№№ 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 № 91286

1.

Про­чи­тай­те пе­ре­чень по­ня­тий, с ко­то­ры­ми Вы стал­ки­ва­лись в курсе фи­зи­ки.

 

Ма­но­метр, ватт, ки­ло­грамм, элек­тро­метр, кулон, ми­ну­та, весы, ли­ней­ка.

 

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.

Тело дви­жет­ся пря­мо­ли­ней­но вдоль оси x. На гра­фи­ке пред­став­ле­на за­ви­си­мость его ко­ор­ди­на­ты от вре­ме­ни.

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

 

1) За первую се­кун­ду тело сдви­ну­лось на 10 м.

2) Тело на всех про­ме­жут­ках вре­ме­ни дви­жет­ся рав­но­уско­рен­но.

3) Спу­стя 1 с тело на­ча­ло дви­гать­ся в про­ти­во­по­лож­ную сто­ро­ну.

4) Через 3 с тело оста­но­ви­лось.

5) За все время тело пре­одо­ле­ло 20 м пути.

3.

Поль­зу­ясь гра­фи­ком v(t) и дан­ны­ми ри­сун­ка изоб­ра­зи­те все силы, дей­ство­вав­шие на ма­ши­ну в про­ме­жут­ке вре­ме­ни I, II и III опи­ши­те ха­рак­тер дви­же­ния ма­ши­ны. Силу тре­ния учи­ты­вать.

 

4.

Прочитайте текст и вставьте на место пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.

В целях исследования взаимодействия проводников с электрическим током А. Ампер провёл ряд экспериментов с параллельно расположенными проводниками. Ампер установил, что если по двум расположенным параллельно проводникам течёт электрический ток ___________________________, то такие проводники притягиваются. И наоборот.

На основании многочисленных опытов учёные сделали вывод, что вокруг магнита, или проводника с током, или электрически заряженной движущейся частицы существует _____________________________________. Взаимодействие постоянных магнитов Ампер объяснил, предположив существование внутри магнита _______________________ электрических токов.

 

Список слов и словосочетаний

1) в противоположных направлениях

2) в одном направлении

3) магнитные заряды

4) магнитное поле

5) электростатическое поле

6) молекулярные

7) затухающие

5.

Четыре металлических бруска (А, B, C и 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, 80 °С, 60 °С, 40 °С. Какой из брусков имеет температуру 80 °С?

6.

Под дей­стви­ем какой ча­сти­цы про­те­ка­ет ядер­ная ре­ак­ция

 

1) Про­тон

2) Элек­трон

3) Ней­трон

4) α-ча­сти­ца

7.

На рисунке изображены два одинаковых электрометра. Шар электрометра А заряжен положительно и показывает 1 единицу заряда, а шар электрометра Б не заряжен. Каковы будут показания электрометров, если их шары соединить тонкой эбонитовой палочкой?

 

 

Показания электрометра А Показания электрометра Б

8.

Мячик без начальной скорости падает с высоты 20 м, абсолютно упругого отскакивает от пола и возвращается обратно. Изобразите на графике зависимость скорости мячика от времени в этом процессе. (Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с2.)

9.

Чему равно сопротивление проводника из алюминия с длинной 900 м и площадью поперечного сечения 6 мм2? Удельное сопротивление алюминия равно 0,028 Ом · мм2/м.

10.

С помощью барометра проводились измерения атмосферного давления. Нижняя шкала барометра проградуирована в мм рт. ст., а верхняя шкала – в кПа (см. рисунок). Погрешность измерений давления равна цене деления шкалы барометра.

Запишите в ответ показания барометра в кПа с учётом погрешности измерений. В ответе укажите значение давления и погрешность измерения слитно без пробела.

11.

