Вариант 13

Часть 1

Ответами к заданиям 1–24 являются слово, число или последовательность цифр или чисел. Запишите ответ в соответствующее поле справа. Каждый символ пишите без пробелов. Единицы измерения физических величин писать не нужно.

На рисунке представлен график зависимости проекции v_x скорости автомобиля от времени t. Чему равен модуль ускорения автомобиля в интервале от момента времени 4 с до момента времени 6 с?

Вариант 13

Ответ: _____ м/с²

Лифт движется вверх с ускорением 2 м/с², в нем находится пассажир массой 50 кг. Чему равен модуль силы тяжести, действующей на пассажира?

Ответ: _____ Н

Автомобиль массой 2m, движущийся со скоростью v, сталкивается с неподвижным автомобилем массой 2m. После столкновения они движутся как одно целое. Каким суммарным импульсом обладают два автомобиля после столкновения, если m = 1000 кг, а v 1 = 10 м/с? Взаимодействие автомобилей с другими телами пренебрежимо мало.

Ответ: _____ кг*м/с

Чему равен вес человека в воздухе с учётом действия силы Архимеда? Объём человека V = 50 дм³, плотность тела человека 1036 кг/м³. Плотность воздуха 1,2 кг/м³.

Ответ: _____ H

На рисунке представлен график зависимости пути s, пройденного телом, от времени t.

Вариант 13

Анализируя график, выберите из приведённых ниже утверждений три правильных и укажите их номера.

1) В интервале времени t₁ тело двигалось равномерно.

2) В интервале времени t₂ тело двигалось равнозамедленно.

3) В интервале времени f₄ тело двигалось равномерно.

4) В момент t = 0 с пройденный телом путь S₁ = 0 м.

5) В интервале времени от 0 с до 1 с скорость движения равна v = 0 м/с.

Брусок движется равномерно по горизонтальной поверхности. Установите для силы трения соответствие между параметрами силы и свойствами вектора силы:

1) вертикально вниз

2) против направления вектора скорости

3) вертикально вверх

4) пропорционален силе нормального давления

5) обратно пропорционален силе нормального давления

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

Направление вектора	Модуль вектора

Автомобиль движется равноускоренно и прямолинейно с одинаковыми направлениями векторов [math]\vec v[/math] и [math]\vec a[/math] . Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) модуль скорости v

Б) путь, пройденный за время t

ФОРМУЛЫ

1) [math]v=v_0-at[/math]

2) [math]v=v_0+at[/math]

3) [math]S=v_0*t+\frac{at^2}2[/math]

4) [math]S=v_0*t-\frac{at^2}2[/math]

На графике представлено, как изменялась с течением времени температура 0,1 кг воды, находившейся в начальный момент в кристаллическом состоянии при температуре -100 °С, при постоянной мощности теплопередачи 100 Вт.

Вариант 13

По графику на рисунке и известным значениям массы воды и мощности теплопередачи определите удельную теплоёмкость льда.

Ответ: _____ Дж/(кг • °С)

Идеальная тепловая машина за цикл работы отдает холодильнику 80 Дж. Полезная работа машины за цикл равна 20 Дж. Чему равен коэффициент полезного действия тепловой машины?

Ответ: _____ %

Давление насыщенного пара в комнате равно 22 гПа, давление водяных паров в составе воздуха комнаты равно 11 гПа.

Чему равна относительная влажность воздуха?

Ответ: _____ %

На рисунке представлено расположение одинаковых по модулю электрических зарядов А, Б и В. Заряд В имеет положительный знак. Каковы знаки электрических зарядов А и Б, если вектор равнодействующей сил, действующих на заряд А со стороны зарядов Б и В, имеет направление, указанное на рисунке?

Вариант 13

1) А +, Б +

2) А +, Б -

3) А -, Б +

4) А -, Б -

В физическом эксперименте в течение некоторого отрезка времени было зафиксировано равномерное движение тела на горизонтальном и прямолинейном участке пути. По данным эксперимента были построены графики (А и Б) зависимости от времени двух физических величин.

Каким физическим величинам, перечисленным в правом столбце, соответствуют графики А и Б?

