Вариант #36 (ответы и решения)

№ Ответ Максимальный балл
1 −4 1
2 45 1
3 4,5 1
4 160 1
5 134 2
6 21 2
7 1,2 1
8 60 1
9 13 2
10 11 2
11 1,25 1
12 6,25 1
13 70 1
14 23 2
15 43 2
16 5069 1
17 13 2
18 124 2
19 2,50,1 1
20 24 1
21 зависимость линейная. 3
22 2
23 2
24 3
25 3
26 4
1 Задача #328 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

На рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела от времени Определите проекцию ускорения этого тела в интервале времени от 16 до 19 с.

Ответ:

Решение

С 15 до 20 с движение равноускоренное, поэтому можно выбрать любой интервал времени в этом диапазоне. Для удобства выберем время от 15 до 20 секунд:

Ответ

−4

Максимальный балл: 1
2 Задача #347 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

В инерциальной системе отсчёта тело массой 2 кг движется прямолинейно под действием постоянной силы, равной по модулю 15 Н. Чему равен модуль изменения импульса тела за 3 с?

Ответ:

Решение

Ответ

45

Максимальный балл: 1
3 Задача #386 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

При упругой деформации 2 см стальная пружина имеет потенциальную энергию 2 Дж. Какой станет потенциальная энергия этой пружины при увеличении деформации ещё на 1 см?

Ответ: Дж

Решение

Ответ

4,5

Максимальный балл: 1
4 Задача #727 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия лёгкого рычага, к которому приложены силы и Результаты, которые он получил, представлены в таблице. и — плечи сил.

40 0,8 ? 0,2

Каков модуль силы если рычаг находится в равновесии?

Ответ: Н

Решение

Рычаг в равновесии, значит, моменты сил равны:

Ответ

160

Максимальный балл: 1
5 Задача #55 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

На рисунке показан график зависимости координаты тела, движущегося вдоль оси от времени Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

  1. В точке C проекция скорости тела на ось отрицательна.
  2. На участке BC модуль скорости тела уменьшается.
  3. Проекция перемещения тела на ось при переходе из точки C в точку D отрицательна.
  4. В точке D проекция ускорения тела на ось положительна.
  5. В точке A ускорение тела и его скорость направлены в одну сторону.

Ответ:

Решение

  1. Верно, поскольку т.е. тело движется против оси.
  2. Неверно, на участке BC скорость растет. В точке B скорость нулевая, поскольку касательная к графику горизонтальна.
  3. Верно, поскольку координата уменьшилась.
  4. Верно, поскольку скорость, имеющая положительную проекцию на ось увеличивается (касательная к графику становится отвеснее со временем).
  5. Неверно, в точке A т.к. координата увеличивается, но так как скорость уменьшается (касательная к графику становится горизонтальнее со временем).

Ответ

134

Максимальный балл: 2
6 Задача #56 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Космический исследовательский зонд обращается по круговой орбите вокруг Меркурия. В результате перехода на другую круговую орбиту центростремительное ускорение зонда уменьшается. Как изменяются в результате этого перехода скорость зонда и период обращения зонда вокруг Меркурия?

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.

Скорость зонда Период обращения зонда
 

Решение

  1. ;

    ;

Ответ

21

Максимальный балл: 2
7 Задача #495 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Температура неона уменьшилась с до Во сколько раз уменьшилась средняя кинетическая энергия его молекул?

Ответ: раз(а)

Решение

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул рассчитывается как

тогда

Ответ

1,2

Максимальный балл: 1
8 Задача #541 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде равна 40%. Какой будет относительная влажность воздуха в сосуде, если при неизменной температуре уменьшить объём сосуда в 1,5 раза?

Ответ: %

Решение

Относительная влажность равна отношению давления пара к давлению насыщенного пара при данной температуре:

При уменьшении объема в 1,5 раза изотермически давление газа вырастает также в полтора раза, поскольку

Таким образом,

(Если бы полученный результат оказался более 100%, это означало бы, что пар стал насыщенным, после чего его относительная влажность равна 100% и более не растет.)

Ответ

60

Максимальный балл: 1
9 Задача #215 Сложность 4/10 Источник: ФИПИ

Один моль идеального одноатомного газа переходит из состояния 1 в состояние 2 (см. диаграмму). — внутренняя энергия газа, — объем газа.

Выберите все утверждения из приведенного списка, верно характеризующие процесс 1-2.

  1. Температура газа увеличивается.

  2. Давление газа выросло в 4 раза.

  3. Газ получил положительное количество теплоты в процессе 1-2.

  4. Среднеквадратичная скорость движения молекул газа уменьшилась в 4 раза.

  5. Концентрация частиц не изменилась.

Ответ:

Решение

  1. Верно,

  2. Неверно. то есть процесс изобарный, давление не меняется.

  3. Верно. ; т.к. объем растет.

  4. Неверно, температура выросла, значит, и среднеквадратичная скорость выросла.

