Заголовок:
Комментарий:
Версия для копирования в MS Word
PDF-версии: горизонтальная · вертикальная · крупный шрифт · с большим полем
РЕШУ ОГЭ — физика
Вариант № 18788
1.  
i

На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти про­ек­ции ско­ро­сти υx от вре­ме­ни t для тела, дви­жу­ще­го­ся пря­мо­ли­ней­но, па­рал­лель­но оси OX.

Тело дви­га­лось в на­прав­ле­нии, про­ти­во­по­лож­ном на­прав­ле­нию оси OX,

 

1)  толь­ко на участ­ке АВ

2)  на участ­ках АВ и DE

3)  на участ­ках ВC и СD

4)  толь­ко на участ­ке DE

2.  
i

На го­ри­зон­таль­ную ше­ро­хо­ва­тую по­верх­ность кла­дут бру­сок мас­сой m = 1 кг. В пер­вом слу­чае к брус­ку при­кла­ды­ва­ют го­ри­зон­таль­но на­прав­лен­ную силу F1 так, чтобы он дви­гал­ся рав­но­мер­но. Во вто­ром слу­чае на бру­сок кла­дут гирю мас­сой M = 1,5 кг и снова при­кла­ды­ва­ют го­ри­зон­таль­но на­прав­лен­ную силу, до­би­ва­ясь рав­но­мер­но­го дви­же­ния брус­ка (см. ри­сун­ки).

Мак­си­маль­ная сила тре­ния покоя во вто­ром слу­чае по срав­не­нию с пер­вым

 

1)  умень­шит­ся в 1,5 раза

2)  не из­ме­нит­ся

3)  уве­ли­чит­ся в 1,5 раза

4)  уве­ли­чит­ся в 2,5 раза

3.  
i

Свин­цо­вый шар сво­бод­но па­да­ет вдоль вер­ти­ка­ли на те­леж­ку с пес­ком, рав­но­мер­но дви­жу­щу­ю­ся без тре­ния по го­ри­зон­таль­ной по­верх­но­сти вдоль оси OX, и за­стре­ва­ет в песке. Про­ек­ция на ось OX им­пуль­са си­сте­мы тел «те­леж­ка + шар» после па­де­ния шара в те­леж­ку

 

1)  умень­шит­ся

2)  не из­ме­нит­ся

3)  уве­ли­чит­ся

4)  ста­нет рав­ной нулю

4.  
i

С края крыши дома со­рва­лась со­суль­ка. Через малое время c этого же места со­рва­лась вто­рая такая же со­суль­ка. Со­про­тив­ле­ние воз­ду­ха пре­не­бре­жи­мо мало. Во время по­ле­та вто­рая со­суль­ка

 

1)  по­ко­ит­ся от­но­си­тель­но пер­вой со­суль­ки

2)  уда­ля­ет­ся от пер­вой со­суль­ки с по­сто­ян­ной ско­ро­стью

3)  при­бли­жа­ет­ся к пер­вой со­суль­ке с по­сто­ян­ным уско­ре­ни­ем

4)  при­бли­жа­ет­ся к пер­вой со­суль­ке с по­сто­ян­ной ско­ро­стью

5.  
i

В двух ко­ле­нах U-об­раз­ной труб­ки, име­ю­щих оди­на­ко­вые се­че­ния и вы­со­ту, на­хо­дит­ся ртуть. В пра­вое ко­ле­но труб­ки по­верх ртути на­ли­ли ке­ро­син (плот­ность ке­ро­си­на ρк), как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Вы­со­та стол­ба ке­ро­си­на равна h.

Обо­зна­чим дав­ле­ния в точ­ках A, B, C и D через pA, pB, pC и pD. Тогда для дав­ле­ния pA спра­вед­ли­во утвер­жде­ние

 

1)  pA = pB + ρкgh

2)  pA = pD − pC

3)  pA = pB

4)  pA = pC − pB

6.  
i

К те­леж­ке мас­сой 1 кг при­кре­пи­ли пру­жи­ну и на­ча­ли тя­нуть за нее, при­кла­ды­вая го­ри­зон­таль­но на­прав­лен­ную по­сто­ян­ную силу, так, что за время 2 c те­леж­ка про­еха­ла рас­сто­я­ние 1,6 м. При этом в те­че­ние дви­же­ния те­леж­ки пру­жи­на была удли­не­на на 1 см. Ка­ко­ва жест­кость пру­жи­ны? Тре­ни­ем пре­не­бречь.

 

1)  1,25 Н/м

2)  80 Н/м

3)  160 Н/м

4)  1000 Н/м

7.  
i

Две ко­ро­боч­ки оди­на­ко­вых раз­ме­ров сде­ла­ны из раз­ных ма­те­ри­а­лов: пер­вая  — из по­ри­сто­го ма­те­ри­а­ла (пе­но­пла­ста), а вто­рая  — из плот­но­го ма­те­ри­ла (жести). В каж­дую из ко­ро­бо­чек по­ме­сти­ли по оди­на­ко­во­му тер­мо­мет­ру, по­ка­зы­ва­ю­ще­му ком­нат­ную тем­пе­ра­ту­ру, после чего обе ко­ро­боч­ки вы­нес­ли на улицу на силь­ный мороз. Через не­сколь­ко минут пре­бы­ва­ния ко­ро­бо­чек на улице про­ве­ри­ли по­ка­за­ния обоих тер­мо­мет­ров. Тем­пе­ра­ту­ра, ко­то­рую будет по­ка­зы­вать тер­мо­метр из пер­вой ко­ро­боч­ки,

 

1)  выше тем­пе­ра­ту­ры, ко­то­рую будет по­ка­зы­вать тер­мо­метр из вто­рой ко­ро­боч­ки

2)  такая же, какую будет по­ка­зы­вать тер­мо­метр из вто­рой ко­ро­боч­ки

3)  ниже тем­пе­ра­ту­ры, ко­то­рую будет по­ка­зы­вать тер­мо­метр из вто­рой ко­ро­боч­ки