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

ГРАФИКИ

А) Вариант 13

Б) Вариант 13

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) скорость тела

2) ускорение тела

3) путь, пройденный телом

4) кинетическая энергия тела

Как направлена (вверх, вниз, вправо, влево, к наблюдателю, от наблюдателя) сила Лоренца, действующая на положительно заряженную частицу при ее движении в магнитном поле (см. рисунок)? Ответ запишите словом (словами).

Вариант 13

Рассчитайте общее сопротивление электрической цепи, представленной на рисунке.

Вариант 13

Ответ: _____ Ом

На рисунке представлена схематически собирающая линза, её главная оптическая ось, главные фокусы линзы и три луча, исходящих из точечного источника света А. Какой из этих трёх лучей после прохождения через собирающую линзу не изменит своего направления распространения?

Вариант 13

Ответ: _____

Результаты экспериментального исследования зависимости некоторой физической величины у от величины х представлены точками на координатной плоскости. Вертикальными линиями возле каждой точки показаны погрешности измерения координат. По оси абсцисс погрешности измерения были в несколько раз меньше и поэтому на график не нанесены. По данному графику нужно найти величину [math]z=\frac yx[/math]

Вариант 13

Взглянув на точки и ряд последовательных вертикальных линий, два ученика выдвинули гипотезу о линейной зависимости у от х и для подтверждения этой гипотезы провели отрезок прямой. Затем для нахождения величины Z первый ученик выбрал точку с координатами у₁ и x₁ и определил [math]z_1=\frac{y_1}{x_1}[/math] Второй ученик выбрал точку с координатами у₂ и x₂ и определил [math]z_2=\frac{y_2}{x_2}[/math]

Анализируя данные, из приведённых ниже утверждений выберите два, соответствующих результатам экспериментального исследования.

1) Ближе к верному результат Z₁.

2) Ближе к верному результат Z₂.

3) Усреднение результатов в виде отрезка прямой выполнено с учётом погрешностей измерений.

4) Оба результата верны.

5) Оба результата неверны.

К источнику постоянного тока были подключены последовательно электрическая лампа накаливания и полупроводниковый терморезистор. Что произойдёт с электрическим сопротивлением нити лампы и с электрическим сопротивлением полупроводникового терморезистора при уменьшении силы тока в цепи?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличение

2) уменьшение

3) неизменность

Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры могут повторяться.

Электрическое сопротивление нити лампы	Электрическое сопротивление полупроводникового терморезистора

На графиках А и Б показаны зависимости одних физических величин от других физических величин. Установите соответствие между графиками А и Б и перечисленными ниже видами зависимости.

ГРАФИКИ

А) Вариант 13

Б) Вариант 13

ВИДЫ ЗАВИСИМОСТИ

1) Зависимость удельной энергии связи нуклонов в атомных ядрах от массового числа ядра.

2) Зависимость напряжения от относительного удлинения.

3) Зависимость числа радиоактивных ядер от времени.

4) Зависимость потенциальной энергии системы взаимодействующих молекул от расстояния между молекулами.

Чему равно число протонов и нейтронов в [math]\alpha[/math]- частице?

Число протонов	Число нейтронов

Чему равна энергия, переданная веществу фотоном длиной волны [math]\lambda=555\;нм[/math] при нормальном падении на поверхность в случае поглощения фотона веществом? Ответ округлить до тысячных.

Ответ: _____[math]\times10^{-17}[/math]

Как изменяются давление, объём, температура и внутренняя энергия воздуха при осуществлении изохорного процесса нагревания воздуха?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

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

Давление	Объём	Температура	Внутренняя энергия

Запишите результат измерения 200 см³ воды измерительным стаканом, показанным на рисунке, с учётом цены деления стакана.

Вариант 13

Ответ: (______________±_______________) см³

Была поставлена задача по определению в эксперименте КПД наклонной плоскости.

Экспериментатором были проделаны следующие действия:

1) обдуман план эксперимента и записана формула Вариант 13

2) измерена высота h наклонной плоскости

3) измерена длина I наклонной плоскости

4) с помощью динамометра измерена сила F при равномерном движении бруска вверх вдоль наклонной плоскости

5) в отдельном эксперименте с помощью динамометра была измерена сила тяжести бруска mg

6) по измеренной силе тяжести найдено значение массы бруска m

Какие из перечисленных выше действий достаточны, чтобы определить КПД наклонной плоскости?

