Вариант 6
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 зависимости проекции vx скорости автомобиля от времени t. Каким графиком представлена верно проекция ускорения автомобиля в интервале от момента времени 4 с до момента времени 6 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.
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 в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Период | Частота | Максимальная потенциальная энергия гири |
Автомобиль движется равноускоренно и прямолинейно с одинаковыми направлениями векторов [math]\overset\rightharpoonup v[/math] и [math]\overset\rightharpoonup a[/math]. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) модуль скорости V
Б) путь, пройденный за время t
ФОРМУЛЫ
1) [math]v\;=\;v_0-at[/math]
2) [math]v\;=\;v_0+at[/math]
3) [math]s=v_0t+\frac{at^2}2[/math]
4) [math]s=v_0t-\frac{at^2}2[/math]
При проведении опыта в сосуд закачивали воздух, одновременно нагревая его. При этом температура воздуха в сосуде повысилась в 2 раза, а давление воздуха возросло в три раза. Во сколько раз увеличилась масса воздуха в сосуде?
Ответ: в _____ раз(а).
В идеальном тепловом двигателе, работающем по циклу Карно, температура нагревателя равна 500 К, а холодильника 27°С. Определите КПД этого двигателя.
Ответ: _____ %.
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?
С поверхности Земли метнули камень вертикально вверх с начальной скоростью 25 м/с. По данным измерений 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) ускорение тела
2) модуль скорости тела
3) вертикальная координата тела
4) масса тела
| А | Б |
По трем тонким длинным прямым параллельным проводникам текут одинаковые токи I (см. рисунок). Как направлена сила Ампера (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю), действующая на проводник 1 со стороны двух других? Расстояния между соседними проводниками одинаковы. Ответ запишите словом (словами).
Ответ: _____
В электрической цепи, представленной на рисунке, сопротивления резисторов равны R1 = 20 Ом и R2 = 30 Ом. Чему равно отношение выделяющихся на резисторах мощностей [math]\frac{{\mathrm P}_2}{{\mathrm P}_1}[/math]?
Ответ: _____
Расположение плоского зеркала MN и источника света S представлено на рисунке. Каково расстояние от источника S до его изображения в зеркале MN?
Ответ: _____ Мю
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, соответствующие 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)•
При настройке колебательного контура радиопередатчика его индуктивность уменьшили. Как при этом изменятся следующие три величины: период колебаний тока в контуре, частота излучаемых волн и длина излучаемой волны.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1. увеличение
2. уменьшение
3. неизменность
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры могут повторяться.
| Период колебаний тока | Частота излучаемых волн | Длина волны излучения |
На графиках А и Б показаны зависимости одних физических величин от других физических величин. Установите соответствие между графиками А и Б и перечисленными ниже видами зависимости. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАФИКИ
А) 
Б) 
ВИДЫ ЗАВИСИМОСТИ
1) зависимость числа радиоактивных ядер от времени
2) зависимость напряжения от относительного удлинения
3) зависимость удельной энергии связи нуклонов в атомных ядрах от массового числа ядра
4) зависимость индукции магнитного поля в веществе от индукции намагничивающего поля
В результате серии радиоактивных распадов уран [math]{}_{92}^{238}U[/math] превращается в свинец [math]{}_{82}^{206}Pb[/math]. Какое количество α-распадов и β-распадов он испытывает при этом?
| Число α-распадов | Число β-распадов |
На рисунке приведен график зависимости числа нераспавшихся ядер эрбия [math]{}_{68}^{172}Er[/math] от времени. Определите период полураспада этого изотопа эрбия.
Ответ: _____ ч.
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 |
При измерении периода колебаний маятника было измерено время, за которое совершается 20 колебаний, которое оказалось равным 18,0 с. Погрешность измерения времени составила 0,2 с. Запишите в ответ измеренный период колебаний с учетом погрешности измерений.
Ответ: (____± ____) с.
В эксперименте была поставлена задача определить ускорение бруска при скольжении вниз по наклонной плоскости длиной l (1).
Сначала была получена формула для расчёта ускорения:
[math]a=\frac{mg\;\sin\alpha-\mu mg\;\cos\alpha}m=g(\sin\alpha-\mu\;\cos\alpha)[/math]Затем был исполнен подробный рисунок с размерами наклонной плоскости а (2) и положением векторов сил и их проекций.
Значение коэффициента трения μ (3) дерева по дереву экспериментатор взял из справочных данных. Сила трения Fтр (4) и сила тяжести mg (5) были измерены динамометром. Какими из помеченных цифрами величин достаточно воспользоваться, чтобы определить ускорение бруска?
Ответ: ____
Из приведённых ниже утверждений выберите два верных и укажите их номера.
1) Звёзды класса G имеют белый цвет и температуры в диапазоне 7500-10000 К.
2) Две звезды одного спектрального класса обязательно имеют одинаковые светимости.
3) Звезды одного созвездия находятся от Земли на одинаковом расстоянии.
4) Диаметры белых карликов меньше диаметров большинства звёзд главной последовательности.
