Главная страница
qrcode

588_2- Физика. Решение задач ЕГЭ-2016. Ч.3._Исаков А.Я_КамчатГТУ, 2015 -296с. Решение задач егэ 2016 Часть 3 Петропавловск-Камчатский


Скачать 23.93 Mb.
НазваниеРешение задач егэ 2016 Часть 3 Петропавловск-Камчатский
Анкор588 2- Физика. Решение задач ЕГЭ-2016. Ч.3. Исаков А.Я КамчатГТУ, 2015 -296с.pdf
Дата15.04.2018
Размер23.93 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файла588_2-_Fizika_Reshenie_zadach_EGE-2016_Ch_3_Isakov_A_Ya_KamchatG
оригинальный pdf просмотр
ТипРешение
#2289
страница1 из 10
Каталог
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
Камчатский государственный технический университет А. Исаков Физика Решение задач ЕГЭ
2016 Часть 3
Петропавловск-Камчатский
2015

2
УДК 50(075.8)
ББК я
И Рецензент доктор физико-математических наук, профессор Дальневосточного Федерального университета
Стоценко Л.Г.
Исаков Александр Яковлевич
И Физика. Решение задач ЕГЭ
 2016. Часть 3: КамчатГТУ, 2015.  296 с.
Приведены решения 20 вариантов типовых тестовых заданий, составленных Кабар- диным О.Ф., Кабардиной СИ, Орловым В.А., Громцевой О.И. Бобошкиной С.Б.. По мнению составителей, задания являются совокупностью подлинных задач, составляющих современный банк задач по физике для ЕГЭ. Приведенные материалы соответствуют в полной мере объёму и тематике ЕГЭ по физике в 2016 г, отражая все внесённые идеологами ЕГЭ актуальные изменения в сравнении с предыдущими годами.
Большинство задач снабжены подробными решениями с анализом применяемых законов и определений, для стандартных задач самого начального уровня приведены только схемы решений
Сборник предназначен, прежде всего, для школьников старших классов, намеревающихся овладеть методиками решения задач в рамках современного ЕГЭ.
Оглавление Вариант 1 ................................................................................................................ 4 Вариант 2 .............................................................................................................. 23 Вариант 3 .............................................................................................................. 37 Вариант 4 .............................................................................................................. 52 Вариант 5 .............................................................................................................. 71 Вариант 6 .............................................................................................................. 85 Вариант 7 ............................................................................................................ 100 Вариант 8 ............................................................................................................ 118 Вариант 9 ............................................................................................................ 132 Вариант 10 .......................................................................................................... 147 Вариант 11 .......................................................................................................... 162 Вариант 12 .......................................................................................................... 176 Вариант 13 .......................................................................................................... 192 Вариант 14 .......................................................................................................... 207 Вариант 15 .......................................................................................................... 223 Вариант 16 .......................................................................................................... 236 Вариант 17 .......................................................................................................... 249 Вариант 18 .......................................................................................................... 260 Вариант 19 .......................................................................................................... 272 Вариант 20 .......................................................................................................... 286
Вариант 1 Решение см Решение
1. Тело, брошенное под углом к горизонту, вблизи поверхности земли движется с ускорением свободного падения g , направленным вертикально вниз ).
2
(

Решение
1. Элементарная работа силы
   
;
0
r
;
F
;
r
;
F
cos r
F
A









2. Работа силы наконечном перемещении при
 
1
r
;
F
cos



: Решение
1. В соответствии с законом сохранения импульса в проекции на направление скорости, прыгнувшего человека см Решение
3600
)
mM
(
)
mM
(
;
R
60
mM
G
)
mg
(
;
R
mM
G
)
mg
(
Л
З
2 2
Л
2
З




Решение
1. Период малых собственных гармонических колебаний математического маятника
);
3
(
);
A
(
f
T
;
g
2
T





2. Частота собственных малых колебаний математического маятника
);
3
(
);
A
(
f
;
g
2 1
T
1








