Пробка всплывает со дна стакана с водой

Пробка медленно всплывает со дна стакана к поверхности (см. рисунок). Как меняются во время всплытия потенциальная энергия пробки, потенциальная энергия воды в стакане и сила тяжести, действующая на пробку? Потенциальная энергия отсчитывается от дна стакана.

3) не изменяется.

Потенциальная энергия пробки

Потенциальная энергия воды

Сила тяжести, действующая на пробку

Потенциальная энергия в поле силы тяжести рассчитывается по формуле Пробка поднялась, значит, её потенциальная энергия увеличилась. Сила тяжести рассчитывается по формуле где m — масса тела, M — масса Земли, R — расстояние между телом и Землёй. При поднятии пробки расстояние R увеличивается, значит, сила тяжести, действующая на тело уменьшается. Рассмотрим как изменилась потенциальная энергия воды, для этого проанализируем различие потенциальных энергий воды в начальный момент времени и в момент, когда верхний край пробки находится у верхнего края воды. Различие состоит в том, что объём воды, занимаемый пробкой в конечном положении, переместился вниз, в место начального положения пробки. То есть этот объём опустился в поле силы тяжести, его потенциальная энергия уменьшилась. Потенциальная энергия остального объёма воды не изменилась. Следовательно, потенциальная энергия воды уменьшилась.

Составители задания считают, что сила тяжести не изменяется. Действительно, изменение силы тяжести при малых изменениях высоты почти не заметно, но небольшое изменение всё же есть.

Источник

Пробка всплывает со дна стакана с водой

3) не изменяется.

Потенциальная энергия пробки

Потенциальная энергия воды

Сила тяжести, действующая на пробку

Источник

Пробка всплывает со дна стакана с водой

3) не изменяется.

Потенциальная энергия пробки

Потенциальная энергия воды

Сила тяжести, действующая на пробку

Источник

Пробка всплывает со дна стакана с водой

3) не изменяется.

Потенциальная энергия пробки

Потенциальная энергия воды

Сила тяжести, действующая на пробку

Источник

ВПР по физике: разбираем задания с учителем

Всероссийская проверочная работа включает в себя 18 заданий. На выполнение работы по физике отводится 1 час 30 мин (90 минут). При выполнении заданий разрешается использовать калькулятор. В работу включены группы заданий, проверяющие умения, являющиеся составной частью требований к уровню подготовки выпускников. При разработке содержания проверочной работы учитывается необходимость оценки усвоения элементов содержания из всех разделов курса физики базового уровня: механики, молекулярной физики, электродинамики, квантовой физики и элементов астрофизики. В таблице приведено распределение заданий по разделам курса. Часть заданий в работе имеют комплексный характер и включают в себя элементы содержания из разных разделов, задания 15–18 строятся на основе текстовой информации, которая может также относиться сразу к нескольким разделам курса физики. В таблице 1 приведено распределение заданий по основным содержательным разделам курса физики.

Таблица 1. Распределение заданий по основным содержательным разделам курса физики

Раздел курса физики

ВПР разрабатывается исходя из необходимости проверки требований к уровню подготовки выпускников. В таблице 2 приведено распределение заданий по основным умениям и способам действий.

Таблица 2. Распределение заданий по видам умений и способам действий

Основные умения и способы действий

Знать/понимать смысл физических понятий, величин, законов. Описывать и объяснять физические явления и свойства тел

Объяснять устройство и принцип действия технических объектов, приводить примеры практического использования физических знаний

Отличать гипотезы от научных теорий, делать выводы на основе экспериментальных данных, проводить опыты по исследованию изученных явлений и процессов

Воспринимать и на основе полученных знаний самостоятельно оценивать информацию, содержащуюся в СМИ, Интернете, научно-популярных статьях

В работе содержатся задания базового и повышенного уровней сложности.

