Вариант 13

На рисунке показан график зависимости проекции $v_x$ скорости тела от времени $t$. Какова проекция $a_x$ ускорения этого тела в момент времени $t=4{,}5$ с? Ответ запишите с учётом знака проекции.

При исследовании зависимости модуля силы упругости $F_{упр}$ от удлинения пружины $\Delta x$ были получены следующие данные.

Определите по результатам исследования жёсткость пружины.

В инерциальной системе отсчёта тело массой 50 кг движется по прямой в одном направлении под действием постоянной равнодействующей внешних сил, равной по модулю 20 Н. Каков модуль изменения скорости тела за 8 с?

Во сколько раз увеличится период малых свободных колебаний математического маятника, если длину нити увеличить в 9 раз, а массу груза уменьшить в 2,25 раза?

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

1) В точке $A$ ускорение тела равно нулю.

2) В точке $B$ проекция ускорения тела на ось $Ox$ положительна.

3) Проекция перемещения тела на ось $Ox$ при переходе из точки $B$ в точку $C$ отрицательна.

4) В точке $D$ проекция скорости тела на ось $Ox$ отрицательна.

5) На участке $CD$ кинетическая энергия тела увеличивается.

Космический аппарат, обращающийся вокруг Венеры по круговой орбите, перешёл на другую круговую орбиту большего радиуса. Как изменились в результате этого перехода центростремительное ускорение, с которым аппарат движется по орбите, и его период обращения вокруг Венеры?

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.

При понижении абсолютной температуры на 120 К средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул разреженного одноатомного газа уменьшилась в 1,5 раза. Какова начальная температура газа?

На $pV$-диаграмме показаны два процесса, проведённые с одним и тем же количеством газообразного неона. Определите отношение работ $\dfrac{A_{34}}{A_{12}}$, совершённых над газом в этих процессах.

На рисунке представлены графики зависимости температуры $t$ двух тел одинаковой массы от сообщённого им количества теплоты $Q$. Первоначально тела находились в твёрдом агрегатном состоянии.

Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня все верные утверждения.

1) Удельная теплоёмкость в твёрдом агрегатном состоянии у второго тела в 3 раза меньше, чем у первого.

2) Удельная теплота плавления первого тела в 1,5 раза больше, чем у второго.

3) Удельная теплоёмкость второго тела в твёрдом агрегатном состоянии больше его удельной теплоёмкости в жидком агрегатном состоянии.

4) Температура кипения первого тела в 2 раза ниже, чем температура плавления второго тела.

5) Для того чтобы полностью расплавить первое тело, находящееся в начальном состоянии, ему необходимо сообщить на 25 % большее количество теплоты, чем второму телу, находящемуся при той же начальной температуре.

В сосуде неизменного объёма находилась при комнатной температуре смесь аргона и неона, по 2 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль аргона. Температура в сосуде поддерживалась неизменной. Как изменились в результате проведённых экспериментов парциальное давление аргона и давление смеси газов?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилось; 2) уменьшилось; 3) не изменилось.

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

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

Какими станут показания вольтметра, если подключить его к резистору сопротивлением 3 Ом? Вольтметр и амперметр считать идеальными.

Прямолинейный проводник длиной $L$, по которому протекает ток $I$, помещён в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции $\vec B$. Во сколько раз увеличится сила Ампера, действующая на проводник, если его длину увеличить в 6 раз, а индукцию магнитного поля уменьшить в 3 раза? (Сила тока, взаимное расположение проводника с током и линий индукции магнитного поля остаются неизменными.)

Луч света падает на плоское зеркало. Угол отражения равен 15°. Определите угол между падающим лучом и плоскостью зеркала.

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутри катушки № 1 и замкнута. Вид электрической цепи с торца катушек схематично представлен на рисунке.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы в цепи и катушках при перемещении ползунка реостата вправо. ЭДС самоиндукции в катушке пренебречь.

1) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2, в центре этой катушки направлен от наблюдателя.

2) Модуль магнитного потока, пронизывающего катушку № 2, уменьшается.

3) Сила тока в катушке № 1 уменьшается.

4) Модуль вектора индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, уменьшается.

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

При настройке колебательного контура радиопередатчика уменьшают индуктивность его катушки. Как при этом изменяются период 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.

На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Под названием каждого элемента приведены массовые числа его основных стабильных изотопов. При этом нижний индекс около массового числа указывает (в процентах) распространённость изотопа в природе.

Запишите число нейтронов в ядре наиболее распространённого стабильного изотопа цинка.

Установите соответствие между видами ядерных превращений и реакциями, описывающими эти процессы.

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

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

1) Модуль сил гравитационного взаимодействия двух материальных точек обратно пропорционален квадрату расстояния между ними.

2) Давление насыщенного пара увеличивается с ростом абсолютной температуры пара и не зависит от его объёма.

3) В однородном электростатическом поле работа силы, действующей на заряд со стороны поля, при перемещении заряда между двумя заданными точками прямо пропорциональна длине выбранной траектории.

4) При переходе электромагнитной волны из оптически менее плотной в оптически более плотную среду частота волны остаётся неизменной.

5) При распространении света проявляются только его корпускулярные свойства, а при взаимодействии с веществом — только волновые.

Запишите показания динамометра с учётом абсолютной погрешности измерений. Абсолютная погрешность прямого измерения силы равна половине цены деления динамометра. Шкала проградуирована в ньютонах (Н).

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от массы газа. У него имеется пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом при различных температурах и давлениях (см. таблицу).

Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести исследование?

В ответ запишите номера выбранных сосудов.

Небольшую рамку с постоянным током удерживают неподвижно в поле полосового магнита (см. рисунок). Полярность подключения источника тока к выводам рамки показана на рисунке. Опишите движение рамки относительно неподвижной оси $MO$ после того, как рамку отпустят. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения. Считать, что рамка испытывает небольшое сопротивление движению со стороны воздуха. ЭДС индукции, возникающей в рамке, и колебаниями рамки пренебречь.

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.

В кастрюле находится 1 кг воды при температуре 20 °C. При помощи кипятильника с постоянной потребляемой мощностью за полчаса 30 % воды из кастрюли превратили в пар. Какова мощность кипятильника? Потерями тепла и теплоёмкостью кастрюли пренебречь.

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 $\eta=20\ \%$. Найдите отношение работы $A_{12}$, совершённой газом в изобарном процессе, к работе $A_{31}$, совершённой над газом при адиабатном сжатии.

В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном — многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке $A$ положительного, а к точке $B$ — отрицательного полюса батареи с ЭДС 6 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением потребляемая мощность (тепловая мощность, выделяемая во внешней цепи) равна 13 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность равна 9 Вт.

Укажите для обоих случаев подключения батареи, протекает ли ток через диод и каждый из резисторов или нет, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.

На горизонтальном столе находится брусок массой $M=1$ кг, соединённый невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок, с грузом массой $m=500$ г. На брусок действует сила величиной $F=9$ Н, направленная под углом $\alpha=30^\circ$ к горизонту (см. рисунок). В момент начала движения груз находится на расстоянии $L=40$ см от края стола. За какое время $t$ груз поднимется до края стола, если коэффициент трения между бруском и столом $\mu=0{,}3$? Сделайте схематичный рисунок с указанием сил, действующих на брусок и груз. Трением в оси блока и трением о воздух пренебречь.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.