Вариант 16

На рисунке представлен график зависимости модуля скорости $v$ тела от времени $t$. Найдите путь, пройденный телом за время от 0 до 12 с.

Ученик исследовал зависимость модуля силы трения скольжения $F_{тр}$, действующей на брусок, движущийся по горизонтальной поверхности, от его массы $m$. В таблице приведены данные, полученные в ходе эксперимента.

Определите по результатам исследования коэффициент трения скольжения.

Тело 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. Каков модуль изменения импульса тела за 4 с?

Груз массой 400 г, подвешенный на лёгкой пружине, совершает свободные вертикальные гармонические колебания. На сколько надо увеличить массу груза, чтобы частота его свободных вертикальных колебаний на этой пружине стала в 2 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 уменьшится.

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

3) Если на брусок положить сверху ещё один такой же брусок, то глубина погружения увеличится на 3 см.

4) Плотность материала, из которого изготовлен брусок, равна 1000 кг/м³.

5) Сила Архимеда, действующая на брусок, равна 20 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, абсолютная температура которого равна 150 К. Концентрацию аргона уменьшили в 2 раза, при этом его давление увеличилось в 3 раза. Определите абсолютную температуру газа в конечном равновесном состоянии.

Газ в сосуде расширился, совершив работу, равную 500 Дж. Внутренняя энергия газа при этом уменьшилась на 200 Дж. Какое количество теплоты получил газ?

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

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

1) В процессе 1 абсолютная температура аргона изобарно увеличилась в 5 раз.

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

3) В процессе 2 плотность аргона уменьшилась в 2,5 раза.

4) В процессе 1 объём аргона изобарно увеличился в 4 раза.

5) Работа, совершённая аргоном, в обоих процессах одинакова.

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 изменяются давление газа $p$ в ходе процесса 1–2 и концентрация молекул газа $n$ 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.

По проводнику течёт постоянный электрический ток. Заряд, прошедший через поперечное сечение проводника, растёт с течением времени согласно представленному графику (см. рисунок). Определите силу тока в проводнике.

Электрон и протон влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции с одинаковыми скоростями. Определите отношение модулей сил $\dfrac{F_{эл}}{F_{пр}}$, действующих на них со стороны магнитного поля.

Луч света падает на плоское зеркало. Угол падения равен 20°. Определите угол между падающим и отражённым лучами.

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 эбонитовой палочкой, их заряды останутся прежними.

2) Если бусинки соединить тонкой стальной проволокой, то они станут отталкивать друг друга.

3) Модуль силы Кулона, действующей на бусинку $B$, в 2 раза меньше модуля силы Кулона, действующей на бусинку $A$.

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

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

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 напряжение на резисторе $R_1$ и суммарная тепловая мощность, выделяемая в цепи, если увеличить сопротивление реостата? 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 азота $^{14}_{7}\mathrm{N}$?

Как изменятся при электронном $\beta$-распаде ядра изотопа тория $^{231}_{90}\mathrm{Th}$ число нейтронов в ядре и массовое 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 силы, действующей на тело, на время её действия.

2) В изотермическом процессе для постоянной массы газа произведение объёма газа на его давление остаётся постоянным.

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

4) Частота свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре увеличивается с уменьшением индуктивности катушки.

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

Запишите показания 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 ЭДС 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 размыкании ключа. Учесть внутреннее сопротивление батарейки, 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 всю жидкость вылить из сосуда? Считать, что трение в оси блока отсутствует.

В стакан налили 40 г заварки с температурой 20 °C. Какую массу горячей воды с температурой 80 °C необходимо добавить в стакан, чтобы температура получившегося чая была равна 65 °C? 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 $A_{12}=5$ кДж. Какое количество теплоты газ получает за цикл от нагревателя?

К изолированному заряженному конденсатору с электроёмкостью $C=10$ нФ и зарядом $q=2$ мкКл параллельно подключили незаряженный конденсатор электроёмкостью $3C$. Найдите установившееся напряжение на втором конденсаторе.

Пластилиновый шарик в момент $t=0$ бросают с горизонтальной поверхности Земли под углом $\alpha$ 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. Время от столкновения шариков до их падения на Землю равно $\tau$. С какой начальной скоростью $v_0$ был брошен первый шарик? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.