Система оценивания отдельных заданий и работы в целом

Задания 2, 4–7, 9–11, 13–17 считаются выполненными, если записанный учеником ответ совпадает с верным ответом. Выполнение каждого из заданий 4–7, 9–11, 14, 16 и 17 оценивается 1 баллом. Выполнение каждого из заданий 2, 13 и 15 оценивается 2 баллами, если верно указаны оба элемента ответа; 1 баллом, если допущена ошибка в указании одного из приведенных вариантов ответов. Выполнение каждого из заданий с развернутым ответом 1, 3, 8, 12 и 18 оценивается с учетом правильности и полноты ответа. К каждому заданию с развернутым ответом приводится инструкция, в которой указывается, за что выставляется каждый балл – от нуля до максимального балла.

Задание 1

Прочитайте перечень понятий, с которыми Вы встречались в курсе физики: Конвекция, градус Цельсия, Ом, Фотоэффект, Дисперсия света, сантиметр

Разделите эти понятия на две группы по выбранному Вами признаку. Запишите в таблицу название каждой группы и понятия, входящие в эту группу.

Название группы понятий

Решение

В задании требуется разделить понятия на две группы по выбранному признаку, записать в таблицу название каждой группы и понятия, входящие в эту группу.

Название группы понятий

Конвекция, фотоэффект, дисперсия света

Единицы физических величин

Градус Цельсия, Ом, сантиметр

Уметь выбирать из предложенных явлений только физические. Помнить перечень физических величин и их единиц измерения.

Задание 2

Тело движется вдоль оси ОХ. На рисунке представлен график зависимости проекции скорости тела на ось ОХ от времени t.

Используя рисунок, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

Задание 3

Тело всплывает со дна стакана с водой (см. рисунок). Изобразите на данном рисунке силы, действующие на тело, и направление ее ускорения.

Решение

Внимательно читаем задание. Обращаем внимание на то, что происходит с пробкой в стакане. Пробка всплывает со дна стакана с водой, причем с ускорением. Указываем силы, действующие на пробку. Это сила тяжести _т, действующая со стороны Земли, сила Архимеда _а, действующая со стороны жидкости, и сила сопротивления жидкости _с. Важно понимать, что сумма модулей векторов силы тяжести и силы сопротивления жидкости меньше модуля Архимедовой силы. Значит, результирующая сила направлена вверх, по второму закону Ньютона, вектор ускорения имеет такое же направление. Вектор ускорения направлен по направлению силы Архимеда _а

Задание 4

Прочитайте текст и вставьте пропущенные слова: уменьшается; увеличивается; не изменяется. Слова в тексте могут повторяться.

Фигурист, стоя на льду, ловит букет, который подлетел к нему горизонтально. В результате скорость букета _______________, скорость фигуриста ________________, импульс системы тел фигурист – букет ___________.

Решение

В задании требуется вспомнить понятие импульса тела и закон сохранения импульса. До взаимодействия, импульс фигуриста был равен нулю, так он покоился относительно Земли. Импульс букета максимальный. После взаимодействия, фигурист и букет начинают двигаться вместе с общей скоростью. Следовательно, скорость букета уменьшается, скорость фигуриста увеличивается. В целом импульс системы фигурист-букет – не изменяется.

Задание 5

Четыре металлических бруска положили вплотную друг к другу, как показано на рисунке. Стрелки указывают направление теплопередачи от бруска к бруску. Температуры брусков в данный момент 100 °С, 80 °С, 60 °С, 40 °С. Температуру 60 °С имеет брусок.

Решение

Изменение внутренней энергии и передача ее от одного тела к другому происходит в процессе взаимодействия тел. В нашем случае изменение внутренней энергии происходит вследствие соударения хаотически движущихся молекул соприкасающихся тел. Теплопередача между брусками происходит от тел с большей внутренней энергией, к брускам у которых внутренняя энергия меньше. Процесс происходит до тех пор, пока те наступит тепловое равновесие.

Температуру 60° С имеет брусок В.

Задание 6

На рисунке представлена PV-диаграмма процессов в идеальном газе. Масса газа постоянна. Какому участку соответствует Изохорное нагревание.

