Для решения задания № 30 требуется знание как основ МКТ, так и базовых понятий термодинамики. Кроме этого, вероятно применение при этом величин (законов и т.д.) из гидроаэродинамики. Распространенным при решении заданий такого плана является использование тех или иных табличных данных. Актуальные сведения, которые могут потребоваться, приведены в разделе теории.

Теория к заданию №30 ЕГЭ по физике

Парциальное давление

Парциальным называют давление произвольной части данного газа, представляющего собой газовую смесь. Давление газовой смеси в этом смысле представляет собой сумму парциальных давлений ее компонентов в той или иной ее точке. В задачах парциальное давление представляет собой произвольное давление данного (в условии) газа в произвольный момент времени и при определенной температуре.

Относительная влажность

Относительная влажность изначально определяется как отношение абсолютной влажности к количеству влаги (водяного пара), необходимой для насыщения воздуха объемом 1 м 3 при заданной температуре. Из этого определения следует альтернативное соотношение, которое является более востребованным при решении практических задач:

где р – парциальное давление, р н – давление (при данной температуре) насыщенного пара.

Относительная влажность всегда меньше единицы и выражается в долях или процентах.

Закон Паскаля

Производимое на газ или жидкость давление передается во всех направлениях одинаково. Поскольку речь в данном случае идет о давлении в целом, а не в конкретной точке газа или жидкости, то закон действует для таких сред и в поле силы тяжести.

Закон Паскаля, по сути, позволяет составить уравнение результирующего давления, собрав в едином равенстве все действующие на жидкость или газ силы и обозначить их равнодействующую.

Разбор типовых вариантов №30 по физике

Демонстрационный вариант 2018

В комнате 4х5х3 м, в которой воздух имеет температуру 10 0 С и относительную влажность 30%, включили увлажнитель воздуха производительностью 0,2 л/ч. Чему станет равна относительная влажность воздуха в комнате через 1,5 ч? Давление насыщенного водяного пара при температуре 10 0 С равно 1,23 кПа. Комнату считать герметичным сосудом.

Алгоритм решения:

Определяем объем комнаты. Переведем в СИ несоответствующие ей числовые данные из условия. Переводим относит.влажность из процентов в доли. Запишем дополнительно необходимые табличные величины – молярную массу и плотность воды.
Записываем формулу для расчета начальной и искомой относит.влажности. Находим отношение этих величин (1).
Записываем ур-ние Менделеева-Клапейрона. Из него выражаем давление р 1 и р 2 . Подставляем эти формулы в (1), получаем отношение относит.влажностей, выраженное через массы влаги. Выражаем массу конечную через начальную. Фиксируем это в отношении. Далее выражаем конечную влажность через начальную (2).
Находим массу испарившейся из увлажнителя воды. Это можно сделать, используя величину производительности увлажнителя (3).
Находим начальную массу влаги (воды) в комнате. Для этого используем ур-ние Менделеева-Клапейрона и соответствующую формулу относит.влажности (4).
Формулы (3) и (4) подставляем в итоговую (2). Вычисляем искомую величину.
Записываем ответ.

Решение:

Объем комнаты как параллелепипеда найдем по формуле: , где ɑ, b и c – ее линейные параметры. Отсюда: . Переводим в СИ данные из условия: Т=10 0 С=283 К; q=0,2 л/ч=0,2·10 -3 м 3 /ч; р н =1,23 кПа=1,23·10 3 Па. Относит.влажность: φ 1 =0,3. Молярная масса воды: μ=18·10 -3 кг/моль. Ее плотность: ρ=10 3 кг/м 3 .
Относит.влажность через 1,5 ч равна . Начальная относит.влажность: . Отсюда получаем отношение: .
Согласно ур-нию Менделеева-Клапейрона . Отсюда , . Здесь T, μ и V индексов не имеют, поскольку по условию с течением времени не меняются. Поэтому, подставив эти формулы в (1), получим: , где ∆m – масса испарившейся из увлажнителя воды. Отсюда: .
Массу ∆m найдем, используя q: . Это уравнение следует из физической сущности величины и основывается на ее единице измерения. Найдем из него V в: . Поскольку в данном случае , то .
Из ур-ния Менделеева-Клапейрона выразим начальную массу m 1: . Парциальное давление p 1 для этой формулы выражаем из формулы для начальной относит.влажности: . Тогда имеем: .
(3,4) → (2) :

Ответ: 83%.

