Исследовалось зависимость растяжения жгута от приложенной силы

Продолжение. См. № 6/08

М.Ю.ДЕМИДОВА demidovaktv1@yandex.ru,
В.А.ГРИБОВ, Г.Г.НИКИФОРОВ nikiforow@telecont.ru,
ФПК по физике, г. Москва

1. Выбирать схему эксперимента для
проверки указанной гипотезы.

Пример 1. Пучок белого света,
пройдя через призму, разлагается в спектр. Была
выдвинута гипотеза, что ширина спектра зависит
от преломляющего угла призмы (угла при её
вершине). Чтобы экспериментально проверить эту
гипотезу, надо сравнить результаты опытов:

2. Строить графики и рассчитывать
заданный коэффициент.

Пример 2. Космонавты исследовали
зависимость силы тяжести от массы тела на
посещённой ими планете. Погрешность измерения
силы тяжести равна 4 Н, а массы тела 50 г.
Результаты измерений с учётом их погрешности
представлены на рисунке. Согласно этим
измерениям, ускорение свободного падения на
планете приблизительно равно:

1) 10 м/с2; 2) 7 м/с2; 3) 5
м/с2; 4) 2,5 м/с2.

Здесь необходимо учитывать, что в ряде
задач этого типа график не должен проходить
через начало координат. (Ответ неоднозначный. – Ред.)

3. Делать выводы по результатам
эксперимента.

Пример 3. Исследовалась
зависимость растяжения жгута от приложенной
силы. В таблице приведены результаты
соответствующих измерений.

Погрешности измерений силы и длины
жгута равны соответственно 0,5 Н и 1 мм. На
основании этих результатов можно сделать вывод:

1) жёсткость жгута равна 200 Н/м;

2) закон Гука выполняется только при
силах растяжения, меньших 4 Н;

3) жёсткость жгута сначала уменьшается, а
при больших значениях l увеличивается;

4) с учётом погрешностей
измерений закон Гука выполняется при всех
значениях силы.

Пример 4. Ученику предложили
определить, на какую высоту h поднимется
шарик, выпущенный вертикально вверх из
пружинного пистолета. Опираясь на закон
сохранения энергии, ученик записал равенство:

Подставив известные ему значения
жёсткости пружины k, величину сжатия пружины
х и массу шарика от пинг-понга m, он
нашёл, что h = 8 м. Затем ученик решил
экспериментально проверить правильность
расчёта: вложил в пистолет шарик и выстрелил
вверх. Измерение показало, что шарик поднялся на
высоту 4,5 м. Погрешность измерения высоты подъёма
шарика составляла 0,5 м. Какой вывод следует из
эксперимента?

1) Погрешности измерений оказались
слишком большими, чтобы проверить верность
расчёта;

2) с учётом погрешности измерений
эксперимент подтвердил теоретический расчёт;

3) условия проведения
эксперимента не соответствуют теоретической
модели, используемой при расчёте;

4) теоретический расчёт оказался
неверным.

Существенные затруднения в КИМах ЕГЭ
вызывают задания, в которых при проверке
различных законов и формул делается акцент на
причинно-следственные связи между величинами.
Причём это проявляется не только в традиционных
вопросах о ёмкости конденсатора или
сопротивлении проводника (которые определяются
геометрическими размерами и материалами и не
зависят от заряда и напряжения между обкладками
конденсатора и соответственно от силы тока и
напряжения на концах проводника). Так, например,
при выполнении заданий, где встречаются графики
зависимости удлинения пружины от массы груза
(или его веса) l(Р),
учащиеся склонны «переформулировать» задание в
привычную для себя зависимость силы упругости от
удлинения F(l).

В ЕГЭ 2008 г. вводится новая форма
заданий, проверяющих этот вид деятельности. В
качестве В1 будут использоваться задания на
установление соответствия между элементами двух
столбцов. В них необходимо к каждой позиции
первого столбца подобрать соответствующую
позицию второго. Во всех заданиях этого типа в
первом столбце содержатся три элемента, к
которым нужно подобрать соответствие из трёх
элементов второго столбца. Следует обратить
внимание учащихся на то, что в этом случае не
используется однозначное соответствие каждого
элемента первого столбца одному из элементов
второго столбца. Поэтому цифры в ответе могут
повторяться.

Три элемента – увеличится, уменьшится
или не изменится – используются в заданиях, где
необходимо определить изменение тех или иных
физических величин в указанных процессах. В этом
случае в ответе могут быть две одинаковые цифры,
поскольку две из перечисленных величин могут,
например, увеличиваться.

Пример 5. Материальная точка
движется с постоянной скоростью по окружности
радиусом R, совершая одни оборот за время Т.
Как изменятся перечисленные в первом столбце
физические величины, если радиус окружности
уменьшится, а период обращения останется
прежним?

Пример 6. Плоский воздушный
конденсатор зарядили до некоторой разности
потенциалов и отключили от источника тока. Как
изменятся перечисленные в первом столбце
физические величины, если пластины конденсатора
раздвинуть на некоторое расстояние?

Всего для формирования КИМ ЕГЭ 2008 г.
используются планы, которые в целом
соответствуют обобщённому плану
экзаменационной работы, приведённой в
спецификации. С кодификатором элементов
содержания, спецификацией экзаменационной
работы и демонстрационным вариантом ЕГЭ-2008 можно
ознакомиться на официальном сайте ЕГЭ https://ege.edu.ru или на сайте ФИПИ https://www.fipi.ru.

Ниже приведён примерный вариант,
который по структуре и уровню сложности заданий
соответствует экзаменационным вариантам 2008 г.

Инструкция по выполнению работы

Для выполнения экзаменационной работы
по физике отводится 3,5 ч (210 мин). Работа состоит из
трёх частей, включающих 39 заданий.

Часть 1 содержит 30 заданий (А1–А30).
К каждому заданию даются 4 варианта ответа, из
которых правильный только один.

Часть 2 содержит четыре
задания (В1–В4), на которые следует дать
краткий ответ. Для задания В1 ответ
необходимо записать в виде набора цифр, а для
заданий В2–В4 – в виде числа.

Часть 3 состоит из пяти
заданий (С1–С5), на которые требуется
дать развёрнутый ответ. Необходимо записать
законы физики, из которых выводятся требуемые
для решения задачи соотношения.

При выполнении заданий части 2
значение искомой величины следует выразить в тех
единицах физических величин, которые указаны в
условии задания. Если такого указания нет, то
значение величины следует записать в
Международной системе единиц (СИ). При
вычислениях разрешается использовать
непрограммируемый калькулятор.

Внимательно прочитайте каждое задание
и предлагаемые варианты ответа, если они имеются.
Отвечайте только после того, как вы поняли вопрос
и проанализировали все варианты ответа.

Выполняйте задания в том порядке, в
котором они даны. Если какое-то задание вызывает
у вас затруднение, пропустите его. К пропущенным
заданиям можно будет вернуться, если у вас
останется время.

За выполнение различных по сложности
заданий дается один или более баллов. Баллы,
полученные вами за выполненные задания,
суммируются. Постарайтесь выполнить как можно
больше заданий и набрать наибольшее количество
баллов.

Желаем успеха!

Ниже приведены справочные данные,
которые могут понадобиться вам при выполнении
работы.

Десятичные приставки

Константы

Соотношения между единицами

Масса частиц

Плотность

Удельная теплоёмкость, Дж/(кг • К)

Удельная теплота

Парообразования воды ……………………………
2,3 • 106 Дж/кг

Плавления льда ……………………………………….
3,3 • 105 Дж/кг

Плавления свинца ……………………………………
2,5 • 104 Дж/кг

Нормальные условия

Давление 105 Па, температура 0 °С.

