Вариант 27

Тело движется вдоль оси $Ox$. На рисунке приведён график зависимости проекции $v_x$ скорости тела от времени $t$. Определите путь, пройденный телом в интервале времени от 12 до 18 с.

На рисунке представлен график зависимости модуля силы упругости $F_{упр}$ пружины от величины её деформации $\Delta x$. Определите жёсткость этой пружины.

Отношение импульса легкового автомобиля к импульсу мотоцикла $\dfrac{p_1}{p_2}=5$. Каково отношение их скоростей $\dfrac{v_1}{v_2}$, если отношение массы легкового автомобиля к массе мотоцикла $\dfrac{m_1}{m_2}=2{,}5$?

Какова частота звуковых волн в среде, если скорость звука в этой среде равна 1000 м/с, а период колебаний составляет 2 мс?

На рисунке приведены графики зависимости проекции $v_x$ скорости от времени $t$ для двух тел $A$ и $B$, движущихся вдоль оси $Ox$. Выберите все верные утверждения о характере движения тел.

1) Тело $A$ движется равноускоренно с ускорением 5 м/с².

2) Тело $B$ за первые 2 секунды движения переместилось в положительном направлении оси $Ox$ на расстояние не менее 50 м.

3) За промежуток времени от 0 до 8 с перемещение тела $A$ равно 0.

4) В момент времени 2 с тело $B$ изменило направление своего движения.

5) В момент времени 6 с тела $A$ и $B$ встретились.

После удара в момент $t=0$ шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью $\vec v_0$, как показано на рисунке, и в момент времени $t=t_0$ вернулась в исходное положение. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы.

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

1) кинетическая энергия $E_к$

2) проекция скорости $v_y$

3) координата $x$

4) проекция силы тяжести на ось $Ox$

В результате изохорного перехода 1 моль идеального газа из начального состояния в конечное его давление увеличилось в 5 раз, а температура оказалась равной 1800 К. Какова начальная температура газа?

Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить 20 г свинца, взятого при температуре плавления?

Твёрдый образец вещества нагревают в печи. На графике представлены результаты измерения поглощённого количества теплоты $Q$ и температуры образца $t$.

Выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений.

1) В состоянии 2 вещество расплавилось наполовину.

2) На участке 0–1 внутренняя энергия вещества возрастает.

3) Температура кипения вещества равна 40 °C.

4) Удельная теплоёмкость вещества в жидком состоянии больше, чем в твёрдом.

5) Для того чтобы увеличить температуру этого образца вещества в жидком состоянии на 40 °C, ему надо передать количество теплоты, равное 180 кДж.

На рисунках А и Б приведены графики двух процессов: 1–2 (гипербола) и 3–4, в каждом из которых участвует 1 моль разреженного гелия. Графики построены в координатах $p$–$V$ и $V$–$T$, где $p$ — давление, $V$ — объём и $T$ — абсолютная температура газа.

Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

1) Над газом совершают положительную работу, при этом его внутренняя энергия увеличивается.

2) Над газом совершают положительную работу, при этом газ отдаёт положительное количество теплоты.

3) Газ получает положительное количество теплоты и совершает положительную работу.

4) Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается.

Во сколько раз уменьшится сила электростатического взаимодействия двух точечных зарядов, если расстояние между ними увеличить в 4 раза, а каждый заряд уменьшить в 2 раза?

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

Какому из предметов 1–4 соответствует изображение $AB$ в тонкой собирающей линзе 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 направления тока в левой катушке одинаковы.

2) В промежутке времени 2–3 с сила тока в левой катушке равна 0.

3) Модули силы тока в левой катушке в промежутках времени 1–2 и 3–5 с одинаковы.

4) В промежутке 0–2 с модуль индукции магнитного поля в сердечнике всё время равен 0.

5) В левой катушке сила тока в промежутке времени 0–1 с по модулю больше, чем в промежутке времени 3–5 с.

Конденсатор подсоединили к источнику тока, и он стал заряжаться. Как меняются в процессе зарядки конденсатора заряд конденсатора и модуль напряжённости электрического поля внутри конденсатора?

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 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 соответствующего изотопа в природе.

Определите число протонов в ядре наиболее распространённого изотопа цинка.

При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света фотоэлемент освещался через светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только зелёный свет, а во второй — пропускающий только синий. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта.

Как изменились длина волны падающего на фотоэлемент света и «красная граница» фотоэффекта при переходе от первой серии опытов ко второй?

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.

Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1) При прохождении математическим маятником положения равновесия центростремительное ускорение его груза максимально.

2) Удельная теплоёмкость вещества показывает, какое количество теплоты необходимо сообщить 1 кг вещества для его плавления.

3) При помещении проводника в электростатическое поле наблюдается явление электростатической индукции.

4) При преломлении света, падающего из среды с меньшим показателем преломления в среду с большим показателем преломления, угол падения меньше угла преломления.

5) При β-распаде ядра выполняются законы сохранения энергии и электрического заряда, но не выполняется закон сохранения импульса.

В паспорте барометра (см. рисунок) указано, что абсолютная погрешность прямого измерения давления составляет 0,2 кПа.

Определите показания барометра с учётом абсолютной погрешности измерения.

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить плотность керосина. Для этого школьник взял пустую мензурку и металлический цилиндр с крючком. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?

1) стакан с бензином

2) линейка

3) стакан с керосином

4) динамометр

5) термометр

В ответе запишите номера выбранных предметов.

Постоянное количество одноатомного идеального газа участвует в процессе, график которого изображён на рисунке в координатах $p$–$\rho$, где $p$ — давление газа, $\rho$ — плотность газа. Определите, получает газ теплоту или отдаёт в процессах 1–2 и 2–3. Ответ поясните, опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики.

Груз массой 200 г подвешен на пружине жёсткостью 100 Н/м к потолку лифта. Лифт равноускоренно движется вниз, набирая скорость. Каково ускорение лифта, если удлинение пружины постоянно и равно 1,5 см?

Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии $d=2$ см друг от друга. Напряжение на пластинах конденсатора 10 кВ. В пространстве между пластинами падает капля жидкости. Масса капли $m=5$ мг. При каком значении заряда $q$ капли её скорость будет постоянной? Влиянием воздуха на движение капли пренебречь.

В закрытом сосуде объёмом $V=10$ л находится влажный воздух массой $m=18$ г при температуре $t=80$ °C и давлении $p=2\cdot10^5$ Па. Определите массу паров воды в сосуде.

Горизонтальный проводящий стержень прямоугольного сечения поступательно движется с ускорением $a=1{,}5$ м/с² вверх по гладкой диэлектрической наклонной плоскости в вертикальном однородном магнитном поле (см. рисунок). Угол наклона плоскости $\alpha=30^\circ$. Отношение массы стержня к его длине $\dfrac{m}{L}=0{,}1$ кг/м. Модуль индукции магнитного поля $B=0{,}3$ Тл. Определите силу тока $I$, протекающего по стержню. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на стержень.

Цилиндр массой $m=1$ кг и радиусом $R=4$ см, на который намотана нерастяжимая невесомая нить, положили на наклонную плоскость, а конец нити прикрепили к вертикальной стенке. Ось цилиндра горизонтальна. Нить не скользит по цилиндру, параллельна наклонной плоскости и перпендикулярна оси цилиндра (см. рисунок). Коэффициент трения между цилиндром и плоскостью $\mu=0{,}5$. При каком максимальном угле наклона плоскости к горизонту цилиндр будет находиться в равновесии? Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на цилиндр.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.