Вариант 12
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 верно представлена проекция ускорения автомобиля в интервале от момента времени 4 с до момента времени б 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. 3
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 выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Период | Частота | Максимальная потенциальная энергия гири |
Материальная точка движется со скоростью v равномерно, прямолинейно и сонаправленно с осью координат 0Х. 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) координата точки
Б) модуль пути, пройденного за время t со скоростью [math]\vec v[/math]
ФОРМУЛЫ
1) s = vt
2) [math]s=v_0t+\frac{at^2}2[/math]
3) [math]x=x_0-vt[/math]
4) [math]x=x_0+vt[/math]
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, в течение какого времени внутренняя энергия воды повышалась.
Ответ:____________ с
Идеальный газ в некотором процессе, показанном на графике, совершил работу 300 Дж. Какое количество теплоты было передано газу?
Ответ: _____ Дж
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?
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 выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАФИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) скорость тела
2) ускорение тела
3) путь, пройденный телом
4) потенциальная энергия тела
Положительно заряженная частица А движется перпендикулярно плоскости рисунка в направлении к наблюдателю. Точка Б находится в плоскости рисунка. Как направлен в точке Б (вверх, вниз, вправо, влево, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор индукции магнитного поля, создаваемого движущейся частицей А? Ответ запишите словом (словами).
Чему равно напряжение на участке цепи АВ (см. рисунок), если сила тока через резистор сопротивлением 2 Ом равна 2 А?
Ответ: _____ B
Расположение плоского зеркала MN и источника света S представлено на рисунке. Каково расстояние от источника S до его изображения в зеркале MN?
Ответ: _____ м
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, соответствующих 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).
К источнику постоянного тока была подключена одна электрическая лампа, электрическое сопротивление которой равно внутреннему сопротивлению источника тока. Что произойдёт с силой тока в цепи, эдс источника тока и мощностью тока на внешней цепи при подключении последовательно с этой лампой второй такой же лампы?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1. увеличение
2. уменьшение
3. неизменность
| Сила тока | ЭДС | Мощность |
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
Чему равно число протонов и нейтронов в изотопе водорода тритии?
| Число протонов | Число нейтронов |
При освещении металлической пластины монохроматическим светом с частотой v происходит фотоэлектрический эффект. Максимальная кинетическая энергия освобождаемых электронов равна 2 эВ. Чему равно значение максимальной кинетической энергии фотоэлектронов при освещении этой пластины монохроматическим светом с частотой 2v?
Ответ: _____ эВ
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 |
На рисунке представлен секундомер, справа от него дано увеличенное изображение части шкалы и стрелки. Стрелка секундомера делает полный оборот за 1 минуту.
Запишите показания секундомера, учитывая, что погрешность измерения равна цене деления секундомера.
Ответ: (___________±____________) с
В эксперименте была поставлена задача определить ускорение бруска при скольжении вниз по наклонной плоскости длиной I (1).
Сначала была получена формула для расчёта ускорения:
[math]a=\frac{mgsin\alpha-\mu mgcos\alpha}m=g(sin\alpha-\mu cos\alpha)[/math]
Затем был исполнен подробный рисунок с размерами наклонной плоскости а (2), с (3) и положением векторов сил и их проекций.
Значение коэффициента трения [math]\mu[/math] (4) дерева по дереву экспериментатор взял из справочных данных. Сила трения Fтр (5) и сила тяжести mg (6) были измерены динамометром.
Какими из помеченных цифрами величин достаточно воспользоваться, чтобы определить ускорение бруска?
Из приведённых ниже утверждений выберите два верных, соответствующих законам движения планет, и укажите их номера.
1) Планеты движутся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам.
2) Отношение площадей, описываемых радиусами-векторами планет, равно отношению квадратов соответствующих времён.
3) Быстрее всего планета движется в перигелии.
4) Скорость планеты тем больше, чем она дальше от Солнца.
5) Квадрат большой полуоси орбиты тела, делённый на куб периода его обращения и на сумму масс тел, есть величина постоянная.
Идеальный газ совершил работу 300 Дж, и при этом внутренняя энергия газа увеличилась на 300 Дж. Какое количество теплоты получил газ в этом процессе?
Ответ: _____ Дж
Тело массой 2 кг под действием силы [math]\vec F[/math] перемещается вверх на наклонной плоскости на расстояние I = 5 м, расстояние тела от поверхности земли при этом увеличивается на h = 3 м. Сила [math]\vec F[/math] равна 30 Н. Какую работу при этом перемещении совершила сила [math]\vec F[/math] ? Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с2, коэффициент трения [math]\vec F[/math] = 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.
