Вариант #284 (ответы и решения)

№ Ответ Максимальный балл
1

150

 1
2

64

 1
3

0,1

 1
4

2

 1
5

245

 2
6

22

 2
7

900

 1
8

500

 1
9

134

 2
10

33

 2
11

2

 1
12

12

 1
13

0,4

 1
14

15

 2
15

21

 2
16

90

 1
17

13

 2
18

25

 2
19

7551

 1
20

23

 1
21

3
22

2
23

2
24

3
25

3
26

4
1 Задача #1249 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

На рисунке представлен график зависимости модуля скорости тела от времени Найдите путь, пройденный телом за время от 0 до 12 с.

Ответ: м

Решение

Пройденный путь можно рассчитать как площадь под графиком Получается результат 150 м.

Ответ

150

Максимальный балл: 1
2 Задача #1679 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

Два маленьких однородных шарика массой каждый притягиваются друг к другу с гравитационными силами, равными по модулю 4 пН. Расстояние между центрами шариков равно Каков модуль сил гравитационного притяжения друг к другу двух других маленьких однородных шариков, если масса каждого из них а расстояние между их центрами

Ответ: пН

Решение

Ответ

64

Максимальный балл: 1
3 Задача #1680 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

У основания гладкой наклонной плоскости брусок обладает скоростью, модуль которой равен 2 м/с. Определите массу бруска, если максимальная потенциальная энергия, которую он приобретает при подъёме по плоскости относительно её основания, составляет 0,2 Дж. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Ответ: кг

Решение

Ответ

0,1

Максимальный балл: 1
4 Задача #1681 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Шар плотностью и объёмом целиком опущен в керосин. Определите архимедову силу, действующую на шар.

Ответ: Н

Решение

Плотность шарика не имеет значения.

Ответ

2

Максимальный балл: 1
5 Задача #1683 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для тел и движущихся вдоль оси Выберите все верные утверждения о характере движения тел.

  1. Скорость тела в момент времени равна нулю.

  2. Интервал времени между моментами прохождения телом начала координат составляет 4 с.

  3. В момент времени расстояние между телами и равно 15 м.

  4. В момент времени скорость тела обращается в нуль.

  5. Тело движется равномерно.

Ответ:

Решение

  1. Неверно. Скорость тела постоянна и равна в любой момент времени.

  2. Верно. Для тела в моменты времени и интервал между этими моментами равен

  3. Неверно. В координаты тел: то есть расстояние между телами составляет

  4. Верно. В касательная к графику горизонтальна, что является признаком нулевой мгновенной скорости.

  5. Верно. Координата тела меняется за любые равные промежутки времени на одну и ту же величину, значит, это тело движется равномерно.

Ответ

245

Максимальный балл: 2
6 Задача #445 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Массивный груз, подвешенный к потолку на пружине, совершает вертикальные свободные колебания. Пружина всё время остаётся растянутой. Как ведёт себя потенциальная энергия пружины и кинетическая энергия груза, когда груз движется вверх от положения равновесия?

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.

Потенциальная энергия пружины Кинетическая энергия груза
 

Решение

  1. При движении груза вверх деформация пружины уменьшается (поскольку пружина всегда растянута). Значит, и потенциальная энергия пружины уменьшается.

  2. Максимальную скорость груз имеет при прохождении положения равновесия. При движении от положения равновесия скорость убывает. Значит, кинетическая энергия тоже уменьшается.

Ответ

22

Максимальный балл: 2
7 Задача #1257 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

В сосуде содержится разреженный аргон, абсолютная температура которого равна 150 К. Концентрацию аргона уменьшили в 2 раза, при этом его давление увеличилось в 3 раза. Определите абсолютную температуру газа в конечном равновесном состоянии.

Ответ: К

Решение

Ответ

900

Максимальный балл: 1
8 Задача #1684 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

У идеальной тепловой машины Карно температура холодильника равна 300 К. Какой должна быть температура её нагревателя, чтобы КПД машины был равен

Ответ: К

Решение

Ответ

500

Максимальный балл: 1
9 Задача #1685 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах где — объём газа, — абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно.

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующие процессы на графике.

  1. Давление газа в процессе постоянно, при этом над газом совершается положительная работа.

  2. В процессе давление газа увеличивается.

  3. В процессе газ получает положительное количество теплоты.

  4. В состоянии концентрация атомов газа максимальна.

  5. В процессе внутренняя энергия газа уменьшается.

Ответ:

Решение

  1. Верно. В процессе отношение то есть давление постоянно. Объем уменьшается, значит, над газом совершается положительная работа.

  2. Неверно. Процесс изотермический значит, Давление уменьшается.

  3. Верно. В процессе изменение внутренней энергии так как растет температура. Работа газа положительна, поскольку растет объем. Значит, то есть газ получает положительное количество теплоты.

  4. Верно. Именно в состоянии у газа минимальный объем, значит, концентрация максимальна.

  5. Неверно. Внутренняя энергия в процессе увеличивается, так как растет температура.

