Вариант 12
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. Каким графиком верно представлена проекция ускорения автомобиля в интервале от момента времени 4 с до момента времени б с?
1) 
2) 
3) 
4) 
На рисунке показана траектория движения тела, брошенного под некоторым углом к горизонтальной поверхности Земли. В точке А этой траектории направление вектора скорости обозначено стрелкой 1; траектория движения тела и все векторы лежат в плоскости, перпендикулярной поверхности Земли. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Какое направление имеет вектор ускорения тела в системе отсчёта Земля? В ответе укажите номер соответствующей стрелки. 3
Человек массой 50 кг прыгает из неподвижной лодки массой 100 кг на берег с горизонтальной скоростью 3 м/с относительно лодки. С какой скоростью движется лодка относительно земли после прыжка человека, если сопротивление воды движению лодки пренебрежимо мало?
Ответ: _____ м/с
Чему равен вес человека в воде с учётом действия силы Архимеда? Объём человека V = 50 дм3 , плотность тела человека 1036 кг/м3.
Ответ: _____ H
В эксперименте получен график зависимости модуля скорости прямолинейно движущегося тела от времени. Анализируя график, выберите из приведённых ниже утверждений три правильных и укажите их номера.
1) Скорость тела за 6 секунд изменилась от 0 м/с до 6 м/с.
2) Тело двигалось равноускоренно в течение первых 6 секунд и не двигалось в интервале от 6 до 7 секунд.
3) Тело двигалось равнозамедленно в течение первых 6 секунд и не двигалось в интервале от 6 до 7 секунд.
4) В интервале времени 4-6 секунд скорость увеличивалась прямо пропорционально времени движения, тело двигалось с постоянным ускорением.
5) Ускорение тела на пятой секунде движения равно 1,5 м/с2.
Гиря массой 2 кг подвешена на тонком шнуре длиной 5 м. Если её отклонить от положения равновесия, а затем отпустить, она совершает свободные колебания, как математический маятник. Что произойдёт с периодом колебаний гири, максимальной потенциальной энергией гири и частотой её колебаний, если начальное отклонение гири будет изменено с 10 см на 20 см?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Период | Частота | Максимальная потенциальная энергия гири |
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.
По графику на рисунке определите, в течение какого времени внутренняя энергия воды повышалась.
Ответ:____________ с
В закрытом помещении при температуре воздуха 40 °С конденсация паров воды на стенке стакана с водой начинается при охлаждении воды в стакане до 16 °С.
Чему будет равна точка росы в этом помещении, если весь воздух помещения охладить до 20 °С?
Ответ: _____ °С
Разноимённые электрические заряды притягиваются друг к другу вследствие того, что
1) один электрический заряд способен мгновенно действовать на любой другой электрический заряд на любом расстоянии
2) вокруг каждого электрического заряда существует электрическое поле, способное действовать на электрические поля других зарядов
3) вокруг каждого электрического заряда существует электрическое поле, способное действовать на другие электрические заряды
4) существует гравитационное взаимодействие
Какое из приведённых выше утверждений верно?
В физическом эксперименте в течение нескольких секунд было зафиксировано движение тела на горизонтальном и прямолинейном участке пути из состояния покоя. 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 выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАФИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) скорость тела
2) ускорение тела
3) путь, пройденный телом
4) потенциальная энергия тела
Два небольших металлических шарика одинакового диаметра, имеющие заряды q1 = +20 нКл и q2 = —30 нКл, находятся на расстоянии 6 м друг от друга. Во сколько раз изменится модуль сил взаимодействия этих шариков, если расстояние между ними уменьшить в 2 раза?
В однородном магнитном поле индукцией 0,5 Тл находится проволочный контур квадратной формы со стороной 10 см. Вектор индукции магнитного поля перпендикулярен плоскости контура. Определи магнитный поток, пронизывающий данный контур.
Колебательный контур состоит из конденсатора и катушки индуктивности, а напряжение между откладками конденсатора меняется по закону U = Um cos ωt. Во сколько раз изменится период колебаний в контуре, если емкость конденсатора увеличить в 9 раз
На графиках представлены результаты экспериментального исследования зависимости силы тока от напряжения на концах нити электрической лампы и сопротивления нити лампы от силы тока.
Анализируя данные, ответьте на вопрос: что произошло с лампой в данном эксперименте? Выберите из приведённых ниже два утверждения, соответствующих результатам экспериментального исследования.
1) Нить лампы нагревалась протекающим током, повышение температуры металла нити привело к уменьшению его удельного электрического сопротивления и возрастанию сопротивления R нити лампы — график R(I).
2) Нить лампы нагревалась протекающим током, повышение температуры металла нити привело к увеличению его удельного электрического сопротивления и возрастанию сопротивления R нити лампы — график R(I).
3) Нелинейность зависимостей I(U) и R(I) объясняется слишком большой погрешностью измерений.
4) Полученные результаты противоречат закону Ома для участка цепи.
5) С возрастанием сопротивления нити лампы уменьшался ток через нить лампы — зависимость I(U).
К источнику постоянного тока была подключена одна электрическая лампа, электрическое сопротивление которой равно внутреннему сопротивлению источника тока. Что произойдёт с силой тока в цепи, эдс источника тока и мощностью тока на внешней цепи при подключении последовательно с этой лампой второй такой же лампы?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1. увеличение
2. уменьшение
3. неизменность
| Сила тока | ЭДС | Мощность |
При освещении металлической пластины монохроматическим светом с частотой v происходит фотоэлектрический эффект. Максимальная кинетическая энергия освобождаемых электронов равна 2 эВ. Чему равно значение максимальной кинетической энергии фотоэлектронов при освещении этой пластины монохроматическим светом с частотой 2v?
