Все задачи

Теплоизолированный котел объемом разбит вертикальной перегородкой на две равные части, причем в одной половине пустота да и только, а в другой — один моль одноатомного идеального газа под давлением Перегородку вытягивают из котла вертикально. Определите:

1. Какую работу при расширении совершил газ?

2. Чему равно изменение его внутренней энергии?

3. Чему равно установившееся в котле давление?

Идеальный газ, имеющий давление и занимающий объем в некотором линейном процессе в координатах совершает положительную работу и выделяет положительное количество теплоты, уменьшая свою температуру с до

На графике зависимости давления газа от объема изобразите изотермы, соответствующие температурам и Заштрихуйте область, лежащие в которой процессы удовлетворяют указанным условиям. Поясните выбор границ области, опираясь на физические законы.

Тело массой прикреплено к вертикально стоящей пружине жесткостью и совершает колебания с амплитудой В тот момент, когда тело проходит положение равновесия, двигаясь вверх, на него сверху падает и прилипает к нему кусок пластилина массой Чему будет равна новая амплитуда колебаний Скорость пластилина за мгновение до столкновения с телом равна Сделайте чертеж. Обоснуйте применимость использованных законов.

Известно, что из вертикальной трубки, верхний конец которой закрыт, может не выливаться вода. Также известно, что имеется некое предельное значение высоты водяного столба, при превышении которого вода все же выливается. Объясните, почему при большой высоте водяного столба вода не может удержаться, а при маленьком — может, опираясь на физические законы.

Чайник с водой общей теплоемкостью долгое время стоял на балконе при температуре воздуха Дмитрий К. захотел выпить чаю и не мешкая поставил чайник на газовую плиту на кухне. Забыв об этом, Дмитрий ушел на пробежку. Закипевший через мин чайник оповестил соседей свистком, и Александр Б., недовольно ворча, сразу же выключил плиту.

Вернувшись с пробежки (чайник еще не успел совсем остыть), Дмитрий снова решил попить чаю и зажег под чайником ту же конфорку через мин после первого закипания. Чайник закипел через мин. Найдите скорость теплообмена чайника с окружающей средой, считая ее модуль величиной постоянной. Температура воздуха на кухне составляет

Пластилиновый шар неподвижно подвешен на вертикальной пружине, верхний конец которой прикреплен к потолку. Снизу на него налетает такой же шар, скорость которого перед соударением равна и между телами присходит абсолютно неупругий удар, после которого тела движутся поступательно вертикально вверх. Начавшиеся колебания таковы, что в высшей точке подъема грузов пружина не деформирована. Найдите время после соударения, через которое скорость шаров впервые достигнет максимального значения.

Напряжение на выводах схемы меняется по закону где Найдите значение действующего напряжения. (Действующим называется такое постоянное напряжение на участке цепи, при котором за время, равное периоду переменного напряжения, работа по перемещению заряда на этом участке цепи одинакова для постоянного и переменного напряжений.)

Куб массой стоящий на горизонтальном столе и прикрепленный к недеформированной горизонтальной пружине жесткостью испытывает соударение с горизонтально летевшим со скоростью пластилиновым шариком массой (см. рисунок). Определите деформацию пружины после прекращения возникших затухающих колебаний. Известно, что к моменту остановки колебаний из-за трения о стол выделилось столько же теплоты, сколько при соударении пластилинового шара с кубом.

Импульс одного тела равен а его масса Второе тело движется вслед за первым, имея кинетическую энергию и скорость причем скорости тел сонаправлены. Между телами происходит центральный абсолютно неупругий удар, в результате которого тела движутся поступательно, а половина механической энергии тел переходит в тепло. Найдите скорость тел после удара.

Плитка массой покоится на вертикальной пружине, сжимая ее. С высоты над полом, равной длине недеформированной пружины, свободно падает пластилин массой и прилипает к плите. Найти амплитуду установившихся колебаний. Грузы движутся поступательно и вертикально.

Два одинаковых кирпича соединены вертикальной пружиной. Нижний из них покоится на столе на высоте от пола. Стол внезапно исчезает. В момент удара нижнего кирпича о пол пружина впервые оказалась не деформирована. Найти высоту если изначально деформация пружины составляла

Грузы массами и соединены вертикальной пружиной жесткостью Сначала систему удерживают неподвижно за верхний груз массой затем аккуратненько отпускают. Найти законы движения для обоих грузов, изобразить зависимости на графиках

На вертикальной пружине жесткостью покоится плита массой Сверху на нее падает шарик для гольфа массой и отскакивает совершенно упруго. Найдите скорость шарика для гольфа перед ударом, если второе соударение произошло через время после первого. Участники процесса движутся поступательно вдоль оси пружины.