Между ис­точ­ни­ком света и экра­ном рас­по­ло­же­на тон­кая со­би­ра­ю­щая линза. Экран рас­по­ла­га­ют так, чтобы на нём по­лу­ча­лось чёткое изоб­ра­же­ние ис­точ­ни­ка. после этого линзу ото­дви­га­ют от ис­точ­ни­ка и снова пе­ре­дви­га­ют экран до по­лу­че­ния чёткого изоб­ра­же­ния. За­ви­си­мость рас­сто­я­ния от экра­на до линзы (b) от рас­сто­я­ния от линзы до ис­точ­ни­ка (a) пред­став­ле­на в таб­ли­це. По­греш­ность из­ме­ре­ния рас­сто­я­ний Δa = ±0,1 см, Δb = ±0,5 см.

 

a, см5060708090100
b, см333028272625

 

Фо­кус­ное рас­сто­я­ние линзы равно

 

1) 0,05 см

2) 0,2 см

3) 5 см

4) 20 см

5) 5 м

12.

Вам не­об­хо­ди­мо ис­сле­до­вать силу, не­об­хо­ди­мую для от­ры­ва от по­верх­но­сти жид­ко­сти, сма­чи­ва­е­мо­го этой жид­ко­стью, диска в за­ви­си­мо­сти от пло­ща­ди этого диска. Име­ет­ся сле­ду­ю­щее обо­ру­до­ва­ние:

 

— ли­ней­ка;

— набор из трех де­ре­вян­ных дис­ков раз­но­го ра­ди­у­са с креп­ле­ни­ем в цен­тре;

— не­огра­ни­чен­ный набор из гру­зов, масса каж­до­го 1 г;

— шта­тив с нитью, бло­ка­ми и под­ве­сом для дис­ков и лег­кой чашей для гру­зов.

— ем­кость с жид­ко­стью

 

Опи­ши­те по­ря­док про­ве­де­ния ис­сле­до­ва­ния.

В от­ве­те:

1. За­ри­суй­те или 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) лампы дневного света и рекламные трубки

Б) радиолокатор

 

1) тлеющий разряд

2) преломление электромагнитных волн

3) электромагнитная индукция

4) отражение

электромагнитных волн

 

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

AБ
  

14.

Какое физическое явление обуславливает работу солнечной батареи?

 

В профессиональных кругах панели, преобразующие солнечный свет в электроэнергию, называют фотоэлектрическими преобразователями, которые в разговорной речи или при написании понятных для широких масс статей принято называть солнечными батареями. Принцип работы этих устройств, первые рабочие экземпляры которых появились достаточно давно. 25 апреля 1954 года, специалисты компании Bell Laboratories заявили о создании первых солнечных батарей на основе кремния для получения электрического тока.

Не секрет, что p-n переход может преобразовывать свет в электроэнергию. Можно провести эксперимент с транзистором со спиленной верхней крышкой, позволяющей свету падать на p-n переход. Подключив к нему вольтметр, можно зафиксировать, как при облучении светом такой транзистор выделяет мизерный электрический ток. А если увеличить площадь p-n перехода, что в таком случае произойдет? В ходе научных экспериментов прошлых лет, специалисты изготовили p-n переход с пластинами большой площади, вызвав тем самым появление на свет фотоэлектрических преобразователей, называемых солнечными батареями.

Принцип действия современных солнечных батарей сохранился, несмотря на многолетнюю историю их существования. Усовершенствованию подверглась лишь конструкция и материалы, используемые в производстве, благодаря которым производители постепенно увеличивают такой важный параметр, как коэффициент фотоэлектрического преобразования или КПД устройства. Стоит также сказать, что величина выходного тока и напряжения солнечной батареи напрямую зависит от уровня внешней освещенности, который воздействует на неё.

На картинке выше можно видеть, что верхний слой p-n перехода, который обладает избытком электронов, соединен с металлическими пластинами, выполняющими роль положительного электрода, пропускающими свет и придающими элементу дополнительную жесткость. Нижний слой в конструкции солнечной батареи имеет недостаток электронов и к нему приклеена сплошная металлическая пластина, выполняющая функцию отрицательного электрода.