Из приведённых ниже утверждений выберите два верных, соответствующих законам движения планет, и укажите их номера.

1) Планеты движутся вокруг Солнца по круговым орбитам.

2) Радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает одинаковые площади.

3) Быстрее всего планета движется в афелии.

4) Скорость планеты тем больше, чем она ближе к Солнцу.

5) Квадрат большой полуоси орбиты тела, делённый на куб периода его обращения и на сумму масс тел, есть величина постоянная.

Какую работу совершил газ при переходе из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок)?

Вариант 13

Ответ: _____ Дж

Брусок массой m = 2 кг под действием силы [math]\vec F[/math] = 30 Н, направленной под углом а = 30 градусов к горизонту, перемещается по прямой на горизонтальной поверхности на расстояние s = 3 м. Коэффициент трения равен [math]\mu[/math] = 0,4. Чему равна работа силы трения?

Вариант 13

Ответ: _____Н

Определить силу, с которой однородное магнитное поле действует на проводник длиной 20 см, если сила тока в нем 300 мА, расположенный под углом 30 градусов к вектору магнитной индукции. Магнитная индукция составляет 0,5 Тл.

Ответ: _____Н

Часть 2.

Полное правильное решение каждой из задач 28—32 должно содержать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчеты с численным ответом и при необходимости рисунок, поясняющий решение.

В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 21 °С на стенке стакана с холодной водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру стакана до 7 °С. По результатам этих экспериментов определите относительную влажность воздуха. Для решения задачи воспользуйтесь таблицей. При понижении температуры воздуха в комнате конденсация паров воды из воздуха начинается при той же температуре стакана 7 °С. Изменилась ли относительная влажность воздуха?

Давление и плотность насыщенного водяного пара при различной температуре

Вариант 13

Показать ответ

Водяной пар в воздухе становится насыщенным при температуре 7 °С.

Следовательно, давление р водяного пара в воздухе равно давлению насыщенного пара при температуре 7 °С, из таблицы р = 10 гПа.

Давление р₀ насыщенного водяного пара при температуре 21 °С равно 25 гПа.

Относительной влажностью воздуха ф называется отношение:

[math]\phi=\frac p{p_0}[/math]; [math]\phi=\frac{10}{25}=0,40=40\%[/math]

Относительная влажность при понижении температуры воздуха в комнате и конденсации паров при той же температуре 7 °С увеличится, так как давление р водяного пара в воздухе остается неизменным, а давление р₀ насыщенного водяного пара при понижении температуры воздуха уменьшается.

В аттракционе человек движется на тележке по рельсам и совершает «мёртвую петлю» в вертикальной плоскости. С какой скоростью должна двигаться тележка в верхней точке круговой траектории радиусом 4,9 м, чтобы в этой точке сила давления человека на сиденье тележки была равна 0 Н? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².

Показать ответ

При движении по окружности согласно второму закону Ньютона равнодействующая силы тяжести и силы упругости создаёт центростремительное ускорение.

(1) ma = mg + А

Сила N давления на сиденье по третьему закону Ньютона равна по модулю и противоположна по направлению силе F упругости, действующей на человека:

(2) [math]\left|N\right|=\left|F\right|[/math]

[math]N=0[/math], [math]F=0[/math]

Из кинематических условий центростремительное ускорение равно:

(3) [math]a=v^2/R[/math]

Из уравнений (1), (2) и (3) следует:

[math]v=\sqrt{gR}[/math]

Получение правильного численного значения:

[math]v=7[/math]м/с

На диаграмме (см. рисунок) представлены изменения давления и объёма идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3?

