Вариант 7
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 [math]{\mathrm v}_{(\mathrm x)}[/math] скорости автомобиля от времени t. Чему равен модуль ускорения автомобиля в интервале от момента времени 4 с до момента времени б с?
Ответ: _____ м/с2
Лифт движется вверх с ускорением [math]a=2\frac{\mathrm м}{\mathrm с^2}[/math], в нем находится пассажир масссой 50 кг. Чему равен модуль силы тяжести, действующей на пассажира?
Ответ: _____ Н
Первоначальное удлинение пружины равно Δl. Во сколько раз уменьшится потенциальная энергия пружины, если ее удлинение станет вдвое меньше?
Ответ: в _____ раз(а).
К левому концу невесомого стержня прикреплен груз массой 3 кг. Стержень расположили на опоре, отстоящей от груза на 0,2 длины. Груз какой массы надо подвесить к правому концу, чтобы стержень находился в равновесии?
Ответ: _____ кг.
На рисунке представлен график зависимости пути s, пройденного телом, от времени t.
Анализируя график, выберите из приведённых ниже утверждений три правильных и укажите их номера.
1. В интервале времени t1 тело двигалось равномерно.
2. В интервале времени t2 тело двигалось равномерно.
3. В интервале времени t4 тело двигалось равноускоренно.
4. В момент t = 0 с пройденный телом путь s1 = 0 м.
5. В интервале времени от 0 с до 1 с скорость движения равна v = 0 м/с.
Груз изображенного на рисунке пружинного маятника совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняются кинетическая энергия груза маятника и модуль ускорения груза при движении от точки 2 к точке 1?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1. увеличивается
2. уменьшается
3. не изменяется
| Кинетическая энергия груза маятника | Модуль ускорения груза |
Установите соответствие
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) Модуль скорости первого бруска после столкновения
Б) Кинетическая энергия второго бруска после столкновения
ФОРМУЛЫ
1) [math]\frac64v[/math]
2) [math]\frac{36}{8}mv^2[/math]
3) [math]\frac74v[/math]
4) [math]\frac{25}8mv^2[/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 и известным значениям массы воды и мощности теплопередачи определите удельную теплоёмкость льда.
Ответ: _____ Дж / (кг • °С)
Идеальная тепловая машина за цикл работы отдает холодильнику 80 Дж. Полезная работа машины за цикл равна 20 Дж. Чему равен коэффициент полезного действия тепловой машины?
Ответ: _____ %
Давление насыщенного пара в комнате равно 22 гПа, давление водяных паров в составе воздуха комнаты равно 11 гПа.
Чему равна относительная влажность воздуха?
Ответ: _____ %
Горячая жидкость медленно охлаждалась в стакане. В таблице приведены результаты измерений ее температуры с течением времени.
| Время, мин | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
| Температура, ° С | 95 | 88 | 81 | 80 | 80 | 80 | 77 | 72 |
Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенного экспериментального исследования, и укажите их номера.
1. Температура кристаллизации жидкости в данных условиях равна 80 °С.
2. Через 7 мин после начала измерений в стакане находилось вещество только в твердом состоянии.
3. Через 4 мин после начала измерений в стакане находилось вещество как в жидком, так и в твердом состоянии.
4. Через 12 мин после начала измерений в стакане находилось вещество только в жидком состоянии.
5. Через 14 мин после начала измерений в стакане находилось вещество только в твердом состоянии.
Установите соответствие между процессами в идеальном газе и значениями физических величин, характеризующих эти процессы (ΔU — изменение внутренней энергии; А — работа газа, v — количество газа).
ПРОЦЕССЫ
А) Изобарное расширение при v = const
Б) Изотермическое сжатие при v = const
ЗНАЧЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
1) ΔU > 0, A = 0
2) ΔU > 0, A > 0
3) ΔU = 0, A > 0
4) ΔU = 0, A < 0
| А | Б |
Как направлена (вверх, вниз, вправо, влево, к наблюдателю, от наблюдателя) сила Лоренца, действующая на положительно заряженную частицу при ее движении в магнитном поле (см. рисунок)? Ответ запишите словом (словами).
Ответ: _____
Рассчитайте общее сопротивление электрической цепи, представленной на рисунке.
Ответ: _____ Ом.