Ответ

134

Максимальный балл: 2
10 Задача #1686 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень не закреплён и может перемещаться в сосуде без трения (см. рисунок). В сосуд закачивается ещё такое же количество газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого давление газа и концентрация его молекул?

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.

Давление газа Концентрация молекул газа
 

Решение

Поршень в равновесии, когда давление газа компенсирует внешнее давление, создаваемое атмосферой и поршнем. Поскольку внешнее давление не изменилось, то не изменилось и давление газа.

при неизменных и и концентрация не изменится.

Ответ

33

Максимальный балл: 2
11 Задача #1687 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

На фотографии изображена электрическая цепь. Показания вольтметра даны в вольтах, амперметра — в амперах.

Чему равно сопротивление неизвестного резистора? Вольтметр и амперметр считать идеальными.

Ответ: Ом

Решение

Ответ

2

Максимальный балл: 1
12 Задача #1688 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

За время магнитный поток через площадку, ограниченную проволочной рамкой, равномерно уменьшается от значения до нуля. Определите модуль ЭДС, которая генерируется в рамке.

Ответ: мВ

Решение

Ответ

12

Максимальный балл: 1
13 Задача #1689 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Точечный источник света находится на расстоянии 1,6 м от плоского зеркала. Насколько увеличится расстояние между источником и его изображением, если, не поворачивая зеркала, отодвинуть его от источника на 0,2 м?

Ответ: м

Решение

Расстояние от плоского зеркала до изображения равно расстоянию от предмета до зеркала. Сначала расстояние между источником и его изображением равно а в конце —

Ответ

0,4

Максимальный балл: 1
14 Задача #1692 Сложность 4/10 Источник: ФИПИ

Катушка №1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка №2 помещена внутрь катушки №1, и её обмотка замкнута. Вид схемы электрической цепи с торца катушек представлен на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы, которые происходят в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата влево. ЭДС самоиндукции пренебречь.

  1. Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой №1, уве­ли­чи­ва­ется.

  2. В катушке №2 индукционный ток направлен по часовой стрелке.

  3. Сила тока в катушке №1 уменьшается.

  4. Вектор магнитной индукции магнитного поля, созданного катушкой №2 в её центре, направлен от наблюдателя.

  5. Модуль магнитного потока, созданного катушкой № 1 и пронизывающего катушку № 2, увеличивается.

Ответ:

Решение

  1. Верно. где сопротивление реостата уменьшается, поскольку уменьшается длина включенной в цепь части реостата Значит, сила тока через источник и последовательно соединенную катушку №1 увеличивается. Модуль вектора индукции магнитного поля пропорционален силе тока.

  2. Неверно. Выясним направление создаваемого внешней катушкой. Ток по катушке №1 течет по часовой стрелке; по правилу правой руки в центре катушки направлен от наблюдателя. По правилу Ленца индукционный ток, возникающий во второй катушке, имеет такое направление, чтобы порождаемое им магнитное поле препятствовало причине возникновения индукционного тока. Причиной является рост Значит, поле будет направлено против роста то есть к наблюдателю. Значит, индукционный ток направлен противоположно току в катушке №1, то есть против часовой стрелки.

  3. Неверно (см. 1).

  4. Неверно (см. 2).

  5. Верно (см. 1).

Ответ

15

Максимальный балл: 2
15 Задача #1701 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС два резистора и реостат. Сопротивления резисторов и одинаковы и равны Сопротивление реостата можно менять. Как изменятся напряжение на резисторе и суммарная тепловая мощность, выделяемая во внешней цепи, если уменьшить сопротивление реостата от до 0? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

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.

Напряжение на резисторе Суммарная тепловая мощность,
выделяемая во внешней цепи
 

Решение

  1. становится нулем, значит, сопротивление участка Ток по второму резистору больше не течет, значит, напряжение т.е. уменьшилось.

  2. где сопротивление внешней цепи уменьшилось. Значит, мощность увеличилась.

Ответ

21

Максимальный балл: 2
16 Задача #1266 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

Сколько электронов содержится в электронной оболочке нейтрального атома изотопа тория

Ответ:

Решение

Нижний индекс 90 означает число протонов в ядре атома тория. В нейтральном атоме количество электронов равно количеству протонов.

Ответ

90

Максимальный балл: 1
17 Задача #1702 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

В лабораторной работе ученик изучает зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от частоты падающего света. В опытах наблюдается явление фотоэффекта. Частоту падающего света в опыте немного увеличивают. Как при этом изменяются максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов и работа выхода фотоэлектронов из металла фотокатода?

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.

Максимальная кинетическая
энергия фотоэлектронов 		Работа выхода фотоэлектронов
 

Решение

2) Работа выхода является характеристикой металла и не зависит от параметров падающего света.

1) Значит, при увеличении частоты увеличивается и энергия электронов

Ответ

13

Максимальный балл: 2
18 Задача #1703 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

  1. Модуль сил гравитационного взаимодействия двух тел прямо пропорционален квадрату расстояния между этими телами.

  2. Теплопередача путём конвекции происходит за счёт переноса энергии струями и потоками жидкости или газа.

