Ученики на Учителя.com


Анализ полугодовой контрольной работы по физике 11 класс

12.01.22
11 класс
Анализ полугодовой контрольной работы
Вариант 27
Решение
КПД машины Карно (максимальный КПД идеальной тепловой машины) определяется по формуле
η
мах
= 1 –
T
2
, где T
1
— температура нагревателя, Т
2
— температура холодильника.
T
1
С другой стороны, КПД теплового двигателя η =
A'
= 1 –
|Q
2
|
, где A’ — работа газа за цикл, Q
1
— ко-
|Q
1
| |Q
1
|
личество теплоты, полученное газом за цикл от нагревателя, Q
2
— количество теплоты, отданное газом
за цикл холодильнику.
T
2
T
2
*
T
2
По условию T
1
* = T
1
, T
2
* =
k
, где k – некоторое количество раз. Тогда η
мах
* = 1 –
T
1
*
= 1 –
kT
1
и
η
*
T
2
T
2
kT
1
– T
2
T
1
– T
2
kT
1
– T
2
T
1
kT
1
– T
2
мах
= 1 – : 1 – = : = · = > 1
η
мах
kT
1
T
1
kT
1
T
1
kT
1
T
1
– T
2
T
1
– T
2
Следовательно, КПД тепловой машины увеличился.
η
*
Далее, по условию Q
1
* = nQ
1
, где n — некоторое количество раз, а
η
= m > 1 (из первой части задачи).
η
*
A'* A' A'* |Q
1
| A'* |Q
1
| A'*
Тогда m =
η
=
|Q
1
*
|
:
|Q
1
|
=
|Q
1
*
|
·
A'
=
A'
·
|nQ
1
|
=
nA'
, откуда A'* = mnA'. Так как m > 1 и n > 1, следо-
вательно, работа газа за цикл также увеличится.
Ответ: 11
Решение
A
2
U
2
Мощность тока определяется по формулам P =
∆t
= UI = I R =
R
. В данном случае, так как известно
напряжение бортовой сети U = 12 В и максимальный ток, на который рассчитан предохранитель, I =
15 А, максимальную суммарную мощность можно определить по формуле P = UI = 12 В·15 А = 180 Вт.
Ответ: 180
12.01.22
11 класс
Анализ полугодовой контрольной работы
Решение
При замкнутом ключе получаем схему с двумя параллельно включенными резисторами R. Экви-
R
1
R
2
RR R
2
R
валентное сопротивление такого контура определяется по формуле R
э
=
R
1
+R
2
=
R+R
=
2R
=
2
.
E
По закону Ома для полной цепи I =
r + R
э
. Так как по условию можно считать внутреннее сопротив-
E E
2
E
ление источника r = 0, то при замкнутом ключе I =
r + R
э
=
R
=
R
.
2
2E
Таким образом, сила тока через источник I =
R
, поэтому ответу A соответствует формула 1.
При разомкнутом ключе один из резисторов отключен, поэтому R
э
= R, сила тока в цепи
E E
I =
r + R
э
=
R
, а напряжение на единственном резисторе цепи равно ЭДС источника U = E..
E E
2
Отсюда мощность источника P = UI =E
R
=
R
, поэтому ответу Б соответствует формула 2.
Ответ: 12
12.01.22
11 класс
Анализ полугодовой контрольной работы
Вариант 23
Решение
Адиабатный процесс характеризуется тем, что работа совершается газом за счет изменения внут-
ренней энергии A' = –∆U. При этом при адиабатном расширении внутренняя энергия уменьшается, при
адиабатном сжатии внутренняя энергия увеличивается.
Процессы a→b и с→d не могут быть адиабатными, поскольку в них внутренняя энергия изменяется
на 2 Дж, а работа равна 1 Дж.
На участке b→c ∆U = –2 Дж, A' = 2 Дж, внутренняя энергия уменьшилась, работа газа положительна —
это адиабатное расширение. Следовательно, ответу Б соответствует участок с номером 1.
На участке d→e ∆U = 1 Дж, A' = –1 Дж, внутренняя энергия увеличилась, над газом была совершена ра-
бота — это адиабатное сжатие. Следовательно, ответу А соответствует участок с номером 3.
На участке e→f ∆U = –1 Дж, A' = –1 Дж — это не адиабатный процесс.
Ответ: 31
Решение
12.01.22
11 класс
Анализ полугодовой контрольной работы
U
По закону Ома для участка цепи I =
R
э
. Так как по условию сопротивлением амперметра можно пре-
небречь, необходимо определить эквивалентное сопротивление цепи.
Это сопротивление определяется как сумма сопротивлений двух участков R
э
= R
1
+ R
2
:
● участок 1 содержит одно сопротивление R
1
= r.
● участок 2 содержит два параллельно включенных участка R
21
и R
22
, поэтому его сопротивление
определяется по формуле для параллельного соединения: R =
R
21
R
22
, где R = r, а R = 3r. Та-
2
R
21
+R
22
21 22
r·3r 3r
2
3
ким образом, R
2
=
r+3r
=
4r
=
4
r.