3. Потенциальная энергия массы


);
A
(
f
;
cos
1
mg mgh









);
1
(
;
;
A
A
1 2
1 Период колебаний 3 Частота колебаний 3 Максимальное значение потенциальной энергии гири 1
Решение
А) Зависимость вида y = kx, демонстрирует поведение скорости тела в функции времени, те. зависимость проекции скорости тела от времени
;
at v
x

Б) Путь, пройденный телом x
;
2
at x
2

 t
2
; Решение
1. При плавлении льда 0
 210 си внутренняя энергия растёт т.к.:
;
U
;
0
T
;
T
R
2
i
U









2. Изменение внутренней энергии воды при переходе воды из твёрдого состояния в жидкое будет иметь положительный знак, потому что число степеней свободы молекул увеличивается. В твёрдом состоянии степени свободы колебательные, в жидком состоянии появляются поступательные и вращательные степени свободы
;
U
U
;
i i
;
RT
3
i
U
;
RT
3
i
U
T
Ж
Т
Ж
Ж
Ж
T
T






3. Внутренняя энергия воды, таким образом, за всё время измерения будет увеличиваться Решение
1. Работа идеального газа в изотермическом процессе теплоту получает газ p
;
p p
ln mRT
A
1 2
2 1



2. Изменение внутренней энергии
;
0
U
;
0
T
;
T
R
m
2 Решение
1. Точка росы это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу. Этот параметр зависит от давления воздуха и содержания в нём влаги. Приуменьшении температуры окружающей среды точка росы не изменится 2. Чем ниже влажность, тем точка росы ниже фактической температуры. Чем выше влажность, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре. Если относительная влажность составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической температурой. Например, в ванной комнате, если включен душ (влажность близка к 100%), всегда зеркало запотевает, и наоборот, если влажность равна нулю, то конденсат никогда не выпадет.
Решение
1. При достаточно медленном изменении объёма возрастание температуры будет, практически незаметным, потому что температура будет "успевать" выравниваться за счёт теплообмена с внешней средой (стенками поршня. Таким образом, процесс изменения состояния воздуха можно считать псевдо изотермическим, что будет сопровождаться увеличением давления
);
1
(
;
p p
;
V
V
p p
;
RT
V
p
;
RT
V
p
1 2
2 1
1 2
2 2
1 изменение температуры
);
3
(
;
const
T
;
Т
Т
2 изменение внутренней энергии
)
3
(
;
0
U
;
const
T
;
T
R
2
i
U










; А Б В
1 3 3
Решение
1. Заданы два процесса изотермического сжатия и изотермического расширения.
А) При изотермическом сжатии внешними силами совершается работа над газом, при этом внутренняя энергия газа не изменяется Б) При изотермическом расширении газа он совершает работу, а внутренняя энергия вследствие постоянства температуры остаётся постоянной А Б
3 1 Решение
1. Как только обнаружилось, что заряженные тела могут воздействовать на другие без непосредственного контакта, сразу возник законный вопрос. Как Каков механизм передачи силового воздействия Что является причиной возникновения механических сил Ведь в своих опытах Кулон посредствам крутильных весов регистрировал именно механический момент хорошо изученных ньютоновских сил. Одновременно возникли две гипотезы.
2. В соответствии с гипотезой дальнодействия, телам приписывалось свойство действовать на другие тела на расстоянии, причём, предполагалось, что это действие переда тся мгновенно и без посредничества каких-либо третьих сред. Согласно этой гипотезе, заряженное тело никаких изменений в окружающем пространстве не производит.
2. Гипотеза близкодействия предполагала наличие между телами некой субстанции порождаемой электрическими зарядами и обеспечивающей силовые воздействия на другие тела и заряды. Рассуждения сторонников теории близкодействия строились на механических аналогиях. Уже достаточно полно были исследованы свойства упругих
волн, для распространения которых непременно нужна была среда. Упругие волны тоже обладают энергией и могут воздействовать на тела, расположенные на значительном расстоянии от источника колебаний. Было логично, в этой связи, предположить, что электрическое действие передаётся с конечной скоростью и наконечные расстояния. Из таких рассуждений следовало, что всякое заряженное тело в отсутствие остальных должно изменять свойства окружающего его пространства.
3. Современная официальная наука исповедует только идею близкодействия, в соответствии с которой вокруг электрических зарядов пространство заполнено особой субстанцией, неким физическим агентом, в котором проявляются механические силы, вызванные взаимодействием этого агента и вносимых в него тел или зарядов. Такая субстанция получила название
электрическое поле. Появление в некой точке пространства электрического заряда сопровождается возникновением электрического поля.
4. Движущиеся заряды генерируют электромагнитное полете. комбинацию электрической и магнитной составляющей. Как выяснилось при исследовании электромагнитных полей, они заключают в себе и переносят энергию подобно упругим волнам. Электромагнитные поля, таким образом, представляют собой абстрактное понятие, предназначенное для объяснения электрических и магнитных взаимодействий. Электромагнитные поля, являющиеся объективной материальной реальностью, представляются в виде особой формы материи обладающей определённым набором физических свойств и характеристик.
5. Количественно электрическое поле заряда q можно охарактеризовать, внося вне- го другой пробный заряди измеряя силу взаимодействия F в разных точках пространства. Сила этого взаимодействия, следуя закону Кулона, будет пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними r
r q
q k
F
3 0
1