Считается, что в идеале солнечная батарея имеет близкий к 20 % КПД. Однако на практике он примерно равен всего 10 %, при том, что для каких солнечных батарей больше, для каких то меньше. В основном это зависит от технологии, по которой выполнен p-n переход. Самыми ходовыми и имеющими наибольший процент КПД продолжают являться солнечные батареи, изготовленные на основе монокристалла или поликристалла кремния. Причем вторые из-за относительной дешевизны становятся все распространеннее. К какому типу конструкции солнечная батарея относится можно определить невооруженным глазом. Монокристаллические светопреобразователи имеют исключительно чёрно-серый цвет, а модели на основе поликристалла кремния выделяет синяя поверхность. Поликристаллические солнечные батареи, изготавливаемые методом литья, оказались более дешевыми в производстве. Однако и у поли- и монокристаллических пластин есть один недостаток — конструкции солнечных батарей на их основе не обладают гибкостью, которая в некоторых случаях не помешает.

Ситуация меняется с появлением в 1975 году солнечной батареи на основе аморфного кремния, активный элемент которых имеет толщину от 0,5 до 1 мкм, обеспечивая им гибкость. Толщина обычных кремниевых элементов достигает 300 мкм. Однако, несмотря на светопоглощаемость аморфного кремния, которая примерно в 20 раз выше, чем у обычного, эффективность солнечных батарей такого типа, а именно КПД не превышает 12 %. Для моно- и поликристаллических вариантов при всем этом он может достигать 17 % и 15 % соответственно.

Чистый кремний в производстве пластин для солнечных батарей практически не используется. Чаще всего в качестве примесей для изготовления пластины, вырабатывающей положительный заряд, используется бор, а для отрицательно заряженных пластин мышьяк. Кроме них при производстве солнечных батарей все чаще используются такие компоненты, как арсенид, галлий, медь, кадмий, теллурид, селен и другие. Благодаря ним солнечные батареи становятся менее чувствительными к перепадам окружающих температур.

В современном мире отдельно от других устройств солнечные батареи используются все реже, чаще представляя собой так называемые системы. Учитывая, что фотоэлектрические элементы вырабатывают электрический ток только при прямом воздействии солнечных лучей или света, ночью или в пасмурный день они становятся практически бесполезными. С системами на солнечных батареях всё иначе. Они оборудованы аккумулятором, способным накапливать электрический ток днем, когда солнечная батарея его вырабатывает, а ночью, накопленный заряд может отдавать потребителям.

15.

В профессиональных кругах панели, преобразующие солнечный свет в электроэнергию, называют фотоэлектрическими преобразователями, которые в разговорной речи или при написании понятных для широких масс статей принято называть солнечными батареями. Принцип работы этих устройств, первые рабочие экземпляры которых появились достаточно давно. 25 апреля 1954 года, специалисты компании Bell Laboratories заявили о создании первых солнечных батарей на основе кремния для получения электрического тока.

Не секрет, что p-n переход может преобразовывать свет в электроэнергию. Можно провести эксперимент с транзистором со спиленной верхней крышкой, позволяющей свету падать на p-n переход. Подключив к нему вольтметр, можно зафиксировать, как при облучении светом такой транзистор выделяет мизерный электрический ток. А если увеличить площадь p-n перехода, что в таком случае произойдет? В ходе научных экспериментов прошлых лет, специалисты изготовили p-n переход с пластинами большой площади, вызвав тем самым появление на свет фотоэлектрических преобразователей, называемых солнечными батареями.

Принцип действия современных солнечных батарей сохранился, несмотря на многолетнюю историю их существования. Усовершенствованию подверглась лишь конструкция и материалы, используемые в производстве, благодаря которым производители постепенно увеличивают такой важный параметр, как коэффициент фотоэлектрического преобразования или КПД устройства. Стоит также сказать, что величина выходного тока и напряжения солнечной батареи напрямую зависит от уровня внешней освещенности, который воздействует на неё.

