Вариант 18 из 30

На рисунке показан график зависимости проекции $v_x$ скорости тела от времени $t$. Определите путь, пройденный этим телом в интервале времени от 3 до 6 с.

На рисунке изображены лабораторный динамометр и линейка. Шкала динамометра проградуирована в ньютонах, шкала линейки проградуирована в сантиметрах. Какой должна быть масса груза, подвешенного к пружине динамометра, чтобы пружина растянулась на 7,5 см?

Тело движется в инерциальной системе отсчёта по прямой в одном направлении. Равнодействующая всех сил, действующих на тело, постоянна. Модуль импульса тела за 5 с изменился на 8 кг·м/с. Определите модуль равнодействующей сил, действующих на тело.

Невесомый рычаг находится в равновесии (см. рисунок). Модуль силы $F_2=12$ Н, её плечо равно 10 см. Каков модуль силы $\vec F_1$, если её плечо равно 15 см?

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 совершать гармонические колебания, двигаясь вдоль оси пружины, вдоль которой направлена ось $Ox$. В таблице приведены значения координаты груза $x$ в различные моменты времени $t$.

Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице.

1) Период колебаний груза равен 0,8 с.

2) Частота колебаний груза равна 0,625 Гц.

3) В момент времени 0,8 с модуль ускорения груза минимален.

4) В момент времени 0,4 с модуль импульса груза максимален.

5) В момент времени 1,6 с кинетическая энергия груза максимальна.

После удара в момент времени $t=0$ шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью $\vec v_0$, как показано на рисунке. В момент времени $t_0$ 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.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) проекция скорости $v_x$

2) проекция ускорения $a_y$

3) кинетическая энергия $E_\mathrm{к}$

4) полная механическая энергия $E_\mathrm{мех}$

В сосуде содержится разреженный гелий под давлением 200 кПа. Концентрацию гелия уменьшили в 2 раза, а среднюю кинетическую энергию поступательного теплового движения его молекул увеличили в 4 раза. Определите установившееся давление газа.

Рабочее тело тепловой машины с КПД 30 % за цикл работы получает от нагревателя количество теплоты, равное 120 Дж. Какую работу машина совершает за цикл?

На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного разреженного аргона ($p$ — давление аргона, $T$ — его абсолютная температура).

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы, изображённые на рисунке.

1) В процессе 1 объём аргона увеличился в 3 раза.

2) В процессе 2 абсолютная температура аргона увеличилась на 25 %.

3) В процессе 1 плотность аргона увеличилась в 3 раза.

4) В процессе 2 концентрация молекул аргона уменьшилась в 1,5 раза.

5) Работа, совершённая аргоном, в процессе 1 в 2 раза больше, чем в процессе 2.

На рисунке показан процесс изменения состояния 1 моль одноатомного идеального газа ($U$ — внутренняя энергия газа; $p$ — давление газа). Как изменяются в ходе этого процесса абсолютная температура и объём газа?

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.

На фотографии изображена электрическая цепь. Показания вольтметра даны в вольтах. Какова сила тока, протекающего через источник? Вольтметр считать идеальным.

За время $\Delta t=2$ с магнитный поток через площадку, ограниченную проволочной рамкой, равномерно уменьшается от значения 24 мВб до нуля. Определите модуль ЭДС, которая генерируется в рамке.

При переводе ключа $K$ из положения 1 в положение 2 (см. рисунок) частота собственных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре увеличилась в 4 раза. Во сколько раз индуктивность $L_x$ катушки в колебательном контуре меньше $L$?

Алюминиевый проводник $AB$ подвешен на тонких медных проволочках к деревянной балке и подключён к источнику постоянного напряжения так, как показано на рисунке. Вблизи проводника справа от него находится северный полюс постоянного магнита. Ползунок реостата плавно перемещают вправо.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Сопротивление внешней цепи уменьшается.

2) Линии индукции магнитного поля, созданного магнитом, вблизи проводника $AB$ направлены вправо.