Первый вариант (Демидова, № 5)

В запаянной с одного конца длинной горизонтальной стеклянной трубке постоянного сечения (см. рисунок) находится столбик воздуха длиной l 1 = 30 см, запертый столбиком ртути. Если трубку поставить вертикально отверстием вверх, то длина воздушного столбика под ртутью будет равна l 2 = 25 см. Какова длина ртутного столбика? Атмосферное давление 750 мм рт. ст. Температуру воздуха в трубке считать постоянной.

Алгоритм решения:

Переводим в СИ несоответствующие ей данные из условия. Записываем дополнительно необходимое для решение значение плотности ртути.
Записываем формулу для объема воздуха в трубке при ее горизонтальном положении. Определяем давление, испытываемое при этом столбиком воздуха.
Находим те же параметры для трубки в вертикальном положении.
Определяем вид изопроцесса, записываем уравнение соответствующего закона. Выражаем из него длину столбика. Находим ее числовое значение.
Записываем ответ.

Решение:

Ответ: 15 см.

Второй вариант (Демидова, № 25)

Сферическую оболочку воздушного шара делают из материала, квадратный метр которого имеет массу 2 кг. Шар наполняют гелием при атмосферном давлении 10 5 Па. Определите минимальную массу оболочки, при которой шар начнет поднимать сам себя. Температура гелия и окружающего воздуха одинакова и равна 0 0 С. (Площадь сферы , объем шара .)

Алгоритм решения:

Переводим в СИ величину температуры. Записываем дополнительно табличные данные, которые потребуются для решения задачи.
Выразим искомую массу оболочки через площадь оболочки (1).
Найдем радиус шара. Вычислим его значение.
Определяем величину искомой массы оболочки.
Записываем ответ.

Решение:

Т=0 0 С=273 К. Дополнительные табличные данные: молярная масса гелия μ Не =4·10 -3 кг/моль; молярная масса воздуха μ в =29·10 -3 кг/моль.
Искомая величина m o может быть выражена так: , где m 1 – данная в условии масса 1 кв.метра ткани. Используя предоставленную в условии формулу для S, получим: .
Чтобы найти r шара, воспользуемся оговоркой в условии о том, что шар должен начать подниматься. В этот момент действующая на него сила Архимеда начинает превышать силу тяжести, т.е. . При этом минимальному r соответствует ситуация, когда . Сила Архимеда в этом случае равна весу воздуха, который вытесняет (поднимает) шар, т.е. объему воздуха в шаре. Отсюда , где m вв – масса вытесненного воздуха. Масса шара составляет: . Соответственно, получаем: . Чтобы найти эти массы, используем ур-ние Менделеева-Клапейрона . Из него следует, что: , . Давление, объем и температура в обоих случаях одинаковы. Следовательно, . (2) = (1) : . Используя предоставленную в условии формулу для объема, получим: .
Из (1) найдем миним.массу оболочки: .

1) ЕДИНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКЗАМЕН ПО ФИЗИКЕ ДЛИТСЯ 235 мин