Вариант 13

Показать ответ

При переходе из начального в конечное состояние объём газа увеличился, следовательно, газ совершил работу А'. По первому закону термодинамики:

[math]\\bigtriangleup U=Q-A'[/math]

Переданное газу количество теплоты Q равно сумме изменения внутренней энергии газа [math]\\bigtriangleup U[/math] и работы А', совершённой газом:

[math]Q=\\bigtriangleup U+A'[/math], [math]Q=U_3-U_1+A'[/math]

Внутренняя энергия газа в состояниях 1 и 3 выражается через значения давления и объёма газа:

[math]U_1=\\frac32p_1V_1[/math], [math]U_3=\\frac32p_3V_3[/math]

Работа А' при переходе газа из состояния 1 в состояние 3 равна площади под графиком диаграммы в единицах (р, V):

[math]A'=p_3\\bigtriangleup V[/math]

Получение правильного численного значения количества теплоты:

[math]Q=\\frac32(p_3V_3-p_1V_1)+p_3\\bigtriangleup V[/math]

Положительное значение величины Q означает, что газ получил количество теплоты Q.

[math]Q=\\frac32(3\cdot10^4\cdot3-10^4\cdot1)+3\cdot10^4\cdot2=18\cdot10^4[/math] Дж.

При коротком замыкании клемм аккумулятора сила тока в электрической цепи равна 24 А. При подключении к клеммам аккумулятора электрической лампы с электрическим сопротивлением нити 23 Ом сила тока в электрической цепи равна 1 А. По этим результатам измерений определите ЭДС и внутреннее сопротивление аккумулятора.

Показать ответ

Записан закон Ома для полной цепи в случае подключения внешнего элемента цепи и в случае короткого замыкания:

[math]I_1=\frac\varepsilon{R+r}[/math], [math]I_0=\frac\varepsilon r[/math]

Решена система уравнений в общем виде:

[math]r=\frac\varepsilon{I_0}[/math], [math]I_1=\frac\varepsilon{R+\frac\varepsilon{I_0}}[/math], [math]I_1=\frac{I_0\varepsilon}{RI_0+\varepsilon}[/math], [math]RI_0I_1+I_1\varepsilon=I_0\varepsilon[/math], [math]\varepsilon=\frac{RI_0I_1}{I_0-I_1}[/math]

Получен ответ в числовой форме:

[math]\varepsilon=24\;B[/math], [math]r=1[/math]Ом

Используя таблицы в начале книги и таблицу масс атомных ядер, вычислите энергию, освобождающуюся при осуществлении ядерной реакции

[math]{}_{13}^{27}Al+{}_2^4He\rightarrow{}_{15}^{30}P+{}_0^1n[/math]

Массы атомных ядер

Вариант 13

Показать ответ

Выход [math]\bigtriangleup E[/math] ядерной реакции можно вычислить по дефекту массы [math]\bigtriangleup m[/math]:

[math]\bigtriangleup E=\bigtriangleup mc^2[/math]

Дефект массы [math]\bigtriangleup m[/math] ядерной реакции равен:

[math]\bigtriangleup m=m_{{}_{13}^{27}Al}+m_{{}_2^4He}-m_{{}_{15}^{30}P}-m_{{}_0^1n}[/math]

Вычисляем дефект массы:

[math]\bigtriangleup m\approx26,97441+4,00151-29,97008-1,0087\approx-0,00286[/math] а.е.м.

или [math]\bigtriangleup [math]\bigtriangleup m\approx44,7937\cdot10^{-27}+6,6449\cdot10^{-27}-49,7683\cdot10^{-27}-1,6750\cdot10^{27}\approx[/math] [math]\approx-0,0047\cdot10^{-27}[/math] кг.

Используя переводной коэффициент или умножая массу на квадрат скорости света, получаем энергетический выход ядерной реакции:

[math]\bigtriangleup E\approx-0,00286\cdot931,5[/math] МэВ [math]\approx-2,66[/math] МэВ

или

[math]\bigtriangleup E\approx-0,0047\cdot10^{-27}\cdot9\cdot10^{16}[/math] Дж [math]\approx-4,23\cdot10^{-13}[/math] Дж[math]\approx-2,64[/math] МэВ

0 из 0

№	Ваш ответ	Ответ и решение	Первичный балл
Здесь появится результат первой части. Нажмите на кнопку «Завершить работу», чтобы увидеть правильные ответы и посмотреть решения.