6. Такая характеристика электрического поляне будет универсальной, потому, что сила Кулона в каждой точке пространства наряду с исходным зарядом будет зависеть от величины пробного заряда q
0
. От такого неудобства можно избавиться, если в качестве характеристики поля рассматривать не величину силы, а отношение этой силы к пробному заряду r
r q
k
E
q
F
3 1
0





7. Векторная величина
E

называется напряжён- ностью электрического поля. Для изолированного точечного заряда, расположенного в вакууме или сухом воздухе, напряжённость электрического поля определяется непосредственно из уравнения закона Кулона r
r q
4 1
E
3 0




8. Как следует из уравнения, если поле создано положительным зарядом (напомним, что это понятие условное, принятое по общему соглашению, то вектор напряжённости электрического поля направлен от заряда во внешнее пространство по радиус-вектору, соединяющему заряди данную точку пространства. В случае отрицательного заряда вектор

12
напряжённости также направлен по радиус-вектору, но изданной точки в сторону заряда. Таким образом, если известна напряжённость электрического поля в какой-либо точке пространства, окружающего изолированный заряд, то можно однозначно определить величину и направление силы Кулона, которая возникнет при помещении в эту точку заряда q

E
q
F



, таким образом, верным является утверждение Решение

1. Электрический ток в проводнике возбуждает в окружающем пространстве магнитное поле, которое взаимодействуя с магнитным полем стрелки, обеспечивает возникновение механического момента относительно оси вращения стрелки, происходите поворот. Электрический ток является причиной поворота стрелки
Решение
1. Параллельные резисторы соединены перемычкой, поэтому сопротивление участка цепи АВ равно 2 Ом
;
B
4
IR
U
U
R
AB



2. Если бы перемычки не было, то сопротивление участка цепи составило бы Ом 3
6 3
6 и падение напряжения Решение
Решение
1. Сила тока вцепи. Напряжение на клеммах аккумулятора
 
;
10
;
U
U
;
3 2
3
R
2
I
U
;
2 2
R
I
U
)
1
(
R
)
2
(
r
2
)
2
(
r
1
)
1
(
r



























3. Мощность на внешней нагрузке
 
;
2
;
N
N
;
22
,
0 25
,
0
;
r
9 2
r
9
r
2
R
2
I
N
;
r
4
r
4
r
R
I
N
2 1
2 2
2 2
2 2
2 2
2 2
1 Сила тока Напряжение на клеммах аккумулятора Мощность во внешней цепи
2 1 2
Решение
А) Вектор скорости совпадает по направлению с направлением оси ОХ, поэтому материальная точка удаляется от начала системы отсчёта:
;
vt x
x
0


 
;
4

Б) Путь, пройденный материальной точкой со скоростью v за время t:
 
