В четыре сосуда вертикальные сечения которых показаны на рисунке

Вариант 1

Часть 1

1. По графику зависимости модуля скорости тела от времени, представленного на рисунке, определить путь, пройденный телом от момента времени 0 с до момента времени 2 с.

Ответ: ___________ с.

2. Тележка массой 0, 1 кг удерживается на наклонной плоскости с помощью нити (см рисунок). Чему равна сила натяжения нити?

Ответ: _____________ Н.

Камень массой 1 кг брошен вертикально вверх с начальной скоростью 4 м/с. На сколько увеличится потенциальная энергия камня от начала движения к тому времени, когда скорость камня уменьшится до 2 м/с?

Ответ: ___________ Дж.

4. В четыре сосуда, вертикальные сечения которых показаны на рисунке, налита вода. Одна клеточка на рисунке соответствует 10 см. В одном из этих сосудов гидростатическое давление на дно максимально. Чему оно равно? Ускорение свободного падения принять равным10 м/с 2.

Ответ: ___________________ Па.

5. На рисунке представлен схематичный вид графика изменения кинетической энергии тела с течением времени. Выберите два верных утверждения, описывающих движение в соответствии с данным графиком.

1) В конце наблюдения кинетическая энергия тела отлична от нуля.

2) Кинетическая энергия тела в течение всего времени наблюдения уменьшается.

3) Тело брошено под углом к горизонту и упало на балкон.

4) Тело брошено вертикально вверх с балкона и упало на Землю.

5) Тело брошено под углом к горизонту с поверхности Земли и упало в кузов проезжающего мимо грузовика.

Ответ: □□

6. Груз массой m, подвешенный к пружине, совершает колебания с периодом T и амплитудой х0. Что произойдет с периодом колебаний, максимальной потенциальной энергией пружины и частотой колебаний, если при неизменной амплитуде уменьшить массу груза?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась;

2) уменьшилась;

3) не изменилась.

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

7. Груз изображенного на рисунке пружинного маятника может совершать гармонические колебания между точками 1 и 3.

Период колебаний груза Т. Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих колебания груза после начала колебаний из положения в точке 1.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А)

Б)

1) Потенциальная энергия пружинного маятника;

2) Кинетическая энергия груза на пружине;

3) Проекция скорости груза на ось Ох;

4) Проекция ускорения груза на ось

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Ответ:

В баллоне емкостью 20 л находится кислород при температуре 16 0 С под давлением 107 Па. Какой объем займет этот газ при нормальных условиях? Ответ выразите в кубических метрах с точностью до сотых.

Ответ: ____________м 3.

9. Идеальный газ получил количество теплоты 100 Дж и при этом внутренняя энергия газа уменьшилась на 100 Дж. Какова работа, совершенная газом? (Ответ дать в джоулях.)

Ответ: ___________ Дж.

10. На рисунке представлены два термометра, используемые для определения относительной влажности воздуха с помощью психрометрической таблицы, в которой влажность воздуха указана в процентах.

Психрометрическая таблица представлена ниже.

Разность показаний сухого и влажного термометров

100

Какой была относительная влажность воздуха в помещении?

Ответ: _________ %.

11. В результате эксперимента по изучению циклического процесса, проводившегося с некоторым постоянным количеством одноатомного газа, который в условиях опыта можно было считать идеальным, получилась зависимость давления p от температуры T, показанная на графике. Выберите два утверждения, соответствующие результатам этого эксперимента, и запишите в таблицу цифры, под которыми указаны эти утверждения.

1) В процессе 2–3 газ не совершал работу.

2) В процессе 1–2 газ совершал положительную работу.

3) В процессе 2–3 газ совершал положительную работу.

4) В процессе 3–1 газ совершал положительную работу.

5) Изменение внутренней энергии газа на участке 1–2 было равно модулю изменения внутренней энергии газа на участке 3–1.

Ответ: □□

12. Температуру холодильника идеальной тепловой машины уменьшили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины, количество теплоты, отданное газом за цикл холодильнику, и работа газа за цикл?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась;

2) уменьшилась;

3) не изменилась.

