Вариант 13
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 от момента времени 4 с до момента времени 6 с?
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.
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 |
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 и известным значениям массы воды и мощности теплопередачи определите удельную теплоёмкость льда.
Ответ: _____ Дж/(кг • °С)
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?
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) 
Б) 
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) скорость тела
2) ускорение тела
3) путь, пройденный телом
4) кинетическая 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. Каким станет модуль сил взаимодействия между ними, если шарики привести в соприкосновение и раздвинуть на прежнее расстояние?
В однородном магнитном поле индукцией 0,5 Тл находится проволочный контур квадратной формы со стороной 20 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 индуктивность катушки увеличить в 9 раз.
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]
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 |
Чему равно число протонов и нейтронов в [math]\alpha[/math]- частице?
| Число протонов | Число нейтронов |
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 |
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях.
1) При движении тела с постоянной скоростью сумма всех сил, действующих на него, равна нулю
2) Длина звуковых волн не меняется при переходе из одной среды в другую
3) Электрическое поле создается только движением заряженных частиц
4) Полная механическая энергия бруска сохраняется при соскальзывании с шероховатой наклонной плоскости
5) При нагревании газа в закрытом сосуде его давление увеличивается
Если положить упаковку из 500 гаек на весы, они показывают 2 кг. Определи массу одной гайки, если погрешность весов составляет 10 г. Массу упаковки не учитывать.
Была поставлена задача по определению в эксперименте КПД наклонной плоскости.
Экспериментатором были проделаны следующие действия:
1) обдуман план эксперимента и записана формула 
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?
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 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
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.
Запишите результат измерения 200 см3 воды измерительным стаканом, показанным на рисунке, с учётом цены деления стакана.
Ответ: (______________±_______________) см3
Результат измерения с учётом погрешности будет [math]V=200\pm5\;см^{-3}[/math].
В таблице показано, как менялся ток в катушке идеального колебательного контура при свободных электромагнитных колебаниях в этом контуре.
Определите по этим данным энергию конденсатора в момент времени 7・10-6 с, если ёмкость конденсатора равна 8,1 мГн. Ответ округлите до целых.
[math]W=\frac{q^2}{3C}[/math] - Энергия конденсатора
[math]T=2\pi\sqrt{LC}[/math] - период электромагнитных колебаний [math]C=\frac{T^2}{4\pi^2L}[/math]
[math]W=\frac{q^2\;2\pi^2\;L}{T^2}[/math]
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?
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.
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
В аттракционе человек массой 60 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мёртвую петлю» в вертикальной плоскости по круговой траектории радиусом 5 м. Какова сила давления человека на сиденье тележки при скорости прохождения нижней точки 10 м/с? 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. |
|||