;
1
;
vt Решение
1. Радиоактивными являются изотопы любого элемента периодической системы Д. И. Менделеева, атомы которых имеют неустойчивые ядра и переходят в устойчивое состояние путем радиоактивного распада, сопровождающегося излучением элементарных частиц и высокоинтенсивных электромагнитных волн. У элементов с порядковым номером больше 82 все изотопы радиоактивны и распадаются путем
- или распада.
Решение
 
;
1
;
n
X
;
0 2
1 1
Z
;
1 4
2 3
A
1 0
1 Решение


;
A
A
2 2
K
;
h
A
эВ
2
A
h
2
K
;
A
h
K
;
A
K
2
h
;
A
K
h
)
2
max(
)
2
max(
)
1
max(
)
2
max(
)
1
max(


























;
эВ
4
K
;
A
4
A
A
2 4
K
)
2
max(
)
2
max(






Решение Решение
1. Цена большого деления мерного стакана 50 см, цена среднего деления
 10 см, цена малого деления шкалы
 5 см, следовательно, верным является ответ см 200
V
3


Решение
1. Нелинейный характер вольтамперной характеристики нити накала лампы объясняется наличием температурной зависимости сопротивления. С ростом температуры удельное сопротивление металла (например, вольфрама) увеличивается




 
;
2
;
t
1
R
U
I
;
t
1
R
R
0 Решение Дж
Решение
;
Дж
600
Q
;
U
A
Q




Решение
;
B
5 4
3
U
U
U
;
B
4
U
U
U
2 2
2
X
2
A
C
L
X














Решение
1. Относительная влажность воздуха


;
%
50 5
,
0 10 28 10 р p
9 9
)
23
(
н
)
12
(
н
0 0






2. Конденсация паров воды наступает в случае совпадения давления насыщенных паров воды приданной температуре с внешним давлением, а поскольку давление насыщенных паров зависит от температуры, то и конденсация может начинаться при соответствующих температурах. Решение
1. Условие прохождения тележки с человеком верхней точки круговой траектории уравнение второго закона Ньютона в проекции на вертикальную ось
;
mg
N
R
mv
;
mg
R
mv
N
2 2






;
m см Решение
1. Переход 1
 2 проходит по изобарной схеме (p = const), причем совершается механическая работа и изменяется внутренняя энергия самого газа Дж 2
1 3
10
V
V
p
A
4 4
1 2
1 12









;
V
p
V
p
2 3
U
;
R
V
p
T
;
R
V
p
T
);
T
T
(
R
2 3
U
1 1
2 2
12 2
2 2
1 1
1 1
2 Дж 3
10 1
10 3
2 3
U
4 4
4 12







2. Переход 2
 3 происходит по изохорной схеме (V = const), при этом работа не совершается, изменяется внутренняя энергия идеального газа Дж 9
10 3
10 9
2 3
V
p
V
p
2 3
T
T
R
2 3
U
4 4
4 2
2 3
3 2
3 23












3. Количество теплоты при изменении состояния газа 1
 2  3: Дж 14
U
U
A
Q
4 23 12 12 Решение
;
B
12 12 2
1 5
2
I
I
1
R
I
;
I
R
I
;
I
r
;
r
R
I
;
r
I
2 1
2 1
2 1
2 Решением Пр
Вариант 2 Решение см см см Решение
1. Так как
;
0
F
F
F
;
F
F
F
2 4
3 2
4 2
3 нужно исключить из рассмотрения силу
1
F

Решение
1. В соответствии со вторым законом Ньютона, записанным в проекции на направление движения
;
H
1 5
,
0 2
ma
F
;
a m
F
2
i
1
i
2
i
1
i x
)
x
(
i Решение
1. На основании закона сохранения импульса в проекции на направление движения
;
mv
2
m
3
v
3 2
mu
3
p
;
v
3 Решение
1. Если мероприятие проходит в очень дальнем космосе, то

24
 
;
100
F
F
;
r
10
mM
G
F
;
r mM
G
F
2 1
2 2
2 Решение
1. Сила трения направлена в сторону противоположную вектору скорости
 
);
2
(
;
v
;
F
Тр





2. Модуль вектора силы трения пропорционален силе нормального давления, коэффициентом пропорциональности служит коэффициент трения

