Вариант 18
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 автомобиля от времени t. Определите по графику путь, пройденный автомобилем в интервале от момента времени 0 с до момента времени 5 с после начала движения.
Ответ: _____ м
Тело массой 5 кг под действием некоторой силы приобретает ускорение 1 м/с2. Какое ускорение сообщит эта сила телу массой 10 кг?
Ответ: _____ м/с2
Человек массой m прыгает с горизонтальной скоростью v относительно земли из неподвижной лодки массой М на берег. Чему равен суммарный импульс лодки и человека относительно земли в момент перед отрывом человека от лодки? Сопротивление воды движению лодки пренебрежимо мало.
Объём воздушного шара-гиганта 8500 м3. Чему равен вес этого шара вместе с наполняющим его тёплым воздухом и кабиной, если он поднялся и неподвижно висит над землёй? Плотность воздуха 1,2 кг/м3.
Ответ: _____ H
На рисунке показана модель свободных колебаний математического маятника.
Полная механическая энергия груза при прохождении положения равновесия равна 20 Дж.
Выберите из приведённых ниже утверждений два правильных и укажите их номера.
1) Потенциальная энергия изменяется от 0 до 20 Дж.
2) Потенциальная энергия не изменяется и равна 20 Дж.
3) Потенциальная энергия изменяется от 0 до 10 Дж.
4) Потенциальная энергия не изменяется и равна 10 Дж.
5) В математическом маятнике по закону сохранения энергии в процессе колебаний кинетическая энергия переходит в потенциальную, а потенциальная — в кинетическую.
Комета движется по эллиптической орбите вокруг Солнца. Изменяются ли перечисленные в таблице физические величины во время удаления кометы от Солнца, и если изменяются, то как? Считаем, что на комету действует только сила тяготения 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 нагревания жидкой воды.
Ответ: _____ c
В результате нагревания идеального газа средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул увеличилась в 5 раз. Во сколько раз увеличилась при этом абсолютная температура газа?
Ответ: в______________раз(а)
В атоме водорода электрон удерживается силами притяжения к протону вследствие
1) способности одного электрического заряда мгновенно действовать на любой другой электрический заряд на любом расстоянии
2) того, что вокруг каждого электрического заряда существует электрическое поле, способное действовать на электрические поля других зарядов
3) того, что вокруг каждого электрического заряда существует электрическое поле, способное действовать на электрические заряды
4) гравитационного взаимодействия
Какое из приведённых выше утверждений верно?
В изолированной термодинамической системе идеальный газ сначала нагревался при постоянном давлении, потом его давление уменьшалось при постоянном объёме, затем при постоянной температуре объём газа уменьшился до первоначального значения. Какой из графиков на рисунке в координатных осях V-T соответствует этим изменениям состояния газа?
1) 
2) 
3) 
4) 
В процессе электролиза соляной кислоты при постоянном значении силы тока в цепи за 2 минуты ионы водорода принесли на катод положительный заряд 60 Кл, ионы хлора принесли на анод отрицательный заряд 60 Кл. Чему равна сила тока в цепи в этом процессе?
Катушку индуктивностью 6 мГн пронизывает поток 0,12 Вб. Определи ток в катушке.
На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени свободных электромагнитных колебаниях в колебательном контуре. Определи период свободных электромагнитных колебаний в контуре, если конденсатор в нем заменить на другой конденсатор, емкость которого в 9 раз больше/
На рисунке показан конечный результат опыта по превращению механической энергии в тепловую энергию. Термометр, вставленный в пластилин, показывает температуру пластилина после удара шара, который упал с некоторой высоты. Начальная температура пластилина была равна 20,3 °С.
Погрешность измерений температуры с помощью показанного на рисунке электронного термометра равна 0,1 °С. На сколько градусов изменилась температура пластилина в результате опыта? Из перечисленных ниже результатов выберите верный.
1) 4,8 °С
2) 4,8 °С ± 0,1 °С
3) 20,3 °С ± 0,1 °С
4) 25,1 °С ± 0,1 °С
5) 25,1 °С
К источнику постоянного тока была подключена одна электрическая лампа. Что произойдёт с напряжением на этой лампе, мощностью тока на ней и силой тока в лампе при подключении параллельно с этой лампой второй такой же лампы?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличение
2) уменьшение
3) неизменность
| Напряжение | Мощность | Сила тока |
На сколько единиц меньше массовое и зарядовое числа ядра-продукта X изотопа тория [math]{}_{92}^{238}U[/math] в результате осуществления альфа-распада?
| Массовое число | Зарядовое число |
Как изменяются давление, объём и температура при осуществлении адиабатного процесса сжатия 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 |
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях.
1) Сила тяжести на поверхности Земли одинакова в любой точке, независимо от высоты
2) Все электрические цепи ведут электрический ток
3) Вес тела в воде меньше его веса в воздухе
4) Сила нормальной реакции опоры направлена всегда перпендикулярно поверхности
5) Ядро любого атома имеет положительный заряд
Если положить упаковку из 100 гаек на весы, они показывают 560 г. Определи массу одной гайки, если погрешность весов составляет 15 г. Массу упаковки не учитывать.
На рисунке представлен вариант выполнения опыта Эрстеда.
