№№ 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 № 94441

1.

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

 

конвекция, генри, паскаль, испарение, ионизация, ом.

 

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.

Выберите два верных утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите в ответ их номера.

1) Механическим движением называется изменение положения тела или частей тела в пространстве относительно других тел с течением времени.

2) Изобарным называются процесс, происходящий с газом при неизменной температуре.

3) В процессе электризации трением два тела приобретают разноимённые по знаку, но одинаковые по модулю заряды.

4) Явление дифракции не может наблюдаться для электромагнитных волн длинноволновой части радиодиапазона.

5) Изотопами называются ядра с одинаковым числом нейтронов, но разным числом протонов.

3.

Под микроскопом рассматривают каплю воды со взвешенными в ней частицами цветочной пыльцы. Видно, что частицы пыльцы находятся в непрерывном хаотическом движении. Какое явление наблюдается в этом опыте?

4.

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

 

1) уменьшается

2) увеличивается

3) не изменяется

 

При переходе спутника Земли на более высокую круговую орбиту его скорость уменьшается. При этом потенциальная энергия спутника в поле тяжести Земли __________, импульс спутника __________, кинетическая энергия спутника __________.

5.

В сосуде под лёгким подвижным поршнем находится идеальный газ при определённой температуре. К сосуду с газом подводят теплоту. В результате у газа:

 

1) увеличивается объём и уменьшается температура

2) уменьшается объём и увеличивается температура

3) уменьшается объём и уменьшается температура

4) увеличивается объём и увеличивается температура

6.

Магнитная стрелка зафиксирована (северный полюс затемнён, см. рисунок). К стрелке поднесли сильный постоянный полосовой магнит, затем освободили стрелку, она повернулась и остановилась в новом положении. Укажите, в каком направлении будет повернут северный полюс магнитной стрелки: влево, вправо, вверх, вниз.

7.

Какое из приведенных ниже высказываний правильно описывает способность атома к излучению и поглощению фотонов?

 

1) атом может поглощать и излучать фотоны с любой частотой

2) атом может поглощать фотоны с любой частотой, излучать фотоны лишь с некоторыми определенными значениями частоты

3) атом может поглощать фотоны лишь с некоторыми определенными значениями частоты, излучать фотоны с любой частотой

4) атом может поглощать и излучать фотоны только с некоторыми определенными значениями частоты

8.

К покоящемуся телу массой 2 кг, лежащему на шероховатой горизонтальной поверхности, прикладывают горизонтальную силу F. Коэффициент трения тела поверхность равен 0,2. Изобразите график зависимости ускорения тела от приложенной силы. (Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с2.)

9.

Чему равно сопротивление серебрянного проводника с длинной 500 м и площадью поперечного сечения 4 мм2? Удельное сопротивление серебра равно 0,016 Ом  · мм2/м.

10.

Скорость измеряют при помощи спидометра. Погрешность измерения скорости при помощи данного спидометра равна его цене деления.

 

Запишите в ответ показания спидометра в миль/ч (mph) с учётом погрешности измерений через точку с запятой. Например, если показания спидометра (51 ± 3) миль/ч, то в ответе следует записать «51;3».

11.

На рисунке показаны результаты измерения давления постоянной массы разреженного газа при повышении его температуры. Погрешность измерения температуры давления Газ занимает сосуд объёмом 5 л. Чему приблизительно равно число молей газа (с точностью до 0,2 молей)?

12.

Вам необходимо исследовать, как зависит сила трения скольжения от силы нормального давления. Имеется следующее оборудование:

 

1) брусок с крючком

2) динамометры с пределом измерений 5 Н и 1 Н

3) набор из 4 грузов по 100 г

4) направляющая

 

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) линза

Б) зеркало

 

1) интерференция света

2) преломление света

3) дифракция света

4) отражение света

 

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

AБ
  

14.

Какой цикл обусловливает работу холодильника?


Прочитайте текст и выполните задания 14 и 15.

 

Холодильник

В простейшем случае компрессионный холодильник (а именно на этой системе построены все бытовые агрегаты) представляет собой камеру, в которой находится испаритель. Это металлический «ящичек», в котором происходит переход хладагента из жидкого состояния в газообразное. Жидкий хладагент, попадая в испаритель, начинает активно испаряться, отбирая теплоту у единственного доступного источника – металлических стенок испарителя, который, в свою очередь, охлаждает воздух внутри камеры холодильника. Затем пары хладагента высасываются из испарителя компрессором, после чего конденсируются, превращаясь обратно в жидкость. Это происходит под действием высокого давления, создаваемого компрессором (электромотором, обеспечивающим давление). Согласно законам термодинамики, при конденсации под воздействием давления происходит повышение температуры. Нагретый жидкий хладагент (находящийся под высоким давлением, что мешает ему испариться) проходит по извивам трубок теплообменника, расположенных снаружи на задней стенке холодильника, отдавая теплоту окружающему воздуху. Именно на этой стадии происходит удаление из закрытой термодинамической системы холодильника ненужной теплоты (закрытой называют такую систему, которая обменивается с окружающим пространством энергией, но не обменивается веществом).