В эксперименте установлено, что при температуре воздуха в комнате 23 °С на стенке стакана с холодной водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру стакана до 12 °С. По результатам этих экспериментов определите относительную влажность воздуха. Для решения задачи воспользуйтесь таблицей. Поясните, почему конденсация паров воды в воздухе может начинаться при различных значениях температуры. Давление и плотность насыщенного водяного пара при различной температуре
Водяной пар в воздухе становится насыщенным при температуре 12 °С. Следовательно, давление р водяного пара в воздухе равно давлению насыщенного пара при температуре 12 °С, из таблицы р = 14 гПа. Давление р0 насыщенного водяного пара при температуре 23 °С равно 28 гПа.
Относительной влажностью воздуха [math]\phi[/math] называется отношение:
[math]\phi=\frac p{p_0}[/math]; [math]\phi=\frac{14}{28}[/math] гПа = 0,5 = 50%
Конденсация паров воды происходит при условии равенства давления водяного пара, имеющегося в воздухе, давлению насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха. Давление насыщенного водяного пара зависит от температуры. Поэтому при разной плотности водяного пара в воздухе температура начета конденсации пара (точка росы) оказывается различной.
В аттракционе человек массой 70 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мёртвую петлю» в вертикальной плоскости. С какой скоростью движется тележка в верхней точке круговой траектории радиусом 5 м, если в этой точке сила давления человека на сиденье тележки равна 700 Н? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2
При движении по окружности согласно второму закону Ньютона равнодействующая силы тяжести и силы упругости создает центростремительное ускорение.
(1) [math]та=mg+F[/math]
Сила N давления на сиденье по третьему закону Ньютона равна по модулю силе F упругости, действующей на человека:
(2) [math]\left|N\right|\;=\left|F\right|[/math]
Из кинематических условий центростремительное ускорение равно:
(3) [math]a=v^2/R[/math]
Из уравнений (1), (2) и (3) следует:
[math]v=\sqrt{aR}=\sqrt{\left(g+\frac Nm\right)R}[/math]
v = 10 м/с
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 объем 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 объема газа:
Работа А' при переходе газа из состояния 1 в состояние 3 равна:
[math]A'=p_1\bigtriangleup V[/math]
Получение правильного численного значения количества теплоты: Положительное значение величины Q означает, что газ получил количество теплоты Q.
[math]Q=\frac23\left(p_3V_3-p_1V_1\right)+p_1\bigtriangleup V[/math]
[math]Q=\frac23\left(3\cdot10^4\cdot3-10^4\cdot1\right)+10^4\cdot2=14\cdot10^4[/math] Дж
При коротком замыкании выводов аккумулятора сила тока в цепи равна 12 А. При подключении к выводам аккумулятора электрической лампы электрическим сопротивлением 5 Ом сила тока в цепи равна 2 А. По результатам этих экспериментов определите ЭДС аккумулятора.
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=12[/math] A
Отсюда внутреннее сопротивление аккумулятора равно:
[math]r=\frac\varepsilon{12}[/math] Ом
При подключении к выводам аккумулятора электрической лампы электрическим сопротивлением 5 Ом сила тока в цепи равна:
[math]I=\frac\varepsilon{R+r}=\frac\varepsilon{R+\frac\varepsilon{12}}=2A[/math]
Отсюда получаем:
[math]\varepsilon=2\cdot5+2\frac\varepsilon{12}[/math], [math]5\varepsilon=60[/math] B, [math]\varepsilon=12[/math] B.
У самой поверхности воды в реке летит комар, стая рыб находится на расстоянии 2 м от поверхности воды. Каково максимальное расстояние до комара, на котором он ещё виден рыбам на этой глубине? Относительный показатель преломления света на границе воздух-вода равен 1,33.
Максимальный угол а падения луча света из воздуха в воду равен 90°, соответствующий ему угол преломления [math]\\\\beta[/math] определяется по известному значению относительного показателя преломления n воды:
[math]\\\\frac{sin\\\\alpha}{sin\\\\beta}=n[/math]
Отсюда находим максимальное значение угла преломления:
[math]sin\\\\beta=\\\\frac{sin\\\\alpha}n=\\\\frac1n[/math]
Рисунок, поясняющий решение:
<!—dle_image_begin:/uploads/myimg/1530697414.png|—>
<!—dle_image_end—>
Максимальное расстояние а, на котором виден комар на глубине h, равно:
[math]a=\\\\frac h{cos\\\\beta}=\\\\frac h{\\\\sqrt{1-\\\\left(sin\\\\beta\\\\right)^2}}=\\\\frac{hn}{\\\\sqrt{n^2-1}}[/math]
[math]a\\\\approx3,0[/math] 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. |
|||