Вариант 11
Часть 1
Ответами к заданиям 1–20 являются число или последовательность цифр. Запишите ответ в соответствующее поле справа. Каждый символ пишите без пробелов. Единицы измерения физических величин писать не нужно.
На рисунке представлен график зависимости проекции vx скорости автомобиля от времени t. Чему равен модуль ускорения автомобиля в интервале времени от 1 с до 2 с?
Ответ: _____ м/с2
Во время запуска спутника вертикально вверх космонавт массой 80 кг испытал состояние перегрузки. С какой силой на космонавта действовало в этот момент кресло, если сила, с которой космонавт действовал на кресло, была равна 4000 Н?
Ответ: _____ Н
Два парашютиста находятся в какой-то момент на одной высоте. Они летят к земле в затяжном прыжке, не раскрывая парашюты. Масса первого парашютиста 75 кг, масса второго парашютиста 50 кг. Во сколько раз сила всемирного тяготения, действующая со стороны Земли на первого парашютиста, больше силы всемирного тяготения, действующей со стороны Земли на второго парашютиста? Силой сопротивления воздуха можно пренебречь.
Ответ: в _____ раз(а)
Чему равна сила Архимеда, действующая на человека объёмом 50 дм3, полностью погрузившегося в чистую без примесей воду? Ускорение свободного падения принять равным 9,8 м/с2.
Ответ: _____ Н
Проведён эксперимент. В ходе эксперимента в пределах каждого интервала времени 0-1, 1-2, 2-4, 4-6 тело или не двигалось, или двигалось с постоянной скоростью, или двигалось с постоянным ускорением. По результатам эксперимента составлена таблица. В таблице представлена зависимость модуля v скорости движения тела от времени t:
| t, с | 0 | 1 | 2 | 4 | 6 |
| v, м/с | 0 | 2 | 2 | 6 | 6 |
Из приведённых ниже утверждений три соответствуют результатам эксперимента. Укажите их номера.
1. Скорость тела за 6 секунд изменилась от 0 м/с до 6 м/с.
2. Тело двигалось равноускоренно в интервале от 0 до 1 с и в интервале от 2 до 4 с и равномерно в интервалах 1-2 с и 4-6 с.
3. Тело двигалось равноускоренно в интервале от О до 1 с и в интервале от 2 до 4 с и не двигалось в интервалах 1-2 с и 4-6 с.
4. За 6 с тело прошло путь 23 м.
5. За 6 с тело прошло путь 36 м.
К нити, расположенной в вертикальной плоскости, подвесили груз. Какие силы и в каком направлении действуют в системе нить-груз в тот момент, когда груз находится в положении равновесия? Подвесом назовём точку прикрепления нити к грузу.
1) сила упругости приложена к центру масс груза и направлена вверх
2) сила упругости приложена к подвесу и направлена вверх
3) сила веса груза приложена к центру масс груза и направлена вниз
4) сила веса груза приложена к подвесу и направлена вниз
5) сила тяжести груза приложена к центру масс груза и направлена вниз
6) сила тяжести груза приложена к подвесу и направлена вниз
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Сила упругости | |
| Сила веса | |
| Сила тяжести |
Идеальный газ оказывает на стенки сосуда давление 0,4 Па при концентрации молекул газа в кубическом сантиметре 12 • 109 см-3 и массе молекулы 3 • 10~27 кг. Рассчитайте среднюю квадратичную скорость движения молекул, выраженную в м/с.
Ответ: _____ м/с
Вычислите среднюю кинетическую энергию молекул идеального газа при температуре 27 °С. Результат вычислений представьте в стандартном виде с точностью до десятых долей.
Ответ: _____ 10-21 Дж.
Выполнили опыт с двумя металлическими пластинами. Первая пластина перемещалась по горизонтальной поверхности и в результате действия силы трения нагрелась. Вторая пластина была поднята вверх над горизонтальной поверхностью. Работа в первом и втором случае была совершена одинаковая. Изменилась ли внутренняя энергия пластин?
1) увеличилась у обеих пластин
2) увеличилась у первой пластины, не изменилась у второй
3) не изменилась у обеих пластин
4) не изменилась у первой пластины, увеличилась у второй
Какое из приведённых выше утверждений верно?