  3. Модуль сил взаимодействия двух неподвижных точечных заряженных тел не зависит от свойств среды между ними.

  4. Период свободных колебаний в идеальном колебательном контуре увеличивается прямо пропорционально увеличению индуктивности катушки.

  5. При -распаде масса ядра уменьшается примерно на четыре атомных единицы массы.

Ответ:

Решение

  1. Неверно. В законе всемирного тяготения сила обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами.

  2. Верно.

  3. Неверно. В среде с диэлектрической проницаемостью сила взаимодействия в раз меньше.

  4. Неверно. то есть зависимость не является прямой про­пор­ци­о­наль­ностью.

  5. Верно. При -распаде из ядра вылетает ядро гелия, имеющее атомную массу 4.

Ответ

25

Максимальный балл: 2
19 Задача #1704 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Запишите показания барометра с учётом абсолютной погрешности измерений. Верхняя шкала барометра проградуирована в кПа, нижняя — в мм рт. ст. Абсолютная погрешность прямого измерения барометра равна цене деления барометра.

Ответ: ( ± )

Решение

Ответ

7551

Максимальный балл: 1
20 Задача #1705 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от площади его пластин. У него имеется пять конденсаторов, характеристики которых приведены в таблице.

Какие два конденсатора необходимо взять ученику, чтобы провести этот опыт?

№ конденсатора Расстояние между пластинами, мм Площадь пластины, см2 Диэлектрик, заполняющий пространство между пластинами
1 0,5 20 парафин
2 0,4 30 слюда
3 0,4 20 слюда
4 0,6 10 парафин
5 0,6 10 слюда

Ответ:

Решение

Надо выбрать такие конденсаторы, у которых отличается только площадь пластин. Подходят конденсаторы 2 и 3.

Ответ

23

Максимальный балл: 1
21 Задача #1696 Сложность 6/10 Источник: ФИПИ

Один моль гелия участвует в циклическом процессе 1-2-3-4-1, график которого изображён на рисунке в координатах где — давление газа, — абсолютная температура. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, сравните модуль работы газа в процессах 2–3 и 3–4. Постройте график цикла в координатах где — давление газа, — объём газа.

Решение

Ответ

Максимальный балл: 3
22 Задача #1697 Сложность 6/10 Источник: ФИПИ

В стакан налита вода, а поверх неё — керосин. Однородный шар плавает, погружённый в обе жидкости. При этом четверть объёма шара находится в воде. Найдите плотность материала шара.

Решение

Ответ

Максимальный балл: 2
23 Задача #1698 Сложность 4/10 Источник: ФИПИ

В однородное электрическое поле напряжённостью параллельно линиям напряжённости поля влетает протон со скоростью Через какое время протон, замедляясь, остановится?

Решение

Ответ

Максимальный балл: 2
24 Задача #1300 Сложность 7/10 Источник: ФИПИ

В качестве рабочего тела в тепловой машине используется идеальный одноатомный газ, который совершает циклический процесс, состоящий из изобарного нагревания (1→2), изохорного охлаждения (2→3) и адиабатного сжатия (3→1). КПД этой тепловой машины . Найдите отношение работы совершенной газом в изобарном процессе, к работе совершенной над газом при адиабатном сжатии.

Решение

Ответ

Максимальный балл: 3
25 Задача #1699 Сложность 6/10 Источник: ФИПИ

Линза, фокусное расстояние которой 30 см, даёт на экране резкое изображение предмета с пятикратным увеличением. Экран пододвинули к линзе вдоль её главной оптической оси. Затем при неизменном положении линзы передвинули предмет на 3 см так, чтобы изображение снова стало резким. На какое расстояние сдвинули экран относительно его первоначального положения? Сделайте рисунок построения изображений в линзе с указанием хода лучей.

Решение

Ответ

Максимальный балл: 3
26 Задача #1700 Сложность 6/10 Источник: ФИПИ

Снаряд, выпущенный из пушки с начальной скоростью под углом к горизонту, разрывается в верхней точке своей траектории на два осколка. Масса первого осколка Его скорость сразу после взрыва направлена горизонтально в сторону первоначального полёта снаряда и равна На каком расстоянии от точки на земле под местом взрыва упал на землю второй осколок, если его масса Траектории снаряда и осколков лежат в одной вертикальной плоскости. Сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Решение

Обоснование

  1. СО — земля (считаем ИСО).

  2. Будем считать снаряд и его осколки материальными точками, так как их размерами по сравнению с максимальной высотой подъёма и дальностью полёта можно пренебречь.

  3. Закон сохранения импульса в векторном виде можно применить к описанию разрыва снаряда на осколки, поскольку сопротивлением воздуха пренебрегаем по условию, а изменение импульса системы тел «снаряд + осколки» под действием внешней силы тяжести за короткое время взрыва пренебрежимо мало по сравнению с импульсом системы.

  4. При пренебрежении сопротивлением воздуха осколки после взрыва движутся равноускоренно под действием силы тяжести, определяющей вертикально направленное ускорение

Ответ

Максимальный балл: 4