Вариант 3

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.

В инерциальной системе отсчёта сила $\vec F$ сообщает телу массой $m$ ускорение, модуль которого равен 2,4 м/с². Чему равен модуль ускорения тела массой $1{,}5m$ под действием силы $0{,}5\vec F$ в этой системе отсчёта?

Шарик массой 80 г начинает падать с высоты 2 м над поверхностью Земли из состояния покоя. Какова его кинетическая энергия непосредственно перед ударом о Землю, если сопротивление воздуха пренебрежимо мало?

Определите давление столбика спирта высотой 10 см на дно сосуда. Атмосферное давление не учитывать.

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 $t=2$ с тело $B$ изменило направление своего движения.

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

Сосновый кубик плавает в спирте. Как изменятся сила тяжести, действующая на кубик, и объём погружённой в жидкость части кубика, если он будет плавать в воде?

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.

В результате изохорного нагревания 1 моль идеального газа его давление увеличилось в 4 раза, а температура оказалась равной 1200 К. Какова начальная температура газа?

Газ в цилиндре двигателя получил от нагревателя количество теплоты, равное 300 Дж. Затем он расширился, совершив работу, равную 450 Дж. На какую величину в результате этих двух процессов уменьшилась внутренняя энергия газа?

Небольшой кусок льда вынули из морозильной камеры, положили в открытый сосуд и стали нагревать до момента времени $t_0$. Потом нагреватель выключили и сосуд с содержимым поместили обратно в морозильную камеру.

На графике схематично представлена зависимость температуры $T$ вещества в сосуде от времени $t$. Выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в сосуде. Атмосферное давление считать нормальным. Испарением молекул из сосуда пренебречь.

1) В процессе 5–6 в сосуде находится только вода.

2) В процессе 2–3 внутренняя энергия содержимого сосуда увеличивалась.

3) В процессе 6–7 от сосуда отводили положительное количество теплоты.

4) При переходе к состоянию 3 весь лёд в сосуде растаял.

5) Температура содержимого сосуда в состоянии 4 была равна 0 °С.

Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе 1–2–3, график которого изображён на рисунке в координатах $p$–$T$, где $p$ — давление газа, $T$ — его абсолютная температура. Как изменяется концентрация газа в процессе 1–2 и внутренняя энергия газа в процессе 2–3?

Для каждой величины определите соответствующий характер её 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. Величина заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, возрастает с течением времени согласно графику. Определите силу тока в проводнике.

На рисунке приведён график зависимости силы тока $I$ от времени $t$ в электрической цепи, индуктивность которой равна 2,4 мГн. Определите модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в цепи в интервале времени от 0 до 4 с.

При переводе ключа $K$ из положения 1 в положение 2 (см. рис.) период свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре уменьшился в 1,2 раза. Во сколько раз индуктивность $L_x$ катушки в колебательном контуре меньше $L$?

На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток. Сила тока в правой катушке меняется с течением времени согласно приведённому графику. На основании этого графика выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в катушках и сердечнике. ЭДС самоиндукции можно пренебречь.

1) В течение всего времени измерений сила тока через амперметр отлична от 0.

2) В промежутке времени между 1 и 2 с показания амперметра равны 0.

3) Величина силы тока в левой катушке в промежутке времени 0–1 с в 2 раза меньше, чем в промежутке времени 2–4 с.

4) В промежутках времени 0–1 с и 2–3 с направление тока в левой катушке одинаково.

5) В промежутках времени 1–2 с и 4–5 с индукция магнитного поля в сердечнике постоянна.

Неразветвлённая электрическая цепь состоит из аккумулятора и резистора из медной проволоки. Резистор заменили на другой, из медной проволоки того же поперечного сечения, но втрое меньшей длины. Как изменились при этом сопротивление резистора и сила тока в резисторе? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

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.

Ядро азота захватывает альфа-частицу, в результате чего происходит ядерная реакция ${}^{14}_{7}\mathrm{N}+{}^{4}_{2}\mathrm{He}\to{}^{A}_{Z}\mathrm{X}+{}^{1}_{1}p$ с образованием ядра химического элемента ${}^{A}_{Z}\mathrm{X}$. Каков заряд $Z$ образовавшегося ядра (в единицах элементарного заряда)?

На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями.

Установите соответствие между процессами поглощения фотона наибольшей длины волны и излучения фотона наименьшей частоты и энергией соответствующего фотона.

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

Процессы: А) поглощение фотона наибольшей длины волны; Б) излучение фотона наименьшей частоты.

Энергия фотона: 1) $E_1-E_0$; 2) $E_2-E_0$; 3) $E_3-E_0$; 4) $E_4-E_0$.

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

1) Максимальная сила трения покоя увеличивается с увеличением силы нормального давления тела на опору.

2) В изобарном процессе для постоянной массы газа произведение объёма газа на его абсолютную температуру остаётся постоянным.

3) Электроёмкость заряженного конденсатора увеличивается прямо пропорционально увеличению заряда конденсатора.

4) При интерференции когерентных волн минимум в данной точке наблюдается в том случае, если разность хода двух волн от синфазных источников, возбуждающих колебания в этой точке, равна нечётному числу длин полуволн.

5) При β-распаде масса ядра убывает примерно на две атомные единицы массы.

В паспорте барометра (см. рис.) 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.

Три одинаковых резистора и три одинаковых идеальных диода включены в электрическую цепь, показанную на рисунке, и подключены к аккумулятору в точках $B$ и $C$. Показания амперметра равны 2 А. Определите силу тока через амперметр после смены полярности подключения аккумулятора. Нарисуйте эквивалентные электрические схемы для двух случаев подключения аккумулятора. Опираясь на законы электродинамики, поясните свой ответ. Сопротивлением амперметра и внутренним сопротивлением аккумулятора пренебречь.

Груз массой 4 кг, закреплённый на лёгкой пружине жёсткостью 400 Н/м, совершает горизонтальные свободные гармонические колебания (см. рис.). Максимальная скорость груза при этом равна 0,5 м/с. Чему равна максимальная сила упругости пружины?

Найдите плотность азота при давлении 120 кПа и температуре 27 °С.

Сосуд разделён перегородкой на две части. Объём первой части $V_1=4$ л, объём второй части $V_2=6$ л. В первой части сосуда находится влажный воздух и вода, причём масса водяного пара в 2 раза больше, чем масса воды. Вторая часть сосуда пустая. Найдите относительную влажность воздуха в сосуде после снятия перегородки. Температура воздуха в сосуде постоянна и не меняется при снятии перегородки. Объёмом перегородки пренебречь.

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. рис.). 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. рис.). 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.