Хладагент – это вещество, циркулирующее в системе холодильника. Именно хладагент, как ясно из рассмотренной выше принципиальной схемы простейшего холодильника, переносит теплоту от воздуха внутри камеры в окружающую среду. Хладагенты должны отвечать определенным требованиям по своим физическим свойствам. Особенно важно, чтобы температура кипения хладагента была в нужных пределах (они определяются конструктивными особенностями конкретного холодильника), а теплоемкость – достаточно высокой.

В современных бытовых холодильниках, после запрета оказавшихся разрушительными для озонового слоя фреонов, используются другие вещества, достаточно хорошо выполняющие функции хладагентов. И если даже они не так хороши в этом качестве, как были хороши фреоны, то для конечного покупателя холодильной техники это не имеет особого значения. Конструкторы компенсируют недостатки хладагентов повышением эффективности работы механической и электронной систем холодильника.

Итак, после полного оборота хладагента по системе холодильный цикл завершается. В дело вступает электроника, которая измеряет температуру в холодильной камере и сравнивает ее с то, что была запрограммирована владельцем холодильника. Если они совпадают, то компрессор на время останавливается, если же нет – продолжает работать, цикл за циклом прогоняя хладагент по трубам теплообменной системы.

15.

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

 

1) В простейшем случае компрессионный холодильник представляет собой камеру, в которой находится испаритель.

2) Жидкий хладагент, попадая в испаритель, отбирает тепло у металлических стенок испарителя и дополнительного газа в испарителе.

3) Хладагент — это вещество, циркулирующее в системе холодильника.

4) В современных бытовых холодильниках используется фреон.


Прочитайте текст и выполните задания 14 и 15.

 

Холодильник

В простейшем случае компрессионный холодильник (а именно на этой системе построены все бытовые агрегаты) представляет собой камеру, в которой находится испаритель. Это металлический «ящичек», в котором происходит переход хладагента из жидкого состояния в газообразное. Жидкий хладагент, попадая в испаритель, начинает активно испаряться, отбирая теплоту у единственного доступного источника – металлических стенок испарителя, который, в свою очередь, охлаждает воздух внутри камеры холодильника. Затем пары хладагента высасываются из испарителя компрессором, после чего конденсируются, превращаясь обратно в жидкость. Это происходит под действием высокого давления, создаваемого компрессором (электромотором, обеспечивающим давление). Согласно законам термодинамики, при конденсации под воздействием давления происходит повышение температуры. Нагретый жидкий хладагент (находящийся под высоким давлением, что мешает ему испариться) проходит по извивам трубок теплообменника, расположенных снаружи на задней стенке холодильника, отдавая теплоту окружающему воздуху. Именно на этой стадии происходит удаление из закрытой термодинамической системы холодильника ненужной теплоты (закрытой называют такую систему, которая обменивается с окружающим пространством энергией, но не обменивается веществом).

Хладагент – это вещество, циркулирующее в системе холодильника. Именно хладагент, как ясно из рассмотренной выше принципиальной схемы простейшего холодильника, переносит теплоту от воздуха внутри камеры в окружающую среду. Хладагенты должны отвечать определенным требованиям по своим физическим свойствам. Особенно важно, чтобы температура кипения хладагента была в нужных пределах (они определяются конструктивными особенностями конкретного холодильника), а теплоемкость – достаточно высокой.

В современных бытовых холодильниках, после запрета оказавшихся разрушительными для озонового слоя фреонов, используются другие вещества, достаточно хорошо выполняющие функции хладагентов. И если даже они не так хороши в этом качестве, как были хороши фреоны, то для конечного покупателя холодильной техники это не имеет особого значения. Конструкторы компенсируют недостатки хладагентов повышением эффективности работы механической и электронной систем холодильника.

Итак, после полного оборота хладагента по системе холодильный цикл завершается. В дело вступает электроника, которая измеряет температуру в холодильной камере и сравнивает ее с то, что была запрограммирована владельцем холодильника. Если они совпадают, то компрессор на время останавливается, если же нет – продолжает работать, цикл за циклом прогоняя хладагент по трубам теплообменной системы.

16.

Какой из приведенных в таблице диэлектриков обладает самой маленькой диэлектрической проницаемостью?

 

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.

Во сколько раз удельное объемное сопротивление стекла больше удельного объемного сопротивления слюды? Приведите ответ с точностью 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.

18.

Является ли воздух диэлектриком?

 

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.