На диаграммах в координатных осях p-V представлен рабочий цикл тепловой машины. На диаграмме, обозначенной буквой А, выделяем для рассмотрения процесс 4-1. На диаграмме, обозначенной буквой Б, выделяем для рассмотрения процесс 1-2. Установите соответствие между процессами 4-1 и 1-2 и утверждениями, характеризующими рабочий цикл машины. К каждой позиции левого столбца подберите соответствующую позицию правого и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАФИКИ
А) 
Б) 
УТВЕРЖДЕНИЯ
1) газ охлаждается до температуры Т1 при постоянном давлении, его объём уменьшается, работа газа равна нулю
2) газ охлаждается до температуры Т1 при постоянном давлении, его объём уменьшается, внешними силами совершена работа над газом
3) газ нагревается до температуры Т2 при постоянном объёме, его давление увеличивается, работа газа равна нулю
4) газ нагревается до температуры Т2 при постоянном объёме, его давление увеличивается, газ совершил работу
Два небольших металлических шарика одинакового диаметра, имеющие заряды q1 = +20 нКл и q2 = —30 нКл, находятся на расстоянии 6 м друг от друга. Определите модуль сил электростатического взаимодействия этих шариков.
Протон и β-частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитный индукции со скоростями v и 4v соответственно. Определи отношение модулей сил F1 : F2 действующих на них со стороны магнитного поля
Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности, а напряжение между откладками конденсатора меняется по закону U = Um cos ωt, где U = 4 В, ω = 8ℼ·105 с-1. Определи период колебаний силы тока в контуре.
На пленке фотоаппарата получено изображение предмета в натуральную величину. На основании этого можно утверждать, что объектив при фотографировании находился от фотопленки на расстоянии
1) равном фокусному расстоянию
2) равном двум фокусным расстояниям
3) больше фокусного, но меньше двух фокусных расстояний
4) больше двух фокусных расстояний
Из приведённых выше утверждений выберите верное.
В закрытом и теплоизолированном сосуде находятся в тепловом равновесии 1 кг льда и 1 кг жидкой воды. Как отличается запас внутренней энергии воды от запаса внутренней энергии льда? Как отличается температура воды от температуры льда?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) больше
2) меньше
3) одинаков(а)
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры могут повторяться.
| Запас внутренней энергии | Температура |
При столкновении [math]\alpha[/math]-частицы с ядром атома азота произошла реакция:
[math]{}_7^{14}N+{}_2^4He=X+{}_1^1H[/math]
Чему равно число протонов и нейтронов в ядре изотопа X?
Как изменяются модуль силы тяжести, действующей на человека в лифте, и модуль силы веса человека в лифте в момент, когда лифт начал движение вверх?
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.
| Модуль веса | Модуль силы тяжести |
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях.
1) Радиоактивное излучение, открытое А. Беккерелем, расщепляется на компоненты и в электрическом, и в магнитном полях
2) При соскальзывании шайбы с гладкой наклонной плоскости ее импульс остается неизменным
3) При последовательном соединении через резисторы течет одинаковый ток
4) Эхолокация и радиолокация основаны на прямолинейном распространении волн в однородной среде и их отражении от определяемого объекта
5) С ростом температуры давление насыщенных паров воды возрастает прямо пропорционально их абсолютной температуре
В книге 250 страниц. По результатам измерения с помощью линейки толщина журнала составляет 2 см. Определи толщину одного листа по результатам этих измерений, если погрешность линейки равна 1 мм.
Что и почему происходит при выдвигании полюса постоянного магнита из алюминиевого кольца на подвижном коромысле (см. рисунок)?
1) Кольцо отталкивается от магнита из-за возникновения в нем индукционного тока такого направления, что его магнитное поле препятствует действию, вызывающему индукционный ток.
2) Кольцо отталкивается от магнита из-за возникновения в нем индукционного тока такого направления, что его магнитное поле поддерживает действие, вызывающее индукционный ток.
3) Кольцо притягивается к магниту из-за возникновения в нем индукционного тока такого направления, что его магнитное поле препятствует действию, вызывающему индукционный ток.
4) Кольцо притягивается к магниту из-за возникновения в нем индукционного тока такого направления, что его магнитное поле поддерживает действие, вызывающее индукционный ток.
Часть 2.
Полное правильное решение каждой из задач 21—26 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 закрытом сосуде ёмкостью 10 л находится ненасыщенный водяной пар массой 100 мг. При какой температуре пар будет насыщенным?
