Вариант 17
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.
Какое давление оказывает на пол человек массой 60 кг, если площадь подошв его обуви равна 600 см2?
Ответ: _____ Па
На рисунке представлены три вектора сил, приложенных к одной точке и лежащих в одной плоскости. Модуль вектора силы F1 равен 4 Н. Чему равен модуль равнодействующей векторов F1, F2, F3?
Ответ: _____ H
Вагон массой m, движущийся со скоростью и, сталкивается с таким же вагоном, движущимся с такой же скоростью в противоположном направлении. Каков модуль суммарного импульса двух вагонов в момент столкновения? Столкновение считать упругим, взаимодействие вагонов с другими телами пренебрежимо мало.
Ответ: _____
Растянутая на 2 см стальная пружина обладает потенциальной энергией упругой деформации 4 Дж. Насколько увеличится потенциальная энергия упругой деформации этой пружины при её растяжении ещё на 2 см?
Ответ: _____ Дж
В таблице представлена зависимость координаты х движения тела от времени t:
| t, с | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| x, м | 0 | 3 | 6 | 9 | 12 |
Какие из приведённых ниже утверждений соответствуют результатам эксперимента?
Из предложенного перечня выберите три правильных. Укажите их номера.
1) В интервале времени от 0 с до 4 с ускорение тела было равно 3 м/с2.
2) В интервале времени от 1 с до 4 с скорость тела равна 3 м/с.
3) В интервале времени от 0 с до 1 с тело прошло путь 3 м.
4) В интервале времени от 0 с до 4 с тело прошло путь 12 м.
5) В интервале времени от 0 с до 4 с движение тела было равноускоренным.
Гиря массой 2 кг подвешена на тонком шнуре. Если её отклонить от положения равновесия на 10 см, а затем отпустить, она совершает свободные колебания. Что произойдёт с периодом колебаний гири, частотой ее колебаний и максимальной потенциальной энергией гири, если начальное отклонение гири будет равно 5 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 |
Частица с положительным зарядом q, двигавшаяся равномерно и прямолинейно с некоторой скоростью v, влетела в однородное магнитное поле с индукцией В перпендикулярно линиям индукции. Траекторией её движения стала окружность. 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) радиус окружности
Б) период обращения
ФОРМУЛЫ
1) [math]T=2\pi\sqrt{\frac lg}[/math]
2) [math]B=\frac{F_m}{qv}[/math]
3) [math]T=\frac{2nm}{qB}[/math]
4) [math]R=\frac{mv}{qB}[/math]
5) [math]R=\frac{v^2}a[/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.
Ответ:______________Дж/ (кг • °С)
Идеальный газ получил количество теплоты 300 Дж, и при этом внутренняя энергия газа увеличилась на 100 Дж. Чему равна работа, совершенная газом?
Ответ: _____ Дж
Если при сжатии объем идеального газа уменьшился в 2 раза, а давление газа увеличилось в 4 раза, то во сколько раз увеличилась при этом абсолютная температура газа?
Ответ: в______________раз(а)
Электрический ток в растворах солей и кислот создаётся упорядоченным движением
1) только положительных ионов
2) только отрицательных ионов
3) только электронов
4) положительных и отрицательных ионов
Какое из приведённых выше утверждений верно?
В изолированной термодинамической системе идеальный газ сначала охлаждался при постоянном давлении, потом его давление увеличивалось при постоянном объёме, затем при постоянной температуре объём газа увеличился до первоначального значения. Какой из графиков на рисунке в координатных осях V—T соответствует этим изменениям состояния газа?
1) 
2) 
3) 
4) 
Какое направление (вверх, вниз, вправо, влево, к наблюдателю, от наблюдателя) имеет сила действия магнитного поля, создаваемого электрическим током I1 в прямом проводнике, на другой проводник с электрическим током I2? Ответ запишите словом (словами).
