Вариант #49 (ответы и решения)
| № | Ответ | Максимальный балл |
| 1 | 150 | 1 |
| 2 | 0,4 | 1 |
| 3 | 32 | 1 |
| 4 | 0,27 | 1 |
| 5 | 24 | 2 |
| 6 | 32 | 2 |
| 7 | 900 | 1 |
| 8 | 150 | 1 |
| 9 | 24 | 2 |
| 10 | 23 | 2 |
| 11 | 2,4 | 1 |
| 12 | 0,25 | 1 |
| 13 | 2,25 | 1 |
| 14 | 34 | 2 |
| 15 | 32 | 2 |
| 16 | 90 | 1 |
| 17 | 13 | 2 |
| 18 | 145 | 2 |
| 19 | 3,00,2 | 1 |
| 20 | 13 | 1 |
| 21 |  |
3 |
| 22 | 2 | |
| 23 | 2 | |
| 24 | 3 | |
| 25 | 3 | |
| 26 | 4 |
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
При исследовании зависимости модуля силы трения скольжения от модуля нормальной составляющей силы реакции опоры были получены следующие данные.
| Н | 0,8 | 1,6 | 2,4 | 3,2 |
| Н | 2,0 | 4,0 | 6,0 | 8,0 |
Определите по результатам исследования коэффициент трения скольжения.
Ответ:
Решение
Ответ
0,4
Тело движется в инерциальной системе отсчёта по прямой в одном направлении. При этом равнодействующая всех сил, действующих на тело, постоянна и равна по модулю 8 Н. Каков модуль изменения импульса тела за 4 с?
Ответ:
Решение
Ответ
32
Медный кубик, подвешенный на нити, полностью погружён в воду и не касается дна сосуда. Ребро кубика равно 3 см. Определите силу Архимеда, действующую на кубик.
Ответ: Н
Решение
Ответ
0,27
Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён пружиной со стенкой. Груз немного смещают от положения равновесия вдоль оси пружины и отпускают из состояния покоя, после чего он начинает колебаться, двигаясь вдоль оси пружины, вдоль которой направлена ось В таблице приведены значения координаты груза в различные моменты времени Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице.
| с | 0,0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 |
| см | 4,0 | 2,8 | 0,0 | −2,8 | −4,0 | −2,8 | 0,0 | 2,8 | 4,0 |
1) В момент времени 0,8 с модуль ускорения груза минимален.
2) Период колебаний груза равен 1,6 с.
3) Частота колебаний груза равна 0,25 Гц.
4) В момент времени 0,4 с кинетическая энергия груза максимальна.
5) Модули сил, с которыми пружина действует на груз, в момент
времени 0,2 с и в момент времени 0,8 с равны.
Ответ:
Решение
1) Неверно. Груз в 0,8 c находится в крайней точке, значит, его мгновенная скорость равна нулю, а ускорение максимально (поскольку максимальна деформация пружины, то есть максимальна сила упругости).
2) Верно. Груз оказался в той же точке спустя 1,6 с.
3) Неверно.
4) Верно. В положении равновесия вся механическая энергия равна кинетической так как пружина недеформирована, то есть потенциальная энергия деформации пружины равна нулю.
5) Неверно. Деформация пружины в 0,2 с и 0,8 с различна, значит, отличаются и силы.
Ответ
24
После удара в момент времени шайба начала
скользить вверх по гладкой
наклонной плоскости
с начальной скоростью
как показано на рисунке.
В момент времени шайба вернулась в исходное
положение. Графики А и Б отображают изменение
с течением времени
физических величин,
характеризующих движение шайбы.
Установите соответствие между графиками и физическими величинами,
изменение которых со временем эти графики могут отображать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию
из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под
соответствующими буквами.
1) проекция скорости
2) проекция ускорения
3) кинетическая энергия
4) полная механическая энергия
Ответ:
| А | Б |
Решение
Начнем с графика Б. Постоянное отрицательное значение из перечисленных величин имеет только проекция ускорения на ось икс (Б-2).
Квадратичная зависимость на графике А соответствует зависимости кинетической энергии от времени. Скорость меняется линейно со временем, поскольку движение равноускоренное. Значит, квадрат скорости меняется по квадратичному закону (А-3).
Ответ
32
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
Газ в сосуде сжали, совершив работу, равную 500 Дж. Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на 350 Дж. Какое количество теплоты отдал газ окружающей среде?
Ответ: Дж
Решение
то есть газ отдал окружающей среде
Ответ
150
На рисунке представлены графики зависимости температуры двух тел одинаковой массы от отданного ими при остывании количества теплоты Первоначально тела находились в жидком агрегатном состоянии.
Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.
1) Удельная теплота плавления второго тела в 2 раза меньше удельной
теплоты плавления первого тела.