  5. Неверно. Концентрация упала, так как

Ответ

13

Максимальный балл: 2
10 Задача #630 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Температуру холодильника тепловой машины, работающей по циклу Карно, понизили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа газа за цикл?

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.

КПД тепловой машины Работа газа за цикл
 

Решение

КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно, можно рассчитать как

  1. КПД увеличился, поскольку вычитаемая из единицы дробь уменьшилась.

  2. Работа газа увеличилась, поскольку увеличился КПД

Ответ

11

Максимальный балл: 2
11 Задача #86 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

Сила тока, текущего в проводнике, равна 4 А. За какое время через поперечное сечение проводника площадью 2 мм² проходит заряд 5 Кл?

Ответ: с

Решение

Ответ

1,25

Максимальный балл: 1
12 Задача #681 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Катушку индуктивность 8 мГн пронизывает магнитный поток 0,05 Вб. Ток какой силы протекает в катушке?

Ответ: А

Решение

Ответ

6,25

Максимальный балл: 1
13 Задача #736 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Угол падения луча света на горизонтальное плоское зеркало равен 25°. Каким будет угол образованный падающим и отражённым лучами, если повернуть зеркало на 10° так, как показано на рисунке?

Ответ: °

Решение

При повороте зеркала на 10° угол падения увеличится также на 10° и станет равен Угол отражения равен углу падения, значит, угол между падающим и отраженным лучами составит

Ответ

70

Максимальный балл: 1
14 Задача #74 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Нихромовый проводник АБ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Вблизи проводника находится южный полюс постоянного магнита (см. рисунок). Ползунок реостата плавно перемещают влево.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

  1. Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом вблизи проводника АБ, направлены влево.

  2. Сила натяжения проволочек, на которых подвешен проводник АБ, увеличивается.

  3. Сила Ампера, действующая на проводник АБ, увеличивается.

  4. Сопротивление внешней цепи увеличивается.

  5. Сила тока, протекающего через проводник АБ, уменьшается.

Ответ:

Решение

Ползунок влево

  1. Неверно. Направление линий магнитной индукции совпадает с направлением северного конца магнитной стрелки в данной точке. Стрелка покажет вправо.

  2. Верно. Ток течет из А в Б, магнитные линии вблизи провода вправо, по правилу левой руки действующая на проводник сила Ампера направлена вниз.

  3. Верно, так как ток растет, а

  4. Неверно, сопротивление уменьшается, т.к. при перемещении ползунка меньшая часть реостата включена в цепь, а сопротивление пропорционально длине.

  5. Неверно, ток растет.

Ответ

23

Максимальный балл: 2
15 Задача #76 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). В момент переключатель К переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б отображают изменения с течением времени физических величин, характеризующих возникшие после этого свободные электромагнитные колебания в контуре ( — период колебаний).

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут отображать.

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

ГРАФИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) сила тока в катушке

2) заряд левой обкладки конденсатора

3) энергия магнитного поля катушки

4) энергия электрического поля конденсатора

Ответ:

АБ
 

Решение

Оба графика все время положительны — в ответе две энергии.

А. Так как конденсатор в заряжен до максимального напряжения, его энергия начинается из максимума, как на графике А.

Б. Катушка в имеет нулевой ток и нулевую энергию, что соответствует графику Б.

Ответ

43

Максимальный балл: 2
16 Задача #761 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Сколько протонов и сколько нейтронов содержится в ядре

Число протонов Число нейтронов
   

Решение

Нижний индекс (зарядовое число ) указывает количество протонов, а верхний — суммарное количество протонов и нейтронов. Таким образом, олово содержит 50 протонов и 119-50=69 нейтронов.

Ответ

5069

Максимальный балл: 1
17 Задача #779 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

Интенсивность монохроматического светового пучка, освещающего фотокатод, плавно увеличивают, не меняя частоты света. Как изменяются при этом количество фотонов, падающих на поверхность фотокатода в единицу времени, и скорость каждого фотона?

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.

Количество падающих фотонов в единицу времени Скорость фотона
 

Решение

  1. Интенсивность пропорциональна количеству фотонов, падающих в единицу времени на фотокатод. Интенсивность увеличивают, значит, и количество фотонов увеличится.

  2. Скорость фотона в среде не зависит от интенсивности. Интенсивность — характеристика светового пучка, а не отдельного фотона.

Ответ

13

Максимальный балл: 2
18 Задача #741 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

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

  1. Сила Архимеда, действующая на тело, полностью погружённое в жидкость, прямо пропорциональна объёму тела.

  2. Теплопередача путём конвекции наблюдается в жидкостях и газах.

  3. При последовательном соединении резисторов напряжения на всех резисторах одинаковы.

  4. Вследствие интерференции электромагнитных волн происходит перераспределение энергии в пространстве: энергия концентрируется в максимумах и не поступает в минимумы интерференции.

  5. Заряды атомных ядер изотопов химического элемента различны, но массы их одинаковы.