4)  равна ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре, а тем­пе­ра­ту­ра, ко­то­рую будет по­ка­зы­вать тер­мо­метр из вто­рой ко­ро­боч­ки, равна тем­пе­ра­ту­ре воз­ду­ха на улице

8.  
i

Оди­на­ко­вую жид­кость раз­ли­ли в три со­су­да, при­чем в пер­вый сосуд на­ли­ли жид­кость мас­сой m, во вто­рой сосуд  — мас­сой 2m, а в тре­тий сосуд  — мас­сой 3m, после чего на­ча­ли на­гре­вать каж­дый сосуд на от­дель­ной го­рел­ке. Все го­рел­ки оди­на­ко­вые, вы­де­ля­е­мая ими теп­ло­та пол­но­стью пе­ре­да­ет­ся жид­ко­стям. На ри­сун­ке по­ка­за­на за­ви­си­мость тем­пе­ра­ту­ры t жид­ко­стей в трех со­су­дах от вре­ме­ни τ при пе­ре­да­че им теп­ло­ты от го­ре­лок (мощ­ность го­ре­лок по­сто­ян­на). Ука­жи­те, какой гра­фик со­от­вет­ству­ет со­су­ду с жид­ко­стью мас­сой m, какой  — со­су­ду с жид­ко­стью мас­сой 2m, какой  — со­су­ду с жид­ко­стью с мас­сой 3m. Теп­ло­ем­ко­стью со­су­дов можно пре­не­бречь.

 

1)  1  — 3m, 2  — 2m, 3  — m

2)  1  — 3m, 2  — m, 3  — 2m

3)  1  — 2m, 2  — m, 3  — 3m

4)  1  — m, 2  — 2m, 3  — 3m

9.  
i

Свин­цо­вый шар упал без на­чаль­ной ско­ро­сти с не­ко­то­рой вы­со­ты на сталь­ную плиту, в ре­зуль­та­те чего на­грел­ся на 0,3 °C. Счи­тая, что вся ки­не­ти­че­ская энер­гия шара, при­об­ре­тен­ная им за время сво­бод­но­го па­де­ния, пре­вра­ти­лась во внут­рен­нюю энер­гию свин­ца, най­ди­те, с какой вы­со­ты упал шар. Удель­ная теп­ло­ем­кость свин­ца 130 Дж/(кг · °С).

 

1)  0,1 м

2)  3,33 м

3)  3,9 м

4)  10 м

10.  
i

Эбо­ни­то­вую па­лоч­ку по­тер­ли мехом и под­нес­ли к тон­кой струй­ке воды, лью­щей­ся из крана. Струя воды изо­гну­лась в сто­ро­ну па­лоч­ки. Это про­изо­шло, по­то­му что

 

1)  струя воды за­ря­же­на по­ло­жи­тель­но

2)  струя воды за­ря­же­на от­ри­ца­тель­но

3)  при под­не­се­нии па­лоч­ки в струе пе­ре­рас­пре­де­ли­лись соб­ствен­ные за­ря­ды: на той сто­ро­не струи, ко­то­рая на­хо­дит­ся ближе к па­лоч­ке, об­ра­зо­вал­ся из­бы­ток по­ло­жи­тель­но­го за­ря­да

4)  при под­не­се­нии па­лоч­ки на струю воды извне пе­ре­шли за­ря­ды, про­ти­во­по­лож­ные по знаку тем, ко­то­рые были на па­лоч­ке

11.  
i

На диа­грам­ме (см. рис.) пред­став­ле­ны зна­че­ния на­пря­же­ния для двух про­вод­ни­ков (1) и (2), со­еди­нен­ных по­сле­до­ва­тель­но. Срав­ни­те со­про­тив­ле­ния R1 и R2 этих про­вод­ни­ков.

 

1)  R2 = R1/6

2)  R2 = 0,5R1

3)  R2 = R1

4)  R2 = 2R1

12.  
i

Ток силой I про­те­ка­ет по пря­мо­ли­ней­но­му участ­ку про­во­да (ток на­прав­лен «от нас»).

Век­тор ин­дук­ции маг­нит­но­го поля, со­зда­ва­е­мо­го током, на­прав­лен вверх (в плос­ко­сти ри­сун­ка) в точке

 

1)  А

2)  B

3)  C

4)  D

13.  
i

На ри­сун­ке по­ка­за­но плос­кое зер­ка­ло З и то­чеч­ный ис­точ­ник S.

Изоб­ра­же­ние этого ис­точ­ни­ка

 

1)  на­хо­дит­ся на рас­сто­я­нии 2 м от S

2)  на­хо­дит­ся на рас­сто­я­нии 3 м от S

3)  на­хо­дит­ся на рас­сто­я­нии 4 м от S

4)  от­сут­ству­ет

14.  
i

Что по­ка­зы­ва­ет ам­пер­метр A в цепи, схема ко­то­рой при­ве­де­на на ри­сун­ке?

 

1)  1 А

2)  3 А

3)  6 А

4)  9 А

15.  
i

Ис­поль­зуя фраг­мент пе­ри­о­ди­че­ской си­сте­мы хи­ми­че­ских эле­мен­тов Д. И. Мен­де­ле­е­ва, пред­став­лен­ный на ри­сун­ке, опре­де­ли­те, ядро ка­ко­го эле­мен­та по­лу­чит­ся, если в ядре изо­то­па неона \ChemForm_10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 19 пра­вая круг­лая скоб­ка Ne все про­то­ны за­ме­нить ней­тро­на­ми, а все ней­тро­ны  — про­то­на­ми?

 

1)  \ChemForm_4 в сте­пе­ни 9 Be

2)  \ChemForm_5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 10 пра­вая круг­лая скоб­ка B

3)  \ChemForm_8 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 16 пра­вая круг­лая скоб­ка O

4)  \ChemForm_9 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 19 пра­вая круг­лая скоб­ка F

16.  
i

Ка­ко­вы цена де­ле­ния и пре­дел из­ме­ре­ния вольт­мет­ра, по­ка­зан­но­го на ри­сун­ке?

