Вариант 2
Часть 1
Ответами к заданиям 1–24 являются слово, число или последовательность цифр или чисел. Запишите ответ в соответствующее поле справа. Каждый символ пишите без пробелов. Единицы измерения физических величин писать не нужно.
На рисунке представлен график движения автобуса по прямой дороге, расположенной вдоль оси X. Определите проекцию скорости автобуса на ось X в интервале времени от 0 до 30 мин.
Ответ: _____ км/ч
Пружина жесткости k = 104 Н/м одним концом прикреплена к неподвижной опоре, а к другому ее концу приложили силу F = 1000 Н. Определите растяжение пружины.
Ответ: _____ см.
Охотник, стоящий на гладком льду, стреляет из ружья в горизонтальном направлении. Масса заряда 0,04 кг. Скорость дробинок при выстреле 300 м/с. Какова масса охотника, если его скорость после выстрела равна 0,2 м/с?
Ответ: _____
Бутылку с подсолнечным маслом, закрытую пробкой, перевернули. Определите силу, с которой действует масло на пробку площадью 5 см2, если расстояние от уровня масла в сосуде до пробки равно 20 см. Плотность масла 930кг/м3
Ответ: _____ Н.
Шарик катится по прямому желобу. Изменение координаты шарика с течением времени в инерциальной системе отсчета показано на графике. На основании этого графика выберите два верных утверждения о движении шарика.
1. Первые 2 с шарик покоился, а затем двигался с возрастающей скоростью.
2. На шарик действовала все увеличивающаяся сила.
3. Первые 2 с скорость шарика не менялась, а затем ее модуль постепенно уменьшался.
4. Путь, пройденный шариком за первые 3 с, равен 1 м.
5. Скорость шарика постоянно уменьшалась.
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 |
Шайба съезжает из состояния покоя с горки высотой Н. Ускорение свободного падения равно g. У подножия горки кинетическая энергия шайбы равна Ек. Трение шайбы о горку пренебрежимо мало.
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) масса шайбы
Б) модуль импульса шайбы у подножия горки
ФОРМУЛА
1) [math]E_k\sqrt{\frac2{gH}}[/math]
2) [math]\frac{\sqrt{2Ek}}{gH}[/math]
3) [math]\sqrt{\frac{2Ek}{gH}}[/math]
4) [math]\frac{Ek}{gH}[/math]
В сосуде под поршнем находится идеальный газ. Давление газа равно 100 кПа. При постоянной температуре объем газа уменьшили в 2 раза. Определите давление газа в конечном состоянии.
Ответ: _____ кПа.
В идеальном тепловом двигателе, работающем по циклу Карно, температура нагревателя равна 580 К, а холодильника 17°С. Определите КПД этого двигателя.
Ответ: _____ %.
Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде с поршнем равна 40%. Какой станет относительная влажность, если объем сосуда за счет движения поршня при неизменной температуре уменьшить в 3 раза?
Ответ: _____ %.
Зависимость объема постоянной массы идеального газа от температуры показана на V-Т-диаграмме (см. рисунок). Выберите два верных утверждения о процессе, происходящем с газом.
1. Давление газа максимально в состоянии D.
2. При переходе из состояния D в состояние А внутренняя энергия увеличивается.
3. При переходе из состояния В в состояние С работа газа все время положительна.
4. Давление газа в состоянии С больше, чем давление газа в состоянии А.
5. При переходе из состояния В в состояние С внутренняя энергия газа увеличивается.
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 в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАФИКИ
А) 
Б) 
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) скорость тела
2) ускорение тела
3) путь, пройденный телом
4) потенциальная энергия тела
| А | Б |
Как направлена сила Кулона (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю), действующая на отрицательный точечный заряд -q, помещенный в центр квадрата, в вершинах которого находятся заряды: +q, +q, -q, -q? Ответ запишите словом (словами).
Ответ: _____
В электрической цепи, представленной на рисунке, тепловая мощность, выделяющаяся на резисторе R1 = 20 Ом, равна 2 кВт. Чему равна мощность, выделяющаяся на резисторе R2 = 30 Ом?
Ответ: _____ кВт
Какой из образов 1-4 служит изображением предмета АВ в тонкой линзе с фокусным расстоянием F?
Ответ: образ _____
На рисунке изображена зависимость силы тока через лампу накаливания от приложенного к ней напряжения. Выберите два верных утверждения, которые можно сделать, анализируя этот график.