Для решения задачи воспользуйтесь таблицей. Поясните, почему конденсация паров воды в воздухе может начинаться при различных значениях температуры.
Давление и плотность насыщенного водяного пара при различной температуре
1. Найдём плотность водяного пара:
[math]p=\frac mv=\frac{0,1}{0,01м^3}=10г/m^3[/math]
2. Пар плотностью 10 г/м3, по данным таблицы, будет насыщенным при температуре 11 °С.
3. Конденсация паров воды происходит при условии равенства давления водяного пара, имеющегося в воздухе, давлению насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха. Давление насыщенного водяного пара зависит от температуры. Поэтому при разном давлении водяного пара в воздухе температура начала конденсации пара (точка росы) оказывается различной.
Для исследования зависимости угла преломления света от угла падения света стеклянный полуцилиндр поставили на транспортир. Чему равен угол преломления света?
Запишите ответ, учитывая, что погрешность измерения равна цене деления транспортира.
Ответ: (______________±_______________) °
Угол преломления отсчитывается от нормали к плоскости полуцилиндра, которая проходит точно в ноль градусов транспортира. Следовательно от нуля до луча света искомый угол преломления, который равен 60 градусам. Одно деление транспортира равно 1 градусу, значит с учётом погрешности [math]\beta=60\pm1\;градус[/math] .
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.
F = IBL sin⍺ — Сила ампера
На высоте 2,2 м от поверхности Земли мяч имел скорость 10 м/с. С какой по модулю скоростью будет двигаться мяч у поверхности Земли? Сопротивлением воздуха пренебречь, ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.
Так как на мяч действует только сила тяготения со стороны Земли, к замкнутой системе «Земля-мяч» применим закон сохранения механической энергии. Изменение кинетической энергии мяча равно изменению его потенциальной энергии, взятому с противоположным знаком:
(1) [math]E_{k2}-E_{k1}=-(E_{n2}-E_{n1})[/math]
Обозначим массу мяча m: [math]\frac{mv_2^2}2-\frac{mv_1^2}2=-(mgh_2-mgh_1)[/math]
Скорость v2 у поверхности Земли равна:
(2) [math]v_2^2-v_1^2=2g(h_1-h_2)[/math]
(3) [math]v_2=\sqrt{2g(h_1-h_2)+v_1^2}[/math]
Значение скорости мяча v2 у поверхности Земли равно:
[math]v_2=\sqrt{2\cdot10\cdot2,2+100}=\sqrt{144}=12[/math] м/с
Спектр наблюдается с помощью дифракционной решетки, имеющей 500 штрихов на миллиметр. При расположении решетки у глаза спектральная линия в спектре первого порядка наблюдается на расстоянии а = 9 см от щели в экране, расстояние от решетки до экрана I = 40 см. Определите длину волны наблюдаемой спектральной линии.
Условие первого максимума дифракционной решетки:
[math]d\;sin\;\phi=\lambda[/math]
Значение синуса угла [math]\phi[/math] по условию задачи равно:
[math]sin\phi=\frac a{\sqrt{l^2+a^2}}[/math]
Постоянная решетки равна:
[math]d=\frac1N[/math]мм
Длина волны равна:
[math]\lambda=\frac a{N\cdot\sqrt{l^2+a^2}}[/math]
Получение правильного числового значения длины волны:
[math]\lambda=\frac{0,9}{5\cdot10^2\cdot\sqrt{(0,4)^2+(0,09)^2}}\approx4,39\cdot10^{-7}[/math] м
В аттракционе человек массой 80 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мёртвую петлю» в вертикальной плоскости. Каков радиус круговой траектории, если при скорости 10 м/с, направленной вертикально вверх, сила нормального давления человека на сиденье тележки равна 1600 Н? Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Задачу рассматриваем в инерциальной системе отсчета, связанной со Землей. Тела в задаче можно считать материальными точками. Значит для описания их движения можно использовать второй закон Ньютона. Пренебрегаем силой сопротивления, значит можно применять закон сохранения.
| № | Ваш ответ | Ответ и решение | Первичный балл |
|---|---|---|---|
|
Здесь появится результат первой части. Нажмите на кнопку «Завершить работу», чтобы увидеть правильные ответы и посмотреть решения. |
|||