2) СТРУКТУРА КИМов - 2018 и 2019 по сравнению с 2017г. несколько ИЗМЕНИЛАСЬ: Вариант экзаменационной работы будет состоять из двух частей и включит в себя 32 задания. Часть 1 будет содержать 24 задания с кратким ответом, в том числе задания с самостоятельной записью ответа в виде числа, двух чисел или слова, а также задания на установление соответствия и множественный выбор, в которых ответы необходимо записать в виде последовательности цифр. Часть 2 будет содержать 8 заданий, объединенных общим видом деятельности – решение задач. Из них 3 задания с кратким ответом (25–27) и 5 заданий (28–32), для которых необходимо привести развернутый ответ. В работу будут включены задания трех уровней сложности. Задания базового уровня включены в часть 1 работы (18 заданий, из которых 13 заданий с записью ответа в виде числа, двух чисел или слова и 5 заданий на соответствие и множественный выбор). Задания повышенного уровня распределены между частями 1 и 2 экзаменационной работы: 5 заданий с кратким ответом в части 1, 3 задания с кратким ответом и 1 задание с развернутым ответом в части 2. Последние четыре задачи части 2 являются заданиями высокого уровня сложности. Часть 1 экзаменационной работы будет включать два блока заданий: первый проверяет освоение понятийного аппарата школьного курса физики, а второй – овладение методологическими умениями. Первый блок включает 21 задание, которые группируются, исходя из тематической принадлежности: 7 заданий по механике, 5 заданий по МКТ и термодинамике, 6 заданий по электродинамике и 3 по квантовой физике.

Новым заданием базового уровня сложности является последнее задание первой части (24 позиция), приуроченное к возвращению курса астрономии в школьную программу. Задание имеет характеристику типа «выбор 2 суждений из 5». Задание 24, как и другие аналогичные задания в экзаменационной работе, оценивается максимально в 2 балла, если верно указаны оба элемента ответа, и в 1 балл, если в одном из элементов допущена ошибка. Порядок записи цифр в ответе значения не имеет. Как правило, задания будут иметь контекстный характер, т.е. часть данных, необходимых для выполнения задания будут приводиться в виде таблицы, схемы или графика.

В соответствии с этим заданием в кодификаторе добавился подраздел «Элементы астрофизики» раздела «Квантовая физика и элементы астрофизики», включающий следующие пункты:

· Солнечная система: планеты земной группы и планеты-гиганты, малые тела Солнечной системы.

· Звёзды: разнообразие звездных характеристик и их закономерности. Источники энергии звезд.

· Современные представления о происхождении и эволюции Солнца и звёзд. Наша галактика. Другие галактики. Пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной.

· Современные взгляды на строение и эволюцию Вселенной.

подробнее о структуре КИМ-2018 Вы можете узнать, посмотрев вебинар с участием М.Ю. Демидовой https://www.youtube.com/watch?v=JXeB6OzLokU либо в документе, приведенном ниже.

ЕГЭ-2012. Физика. Типовые экзаменационные варианты: 32 варианта: 9-11 классы. Под ред. Демидовой М.Ю.

М.: 2011. - 272 с.

Впервые серия «ЕГЭ-2011. ФИПИ-школе» предоставляет возможность систематической качественной подготовки к Единому государственному экзамену как в рамках школьных занятий, так и самостоятельно.

Сборник содержит систему тематических вариантов по всем разделам ЕГЭ - тренировочные и итоговые варианты, которые охватывают пройденные темы школьного курса физики (всего 22 варианта). Для закрепления знаний и интенсивной тренировки предлагаются 10 типовых вариантов ЕГЭ.

В сборнике представлены спецификация тематических тренировочных вариантов и система оценивания заданий. Ответы ко всем вариантам позволяют правильно оценить успешность выполнения заданий.