2) Температура плавления второго тела в 1,5 раза выше, чем температура
плавления первого тела.
3) В твёрдом агрегатном состоянии удельная теплоёмкость второго тела
больше, чем первого.
4) Удельная теплоёмкость первого тела в твёрдом агрегатном состоянии
равна удельной теплоёмкости второго тела в жидком агрегатном
состоянии.
5) В жидком агрегатном состоянии удельная теплоёмкость второго тела
в 1,5 раза больше, чем первого.
Ответ:
Решение
1) Неверно. Удельная теплота плавления в 2 раза больше, поскольку горизонтальный участок графика длиннее.
2) Верно. Кристаллизация вещества соответствует горизонтальному участку, который в полтора раза выше у 2 тела.
3) Неверно. Остыванию твердого вещества соответствуют самые правые участки графика. Удельная теплоемкость выше у того тела, которое при остывании на одну и ту же выделяет больше тепла. По графику видно, что теплоемкость первого тела больше.
4) Верно. Угол наклона правого участка 1 графика такой же, как у левого участка 2 графика.
5) Неверно. По графику видно, что на левых участках при изменении температуры на одну и ту же величину (например, 2 клеточки) второе тело выделило в 2 раза больше теплоты (а не в полтора). Значит, в жидком агрегатном состоянии.
Ответ
24
Один моль идеального газа участвует в процессе 1-2-3, график которого изображён на рисунке в координатах , где — давление газа, — объём газа. Как изменяются абсолютная температура газа в ходе процесса 1-2 и концентрация молекул газа в ходе процесса 2-3? Масса газа остаётся постоянной.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- увеличивается
- уменьшается
- не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Абсолютная температура газа в ходе процесса 1-2 |
Концентрация молекул газа в ходе процесса 2-3 |
Решение
1) В процессе 1-2 температура убывает, поскольку убывает произведение Чтобы быстро и безошибочно отвечать на такие вопросы, полезно запомнить, что чем ниже изотерма (гипербола на данном графике), тем меньше ее температура. Поскольку в процессе 1-2 газ переходит на более низкую изотерму (мысленно представляем семейство гипербол), температура падает.
2) Концентрация Поскольку ни количество молекул ни объем в процессе 2-3 не меняются, то и концентрация не изменяется.
Ответ
23
На фотографии изображена электрическая цепь. Показания вольтметра даны в вольтах.
Какое напряжение будет показывать вольтметр, если его подсоединить к резистору сопротивлением 3 Ом? Вольтметр считать идеальным.
Ответ: В
Решение
Вольтметр показывает напряжение на резисторе сопротивлением 2 Ом. По закону Ома можно рассчитать силу тока на этом резисторе:
Через резистор сопротивлением 3 Ом течет такой же ток, посколько эти резисторы соединены последовательно. Тогда напряжение на этом резисторе
Ответ
2,4
Две частицы с зарядами и влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями и соответственно. Определите отношение модулей сил действующих на них со стороны магнитного поля.
Ответ:
Решение
Ответ
0,25
При переводе ключа К из положения 1 в положение 2 (см. рисунок) период собственных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре увеличился в 1,5 раза. Во сколько раз индуктивность катушки в колебательном контуре больше
Ответ:
Решение
Ответ
2,25
Две маленькие бусинки, закреплённые в точках и несут на себе заряды и соответственно (см. рисунок).
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно этой ситуации.
1) Если бусинки соединить незаряженной стеклянной палочкой, их заряды
станут равными.
2) Если бусинки соединить тонкой медной проволокой, то они будут
притягивать друг друга.
3) Модуль силы Кулона, действующей на бусинку равен модулю силы
Кулона, действующей на бусинку
4) На бусинку со стороны бусинки действует сила Кулона,
направленная горизонтально вправо.
5) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке
направлена горизонтально вправо.
Ответ:
Решение
1) Неверно. Стекло — диэлектрик, перераспределения зарядов не произойдет.
2) Неверно. Соединенные проводником, бусинки приобретут одинаковый потенциал. Значит, и заряды будут одного знака. В таком случае бусинки будут отталкиваться.
3) Верно. Третий закон Ньютона: два тела действуют друг на друга с силами одной природы, равными по модулю и противоположными по направлению.
4) Верно, бусинка притягивается к бусинке так как их заряды разного знака.
5) Неверно. Направление напряженности совпадает с направлением действия силы на положительный пробный заряд в данной точке. Поскольку а точка равноудалена от бусинок, результирующая напряженность будет направлена так же, как и напряженность, создаваемая бусинкой то есть влево.
