Графическое представление решения.

Рис 3 . Рис 4.

Если повернуть зеркало, то угол падения увеличится на (рис 2), т.е.

По закону отражения света (рис 4), следовательно

Ответ: 1)

А 18. От точечного источника света S, находящегося на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии 2F от нее распространяются два луча и , как показано на рисунке. После преломления лучи пересекутся в точке

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

Проведем побочную ось, параллельную направлению луча и найдем побочный фокус

Рис 1.

Проведем побочную ось, параллельную направлению луча и найдем побочный фокус

Рис 2.

Совместим луч и так как показано в условии

Рис 3.

После преломления лучи пересекутся в точке 4

Ответ: 4)

19. В цепи постоянного тока, показанной на рисунке, необходимо изменить сопротивление второго реостата ( ) с таким расчетом, чтобы мощность, выделяющаяся на нем увеличилась вдвое. Мощность на первом ( ) реостате должна остаться при этом неизменной. Как этого добиться, изменив сопротивление второго ( ) и третьего( ) реостатов? Начальные сопротивления реостатов , и .

1) и . 2) и .

3) и . 4) и .

Реконструкция условия задачи.

Начальные сопротивления реостатов , и .

Шаг 1.

В цепи постоянного тока необходимо изменить сопротивление второго реостата ( ) с таким расчетом, чтобы мощность, выделяющаяся на нем увеличилась вдвое.

Шаг 2.

Мощность на первом ( ) реостате должна остаться при этом неизменной. Как этого добиться, изменив сопротивление второго ( ) и третьего ( ) реостатов?

Шаг 3.

Поток фотонов с энергией 15эВ выбивает из металла фотоэлектроны

Шаг 1.

Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов в 2 раза меньше работы выхода. Какова максимальная кинетическая энергия образовавшихся фотоэлектронов?

Шаг 2.

Д ано.

Математическая модель решения.

В оспользуемся формулой Эйнштейна для фотоэффекта

т.к. по условию

Ответ: 4)

А 25 . На рисунке показаны результаты измерения давления постоянной массы разреженного газа при повышении его температуры. Погрешность измерения температуры , давления . Газ занимает сосуд объемом 5л. Чему равно число молей газа?

1. 0,2 2) 0,4 3) 1,0 4) 2,0

Графическое представление процесса.

Д ано.

Математическая модель решения.

При изохорном процессе , , давление прямо пропорционально температуре. Проведем прямую таким образом, чтобы отклонение экспериментальных точек от нее было минимальным (рис 1). Мы видим, что практически все точки удалены от этой прямой на расстояние, не превышающее погрешностей измерений.

По графику (рис 2) определим, что при давление газа

Воспользуемся уравнением Менделеева - Клапейрона

Ответ 2)

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

ИХ ИЗМЕНЕНИЕ

А) Электроемкость конденсатора

1) увеличится

Б) Энергия конденсатора

2) уменьшится

В) Напряженность поля между обкладками

3) не изменится

А

Б

В

Плоский воздушный конденсатор зарядили и отключили от источника тока

Шаг 1.

Конденсатор отключили

от источника тока

Рис 1.

Если конденсатор отключили от источника тока,

то заряд на его обкладках не изменится (рис 1.)

Расстояние между пластинами уменьшили

Рис 2.

Р асстояние между обкладками конденсатора уменьшили, следовательно электроемкость конденсатора увеличится (рис 2.)

Расстояние между пластинами уменьшили

Рис 3.

П ри этом энергия конденсатора (рис 3.) уменьшится

+ -

+ -

+ -

+ -

Рис 4.

П о определению т.к. электроемкость увеличилась, то напряжение уменьшится (рис 4.)

Н апряженность поля между обкладками конденсатора не изменится

А

Б

В

1

2

3

Д ано.

Длина каждой веревки качелей равна 2м. На доске качелей стоит гиря массой 5кг.

Шаг 1.

Чему равен вес гири в момент, когда качели проходят нижнее положение, если скорость доски с гирей в это время равна 2м/с?

Шаг 2.

По второму закону Ньютона

ОУ:

По 3 закону Ньютона , следовательно

,

где ,

Т.к. , то

Ответ: 60Н

В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент кусочки льда перестают таять. Первоначальная масса воды в сосуде 330г.

Шаг 1.

В конце процесса таяния масса воды увеличилась на 84г. Чему равна начальная температура воды в калориметре?

Шаг 2.

температура воды

Рис 1.