На графике показаны зависимости координаты от времени для четырех тел, двигавшихся прямолинейно вдоль оси На основании приведенного графика выберите все верные утверждения из списка.

1. Тело 1 в течение 30 секунд двигалось равноускоренно, а затем двигалось рав­но­мер­но.
2. Скорость тела 2 на 10 м/с больше, чем у тела 3.
3. У четвертого тела самое маленькое уско­ре­ние.
4. Максимальная за все время скорость движения была достигнута первым телом.
5. Расстояние между телами 2 и 3 не менялось в течение всего времени движения.

Ответ:

На наклонной плоскости стоит однородный цилиндр, удерживаемый силами трения (см. рисунок). Угол наклона плоскости к горизонту увеличивают, причем цилиндр по-прежнему не скользит по плоскости и не опрокидывается. Как в результате изменяются момент силы тяжести относительно точки цилиндра и равнодействующая сил, действующих на цилиндр со стороны плоскости?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. увеличивается
2. уменьшается
3. не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Тело, движущееся вдоль оси со скоростью попадает в вязкую среду, в которой сила сопротивления движению пропорциональна скорости тела.

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позиции из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) координата тела

2) проекция скорости тела

3) проекция ускорения тела

4) инертность тела

Ответ:

В герметичном сосуде фиксированного объема в начальный момент времени находится вода и влажный воздух. Сосуд начинают нагревать. При температуре пар становится насыщенным, а при температуре вся вода испаряется. Изобразите схематично график зависимости давления водяного пара в сосуде от температуры Прокомментируйте вид графика на основании физических законов.

Чему будет равно значение ЭДС самоиндукции в катушке индуктивностью 5 мГн в тот момент, когда мгновенная скорость изменения силы тока составляет 100 А/c?

Ответ: В

В идеальном колебательном контуре (см. рисунок) в тот момент, когда энергия конденсатора равна энергии катушки, через катушку течет ток величиной 1 А. Чему равна максимальная энергия конденсатора в данном колебательном процессе, если индуктивность катушки 2 мГн, а емкость конденсатора 10 мкФ?

Ответ: мДж

Точечный источник света помещен в фокус тонкой собирающей линзы. Через другой фокус проходит экран, расположенный параллельно линзе. Во всех рассматриваемых ситуациях все прошедшие через линзу лучи попадают на экран. Выберите все верные утверждения из приведенного ниже списка.

1. Если экран отодвинуть от линзы в два раза дальше, то размер светового пятна на экране увеличится.

2. Если источник приблизить к линзе в два раза, то размер светового пятна на экране увеличится.

3. Если линзу пододвинуть к экрану, то энергия излучения, попадающего на экран, уменьшится.

4. Если верхнюю половину линзы закрыть непрозрачным картоном, то световое пятно на экране станет тусклее, но не изменится в размере.

5. Если заменить линзу на рассеивающую такого же размера и с такой же по модулю оптической силой, то размер светового пятна на экране увеличится.

Ответ:

На участке электрической цепи, изображенном на рисунке, поддерживается постоянное напряжение между клеммами C и D. Вольтметр переподключают от точки m к точке n. Как изменятся в результате этого переподключения показания амперметра и эквивалентное сопротивление участка цепи? Приборы не являются идеальными.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. увеличивается
2. уменьшается
3. не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

В изображенной на схеме цепи конденсатор не заряжен, тока в катушке нет. Ключ замыкают. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно определить.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры.

Ответ:

На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Под названием каждого элемента приведены массовые числа его основных стабильных изотопов. При этом нижний индекс около массового числа указывает (в процентах) распространённость соответствующего изотопа в природе.

Какова распространенность (в процентах) изотопов кальция, имеющих массовые числа, отличные от 40 и 44?

Ответ: %

Изолированный металлический шар освещается фиолетовым светом с длиной волны 300 нм. Затем шар дополнительно освещают зеленым светом с длиной волны 550 нм. Длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта, составляет 400 нм. Температуру шара считать постоянной. Как изменяются в результате дополнительного освещения зеленым светом заряд шара и средняя кинетическая энергия фотоэлектронов?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. увеличивается
2. уменьшается
3. не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Даны следующие зависимости величин:

А) зависимость ускорения тела, к которому приложена вертикальная линейно растущая сила от времени ;

Б) зависимость потенциала, создаваемого металлическим заряженным шаром снаружи шара, от расстояния до центра шара;

В) зависимость силы тока в катушке индуктивности от времени после подключения к источнику.

Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1–5. Для каждой зависимости А­­–В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

Ответ:

Саркису понадобилось узнать коэффициент жесткости пружины. Для этого он измерил ее длину в недеформированном состоянии линейкой с миллиметровыми делениями, и получил результат 10 см. Затем он измерил длину этой же пружины, к которой был подвешен груз массой 1000 г, и получил результат 12 см. Чему равен коэффициент жесткости пружины по проведенным измерениям? Рассчитайте коэффициент жесткости как среднее арифметическое между минимально возможным и максимально возможным коэффициентом жесткости для данных измерений. Ответ округлите до сотых. Погрешность измерений примите равной цене деления линейки.

Ответ: Н/см

Координата тела меняется по закону с течением времени, где все величины выражены в СИ. Определите проекцию начальной скорости этого тела.

Ответ: м/c

Координата тела меняется с течением времени согласно закону где все величины выражены в СИ. Определите быстроту изменения проекции на ось ускорения этого тела.

Ответ:

Верхний конец пружины идеального пружинного маятника неподвижно закреплён, как показано на рисунке. Масса груза маятника равна жёсткость пружины равна Груз оттянули вниз на расстояние от положения равновесия и отпустили с начальной скоростью, равной нулю. Какие формулы позволяют рассчитать значения физических величин А и Б, характеризующих колебания маятника?

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно определить.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры.

Ответ:

Диск, наклоненный к горизонту под углом вращается с угловой скоростью вокруг оси, перпендикулярной его плоскости (см. рисунок). На расстоянии от оси находится небольшой брусок массой При заданных параметрах брусок не скользит относительно диска. Найти зависимость силы трения, действующей на брусок, от времени.

В электрической цепи, состоящей из ключа, источника, резистора и катушки индуктивности, в момент ключ замыкают.

1. Решением какого уравнения является зависимость силы тока в цепи от времени? Примечание: решать уравнение не нужно, достаточно только записать его.

2. Изобразите схематически график зависимости силы тока от времени. Объясните вид зависимости на основании физических законов.

Молекулярный водород находится в сосуде фиксированного объема. При увеличении температуры в 2 раза половина молекул диссоциировала. Во сколько раз увеличилось давление?

Ответ:

Тепловая машина работает по замкнутому циклу. Температура холодильника составляет а нагревателя За цикл машина получает от нагревателя количество теплоты и отдает холодильнику теплоты. Чему равен КПД тепловой машины?

Ответ:

В герметичном сосуде фиксированного объема находится влажный воздух. В результате нагревания температура в сосуде увеличилась в 4 раза, а давление в 5 раз. Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта.

1. В опыте наблюдалось явление конденсации водяного пара.

2. В начале эксперимента в сосуде присутствовала вода в жидкой фазе.

3. Количество молекул воды в сосуде в результате опыта уменьшилось.

4. Парциальное давление сухого воздуха увеличилось в 4 раза.

5. Парциальное давление водяного пара не изменилось.

Ответ:

В герметичном сосуде под поршнем находится влажный воздух. В результате изотермического сжатия объем сосуда уменьшился в 5 раз, при этом давление выросло в 4 раза. Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта.

1. В опыте наблюдалось явление конденсации водяного пара.

2. Водяной пар в начале эксперимента мог быть как насыщенным, так и не насыщенным.

3. В конце эксперимента водяной пар находится в динамическом равновесии с присутствующей в сосуде водой в жидкой фазе.

4. Парциальное давление сухого воздуха увеличилось в 4 раза.

5. Среднеквадратическая скорость молекул водяного пара уменьшилась в 2 раза.

Ответ:

Тепловая машина работала по циклу Карно. Машину изменили, заменив адиабатическое расширение на изохорное остывание. Температуру холодильника и нагревателя оставили прежней. Как в результате этого изменился КПД цикла и совершаемая за цикл работа?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. увеличивается
2. уменьшается
3. не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Измерительная шкала амперметра, имеющего сопротивление рассчитана на Какой максимальный ток можно будет измерять этим прибором, если подключить параллельно ему резистор с таким же сопротивлением?

Ответ:

Плоский конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения. Расстояние между его пластинами увеличили в 2 раза. Во сколько раз изменилась энергия электрического поля в конденсаторе?

Ответ:

Плоский конденсатор зарядили и отключили от источника. Расстояние между его пластинами увеличили в 2 раза. Во сколько раз изменилась энергия электрического поля в кон­ден­са­торе?

Ответ:

В цепи, изображенной на рисунке, происходят электромагнитные колебания. Во сколько раз изменится период колебаний, если ключ K замкнуть в тот момент, когда напряжение на конденсаторе максимально? Взаимной индуктивностью катушек пренебречь.

Ответ: