ЕГЭ
КАРТОЧКИ
ТЕСТЫ
ОБРАЧАТ
Главная
Курсы
Куратор
Подписка
20. Механика - квантовая физика: планирование эксперимента: все задания
Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить коэффициент трения скольжения стали по дереву. Для этого школьник взял стальной брусок с крючком.
Какие два предмета из приведенного ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
$1)$ Деревянная рейка
$2)$ Динамометр
$3)$ Мензурка
$4)$ Пластмассовая рейка
$5)$ Линейка
Для определения коэффициента трения скольжения стали по дереву необходимо выполнить следующие шаги.
Деревянная рейка обеспечивает деревянную поверхность, по которой будет скользить стальной брусок.
Прикладывая горизонтальное усилие с помощью динамометра, брусок равномерно перемещается по рейке. В этом случае динамометр показывает силу трения скольжения $F_{\text{тр}}.$
Затем брусок подвешивается вертикально на динамометре, который показывает его вес $P = mg.$
Коэффициент трения скольжения $\mu$ вычисляется по формуле:
$$\mu = \frac{F_{\text{тр}}}{P}$$
20
Необходимо при помощи маятника экспериментально определить ускорение свободного падения. Для этого школьник взял штатив с муфтой и лапкой, нить и секундомер.
Какие два предмета из приведенного ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
$1)$ Электронные весы
$2)$ Алюминиевый шарик
$3)$ Динамометр
$4)$ Линейка
$5)$ Мензурка
Для определения ускорения свободного падения $g$ с помощью математического маятника необходимо:
Алюминиевый шарик используется в качестве груза маятника, чтобы обеспечить колебания.
Линейка позволяет измерить длину нити маятника $l.$
Период колебаний математического маятника определяется по формуле:
$$T = 2\pi \sqrt{\frac{l}{g}}$$ Отсюда ускорение свободного падения можно выразить как:
$$g = \frac{4\pi^2 l}{T^2}$$ Для эксперимента необходимо:
Измерить длину нити $l$ линейкой.
Засечь время нескольких колебаний секундомером и вычислить период $T.$
Остальные приборы (электронные весы, динамометр, мензурка) не требуются, так как масса груза не влияет на период колебаний математического маятника.
20
Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить сопротивление резистора. Для этого, помимо резистора, школьник взял соединительные провода, реостат, ключ и аккумулятор.
Какие еще два предмета из приведенного ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
$1)$ Лампочка
$2)$ Вольтметр
$3)$ Катушка индуктивности
$4)$ Конденсатор
$5)$ Амперметр
Для определения сопротивления резистора $R$ воспользуемся законом Ома:
$$R = \frac{U}{I}$$ где
$U$ — напряжение на резисторе,
$I$ — сила тока, протекающего через резистор.
Для проведения эксперимента необходимо:
Вольтметр подключается параллельно резистору для измерения напряжения $U$ на нем.
Амперметр подключается последовательно в цепь для измерения силы тока $I,$ протекающего через резистор.
20
Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить показатель преломления стекла. Для этого школьник взял источник света, создающий узкий пучок света, карандаш и циркуль.
Какие два предмета из приведенного ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
$1)$ Зеркало
$2)$ Плоскопараллельная плексигласовая пластина
$3)$ Собирающая линза
$4)$ Плоскопараллельная стеклянная пластина
$5)$ Линейка
Для определения показателя преломления стекла $n$ необходимо провести эксперимент по преломлению света на границе воздух-стекло.
Плоскопараллельная стеклянная пластина служит образцом материала, показатель преломления которого необходимо определить. Позволяет наблюдать преломление светового пучка на границах воздух-стекло и стекло-воздух.
Линейка используется для измерения геометрических параметров:
расстояния между точками входа и выхода луча из пластины,
толщины пластины $d,$
смещения луча $\Delta x.$
Показатель преломления рассчитывается по формуле:
$$n = \frac{\sin \alpha}{\sin \beta} = \frac{\Delta x}{d} \cdot \frac{1}{\sqrt{1 + \left(\frac{\Delta x}{d}\right)^2}}$$где:
$\alpha$ — угол падения,
$\beta$ — угол преломления,
$\Delta x$ — смещение луча,
$d$ — толщина пластины.
20
Ученику необходимо выяснить, как давление идеального газа зависит от его массы. В его распоряжении пять сосудов разного объема, в которых находятся разные массы одного и того же газа при разных температурах.
Какие два сосуда нужно выбрать, чтобы установить эту зависимость?
$1)$ $V = 6 \, \text{л}, \, T = 350 \, \text{K}, \, m = 10 \, \text{г}$
$2)$ $V = 5 \, \text{л}, \, T = 320 \, \text{K}, \, m = 10 \, \text{г}$
$3)$ $V = 4 \, \text{л}, \, T = 340 \, \text{K}, \, m = 10 \, \text{г}$
$4)$ $V = 4 \, \text{л}, \, T = 320 \, \text{K}, \, m = 7 \, \text{г}$
$5)$ $V = 4 \, \text{л}, \, T = 340 \, \text{K}, \, m = 5 \, \text{г}$
Для установления зависимости давления $P$ идеального газа от его массы $m$ необходимо выбрать сосуды, в которых:
объем $V$ одинаковый,
температура $T$ одинаковая,
масса $m$ разная.
Это позволит изучить влияние массы газа на давление при постоянных объеме и температуре, что соответствует уравнению состояния идеального газа:
$$P = \frac{m}{M} \cdot \frac{RT}{V}$$ где $M$ — молярная масса газа, $R$ — универсальная газовая постоянная.
20
Необходимо собрать экспериментальную установку и определить с ее помощью жесткость пружины. При подготовке этого опыта школьник взял штатив и пружину.
Какие два предмета из приведенного ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения данного эксперимента?
$1)$ Транспортир
$2)$ Линейка
$3)$ Динамометр
$4)$ Секундомер
$5)$ Стакан с водой
Для определения жесткости пружины $k$ воспользуемся законом Гука:
$$F = kx,$$ где
$F$ — сила, действующая на пружину,
$x$ — удлинение пружины.
Для проведения эксперимента необходимо:
Линейка используется для измерения начальной длины пружины $l_0$ и ее удлинения $x$ под действием силы. Удлинение рассчитывается как $x = l- l_0,$ где $l$ — длина пружины под нагрузкой.
Динамометр позволяет измерить силу $F,$ действующую на пружину. Можно подвешивать грузы известной массы или использовать непосредственно показания динамометра.
20
Необходимо экспериментально исследовать зависимость ускорения бруска, скользящего по шероховатой наклонной плоскости, от его массы. Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?
$1)$
$2)$
$3)$
Для исследования зависимости ускорения бруска от его массы при сохранении прочих параметров необходимо выбрать установки, в которых:
Угол наклона плоскости $\alpha$ одинаковый.
Коэффициент трения $\mu$ одинаковый.
Масса бруска $m$ разная.
20
Необходимо экспериментально исследовать зависимость ускорения бруска, скользящего по шероховатой наклонной плоскости, от коэффициента трения. Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?
$1)$
$2)$
$3)$
Для исследования зависимости ускорения бруска от коэффициента трения при сохранении прочих параметров необходимо выбрать установки, в которых:
Угол наклона плоскости $\alpha$ одинаковый.
Коэффициент трения $\mu$ разный.
Масса бруска $m$ одинаковая.
20
Необходимо экспериментально исследовать зависимость ускорения бруска, скользящего по шероховатой наклонной плоскости, от угла наклона плоскости. Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?
$1)$
$2)$
$3)$
Для исследования зависимости ускорения бруска от угла наклона плоскости при сохранении прочих параметров необходимо выбрать установки, в которых:
Угол наклона плоскости $\alpha$ разный.
Коэффициент трения $\mu$ одинаковый.
Масса бруска $m$ одинаковая.
20
Необходимо экспериментально исследовать зависимость силы Архимеда, действующей на тело, погруженное в жидкость, от плотности жидкости. Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?
$1)$
$2)$
$3)$
Для исследования зависимости силы Архимеда от плотности жидкости необходимо использовать установки, в которых:
Объем погруженной части тела остается постоянным.
Плотность жидкости изменяется.
Тело остается тем же самым.
20
Необходимо экспериментально исследовать зависимость силы Архимеда, действующей на тело, погруженное в жидкость, от плотности тела. Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?
$1)$
$2)$
$3)$
Для исследования зависимости силы Архимеда от плотности тела необходимо использовать установки, в которых:
Объем погруженной части тела остается постоянным.
Плотность жидкости не изменяется.
Плотность тела меняется (другой материал).
20
Учитель попросил экспериментально исследовать зависимость емкости конденсатора от расстояния между его пластинами. Какие два конденсатора из представленных на рисунке следует выбрать для выполнения задания?
$1)$
$2)$
$3)$
Для исследования зависимости емкости $C$ конденсатора от расстояния $d$ между пластинами необходимо выбрать конденсаторы, у которых:
Площадь пластин $S$ одинаковая.
Диэлектрическая проницаемость вещества $\varepsilon$ между пластинами одинаковая.
Расстояние между пластинами $d$ разное.
20
Учитель попросил экспериментально исследовать зависимость емкости конденсатора от диэлектрической проницаемости вещества. Какие два конденсатора из представленных на рисунке следует выбрать для выполнения задания?
$1)$
$2)$
$3)$
Для исследования зависимости емкости $C$ конденсатора диэлектрической проницаемости вещества необходимо выбрать конденсаторы, у которых:
Площадь пластин $S$ одинаковая.
Диэлектрическая проницаемость вещества $\varepsilon$ между пластинами разная.
Расстояние между пластинами $d$ одинаковое.
20
Учитель попросил экспериментально исследовать зависимость емкости конденсатора от площади пластин. Какие два конденсатора из представленных на рисунке следует выбрать для выполнения задания?
$1)$
$2)$
$3)$
Для исследования зависимости емкости $C$ конденсатора площади пластин необходимо выбрать конденсаторы, у которых:
Площадь пластин $S$ разная.
Диэлектрическая проницаемость вещества $\varepsilon$ между пластинами одинаковая.
Расстояние между пластинами $d$ одинаковое.
20
Для проведения лабораторной работы по исследованию зависимости сопротивления проводника от его диаметра ученику выдали пять проводников с различными характеристиками.
Какие два проводника необходимо выбрать для данного эксперимента?
Для корректного исследования зависимости сопротивления $R$ проводника от его диаметра $d$ необходимо выбрать проводники, у которых:
Материал одинаковый (удельное сопротивление $\rho$ постоянно).
Длина $l$ одинаковая.
Диаметр $d$ разный.
Сопротивление проводника рассчитывается по формуле:
$$R = \rho \frac{l}{S} = \rho \frac{4l}{\pi d^2}$$где $S$ — площадь поперечного сечения проводника.
20
Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять электрических цепей с различными источниками тока и внешними сопротивлениями.
Какие две цепи необходимо выбрать для экспериментального исследования зависимости силы тока в цепи от величины внешнего сопротивления?
Для исследования зависимости силы тока $I$ от внешнего сопротивления необходимо выбрать цепи, удовлетворяющие условиям:
$ЭДС$ источника $\mathcal{E}$ одинаковые.
Внутреннее сопротивление $r$ одинаковое.
Внешнее сопротивление $R$ разное.
Сила тока в цепи определяется по закону Ома для полной цепи:
$$I = \frac{\mathcal{E}}{R + r}$$
20
Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять электрических цепей с различными источниками тока и внешними сопротивлениями.
Какие две цепи необходимо выбрать для экспериментального исследования зависимости силы тока в цепи от величины внутреннего сопротивления?
Для исследования зависимости силы тока $I$ от внутреннего сопротивления необходимо выбрать цепи, удовлетворяющие условиям:
$ЭДС$ источника $\mathcal{E}$ одинаковые.
Внутреннее сопротивление $r$ разное.
Внешнее сопротивление $R$ одинаковое.
Сила тока в цепи определяется по закону Ома для полной цепи:
$$I = \frac{\mathcal{E}}{R + r}$$
20
Необходимо экспериментально изучить зависимость заряда $Q,$ накопленного конденсатором, от $ЭДС$ аккумулятора. Какие две схемы из пяти предложенных следует выбрать для проведения такого исследования?
$1)$
$2)$
$3)$
Для исследования зависимости заряда конденсатора от $ЭДС$ источника необходимо выбрать схемы, удовлетворяющие условиям:
Разные значения ЭДС $( \mathcal{E}_1 \neq \mathcal{E}_2 ).$
Одинаковые внутренние сопротивления $ ( r ).$
Одинаковые емкости конденсаторов $( C ).$
Одинаковые внешние сопротивления $( R ).$
Заряд конденсатора определяется по формуле:
$$Q = C \cdot U_C = C \cdot \mathcal{E} \cdot (1- e^{-t/\tau})$$где $\tau = (R + r)C$ — постоянная времени цепи.
20
Необходимо экспериментально изучить зависимость заряда $Q,$ накопленного конденсатором, от внутреннего сопротивления аккумулятора. Какие две схемы из пяти предложенных следует выбрать для проведения такого исследования?
$1)$
$2)$
$3)$
Для исследования зависимости заряда конденсатора от внутреннего сопротивления источника необходимо выбрать схемы, удовлетворяющие условиям:
Одинаковые значения $ЭДС$.
Разные внутренние сопротивления $ ( r ).$
Одинаковые емкости конденсаторов $( C ).$
Одинаковые внешние сопротивления $( R ).$
Заряд конденсатора определяется по формуле:
$$Q = C \cdot U_C = C \cdot \mathcal{E} \cdot (1- e^{-t/\tau})$$где $\tau = (R + r)C$ — постоянная времени цепи.
20
Необходимо экспериментально изучить зависимость заряда $Q,$ накопленного конденсатором, от внешнего сопротивления. Какие две схемы из пяти предложенных следует выбрать для проведения такого исследования?
$1)$
$2)$
$3)$
Для исследования зависимости заряда конденсатора от внутреннего сопротивления источника необходимо выбрать схемы, удовлетворяющие условиям:
Одинаковые значения $ЭДС$.
Одинаковые внутренние сопротивления $ ( r ).$
Одинаковые емкости конденсаторов $( C ).$
Разные внешние сопротивления $( R ).$
Заряд конденсатора определяется по формуле:
$$Q = C \cdot U_C = C \cdot \mathcal{E} \cdot (1- e^{-t/\tau})$$где $\tau = (R + r)C$ — постоянная времени цепи.
20