Методические указания по подготовке к вступительному испытанию по физике [PDF] [22]
.pdf
6.Общая информация
На выполнение работы отводится 180 минут. Если специально не ого-
ворено в условии, сопротивлением воздуха при движении тел следует пре-
небречь.
При расчетах принимается:
―ускорение свободного падения g = 10 м/с2;
―cos 30o = sin 60o = 
3
2 = 0,87 ;
―cos 45o = sin 45o = 0,71;
―cos 60o = sin 30o = 0,5 ;
― |
|
|
|
|
2 = 1,41; |
3 = 1,73 π = 3,14; |
|||
―радиус Земли равен 6400 км;
― |
гравитационная постоянная G = |
6 ,67 × 10 |
- 11 |
|
Н × м 2 |
; |
||
|
|
|
кг 2 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
― |
универсальная газовая постоянная R = 8,31 |
Дж |
|
; |
|
|||
моль × |
|
|
||||||
|
|
|
К |
|
||||
―постоянная Авогадро Na = 6,02·1023 моль-1;
―постоянная Больцмана k = 1,38·10-23 Дж/К;
―электрическая постоянная eo = 8,85·10-12 Ф/м;
k = |
1 |
= 9 × 10 9 |
Н × м 2 |
; |
|
4 pe o |
Кл 2 |
||||
|
|
|
―относительная диэлектрическая проницаемость εводы = 81;
εвоздуха = εвакуума = 1;
―магнитная проницаемость вакуума μо = 4π·10-7 Гн/м;
―элементарный заряд е = 1,6·10-19 Кл;
―масса электрона me = 9,1·10-31 кг;
―масса протона mp = 1,672·10-27 кг;
―масса нейтрона mn = 1,674·10-27 кг;
―скорость света в вакууме с = 3·108 м/с;
101
―постоянная Планка h = 6,62·10-34 Дж·с;
―1эВ = 1,6·10-19 Дж;
―плотность воды ρв = 103 кг/м3.
Для подготовки ответов и расчетов обязательно используйте черно-
вик, прилагаемый к билету.
При ответах на тестовые вопросы выберите правильный ответ и впиши-
те его в рамку.
Обоснованием выбора варианта ответа на тестовые задания является прилагаемый черновик решения. При отсутствии черновика даже правиль-
ный ответ не засчитывается. Ответы на теоретические вопросы пишутся в отведенном месте билета. Если места недостаточно, можно использовать обратную сторону билета.
Кратные и дольные единицы
Множитель |
Приставка |
Обозначение |
|
|
|
|
|
|
Кратные |
|
|
|
|
|
|
10 |
дека |
да |
|
102 |
гекта |
га |
|
103 |
кило |
к |
|
106 |
мега |
М |
|
109 |
гига |
Г |
|
1012 |
тера |
Т |
|
1015 |
пета |
П |
|
1018 |
экса |
Э |
|
|
Дольные |
|
|
|
|
|
|
10-1 |
деци |
д |
|
10-2 |
санти |
с |
|
10-3 |
милли |
м |
|
10-6 |
микро |
мк |
|
10-9 |
нано |
н |
|
10-12 |
пико |
п |
|
10-15 |
фемто |
ф |
|
10-18 |
атто |
а |
|
Расчеты следует выполнять на калькуляторе!
102
7. Работа с билетом
На бланке билета Вам следует записать результат, полученный при ре-
шении задания 1 на свободном поле (или в рамке) и обвести выбранные Вами номера ответов в остальных заданиях.
Решение (даже правильное!) засчитывается только в том случае, если имеется его развернутая запись на черновике, прилагаемом к билету. Приве-
дем пример записей в черновике.
1.
Дано: |
Решение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
tAB = t = 3 ч |
1) По течению: V |
Л |
+V |
= |
AB |
= |
AB |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
tBА = t = 2 ч |
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
t AB |
|
|
t1 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
АВ = 20 км |
Против течения: |
V |
|
-V |
= |
|
AB |
= |
AB |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л |
|
T |
|
|
|
tBA |
|
|
t2 |
||
VЛ -? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
VТ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ìV |
Л |
+V |
= |
20 |
(1 ) |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
ï |
|
|
|
|
T |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ï |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
í |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
(2 ) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
ïV |
Л |
-V |
= |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
ï |
|
|
|
|
T |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
î |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) Из (2): VЛ = VT + 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Подставим в (1) |
V +V + 5 = |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
T T |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Отсюда 6VT + 15 = 20
6VT = 5
|
|
V = |
5 |
|
км |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
T |
|
6 ч |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3) V |
Л |
= V + 5 = |
5 |
+ 5 = |
35 |
|||||
|
|
|||||||||
|
|
T |
6 |
6 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
103
VЛ = 35 = 7
VТ 5
Ответ: соотношение скоростей VЛ = 7
VТ
2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дано: |
|
|
|
Решение: |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Vн = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
α = 30° |
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
h |
|
|
|||
S = 10 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
μ = 0 |
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vк – ? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mV 2 |
Т.к. α = 30°, h = |
S |
|
||
1) По закону сохранения энергии mgh = |
|
||||||||||||||
к |
. |
|
, отсю- |
||||||||||||
2 |
2 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
да |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
gS |
|
V 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2) |
|
|
= |
к |
; V = gS |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
2 |
|
|
2 |
|
к |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
æ м ö
3) Vк = 
10 ×10 = 10 ç ÷ è с ø
Ответ: скорость тела в конце спуска составит 10 м/с – выбираем ответ .3
3.