 

1)  0,5 В, 0 В

2)  1 В, 0 В

3)  0,5 В, 10 В

4)  1 В, 10 В

17.  
i

Фа­зо­вые пе­ре­хо­ды

Из­вест­но, что при из­ме­не­нии внеш­них усло­вий  — тем­пе­ра­ту­ры или дав­ле­ния  — ве­ще­ство может из­ме­нять свое аг­ре­гат­ное со­сто­я­ние (пе­ре­хо­дить из га­зо­об­раз­ной формы в жид­кую, из жид­кой в твер­дую, либо из га­зо­об­раз­ной в твер­дую, и об­рат­но). Од­на­ко, как по­ка­зы­ва­ет опыт, воз­мо­жен и дру­гой тип пре­вра­ще­ния ве­ще­ства. Ве­ще­ство при из­ме­не­нии внеш­них усло­вий может из­ме­нять какие-либо свои свой­ства, оста­ва­ясь при этом в преж­нем аг­ре­гат­ном со­сто­я­нии. Такие из­ме­не­ния свойств ве­ще­ства на­зы­ва­ют фа­зо­вы­ми пе­ре­хо­да­ми, и го­во­рят, что ве­ще­ство пе­ре­шло из одной фазы в дру­гую. Любое из­ме­не­ние аг­ре­гат­но­го со­сто­я­ния, есте­ствен­но, яв­ля­ет­ся фа­зо­вым пе­ре­хо­дом. Об­рат­ное утвер­жде­ние не­вер­но. Таким об­ра­зом, фа­зо­вый пе­ре­ход  — более ши­ро­кое по­ня­тие, чем из­ме­не­ние аг­ре­гат­но­го со­сто­я­ния.

Раз­ли­ча­ют два ос­нов­ных типа фа­зо­вых пе­ре­хо­дов. Их так и на­зы­ва­ют  — фа­зо­вый пе­ре­ход пер­во­го рода и фа­зо­вый пе­ре­ход вто­ро­го рода. При фа­зо­вом пе­ре­хо­де пер­во­го рода скач­ком из­ме­ня­ют­ся плот­ность ве­ще­ства и его внут­рен­няя энер­гия (при этом дру­гие ха­рак­те­ри­сти­ки также могут ме­нять­ся). По­след­нее озна­ча­ет, что при фа­зо­вом пе­ре­хо­де пер­во­го рода вы­де­ля­ет­ся или по­гло­ща­ет­ся теп­ло­та. При­ме­ра­ми фа­зо­во­го пе­ре­хо­да пер­во­го рода как раз могут слу­жить упо­мя­ну­тые выше из­ме­не­ния аг­ре­гат­но­го со­сто­я­ния ве­ще­ства. На­при­мер, при пре­вра­ще­нии воды в лед плот­ность ве­ще­ства умень­ша­ет­ся (ве­ще­ство рас­ши­ря­ет­ся) и вы­де­ля­ет­ся теп­ло­та за­мер­за­ния (рав­ная по мо­ду­лю теп­ло­те плав­ле­ния, по­гло­ща­ю­щей­ся при об­рат­ном фа­зо­вом пе­ре­хо­де). При этом умень­ша­ет­ся удель­ная теп­ло­ем­кость ве­ще­ства.

При фа­зо­вом пе­ре­хо­де вто­ро­го рода плот­ность ве­ще­ства и его внут­рен­няя энер­гия оста­ют­ся не­из­мен­ны­ми, по­это­му такие пе­ре­хо­ды могут быть внеш­не не­за­мет­ны­ми. Зато скач­ко­об­раз­но из­ме­ня­ют­ся удель­ная теп­ло­ем­кость ве­ще­ства, его ко­эф­фи­ци­ент теп­ло­во­го рас­ши­ре­ния и не­ко­то­рые дру­гие ха­рак­те­ри­сти­ки. При­ме­ра­ми фа­зо­вых пе­ре­хо­дов вто­ро­го рода могут слу­жить пе­ре­ход ме­тал­лов и спла­вов из обыч­но­го со­сто­я­ния в сверх­про­во­дя­щее, а также пе­ре­ход твер­дых ве­ществ из аморф­но­го со­сто­я­ния в стек­ло­об­раз­ное.

Ин­те­рес­ные при­ме­ры фа­зо­вых пе­ре­хо­дов пер­во­го рода на­блю­да­ют­ся у не­ко­то­рых ме­тал­лов. На­при­мер, если на­гре­вать же­ле­зо, то при до­сти­же­нии тем­пе­ра­ту­ры +917 °C про­ис­хо­дит пе­ре­строй­ка его кри­стал­ли­че­ской ре­шет­ки, в ре­зуль­та­те чего на­блю­да­ет­ся уве­ли­че­ние плот­но­сти ве­ще­ства и по­гло­ща­ет­ся теп­ло­та фа­зо­во­го пе­ре­хо­да. Этот фа­зо­вый пе­ре­ход об­ра­тим  — при по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры об­рат­но до +917 °C плот­ность же­ле­за, на­о­бо­рот, умень­ша­ет­ся, и про­ис­хо­дит вы­де­ле­ние теп­ло­ты фа­зо­во­го пе­ре­хо­да.

