Preliminarūs fizikos egzamino atsakymai

Norime dar kartą priminti, kad tai yra neoficialūs, o tik preliminarūs atsakymai, kurie gali šiek tiek pakisti, atsižvelgus į vertinimo instrukciją. Tačiau tai puikus orientyras abiturientams įsivertinti, kiek gali tikėtis iš šio egzamino ir „pasimatuoti“ vieną ar kitą specialybę mūsų portalo konkursinio balo skaičiuoklėje.

Egzamino užduotis galite rasti paspaudę čia.

Taip pat primename, kad prekybos vietose jau galima rasti naujausią žurnalo „Kur stoti“ numerį, kuriame apstu informacijos apie stojimą, konkursinį balą ir panašios informacijos, aktualios abiturientams.

Portalui kurstoti.lt atsakymus ir sprendimus pateikė Lukas Stankevičius, KTU Taikomosios fizikos ir gretutinės pedagogikos bakalauro studijų absolventas bei NMA fizikos sekcijos kuratorius.

Kadangi plytos užkeltos į tą patį aukštį, tai jų mechaninės energijos pokytis abiem atvejais toks pat:

Vidutinė mechaninė galia skyrėsi, nes ji priklauso nuo laiko t, kuris skyrėsi:

Ats. A.

A netinka, nes jei neturi masės – tai juk ir nėra gravitacinės traukos. B netinka, nes ar yra oras tarp kūnų nesvarbu. C netinka, nes žmonės kad ir kaip juda, juos vis tiek Žemė traukia. D - toks jau formulės apibrėžimas.

Ats. D

Mechaninis darbas randamas pagal formulę:

C atvejis būtent ir parodo stačiakampio plotą, sudauginus jėgą F iš kelio s.

Ats. C

Kadangi kūnai yra vienodame aukštyje, tai nusileidus, jų nevienoda potencinė energija pavirs nevienoda kinetine energija

Kūnų greičius nusileidus galima išsireikšti:

Analogiškai antrajam kūnui:

Taigi gavome, kad nusileidę kūnai įgis vienodą greitį.

Ats. C

v_x rodo, kad kulkos greitis horizontu buvo pastovus. Tai reiškia, kad buvo šauta arba lygiagrečiai su horizontu, arba kampu į horizontą.

v_y rodo, kad buvo pradinis kulkos greitis vertikalia kryptimi, bet vis mažėjo, paskui pakeitė kryptį žemyn ir toliau didėjo žemyn. Tai reiškia, kad buvo šauta arba vertikaliai aukštyn, arba kampu į horizontą. Jei būtų šauta žemyn, pradinis greitis būtų iškart neigiamas.

Abu grafikai, rodo, kad buvo šauta kampu į horizontą.

Ats. D.

Kad išlaikyti x atstumu įtemptą spyruoklę, reikia jėgos F=kx. Darbą galime rasti A=Fs. Galėtume iškart įstatyti jėgą, bet ji kito! Reikia atsižvelgti į tai. Reikia integruoti, arba išmąstyti kaip yra 03 užduotyje C grafikas. Darbas bus plotas figūros, kurios kairės ilgis 2N, dešinės 4N, o atstumas tarp šių kraštinių – 2 cm. Na, o tokios trapecijos plotas yra

Ats. B.

Kūno kinetinė energija priklauso nuo greičio. Greitį rasime gavę išvestinę laiko atžvilgiu iš koordinatės lygties:

Na ir kinetinė energija tuomet:

Įstatę vis didesnes laiko t reikšmes matytume, kad kinetinė energija darosi vis didesnė.

Ats. A.

Vidinės energijos pokytis ∆U lygus gauto šilumos kiekio ir išorinių jėgų atlikto darbo A sumai:

Išorinės jėgos spausdamos atliko darbą A=99J. Vidinės energijos pokytis yra ∆U=66J. Tuomet gautas iš aplinkos šilumos kiekis yra:

Kadangi gavome su minuso ženklu, vadinasi ne gautas šilumos kiekis, kaip pagal apibrėžimą, o atvirkščiai – atidavė 33 J.