Ответ:

Решение

  1. Верно. где — объем погруженной части тела. Поскольку тело полностью погружено в жидкость, то сила Архимеда пропорциональна объему тела.

  2. Верно. Конвекция — перенос тепла струями жидкости или газа.

  3. Неверно. При последовательном соединении одинаковы токи.

  4. Верно. Свет на экране не поступает в минимумы, то есть туда просто не поступает энергия источника излучения.

  5. Неверно. Заряды изотопов одного элемента одинаковы, а масса различна. Ядра изотопов содержат одинаковое количество протонов, но разное количество нейтронов. Например, изотопы углерода и содержат по 6 протонов (именно количество протонов, то есть заряд ядра, определяет количество электронов и химические свойства элемента), но у 6 нейтронов, а у — 7 нейтронов в ядре.

Ответ

124

Максимальный балл: 2
19 Задача #227 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

Ученик пытается измерить силу, которую нужно приложить, чтобы оторвать кнопку от магнита. Показания динамометра приведены на рисунке. Погрешность измерения равна цене деления динамометра. Запишите в ответ показания динамометра с учётом погрешности измерений.

Ответ: ( ± ) Н

Решение

Ответ

2,50,1

Максимальный балл: 1
20 Задача #802 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

Необходимо экспериментально проверить, зависит ли сила Архимеда, действующая на тело, полностью погружённое в жидкость, от его объёма. Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?

Ответ:

Решение

Необходимо выбрать установки, в которых отличается только объем погруженного тела. Подходят установки 2 и 4.

Ответ

24

Максимальный балл: 1
21 Задача #843 Сложность 7/10 Источник: ФИПИ

Электрическая цепь состоит из батареи с ЭДС и внутренним сопротивлением и подключённого к ней резистора нагрузки с сопротивлением При изменении сопротивления нагрузки изменяется напряжение на резисторе и сила тока в цепи. На рисунке представлен график изменения силы тока в цепи в зависимости от напряжения на резисторе нагрузки. Используя известные Вам физические законы, объясните, почему этот график представляет собой линейную зависимость. Чему равна ЭДС батареи?

Решение

Примечание

Попробуем понять «без формул», почему при нулевой силе тока напряжение на резисторе равно ЭДС.

Чем больше сила тока в цепи, тем больше падение напряжения на источнике При бесконечно малой силе тока (что соответствует бесконечно большому сопротивлению нагрузки) падение напряжения на источнике практически нулевое.

Ответ

зависимость линейная.

Максимальный балл: 3
22 Задача #184 Сложность 4/10 Источник: ФИПИ

Через неподвижный блок, висящий на горизонтальной оси, перекинута нерастяжимая нить, на концах которой находятся грузы массой и груз неизвестной массы Начав двигаться из состояния покоя, груз массой опускается на 2 м за 1 с. Найдите силу натяжения нити.

Решение

Примечание

Работа написана в МЦКО в 2022 году, задача оценена на максимальный балл.

Ответ

Максимальный балл: 2
23 Задача #844 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

В 1 м3 влажного воздуха при температуре содержится 33,3 г водяного пара. Давление насыщенного пара при этой температуре pн = 5945 Па. Какова относительная влажность воздуха?

Решение

Ответ

Максимальный балл: 2
24 Задача #162 Сложность 6/10 Источник: ФИПИ

Один моль одноатомного идеального газа совершает процесс 1-2-3, график которого показан на рисунке в координатах Известно, что давление газа в процессе 1-2 увеличилось в 2 раза. Какое количество теплоты было сообщено газу в процессе 1-2-3, если его температура в состоянии 1 равна 300 К, а в состоянии 3 равна 900 К?

Решение

Способ II

Можно рассмотреть процессы 1-2 и 2-3 отдельно, не воспользовавшись тем, что

Ответ

Максимальный балл: 3
25 Задача #828 Сложность 6/10 Источник: ФИПИ

В цепи, показанной на рисунке, ключ K долгое время замкнут. ЭДС источника Внутреннее сопротивление источника равно Индуктивность катушки равна Ключ размыкают. Определите напряжение на конденсаторе, емкость которого равна в тот момент времени, когда сила тока в катушке будет равна

Решение

Примечание

Ключ замкнут долгое время, то есть установился стационарный режим. Ток через катушку не меняется, то есть Значит, при замкнутом ключе напряжение на конденсаторе также равно нулю, поскольку он подключен параллельно катушке.

Ответ

Максимальный балл: 3
26 Задача #314 Сложность 6/10 Источник: ФИПИ

Два шарика подвешены на вертикальных тонких нитях так, что они находятся на одной высоте. Между шариками находится сжатая и связанная нитью лёгкая пружина. При пережигании связывающей нити пружина распрямляется, расталкивает шарики и падает вниз. В результате нити отклоняются в разные стороны на одинаковые углы. Во сколько раз одна нить длиннее другой, если отношение масс шариков Считать величину сжатия пружины во много раз меньше длин нитей. Обоснуйте применимость законов, используемых при решении задачи.

Решение

Ответ

Максимальный балл: 4