Фа­зо­вые пе­ре­хо­ды могут быть и не­об­ра­ти­мы­ми. Ярким при­ме­ром та­ко­го пе­ре­хо­да может слу­жить пре­вра­ще­ние так на­зы­ва­е­мо­го «бе­ло­го олова» в так на­зы­ва­е­мое «серое олово». При ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре белое олово яв­ля­ет­ся пла­стич­ным ме­тал­лом. При по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры до при­мер­но +13 °C оно на­чи­на­ет мед­лен­но пе­ре­хо­дить в дру­гое фа­зо­вое со­сто­я­ние  — серое олово  — в ко­то­ром олово су­ще­ству­ет в виде по­рош­ка. Фа­зо­вый пе­ре­ход про­ис­хо­дит с очень малой ско­ро­стью (то есть после по­ни­же­ния тем­пе­ра­ту­ры ниже точки фа­зо­во­го пе­ре­хо­да олово все еще оста­ет­ся белым, но это со­сто­я­ние не­ста­биль­но). Од­на­ко фа­зо­вый пе­ре­ход резко уско­ря­ет­ся при по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры до –33 °C, а также при кон­так­те се­ро­го олова с белым оло­вом. По­сколь­ку при дан­ном фа­зо­вом пе­ре­хо­де про­ис­хо­дит рез­кое умень­ше­ние плот­но­сти (и уве­ли­че­ние объ­е­ма), то оло­вян­ные пред­ме­ты рас­сы­па­ют­ся в по­ро­шок, при­чем по­па­да­ние этого по­рош­ка на «не по­ра­жен­ные» пред­ме­ты при­во­дит к их быст­рой порче (пред­ме­ты как бы «за­ра­жа­ют­ся»). Вер­нуть серое олово в ис­ход­ное со­сто­я­ние воз­мож­но толь­ко путем его пе­ре­плав­ки.

Опи­сан­ное яв­ле­ние по­лу­чи­ло на­зва­ние «оло­вян­ная чума». Оно яви­лось ос­нов­ной при­чи­ной ги­бе­ли экс­пе­ди­ции Р. Ф. Скот­та к Юж­но­му по­лю­су в 1912 г. (экс­пе­ди­ция оста­лась без топ­ли­ва  — оно вы­тек­ло из баков, за­па­ян­ных оло­вом, ко­то­рое по­ра­зи­ла «оло­вян­ная чума»). Также су­ще­ству­ет ле­ген­да, со­глас­но ко­то­рой одной из при­чин не­уда­чи армии На­по­лео­на в Рос­сии яви­лись силь­ные зим­ние мо­ро­зы, ко­то­рые пре­вра­ти­ли в по­ро­шок оло­вян­ные пу­го­ви­цы на мун­ди­рах сол­дат. «Оло­вян­ная чума» по­гу­би­ла мно­гие цен­ней­шие кол­лек­ции оло­вян­ных сол­да­ти­ков. На­при­мер, в за­пас­ни­ках пе­тер­бург­ско­го музея Алек­сандра Су­во­ро­ва пре­вра­ти­лись в труху де­сят­ки фи­гу­рок  — в под­ва­ле, где они хра­ни­лись, во время су­ро­вой зимы лоп­ну­ли ба­та­реи отоп­ле­ния.

Пе­ре­ход воды из га­зо­об­раз­но­го со­сто­я­ния в жид­кое при кон­ден­са­ции

 

1)  яв­ля­ет­ся фа­зо­вым пе­ре­хо­дом пер­во­го рода

2)  яв­ля­ет­ся фа­зо­вым пе­ре­хо­дом вто­ро­го рода

3)  не яв­ля­ет­ся фа­зо­вым пе­ре­хо­дом

4)  может быть от­не­сен к фа­зо­во­му пе­ре­хо­ду как пер­во­го, так и вто­ро­го рода  — в за­ви­си­мо­сти от усло­вий, при ко­то­рых про­ис­хо­дит пе­ре­ход

18.  
i

Фа­зо­вые пе­ре­хо­ды

Из­вест­но, что при из­ме­не­нии внеш­них усло­вий  — тем­пе­ра­ту­ры или дав­ле­ния  — ве­ще­ство может из­ме­нять свое аг­ре­гат­ное со­сто­я­ние (пе­ре­хо­дить из га­зо­об­раз­ной формы в жид­кую, из жид­кой в твер­дую, либо из га­зо­об­раз­ной в твер­дую, и об­рат­но). Од­на­ко, как по­ка­зы­ва­ет опыт, воз­мо­жен и дру­гой тип пре­вра­ще­ния ве­ще­ства. Ве­ще­ство при из­ме­не­нии внеш­них усло­вий может из­ме­нять какие-либо свои свой­ства, оста­ва­ясь при этом в преж­нем аг­ре­гат­ном со­сто­я­нии. Такие из­ме­не­ния свойств ве­ще­ства на­зы­ва­ют фа­зо­вы­ми пе­ре­хо­да­ми, и го­во­рят, что ве­ще­ство пе­ре­шло из одной фазы в дру­гую. Любое из­ме­не­ние аг­ре­гат­но­го со­сто­я­ния, есте­ствен­но, яв­ля­ет­ся фа­зо­вым пе­ре­хо­дом. Об­рат­ное утвер­жде­ние не­вер­но. Таким об­ра­зом, фа­зо­вый пе­ре­ход  — более ши­ро­кое по­ня­тие, чем из­ме­не­ние аг­ре­гат­но­го со­сто­я­ния.

Раз­ли­ча­ют два ос­нов­ных типа фа­зо­вых пе­ре­хо­дов. Их так и на­зы­ва­ют  — фа­зо­вый пе­ре­ход пер­во­го рода и фа­зо­вый пе­ре­ход вто­ро­го рода. При фа­зо­вом пе­ре­хо­де пер­во­го рода скач­ком из­ме­ня­ют­ся плот­ность ве­ще­ства и его внут­рен­няя энер­гия (при этом дру­гие ха­рак­те­ри­сти­ки также могут ме­нять­ся). По­след­нее озна­ча­ет, что при фа­зо­вом пе­ре­хо­де пер­во­го рода вы­де­ля­ет­ся или по­гло­ща­ет­ся теп­ло­та. При­ме­ра­ми фа­зо­во­го пе­ре­хо­да пер­во­го рода как раз могут слу­жить упо­мя­ну­тые выше из­ме­не­ния аг­ре­гат­но­го со­сто­я­ния ве­ще­ства. На­при­мер, при пре­вра­ще­нии воды в лед плот­ность ве­ще­ства умень­ша­ет­ся (ве­ще­ство рас­ши­ря­ет­ся) и вы­де­ля­ет­ся теп­ло­та за­мер­за­ния (рав­ная по мо­ду­лю теп­ло­те плав­ле­ния, по­гло­ща­ю­щей­ся при об­рат­ном фа­зо­вом пе­ре­хо­де). При этом умень­ша­ет­ся удель­ная теп­ло­ем­кость ве­ще­ства.