Ответ
34
Световой пучок переходит из воздуха в бензин (см. рисунок). Что происходит при этом с частотой электромагнитных колебаний в световой волне и скоростью её распространения?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- увеличивается
- уменьшается
- не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Частота | Скорость |
Решение
Частота волны остается неизменной.
Скорость убывает, поскольку показатель преломления бензина относительно воздуха больше единицы.
Ответ
32
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
Во время лабораторной работы ученики изучают зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от частоты падающего света. В опытах наблюдается явление фотоэффекта. Частоту падающего света немного увеличивают. Как при этом изменяются энергия фотонов падающего света и работа выхода электронов из материала фотокатода?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- увеличивается
- уменьшается
- не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Энергия фотонов падающего света | Работа выхода электронов |
Решение
1) Энергия фотонов падающего света равна Поскольку частоту увеличивают, энергия падающего света также увеличивается.
2) Работа выхода электронов из метала является константой для данного вещества при постоянной температуре. Поэтому работа выхода не изменится.
Ответ
13
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Период гармонических колебаний колебательной системы обратно
пропорционален частоте её колебаний.
2) Внутренняя энергия постоянной массы идеального газа увеличивается
при понижении абсолютной температуры газа.
3) Изначально незаряженные тела в процессе электризации трением
приобретают равные по модулю и одинаковые по знаку заряды.
4) Индукционный ток возникает в замкнутом проводящем контуре при
изменении магнитного потока, пронизывающего контур.
5) В планетарной модели атома число протонов в ядре равно числу
электронов в электронной оболочке нейтрального атома.
Ответ:
Решение
1) Верно.
2) Неверно. Внутренняя энергия поэтому при уменьшении температуры энергия уменьшится.
3) Неверно. Заряды будут разными по знаку.
4) Верно.
5) Верно.
Ответ
145
Запишите показания вольтметра с учётом абсолютной погрешности измерений. Абсолютная погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.
Ответ: ( ± ) В
Решение
Вольтметр подключен в шестивольтовом режиме, поэтому измерения надо снимать с верхней шкалы. Стрелка указывает на 3 вольта. С учетом погрешности записать показания прибора следует следующим образом: (3,0±0,2) В.
Ответ
3,00,2
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от массы газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены аргоном разной массы при различных температурах (см. таблицу). Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести исследование?
| № сосуда | Объём сосуда, л | Температура газа в сосуде, К | Масса газа в сосуде, г |
| 1 | 6 | 320 | 10 |
| 2 | 4 | 350 | 6 |
| 3 | 6 | 320 | 8 |
| 4 | 4 | 340 | 6 |
| 5 | 5 | 300 | 10 |
Запишите в таблицу номера выбранных сосудов.
Решение
Надо выбрать такие сосуды, где отличаются только массой газа. Подходят сосуды 1 и 3.
Ответ
13
На рис. 1 приведена зависимость концентрации идеального одноатомного газа от его давления в процессе 1-2-3. Количество вещества газа постоянно. Постройте график этого процесса в координатах (где — объём газа). Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на рис. 2. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.
Решение
Ответ
Автомобиль массой 1750 кг движется по прямолинейному участку дороги вдоль оси Координата автомобиля изменяется с течением времени согласно графику, приведённому на рисунке. Определите максимальную кинетическую энергию автомобиля на этом участке дороги.
Решение
Ответ
По двум горизонтально расположенным параллельным проводящим рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением, замкнутым на конденсатор с электроемкостью мкФ, поступательно и равномерно скользит проводящий стержень. Расстояние между рельсами м. Рельсы со стержнем находятся в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией Тл (см. рисунок, вид сверху). Через достаточно большой промежуток времени от начала движения энергия электрического поля конденсатора мкДж. Какова скорость движения стержня? Рельсы закреплены на диэлектрической подложке.
Решение
Ответ
Сосуд разделен тонкой перегородкой на две части, отношение объемов которых . В первой части сосуда находится воздух с относительной влажностью а во второй — воздух с относительной влажностью Чему будет равна относительная влажность воздуха в сосудах, если убрать перегородку? Считайте, что температура воздуха в частях сосуда одинакова и не изменилась после снятия перегородки.
Решение
Ответ
К изолированному заряженному конденсатору с электроемкостью нФ и зарядом нКл параллельно подключили незаряженный конденсатор электроемкостью . Найдите установившееся напряжение на первом конденсаторе.
Решение
Ответ
Пластилиновый шарик в момент бросают с горизонтальной поверхности Земли под углом к горизонту. Одновременно с некоторой высоты над поверхностью Земли начинает падать из состояния покоя другой такой же шарик. Шарики абсолютно неупруго сталкиваются в воздухе. Сразу после столкновения скорость шариков направлена горизонтально. Время от столкновения шариков до их падения на Землю равно С какой начальной скоростью был брошен первый шарик? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Решение
