Вариант 15

На рисунке представлен график зависимости модуля скорости $v$ тела от времени $t$. Найдите среднюю скорость тела за время от 0 до 10 с.

При исследовании зависимости модуля силы трения скольжения $F_{тр}$ от модуля нормальной составляющей силы реакции опоры $N$ были получены следующие данные.

Определите по результатам исследования коэффициент трения скольжения.

Тело массой 0,4 кг 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. За какое время модуль изменения импульса тела составит 20 кг·м/с?

Груз, подвешенный на лёгкой пружине жёсткостью 32 Н/м, совершает свободные вертикальные гармонические колебания. Пружину какой жёсткости надо взять вместо этой пружины, чтобы период свободных вертикальных колебаний этого груза стал в 2,5 раза меньше?

Брусок толщиной 6 см и массой 1 кг плавает в воде так, что уровень воды приходится на середину бруска (см. рисунок). Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.

1) Если воду заменить на керосин, то глубина погружения бруска увеличится.

2) Если воду заменить на керосин, то сила Архимеда, действующая на брусок, уменьшится.

3) Если на брусок положить сверху ещё два таких же бруска, то глубина погружения увеличится на 3 см.

4) Плотность материала, из которого изготовлен брусок, равна 500 кг/м³.

5) Сила Архимеда, действующая на брусок, равна 10 Н.

На рисунке показан график зависимости координаты $x$ тела, движущегося вдоль оси $Ox$, от времени $t$ (парабола). Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение этого тела, от времени $t$. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут представлять.

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 тела на ось $Ox$

2) проекция перемещения тела на ось $Ox$

3) кинетическая энергия тела

4) модуль равнодействующей сил, действующих на тело

В сосуде содержится разреженный аргон, давление которого равно 150 кПа. Концентрацию аргона увеличили в 2 раза, при этом его абсолютная температура увеличилась в 4 раза. Определите давление газа в конечном равновесном состоянии.

Газ в сосуде сжали, совершив работу, равную 380 Дж. Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на 230 Дж. Какое количество теплоты отдал газ окружающей среде?

На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же постоянным количеством разреженного гелия ($p$ — давление гелия, $V$ — его объём).

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

1) В процессе 2 абсолютная температура гелия изобарно увеличилась в 3 раза.

2) В процессе 1 концентрация молекул гелия уменьшилась в 5 раз.

3) В процессе 2 внутренняя энергия гелия увеличилась в 2,5 раза.

4) В процессе 1 среднеквадратичная скорость молекул гелия увеличилась более чем в 2 раза.

5) Работа, совершённая гелием в процессе 1, в 2 раза меньше работы, совершённой гелием в процессе 2.

Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе 1–2–3, график которого изображён на рисунке в координатах $V$–$T$, где $V$ — объём газа, $T$ — абсолютная температура газа. Как изменяется концентрация молекул газа $n$ в ходе процесса 1–2 и давление газа $p$ в ходе процесса 2–3?

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 рисунке представлен график зависимости силы тока $I$, протекающего по проводнику, от времени $t$. Определите заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за время от 0 до 3 с.

Две частицы с зарядами $q_1=q$ и $q_2=2q$ влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями $v_1=v$ и $v_2=2v$ соответственно. Определите отношение модулей сил $\dfrac{F_1}{F_2}$, действующих на них со стороны магнитного поля.

Луч света падает на плоское зеркало. Угол отражения равен 25°. Определите угол между падающим лучом и поверхностью зеркала.

Две маленькие бусинки, закреплённые в точках $A$ и $B$ на горизонтальной прямой, несут на себе заряды $-3q<0$ и $+1{,}5q>0$ 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 $B$, равен модулю силы Кулона, действующей на бусинку $A$.

4) На бусинку $A$ со стороны бусинки $B$ действует сила Кулона, направленная горизонтально вправо.

5) Напряжённость результирующего электростатического поля в точке $C$ направлена горизонтально вправо.

На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС $\mathcal E$, два резистора и реостат. Сопротивления резисторов $R_1$ и $R_2$ одинаковы. Сопротивление реостата $R_3$ можно менять. Как изменятся тепловая мощность, выделяемая на резисторе $R_1$, и сила тока, протекающего по резистору $R_2$, если ползунок реостата сдвинуть до конца вправо? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится.

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

Сколько электронов содержится в электронной оболочке нейтрального атома изотопа магния $^{26}_{12}\mathrm{Mg}$?

Как изменятся при электронном $\beta$-распаде ядра изотопа тория $^{231}_{90}\mathrm{Th}$ число протонов в ядре и зарядовое число ядра? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится.

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) Импульсом силы называется величина, равная произведению массы тела на его ускорение.

2) В изотермическом процессе для постоянной массы газа отношение объёма газа к его давлению остаётся постоянным.

3) Модуль сил взаимодействия двух неподвижных точечных заряженных тел обратно пропорционален квадрату расстояния между ними.

4) Период свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре увеличивается прямо пропорционально увеличению электроёмкости конденсатора.

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

Какова абсолютная температура воздуха по показаниям комнатного термометра с учётом абсолютной погрешности измерений? Абсолютная погрешность измерения температуры равна цене деления термометра.

Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеются пять аналогичных электрических цепей (см. рисунок) с различными источниками и внешними сопротивлениями, характеристики которых указаны в таблице. Амперметры во всех пяти цепях одинаковы. Какие две цепи необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте исследовать зависимость силы тока, протекающего в цепи, от внутреннего сопротивления источника?

Запишите в ответе номера выбранных цепей.

На фотографии изображена электрическая цепь. Начертите принципиальную схему этой электрической цепи. Опираясь на законы постоянного тока, объясните, как должны измениться (уменьшиться, увеличиться или остаться прежними) показания идеальных амперметра и вольтметра при замыкании ключа. Учесть внутреннее сопротивление батарейки, а сопротивлением подводящих проводов и ключа пренебречь.

На рисунке показана покоящаяся система тел, состоящая из неподвижного блока с перекинутой через него лёгкой и нерастяжимой нитью, к концам которой привязаны груз массой $m=0{,}8$ кг и объёмом $V=100$ см³ и лёгкая пружина жёсткостью $k=100$ Н/м. Эта система погружена в сосуд с жидкостью плотностью $\rho=900$ кг/м³. Нижний конец пружины прикреплён к дну сосуда. Как и на сколько изменится сила натяжения нити, действующая на пружину, если сосуд будет заполнен не первоначальной жидкостью, а таким же объёмом воды? Считать, что трение в оси блока отсутствует.

В стакан налили 30 г заварки с температурой 20 °C и добавили 170 г горячей воды с температурой 80 °C. Чему равна температура получившегося чая? Теплоёмкостью стакана и потерями тепла в окружающую среду пренебречь. Удельную теплоёмкость заварки считать равной удельной теплоёмкости воды.

Изменение состояния постоянной массы одноатомного идеального газа происходит по циклу, показанному на рисунке. При переходе из состояния 1 в состояние 2 газ совершает работу $A_{12}=8$ кДж. Какое количество теплоты газ отдаёт за цикл холодильнику?

К изолированному заряженному конденсатору с электроёмкостью $C=1$ нФ и зарядом $q=12$ нКл параллельно подключили незаряженный конденсатор электроёмкостью $2C$. Найдите установившееся напряжение на первом конденсаторе.

Пластилиновый шарик в момент $t=0$ бросают с горизонтальной поверхности Земли с начальной скоростью $v_0=12$ м/с под углом $\alpha=60^\circ$ 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. Через какое время после столкновения шариков они упадут на Землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.