Ответ: _____ эВ
При очень медленном движении поршня в цилиндре закрытого воздушного насоса объём воздуха уменьшился. Как изменяются при этом давление, температура и внутренняя энергия 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 | Температура | Внутренняя энергия |
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях.
1) При отражении света от плоского зеркала угол падения равен углу отражения
2) При движении заряженной частицы в магнитном поле на нее действует сила, перпендикулярная направлению движения и магнитному полю
3) В закрытом сосуде при постоянной температуре давление газа и его объем газа прямо пропорциональны
4) Электрическое сопротивление проводника зависит от его длины, прямо пропорционально площади поперечного сечения и материала проводника
5) В вакууме все электромагнитные волны распространяются с одинаковой скоростью, равной скорости света
В книге 600 страниц. По результатам измерения с помощью линейки толщина журнала составляет 5,4 см. Определи толщину одного листа по результатам этих измерений, если погрешность линейки равна 1,2 мм.
В эксперименте была поставлена задача определить ускорение бруска при скольжении вниз по наклонной плоскости длиной I (1).
Сначала была получена формула для расчёта ускорения:
[math]a=\frac{mgsin\alpha-\mu mgcos\alpha}m=g(sin\alpha-\mu cos\alpha)[/math]
Затем был исполнен подробный рисунок с размерами наклонной плоскости а (2), с (3) и положением векторов сил и их проекций.
Значение коэффициента трения [math]\mu[/math] (4) дерева по дереву экспериментатор взял из справочных данных. Сила трения Fтр (5) и сила тяжести mg (6) были измерены динамометром.
Какими из помеченных цифрами величин достаточно воспользоваться, чтобы определить ускорение бруска?
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 эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 23 °С на стенке стакана с холодной водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру стакана до 12 °С. По результатам этих экспериментов определите относительную влажность воздуха. 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
Водяной пар в воздухе становится насыщенным при температуре 12 °С. Следовательно, давление р водяного пара в воздухе равно давлению насыщенного пара при температуре 12 °С, из таблицы р = 14 гПа. Давление р0 насыщенного водяного пара при температуре 23 °С равно 28 гПа.
Относительной влажностью воздуха [math]\phi[/math] называется отношение:
[math]\phi=\frac p{p_0}[/math]; [math]\phi=\frac{14}{28}[/math] гПа = 0,5 = 50%
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 разной плотности водяного пара в воздухе температура начета конденсации пара (точка росы) оказывается различной.
На рисунке представлен секундомер, справа от него дано увеличенное изображение части шкалы и стрелки. Стрелка секундомера делает полный оборот за 1 минуту.
Запишите показания секундомера, учитывая, что погрешность измерения равна цене деления секундомера.
Ответ: (___________±____________) с
Секундомер показывает время 41,2 секунды. Погрешность измерения равна цене деления, значит с погрешностью показание [math]t=41,2\pm0,2\;c[/math].
В таблице показано, как менялся ток в катушке идеального колебательного контура при свободных электромагнитных колебаниях в этом контуре.
Определите по этим данным энергию катушки в момент времени 5・10-6 с, если ёмкость конденсатора равна 405 пФ. Ответ округлите до целых.
[math]W=\frac{LI^2}2[/math] - Энергия катушки
[math]T=2\pi\sqrt{LC}[/math] период электромагнитных колебаний [math]L=\frac{T^2}{4\pi^2C}[/math]
[math]W=\frac{T^2I^2}{8\pi^2C}[/math]
На диаграмме представлены изменения давления и объёма идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3?
При переходе из начального в конечное состояние объем 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', совершенной 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 объема газа:
Работа А' при переходе газа из состояния 1 в состояние 3 равна:
[math]A'=p_1\bigtriangleup V[/math]
Получение правильного численного значения количества теплоты: Положительное значение величины Q означает, что газ получил количество теплоты Q.
[math]Q=\frac23\left(p_3V_3-p_1V_1\right)+p_1\bigtriangleup V[/math]
[math]Q=\frac23\left(3\cdot10^4\cdot3-10^4\cdot1\right)+10^4\cdot2=14\cdot10^4[/math] Дж
У самой поверхности воды в реке летит комар, стая рыб находится на расстоянии 2 м от поверхности воды. Каково максимальное расстояние до комара, на котором он ещё виден рыбам на этой глубине? Относительный показатель преломления света на границе воздух-вода равен 1,33.
Максимальный угол а падения луча света из воздуха в воду равен 90°, соответствующий ему угол преломления [math]\\\\beta[/math] определяется по известному значению относительного показателя преломления n воды:
[math]\\\\frac{sin\\\\alpha}{sin\\\\beta}=n[/math]
Отсюда находим максимальное значение угла преломления:
[math]sin\\\\beta=\\\\frac{sin\\\\alpha}n=\\\\frac1n[/math]
Рисунок, поясняющий решение:
<!—dle_image_begin:/uploads/myimg/1530697414.png|—>
<!—dle_image_end—>
Максимальное расстояние а, на котором виден комар на глубине h, равно:
[math]a=\\\\frac h{cos\\\\beta}=\\\\frac h{\\\\sqrt{1-\\\\left(sin\\\\beta\\\\right)^2}}=\\\\frac{hn}{\\\\sqrt{n^2-1}}[/math]
[math]a\\\\approx3,0[/math] м.
В аттракционе человек массой 100 кг совершает «мёртвую петлю» в вертикальной плоскости. Когда вектор скорости был направлен вертикально вниз, сила нормального давления человека на сиденье была 2000 Н. Найдите скорость тележки в этой точке при радиусе круговой траектории 5 м. 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. |
|||