Решение

Для того, чтобы правильно выбрать участок графика, соответствующий изохорному нагреванию, необходимо вспомнить изопроцессы . Задачу упрощает то, что графики даны в осях PV. Изохорное нагревание, процесс, когда объем идеального газа не изменяется, а с ростом температуры растет давление. Напомним – это закон Шарля. Следовательно, это участок ОА. Исключаем участок ОС, где объем тоже не изменяется, но давление уменьшается, что соответствует охлаждению газа.

Линия УМК А. В. Перышкина. Физика (7-9 классы)
В доработанную версию УМК в конец каждой главы был добавлен обобщающий итоговый материал, включающий краткую теоретическую информацию и тестовые задания для самопроверки. Учебники также были дополнены заданиями разных типов, направленных на формирование метапредметных умений: сравнение и классификацию, формулирование аргументированного мнения, работу с разнообразными источниками информации, в том числе электронными ресурсами и интернетом, решение расчетных, графических и экспериментальных задач.

Задание 7

Металлический шарик 1, укрепленный на длинной изолирующей ручке и имеющий заряд +q, приводят поочередно в соприкосновение с двумя такими же шариками 2 и 3, расположенными на изолирующих подставках и имеющими, соответственно, заряды –q и +q.

Какой заряд останется на шарике №3.

Решение

После взаимодействия первого шарика с таким же по размерам вторым шариком заряд этих шариков станет равным нулю. Так как по модулю эти заряды одинаковы. После соприкосновения шарика первого с третьим, произойдет перераспределение заряда. Заряд поделится поровну. Будет по q/2 на каждом.

Задание 8

Определить какое количество теплоты выделится в нагревательной спирали за 10 мин, при протекании электрического тока 2 А. Сопротивление спирали 15 Ом.

Решение

Первым делом переведем единицы измерения в систему СИ. Время t = 600 c, Дальше отмечаем, что при прохождении тока I = 2 A по спирали с сопротивлением R = 15 Ом, за время 600 с выделяется количество теплоты Q = I 2 Rt (закон Джоуля – Ленца). Подставим числовые значения в формулу: Q = (2 A)2 15 Oм · 600 с = 36000 Дж

Линия УМК Н. С. Пурышевой. Физика (10-11 классы)
Основой курса, написанного по авторской программе, является индуктивный подход: путь к теоретическим построениям лежит через повседневный жизненный опыт, наблюдения за окружающей действительностью и простые эксперименты. Большое внимание уделяется практическим работам школьников и дифференцированному подходу к обучению. Учебники позволяют организовать и индивидуальную и групповую работу старшеклассников, благодаря чему развиваются навыки как самостоятельной деятельности, так и сотрудничества в команде.

Задание 9

Расположите виды электромагнитных волн, излучаемых Солнцем, в порядке уменьшения их длин волн. Рентгеновское излучение, инфракрасное излучение, ультрафиолетовое излучение

Решение

Знакомство со шкалой электромагнитных волн предполагает, что выпускник должен четко представлять в какой последовательности расположено электромагнитное излучение. Знать связь длины волны с частотой излучения

λ =	c	,
	v

где v – частота излучения, c – скорость распространения электромагнитного излучения. Помнить, что скорость распространения электромагнитных волн в вакууме одинакова и равна 300 000 км/с. Начинается шкала с длинных волн меньшей частоты, это инфракрасное излучение, следующее излучение с большей частотой соответственно – ультрафиолетовое излучение и более высокочастотное из предложенных — это рентгеновское излучение. Понимая, что частота увеличивается, а длина волны уменьшается, записываем в нужной последовательности.

Ответ: Инфракрасное излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение.

Задание 10

Используя фрагмент Периодической системы химических элементов, представленный на рисунке, определите, изотоп какого элемента образуется в результате электронного бета-распада висмута

Решение

β – распад в атомном ядре происходит в результате превращения нейтрона в протон с испусканием электрона. В результате этого распада число протонов в ядре увеличивается на единицу, и электрический заряд увеличивается на единицу, а массовое число ядра остается неизменным. Таким образом, реакция превращения элемента следующая:

в общем виде. Для нашего случая имеем:

Зарядовое число 84 соответствует полонию.

Ответ: В результате электронного бета распада висмута образуется полоний.