На рисунке представлена схематически собирающая линза, её главная оптическая ось, главные фокусы линзы и три луча, исходящих из точечного источника света А. Какой из этих трёх лучей после прохождения через собирающую линзу не изменит своего направления распространения?
Результаты экспериментального исследования зависимости некоторой физической величины у от величины х представлены точками на координатной плоскости. Вертикальными линиями возле каждой точки показаны погрешности измерения координат. По оси абсцисс погрешности измерения были в несколько раз меньше и поэтому на график не нанесены. По данному графику нужно найти величину [math]Z=\frac yx[/math]
Взглянув на точки и ряд последовательных вертикальных линий, два ученика выдвинули гипотезу о линейной зависимости y от x и для подтверждения этой гипотезы провели отрезок прямой. Затем для нахождения величины Z первый ученик выбрал точку с координатами y1 и x1 и определил [math]Z_1=\frac{y_1}{x_1}[/math]. Второй ученик выбрал точку с координатами y2 и x2 и определил [math]Z_2=\frac{y_2}{x_2}[/math]
Анализируя данные, из приведённых ниже утверждений выберите два, соответствующие результатам экспериментального исследования.
1. Ближе к верному результат Z1.
2. Ближе к верному результат Z2.
3. Усреднение результатов в виде отрезка прямой выполнено с учётом погрешностей измерений.
4. Оба результата верны.
5. Оба результата неверны.
В прозрачном сосуде, заполненном водой, находится дифракционная решетка. Решетка освещается параллельным пучком монохроматического света, падающим перпендикулярно ее поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся длина волны, падающей на решетку, и угол между падающим лучом и вторым дифракционным максимумом при замене воды в сосуде прозрачной жидкостью с большим показателем преломления?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1. увеличится
2. уменьшится
3. не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.
| Длина волны света, достигающего решетки | Угол между нормалью к решетке и вторым дифракционным максимумом |
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.
ГРАФИКИ
А) 
Б) 
ВИДЫ ЗАВИСИМОСТИ
1) Зависимость удельной энергии связи нуклонов в атомных ядрах от массового числа ядра.
2) Зависимость напряжения от относительного удлинения.
3) Зависимость числа радиоактивных ядер от времени.
4) Зависимость потенциальной энергии системы взаимодействующих молекул от расстояния между молекулами.
Чему равно число протонов и нейтронов в α-частице?
| Число протонов | Число нейтронов |
Период полураспада ядер радиоактивного изотопа висмута 19 мин. За какой промежуток времени распадется 75% ядер висмута в исследуемом образце?
Ответ: за _______ мин.
Как изменяются давление, объём, температура и внутренняя энергия воздуха при осуществлении изохорного процесса нагревания 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 | Внутренняя энергия |
Запишите результат измерения 200 см3 воды измерительным стаканом, показанным на рисунке, с учётом цены деления стакана.
Ответ: ( ____ ± ____ ) см3
Была поставлена задача по определению в эксперименте КПД наклонной плоскости. Экспериментатором были проделаны следующие действия:
1. обдуман план эксперимента и записана формула [math]\eta=\frac{A_n}{A_3}=\frac{mgh}{Fl}[/math] для расчёта КПД
2. измерена высота h наклонной плоскости
3. измерена длина I наклонной плоскости
4. с помощью динамометра измерена сила F при равномерном движении бруска вверх вдоль наклонной плоскости
5. в отдельном эксперименте с помощью динамометра была измерена сила тяжести бруска [math]m\overset\rightharpoonup g[/math]
6. по измеренной силе тяжести найдено значение массы бруска m.
Укажите номера действий которых достаточно для прямого вычисления КПД наклонной плоскости.
Выберите два утверждения, которые являются правильными и укажите их номера.
1) Звёзды Млечного Пути являются небольшой частью нашей звёздной системы.
2) Наша Галактика — сильно сплющенная звёздная система.
3) Наша Галактика сферически симметрична в пространстве.
4) Млечным Путём называется видимое нами на небе светлое кольцо.
5) Млечный Путь — это вся Вселенная.
Какую работу совершил газ при переходе из состояния 1 в состояние 2?
Ответ: _____ Дж.
В баллоне объемом 16,62 м3 находятся 14 кг азота при температуре 300 К. Каково давление этого газа? Ответ выразите в килопаскалях.