При фа­зо­вом пе­ре­хо­де вто­ро­го рода плот­ность ве­ще­ства и его внут­рен­няя энер­гия оста­ют­ся не­из­мен­ны­ми, по­это­му такие пе­ре­хо­ды могут быть внеш­не не­за­мет­ны­ми. Зато скач­ко­об­раз­но из­ме­ня­ют­ся удель­ная теп­ло­ем­кость ве­ще­ства, его ко­эф­фи­ци­ент теп­ло­во­го рас­ши­ре­ния и не­ко­то­рые дру­гие ха­рак­те­ри­сти­ки. При­ме­ра­ми фа­зо­вых пе­ре­хо­дов вто­ро­го рода могут слу­жить пе­ре­ход ме­тал­лов и спла­вов из обыч­но­го со­сто­я­ния в сверх­про­во­дя­щее, а также пе­ре­ход твер­дых ве­ществ из аморф­но­го со­сто­я­ния в стек­ло­об­раз­ное.

Ин­те­рес­ные при­ме­ры фа­зо­вых пе­ре­хо­дов пер­во­го рода на­блю­да­ют­ся у не­ко­то­рых ме­тал­лов. На­при­мер, если на­гре­вать же­ле­зо, то при до­сти­же­нии тем­пе­ра­ту­ры +917 °C про­ис­хо­дит пе­ре­строй­ка его кри­стал­ли­че­ской ре­шет­ки, в ре­зуль­та­те чего на­блю­да­ет­ся уве­ли­че­ние плот­но­сти ве­ще­ства и по­гло­ща­ет­ся теп­ло­та фа­зо­во­го пе­ре­хо­да. Этот фа­зо­вый пе­ре­ход об­ра­тим  — при по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры об­рат­но до +917 °C плот­ность же­ле­за, на­о­бо­рот, умень­ша­ет­ся, и про­ис­хо­дит вы­де­ле­ние теп­ло­ты фа­зо­во­го пе­ре­хо­да.

Фа­зо­вые пе­ре­хо­ды могут быть и не­об­ра­ти­мы­ми. Ярким при­ме­ром та­ко­го пе­ре­хо­да может слу­жить пре­вра­ще­ние так на­зы­ва­е­мо­го «бе­ло­го олова» в так на­зы­ва­е­мое «серое олово». При ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре белое олово яв­ля­ет­ся пла­стич­ным ме­тал­лом. При по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры до при­мер­но +13 °C оно на­чи­на­ет мед­лен­но пе­ре­хо­дить в дру­гое фа­зо­вое со­сто­я­ние  — серое олово  — в ко­то­ром олово су­ще­ству­ет в виде по­рош­ка. Фа­зо­вый пе­ре­ход про­ис­хо­дит с очень малой ско­ро­стью (то есть после по­ни­же­ния тем­пе­ра­ту­ры ниже точки фа­зо­во­го пе­ре­хо­да олово все еще оста­ет­ся белым, но это со­сто­я­ние не­ста­биль­но). Од­на­ко фа­зо­вый пе­ре­ход резко уско­ря­ет­ся при по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры до –33 °C, а также при кон­так­те се­ро­го олова с белым оло­вом. По­сколь­ку при дан­ном фа­зо­вом пе­ре­хо­де про­ис­хо­дит рез­кое умень­ше­ние плот­но­сти (и уве­ли­че­ние объ­е­ма), то оло­вян­ные пред­ме­ты рас­сы­па­ют­ся в по­ро­шок, при­чем по­па­да­ние этого по­рош­ка на «не по­ра­жен­ные» пред­ме­ты при­во­дит к их быст­рой порче (пред­ме­ты как бы «за­ра­жа­ют­ся»). Вер­нуть серое олово в ис­ход­ное со­сто­я­ние воз­мож­но толь­ко путем его пе­ре­плав­ки.

Опи­сан­ное яв­ле­ние по­лу­чи­ло на­зва­ние «оло­вян­ная чума». Оно яви­лось ос­нов­ной при­чи­ной ги­бе­ли экс­пе­ди­ции Р. Ф. Скот­та к Юж­но­му по­лю­су в 1912 г. (экс­пе­ди­ция оста­лась без топ­ли­ва  — оно вы­тек­ло из баков, за­па­ян­ных оло­вом, ко­то­рое по­ра­зи­ла «оло­вян­ная чума»). Также су­ще­ству­ет ле­ген­да, со­глас­но ко­то­рой одной из при­чин не­уда­чи армии На­по­лео­на в Рос­сии яви­лись силь­ные зим­ние мо­ро­зы, ко­то­рые пре­вра­ти­ли в по­ро­шок оло­вян­ные пу­го­ви­цы на мун­ди­рах сол­дат. «Оло­вян­ная чума» по­гу­би­ла мно­гие цен­ней­шие кол­лек­ции оло­вян­ных сол­да­ти­ков. На­при­мер, в за­пас­ни­ках пе­тер­бург­ско­го музея Алек­сандра Су­во­ро­ва пре­вра­ти­лись в труху де­сят­ки фи­гу­рок  — в под­ва­ле, где они хра­ни­лись, во время су­ро­вой зимы лоп­ну­ли ба­та­реи отоп­ле­ния.

При фа­зо­вом пе­ре­хо­де скач­ком из­ме­нил­ся ко­эф­фи­ци­ент теп­ло­во­го рас­ши­ре­ния ве­ще­ства.

Какое(-ие) утвер­жде­ние(-я) спра­вед­ли­во(-ы)?

А.  При дан­ном пе­ре­хо­де не вы­де­ля­лась и не по­гло­ща­лась теп­ло­та.

Б.  Дан­ный пе­ре­ход яв­ля­ет­ся фа­зо­вым пе­ре­хо­дом вто­ро­го рода.