На картинке выше можно видеть, что верхний слой p-n перехода, который обладает избытком электронов, соединен с металлическими пластинами, выполняющими роль положительного электрода, пропускающими свет и придающими элементу дополнительную жесткость. Нижний слой в конструкции солнечной батареи имеет недостаток электронов и к нему приклеена сплошная металлическая пластина, выполняющая функцию отрицательного электрода.

Считается, что в идеале солнечная батарея имеет близкий к 20 % КПД. Однако на практике он примерно равен всего 10 %, при том, что для каких солнечных батарей больше, для каких то меньше. В основном это зависит от технологии, по которой выполнен p-n переход. Самыми ходовыми и имеющими наибольший процент КПД продолжают являться солнечные батареи, изготовленные на основе монокристалла или поликристалла кремния. Причем вторые из-за относительной дешевизны становятся все распространеннее. К какому типу конструкции солнечная батарея относится можно определить невооруженным глазом. Монокристаллические светопреобразователи имеют исключительно чёрно-серый цвет, а модели на основе поликристалла кремния выделяет синяя поверхность. Поликристаллические солнечные батареи, изготавливаемые методом литья, оказались более дешевыми в производстве. Однако и у поли- и монокристаллических пластин есть один недостаток — конструкции солнечных батарей на их основе не обладают гибкостью, которая в некоторых случаях не помешает.

Ситуация меняется с появлением в 1975 году солнечной батареи на основе аморфного кремния, активный элемент которых имеет толщину от 0,5 до 1 мкм, обеспечивая им гибкость. Толщина обычных кремниевых элементов достигает 300 мкм. Однако, несмотря на светопоглощаемость аморфного кремния, которая примерно в 20 раз выше, чем у обычного, эффективность солнечных батарей такого типа, а именно КПД не превышает 12 %. Для моно- и поликристаллических вариантов при всем этом он может достигать 17 % и 15 % соответственно.

Чистый кремний в производстве пластин для солнечных батарей практически не используется. Чаще всего в качестве примесей для изготовления пластины, вырабатывающей положительный заряд, используется бор, а для отрицательно заряженных пластин мышьяк. Кроме них при производстве солнечных батарей все чаще используются такие компоненты, как арсенид, галлий, медь, кадмий, теллурид, селен и другие. Благодаря ним солнечные батареи становятся менее чувствительными к перепадам окружающих температур.

В современном мире отдельно от других устройств солнечные батареи используются все реже, чаще представляя собой так называемые системы. Учитывая, что фотоэлектрические элементы вырабатывают электрический ток только при прямом воздействии солнечных лучей или света, ночью или в пасмурный день они становятся практически бесполезными. С системами на солнечных батареях всё иначе. Они оборудованы аккумулятором, способным накапливать электрический ток днем, когда солнечная батарея его вырабатывает, а ночью, накопленный заряд может отдавать потребителям.

 

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

 

1. Солнечные батареи также называют фотоэлектрическими преобразователями.

2. Величина выходного тока и напряжения солнечной батареи не зависит от уровня внешней освещенности.

3. Верхний слой солнечной батареи имеет недостаток электронов, нижний слой обладает избытком электронов.

4. Самыми ходовыми и имеющими наибольший процент КПД являются солнечные батареи, изготовленные на основе монокристалла или поликристалла кремния.

16.

Каков ме­ха­низм дей­ствия пе­ре­мен­но­го элек­три­че­ско­го тока на ор­га­низм че­ло­ве­ка?


Предельно допустимые значения

напряжений прикосновений и токов

Поражение электрическим током опасно для здоровья и жизни человека. Переменный ток значительно более опасен, чем постоянный электрический ток такого же напряжения. Наиболее опасным считается технический переменный ток с частотой 50 Гц (50 периодов в секунду), силой 0,1 А и напряжением выше 250 В. Механизм действия электрического тока на организм весьма сложен и сводится в основном к нагреванию, электролизу и механическому действию. Вследствие превращения электрической энергии в тепловую воздействие электрического тока вызывает ожоги в месте приложения тока и значительное повышение температуры внутренних органов. В таблице представлены предельно допустимые значения напряжений прикосновений и токов, протекающих через тело человека при частоте промышленного тока 50 Гц.