Дано:
m = 500 г = 0,5 кг x1 = 4 мм = 0,004
м
F2 = 10 Н
x2 –?
Решение:
1)Сила упругости F = -kx , где k – коэффициент жест-
кости пружины, он остается постоянным.
F1 = kx1 F2 = kx2
2) F1 = mg = 0,5×10 = 5H
3) |
|
|
|
F1 |
|
|
|
|
= |
kx1 |
, откуда |
x2 |
= |
|
|
F |
2 |
|
× |
x1 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
F2 |
|
|
|
|
kx2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
F1 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
104
4) x2 = |
10 × 0,004 |
= 0,008 = 8 мм |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||||
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ответ: пружина растянется на 8 мм – выбираем ответ . 4 |
||||||||||
4. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дано: |
|
Решение: |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||||
V = 20 л = 20·10-3 м3 |
|
1) По закону Менделеева – Клапейрона pV =nRT |
||||||||
р = 105 Па |
|
|
|
n = |
pV |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Т = 20°С=293 K |
|
|
|
RT |
||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
105 × 20 ×10-3 |
|
|
|
||
n = |
m |
-? |
|
2) n = |
= 0,82 |
|
|
|||
|
|
|
||||||||
|
M |
|
8,31 × 293 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: в сосуде при заданных условиях находится0,82 моля газа – выбираем
ответ |
2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Дано: |
|
|
|
|
|
Решение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
l2 = |
l1 |
|
|
|
|
|
1) P = |
U 2 |
|
P 1= |
U 2 |
|
P2 = |
U 2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
; |
|
|
; |
|
отсюда |
|
|
|
||||||||||||
U1=U2 |
|
|
|
|
R |
|
R1 |
|
R2 |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
P2 = R1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
P2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
-? |
|
|
|
|
|
P1 |
|
R2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
P1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сопротивлениеR2 |
|
R1 |
|||
2) |
При укорочении |
спирали |
вдвое |
ее |
станет |
|||||||||||||||||||||
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
( R = r |
l |
). |
Поэтому |
P2 |
|
= 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
P1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Ответ: мощность нагревателя увеличится в 2 раза – выбираем ответ 1 |
||||||||||||||||||||||||
6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Потенциал j = |
q |
|
или j = k |
q |
. Можно использовать также выражение для |
|||||||||||||||||||||
C |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
работы перемещения заряда A = qDj . Заряд измеряется в кулонах; 1 Кл = 1
105
А·с. Среди предложенных вариантам к приведенным вариантам ответа ближе третий: A = qDj или Дж = Кл·В, отсюда
[j ]= |
Дж |
= В – выбираем ответ |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
Кл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дано: |
|
Решение: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Т = 4 с |
|
Уравнение колебаний |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
j0 = |
p |
|
1) x = Acos(w t +j0 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
4 |
|
|
|
2) w = |
2p |
|
подставим в (1): |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
-3 |
м |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
А = 50 мм = 50·10 |
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
t = 1,5 с |
|
|
æ 2p |
|
|
p |
ö |
æ |
3p |
|
p |
ö |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x = A cosç |
|
|
t + |
|
÷ = 0 |
,05 cosç |
|
+ |
|
|
÷ |
= |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
х – ? |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
è 4 |
|
|
ø |
è |
4 4 |
ø |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
= 0,05 cos(p )= -0,05 м |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ответ: смещение колеблющейся точки составит – 0,05 м – выбираем ответ 1
8. Диапазон длин волн видимого электромагнитного излучения770 – 380 нм
– выбираем ответ |
2 |
. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дано: |
|
|
Решение: |
|||||||
|
|
|||||||||
В = 1 Тл |
|
|
Сила Лоренца играет роль центростремительной силы |
|||||||
V = 1000 м |
|
|
1) |
mV |
2 |
= qVB sina |
||||
|
|
|
|
|||||||
r r |
|
|
|
|
||||||
|
R |
|
|
|||||||
B ^ V |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
mV |
|
||||
R – ? |
|
|
2) R = |
|
||||||
|
qB |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
3) R = |
1,67 ×10-27 ×103 |
|
|
|||||||
= 1,04 ×10-5 м = 10,4 мкм |
||||||||||
|
||||||||||
1,6 ×10-19 ×1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ответ: протон опишет окружность радиуса 10,4 мкм – ответ 3 |
|
||
11.Удельное сопротивление измеряется в Ом·м r = |
RS |
– ответ |
3 |
|
|||
|
l |
|
|
106
ЛИТЕРАТУРА
1.И.К. Кикоин, А.К. Кикоин. Физика. Механика: Учебник. – М., Про-
свещение, 2003.
2.В.А. Касьянов. Физика. 10 класс: Учебник. – Дрофа, 2003.
3.В.А. Касьянов. Физика. 11 класс: Учебник. – Дрофа, 2003.
4.А.П. Рымкевич. Сборник задач по физике. – М., Просвещение, 1990.
5.Г.А. Бендриков и др. Задачи по физике для поступающих в вузы. –
М., Просвещение, 2003.
107