Решение задач повышенной трудности ЕГЭ по физике

1. РЕШЕНИЕ задач повышенной трудности егэ ПО ФИЗИКЕ

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПОВЫШЕННОЙ
ТРУДНОСТИ ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ
МБОУ «Обоянская СОШ №2»
учитель физики
Алисова Любовь Анатольевна

2. Два небольших шара массами 0,2 кг и 0,3 кг закреплены на концах невесомого стержня AB, расположенного горизонтально на опорах C

ДВА НЕБОЛЬШИХ ШАРА МАССАМИ 0,2 КГ И 0,3 КГ ЗАКРЕПЛЕНЫ НА
КОНЦАХ НЕВЕСОМОГО СТЕРЖНЯ AB, РАСПОЛОЖЕННОГО ГОРИЗОНТАЛЬНО НА
ОПОРАХ C И D (СМ. РИСУНОК). РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ ОПОРАМИ L = 0,6 М, А
РАССТОЯНИЕ AC РАВНО 0,2 М. ЧЕМУ РАВНА ДЛИНА СТЕРЖНЯ L, ЕСЛИ СИЛА
ДАВЛЕНИЯ СТЕРЖНЯ НА ОПОРУ D В 2 РАЗА БОЛЬШЕ, ЧЕМ НА ОПОРУ C? СДЕЛАЙТЕ
РИСУНОК С УКАЗАНИЕМ ВНЕШНИХ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА СИСТЕМУ ТЕЛ
«СТЕРЖЕНЬ – ШАРЫ».

3. Укажем все силы, действующие на систему тел «стержень – шары» (см. рисунок).

УКАЖЕМ ВСЕ СИЛЫ,
ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА СИСТЕМУ ТЕЛ «СТЕРЖЕНЬ – ШАРЫ» (СМ. РИСУНОК).

4. Запишем условия равновесия с учетом равенства нулю геометрической суммы сил и алгебраической суммы моментов сил.

ЗАПИШЕМ УСЛОВИЯ РАВНОВЕСИЯ С УЧЕТОМ РАВЕНСТВА НУЛЮ
ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СУММЫ СИЛ И АЛГЕБРАИЧЕСКОЙ СУММЫ МОМЕНТОВ СИЛ.

5.  

6. Для моментов сил относительно точки А справедливо соотношение: Здесь учтено, что плечо силы  относительно точки А равно нулю,

ДЛЯ МОМЕНТОВ СИЛ ОТНОСИТЕЛЬНО ТОЧКИ А СПРАВЕДЛИВО
СООТНОШЕНИЕ:
ЗДЕСЬ УЧТЕНО, ЧТО ПЛЕЧО СИЛЫ ОТНОСИТЕЛЬНО ТОЧКИ А РАВНО
НУЛЮ, СООТВЕТСТВЕННО, МОМЕНТ СИЛЫ ТАКЖЕ РАВЕН НУЛЮ.
ВЫРАЗИМ ИЗ (2) СИЛУ

7.  

8. Из уравнения (3) выразим искомую величину – длину стержня L.

ИЗ УРАВНЕНИЯ (3) ВЫРАЗИМ ИСКОМУЮ ВЕЛИЧИНУ – ДЛИНУ СТЕРЖНЯ L.

9. Подставим численные значения и проведем расчет длины стержня.

ПОДСТАВИМ ЧИСЛЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ И ПРОВЕДЕМ РАСЧЕТ ДЛИНЫ
СТЕРЖНЯ.

10.  В вертикальном цилиндре, закрытом лёгким поршнем, находится бензол при температуре кипения При сообщении бензолу некоторого

В ВЕРТИКАЛЬНОМ ЦИЛИНДРЕ, ЗАКРЫТОМ ЛЁГКИМ ПОРШНЕМ, НАХОДИТСЯ
БЕНЗОЛ
ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ КИПЕНИЯ
ПРИ СООБЩЕНИИ БЕНЗОЛУ НЕКОТОРОГО КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ ЧАСТЬ ЕГО
ПРЕВРАЩАЕТСЯ В ПАР, КОТОРЫЙ ПРИ ИЗОБАРНОМ РАСШИРЕНИИ СОВЕРШАЕТ
РАБОТУ, ПОДНИМАЯ ПОРШЕНЬ.
УДЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТА ПАРООБРАЗОВАНИЯ БЕНЗОЛА
ЕГО МОЛЯРНАЯ МАССА
КАКАЯ ЧАСТЬ ПОДВОДИМОГО К БЕНЗОЛУ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ ИДЁТ НА
УВЕЛИЧЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ СИСТЕМЫ?
ОБЪЁМОМ ЖИДКОГО БЕНЗОЛА И ТРЕНИЕМ МЕЖДУ ПОРШНЕМ И ЦИЛИНДРОМ
ПРЕНЕБРЕЧЬ.