Отсюда получаем, что R = R + R = r +
3
r =
7
r, а напряжение на всём участке цепи U = IR =
э 1 2
4 4
э
= 8А
7
r Ом = 14r В.
4
Так как участи 1 и 2 включены последовательно, то токи I
1
= I
2
= I = 8А.
Так как напряжение на первом участке, состоящем из одного резистора, равно U
1
= I
1
r = Ir = 8r В, то на-
пряжение на втором участке U
2
= U – U
1
= 14r В – 8r B = 6r В.
При параллельном соединении напряжения в параллельных ветвях равны: U
21
= U
22
= U
2
= 6r В.
U
21
Тогда ток на участке 21, в который включен амперметр, равен I = =
6r В
= 6 А, а ток на участке
21
R
21
r Ом
22, состоящем из трех последовательных резисторов, равен I
22
= I
2
– I
21
= 8 А – 6 А = 2 А.
Следовательно, амперметр показывает силу тока 6 А.
Ответ: 6
Решение
Формула максимумов для дифракционной решетки с периодом d = a + b, где a — ширина щелей, b — ши-
рина непрозрачных промежутков, имеет вид d sin φ = ± k λ, где k = 0, 1, 2… — порядок спектра, λ —
длина волны, φ — угол, под которым наблюдаются максимумы.
Показатель преломления среды относительно вакуума n =
c
, где c — скорость света в вакууме, v — ско-
v
12.01.22
11 класс
Анализ полугодовой контрольной работы
рость света в среде. Отсюда v =
c
— чем меньше показатель преломления среды, тем больше в ней ско-
n
рость света. С другой стороны, частота ν связана с длиной волны λ и скоростью света в среде v следую-
щим соотношением v = λν, поэтому при неизменной частоте, чем больше скорость света в среде, тем
больше должна быть длина волны.
Поэтому, если воду заменить прозрачной жидкостью с меньшим показателем преломления, то частота
световой волны не изменится, а угол между падающим лучом и направлением на второй дифрак-
ционный максимум увеличится, так как он зависит от длины волны |sin φ| =
kλ
d
.
Ответ: 31
12.01.22
11 класс
Анализ полугодовой контрольной работы
Вариант 7
Решение
Концентрация молекул идеального газа определяется по формуле n =
N
Так как количество молекул N
V
.
в сосуде по условию не меняется, то при уменьшении объема V концентрация молекул газа увеличит-
ся.
Количество вещества идеального газа определяется по формуле ν =
m
. Так как масса идеального газа
M
m в сосуде по условию не меняется, и его не заменяли на другой газ с другой молярной массой М, то
при уменьшении объема V количество вещества газа не изменится.
Ответ: 13
Решение
Согласно закону Кулона, модуль силы взаимодействия двух точечных заряженных тел определяется по
|q
1
||q
2
| 1
9
Н·м
2
формуле F = k
εr
2
, где k =
4πε
0
= 9·10
Кл
2
(справочные данные), q
1
, q
2
— заряды взаимодействую-
щих точечных тел, ε — диалектическая проницаемость среды, r — расстояние между телами.
По условию в первом опыте заряды q
11
= +4·10
–9
Кл и q
12
= –2·10
–9
Кл. Сила взаимодействия между ними
F = k
|q
11
||q
12
|
1
εr
2
. Во втором опыте шарики привели в соприкосновение. При этом заряд каждого шарика
стал равным q
21
= q
22
= (q
11
+q
12
):2 = (+4·10
–9
– 2·10
–9
):2 = 1·10
–9
Кл. После того, как шарики раздвинули
на прежнее расстояние r, сила взаимодействия между ними F = k
|q
21
||q
22
|
По условию F < F , поэтому
2
εr
2
.
2 1
F
1
|q
11
||q
12
| |q
21
||q
22
| |q
11
||q
12
| εr
2
|q
11
||q
12
| 4·2
F
2
=
εr
2
:
εr
2
=
εr
2
·
|q
21
||q
22
|
=
|q
21
||q
22
|
=
1·1
= 8 раз.
Ответ: 8
12.01.22
11 класс
Анализ полугодовой контрольной работы
Решение
При перемещении магнита в кольце будет возникать индукционный ток такой, чтобы воспрепятствовать
изменению вектора магнитной индукции внутри кольца.
Северный полюс магнита направлен вправо. При движении магнита по направлению к кольцу век-
тор магнитной индукции внутри кольца будет направлен влево. В результате коромысло повернется,
отталкиваясь от магнита. По правилу буравчика ток будет идти по направлению 3→2→1, чтобы вектор
магнитной индукции, порожденной индукционным током, был направлен влево. Следовательно, ответу A
соответствует вариант ответа 1.
При движении магнита по направлению от кольца вектор магнитной индукции внутри кольца будет
направлен вправо. В результате коромысло повернется, притягиваясь к магниту. По правилу буравчика
ток будет идти по направлению 1→2→3, чтобы вектор магнитной индукции, порожденной индукцион-
ным током, был направлен вправо. Следовательно, ответу Б соответствует вариант ответа 2.
Ответ: 12
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: