Вариант 9
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.
Зависимость координаты х тела от времени t имеет вид x = 20 - 6t + 2t2. Через сколько секунд после начала отсчета времени t = 0 с проекция вектора скорости тела на ось 0x станет равной нулю?
Ответ: _____ с
Конькобежец массой 60 кг, стоя на коньках на льду, бросает камень массой 2 кг со скоростью 3 м/с под углом 60° к горизонту. Определите скорость конькобежца после броска?
Ответ: _____
Шарик массой 300 г падает с некоторой высоты с начальной скоростью, равной нулю. Его кинетическая энергия при падении на землю равна 40 Дж, а потеря энергии за счёт сопротивления воздуха составила 5 Дж. С какой высоты упал шарик?
Ответ: _____
Доска используется для подъема груза в качестве рычага с осью вращения в точке О. Какой отрезок является плечом силы [math]\overset\rightharpoonup{F_1}[/math]?
Ответ: _____
На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для двух тел: А и В, движущихся по прямой, вдоль которой и направлена ось X. Выберите два верных утверждения о движении тел.
1. Временной интервал между встречами тел А и В составляет 4 с.
2. Тело А движется со скоростью 2,5 м/с.
3. Тело А движется равноускоренно.
4. За первые 5 с тело В прошло 30 м.
5. Тело В движется равномерно.
Человек сидит на стуле. Установите соответствие между силами, перечисленными в таблице, и следующими характеристиками:
1. приложена к человеку
2. приложена к стулу
3. направлена вертикально вниз
4. направлена вертикально вверх
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.| Сила тяжести человека приложена | Сила тяжести человека направлена | Сила веса человека приложена | Сила веса человека направлена |
Автомобиль движется равноускоренно и прямолинейно с противоположными 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 [math]\overset\rightharpoonup v[/math]
Б) путь, пройденный за время t со скоростью [math]\overset\rightharpoonup v[/math]
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]
На графике представлено, как изменялась с течением времени температура 0,1 кг воды, находившейся в начальный момент в жидком состоянии при температуре +100 °С, при постоянной мощности теплоотвода 100 Вт.
По графику на рисунке и известным значениям массы воды и мощности теплоотвода определите удельную теплоту плавления льда.
Ответ: _____ Дж/кг
Идеальный газ совершил работу 300 Дж, и при этом внутренняя энергия газа уменьшилась на 300 Дж. Чему равно изменение количества теплоты в этом процессе?
Ответ: _____ Дж
При температуре Т0 и давлении р0 один моль идеального газа занимает объём V0. Во сколько раз больше объём трёх молей газа при том же давлении р0 и температуре 2Т0?
Ответ: в _____ раз(а)
На рисунке представлено расположение одинаковых по модулю электрических зарядов А. Б и В. Заряд В имеет отрицательный знак. Каковы знаки электрических зарядов А и Б, если вектор равнодействующей сил, действующих на заряд А со стороны зарядов Б и В, имеет направление, указанное на рисунке?
1. А +, Б +
2. А +, Б -
3. А -, Б +
4. А -, Б -
Какое из приведённых выше утверждений верно?
Графики А и Б процессов для изолированной термодинамической системы построены в координатах р-Т.
Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы.
К каждой позиции левого столбца подберите соответствующую позицию правого столбца. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАФИКИ
А) 
Б) 
УТВЕРЖДЕНИЯ
1) В процессе термодинамического сжатия внешние силы совершают над газом работу, его внутренняя энергия увеличивается.
2) В процессе термодинамического сжатия внешние силы совершают над газом работу, его внутренняя энергия не изменяется.
3) В процессе термодинамического расширения газ совершает работу, его внутренняя энергия уменьшается.
4) В процессе термодинамического расширения газ совершает работу, его внутренняя энергия не изменяется.
| А | Б |
Какое направление (вверх, вниз, вправо, влево, к наблюдателю, от наблюдателя) имеет сила действия магнитного поля, создаваемого электрическим током I в прямом проводнике, на электрон, движущийся параллельно этому проводнику со скоростью К? Ответ запишите словом (словами).
Ответ: _____
Чему равно электрическое сопротивление нагревателя, если при силе тока 0,2 А на нём за 4 минуты выделилось 960 Дж теплоты?
Ответ: _____ Ом
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 увеличенным перевёрнутым?
1) только предмета 1
2) только предмета 2
3) только предмета 3
4) ни одного из трёх предметов
Какое из приведённых выше утверждений верно?
На рисунке показаны три положения пружинного маятника:
1 - положение равновесия груза на пружине,
2 - положение груза в крайней нижней точке,
3 - положение груза в крайней верхней точке.
Если груз подвесить к недеформированной пружине и отпустить, то возникнут свободные колебания груза на пружине. Полная механическая энергия системы груз-пружина равна 20 Дж. Анализируя данные, выберите из приведённых ниже утверждений два верных.
1. Потенциальная энергия системы груз-пружина изменяется от 0 до 10 Дж.
2. Потенциальная энергия системы груз-пружина изменяется от 0 до 20 Дж.
3. Потенциальная энергия системы груз-пружина не изменяется и равна 10 Дж.
4. Потенциальная энергия системы груз-пружина не изменяется и равна 20 Дж.
5. Полная механическая энергия системы груз- пружина при прохождении положения равновесия равна 20 Дж.
К источнику постоянного тока была подключена одна электрическая лампа, электрическое сопротивление которой равно внутреннему сопротивлению источника тока. Что произойдёт с силой тока в общей цепи, напряжением на выходе источника тока и мощностью тока на внешней цепи при подключении параллельно с этой лампой второй такой же лампы?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1. увеличение
2. уменьшение
3. неизменность
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры могут повторяться.
| Сила тока | Напряжение | 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.
ГРАФИКИ
А) 
Б) 
ВИДЫ ЗАВИСИМОСТИ
1) зависимость объёма от давления газа при постоянной температуре
2) зависимость объёма идеального газа от абсолютной температуры
3) зависимость амплитуды вынужденных колебаний от частоты изменений вынуждающей силы постоянной амплитуды
4) зависимость координаты от времени
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры могут повторяться.
Чему равно число протонов и нейтронов в изотопе кислорода [math]{}_8^{17}O[/math]
| Число протонов | Число нейтронов |
Чему равна работа выхода электрона, если минимальная частота света, при которой возможен фотоэффект, равна v0 = 4,5 • 1014 с-1? Получившееся значение округлите до целых.
Ответ: _____ 10-19 Дж.
По мере повышения температуры воды от -50 °С до +50 °С происходили процессы нагревания льда, плавления льда, нагревания жидкой воды. Изменялась ли внутренняя энергия воды во время этих трёх процессов и если изменялась, то как?
Для каждого процесса определите соответствующий характер изменения:
1. не изменяется
2. увеличивается
3. уменьшается
Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Нагревание льда | Плавление льда | Нагревание жидкой воды |
Как записать показания ртутного термометра, если считать, что при снятии показаний экспериментатор не ошибается, а за абсолютную погрешность измерений он принял цену деления термометра?
Ответ: (_____ ± ____ ) °С
При свободном подвешивании полосового магнита за середину его северный полюс указывает направление на
1. Южный магнитный полюс Земли, расположенный в некотором удалении от Северного географического полюса
2. Южный магнитный полюс Земли, расположенный в некотором удалении от Южного географического полюса
3. Северный магнитный полюс Земли, расположенный в некотором удалении от Северного географического полюса
4. Северный магнитный полюс Земли, расположенный в некотором удалении от Южного географического полюса
Какое из приведённых выше утверждений верно?
Из приведённых ниже утверждений выберите два верных и укажите их номера.
1) Галактика Млечный Путь является эллиптической галактикой.
2) Галактика Млечный Путь не вращается вокруг своей оси.
3) Скорости удаления галактик возрастают прямо пропорционально расстоянию до них.
4) Скорости удаления галактик возрастают обратно пропорционально расстоянию до них.
5) Ближайшая к Млечному Пути большая галактика называется галактикой Андромеды.
Переход газа из состояни[sup][/sup]я М в состояние N (см. рисунок) совершается различными способами: 1, 2, 3, 4. В каком случае работа газа максимальна?
Ответ: _____
Под действием силы тяжести [math]m\overset\rightharpoonup g[/math] груза и силы [math]\overset\rightharpoonup F[/math] рычаг, представленный на рисунке, находится в равновесии. Вектор силы [math]\overset\rightharpoonup F[/math] перпендикулярен рычагу. Расстояния между точками приложения сил и точкой опоры, а также проекции этих расстояний на вертикальную и горизонтальную оси указаны на рисунке. Если модуль силы [math]\overset\rightharpoonup F[/math] равен 120 Н. то чему равен модуль силы тяжести, действующей на груз?