11. Запишем первый закон термодинамики для изобарного процесса: Выразим из этого равенства изменение внутренней энергии

ЗАПИШЕМ ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ ДЛЯ ИЗОБАРНОГО ПРОЦЕССА:
ВЫРАЗИМ ИЗ ЭТОГО РАВЕНСТВА ИЗМЕНЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ

12. Работу газа в изобарном процессе можно рассчитать по формуле: с учетом уравнения Менделеева-Клапейрона получим:

РАБОТУ ГАЗА В ИЗОБАРНОМ ПРОЦЕССЕ МОЖНО РАССЧИТАТЬ ПО ФОРМУЛЕ:
С УЧЕТОМ УРАВНЕНИЯ МЕНДЕЛЕЕВА-КЛАПЕЙРОНА ПОЛУЧИМ:

13. При совершении работы давление бензола не изменяется, так как поршень в цилиндре легкоподвижный. Давление бензола все время

ПРИ СОВЕРШЕНИИ РАБОТЫ ДАВЛЕНИЕ БЕНЗОЛА НЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ, ТАК
КАК ПОРШЕНЬ В ЦИЛИНДРЕ ЛЕГКОПОДВИЖНЫЙ. ДАВЛЕНИЕ БЕНЗОЛА ВСЕ ВРЕМЯ
ОСТАЕТСЯ РАВНЫМ АТМОСФЕРНОМУ.
ПРИ ЭТОМ
МАССА БЕНЗОЛА, ПРЕВРАТИВШЕГОСЯ В ГАЗООБРАЗНОЕ СОСТОЯНИЕ.
КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ, КОТОРОЕ ИДЕТ НА ПРЕВРАЩЕНИЕ БЕНЗОЛА В
ЭТО СОСТОЯНИЕ МОЖНО РАССЧИТАТЬ ПО ФОРМУЛЕ:
ВЫРАЖЕНИЕ ДЛЯ РАБОТЫ БЕНЗОЛА (2) И КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ (3)
ПОДСТАВИМ В УРАВНЕНИЕ

14. После сокращения на   получим искомую формулу: Подставим численные значения и проведем расчет

ПОСЛЕ СОКРАЩЕНИЯ НА
ПОЛУЧИМ ИСКОМУЮ ФОРМУЛУ:
ПОДСТАВИМ ЧИСЛЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ И ПРОВЕДЕМ РАСЧЕТ

15.   В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно

В
ЦЕПИ,
ИЗОБРАЖЁННОЙ
НА
РИСУНКЕ,
СОПРОТИВЛЕНИЕ
ДИОДА
В ПРЯМОМ НАПРАВЛЕНИИ ПРЕНЕБРЕЖИМО МАЛО, А В ОБРАТНОМ МНОГОКРАТНО
ПРЕВЫШАЕТ СОПРОТИВЛЕНИЕ РЕЗИСТОРОВ. ПРИ ПОДКЛЮЧЕНИИ К ТОЧКЕ А
ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ПОЛЮСА, А К ТОЧКЕ В ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ПОЛЮСА БАТАРЕИ С ЭДС 12 В И
ПРЕНЕБРЕЖИМО МАЛЫМ ВНУТРЕННИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ, ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ
РАВНА 14,4 ВТ. ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ПОЛЯРНОСТИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ БАТАРЕИ ПОТРЕБЛЯЕМАЯ
МОЩНОСТЬ
ОКАЗАЛАСЬ
РАВНОЙ 21,6 ВТ. УКАЖИТЕ, КАК ТЕЧЁТ ТОК ЧЕРЕЗ ДИОД И РЕЗИСТОРЫ В ОБОИХ СЛУЧАЯХ, И
ОПРЕДЕЛИТЕ
СОПРОТИВЛЕНИЯ
РЕЗИСТОРОВ
В
ЭТОЙ
ЦЕПИ.

16. Если при подключении батареи потенциал точки А оказывается выше, чем потенциал точки В,  то ток через диод не течёт, и

ЕСЛИ ПРИ ПОДКЛЮЧЕНИИ БАТАРЕИ ПОТЕНЦИАЛ ТОЧКИ А ОКАЗЫВАЕТСЯ
ВЫШЕ, ЧЕМ ПОТЕНЦИАЛ ТОЧКИ В,
ТО ТОК ЧЕРЕЗ ДИОД НЕ ТЕЧЁТ, И
ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА ЦЕПИ ИМЕЕТ ВИД, ИЗОБРАЖЁННЫЙ НА РИС. 1.
ПОТРЕБЛЯЕМУЮ
МОЩНОСТЬ
МОЖНО
РАССЧИТАТЬ
ПО
ФОРМУЛЕ:

17. При изменении полярности подключения батареи  диод открывается и подключает резистор  параллельно резистору  Эквивалентная

ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ПОЛЯРНОСТИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ БАТАРЕИ
ДИОД
ОТКРЫВАЕТСЯ
И
ПОДКЛЮЧАЕТ
РЕЗИСТОР
ПАРАЛЛЕЛЬНО
РЕЗИСТОРУ ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА ЦЕПИ В ЭТОМ СЛУЧАЕ ИЗОБРАЖЕНА НА
РИС.2
ПРИ ЭТОМ ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ УВЕЛИЧИВАЕТСЯ:
Эта формула для расчета мощности с учетом того,
что резисторы R_{1} и R_{2} во втором случае
соединены параллельно. Общая мощность,
выделяемая в цепи, равна сумме мощностей на
каждом из резисторов.

18.  

Подставим численные значения и проведем расчет.