 

1)  толь­ко А

2)  толь­ко Б

3)  и А, и Б

4)  ни А, ни Б

19.  
i

Три ма­те­ри­аль­ные точки на­чи­на­ют дви­гать­ся без на­чаль­ной ско­ро­сти из точки с ко­ор­ди­на­той x = 0 вдоль го­ри­зон­таль­ной оси OX. На ри­сун­ках изоб­ра­же­ны гра­фи­ки за­ви­си­мо­стей ки­не­ма­ти­че­ских ха­рак­те­ри­стик (про­ек­ции ско­ро­сти, про­ек­ции уско­ре­ния и ко­ор­ди­на­ты) этих тел от вре­ме­ни. Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между гра­фи­ка­ми и за­ви­си­мо­стя­ми ко­ор­ди­нат тел от вре­ме­ни: к каж­до­му эле­мен­ту пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щий эле­мент из вто­ро­го и вне­си­те в стро­ку от­ве­тов вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

ГРА­ФИ­КИ

А)  

Б)  

В)  

ЗА­ВИ­СИ­МО­СТИ

1)  x = 6t в квад­ра­те

2)  x = 3t в квад­ра­те

3)  x =1,5t в квад­ра­те

4)  x = 6t

5)   x =3t

За­пи­ши­те в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам:

АБВ
20.  
i

Элек­три­че­ская цепь со­сто­ит (см. рис.) из двух про­во­лок дли­ной L и 2L оди­на­ко­во­го по­пе­реч­но­го се­че­ния, вольт­мет­ра и ам­пер­мет­ра, ис­точ­ни­ка по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния и ключа. Со­про­тив­ле­ния со­еди­ни­тель­ных про­во­дов пре­не­бре­жи­мо малы. Из­на­чаль­но ключ за­мкнут в по­ло­же­нии 1. Затем ключ пе­ре­во­дят в по­ло­же­ние 2.

Для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1)  уве­ли­чи­ва­ет­ся;

2)  умень­ша­ет­ся;

3)  не из­ме­ня­ет­ся.

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКАЯ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НА

A)  со­про­тив­ле­ние цепи

Б)  по­ка­за­ние вольт­мет­ра

B)  по­ка­за­ние ам­пер­мет­ра

ХА­РАК­ТЕР ИЗ­МЕ­НЕ­НИЯ

1)  уве­ли­чи­ва­ет­ся

2)  умень­ша­ет­ся

3)  не из­ме­ня­ет­ся

AБВ
21.  
i

Две оди­на­ко­вые ме­тал­ли­че­ские гиль­зы висят на не­про­во­дя­щих нитях на малом рас­сто­я­нии друг от друга. Одна гиль­за за­ря­же­на от­ри­ца­тель­но, дру­гая  — не за­ря­же­на.

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

1)  Две ме­тал­ли­че­ские гиль­зы, одна из ко­то­рых за­ря­же­на, все­гда при­тя­ги­ва­ют­ся.

2)  Если, не ка­са­ясь гильз ру­ка­ми, при­ве­сти их в со­при­кос­но­ве­ние, то обе гиль­зы будут за­ря­же­ны раз­но­имен­ным за­ря­дом и нач­нут при­тя­ги­вать­ся силь­нее.

3)  Если, не ка­са­ясь гильз ру­ка­ми, при­ве­сти их в со­при­кос­но­ве­ние, то они будут иметь оди­на­ко­вые за­ря­ды.

4)  Если при­кос­нуть­ся к за­ря­жен­ной гиль­зе рукой, то ее заряд не­мно­го уве­ли­чит­ся.

5)  Для того чтобы между гиль­за­ми воз­ник­ло элек­три­че­ское поле, не­об­хо­ди­мо, чтобы за­ря­ды гильз были раз­но­имен­ны­ми.

22.  
i

На ри­сун­ке изоб­ра­же­ны два тер­мо­мет­ра, вхо­дя­щие в со­став пси­хро­мет­ра, уста­нов­лен­но­го в не­ко­то­ром по­ме­ще­нии. Объем по­ме­ще­ния 80 м3.

Ис­поль­зуя пси­хро­мет­ри­че­скую таб­ли­цу, из пред­ло­жен­но­го пе­реч­ня утвер­жде­ний вы­бе­ри­те два пра­виль­ных. Ука­жи­те их но­ме­ра.

1)  От­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха в этом по­ме­ще­нии равна 65%.

2)  Плот­ность во­дя­но­го пара в воз­ду­хе в этом по­ме­ще­нии равна ≈ 10,0 г/м3.

3)  Если тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха в этом по­ме­ще­нии по­ни­зит­ся на 1 гра­дус, то по­ка­за­ние влаж­но­го тер­мо­мет­ра тоже умень­шит­ся на 1 гра­дус.

4)  Чтобы в этом по­ме­ще­нии вы­па­ла роса, тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха в по­ме­ще­нии долж­на умень­шить­ся на 11 °C.

5)  Масса во­дя­но­го пара в этом по­ме­ще­нии равна 2,23 кг.

 

23.  
i

Фа­зо­вые пе­ре­хо­ды

Из­вест­но, что при из­ме­не­нии внеш­них усло­вий  — тем­пе­ра­ту­ры или дав­ле­ния  — ве­ще­ство может из­ме­нять свое аг­ре­гат­ное со­сто­я­ние (пе­ре­хо­дить из га­зо­об­раз­ной формы в жид­кую, из жид­кой в твер­дую, либо из га­зо­об­раз­ной в твер­дую, и об­рат­но). Од­на­ко, как по­ка­зы­ва­ет опыт, воз­мо­жен и дру­гой тип пре­вра­ще­ния ве­ще­ства. Ве­ще­ство при из­ме­не­нии внеш­них усло­вий может из­ме­нять какие-либо свои свой­ства, оста­ва­ясь при этом в преж­нем аг­ре­гат­ном со­сто­я­нии. Такие из­ме­не­ния свойств ве­ще­ства на­зы­ва­ют фа­зо­вы­ми пе­ре­хо­да­ми, и го­во­рят, что ве­ще­ство пе­ре­шло из одной фазы в дру­гую. Любое из­ме­не­ние аг­ре­гат­но­го со­сто­я­ния, есте­ствен­но, яв­ля­ет­ся фа­зо­вым пе­ре­хо­дом. Об­рат­ное утвер­жде­ние не­вер­но. Таким об­ра­зом, фа­зо­вый пе­ре­ход  — более ши­ро­кое по­ня­тие, чем из­ме­не­ние аг­ре­гат­но­го со­сто­я­ния.

