Вариант 16
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 модуля скорости v тела от времени t. Найдите путь, пройденный телом за время от момента времени О с до момента времени 5 с.
Ответ: _____ м
Среднее расстояние между центрами Луны и Земли примерно 60 земных радиусов. Во сколько раз уменьшится сила гравитационного взаимодействия предмета массой 1 кг и Земли, если сначала предмет находится на поверхности Земли, а затем на лунной орбите?
Ответ: в____________раз
Атом массой m, движущийся со скоростью v, столкнулся с неподвижным атомом массой 2m. Каким суммарным импульсом обладают два атома в момент столкновения?
Ответ: _____
Груз массой m = 1 кг на пружине, совершая свободные колебания, проходит положение равновесия со скоростью v = 2 м\с. Через четверть периода колебаний он достигает положения максимального удаления от положения равновесия. Чему равен модуль изменения кинетической энергии груза за это время?
Ответ: _____ Дж
В эксперименте по измерению пути, пройденного телом, заполнена таблица 1 зависимости пути от времени. Анализируя данные таблицы, выберите из приведённых ниже утверждений три правильных и укажите их номера.
1) За каждый из четырёх интервалов времени пройденный телом путь увеличивался на 10 м.
2) Движение тела равномерное.
3) Движение тела равноускоренное.
4) Ускорение тела было постоянным и равным 10 м/с2.
5) Скорость тела была постоянной и равной 10 м/с.
Комета движется по эллиптической орбите вокруг Солнца. Как изменяются перечисленные в таблице физические величины во время приближения кометы к Солнцу, если считать, что на нее действует только тяготение Солнца?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) не изменяется
2) только увеличивается по модулю
3) только уменьшается по модулю
4) увеличивается по модулю и изменяется по направлению
5) уменьшается по модулю и изменяется по направлению
6) увеличивается по модулю, не изменяется по направлению
7) уменьшается по модулю, не изменяется по направлению
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Скорость | Ускорение | Кинетическая энергия | Потенциальная энергия | Полная механическая энергия |
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, сколько секунд длился процесс плавления льда.
Во сколько раз увеличится давление идеального газа при уменьшении его объёма в 2 раза и увеличении его абсолютной температуры в 4 раза?
Ответ: в_____________раз(а)
Внутренняя энергия тела определяется
1) скоростью движения и массой тела
2) только кинетической энергией беспорядочного движения частиц, из которых состоит тело
3) только потенциальной энергией взаимодействия частиц, из которых состоит тело
4) кинетической энергией беспорядочного движения частиц и потенциальной энергией их взаимодействия
Какое из приведённых выше утверждений верно?
Графики А и Б процессов, происходящих в изолированной термодинамической системе, построены в координатах p-V.
Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы.
К каждой позиции левого столбца подберите соответствующую позицию правого столбца. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАФИКИ
А) 
Б) 
УТВЕРЖДЕНИЯ
1) В процессе термодинамического расширения газ совершает работу, его внутренняя энергия не изменяется.
2) В процессе термодинамического расширения газ совершает работу, его внутренняя энергия уменьшается.
3) В процессе термодинамического сжатия внешние силы совершают над газом работу, его внутренняя энергия не изменяется.
4) В процессе термодинамического сжатия внешние силы совершают над газом работу, его внутренняя энергия увеличивается.
Силы электростатического взаимодействия между двумя точечными заряженными телами равны по модулю 10 мН. Каким станет модуль этих сил, если заряд каждого тела увеличить в 2 раза?
В катушке индуктивностью 8 мГн протекает ток силой 2,5 А. Определи магнитный поток, который пронизывает данный контур.
На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени свободных электромагнитных колебаниях в колебательном контуре. Определи период колебаний электрического напряжения в этом контуре.
Чтобы как можно более точно найти объём тела путём его погружения в воду, учащимся было предложено провести измерения, используя на выбор два измерительных цилиндра с водой (см. рисунок). Сравнивать результаты измерений учащиеся должны были с учётом абсолютных инструментальных погрешностей измерения и абсолютных погрешностей отсчёта. Каждую из учитываемых погрешностей условились считать равной цене деления измерительного цилиндра.
Отвечая на вопрос задания, экспериментаторы получили четыре разных результата.
Из представленных ниже записей выберите верное значение измеренного объёма тела, полученное с наименьшей погрешностью.
1) первый цилиндр (10 ± 10) см3
2) первый цилиндр (10 ± 5) см3
3) второй цилиндр (10 ± 4) см3
4) второй цилиндр (10 ± 2) см3
К гальваническому элементу была подключена электрическая лампа. Что произойдёт с силой тока через эту лампу, напряжением и мощностью тока на ней при подключении параллельно с первым гальваническим элементом второго такого же элемента и параллельно с первой лампой второй такой же?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличение
2) уменьшение
3) неизменность
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры могут повторяться.
| Сила тока | Напряжение | Мощность |
Чему равно число протонов и нейтронов в изотопе водорода протии?
| Число протонов | Число нейтронов |
При быстром движении поршня в цилиндре закрытого воздушного насоса объём воздуха увеличился. Как изменяются давление, температура воздуха и внутренняя энергия при этом процессе?