Задание 11

А) Цена деления и предел измерения прибора равны соответственно:

Б) Запишите результат электрического напряжения, учитывая, что погрешность измерения равна половине цены деления.

Решение

Задание проверяет умение записывать показания измерительных приборов с учетом заданной погрешности измерения и умение правильно пользоваться любым измерительным прибором (мензурка, термометр, динамометр, вольтметр, амперметр) в быту. Кроме этого акцентирует внимание на запись результата с учетом значащих цифр. Определяем название прибора. Это миллиАмперметр. Прибор для измерения силы тока. Единицы измерения мА. Предел измерения – это максимальное значение шкалы, 50 мА. Цена деления 2 мА.

Ответ: 2 мА, 50 мА.

Если требуется по рисунку записать показания измерительного прибора с учетом погрешности, то алгоритм выполнения следующий:

Определяем, что измерительным прибором является вольтметр. Вольтметр имеет две шкалы измерения. Обращаем внимание, какая пара клемм задействована у прибора, и следовательно работаем по верхней шкале. Предел измерения – 6 В; Цена деления с = 0,2 В; погрешность измерения по условию задачи равна половине цены деления. ∆U = 0,1 В.

Показания измерительного прибора с учетом погрешности: (4,8 ± 0,1) В.

Задание 12

Вам необходимо исследовать, как меняется угол преломления света в зависимости от вещества, в котором наблюдается явление преломления света. Имеется следующее оборудование (см. рисунок):

Лист бумаги;
Лазерная указка;
Полукруглые пластинки из стекла, полистирола и горного хрусталя;
Транспортир;

Опишите экспериментальную установку.
Опишите порядок действий при проведении исследования.

Решение

Лист бумаги;
Лазерная указка;
Полукруглые пластинки из стекла, полистирола и горного хрусталя;
Транспортир;

Опишите экспериментальную установку.
Опишите порядок действий

В опыте используется установка, изображенная на рисунке. Угол падения и угол преломления измеряются при помощи транспортира. Необходимо провести два или три опыта, в которых луч лазерной указки направляют на пластинки из разных материалов: стекло, полистирол, горный хрусталь. Угол падения луча на плоскую грань пластинки оставляют неизменным, а угол преломления измеряют. Полученные значения углов преломления сравниваются.

Задание 13

Установите соответствие между примерами проявления физических явлений и физическими явлениями. Для каждого примера из первого столбца подберите соответствующее название физического явления из второго столбца.

А) При поднесении заряженной эбонитовой палочки стрелка незаряженного электрометра отклоняется.

1) Электризация проводника через влияние

Б) Железные опилки притягиваются к куску магнитной руды

2) поляризация диэлектрика в электрическом поле

3) Намагничивание вещества в магнитном поле

4) Взаимодействие постоянного магнита с магнитным полем Земли

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение

Установим соответствие между примерами проявления физических явлений и физическими явлениями. Для каждого примера из первого столбца подберем соответствующие названия физического явления из второго столбца.

А) При поднесении заряженной эбонитовой палочки стрелка незаряженного электрометра отклоняется.

1) Электризация проводника через влияние

Б) Железные опилки притягиваются к куску магнитной руды

2) поляризация диэлектрика в электрическом поле

3) Намагничивание вещества в магнитном поле

4) Взаимодействие постоянного магнита с магнитным полем Земли

Под действием электрического поля заряженной эбонитовой палочки стрелка незаряженного электрометра отклоняется, когда палочку подносят к нему. Вследствие электризации проводника через влияние. Намагничивание вещества в магнитном поле проявляется в случае, когда железные опилки притягиваются к куску магнитной руды.

Прочитайте текст и выполните задания 14 и 15

На промышленных предприятиях широко используется электрическая очистка газов от твердых примесей. Действие электрофильтра основано на применении коронного разряда. Можно проделать следующий опыт: сосуд, наполненный дымом, внезапно делается прозрачным, если в него внести острые металлические электроды, разноименно заряженные от электрической машины.