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

Как направлена (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) сила Ампера, действующая на проводник №3 со стороны двух других (см. рисунок)? Все проводники прямые, тонкие, длинные, лежат в одной плоскости и параллельны друг другу. Сила тока во всех проводниках одинакова. Ответ запишите словом (словами).

———————→——

———————←——

————————←—

Ответ: _____________________

14. На рисунке изображен график зависимости силы тока в проводнике от напряжения между его концами. Чему равно сопротивление проводника?

Ответ: __________________ кОм.

Луч света лазерной указки падает на поверхность стекла и распространяется в стекле со скоростью 200 000 км/с. Каков показатель преломления стекла?

Ответ: _____________ .

16. Конденсатор подключен к источнику тока последовательно с резистором R= 20 кОм (см. рисунок). В момент времени t=0 ключ замыкают. В этот момент конденсатор полностью разряжен. Результаты измерений силы тока в цепи, выполненных с точностью ±1мкА, представлены в таблице.

t, с

I, мкА

300

110

Выберите два верных утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте.

1) Ток через резистор в процессе наблюдения увеличивается.

2) Через 6 с после замыкания ключа конденсатор полностью зарядился.

3) ЭДС источника тока составляет 6 В.

4) В момент времени t = 3 с напряжение на резисторе равно 0,6 В.

5) В момент времени t = 3 с напряжение на конденсаторе равно 5,7 В.

Ответ: □□

В прозрачном сосуде, заполненном водой, находится дифракционная решетка. Решетка освещается лучом света лазерной указки, падающим перпендикулярно ее поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся частота световой волны, падающей на решетку и угол между нормалью к решетке и направлением на первый дифракционный максимум при удалении воды из сосуда?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. увеличится
2. уменьшится
3. не изменится

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

18. В опыте нить накала лампочки расположена вблизи главной оптической оси тонкой линзы с фокусным расстоянием F перпендикулярно этой оси. Расстояние от линзы до спирали равно 2F. Сначала в опыте использовали рассеивающую линзу, а затем собирающую. Установите соответствие между видом линзы, использовавшейся в опыте, и свойствами изображения. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквам

ВИД ЛИНЗЫ СВОЙСТВА ИЗОБРАЖЕНИЯ

А) линза рассеивающая 1) действительное, увеличенное, перевернутое

Б) линза собирающая 2) мнимое, прямое, уменьшенное

3) действительное, уменьшенное, перевернутое

4) мнимое, увеличенное, перевернутое

Ответ:

19. Радиоактивный изотоп натрия 2411 Na испытал β – рапсад. Определите зарядовое число и массовое число ядра, образовавшегося в результате этой реакции.

Ответ:

1. В герметичный контейнер поместили 40 мг полония 21084Po, ядра которого испытывают α — распад с периодом полураспада 140 дней. Какая масса полония останется в контейнере через 420 дней?

Ответ: _________ мг.

21. При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещался через светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только красный свет, а во второй — только зеленый. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение.

Как изменятся длина световой волны и запирающее напряжение при переходе от первой серии опытов ко второй? Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения.

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

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

22. Длину бруска измеряют с помощью сантиметровой линейки. Запишите результат измерения, учитывая, что погрешность измерения равна половине цены деления. Ответ приведите в сантиметрах.

Ответ: (_____________± ____________) см.

1. Для проведения опыта по обнаружению зависимости периода колебаний нитяного маятника от длины нити ученику выдали пять маятников, параметры которых указаны в таблице. Грузы — полые металлические шарики одинакового объема. Какие два маятника из предложенных ниже необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

В ответ запишите только номера выбранных маятников

Ответ: □□

Часть 2

1. Мимо остановки по прямой улице проезжает грузовик со скоростью 10 м/с. Через 5 с от остановки вдогонку грузовику отъезжает мотоциклист, движущийся с ускорением 3 м/с2. Чему равна скорость мотоциклиста в момент, когда он догонит грузовик?

Ответ: ____________ м/с.

1. Одноатомный идеальный газ в количестве 0, 25 моль при адиабатном расширении совершил работу 2493 Дж. Определите начальную температуру газа, если в этом процессе он охладился до температуры 400 К.

Ответ: __________________ К.

1. Емкость конденсатора в колебательном контуре равна 50 мкФ. Зависимость напряжения на конденсаторе от времени имеет вид: U = a sin (bt), где a = 60 В, b = 500 с — 1 . Найдите амплитуду колебаний силы тока в контуре.