Раз­ли­ча­ют два ос­нов­ных типа фа­зо­вых пе­ре­хо­дов. Их так и на­зы­ва­ют  — фа­зо­вый пе­ре­ход пер­во­го рода и фа­зо­вый пе­ре­ход вто­ро­го рода. При фа­зо­вом пе­ре­хо­де пер­во­го рода скач­ком из­ме­ня­ют­ся плот­ность ве­ще­ства и его внут­рен­няя энер­гия (при этом дру­гие ха­рак­те­ри­сти­ки также могут ме­нять­ся). По­след­нее озна­ча­ет, что при фа­зо­вом пе­ре­хо­де пер­во­го рода вы­де­ля­ет­ся или по­гло­ща­ет­ся теп­ло­та. При­ме­ра­ми фа­зо­во­го пе­ре­хо­да пер­во­го рода как раз могут слу­жить упо­мя­ну­тые выше из­ме­не­ния аг­ре­гат­но­го со­сто­я­ния ве­ще­ства. На­при­мер, при пре­вра­ще­нии воды в лед плот­ность ве­ще­ства умень­ша­ет­ся (ве­ще­ство рас­ши­ря­ет­ся) и вы­де­ля­ет­ся теп­ло­та за­мер­за­ния (рав­ная по мо­ду­лю теп­ло­те плав­ле­ния, по­гло­ща­ю­щей­ся при об­рат­ном фа­зо­вом пе­ре­хо­де). При этом умень­ша­ет­ся удель­ная теп­ло­ем­кость ве­ще­ства.

При фа­зо­вом пе­ре­хо­де вто­ро­го рода плот­ность ве­ще­ства и его внут­рен­няя энер­гия оста­ют­ся не­из­мен­ны­ми, по­это­му такие пе­ре­хо­ды могут быть внеш­не не­за­мет­ны­ми. Зато скач­ко­об­раз­но из­ме­ня­ют­ся удель­ная теп­ло­ем­кость ве­ще­ства, его ко­эф­фи­ци­ент теп­ло­во­го рас­ши­ре­ния и не­ко­то­рые дру­гие ха­рак­те­ри­сти­ки. При­ме­ра­ми фа­зо­вых пе­ре­хо­дов вто­ро­го рода могут слу­жить пе­ре­ход ме­тал­лов и спла­вов из обыч­но­го со­сто­я­ния в сверх­про­во­дя­щее, а также пе­ре­ход твер­дых ве­ществ из аморф­но­го со­сто­я­ния в стек­ло­об­раз­ное.

Ин­те­рес­ные при­ме­ры фа­зо­вых пе­ре­хо­дов пер­во­го рода на­блю­да­ют­ся у не­ко­то­рых ме­тал­лов. На­при­мер, если на­гре­вать же­ле­зо, то при до­сти­же­нии тем­пе­ра­ту­ры +917 °C про­ис­хо­дит пе­ре­строй­ка его кри­стал­ли­че­ской ре­шет­ки, в ре­зуль­та­те чего на­блю­да­ет­ся уве­ли­че­ние плот­но­сти ве­ще­ства и по­гло­ща­ет­ся теп­ло­та фа­зо­во­го пе­ре­хо­да. Этот фа­зо­вый пе­ре­ход об­ра­тим  — при по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры об­рат­но до +917 °C плот­ность же­ле­за, на­о­бо­рот, умень­ша­ет­ся, и про­ис­хо­дит вы­де­ле­ние теп­ло­ты фа­зо­во­го пе­ре­хо­да.

Фа­зо­вые пе­ре­хо­ды могут быть и не­об­ра­ти­мы­ми. Ярким при­ме­ром та­ко­го пе­ре­хо­да может слу­жить пре­вра­ще­ние так на­зы­ва­е­мо­го «бе­ло­го олова» в так на­зы­ва­е­мое «серое олово». При ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре белое олово яв­ля­ет­ся пла­стич­ным ме­тал­лом. При по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры до при­мер­но +13 °C оно на­чи­на­ет мед­лен­но пе­ре­хо­дить в дру­гое фа­зо­вое со­сто­я­ние  — серое олово  — в ко­то­ром олово су­ще­ству­ет в виде по­рош­ка. Фа­зо­вый пе­ре­ход про­ис­хо­дит с очень малой ско­ро­стью (то есть после по­ни­же­ния тем­пе­ра­ту­ры ниже точки фа­зо­во­го пе­ре­хо­да олово все еще оста­ет­ся белым, но это со­сто­я­ние не­ста­биль­но). Од­на­ко фа­зо­вый пе­ре­ход резко уско­ря­ет­ся при по­ни­же­нии тем­пе­ра­ту­ры до –33 °C, а также при кон­так­те се­ро­го олова с белым оло­вом. По­сколь­ку при дан­ном фа­зо­вом пе­ре­хо­де про­ис­хо­дит рез­кое умень­ше­ние плот­но­сти (и уве­ли­че­ние объ­е­ма), то оло­вян­ные пред­ме­ты рас­сы­па­ют­ся в по­ро­шок, при­чем по­па­да­ние этого по­рош­ка на «не по­ра­жен­ные» пред­ме­ты при­во­дит к их быст­рой порче (пред­ме­ты как бы «за­ра­жа­ют­ся»). Вер­нуть серое олово в ис­ход­ное со­сто­я­ние воз­мож­но толь­ко путем его пе­ре­плав­ки.