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 увеличении температуры вещества молекулы в нем движутся быстрее, что приводит к увеличению его плотности
2) Закон всемирного тяготения утверждает, что сила гравитационного взаимодействия между двумя телами пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними
3) Электрон всегда движется по строго определенной орбите вокруг ядра атома
4) При равных массах газов и одинаковой температуре объем их занимаемого пространства также будет одинаковым
5) Выталкивающая сила, действующая на погруженное в жидкость тело равна весу вытесненной им жидкости
Если положить упаковку из 250 гаек на весы, они показывают 1,3 кг. Определи массу одной гайки, если погрешность весов составляет 10 г. Массу упаковки не учитывать.
При выдвигании из металлического кольца северного полюса постоянного магнита кольцо притягивается к магниту. Это означает, что
1) в кольце возникает индукционный ток, направленный по часовой стрелке при наблюдении со стороны магнита
2) в кольце возникает индукционный ток, направленный против часовой стрелки при наблюдении со стороны магнита
3) кольцо намагничивается, и возникший магнит обращён к выдвигаемому магниту северным полюсом
4) кольцо намагничивается, и возникший магнит обращён к выдвигаемому магниту южным полюсом
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 бане 60 °С на стенке стакана с водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру стакана до 29 °С. По результатам этих экспериментов определите относительную влажность воздуха. Для решения задачи воспользуйтесь таблицей. При повышении температуры воздуха в комнате конденсация паров воды из воздуха начинается при той же температуре стакана 29 °С. Изменилась ли относительная влажность воздуха?
Давление и плотность насыщенного водяного пара при различной температуре
Водяной пар в воздухе становится насыщенным при температуре 29 °С. Следовательно, давление р водяного пара в воздухе равно давлению насыщенного пара при температуре 29 °С, из таблицы р = 40 гПа.
Давление р0 насыщенного водяного пара при температуре 60 °С равно 200 гПа.
Относительной влажностью воздуха [math]\phi[/math] называется отношение:
[math]\phi=\frac p{p_0}[/math]; [math]\phi=\frac{40}{200}=0,20=20\%[/math]
Относительная влажность при повышении температуры воздуха и конденсации паров при той же температуре 29 °С уменьшится, так как давление р водяного пара в воздухе остается неизменным, а давление р0 насыщенного водяного пара при повышении температуры воздуха увеличивается.
На рисунке показан результат измерений периода колебаний математического маятника. Маятник совершил за это время 10 колебаний.
Чему равен период колебаний Т маятника, если за погрешность измерений экспериментатор принял цену деления секундомера?
Ответ: (______________±_______________) с
Результат на секундомере [math]10Т=41,2\pm0,2\;с[/math]. Нам нужен период одного колебания, значит мы берём десятую часть данного результата и получаем: [math]Т=4,12\pm0,02\;с[/math].
В стакан калориметра, содержащий 200 г воды, опустили кусок льда, имевший температуру 0 С. Начальная температура калориметра с водой 25 C. В момент времени, когда наступило тепловое равновесие, температура воды и калориметра стала равной 5 С. Определите массу льда. Теплоемкостью калориметра пренебречь.
Q1 = cm ▵t— количество теплоты, которое отдает остывающая вода
Q2 = λm — количество теплоты, необходимое на плавление льда
Q3 = cm ▵t — количество теплоты, необходимое для нагрева расплавленного льда
Q1 + Q2 + Q3 =0
На графике (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 внешние силы над газом совершили работу А. По первому закону термодинамики в этом случае:
[math]\bigtriangleup U=Q+A[/math]
Переданное газу количество теплоты Q равно разности изменения внутренней энергии газа [math]\bigtriangleup U[/math] и работы А, совершённой над газом: [math]Q=\bigtriangleup U-A[/math], [math]Q=U_3-U_1-A[/math]
Внутренняя энергия идеального 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_1\bigtriangleup V[/math]
Получение правильного численного значения количества теплоты:
[math]Q=\frac32(p_3V_3-p_1V_1)-p_1\bigtriangleup V[/math]
[math]Q=\frac32(3\cdot10^4\cdot1-10^4\cdot3)-10^4\cdot2=-2\cdot10^4[/math] Дж
Отрицательное значение величины Q означает, что газ отдал количество теплоты Q.
В однородном магнитном поле с индукцией 1,67 • 10-5 Тл протон движется перпендикулярно вектору индукции [math]\vec B[/math] со скоростью 8 км/с. Определите радиус траектории протона.
Записано уравнение, связывающее на основе второго закона Ньютона силу Лоренца, действующую на протон, с модулем центростремительного ускорения:
[math]evB=\frac{mv^2}R[/math]
Уравнение преобразовано к виду, устанавливающему связь между радиусом орбиты и скоростью протона:
[math]R=\frac{vm}{eB}[/math]
Подставлены значения физических величин и получен ответ в числовой форме:
[math]R\approx\frac{8000\cdot1,67\cdot10^{-27}}{1,6\cdot10^{-19}\cdot1,67\cdot10^{-5}}\approx5[/math] м.
В аттракционе человек массой 70 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мёртвую петлю» в вертикальной плоскости. Каков радиус круговой траектории, если в верхней точке сила давления человека на сиденье тележки равна 700 Н при скорости движения тележки 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. |
|||