Если человек, попавший под напряжение, в состоянии самостоятельно преодолеть действие судороги и освободиться от контакта с проводниками, то такой ток называют отпускающим. В случаях, когда человек самостоятельно не может освободиться от контакта, возникает опасность длительной судороги. Токи, вызывающие такую реакцию организма, получили название неотпускающих. Пороговые значения неотпускающих переменных токов при частоте 50 Гц лежат в пределах 10−15 мА. При 25−50 мА действие тока распространяется и на мышцы грудной клетки, что приводит к затруднению и даже прекращению дыхания.

Длительность протекания тока через тело человека влияет на сопротивление кожи, вследствие чего с увеличением времени воздействия тока на живую ткань повышается его значение, растут последствия воздействия тока на организм.

17.

Что происходит в организме при поражении его электрическим током?


Предельно допустимые значения

напряжений прикосновений и токов

Поражение электрическим током опасно для здоровья и жизни человека. Переменный ток значительно более опасен, чем постоянный электрический ток такого же напряжения. Наиболее опасным считается технический переменный ток с частотой 50 Гц (50 периодов в секунду), силой 0,1 А и напряжением выше 250 В. Механизм действия электрического тока на организм весьма сложен и сводится в основном к нагреванию, электролизу и механическому действию. Вследствие превращения электрической энергии в тепловую воздействие электрического тока вызывает ожоги в месте приложения тока и значительное повышение температуры внутренних органов. В таблице представлены предельно допустимые значения напряжений прикосновений и токов, протекающих через тело человека при частоте промышленного тока 50 Гц.

Если человек, попавший под напряжение, в состоянии самостоятельно преодолеть действие судороги и освободиться от контакта с проводниками, то такой ток называют отпускающим. В случаях, когда человек самостоятельно не может освободиться от контакта, возникает опасность длительной судороги. Токи, вызывающие такую реакцию организма, получили название неотпускающих. Пороговые значения неотпускающих переменных токов при частоте 50 Гц лежат в пределах 10−15 мА. При 25−50 мА действие тока распространяется и на мышцы грудной клетки, что приводит к затруднению и даже прекращению дыхания.

Длительность протекания тока через тело человека влияет на сопротивление кожи, вследствие чего с увеличением времени воздействия тока на живую ткань повышается его значение, растут последствия воздействия тока на организм.

18.

Объясните, что означает продолжительность воздействия в 0,5 с тока силой 125 мА при напряжении в 105 В?


Предельно допустимые значения

напряжений прикосновений и токов

Поражение электрическим током опасно для здоровья и жизни человека. Переменный ток значительно более опасен, чем постоянный электрический ток такого же напряжения. Наиболее опасным считается технический переменный ток с частотой 50 Гц (50 периодов в секунду), силой 0,1 А и напряжением выше 250 В. Механизм действия электрического тока на организм весьма сложен и сводится в основном к нагреванию, электролизу и механическому действию. Вследствие превращения электрической энергии в тепловую воздействие электрического тока вызывает ожоги в месте приложения тока и значительное повышение температуры внутренних органов. В таблице представлены предельно допустимые значения напряжений прикосновений и токов, протекающих через тело человека при частоте промышленного тока 50 Гц.

Если человек, попавший под напряжение, в состоянии самостоятельно преодолеть действие судороги и освободиться от контакта с проводниками, то такой ток называют отпускающим. В случаях, когда человек самостоятельно не может освободиться от контакта, возникает опасность длительной судороги. Токи, вызывающие такую реакцию организма, получили название неотпускающих. Пороговые значения неотпускающих переменных токов при частоте 50 Гц лежат в пределах 10−15 мА. При 25−50 мА действие тока распространяется и на мышцы грудной клетки, что приводит к затруднению и даже прекращению дыхания.

Длительность протекания тока через тело человека влияет на сопротивление кожи, вследствие чего с увеличением времени воздействия тока на живую ткань повышается его значение, растут последствия воздействия тока на организм.