Опи­сан­ное яв­ле­ние по­лу­чи­ло на­зва­ние «оло­вян­ная чума». Оно яви­лось ос­нов­ной при­чи­ной ги­бе­ли экс­пе­ди­ции Р. Ф. Скот­та к Юж­но­му по­лю­су в 1912 г. (экс­пе­ди­ция оста­лась без топ­ли­ва  — оно вы­тек­ло из баков, за­па­ян­ных оло­вом, ко­то­рое по­ра­зи­ла «оло­вян­ная чума»). Также су­ще­ству­ет ле­ген­да, со­глас­но ко­то­рой одной из при­чин не­уда­чи армии На­по­лео­на в Рос­сии яви­лись силь­ные зим­ние мо­ро­зы, ко­то­рые пре­вра­ти­ли в по­ро­шок оло­вян­ные пу­го­ви­цы на мун­ди­рах сол­дат. «Оло­вян­ная чума» по­гу­би­ла мно­гие цен­ней­шие кол­лек­ции оло­вян­ных сол­да­ти­ков. На­при­мер, в за­пас­ни­ках пе­тер­бург­ско­го музея Алек­сандра Су­во­ро­ва пре­вра­ти­лись в труху де­сят­ки фи­гу­рок  — в под­ва­ле, где они хра­ни­лись, во время су­ро­вой зимы лоп­ну­ли ба­та­реи отоп­ле­ния.

Один конец же­лез­ной про­во­ло­ки при­кре­пи­ли к не­по­движ­но­му шта­ти­ву, а ко вто­ро­му концу при­кре­пи­ли груз и пе­ре­ки­ну­ли про­во­ло­ку через не­по­движ­ный блок, в ре­зуль­та­те чего она ока­за­лась на­тя­ну­той го­ри­зон­таль­но, по­лу­чив воз­мож­ность из­ме­нять свою длину. Через про­во­ло­ку про­пу­сти­ли элек­три­че­ский ток, на­грев ее до крас­но­го ка­ле­ния. Затем силу тока на­ча­ли мед­лен­но умень­шать, по­сте­пен­но по­ни­жая тем­пе­ра­ту­ру про­во­ло­ки. При осты­ва­нии про­во­ло­ка све­ти­лась все менее ярко и, вслед­ствие теп­ло­во­го сжа­тия, мед­лен­но уко­ра­чи­ва­лась. При тем­пе­ра­ту­ре +917 °C про­изо­шел фа­зо­вый пе­ре­ход. Ука­жи­те, что про­изо­шло с яр­ко­стью све­че­ния про­во­ло­ки в мо­мент фа­зо­во­го пе­ре­хо­да  — она на­ча­ла све­тить­ся более ярко или более туск­ло по срав­не­нию с мо­мен­том, пред­ше­ству­ю­щим фа­зо­во­му пе­ре­хо­ду?

Ответ по­яс­ни­те.

24.  
i

(По ма­те­ри­а­лам Кам­зее­вой Е. Е.)

Ис­поль­зуя ка­рет­ку (бру­сок) с крюч­ком, ди­на­мо­метр, один груз, на­прав­ля­ю­щую рейку, со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для опре­де­ле­ния ко­эф­фи­ци­ен­та тре­ния сколь­же­ния между ка­рет­кой и по­верх­но­стью рейки.

В от­ве­те:

1.  сде­лай­те ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки;

2.  за­пи­ши­те фор­му­лу для рас­че­та ко­эф­фи­ци­ен­та тре­ния сколь­же­ния;

3.  ука­жи­те ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ния веса ка­рет­ки с гру­зом и силы тре­ния сколь­же­ния при дви­же­нии ка­рет­ки по по­верх­но­сти рейки;

4.  за­пи­ши­те чис­лен­ное зна­че­ние ко­эф­фи­ци­ен­та тре­ния сколь­же­ния.

 

Ха­рак­те­ри­сти­ка обо­ру­до­ва­ния

При вы­пол­не­нии за­да­ния ис­поль­зу­ет­ся ком­плект обо­ру­до­ва­ния в со­ста­ве:

· ка­рет­ка мас­сой (100 ± 2) г;

· 1 груз мас­сой (100 ± 2) г;

· ди­на­мо­метр школь­ный с пре­де­лом из­ме­ре­ния 4 Н (C = 0,1 Н);

· на­прав­ля­ю­щая рейка.

25.  
i

Два сплош­ных брус­ка из­го­тов­ле­ны из раз­лич­ных ма­те­ри­а­лов: бру­сок 1  — из ма­те­ри­а­ла плот­но­стью ρ , бру­сок 2  — из ма­те­ри­а­ла плот­но­стью 2ρ . Объ­е­мы брус­ков оди­на­ко­вы. Брус­ки, за­креп­лен­ные на нитях, урав­но­ве­ше­ны на ры­чаж­ных весах. На­ру­шит­ся ли рав­но­ве­сие весов, если, не сни­мая брус­ки с весов, опу­стить их в жид­кость плот­но­стью ρ/2 ? Ответ по­яс­ни­те.

26.  
i

1 литр гли­це­ри­на и 2 литра воды на­ли­ва­ют в сосуд и ак­ку­рат­но пе­ре­ме­ши­ва­ют. Счи­тая, что объем смеси жид­ко­стей равен сумме их на­чаль­ных объ­е­мов, опре­де­ли­те плот­ность об­ра­зо­вав­ше­го­ся рас­тво­ра.

27.  
i

Двум уче­ни­кам вы­да­ли по че­ты­ре оди­на­ко­вых ре­зи­сто­ра со­про­тив­ле­ни­ем 2 Ом каж­дый, со­еди­ни­тель­ные про­во­да, ис­точ­ник по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния U = 5 В и очень хо­ро­ший ам­пер­метр. Пер­вый уче­ник со­брал цепь, изоб­ра­жен­ную на ри­сун­ке 1, вто­рой уче­ник со­брал цепь, изоб­ра­жен­ную на ри­сун­ке 2.

 

 

Опре­де­ли­те раз­ность по­ка­за­ний ам­пер­мет­ров вто­ро­го и пер­во­го уче­ни­ков.