1. Сопротивление лампы не зависит от приложенного напряжения.
2. Мощность, выделяемая в лампе при напряжении 110 В, равна 38,5 Вт.
3. Мощность, выделяемая в лампе при напряжении 170 В, равна 40 Вт.
4. Сопротивление лампы при силе тока в ней 0,15 А равно 200 Ом.
5. Сопротивление лампы при напряжении 100 В равно 400 Ом.
Как изменятся частота собственных колебаний и максимальный заряд конденсатора колебательного контура (см. рисунок), если ключ К перевести из положения 1 в положение 2 в тот момент, когда заряд конденсатора максимален?
1. увеличится
2. уменьшится
3. не изменится
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| Частота собственных колебаний | Максимальный заряд конденсатора |
На рисунке показана цепь постоянного тока. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать ([math]\varepsilon[/math] — ЭДС источника напряжения; r — внутреннее сопротивление источника; R — сопротивление резистора).
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) напряжение на источнике при замкнутом ключе К
Б) сила тока через источник при разомкнутом ключе К
ФОРМУЛЫ
1) [math]\frac{\varepsilon R}{R+r}[/math]
2) [math]\frac{2\varepsilon r}{2R+r}[/math]
3) [math]\frac\varepsilon{2R+r}[/math]
4) [math]\frac\varepsilon{R+r}[/math]
Укажите число протонов и число нейтронов в ядре натрия [math]{}_{11}^{24}Na[/math]
| Число протонов | Число нейтронов |
Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер эрбия [math]{}_{68}^{172}Er[/math] от времени. Чему равен период полураспада этого изотопа эрбия?
Ответ: _____
Монохроматический свет с длиной волны λ падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. Как изменятся энергия фотонов Еф падающего излучения и работа выхода электронов Авых с поверхности металла, если увеличить длину волны падающего света? 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.
| Энергия фотонов Еф | Работа выхода Авых |
При определении периода колебаний маятника было измерено время, за которое совершается 40 колебаний, которое оказалось равным 20,0 с. Погрешность измерения времени составила 0,4 с. Запишите в ответ измеренный период колебаний с учетом погрешности измерений.
Ответ: (____± ____) с.
Ученик изучает свойства маятников. В его распоряжении имеются маятники, параметры которых приведены в таблице.
Какие из маятников нужно использовать для того, чтобы на опыте обнаружить зависимость периода колебаний маятника от массы шарика?
| № маятника | Длина маятника | Объем сплошного шарика | Материал, из которого сделан шарик |
| 1 | 1,0 м | 5 см3 | сталь |
| 2 | 1,2 м | 5 см3 | сталь |
| 3 | 2,0 м | 5 см3 | алюминий |
| 4 | 1,5 м | 8 см3 | сталь |
| 5 | 1,0 м | 5 см3 | медь |
Из приведённых ниже утверждений выберите два верных, соответствующих характеристикам объектов Солнечной системы, и укажите их номера.
1) Луна — естественный спутник Земли.
2) Плутон — планета Солнечной системы.
3) Солнце не единственная звезда в Солнечной системе.
4) Луна делает оборот вокруг собственной оси за то же время, что и вокруг Земли.
5) Луна появляется на небе только с заходом Солнца.
По горизонтальному столу движется брусок массой 0,7 кг, соединенный с грузом массой 0,3 кг невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок (см. рисунок). Коэффициент трения бруска о поверхность стола равен 0,2. Определите ускорение бруска.
Ответ: _____ м/с2
По параллельным проводникам bc и ad, находящимся в магнитном поле с индукцией В = 0,4 Тл, скользит проводящий стержень MN, который находится в контакте с проводниками (см. рисунок). Расстояние между проводниками l = 20 см. Слева проводники замкнуты резистором с сопротивлением R = 2 Ом. Сопротивление стержня и проводников пренебрежимо мало. При движении стержня через резистор R протекает ток I = 40 мА. С какой скоростью движется проводник? Считать, что вектор [math]\overrightarrow B[/math] перпендикулярен плоскости рисунка.
Ответ: _____ м/с.
При помещении в магнитное поле на стальной прямой проводник с током длиной 10 см и площадью поперечного сечения 3 • 10-2 мм2 действует сила Ампера, равная 0,6 Н. Чему равен модуль вектора магнитной индукции, если напряжение на проводнике равно 2,4 В? Вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику. Удельное сопротивление стали 0,12 Ом мм2/м.