3) Сила тока, протекающего по проводнику $AB$, уменьшается.

4) Сила Ампера, действующая на проводник $AB$, увеличивается.

5) Силы натяжения проволочек, на которых подвешен проводник $AB$, увеличиваются.

Световой пучок переходит из воздуха в плексиглас (см. рисунок). Что происходит при этом с длиной световой волны и скоростью её распространения?

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.

Ядро лития захватывает альфа-частицу, в результате чего происходит ядерная реакция: $^{4}_{2}\mathrm{He}+{}^{7}_{3}\mathrm{Li}\to{}^{A}_{Z}\mathrm{X}+{}^{1}_{0}n$ с образованием ядра химического элемента $^{A}_{Z}\mathrm{X}$. Каков заряд образовавшегося ядра (в единицах элементарного заряда)?

В лабораторной работе ученик изучает зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от частоты падающего света. В опытах наблюдается явление фотоэффекта.

Интенсивность падающего света в опыте немного увеличивают, не изменяя его частоты. Как при этом изменяются модуль запирающего напряжения и длина волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта?

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.

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 одноатомного 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) В замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, возникает индукционный ток.

5) В планетарной модели атома число протонов в ядре равно числу электронов в электронной оболочке нейтрального атома.

Определите напряжение на лампочке с учётом абсолютной погрешности измерений (см. рисунок), если абсолютная погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

Необходимо экспериментально изучить зависимость силы Архимеда, действующей на тело, погружённое в жидкость, от объёма погружённого тела. Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?

На рисунке $а$ приведена зависимость плотности $\rho$ идеального одноатомного газа от его давления $p$ в процессе 1–2–3. Количество вещества газа постоянно. Постройте график этого процесса в координатах $p-V$ ($V$ — объём газа). Точка, соответствующая состоянию 1, уже отмечена на рисунке $б$. Построение объясните, опираясь на законы молекулярной физики.

За последние 200 с прямолинейного движения перед остановкой модуль скорости поезда уменьшился на 10 м/с. Определите путь, пройденный поездом за это время. Ускорение поезда считать постоянным.

Альфа-частица с кинетической энергией $W=10^{-14}$ Дж движется по окружности перпендикулярно линиям магнитной индукции однородного магнитного поля с индукцией $B=0{,}5$ Тл. Определите радиус этой окружности. Релятивистскими эффектами пренебречь.

Влажный воздух находится в вертикальном гладком цилиндрическом сосуде под невесомым поршнем с площадью $S$. На поршень медленно насыпают песок. На стенках сосуда появляется роса, если масса песка становится равной $m$. Температура влажного воздуха в сосуде поддерживается постоянной. Снаружи сосуда давление воздуха равно нормальному атмосферному давлению $p_0$. Определите первоначальную относительную влажность воздуха в сосуде.

Конденсатор $C_1=5$ мкФ заряжен до напряжения $U=200$ В и включён в последовательную цепь из резистора $R=800$ Ом, незаряженного конденсатора $C_2$ и разомкнутого ключа $K$ (см. рисунок). После замыкания ключа в процессе перезарядки конденсаторов в цепи выделяется количество теплоты $Q=60$ мДж. Чему равна ёмкость конденсатора $C_2$?

На гладком горизонтальном столе лежит доска массой $M=1$ кг и длиной $L=50$ см. На левом краю доски находится маленький брусок массой $m=200$ г. Брусок и доска связаны невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый гладкий блок, закреплённый на стене (отрезки нити, не лежащие на блоке, горизонтальны и параллельны). Коэффициент трения между бруском и доской $\mu=0{,}2$. Брусок начинают тянуть вправо с постоянной силой $\vec F$, параллельной горизонтальным отрезкам нити. Модуль этой силы $F=1{,}2$ Н. Через какое время $t$ после начала движения брусок соскользнёт с доски? Размерами бруска пренебречь. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на доску и брусок.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.