В опыте Эрстеда было обнаружено, что при пропускании электрического тока через проводник магнитная стрелка вблизи проводника поворачивается и после нескольких колебаний устанавливается
1) северным полюсом к проводнику с током
2) южным полюсом к проводнику с током
3) в направлении протекания тока в проводнике
4) перпендикулярно проводнику с током
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 27 °С на стенке стакана с холодной водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру стакана до 16 °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 16 °С. Изменилась ли относительная влажность воздуха?
Давление и плотность насыщенного водяного пара при различной температуре
Водяной пар в воздухе становится насыщенным при температуре 16 °С. Следовательно, давление р водяного пара в воздухе равно давлению насыщенного пара при температуре 16 °С, из таблицы р = 18 гПа.
Давление р0 насыщенного водяного пара при температуре 27 °С равно 36 гПа.
Относительной влажностью воздуха [math]\phi[/math] называется отношение:
[math]\phi=\frac p{p_0}[/math]; [math]\phi=\frac{18}{36}=0,5=50\%[/math]
Относительная влажность при понижении температуры воздуха в комнате и конденсации паров при той же температуре 16 °С увеличится, так как давление р водяного пара в воздухе остается неизменным, а давление р0 насыщенного водяного пара при понижении температуры воздуха уменьшается.
На рисунке показана шкала универсального прибора, измеряющего величину атмосферного давления, температуру и влажность.
Снимите показания гигрометра с учётом погрешности измерений. Примите, что погрешность измерения данного гигрометра равна половине цены деления шкалы.
Ответ: (_________± _________) %
Гигрометр измеряет относительную влажность воздуха. Половина цены деления равна 5%.
По показанию шкалы мы можем определить влажность, как [math]61\pm5\%[/math]
Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 3 см друг от друга. В пространстве между пластинами падает капля жидкости, несущая на себе заряд 24・10-11 Кл. Масса капли 8•10–6 кг. При каком значении заряда напряжении на обкладках скорость капли будет постоянной? Влиянием воздуха на движение капли пренебречь. Ответ выразите в кВ.
qE = mg — второй закон Ньютона
U = Ed — напряжение на обкладках конденсатора
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 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', 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 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'=\frac{\left(p_1+p_2\right)\bigtriangleup V}2[/math]
Получение правильного численного значения количества теплоты:
[math]Q=\frac32(p_3V_3-p_1V_1)+\frac{\left(p_1+p_2\right)\bigtriangleup V}2[/math]
[math]Q=\frac32(100\cdot3-100\cdot1)+\frac12(100+300)\cdot2=700[/math] Дж
Положительное значение величины Q означает, что газ получил количество теплоты Q.
При коротком замыкании выводов гальванического элемента сила тока в цепи равна 2 А. При подключении к выводам гальванического элемента электрической лампы электрическим сопротивлением 3 Ом сила тока в цепи равна 0,5 А. По результатам этих экспериментов определите ЭДС гальванического элемента.
По закону Ома для полной цепи при коротком замыкании выводов аккумулятора R = 0 сила тока в цепи равна:
[math]I=\frac\varepsilon{R+r}[/math]; [math]I_0=\frac\varepsilon r=2A[/math]
Отсюда внутреннее сопротивление г аккумулятора равно: [math]r=\frac\varepsilon2[/math] Ом
При подключении к выводам аккумулятора электрической лампы электрическим сопротивлением 3 Ома сила тока в цепи равна:
[math]I=\frac\varepsilon{R+r}=\frac\varepsilon{3+0,5\varepsilon}=0,5A[/math]
Отсюда получаем:[math]4\varepsilon=6+\varepsilon[/math], [math]\varepsilon=2\;B[/math]
Снаряд, летящий со скоростью 350 м/с, разрывается на две равные части, одна из которых летит в направлении движения снаряда, а другая – в противоположную сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличивается на 0,5 МДж. Определите массу снаряда, если скорость осколка, летящего по направлению движения снаряда, равна 900 м/с. Сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
(4 кг) Задачу рассматриваем в инерциальной системе отсчета, связанной со столом. Считаем снаряд и его осколки материальными точками, поэтому для описания их движения используем второй закон Ньютона. Для описания разрыва снаряда используем закон сохранения импульса системы тел. Он выполняется в инерциальной системе отсчета, если сумма внешних сил, приложенных к телам системы, равна нулю. В данном случае из-за отсутствия сопротивления воздуха внешней силой является только сила тяжести. которая не равна нулю. Но этим можно пренебречь, считая время разрыва снаряда малым. За малое время разрыва импульс каждого из осколков меняется на конечную величину за счет больших внутренних сил, разрывающих снаряд при взрыве. По сравнению с этими большими силами конечная сила тяжести пренебрежимо мала. Изменением потенциальной энергии снаряда и его осколков в поле тяжести в процессе разрыва пренебрегаем, так как время разрыва снаряда считаем малым.
Закон сохранения импульса для снаряда:
MV0 = =mV1 - mV2
M=2m
Закон сохранения энергии:
MV02 / 2 + △E = mV12 /2 + mV22 / 2
| № | Ваш ответ | Ответ и решение | Первичный балл |
|---|---|---|---|
|
Здесь появится результат первой части. Нажмите на кнопку «Завершить работу», чтобы увидеть правильные ответы и посмотреть решения. |
|||