Ответ: _____ кПа.
Проволочная прямоугольная рамка вращается с постоянной скоростью в однородном магнитном поле, ось вращения рамки перпендикулярна вектору [math]\overset\rightharpoonup B[/math] индукции и принадлежит плоскости рамки. Какова зависимость ЭДС индукции в рамке от времени?
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.
На рисунке изображён график процесса, совершаемого некоторой массой одноатомного идеального газа. Получает или отдаёт газ теплоту в ходе данного процесса? Ответ обоснуйте.
Газ теплоту отдает так как при сжатии его давление не возрастает (что бы снизить давление газа необходимо снизить кинетическую энергию молекул а она зависит от температуры)
Тело, брошенное со скоростью 10 м/с под углом 30° к горизонту, в верхней точке траектории разрывается на две одинаковые части. Одна из них продолжает горизонтальное движение со скоростью вдвое большей, чем тело имело до разрыва. В какую сторону и с какой скоростью движется вторая половина тела?
Запишем закон сохранения импульса: [math]mV_0=0,5mV_1+0,5mV_2[/math]; [math]V_1=2V_0[/math], следовательно: V2=0.
Вдоль горизонта скорость второго тела равна нулю. В верхней точке вертикальная скорость тоже равна 0. Следовательно, вторая половина тела свободно падает вертикально вниз с нулевой начальной скоростью.
В сосуд объёмом V = 10 дм3, наполненный сухим воздухом при давлении ро = 105 Па и температуре То = 273 К, вводят m = 3 г воды. Сосуд нагревают до температуры Т = 373 К. Каково давление влажного воздуха в сосуде при этой температуре? Молярная масса воздуха М = 0,029 кг/моль, давление насыщенного пара пара при температуре Т = 373 К р = 101330 Па.
Давление влажного воздуха будет равно сумме давлений сухого воздуха и водяного пара.
Для сухого воздуха: [math]P_1V=\frac mMRT_1[/math]; [math]P_2V=\frac mMRT_2[/math].
Из предыдущих формул выразим давление после нагрева: [math]P_2=\frac{P_1T_2}{T_1}[/math].
Уравнения состояния для водяного пара: [math]P_вV=\frac{m_в}{M_в}RT_2[/math]; [math]P_в=\frac{m_в}{M_вV}RT_2[/math].
Давление влажного воздуха: [math]P=P_2+P_в=T_2(\frac{P_1}{T_1}+\frac{m_в}{M_вV}R)[/math]:
P=188291 Па.
В вершинах квадрата находятся одинаковые положительные заряды q = 10-6 Кл каждый. Какой отрицательный заряд надо поместить в центре квадрата, чтобы система находилась в равновесии?
Уравнение равновесия можно записать так: [math]F=\frac{\sqrt2}2F_1+\frac{\sqrt2}2F_2+F_3[/math];
[math]F_1=F_2=\frac{kq^2}{l^2}[/math];
[math]F_3=\frac{kq^2}{(\sqrt2l)^2}=\frac{kq^2}{2l^2}[/math];
[math]F=\frac{kqQ}{(\frac{\sqrt2}2l)^2}=\frac{2kqQ}{l^2}[/math];
[math]\frac{2kqQ}{l^2}=\frac{\sqrt2kq^2}{l^2}+\frac{kq^2}{2l^2}[/math];
[math]2Q=\sqrt2q+\frac q2[/math];
[math]Q=q(\frac{2\sqrt2+1}4)[/math];
[math]Q=0,957\cdot10^{-6}\;Кл=957\;нКл[/math].
Параллельный монохроматический пучок света с длиной волны 400 нм падает перпендикулярно идеально отражающей поверхности, производя давление 15 мкПа. Какова концентрация фотонов в пучке?
Формула давления света: [math]P=\omega(1+\rho)[/math], где[math]\rho[/math] - коэффициент отражения, при идеальном отражении равен 1.
Объемная плотность энергии: [math]\omega=nE=nh\frac c\lambda[/math].
[math]P=2nh\frac c\lambda[/math];
[math]n=\frac{P\lambda}{2hc}[/math];
[math]n=151\cdot10^{11}\;м^{-3}[/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. |
|||