Ответ: _____________ А.

1. Стеклянный сосуд, содержащий воздух с относительной влажностью 50 % при температуре 30 0 С, плотно закрыли крышкой и нагрели до 50 0 С. Опираясь на законы молекулярной физики, объясните, как изменятся при этом парциальное давление водяного пара и относительная влажность воздуха в сосуде.

28. Снаряд, движущийся со скоростью v0 , разрывается на две равные части, одна из которых продолжает движение по направлению движения снаряда, а другая движется в противоположную сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличивается за счет энергии взрыва на величину Δ Е. Скорость осколка, движущегося вперед по направлению движения снаряда равна v 1 . Найдите массу m осколка.

1. Сосуд объёмом 10 л содержит смесь водорода и гелия общей массой 2 г при температуре 27 0 С и давлении 200 кПа. Каково отношение массы водорода к массе гелия в смеси?

30.Линза, фокусное расстояние которой 15 см, дает на экране изображение предмета с пятикратным увеличением. Экран пододвинули к линзе вдоль ее главной оптической оси на 30 см. Затем при неизменном положении линзы передвинули предмет так, чтобы его изображение на экране снова стало резким. На какое расстояние сдвинули предмет относительно его первоначального положения?

31. Металлическую пластину освещают монохроматическим светом с длиной волны 531 нм. Каков максимальный импульс фотоэлектронов, если работа выхода электронов из данного металла 11, 73 . 10 – 19 Дж?

Источник

1. В широкую U-образную трубку с вертикальными прямыми коленами налиты неизвестная жидкость плотностью и вода плотностью (см. рисунок). На рисунке Какова плотность жидкости ? (Ответ дайте в кг/м3.)

2. На графике показана зависимость модуля силы Архимеда FАрх, действующей на медленно погружаемый в жидкость кубик, от глубины погружения x. Длина ребра кубика равна 10 см, его нижнее основание всё время параллельно поверхности жидкости. Определите плотность жидкости. Ответ приведите в кг/м3. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.

3. На графике показана зависимость модуля силы Архимеда FАрх, действующей на медленно погружаемый в жидкость кубик, от глубины погружения x. Длина ребра кубика равна 8 см, его нижнее основание всё время параллельно поверхности жидкости. Определите плотность жидкости. Ответ приведите в кг/м3. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.

4. В четыре сосуда, вертикальные сечения которых показаны на рисунке, налита вода. Одна клеточка на рисунке соответствует 10 см. В одном из этих сосудов гидростатическое давление на дно максимально. Чему оно равно? (Ответ дайте в паскалях.) Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.

5. В четыре сосуда, вертикальные сечения которых показаны на рисунке, налита вода. Дно каждого сосуда является прямоугольным, длина дна у всех сосудов одинакова и равна 50 см, а ширина разная (см. рисунок). Одна клеточка на рисунке соответствует 10 см. В одном из этих сосудов сила гидростатического давления на дно максимальна. Чему она равна? (Ответ дайте в ньютонах.) Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.

6.Кубик из пробки с ребром 10 см опускают в воду. Каково отношение объёма кубика, находящегося над водой, к объёму кубика, находящегося под водой? Плотность пробки 0,25 г/см3.

7.Кубик из резины с ребром 10 см опускают в воду. Каково отношение объёма кубика, находящегося под водой, к объёму кубика, находящегося над водой? Плотность резины 0,8 г/см3.

8.Пустой цилиндрический стеклянный стакан плавает в воде, погрузившись на половину своей высоты. Дно стакана при плавании горизонтально, плотность стекла 2500 кг/м3. Чему равно отношение внутреннего объёма стакана к его наружному объёму? Ответ представьте в виде десятичной дроби, округлив до десятых долей.

9.Пустой цилиндрический стеклянный стакан плавает в воде, погрузившись на 3/4 своей высоты. Дно стакана при плавании горизонтально, плотность стекла 2500 кг/м3. Чему равно отношение внутреннего объёма стакана к его наружному объёму? Ответ представьте в виде десятичной дроби, округлив до десятых долей.