Формат: pdf

Размер: 12,5 Мб

Скачать: drive.google

СОДЕРЖАНИЕ
Введение 4
Спецификация тематических тренировочных вариантов 6
Справочные данные 7
ТЕМАТИЧЕСКИЕ ТРЕНИРОВОЧНЫЕ ВАРИАНТЫ
РАЗДЕЛ 1. МЕХАНИКА 9
Вариант 1.1. «Кинематика», «Динамика» 9
Вариант 1.2. «Кинематика», «Динамика» 15
Вариант 1.3. «Законы сохранения в механике» 18
Вариант 1.4. «Законы сохранения в механике» 24
Вариант 1.5. «Статика» 27
Вариант 1.6. «Колебания и волны» 33
Итоговый вариант 1. «Механика» 39
Итоговый вариант 2. «Механика» 47
РАЗДЕЛ 2. МКТ И ТЕРМОДИНАМИКА 55
Вариант 2.1. «Молекулярная физика» 55
Вариант 2.2. «Термодинамика» 61
Вариант 2.3. «МКТ и термодинамика» 68
Вариант 2.4. «МКТ и термодинамика» . 71
Итоговый вариант 3. «Механика», «МКТ и термодинамика» 74
Итоговый вариант 4. «Механика», «МКТ и термодинамика» 83
РАЗДЕЛ 3. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА 92
Вариант 3.1. «Электростатика», «Постоянный ток», «Магнитное поле» 92
Вариант 3.2. «Электростатика», «Постоянный ток», «Магнитное поле» 98
Вариант 3.3. «Электромагнитная индукция», «Электромагнитные колебания», «Оптика» . 101
Вариант 3.4. «Электромагнитная индукция», Электромагнитные колебания», «Оптика» . 108
Итоговый вариант 5. «Механика», «МКТ и термодинамика», «Электродинамика» 111
Итоговый вариант 6. «Механика», «МКТ и термодинамика», «Электродинамика» 121
РАЗДЕЛ 4. КВАНТОВАЯ ФИЗИКА 130
Вариант 4.1. «Квантовая физика» 130
Вариант 4.2. «Квантовая физика» 137
ТИПОВЫЕ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВАРИАНТЫ
Инструкция по выполнению работы 140
Вариант 1 143
Вариант 2 151
Вариант 3 158
Вариант 4 165
Вариант 5 172
Вариант 6 180
Вариант 7 187
Вариант 8 194
Вариант 9 201
Вариант 10 209
ОТВЕТЫ К ТЕМАТИЧЕСКИМ ТРЕНИРОВОЧНЫМ ВАРИАНТАМ 217
ОТВЕТЫ К ТИПОВЫМ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫМ ВАРИАНТАМ 246

Серия «ЕГЭ. ФИПИ - школе» подготовлена разработчиками контрольных измерительных материалов (КИМ) единого государственного экзамена.
В сборнике представлены:
30 типовых экзаменационных вариантов, составленных в соответствии с проектом демоверсии КИМ ЕГЭ по физике 2017 года;
инструкция по выполнению экзаменационной работы;
ответы ко всем заданиям;
критерии оценивания.
Выполнение заданий типовых экзаменационных вариантов предоставляет обучающимся возможность самостоятельно подготовиться к государственной итоговой аттестации в форме ЕГЭ, а также объективно оценить уровень своей подготовки к экзамену. Учителя могут использовать типовые экзаменационные варианты для организации контроля результатов освоения школьниками образовательных программ среднего общего образования и интенсивной подготовки обучающихся к ЕГЭ.

Примеры.
Кубик массой 1 кг покоится на гладком горизонтальном столе, сжатый с боков пружинами (см. рисунок). Первая пружина сжата на 4 см, а вторая сжата на 3 см. Жёсткость второй пружины k 2 = 600 Н/м. Чему равна жёсткость первой пружины k 1 ?

Частота свободных вертикальных гармонических колебаний пружинного маятника равна 4 Гц. Какой будет частота таких колебаний маятника, если увеличить жёсткость его пружины в 4 раза?

В инерциальной системе отсчёта вдоль оси О х движется тело массой 20 кг. На рисунке приведён график зависимости проекции скорости V x этого тела от времени t. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.
1) Модуль ускорения тела в промежутке времени от 0 до 20 с в два раза больше модуля ускорения тела в промежутке времени от 60 до 80 с.
2) В промежутке времени от 0 до 10 с тело переместилось на 20 м.
3) В момент времени 40 с равнодействующая сил, действующих на тело, равна 0.
4) В промежутке времени от 80 до 100 с импульс тела уменьшился на 60 кг м/с.
5) Кинетическая энергия тела в промежутке времени от 10 до 20 с увеличилась в 2 раза.

В результате перехода искусственного спутника Земли с одной круговой орбиты на другую его центростремительное ускорение уменьшается. Как изменяются в результате этого перехода радиус орбиты спутника и его скорость движения по орбите вокруг Земли?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу ЕГЭ, Физика, 30 вариантов, Демидова М.Ю., 2017 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.