Вариант 12

На рисунке приведён график зависимости проекции $v_x$ скорости тела от времени $t$. Определите проекцию $s_x$ перемещения этого тела в интервале времени от 0 до 35 с. Ответ запишите с учётом знака проекции.

В инерциальной системе отсчёта некоторая сила сообщает телу массой 2,5 кг ускорение, равное по модулю 6 м/с². Определите модуль ускорения, которое сообщит та же сила в той же системе отсчёта телу массой 7,5 кг.

Тело массой 200 г брошено со скоростью 8 м/с вертикально вниз с высоты 10 м относительно поверхности Земли. Определите кинетическую энергию тела в момент падения на Землю. Сопротивлением воздуха пренебречь.

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.

Математический маятник с частотой свободных колебаний 2 Гц отклонили на небольшой угол от положения равновесия в положение 1 и отпустили из состояния покоя (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о колебаниях маятника. Сопротивлением воздуха пренебречь.

1) При движении из положения 2 в положение 3 полная механическая энергия груза маятника уменьшается.

2) Период колебаний маятника равен 0,5 с.

3) Через 1,5 с груз маятника в третий раз окажется в положении 3.

4) Кинетическая энергия груза маятника во второй раз достигнет своего минимума через 0,375 с после начала движения.

5) При движении из положения 3 в положение 2 модуль центростремительного ускорения груза маятника увеличивается.

В момент $t=0$ камень бросают с начальной скоростью $\vec v_0$ под углом $\alpha$ к горизонту с некоторой высоты $h$ (см. рисунок). Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение камня в процессе полёта, от времени $t$.

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут представлять. (Сопротивлением воздуха пренебречь. Потенциальная энергия камня отсчитывается от уровня $y=0$.)

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

График А)

График Б)

Физические величины: 1) потенциальная энергия камня; 2) проекция импульса камня на ось $y$; 3) проекция ускорения камня на ось $y$; 4) кинетическая энергия камня.

Абсолютная температура гелия уменьшилась с 400 К до 250 К. На сколько процентов уменьшилась средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул?

Газ в цилиндре двигателя получил от нагревателя количество теплоты, равное 300 Дж, при этом его внутренняя энергия увеличилась на 200 Дж. Какую работу в ходе этого процесса совершил газ?

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

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

1) В процессе 2 давление аргона уменьшилось в 1,5 раза.

2) В процессе 1 концентрация молекул аргона увеличилась в 3 раза.

3) В процессе 1 плотность аргона не изменилась.

4) В процессе 2 внутренняя энергия аргона изохорно увеличилась в 1,5 раза.

5) В обоих процессах газ не совершал работу.

Объём сосуда с одноатомным идеальным газом уменьшили вдвое, выпустив половину газа и поддерживая температуру газа в сосуде постоянной. Как изменились при этом давление газа в сосуде и его внутренняя энергия?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась; 2) уменьшилась; 3) не изменилась.

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

На рисунке показан график зависимости силы тока в проводнике от напряжения между его концами. Какой заряд пройдёт через поперечное сечение проводника за 5 с, если к его концам приложить напряжение 6 В?

Две частицы с зарядами $q$ и $3q$ влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции с одинаковыми скоростями. Определите отношение $\dfrac{F_2}{F_1}$ модулей сил, действующих со стороны магнитного поля на частицы.

Какая из точек (1, 2, 3 или 4), показанных на рисунке, служит изображением точки $S$ (см. рисунок), создаваемым тонкой собирающей линзой с фокусным расстоянием $F$?

В медное кольцо № 1 вносят северный полюс полосового магнита, а в пластмассовое кольцо № 2 — южный полюс такого же магнита (см. рисунок).

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно этих опытов.

1) В кольце № 2 возникает индукционный ток.

2) В кольце № 1 возникает ЭДС индукции.

3) Кольцо № 2 не взаимодействует с магнитом.