10. Один конец изогнутой трубки запаян, а второй открыт. Эта трубка заполнена водой и расположена вертикально открытым концом вверх, как показано на рисунке. Чему равно давление, создаваемое водой в точке A внутри трубки? (Ответ дайте в паскалях.) Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.

11. Один конец изогнутой трубки запаян, а второй открыт. Эта трубка заполнена водой и расположена вертикально открытым концом вверх, как показано на рисунке. Чему равно давление, создаваемое водой в точке A внутри трубки? (Ответ дайте в паскалях.) Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.

12.В сосуд высотой 20 см налита вода, уровень которой ниже края сосуда на 2 см. Чему равна сила давления воды на дно сосуда, если площадь дна 0,01 м2? (Ответ дайте в ньютонах.) Атмосферное давление не учитывать. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.

13.В сосуде с водой, не касаясь стенок и дна, плавает деревянный (сосновый) кубик с длиной ребра 20 см. Кубик вынимают из воды, заменяют половину его объёма на материал, плотность которого в 6 раз больше плотности древесины, и помещают получившийся составной кубик обратно в сосуд с водой. На сколько увеличится модуль силы Архимеда, действующей на кубик? Ответ выразите в Н. (Плотность сосны — 400 кг/м3.)

14.В сосуде с водой, не касаясь стенок и дна, плавает деревянный (сосновый) кубик с длиной ребра 10 см. Кубик вынимают из воды, заменяют половину его объёма на материал, плотность которого в 5 раз больше плотности древесины, и помещают получившийся составной кубик обратно в сосуд с водой. На сколько увеличится модуль силы Архимеда, действующей на кубик? Ответ выразите в Н. (Плотность сосны — 400 кг/м3.)

15.

Груз, закреплённый на лёгкой пружине жёсткостью 200 Н/м, совершает вертикальные колебания. На рисунке изображены графики зависимости смещения x груза от времени t и проекции Vx скорости груза от времени. Определите, чему равна масса груза. Ответ выразите в кг.

16.Математический маятник, колеблющийся с частотой ω = 3 с−1, в нижней точке траектории имеет ускорение, равное по модулю a = 1 м/с2. Масса груза маятника m = 900 г. Чему равен запас механической энергии маятника?

17.Математический маятник, колеблющийся с частотой ω = 3 с–1, имеет запас механической энергии E= 0,1 Дж. Масса груза маятника m = 200 г. Чему равен модуль ускорения груза маятника в нижней точке траектории?

18.Длина нити математического маятника при проведении первого опыта была равна 40 см, а при проведении второго опыта — 10 см. Во сколько раз увеличилась частота колебаний математического маятника при проведении второго опыта?

19.К вертикальной пружине при проведении первого опыта подвесили груз массой 2 кг, а при проведении второго опыта – груз массой 4,5 кг. Во сколько раз увеличился период колебаний пружинного маятника во втором опыте?

20.

Груз массой 20 г, закреплённый на лёгкой пружине, совершает вертикальные колебания. На рисунке изображены графики зависимости смещения x груза от времени t и проекции Vx скорости груза от времени. Определите, чему равна жёсткость пружины. Ответ выразите в Н/м.

21.При нормальном атмосферном давлении находится открытый сосуд с керосином. Определите давление в сосуде на глубине 2 метра. Ответ выразите в килопаскалях (кПа). (Плотность керосина — 800 кг/м3, нормальное атмосферное давление примите равным 105 Па.)

22.Какова глубина озера, если максимальное гидростатическое давление, создаваемое водой при нормальном атмосферном давлении составляет 4 · 105 Па. (Нормальное атмосферное давление примите равным 105 Па.)

Задача 1

На фотографии показана роторная карусель, представляющая собой цилиндрический барабан, вращающийся вокруг вертикальной оси с частотой ν = 33 оборота в минуту. Люди, которые первоначально стоят прислонившись спинами к внутренней вертикальной стенке барабана, движутся с центростремительным ускорением 3g (g = 10 м/с2). В результате этого они «прилипают» к стенке барабана. Для пущего эффекта в некоторый момент пол автоматически опускается. Считая людей достаточно худыми, оцените радиус барабана этой карусели, а также минимальный коэффициент трения между людьми и стенкой барабана карусели, достаточный для того, чтобы люди не скользили вниз.