Ats. A.

Šiluminės mašinos naudingumo koeficientas yra lygus šiluminės mašinos atlikto darbo A‘ ir iš šildytuvo gauto šilumos kiekio Q₁ santykiui. Atliktą darbą dar galima išreikšti kaip viso gauto šilumos kiekio Q₁ ir iššvaistyto šilumos kiekio Q₂ skirtumą:

Taigi, išsireiškiame nuostolius Q₂:

Ats. C

Santykinis drėgnis – absoliučiojo drėgnio (vandens garų tankis tam tikroje temperatūroje) ir sočiųjų vandens garų tankio tam tikroje temperatūroje santykis:

Kadangi sotieji garai vėsinami, jie ir toliau išlieka sočiaisiais: p = p_s.

Ats. D.

Vienintelės judančios dalelės čia yra elektronai, jie yra neigiami. Įžeminus krūviai neutralizuojasi – į kūną atkeliaus neigiamosios dalelės.

Ats.: D.

Viršuje kairėje ir dešinėje elektronai vienas kito elektrinį lauką atstoja – rezultatas 0. Taigi lieka tik apatinio įtaka. Elektrinio lauko jėgų linijos baigiasi neigiamuose elektros krūviuose. Vadinasi D.

Ats.: D.

Jei esama varža yra R₁, o turi būti R₂, tai sąlygą galima užrašyti:

Varžą galima išreikšti:

Išreikšime plotą S per skersmenį d:

Suprastinkime ir išreiškime d₂:

Ats.: C

Omo dėsnis:

Kiek kartų sumažėjo elektros srovės galia, rasime:

Ats.: C

Jei tarp taškų A ir B įtampa 12 V, tai vienodi rezistoriai viršutinėje dalyje pagal U_AB = U_R + U_R tarp savo gnybtų turi 6 V. Kadangi kondensatoriaus įelektrinimas pasibaigęs, tai teka nuolatinė srovė. Tuomet nuolatinė srovė dėl kondensatoriaus apatinėje dalyje neteka ir įtampa tarp kondensatoriaus plokštelių lygi įtampai tarp A ir B.

Ats.: D.

Magnetinė skvarba μ parodo, kiek kartų magnetinė indukcija B yra didesnė už magnetinę indukciją vakuume. Žinome, kad oro μ yra panaši į vakuumo. Vadinasi, didžiausią magnetinę indukciją turės ritė su feromagnetiko šerdimi, mažiausią – su diamagnetiko šerdimi. Na, o be šerdies (su oru) bus tarpinė.

B_II > B_I > B_III

Ats.: B

Virpesių kontūre maksimali kondensatoriaus elektrinio lauko energija virsta maksimalia ritės magnetinio lauko energija:

Ats.: C

Vidutinė galia lygi efektinės įtampos ir efektinės srovės sandaugai:

Ats.: A

Matome, kad padalos sužymėtos kas 50 mA. Tuomet absoliučioji paklaida bus lygi pusei vertės – 25 mA. Santykinė paklaida yra lygi absoliučiosios paklaidos ir išmatuoto dydžio santykiui:

Ats.: B.

Kintamoji įtampa tarp elemento gnybtų priklauso nuo to, kokia yra elemento varža. Jei varža pradėtų mažėti, tai įtampa – taip pat (pagal Omo dėsnį). Kondensatoriaus talpinė varža yra:

Vadinasi, didinant dažnį ω, kondensatoriaus talpinė varža mažės, o tuo pačiu – ir jo gnybtų įtampa.

Ritės induktyvioji varža:

Vadinasi, didinant dažnį ω, induktyvioji varža didės, o įtampa tarp ritės gnybtų irgi didės.

Ats.: B.

Pagal Omo dėsnį didinant įtampą, galima sumažinti srovę, o dėl didelės srovės ir atsiranda dideli šiluminiai nuostoliai. Laidai nestorinami, nes neekonomiška.