4) Кольцо № 1 притягивается к магниту.

5) В кольце № 1 индукционный ток не возникает.

При настройке колебательного контура радиопередатчика уменьшают электроёмкость его конденсатора. Как при этом изменяются частота колебаний силы тока в контуре и длина волны излучения передатчика?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не меняется.

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

Ядро изотопа тория $^{234}_{90}\mathrm{Th}$ испытывает электронный $\beta$-распад, при этом образуется ядро элемента $^{A}_{Z}\mathrm{X}$. Каков заряд образовавшегося ядра X (в единицах элементарного заряда)?

Во время лабораторной работы ученики изучают зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от длины волны падающего света. В опытах наблюдается явление фотоэффекта.

Длину волны падающего света немного уменьшают. Как при этом изменяются энергия фотонов падающего света и модуль запирающего напряжения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не меняется.

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) При равноускоренном прямолинейном движении за любые равные промежутки времени тело совершает одинаковые перемещения.

2) Теплопередача путём конвекции происходит за счёт переноса вещества струями и потоками.

3) Одноимённые точечные электрические заряды притягиваются друг к другу.

4) Дифракция волн хорошо наблюдается в тех случаях, когда размеры препятствий сравнимы с длиной волны.

5) Изотопы химического элемента имеют в ядре одинаковое число нейтронов и разное число протонов.

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.

Необходимо экспериментально обнаружить зависимость силы тока, протекающего в цепи, от внутреннего сопротивления источника тока. Какие две схемы следует использовать для проведения такого исследования? Амперметры во всех цепях одинаковые.

Запишите в ответ номера выбранных схем.

Горизонтальный сосуд разделён на две части подвижным поршнем, который может свободно перемещаться без трения. Правая часть сосуда заполнена воздухом и герметично закрыта пробкой, левая часть сосуда открыта. Поршень соединён пружиной с левой стенкой сосуда. Первоначально поршень находится в равновесии, а пружина растянута. Опишите, куда сместится поршень, если из правой части сосуда вынуть пробку. Температуру воздуха считать постоянной. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Деревянная линейка длиной $l=60$ см выдвинута за край стола на 1/4 часть своей длины. При этом она не опрокидывается, если на её правом конце лежит груз массой не более 250 г (см. рисунок). На какое расстояние можно выдвинуть вправо за край стола эту линейку, если на её правом конце лежит груз массой 125 г?

Положительно заряженная частица массой $m=1{,}6\cdot10^{-25}$ кг и зарядом $q=4{,}8\cdot10^{-19}$ Кл движется по окружности перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля с угловой скоростью $\omega=6\cdot10^{6}$ рад/с. Определите модуль индукции магнитного поля. Релятивистскими эффектами пренебречь.

Идеальный одноатомный газ в количестве 1 моль на участке 1–2 изотермически сжали. На участке 2–3 газ изохорно нагрели, повысив его давление в 3 раза (см. рисунок). Какое количество теплоты получил газ на участке 2–3, если в состоянии 1 температура газа $T_1=300$ К?

До замыкания ключа $K$ в электрической цепи, изображённой на схеме (см. рисунок), идеальный вольтметр V показывал напряжение 9 В. После замыкания ключа идеальный амперметр A показывает силу тока 0,4 А. Определите показания вольтметра после замыкания ключа. Сопротивления резисторов указаны на рисунке.

Если в установке, изображённой на рисунке, первоначально покоящуюся тележку толкнуть влево, то она движется с ускорением 2 м/с². Если же тележку толкнуть вправо, то она движется равномерно. Найдите массу $m$ грузика на нити, если масса тележки $M=450$ г. Массами блока и нити пренебречь. Нить нерастяжима. Модуль силы сопротивления движению тележки считать постоянным и одинаковым в обоих случаях, трением в оси блока пренебречь. Сделайте рисунки с указанием сил, действующих на тележку и грузик в обоих случаях.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.