Возможное решение

Будем считать, что люди являются достаточно худыми, и для того чтобы сделать нужные оценки, пренебрежём их толщиной. Тогда из формулы для центростремительного ускорения, полагая его модуль равным 3g, получаем:

3g = ω2 ∙R = 4∙π2∙ν2∙R, где ω = 2∙π∙ν.

Отсюда

R = 3∙g/4∙π2∙ν2 ≅ 2,5 м.

Для ответа на второй вопрос запишем второй закон Ньютона для движения человека по окружности в проекции на вертикальную ось и на радиальное направление (m – масса человека, N – сила реакции стенки барабана, Fтр. – модуль силы трения): m∙g = Fтр., 3∙m∙g = N.

Учтём, что если коэффициент трения минимален, то Fтр. = µ∙N. Тогда из записанных уравнений находим: µ = 1/3.

Критерии оценивания

Записана формула для центростремительного ускорения	1 балл
Выражен радиус барабана	1 балл
Частота обращения выражена в единицах СИ	1 балл
Найдено численное значение радиуса барабана	1 балл
Записан второй закон Ньютона в проекции на радиальное направление	2 балла
Записан второй закон Ньютона в проекции на вертикальную ось	2 балла
Выражен коэффициент трения и найдено его численное значение	2 балла

Задача 2

В вертикальном цилиндрическом сосуде, частично заполненном тетрахлорметаном, имеющим плотность 1600 кг/м3 и не смешивающимся с водой, плавает кусок льда массой 1 кг. Как и на сколько изменится высота уровня тетрахлорметана после того, как весь лёд растает? Площадь дна сосуда 200 см2.

Возможное решение

Пусть h1– начальная высота уровня тетрахлорметана. Тогда давление на дно сосуда равно

ρT∙g∙h1,

где ρT – плотность тетрахлорметана.

После таяния льда давление на дно сосуда равно:

ρT ∙g∙h2 + ρ∙g∙H = ρT∙g∙h2 + m∙g/S,

где h2 – конечная высота столба тетрахлорметана, ρ – плотность воды, H – высота столба воды. Масса содержимого сосуда не изменилась, следовательно, давление на дно в начальном и конечном состоянии равно, то есть:

Таким образом, высота уровня тетрахлорметана понизится на ∆h = 3,125 см.

Критерии оценивания

Использована идея о равенстве давлений/сил давления у дна сосуда	2 балла
Записаны формулы для давлений на дно до и после таяния льда (по 2 балла)	4 балла
Давление воды выражено через её массу	1 балл
Получено выражение для изменения высоты уровня тетрахлорметана	2 балла
Найдено численное значение изменения высоты уровня тетрахлорметана и сделан вывод о его понижении	1 балл

Задача 3

На графиках приведены зависимости от времени t давления p и объёма V одного моля одноатомного идеального газа. Определите, как со временем изменялась теплоёмкость данного количества газа. Постройте график зависимости этой теплоёмкости от времени.

Графики зависимости теплоёмкости от времени

Возможное решение

В течение первых 15 минут зависимость давления газа от его объёма имеет вид

Пусть в некоторый произвольный момент времени (в интервале от 0 мин. до 15 мин.) давление газа равно p1, а занимаемый им объём равен V1. Запишем для процесса перехода из состояния (p0, V0) в состояние (p1, V1) первое начало термодинамики:

Здесь C – теплоёмкость одного моля газа в рассматриваемом процессе, ∆T – изменение температуры газа, ∆A – работа, которую совершает газ. Она численно равна площади фигуры под графиком зависимости p(V), и эта фигура – трапеция.

Перепишем последнее выражение, воспользовавшись уравнением состояния p∙V = R∙T для одного моля идеального газа:

или

Учтем, что

Тогда

откуда следует

то есть C = 2∙R.

Заметим, что давление p1 и объём V1, взятые в произвольный момент времени, при проведении выкладок сокращаются. Это справедливо, в том числе и для двух произвольных состояний газа, разделённых очень малым промежутком времени. Это доказывает, что теплоёмкость в рассматриваемом процессе является постоянной величиной, то есть она будет равна 2∙R в любой момент в течение первых 15 минут.

По истечении первых пятнадцати минут процесс становится изобарическим.