Ats.: B

Kai ant spyruoklės pakabintas kūnas yra amplitudes pozicijoje, jo visa svyravimų energija yra lygi tampriai deformuoto kūno potencinei energijai:

Tuomet prarasta energijos dalis yra:

Ats.: C

d = 1500 nm

k = 3

λ = ?

Kuo didesnis bangos ilgis, tuo labiau gardelė laužia šviesą. Maksimalus laužimas gali būti 90° kampu.

Ats.: B

Kadangi dažnis 10¹⁴ Hz didesnis už fotoefekto raudonąją ribą, tai šis visas perteklius sunaudojamas kinetinei energijai įgyti:

Ats.: B.

Ats.: B.

Gama spinduliai neturi krūvio.

Ats.: C

Galbūt dėl to, kad Merkurijus ir Venera yra arčiausiai Saulės, šios planetos neturi gamtinių palydovų. Šiek tiek toliau nutolęs gamtinis palydovas tuoj pat būtų pagautas Saulės. Tuo tarpu jei būtų arčiau, palydovas būtų sunaikintas planetos gravitacinių jėgų.

Ats.: A.

Astronominis vienetas lygus vidutiniam atstumui tarp Žemės ir Saulės. Vadinasi, iki Plutono šviesa keliaus 40 kartų ilgiau.

Ats.: D.

Ats.: B.

Antrasis Keplerio dėsnis teigia, kad arčiau žvaigždės planetos keliauja greičiau. Kadangi greitis yra didesnis, tai ir energija, bei judesio kiekis yra didesni. Bendra energija (potencinė + kinetinė) yra visada tokia pat, taigi jokie energijos tvermės dėsniai nepažeidžiami.

Ats.: D.

II dalis

1. Jėgos impulsas N·s
2. Paviršiaus įtempimo jėga N
3. Ritės induktyvumas H
4. Kintamosios srovės galia W
5. Elektronų išlaisvinimo iš metalo paviršiaus darbas J arba eV

Ats.: 0,23 m/s².

Ats.: 550 kg/m³.

Trumpai sujungus elementų baterijos gnybtus, srovė per išorinį rezistorių nebetekės. Taigi paprastas Omo dėsnis, kai visa varža yra tik vidinė elementų baterijos varža r:

Ats.: 6 A.

Ats.: 30 kartų.

Ats.: 0,24 W.

III dalis

Kai kūnas M pasieks grindis, jis sustos dėl jį veikiančios grindų tramprumo jėgos, tačiau dėl siūlo nestandumo ši jėga nepersiduos kūnui m. Taigi hipotezė neteisinga.

Aukštį aprašys formulė:

T = 0,495 N

a = 1 m/s²

Užrašykime II Niutono dėsnį antrajam kūnui M. Kūno lėkimą pagreičiui sukelia jo sunkis, bet priešinasi siūlo tempimo jėga:

čia T – siūlo tempimo jėga, veikianti antrąjį kūną vertikaliai aukštyn. Išsireiškime masę M:

Ats.: 0,055 kg.

Ats.: svorio jėga padidėjo 1,1 karto.

Svarelis m, grindų atžvilgiu leisis greičiu:

                                                            -v

Ats.: -v.

Etapas, kuriame greitis padidėjo nuo 0 m/s iki 10 m/s buvo I. Jo metu pagreitis buvo teigiamas:

Vadinasi, variklio traukos jėga buvo didesnė už pasipriešinimo.

Ats.: I.

Autobusas lėtėdamas važiavo III judėjimo etapu. Jo metu nuvažiuotas atstumas yra:

Ats.: 200 m.

Potencinės energijos skirtumas tarp kalnelių virto kinetine energija:

Ats.: √3gh

Ats.: autobusas turi važiuoti ratu, arba kelio vingiu. Tuomet jį veiks įcentrinis pagreitis.