К источнику тока с ЭДС 18 В и внутренним сопротивлением 3 Ом подключён резистор с электрическим сопротивлением 6 Ом. Чему равна сила тока?
Ответ: _____ А
На рисунке представлено расположение собирающей линзы, её главной оптической оси, главных фокусов линзы и трёх предметов 1, 2 и 3 перед ней. Изображение какого из этих предметов будет действительным уменьшенным перевёрнутым?
Ответ: _____
Чему равна цена деления 30-сантиметровой ученической линейки, показанной на рисунке?
Из перечисленных ниже результатов выберите верный.
1) 30 см
2) 1 см
3) 0,5 см
4) 1 мм
5) 0,5 мм
К гальваническому элементу была подключена электрическая лампа. Что произойдёт с силой тока в цепи, напряжением на лампе и мощностью тока при подключении последовательно с первым гальваническим элементом второго такого же элемента?
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 |
График на рисунке представляет зависимость координаты х точек среды, в которой распространяется волна, от расстояния s до источника колебаний. Какими стрелками на графике правильно отмечены амплитуда колебаний (А) и длина волны (Б)?
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) амплитуда колебаний
Б) длина волны
ГРАФИК
На сколько единиц изменяются массовое и зарядовое числа ядра тория[math]{}_{92}^{238}Th[/math] при испускании гамма-кванта?
| Массовое число | Зарядное число |
Свет в прозрачной среде с абсолютным показателем преломления n = 1,5 имеет длину волны [math]\lambda[/math] = 500 нм. Какова длина волны [math]\lambda_1[/math] этого света в вакууме?
Ответ_______ нм
При быстром движении поршня в цилиндре дизельного двигателя объём воздуха уменьшился. 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 |
На рисунке показаны два этапа измерения объёма тела путём его погружения в воду с использованием измерительного цилиндра с водой (см. рисунок). Погрешность измерения равна цене деления измерительного цилиндра.
Чему равен объём тела?
Ответ: (_____________±______________) см3
Электромагнитной индукцией называется явление
1) возникновения магнитного поля в катушке при пропускании электрического тока через неё
2) намагничивания железа с помощью постоянного магнита
3) взаимного притяжения разноимённых полюсов магнитов
4) возникновения электрического тока в катушке при изменении магнитного поля в ней
Выберите два утверждения, которые являются правильными и запишите их номера.
1) Звёзды на небе неподвижны.
2) Солнечная система движется в направлении созвездий Лиры и Геркулеса.
3) Звёзды движутся с одинаковыми скоростями.
4) Звёзды движутся с различными скоростями.
5) Вид созвездий не меняется с течением времени.
На рисунке дан график изменения состояния идеального газа в координатах p-V. С — начало цикла. Определите работу А' газа за один цикл ,если СЕ = 2, а АВ = 3.
Ответ______ pV
Тело массой 2 кг под действием силы [math]\vec F[/math] перемещается вверх на наклонной плоскости на расстояние l = 5м, расстояние тела от поверхности земли при этом увеличивается на h = 3м. Модуль силы [math]\vec F[/math] равен 30 Н. Какую работу при этом перемещении совершила сила [math]\vec F[/math] против действия силы трения? Ускорение свободного падения примите равным 10 м/с2, коэффициент трения [math]\mu[/math] = 0,5 .
Ответ: _____ Дж
При измерении напряжения на выводах аккумулятора без нагрузки показания вольтметра 12 В, при подключении нагрузки 10 Ом показания вольтметра 10 В. Чему равно внутреннее сопротивление аккумулятора?
Ответ: _____ Ом
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 25 °С на стенке стакана с холодной водой начинается конденсация паров воды из воздуха, если снизить температуру стакана до 14 °С. По результатам этих экспериментов определите относительную влажность воздуха. Для решения задачи воспользуйтесь таблицей. Как изменится относительная влажность при повышении температуры воздуха в комнате, если конденсация паров воды из воздуха будет начинаться при той же температуре стакана 14 °С?
