Вариант 14

На рисунке показан график зависимости проекции $v_x$ скорости тела от времени $t$. Какова проекция $a_x$ ускорения этого тела в момент времени $t=1$ 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 движется по прямой в одном направлении под действием постоянной равнодействующей внешних сил, равной по модулю 32 Н. Каков модуль изменения импульса тела за 8 с?

Во сколько раз уменьшится частота малых свободных колебаний математического маятника, если длину нити увеличить в 2,25 раза, а массу груза уменьшить в 4 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 $A$ скорость тела равна нулю.

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

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

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

5) На участке $CD$ модуль скорости тела уменьшается.

Космический аппарат, обращающийся вокруг Луны по круговой орбите, перешёл на другую круговую орбиту меньшего радиуса. Как изменились в результате этого перехода кинетическая энергия аппарата и его частота обращения вокруг Луны?

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.

Средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул разреженного одноатомного газа увеличилась в 3 раза. Начальная температура газа 150 К. Какова конечная 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 1,5 раза меньше, чем у первого.

2) Оба тела имеют одинаковую удельную теплоту плавления.

3) Удельная теплоёмкость первого тела в твёрдом агрегатном состоянии равна удельной теплоёмкости второго тела в жидком агрегатном состоянии.

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

5) Удельная теплота плавления первого тела в 3 раза больше удельной теплоты плавления второго тела.

В сосуде неизменного объёма находилась при комнатной температуре смесь двух идеальных газов, по 2 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 2 моль второго газа. Температура в сосуде поддерживалась неизменной. Как изменились в результате проведённых экспериментов парциальное давление первого газа 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.

Чему равно сопротивление неизвестного резистора? 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 уменьшится сила Ампера, действующая на проводник, если его длину уменьшить в 4 раза, а индукцию магнитного поля уменьшить в 2 раза? (Сила тока, взаимное расположение проводника с током и линий индукции магнитного поля остаются неизменными.)

Луч света падает на плоское зеркало. Угол отражения равен 30°. Определите угол между падающим и отражённым лучами.

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 пренебречь.

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

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

3) Сила тока в катушке № 1 увеличивается.

4) В катушке № 2 индукционный ток направлен против часовой стрелки.

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

При настройке колебательного контура радиопередатчика увеличивают 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.

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 меди.

Установите соответствие между видами радиоактивного распада и реакциями, описывающими этот распад.

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 прямо пропорционален квадрату расстояния между ними.

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

3) В электростатическом поле работа силы, действующей на заряд со стороны поля, при перемещении заряда между двумя заданными точками не зависит от траектории.

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

5) При распространении и взаимодействии света с веществом проявляются как волновые, так и его корпускулярные свойства.

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

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от температуры 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 ртуть, а поверх неё — вода. Однородный железный шар плавает, погружённый в обе жидкости. Какая часть объёма шара находится в ртути?

В кастрюле находится 0,5 кг воды при температуре 10 °C. Сколько потребуется времени, чтобы при помощи кипятильника с постоянной потребляемой мощностью 400 Вт превратить в пар 15 % воды из кастрюли? 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). Известно, что работа, совершённая газом в изобарном процессе, в 4 раза больше работы, совершённой над газом при адиабатном сжатии. Определите КПД этой тепловой машины.

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 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением потребляемая мощность (тепловая мощность, выделяемая во внешней цепи) равна 7,2 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность равна 21,6 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 $F=8$ Н, направленная под углом $\alpha=30^\circ$ к горизонту (см. рисунок). В момент начала движения груз находится на расстоянии $L=1$ м от края стола. Каков коэффициент трения между бруском и столом, если груз поднимается до края стола за время $t=2$ с? 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.