая среда. В качестве жидких диэлектрических материалов прежде всего используется трансформаторное масло, конденсаторное масло, касторовое масло, синтетические жидкости ( совтол ). Природные неорганические — наиболее распространённый материал слюда, она обладает гибкостью при сохранении прочности, хорошо расщепляется, что позволяет получить тонкие пластины. Химически стойка и нагревостойка. В качестве электроизоляционных материалов используют мусковит и флогопит, однако мусковит всё же лучше.

Искусственные неорганические: хорошим сопротивлением изоляции обладают малощелочные стёкла, стекловолокно, ситалл, но основным электроизоляционным материалом всё же является фарфор (полевошпатовая керамика). Эта керамика широко используется для изоляторов токонесущих проводов высокого напряжения, проходных изоляторов, бушингов и т. д. Однако из-за высокого тангенса диэлектрических потерь не годится для высокочастотных изоляторов. Для других более узких задач используется керамика — форстеритовая, глинозёмистая, кордиеритовая и т. д.

Естественные органические: в последнее время в связи с расширением производства синтетических электроизоляционных материалов их применение сокращается. Выделить можно следующие — целлюлоза, парафин, пек, каучук, янтарь и другие природные смолы, из жидких - касторовое масло.

Синтетические органические: большая часть данного материала приходится на долю высокомолекулярных химических соединений — пластмасс, а так же эластомеров. Существуют так же синтетические диэлектрические жидкости ( см. Совтол ).

 

ДиэлектрикEпр,
104 В/см
ερ v,
Ом · м
Бумага, пропитанная маслом100—2503,6
Воздух301
Гетинакс100—1504—7108—1010
Миканит150—4005—6109—1011
Поливинилхлорид3253,21012
Резина150—2003—61011—1012
Стекло100—1506—101012
Слюда500—10005,45 · 1011
Совол1505,31011—1012
Трансформаторное масло50—1802—2,55 · 1012—5 · 1013
Фарфор150—2005,51012—1013
Электрокартон80—1203—5106—108

 

Смолы при низких температурах — это аморфные стеклообразные массы. При нагреве они размягчаются и становятся пластичными, а затем жидкими. Смолы не гигроскопичны и не растворяются в воде, но растворяются в спирте и других растворителях. Смолы являются важнейшей составной частью многих лаков, компаундов, пластмасс, пленок. Природные смолы — это продукт жизнедеятельности некоторых насекомых (например, шеллак) или растений — смолоносов. Наибольшее значение имеют синтетические смолы, например полиэтилен, поливинилхлорид, которые применяются для изоляции проводов, кабелей, для защитных покрытий, для изготовления лаков.