Следовательно, при этом C = 5/2∙R.

Соответствующий график зависимости теплоёмкости одного моля одноатомного идеального газа от времени изображён на рисунке.

График зависимости теплоёмкости одного моля одноатомного идеального газа от времени

Критерии оценивания

Получена зависимость давления от объёма для первого процесса	1 балл
Записано первое начало термодинамики для изменения температуры газа при переходе в произвольное промежуточное состояние (в интервале от 0 мин. до 15 мин.)	1 балл
Записано выражение для работы газа при переходе в промежуточное состояние	1 балл
Найдена теплоёмкость в первом процессе и доказано, что она является постоянной величиной (если нет обоснования постоянства теплоёмкости, то за этот пункт ставится 2 балла)	3 балла
Указано, что второй процесс изобарический	1 балл
Указана теплоёмкость во втором процессе	1 балл
Построен график, на котором указаны характерные значения	2 балла

Задача 4

В точку А поместили первый точечный заряд, и он создал в точке В потенциал 2 В. Затем первый заряд убрали, и в точку В поместили второй точечный заряд. Он создал в точке А потенциал 9 В. Далее первый заряд вернули обратно в точку А. С какой силой взаимодействуют эти заряды?

Возможное решение

Пусть модули зарядов, которые помещали в точки A и B, равны q1 и q2 соответственно, а расстояние между ними равно R. Записывая формулы для потенциалов, создаваемых точечными зарядами в точках B и A, получим:

Согласно закону Кулона, искомая сила взаимодействия зарядов равна:

С учётом записанных выражений для потенциалов получим:

Ответ: F = 2 нН

Критерии оценивания

Записаны формулы для потенциалов точечных зарядов (по 2 балла)	4 балла
Записан закон Кулона	2 балла
Получено выражение для силы взаимодействия зарядов	2 балла
Найдено численное значение силы	2 балла

Задача 5

Определите показание идеального амперметра в цепи, схема которой приведена на рисунке (Рис. 5.1).

Рис. 5.1

Зависимость силы тока I, протекающего через диод Д, от напряжения U на нём описывается выражением: I = α∙U2, где α = 0,02 А/В2. ЭДС источника E = 50 В. Внутреннее сопротивление источника напряжения и резистора равны r = 1 Ом и R = 19 Ом, соответственно.

Возможное решение

Запишем закон Ома для участка цепи, включающего в себя резистор, источник напряжения и амперметр:

I(R + r) = E – U,

где I – сила тока, текущего через диод (и через амперметр), U – напряжение на диоде.

Используя вольт-амперную характеристику диода, получаем:

Решая квадратное уравнение, находим:

Второй корень квадратного уравнения, соответствующий знаку «+» перед квадратным корнем (3,125 А), не является корнем исходного уравнения. Это можно установить либо при помощи непосредственной подстановки в указанное исходное уравнение, либо заметив, что сила тока, протекающего через амперметр в данной цепи, не может превышать

Imax = E/(R+r) = 2,5 А.

Решение задачи выглядит несколько проще, если сразу подставлять в получаемые уравнения числа. Например, перепишем закон Ома в виде:

α∙U2(R +r) = E – U

Корень этого уравнения соответствует пересечению параболы

y1(U) = α∙U2(R + r) = 0,4∙U2

и графика линейной функции

y2(U) = E – U = 50 – U.

Пересечение происходит в точке с абсциссой U0 = 10 В (это можно установить либо аналитически, решив соответствующее квадратное уравнение, либо графически). При таком напряжении на диоде сила текущего через него тока равна:

Ответ: I0 = 2A

Критерии оценивания

Записан закон Ома для участка цепи (или для полной цепи)	2 балла
Получено квадратное уравнение относительно силы тока или напряжения	2 балла
Получено решение квадратного уравнения (любым способом) и, при необходимости, обоснованно исключён лишний корень	4 балла
Найдено численное значение силы тока	2 балла

Общие рекомендации по оцениванию работы

За каждое верно выполненное действие баллы складываются.
При арифметической ошибке (в том числе ошибке при переводе единиц измерения) оценка снижается на 1 балл.
Максимум за 1 задание – 10 баллов.
Всего за работу – 50 баллов.

Источник