Ответ: _____ H
На рисунке представлены схемы трёх электрических цепей, во всех трёх конденсатор С, заряжен, конденсатор С2 в первой цепи не заряжен. В какой из трёх цепей при замыкании ключа К возникнут электромагнитные колебания? Индуктивностью проводов пренебречь.
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 цилиндрическом сосуде под поршнем длительное время находятся вода и ее пар. Поршень начинают вдвигать в сосуд. При этом температура воды и пара остается неизменной. Как будет меняться при этом масса жидкости в сосуде? Ответ поясните.
Так как вода и пар находятся длительное время в закрытом сосуде, пар станет насыщенным. Далее, при вдвигании поршня происходит изотермическое сжатие. Начинается конденсация паров, то есть масса пара уменьшается за счет перехода в жидкое состояние, а следовательно, масса жидкости в сосуде буде увеличиваться. Это объясняется физическими свойствами реальных газов, обоснованными Ван-дер-Ваальсом.
Гоночный автомобиль движется в горизонтальной плоскости со скоростью 90 км/ч по внутренней поверхности вертикального цилиндра радиусом 10 м. Определите максимальный коэффициент трения между шинами автомобиля и поверхностью цилиндра, при котором возможно такое движение.
На машину будут действовать три силы: центробежная сила [math]\overset\rightharpoonup{F_1}[/math], сила трения [math]\overset\rightharpoonup{F_2}[/math] и сила тяжести [math]\overset\rightharpoonup{mg}[/math].
Сила трения и центробежная сила связаны соотношением F2=kF1, где k - искомый коэффициент трения.
Также, для сохранения устойчивого равновесия(чтобы машина не падала) сила трения должна равняться силе тяжести: F2=mg, или kF1=mg.
Центробежная сила F1=mRw2, где R - радиус цилиндра, а w - угловая скорость, равная отношению линейной скорости машины к радиусу.
Получаем уравнение:
В сосуде находится некоторое количество воды и такое же количество льда в состоянии теплового равновесия. Через сосуд пропускают водяной пар при температуре 100°С. Определите температуру воды в сосуде t2, если масса пара, пропущенного через воду, равна первоначальной массе воды. Теплоемкостью сосуда можно пренебречь.
Начальное состояние системы содержит три фазы - воду, лед и пар. Значит, конечное состояние может содержать:
а) Лед и воду при 
б) Воду при 
в) Воду и пар при 
Предположим, что реализуется промежуточный случай (б). Тогда уравнение теплового баланса имеет вид:
где t0=0C - температура плавления льда, tк=100С - температура конденсации пара. Получаем, с учетом равенства масс воды и пара:
Полученный результат позволяет сделать вывод, что предположение о конечном состоянии было неправильным, и уравнение, составленное для случая б) привело к бессмысленному ответу. Однако то, что температура получилась больше 100С, позволяет сделать вывод, что в конечном состоянии имеется пар в тепловом равновесии с водой при 100С (случай в). Это и есть ответ задачи:
Напряженность электрического поля плоского конденсатора (см. рисунок) равна 24 кВ/м. Внутреннее сопротивление источника г = 10 Ом, ЭДС 30 В, сопротивления резисторов R1 = 20 Ом, R2 = 40 Ом, Найдите расстояние между пластинами конденсатора.
Электрический ток через последовательно включенные R1 и С не идеь, поэтому напряжения на конденсаторе и резисторе R2 одинаковы и равны:
U=IR2, U=Ed, где Е - напряженность поля в конденсаторе. Отсюда:
Согласно закону Ома:
Откуда
d=10-3м=1мм
Электроэнергия передается от генератора к потребителю по проводам, общее сопротивление которых R1 = 400 Ом. Коэффициент полезного действия линии передачи 0,95. Определите сопротивление нагрузки R2. Внутреннее сопротивление генератора r = 100 Ом
Сила тока во всей последовательной цепи одинакова. Тогда полезная мощность, выделяемая на нагрузке сопротивлением R2, будет равна:
P2=I2R2
Мощность, потребляемая всей цепью, имеющей полное сопротивление, равное сумме сопротивлений нагрузки, проводов и внутреннего сопротивления генератора, будет равна:
P=I2(R1+R2+r).
Коэффициентом полезного действия называют отношение полезной мощности к затраченной:
Откуда искомое сопротивление нагрузки:
| № | Ваш ответ | Ответ и решение | Первичный балл |
|---|---|---|---|
|
Здесь появится результат первой части. Нажмите на кнопку «Завершить работу», чтобы увидеть правильные ответы и посмотреть решения. |
|||