Вариант 16

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. рис.). 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. рис.). 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 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. рис.), создаваемым тонкой собирающей линзой с фокусным расстоянием $F$?

На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику. На основании этого графика выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике.

1) В промежутках времени 0–1 и 3–5 с ток в левой катушке протекает в противоположных направлениях.

2) В промежутке времени 2–3 с сила тока в левой катушке равна 4 А.

3) Модуль силы тока в левой катушке в промежутке времени 1–2 с больше, чем в промежутке 3–5 с.

4) В промежутке от 2 до 4 с модуль индукции магнитного поля в сердечнике не равен 0.

5) Скорость изменения магнитного потока, пронизывающего левую катушку, в промежутке времени 0–1 с по модулю меньше, чем в промежутке времени 3–5 с.

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 β-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.

Воспользовавшись оборудованием, представленным на рис. а, учитель собрал модель плоского конденсатора (рис. б), зарядил нижнюю пластину положительным зарядом, а корпус электрометра заземлил. Соединённая с корпусом электрометра верхняя пластина конденсатора приобрела отрицательный заряд, равный по модулю заряду нижней пластины. После этого учитель увеличил расстояние между пластинами (рис. в). Как изменились при этом показания электрометра (увеличились, уменьшились, остались прежними)? Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Показания электрометра в данном опыте прямо пропорциональны разности потенциалов между пластинами конденсатора.

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. рис.). На какое расстояние можно выдвинуть вправо за край стола эту линейку, не допуская её опрокидывания, если на её правом конце лежит груз массой 125 г?

В сосуде объёмом 10 л при температуре 15 °С находится сухой воздух. В сосуд вводят 65 мг воды. Какая относительная влажность воздуха установится в сосуде, если спустя длительное время стенки сосуда останутся сухими? Фрагмент таблицы зависимости давления насыщенного водяного пара от температуры приведён ниже.

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. рис.). 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. рис.), 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 задач.