Давление и плотность насыщенного водяного пара при различной температуре
Водяной пар в воздухе становится насыщенным при температуре 14 °С. Следовательно, давление р водяного пара в воздухе равно давлению насыщенного пара при температуре 14 °С, из таблицы р = 16 гПа.
Давление при температуре 25 °С равно 32 гПа.
Относительной влажностью воздуха [math]\phi[/math] называется отношение:
[math]\phi=\frac p{p_0}[/math]; [math]\phi=\frac{16}{32}=0,5=50\%[/math]
Относительная влажность при повышении температуры воздуха в комнате и конденсации паров при той же температуре 14 °С уменьшится, так как давление р водяного пара в воздухе остается неизменным, а давление p0 насыщенного водяного пара при повышении температуры воздуха увеличивается.
В аттракционе человек массой 60 кг движется на тележке по рельсам и совершает «мёртвую петлю» в вертикальной плоскости по круговой траектории радиусом 5 м. Какова сила давления человека на сиденье тележки при скорости прохождения нижней точки 10 м/с? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.
При движении по окружности согласно второму закону Ньютона равнодействующая силы упругости и силы тяжести создаёт центростремительное ускорение.
(1) [math]ma=F-mg[/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]N=m(a+g)=m(v^2/R+g)[/math]
Получение правильного численного значения: N = 1800 H
На графике 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', совершённой 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'=p_3\bigtriangleup V[/math]
Получение правильного численного значения количества теплоты: [math]Q=\frac32p_3V_3-p_1V_1)+p_3\bigtriangleup V[/math]
[math]Q=\frac32(10^4\cdot3-3\cdot10^4\cdot1)+10^4\cdot2=2\cdot10^4[/math] Дж
Положительное значение величины Q означает, что газ получил количество теплоты Q.
Катод фотоэлемента с работой выхода 4,42 • 10-19 Дж освещается светом частотой 1,0 • 1015 Гц. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией 8,3 • 10-4 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля. Чему равен максимальный радиус окружности R, по которой движутся электроны?
Записано уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:
[math]hv=A+\frac{mv^2}2[/math]
Записано уравнение, связывающее силу Лоренца, действующую на электрон, с величиной центростремительного ускорения:
[math]evB=\frac{mv^2}R[/math]
Уравнение преобразовано к виду, устанавливающему связь между кинетической энергией электрона и радиусом орбиты:
[math]\frac{mv^2}2=\frac{\left(eBR\right)^2}{2m}[/math]
Решена система уравнений и получен ответ в алгебраической форме:
[math]R=\frac{\sqrt{2m(hv-A)}}{eB}[/math]
Подставлены значения констант и параметров и получен ответ в числовой форме:
[math]R\approx5\cdot10^{-3}=5[/math] мм
Бассейн глубиной 4 м заполнен водой, относительный показатель преломления на границе воздух-вода 1,33. Какой кажется глубина бассейна наблюдателю, смотрящему в воду вертикально вниз?
Рассмотрен ход лучей из одной точки А на дне бассейна. Вертикальный луч АВ не изменяет своего направления после прохождения границы раздела, остальные лучи испытывают преломление. При наблюдении из разных точек кажущаяся глубина имеет различные значения.
В любом случае отношение действительной глубины h к кажущейся глубине h' определяется одной и той же формулой:
[math]h'=\frac{tg\alpha}{tg\beta}h[/math]
При наблюдении по вертикали вниз углы [math]\alpha[/math] и [math]\beta[/math] очень малы, они определяются расстоянием до поверхности воды и расстоянием между зрачками глаз.
Для малых углов можно воспользоваться приблизительным равенством синусов углов тангенсам углов:
[math]h'=\frac{tg\alpha}{tg\beta}h\approx\frac{sin\alpha}{sin\beta}h[/math], [math]h'\approx\frac hn[/math],
Подставлены значения параметров и получен ответ в числовой форме:
[math]h'\approx\frac4{1,33}\approx3[/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. |
|||