Вариант 19

На рисунке показан график зависимости проекции $v_x$ скорости тела от времени $t$. Какова проекция $s_x$ перемещения этого тела за время от момента $t_1=0{,}5$ с до момента $t_2=1{,}5$ с? Ответ запишите с учётом знака проекции.

В инерциальной системе отсчёта сила величиной 35 Н сообщает телу массой 5 кг некоторое ускорение. Сила какой величины сообщит телу массой 9 кг в этой же системе отсчёта такое же ускорение?

Отношение модуля импульса микроавтобуса к модулю импульса мотоцикла $\dfrac{p_1}{p_2}=8$. Каково отношение массы микроавтобуса к массе мотоцикла $\dfrac{m_1}{m_2}$, если отношение модулей их скоростей $\dfrac{v_1}{v_2}=5$?

Ученик выполнял лабораторную работу по исследованию условий равновесия рычага под действием двух сил: $\vec F_1$ и $\vec F_2$, плечи которых равны соответственно $l_1$ и $l_2$. Он внёс результаты измерений в таблицу.

Определите модуль силы $\vec F_1$, если рычаг находится в равновесии. Массой рычага пренебречь.

Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён пружиной со стенкой. Груз немного смещают от положения равновесия вдоль оси пружины и отпускают из состояния покоя, после чего он начинает колебаться, двигаясь вдоль оси пружины, вдоль которой направлена ось $Ox$. В таблице приведены значения координаты груза $x$ в различные моменты времени $t$.

Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице.

1) В момент времени 0,8 с модуль ускорения груза максимален.

2) Период колебаний кинетической энергии груза равен 1,6 с.

3) Частота колебаний груза равна 0,625 Гц.

4) В момент времени 0,8 с потенциальная энергия пружины минимальна.

5) Модули сил, с которыми пружина действует на груз, в момент времени 0,2 с и в момент времени 1,0 с равны.

Тело движется вдоль оси $Ox$, при этом его координата изменяется с течением времени в соответствии с уравнением $x(t)=8+3t-5t^2$ (все величины выражены в СИ). 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 $a_x$ ускорения тела

2) кинетическая энергия тела

3) модуль импульса тела

4) проекция $v_x$ скорости тела

Во сколько раз уменьшилась концентрация молекул разреженного газа, если при увеличении его абсолютной температуры в 2,5 раза давление газа уменьшилось в 2 раза?

Рабочее тело тепловой машины с КПД 40 % за цикл работы получает от нагревателя количество теплоты, равное 200 Дж. Какую работу машина совершает за цикл?

На рисунке представлены графики зависимости температуры $t$ двух тел одинаковой массы от отданного ими при остывании количества теплоты $Q$. Каждое тело находится в цилиндре под поршнем. Первоначально тела находились в газообразном агрегатном состоянии.

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

1) Удельная теплота парообразования второго тела в 2 раза больше удельной теплоты парообразования первого тела.

2) Температура плавления второго тела в 1,5 раза выше, чем температура плавления первого тела.

3) В жидком агрегатном состоянии удельная теплоёмкость второго тела меньше, чем первого.

4) Удельная теплоёмкость первого тела в газообразном агрегатном состоянии равна удельной теплоёмкости второго тела в жидком агрегатном состоянии.

5) В газообразном агрегатном состоянии удельная теплоёмкость второго тела в 2 раза больше, чем первого.

1 моль идеального газа участвует в процессе 1–2–3, график которого изображён на рисунке в координатах $p$–$V$, где $p$ — давление газа, $V$ — объём газа. Как изменяются абсолютная температура газа $T$ 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.

Расстояние между двумя точечными электрическими зарядами увеличили в 2 раза, при этом один из зарядов уменьшили в 6 раз. Во сколько раз уменьшится модуль сил электростатического взаимодействия между зарядами?

Определите энергию магнитного поля катушки индуктивностью $12\cdot10^{-4}$ Гн, если сила тока в ней равна 0,5 А.

Точечный источник света находится на расстоянии 30 см от плоского зеркала. На сколько уменьшится расстояние между источником и его изображением, если, не поворачивая зеркала, приблизить его к источнику на 5 см?

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

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

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

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

3) Сила тока в катушке № 1 уменьшается.

4) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 2 в её центре, направлен от наблюдателя.

5) Модуль магнитного потока, созданного катушкой № 1 и пронизывающего катушку № 2, увеличивается.