Молярная маcса, кг/моль

Часть 1

А1. Автомобиль движется
по прямой улице. На графике представлена
зависимость скорости автомобиля от времени.
Модуль ускорения  автомобиля максимален на
интервале времени:

1) от 0 с до 10 с; 2) от 10 с до 20 с;

3) от 20 с до 30 с; 4) от 30 с до 40 с.

А2. Мальчик тянет санки
за верёвку с силой 50 Н. Протащив санки на
расстояние 1 м, он совершил механическую работу 50
Дж. Чему равен угол между верёвкой и дорогой?

1) 0°; 2) 30°; 3) 45°; 4) 90°.

А3. На рисунке приведены
условные изображения Земли, летающей тарелки и
вектора Fт силы притяжения
тарелки Землёй. Масса летающей тарелки примерно
в 1018 раз меньше массы Земли. Тарелка
удаляется от Земли. Вдоль какой стрелки (1
или 2) направлена и чему равна по модулю сила,
действующая на Землю со стороны летающей
тарелки?

1) вдоль 1, равна Fт ; 2)
вдоль 2, равна Fт ;

3) вдоль 1, в 1018 раз меньше Fт
;

4) вдоль 2, в 1018 раз больше Fт
.

A4. На рычаг, находящийcя в
равновесии, действуют силы F1 = 10 Н и F2
= 4 Н. С какой силой рычаг давит на опору? Массой
рычага пренебречь.

1) 14 Н; 2) 10 Н; 3) 6 Н; 4) 4 Н.

A5. Конькобежец массой 70
кг скользит по льду. Чему равна сила трения,
действующая на конькобежца, если коэффициент
трения скольжения коньков по льду равен 0,02?

1) 3,5 Н; 2) 14 Н; 3) 35 Н; 4) 40 Н.

A6. Первоначальное
удлинение пружины равно l. Как изменится потенциальная
энергия пружины, если её удлинение станет вдвое
меньше?

1) Увеличится в 2 раза; 2) увеличится в 4
раза;

3) уменьшится в 2 раза; 4)
уменьшится в 4 раза.

A7. Мимо рыбака, сидящего
на пристани, прошли 5 гребней волны за 10 с. Чему
равен период колебаний поплавка на волнах?

1) 5 с; 2) 50 с; 3) 2 с; 4) 0,5 с.

A8. По горизонтальному
столу из состояния покоя движется брусок массой
0,8 кг, соединённый с грузом массой 0,2 кг невесомой
нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий
невесомый блок. Груз движется с ускорением 1,2 м/с2.
Коэффициент трения бруска о поверхность стола
равен:

1) 0,10; 2) 0,13; 3) 0,22; 4) 0,88.

A9. Доска массой 0,5 кг
шарнирно подвешена к потолку на лёгком стержне.
На доску со скоростью 10 м/с налетает
пластилиновый шарик массой 0,2 кг и прилипает к
ней. Скорость шарика перед ударом направлена под
углом = 60° к
нормали к доске. Высота подъёма доски
относительно положения равновесия после
соударения приблизительно равна:

1) 1,4 м; 2) 0,14 м; 3) 0,1 м; 4) 0,4 м.

A10. В процессе перехода
вещества из кристаллического состояния в жидкое:

1) уменьшается упорядоченность
в расположении его молекул;

2) молекулы перестают притягиваться друг
к другу;

3) существенно увеличивается расстояние
между его молекулами;

4) существенно увеличиваются силы
отталкивания между молекулами.

A11. При изотермическом
увеличении давления одного моля идеального газа
его внутренняя энергия:

1) увеличивается;

2) уменьшается;

3) увеличивается или уменьшается в
зависимости от изменения объёма;

4) не изменяется.

A12. При температуре T
и давлении p0 1 моль идеального газа
занимает объём V0. Каков объём 2 молей
газа при давлении 2p0 и температуре 2T0?