);
5
(
;
mg
N
F
Тр






Решение
А) Зависимость скорости тела от времени
);
1
(
;
const v

 
Б) Зависимость пройденного пути от времени
);
3
(
;
vt Решение
1. В течение первых t = 210 свода присутствовала в твёрдом состоянии, при этом температура изменялась на Т = 100 К, уравнение процесса нагревания
)
3
(
;
К
кг
Дж
2100 100 1
,
0 210 Решение
;
k
3
K
2
T
;
T
k
2 3
2
v m
K
;
RT
2 3
U
B
i i
i
B
2
i
0
i i
i





);
2
(
;
K
N
U
;
RN
k
;
K
k
R
k
3
K
2
R
2 3
U
i
A
i
A
B
i
B
B
i i









Решение


;
%
50 5
,
0
p Решение
1. Изохорный процесс V = const:


;
0
T
T
R
2 3
U
;
p p
;
T
T
;
T
T
p p
;
RT
V
p
;
RT
V
p
1 2
1 2
1 2
2 1
2 1
2 2
1 А Б В Г
1 3 1
1
Решение
А) Изотермическое сжатие газа
)
2
(
;
0
U
;
const
T
;
0
A
;
p p
;
p p
ln mRT
A
12 1
2 2
1 12








Б) Изотермическое расширение газа
)
4
(
;
0
U
;
const
T
;
0
A
;
p p
;
p p
ln mRT
A
34 4
3 4
3 34








13. Три положительных точечных заряда (q
1
= q
2
=q
3
= 1 нКл
) расположены в
вершинах равностороннего треугольника
Какой заряди где необходимо расположить, чтобы система находилась в
равновесии
? Решение
1. Естественно предположить, что заряд q
0
должен быть отрицательными расположен на равном удалении от трёх остальных, те. в точке пересечения медиан треугольника О. Если заряд будет положительным, ток каждому из зарядов будет приложена сила, стремящаяся растащить заряды.
2. Рассмотрим условие равновесия одного из зарядов, расположенного, например, в точке В, к которому при расположении q
0
в точке О будут приложены три силы, две силы {F
1
,F
1
} обусловлены взаимодействием с двумя остальными положительными зарядами и сила F
0
, вызванная взаимным притяжением с центральным зарядом. Исследуемый заряд будет находиться в состоянии равновесия, если геометрическая сумма двух первых сил R будет равна по модулю и противоположна по направлению F
0 3. Определим по правилу параллелограмма модуль равнодействующей силы R








2
cos
1 2
F
2
cos
F
2
F
2
R
1 2
1 2
1
, где
 =30 0
, те.
3
F
R
1

4. Запишем уравнения для модулей сил F
1
и F
0
, воспользовавшись уравнением закона Кулона
2 2
1
r q
k
F

,
 


2 0
2 2
0 2
0 0
r q
q cos
4
k cos
2
r q
q k
OB
q где r длина стороны треугольника.

28 5. Приравняем уравнения сил с учётом значения F
1
из уравнения и определим величину, нКл
58
,
0 3
3
q cos
4 3
q q
2 Решение Решение Ом 1
2 Ом 3
2
,
1





Решение Решение
1. Приуменьшении силы тока вцепи температура нити накала и полупроводникового терморезистора будет уменьшаться, при этом сопротивление этих элементов будет изменяться по-разному:


);
2
(
;
R
;
t
;
t
1
R
R
Нити
0
Нити






);
1
(
;
R
;
T
;
e
R
R
/
kT
2
W
0
/









Решение
А) Модуль скорости
);
2
(
;
at v
)
t
(
v
0



Б) Путь, пройденный за время t:
);
3
(
;
2
at t
v
)
t
(
s
2 Решение
);
1
(
;
O
X
;
8 1
2 7
Z
;
17 1
4 14
A
17 8
17 Решение
Решение
;
h p
;
hc
;
c p
f f
f Решение
Решение
1. Цена деления секундомера
t =0,2c, поэтому правильной будет запись показаний


);
1
(
;
c
2
,
0 2
,
41
t



Решение
1. В первом случае расчётная точка взята в центре интервала погрешности, поэтому более точным будет второй результат, когда точка выбрана на отрезке, отображающем линейную зависимость y = f(x) Решение
 