Рис 2.

температура смеси воды и льда

Рис 3.

Дано.

Математическая модель решения.

Количество теплоты, выделившееся при охлаждении воды

до температуры 0⁰С равно количеству теплоты, необходимому

для плавления льда

Приравняем (1) и (2)

Учтем, что

Ответ:

_ _ _ _ _ _ _ _

+ + + + + + + +

_ _ _ _ _ _ _ _

+ + + + + + + +

Дано.

Математическая модель решения.

Т .к. песчинка находится в равновесии (см. рис), то

Приравняем (1) и (2) (1) (2)

Ответ:

Две частицы, имеющие отношение зарядов и отношение масс , влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции.

Шаг 1

Они движутся по окружностям с отношением радиусов . Определите отношение кинетических энергий этих частиц.

Шаг 2.

Д ано.

Математическая модель решения.

На движущуюся заряженную частицу в магнитном поле действует сила Лоренца (1). По 2 закону Ньютона , где - центростремительное ускорение

П риравняем (1) и (2)

Т .к. , то с учетом (3) получим

Н айдем отношение

Ответ: 4

В схеме, показанной на рисунке, вольтметр и амперметр можно считать идеальными, а источник тока имеет конечное сопротивление. Движок реостата R передвинули, и показания амперметра увеличились. Куда передвинули движок реостата и как изменились показания вольтметра? Ответ обоснуйте.

Графическое представление решения.

V

, если

I состояние II состояние

Рис 1. Рис 2.

Два шарика, массы которых m=0,1кг и М=0,2кг, висят, соприкасаясь на вертикальных нитях длиной (см. рисунок). Левый шарик отклоняют на угол и отпускают без начальной скорости. Какое количество теплоты выделится в результате абсолютно неупругого удара шариков?

Два шарика, массы которых m=0,1кг и М=0,2кг, висят, соприкасаясь на вертикальных нитях длиной Шаг 1.

Левый шарик отклоняют на угол и отпускают без начальной скорости.

Шаг 2.

Какое количество теплоты выделится в результате абсолютно неупругого удара шариков?

Шаг 3.

Дано.

m=0,1кг

М=0,2кг

Математическая модель решения.

1 ) по закону сохранения энергии для шарика массы т

(1)

2. п ри ударе выполняется закон сохранения импульса

с учетом (1)

3 ) закон сохранения энергии при неупругом ударе

Ответ

Воздушный шар объемом с массой оболочки 400кг имеет внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается горелкой.

Воздух внутри шара нагрели до температуры _. Температура окружающего воздуха , его плотность

Чему равна максимальная масса груза, который может поднять шар?

Д ано.

М атематическая модель решения

1) Т.к. шар в равновесии, то

У словие полета шара (рис 1,2)

2) Определим плотность воздуха внутри шара (рис 3). Воспользуемся уравнением

М енделеева - Клапейрона

Найдем отношение

3) Найдем массу груза

Ответ:

Один моль одноатомного идеального газа совершает процесс 1-2-3 (см. рисунок, где ). На участке 2-3 к газу подводили количество теплоты . Найдите отношение работы , совершаемой газом в ходе процесса, к количеству теплоты , поглощенному газом.

Дано.

В дно водоема глубиной 3м вертикально вбита свая, скрытая под водой. Высота сваи 2м.

Шаг 1.

Свая отбрасывает на дно водоема тень длиной 0,75м.

Шаг 2.

Определите угол падения солнечных лучей на поверхность воды.

Шаг 3.

Рис 1.

Рис 2.

Рис 3.

Дано.

Математическая модель решения

1) Рассмотрим прямоугольные треугольники и (рис 3.).

Они подобны. Следовательно (рис. 2)

В , , тогда по теореме Пифагора

.

Электромагнитное излучение с длиной волны используется для нагревания воды массой 1 кг.

Шаг 1.

Источник за 1с излучает фотонов

Шаг 2.

Сколько времени потребуется для нагревания воды на ? Считать, что излучение полностью поглощается водой.

Шаг 3.

Рис 1.

Рис 2.

Рис 3.

Д ано.

Математическая модель решения

Энергия фотона

т.к. , тогда (1)

Энергия, поглощаемая водой за (мощность излучения) равна (2)

Количество теплоты, необходимое для нагревания воды (3)

По условию излучение полностью поглощается водой, следовательно (4),

где t – время нагревания воды

Подставим в уравнение (4) формулы (1), (2) и (3)