На рисунке показана схема электрической цепи постоянного тока, содержащей источник тока, ЭДС которого равна $\mathcal E$, и два резистора: $R_1$ и $R_2$. В начальный момент времени ключ $K$ замкнут. Как изменятся сила тока в резисторе $R_2$ и тепловая мощность, выделяющаяся в резисторе $R_1$, если ключ $K$ разомкнуть? Внутренним сопротивлением источника тока и соединительных проводов 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 нейтронов содержится в ядре изотопа галлия $^{69}_{31}\mathrm{Ga}$?

Как изменятся при $\alpha$-распаде радиоактивного изотопа висмута $^{212}_{83}\mathrm{Bi}$ зарядовое число ядра и число нейтронов в ядре? 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) Модуль сил гравитационного взаимодействия двух тел прямо пропорционален квадрату расстояния между этими телами.

2) Теплопередача путём конвекции происходит за счёт переноса энергии струями и потоками жидкости или газа.

3) Модуль сил взаимодействия двух неподвижных точечных заряженных тел не зависит от свойств среды между ними.

4) Период свободных колебаний в идеальном колебательном контуре увеличивается прямо пропорционально увеличению индуктивности катушки.

5) При $\alpha$-распаде масса ядра уменьшается примерно на четыре атомные единицы массы.

Запишите показания вольтметра с учётом абсолютной погрешности измерений. Абсолютная погрешность прямого измерения напряжения равна половине цены деления вольтметра.

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от массы газа. У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены аргоном разной массы при различных температурах (см. таблицу).

Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести исследование?

Запишите в таблицу номера выбранных сосудов.

На $VT$-диаграмме показано, как изменялись объём и абсолютная температура некоторого постоянного количества одноатомного разреженного газа при его переходе из начального состояния 1 в состояние 4. Как при этом изменялись давление газа $p$ и его внутренняя энергия $U$ на каждом из трёх участков 1–2, 2–3, 3–4 (увеличивались, уменьшались или же оставались постоянными)? Ответ поясните, указав, какие физические явления и законы Вы использовали для объяснения.

Однородный деревянный шар массой $m=1{,}6$ кг лежит в сосуде с водой, касаясь дна и не касаясь стенок сосуда, так, что половина шара находится в воде. Определите плотность дерева, если шар давит на дно сосуда с силой $F=6$ Н. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шар.

По двум горизонтально расположенным параллельным проводящим рельсам с пренебрежимо малым сопротивлением, замкнутым на конденсатор, поступательно и равномерно со скоростью $v=1$ м/с скользит проводящий стержень. Расстояние между рельсами $l=80$ см. Рельсы со стержнем находятся в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией $B=5$ Тл (см. рисунок, вид сверху). Энергия электрического поля конденсатора через достаточно большой промежуток времени от начала движения $W=40$ мкДж. Какова электроёмкость конденсатора $C$? Рельсы закреплены на диэлектрической подложке.

Сосуд разделён тонкой перегородкой на две части, отношение объёмов которых $\dfrac{V_2}{V_1}=3$. В первой и второй частях сосуда находится воздух с относительной влажностью $\varphi_1=60\,\%$ и $\varphi_2=70\,\%$ соответственно. Какой будет относительная влажность воздуха в сосуде, если перегородку убрать? Считать, что температура воздуха в частях сосуда одинакова и постоянна.

Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. Внутреннее сопротивление источника $r=2$ Ом. Сопротивление реостата можно изменять непрерывно в пределах от 1 до 5 Ом. Максимальная тепловая мощность тока $P_{\max}$, выделяемая на реостате, равна 4,5 Вт. Какая тепловая мощность будет выделяться на реостате при его максимальном сопротивлении?

На горизонтальном неподвижном столе лежит доска, на которой находится маленький брусок массой $m=400$ г. Брусок и доска связаны невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок, закреплённый на стене (отрезки нити, не лежащие на блоке, горизонтальны и параллельны). Коэффициент трения между бруском и доской $\mu_1=0{,}5$, между столом и доской $\mu_2=0{,}3$. Доску тянут вправо постоянной горизонтальной силой $\vec F$, параллельной горизонтальным отрезкам нити, $F=12$ Н. Чему равна масса доски $M$, если модуль ускорения бруска относительно стола $a=2$ м/с²? Трением в оси блока пренебречь. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на доску и брусок.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.