;
F
mg
N
;
Ns
F
A
y
T






;
sin
F
F
y


 


;
s Решение
1. Работа при изобарном процессе Дж Решение
1. Если рамка вращается с постоянной угловой скоростью
, то
;
t sin
)
t
(
0




Решение
1. Относительная влажность воздуха


;
%
40 4
,
0 10 25 10 р p
9 9
)
21
(
н
)
7
(
н
0 0






2. Конденсация паров воды наступает в случае совпадения давления насыщенных паров воды приданной температуре с внешним давлением, а поскольку давление насыщенных паров зависит от температуры, то и конденсация может начинаться при соответствующих температурах. При понижении температуры влажность изменится. Решение
1. Условие прохождения тележки с человеком верхней точки круговой траектории уравнение второго закона Ньютона в проекции на вертикальную ось
;
mg
R
mv
;
mg
R
mv
0 см Решение
1. Переход 1
 2 происходит по изохорной схеме (V = const), при этом работа не совершается, изменяется внутренняя энергия идеального газа Дж 3
10 1
10 3
2 3
U
;
V
p
V
p
2 3
T
T
R
2 3
U
4 4
4 12 1
1 2
2 1
2 12













2. 1. Переход 2
 3 проходит по изобарной схеме (p = const), причем совершается механическая работа и изменяется внутренняя энергия самого газа Дж 6
1 3
10 3
V
V
p
A
4 4
2 3
2 23










;
V
p
V
p
2 3
U
;
R
V
p
T
;
R
V
p
T
);
T
T
(
R
2 3
U
2 2
3 3
23 3
3 3
2 2
2 2
3 Дж 9
10 3
10 9
2 3
U
4 4
4 23







3. Количество теплоты при изменении состояния газа 1
 2  3: Дж 18
U
A
U
Q
4 23 23 12 Решение
1. ЭДС источника (аккумулятора
;
B
24 24 1
1 23 1
I
I
1
R
I
;
I
R
I
;
I
r
;
r
R
I
;
r
I
2 1
2 1
2 1
2 1

































2. Внутреннее сопротивление аккумулятора Ом
Вариант 3 Решением см Решение


;
F
F
F
R
2 2
2 3
1






;
H
5 4
1 4
R
2 Решение
1. Условия равновесия монеты та наклонной плоскости при заданных углах наклона
;
sin
2
sin
F
F
;
F
2
sin mg
;
F
sin mg
)
1
(
T
)
2
(
T
)
2
(
T
)
1
(
T












Решение
1. В соответствии с законом сохранения импульса (внутренние силы не могут изменять состояние механической системы) импульс снаряда до разрыва должен быть равен геометрической сумме импульсов осколков после разрыва. Решение
;
2
a a
;
ma
2
F
;
ma
F
2 1
2 1






Решение
1. Линейная скорость спутника
;
r
GM
v
;
r mM
G
r mv
2 2


);
4
(
;
v v
;
r r
1 2
2 1




2. Ускорение спутника
);
4
(
;
a
;
v
;
r v
a n
2 2
n




3. Кинетическая энергия спутника скалярная величина
)
2
(
;
K
;
v
;
2
mv
K
2




4. Потенциальная энергия спутника
);
3
(
;
;
r
);
r
R
(
mg







5. Полная механическая энергия спутника на орбите Скорость 4 Нормальное (центростремительное) ускорение 4 Кинетическая энергия 2 Потенциальная энергия 3 Полная механическая энергия 1
Решение
Ускорение тела постоянно см А) Скорость тела );
3
(
;
gt v
)
t
(
v
0



Б) Путь, пройденный телом
);
2
(
;
2
gt t
v
)
t
(
y
2 0



Масса тела во времени не изменяется. Решение
1. В течение первых t = 210 свода присутствовала в твёрдом состоянии, при этом температура изменялась на Т = 100 К, процесс нагревания льда длился, судя по графику с Решение
);
3
(
;
Дж
600
U
A
Q






  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

перейти в каталог файлов


связь с админом