1) 4V0; 2) 2V0;
3) V0; 4) 8V0.

A13. На рисунке
представлен график зависимости абсолютной
температуры T воды массой m от времени t
при осуществлении теплоотвода с постоянной
мощностью P. В момент времени t = 0 вода
находилась в газообразном состоянии. Какое из
приведённых ниже выражений определяет удельную
теплоту плавления льда по результатам этого
опыта?

4) 

A14. На Т, р-диаграмме
показан процесс изменения состояния неизменной
массы идеального одноатомного газа. Газ совершил
работу, равную 5 кДж. Количество теплоты,
полученное газом, равно:

1) 0 кДж; 2) 3 кДж; 3) 3,5 кДж; 4) 5 кДж.

A15. В сосуде, закрытом
поршнем, находится идеальный газ. Процесс
изменения состояния газа показан на диаграмме.
Как менялся объём газа при его переходе из
состояния А в состояние В?

1) Всё время увеличивался;

2) всё время уменьшался;

3) сначала увеличивался, затем
уменьшался;

4) сначала уменьшался, затем
увеличивался.

A16. Два стеклянных кубика
1 и 2 сблизили вплотную и поместили в
электрическое поле, напряжённость которого
направлена горизонтально влево, как показано в
верхней части рисунка. Затем кубики раздвинули, и
уже потом убрали электрическое поле (нижняя
часть рисунка). Какое утверждение о знаках
зарядов разделённых кубиков 1 и 2
правильно?

1) Заряды первого и второго кубиков
отрицательны;

2) заряды первого и второго
кубиков равны нулю;

3) заряды первого и второго кубиков
положительны;

4) заряд первого кубика положителен,
заряд второго – отрицателен.

A17. Напряжённость
электрического поля измеряют с помощью пробного
заряда qп. Если величину пробного
заряда уменьшить в n раз, то модуль
напряжённости измеряемого поля:

1) не изменится; 2) увеличится в n
раз;

3) уменьшится в n раз; 4) увеличится в n2
раз.

A18. На рисунке показан
участок цепи постоянного тока, содержащий 3
лампочки накаливания. Если сопротивление каждой
лампочки 21 Ом, то сопротивление всего участка
цепи:

1) 63 Ом; 2) 42 Ом; 3) 14 Ом; 4) 7 Ом.

A19. В электрической цепи,
представленной на рисунке, сопротивления
резисторов R1 = 20 Ом и R2 = 30 Ом.
Отношение выделяющихся на резисторах мощностей P2/P1
равно:

1) 1; 2) 2; 3) 1,75; 4) 1,5.

A20. Электрическая цепь,
состоящая из четырёх прямолинейных
горизонтальных проводников (1–2, 2–3, 3–4,
4–1) и источника постоянного тока, находится
в однородном магнитном поле, вектор магнитной
индукции которого направлен горизонтально влево
(см. рисунок, вид сверху). Куда направлена
вызванная этим полем сила Ампера, действующая на
проводник 3– 4?

1) вертикально вверх на
читателя ;

2) вертикально вниз от читателя ;

3) горизонтально вправо ;

4) горизонтально влево 

A21. На плоскую
непрозрачную пластину с двумя узкими
параллельными щелями падает по нормали плоская
монохроматическая волна из зелёной части
видимого спектра. За пластиной на параллельном
ей экране наблюдается интерференционная
картина, содержащая большое число полос. При
переходе на монохроматический свет из
фиолетовой части видимого спектра:

1) расстояние между интерференционными
полосами увеличится;

2) расстояние между
интерференционными полосами уменьшится;

3) расстояние между интерференционными
полосами не изменится;

4) интерференционная картина станет
невидимой для глаза.

A22. Предмет расположен
между собирающей линзой и её фокусом.
Изображение предмета:

1) мнимое, перевёрнутое;

2) действительное, перевёрнутое;

3) действительное, прямое;

4) мнимое, прямое.

Продолжение см. в № 8/08