На рисунке представлена схема простейшего электрофильтра: внутри стеклянной трубки содержатся два электрода (металлический цилиндр и натянутая по его оси тонкая металлическая проволока). Электроды подсоединены к электрической машине. Если продувать через трубку струю дыма или пыли и привести в действие машину, то при некотором напряжении, достаточном для зажигания коронного разряда, выходящая струя воздуха становится чистой и прозрачной.

Объясняется это тем, что при зажигании коронного разряда воздух внутри трубки сильно ионизируется. Ионы газа прилипают к частицам пыли и тем самым заряжают их. Заряженные частицы под действием электрического поля движутся к электродам и оседают на них

Рис. Простейший вид электрофильтра

Задание 14

Какой процесс наблюдается в газе, находящемся в сильном электрическом поле?

Решение

Внимательно читаем предложенный текст. Выделяем процессы, которые описываются в условии. Речь идет о коронном разряде внутри стеклянной трубки. Воздух ионизируется. Ионы газа прилипают к частицам пыли и тем самым заряжают их. Заряженные частицы под действием электрического поля движутся к электродам и оседают на них.

Ответ: Коронный разряд, ионизация.

Задание 15

Выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

Между двумя электродами фильтра возникает искровой разряд.
В качестве тонкой проволоки в фильтре можно использовать шелковую нить.
Согласно подключению электродов, изображенному на рисунке, отрицательно заряженные частицы будут оседать на стенках цилиндра.
При малых напряжениях очистка воздуха в электрофильтре будет происходить медленно.
Коронный разряд можно наблюдать на острие проводника, помещенного в сильное электрическое поле.

Решение

Для ответа воспользуемся текстом про электрофильтры. Исключаем из предложенного перечня неверные утверждения, используя описание электрической очистки воздуха. Смотрим на рисунок и обращаем внимание на подключение электродов. Нить подключена к отрицательному полюсу, стенки цилиндра к положительному полюсу источника. Заряженные частицы будут оседать на стенках цилиндра. Верное утверждение 3. Коронный разряд можно наблюдать на острие проводника, помещенного в сильное электрическое поле.

Линия УМК А. В. Грачева. Физика (10-11 классы)
В пособия вошли задания трех уровней сложности, курс предполагает совместную деятельность школьников по решению задач, выполнению экспериментальных и проектных работ. Система заданий в рабочих тетрадях позволяет организовать дифференцированное обучение и вести подготовку к ЕГЭ. Тетради для лабораторных работ включают экспериментальные задания для базового и углубленного уровней, рекомендации по обработке результатов и технике безопасности.

Прочитайте текст и выполните Задания 16–18

Исследование морских глубин

При исследовании больших глубин используют такие подводные аппараты, как батискафы и батисферы. Батисфера представляет собой глубоководный аппарат в форме шара, который на стальном тросе опускают в воду с борта корабля.

Несколько прототипов современных батисфер появились в Европе в XVI–XIX вв. Одним из них является водолазный колокол, конструкцию которого предложил в 1716 г. английский астроном Эдмонд Галлей (см. рисунок). В деревянном колоколе, открытом у основания, размещалось до пяти человек, частично погружённых в воду. Воздух они получали из двух поочерёдно опускаемых с поверхности бочонков, откуда воздух поступал в колокол по кожаному рукаву. Надев кожаный шлем, водолаз мог проводить наблюдения и за пределами колокола, получая из него воздух через дополнительный шланг. Отработанный воздух выпускался через кран, находящийся в верхней части колокола.

Главный недостаток колокола Галлея заключается в том, что его нельзя использовать на большой глубине. По мере погружения колокола плотность воздуха в нём увеличивается настолько, что им становится невозможно дышать. Более того, при длительном пребывании водолаза в зоне повышенного давления происходит насыщение крови и тканей организма газами воздуха, главным образом азотом, что может привести к так называемой кессонной болезни при подъеме водолаза с глубины к поверхности воды.

Профилактика кессонной болезни требует соблюдения норм рабочего времени и правильной организации декомпрессии (выхода из зоны повышенного давления).

Время пребывания водолазов на глубине регламентируется специальными правилами безопасности водолазных работ (см. таблицу).

Давление (дополнительно к атмосферному), атм.

Источник