5) Внутри звёзд главной последовательности водород превращается в гелий.
Мальчик на санках скатился без трения с ледяной горки высотой 10 м и проехал по горизонтали до остановки 50 м. Сила трения при его движении по горизонтальной поверхности равна 80 Н. Чему равна общая масса мальчика с санками?
Ответ: _____ кг.
Тело массой 2 кг под действием силы [math]\overset\rightharpoonup F[/math] перемещается вверх на наклонной плоскости на расстояние l = 5 м, расстояние тела от поверхности Земли при этом увеличивается на h = 3 м. Сила [math]\overset\rightharpoonup F[/math] равна 30 Н. Какую работу при этом перемещении совершила сила [math]\overset\rightharpoonup F[/math]? Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с2, коэффициент трения μ = 0,5.
Ответ: _____ Дж.
При последовательном включении активного сопротивления, катушки и конденсатора в цепь переменного тока амплитуда колебаний напряжения на активном сопротивлении оказалась 3 В, на конденсаторе 8 В, на катушке 12 В. Считая конденсатор и катушку идеальными, определите амплитуду колебаний полного напряжения на концах последовательной цепи.
Ответ: _____ В.
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.
Может ли трамвай не только потреблять электрическую энергию, но и запасать её?
Трамвай может запасать электрическую энергию, если он имеет аккумулятор. При торможении трамвая двигателем он работает как генератор и заряжает аккумулятор.
Тело брошено с высоты 20 м. Какой путь пройдёт тело за последнюю 0,1 с своего движения? Начальная скорость тела равна нулю.
Для начала найдем общее время падения:
[math]H=\frac{gt^2}2[/math]; [math]t=\sqrt{\frac{2H}g}=2\;с[/math].
Скорость через 1,9 с после начала падения: V=gt1=1,9*10=19 м/с2.
[math]S=Vt_2+\frac{gt_2^2}2=1,95\;м[/math].
Автомобиль затрачивает 8 л бензина на 100 км. Температура газа в цилиндре двигателя 900°С, а отработанного газа 100°С. Какова развиваемая мощность двигателя, если автомобиль едет со скоростью 60 км/ч? Плотность бензина 700 кг/м3, удельная теплота сгорания бензина 44 МДж/кг.
КПД по теореме Карно можно вычислить так: [math]\eta=1-\frac{T_2}{T_1}=0,682[/math].
Энергия выделяемая при сжигании: [math]Q=qm=q\rho V=246400000[/math].
Работу вычислим по формуле: [math]A=\eta Q[/math].
Мощность: [math]N=\frac At[/math]; время [math]t=\frac SV[/math]; [math]N=\frac{\eta QV}S=27930\;Вт=28\;кВт[/math].
Вдоль контура от его вершины движется перемычка со скоростью v. Контур находится в перпендикулярном магнитном поле с индукцией В. Сопротивление единицы длины провода контура и перемычки r. Найдите силу тока, текущего по контуру.
Магнитный поток считается по формуле: [math]\Phi=BScos\alpha[/math]; [math]cos\alpha=1[/math].
По закону Лоренца: [math]U=\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}=\frac{B\Delta S}{\Delta t}[/math].
[math]\Delta h=V\Delta t[/math]; [math]\Delta a=V\Delta ttg\alpha[/math];
[math]\Delta S=2\Delta a\Delta h=2V^2\Delta t^2tg\alpha[/math];
Ток по закону Ома [math]I=\frac UR[/math];
R=Pr; где P - периметр.
Изменение периметра опишем так: [math]\Delta P=2a+2c=2Vt\cdot tg\alpha+2Vcos\alpha[/math].
Тогда итоговая формула: [math]I=\frac{2BV^2\Delta t\cdot tg\alpha}{2rV\Delta t(tg\alpha+cos\alpha)}=\frac{BVtg\alpha}{r(tg\alpha+cos\alpha)}[/math].
В соответствии с теорией Бора произведение импульса электрона на радиус стационарной орбиты (момент импульса) квантуется
Найдите энергию электрона в атоме водорода на первой стационарной орбите.
Сила Кулона равна центростремительной силе: [math]F_ц=ma_ц=\frac{mV^2}r[/math].
[math]\frac{mV^2}r=k\frac{e^2}{r^2}[/math];
Запишем систему уравнений:
[math]mV^2=k\frac{e^2}r[/math][math]mV^2=k\frac{e^2}r[/math];
[math]mVr=\frac h{2\pi}n[/math].
Решим ее относительно скорости:
[math]V=\frac{2ke^2\pi}{hn}=0,1048\;м/с[/math].
Тогда, энергия электрона будет вычислена как кинетическая энергия:
[math]E=\frac{mV^2}2=5\cdot10^{-39}\;Дж[/math].
| № | Ваш ответ | Ответ и решение | Первичный балл |
|---|---|---|---|
|
Здесь появится результат первой части. Нажмите на кнопку «Завершить работу», чтобы увидеть правильные ответы и посмотреть решения. |
|||