Rimties trinties jėga veikia tokiu pačiu moduliu bet priešinga kryptimi nei jėga, bandanti išjudinti kūną. Taigi rimties trinties jėga bus lygi 20 N.

Ats. 20 N.

η = 2 mol

V = 0,025 m³

Ats.: 199536 Pa.

Pagrindinė molekulinės kinetinės teorijos lygtis:

Kylant temperatūrai, didėja molekulių kinetinė energija, didėja jų greitis. Kadangi slėgis proporcingas vidutiniam kvadratiniam greičiui, tai dėl to didėja ir slėgis.

Tinkama antroji grandinė. Pirmojoje grandinėje tekančios elektros srovės priklausomybė:

Taigi srovė gali kisti tik intervale 

Tuo tarpu II grandinėje realizuotas potenciometras ir juo lemputei galima sukurti įtampą nuo 0 iki 9 V.

Kadangi abi elementų baterijos yra vienodos, tai jos atliko vienodą darbą:

Pagal grafiką matome, kad:

Vadinasi, kad aukščiau esanti lygybė būtų teisinga, turi būti:

Ats.: rezistoriumi A tekėjo didesnio srovės stiprio elektros srovė.

Įkrauto kondensatoriaus elektrinio lauko energija yra:

Išreiškiame C:

Ats,: 1·10^-8 F.

1. Laisvieji elektronai
2. Jonai

Rutulio viduje elektrinio lauko nėra, nes dėl metalo laidumo, visame rutulyje pasiskirsto vienodas potencialas.

Ats.: už rutulio ribų ties jo paviršiumi.

Ats.: kuo magnetinės indukcijos linijos yra tankesnės, tuo didesnė magnetinė indukcija yra tose vietose.

Ats.: magnetinė indukcija [B].

Matematinės svyruoklės periodas randamas:

Tuomet matematinės svyruoklės ilgis:

Ats.: 6,33 m.

Jeigu svarelis, atlikęs visą pilną svyravimą nuėjo 12 cm kelią, tai jo amplitudė bus keturis kartus mažesnė – x_m = 3 cm = 0,03 m. Pilna lygtis SI vienetais:

                                              x(t) = 0,03 cos(0,4πt)

Ats.: x(t) = 0,03 cos(0,4πt).

Ats.: įvyko rezonansas. Vėjo gūsių dažnis sutapo su svyruoklės savuoju dažniu.

Pusiausvyros padėtyje visa energija pavirsta į kinetinę. Taigi:

Ats. 5 J.

φ₁ = 0,2π

φ₂ = 0,8π

Pagal gautą formulę:

Raskime laiko skirtumą:

Ats.: po 1,5 s.

Raskime pagreičio lygtį, suskaičiuodami koordinatės lygties antrąją išvestinę:

Gautos funkcijos nario prie kosinuso modulis ir bus pagreičio amplitudinė vertė:

Ats.: 0,0048π² m/s².

F = 0,25 m – židinio nuotolis

Laužiamoji geba:

Ats.: 4 dpt.

Glaudžiamaisiais lęšiais taisoma toliaregystė.

Ats.: toliaregystė.

Kadangi atstumas OB yra didesnis už OA, atvaizdas gaunamas padidintas ir taip atsitinka tada, kai atstumas nuo objekto iki lęšio yra tarp F ir 2F, o atstumas nuo atvaizdo iki lęšio yra daugiau nei 2F.

Ats.: 11 elektronų, 11 protonų ir 12 neutonų.

Ats.: Magnis.

Trumpesnis bangos ilgis yra didesnės energijos. Kvanto impulsas randamas:

Ats.: 1,4730·10^-21 kg·m/s.

Ats.: 186,3 MeV.

N₀/N = 32 = 2⁵

Iš grafiko matyti, kad per 15 h branduolių skaičius sumažėjo 2 kartus. Vadinasi, pusėjimo trukmė T = 15 h.

Radioaktyvių branduolių skaičiaus priklausomybė nuo pusėjimo trukmės:

Ats.: 75 h.