Ответ: _____
Часть 2.
Полное правильное решение каждой из задач 28—32 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 цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится идеальный газ. На рисунке показано изменение внутренней энергии U газа и передаваемое ему количество теплоты Q. Опишите изменение объема газа при переходе его из состояния 1-2, а затем в состояние 3. Укажите физические закономерности, которые вы использовали для объяснения.
Переход из состояния 1-2-3 все время идет с увеличением объема газа
Тело массой m = 400 г брошено с некоторой высоты по направлению к земле под углом а = 30° к горизонту. Начальная скорость тела V0 = 20 м/с. Определите, через какой промежуток времени скорость тела будет направлена под углом α = 60° к горизонту.
Проекцию скорости на вертикальную ось можно записать как [math]-V_y\;=-V_{0y}-gt[/math].
Где: [math]V_{0y}\;=V_0*sin\left(a\right)[/math].
Далее, [math]V_x=\;V_{0x}\;=V_0*cos\left(a\right)[/math];
Угол альфа можно расписать через: [math]\tan\left(\alpha\right)=\;\frac{V_y}{V_x}[/math]
Тогда: [math]\tan\left(\alpha\right)=\;\frac{V_0sin(a)+gt}{V_0cos(a)}[/math]
Тогда: [math]t\;=\;\frac{V_0(cos(a)*tan(\alpha)-sin(a))}g[/math]
[math]t\;=\;2c[/math]
В закрытый сосуд объемом V = 10 л помещают несколько капель воды общей массой m = 0,258 г. Затем начинают увеличивать температуру сосуда настолько медленно, что все время поддерживается равновесие между паром и жидкостью. При температуре t = 27 °С вода полностью испаряется. Определите давление р насыщенных паров воды при температуре t = 27 °С.
Состояние водяного пара можно описать уравнением состояния идеального газа.
[math]PV=\frac mMRT[/math];
M- молярная масса воды M=18 г/моль; T = 300 K; R =8,31.
[math]P=\frac mM\frac{RT}V[/math].
[math]P=\frac{0,258\times8,31\times300}{18\times10\times10^{-3}}=3573\;Па[/math].
Ответ: 3573 Па
Два параллельно соединенных воздушных конденсатора емкостью С0=1 мкФ каждый заряжены до напряжения U = 200 В и отсоединены от источника ЭДС. После этого пространство между обкладками одного из конденсаторов полностью заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 7. Определите заряды q1 и q2 каждого из конденсаторов, а также напряжение U на конденсаторах.
Поскольку конденсаторы соединены параллельно, их емкость суммируется С=2С0.
Формула плоского конденсатора: [math]C_1=\frac{\varepsilon\varepsilon_0S}d[/math].
[math]C_1=\varepsilon C_0=7C_0[/math]; [math]C_2=(\varepsilon+1)C_0=8C_0[/math].
Энергия конденсатора вычисляется по формуле: [math]W=\frac{U^2C}2[/math].
Поскольку меняется только емкость конденсатора, количество энергии не меняется, тогда справедливо следующее равенство:
[math]\frac{U^2C}2=\frac{U_2^2C_2}2[/math].
[math]\frac{U^22C_0}2=\frac{8U_2^2C_0}2[/math];
[math]U_2=\frac U4=50\;В[/math];
[math]q_1=U_2C_0=50\times10^{-6}=50\;мкКл[/math];
[math]q_2=7U_2C_0=7\times50\times10^{-6}=350\;мкКл[/math].
Ответ: U2 = 50 В, q1= 50 мкКл, q2= 350 мкКл.Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластинки (катода), помещенной в сосуд, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем напряженностью Е. Пролетев путь 5*10-4 м, он приобретает скорость 3*106 м/с. Какова напряженность электрического поля?
Уравнение Эйнштейна, в данном случае, можно записать как: 
. Из этого уравнения следует, что начальная скорость электрона равна нулю.
Работа, совершенная электрическим полем, равна кинетической энергии: [math]A=E_к=\frac{mV^2}2[/math].
Работа совершённая электрическим полем: [math]A=FS=eES[/math].
Тогда, [math]E=\frac{mV^2}{2eS}[/math]; E=50000 В/м.
| № | Ваш ответ | Ответ и решение | Первичный балл |
|---|---|---|---|
|
Здесь появится результат первой части. Нажмите на кнопку «Завершить работу», чтобы увидеть правильные ответы и посмотреть решения. |
|||