Вариант 4

Тело движется вдоль оси $Ox$. На рисунке приведён график зависимости проекции $v_x$ скорости тела от времени $t$. Определите проекцию перемещения тела $s_x$ в интервале времени от 5 до 10 с. Ответ запишите с учётом знака проекции.

В инерциальной системе отсчёта сила $\vec F$ сообщает телу массой $m$ ускорение, модуль которого равен 1,8 м/с². Чему равен модуль ускорения тела массой $0{,}6m$ под действием силы $1{,}2\vec F$ в этой системе отсчёта?

Шарик массой 80 г начинает падать с некоторой высоты над поверхностью Земли из состояния покоя. Непосредственно перед ударом о Землю его кинетическая энергия равна 2,4 Дж. С какой высоты падал шарик, если сопротивление воздуха пренебрежимо мало?

Определите давление столбика ртути высотой 20 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 равномерно со скоростью 5 м/с.

2) Тело $B$ за первые 4 секунды движения переместилось в положительном направлении оси $Ox$ на расстояние более 120 м.

3) В промежутке времени от 0 до 8 с путь, пройденный телом $A$, равен 0.

4) В интервале времени от 6 до 8 с тело $B$ изменило направление своего движения.

5) В момент времени 6 с тела $A$ и $B$ двигались с одинаковой скоростью в одном направлении.

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

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 охлаждения 2 моль идеального газа его давление уменьшилось в 3 раза, а температура оказалась равной 250 К. Какова начальная температура газа?

Газ в цилиндре двигателя получил от нагревателя количество теплоты, равное 400 Дж. Затем газ сжали, совершив работу, равную 150 Дж. На какую величину в результате этих двух процессов увеличилась 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 2–3 в сосуде находится только лёд.

2) В процессе 5–6 внутренняя энергия содержимого сосуда уменьшалась.

3) В процессе 3–4 в сосуде была только вода.

4) При переходе к состоянию 2 весь лёд в сосуде растаял.

5) Температура содержимого сосуда в состоянии 6 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 внутренняя энергия газа в процессе 1–2 и объём 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, проходящего 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 2,8 мГн. Определите модуль ЭДС самоиндукции, возникающей в цепи в интервале времени от 4 до 8 с.

При переводе ключа $K$ из положения 1 в положение 2 (см. рис.) период свободных электромагнитных колебаний в идеальном колебательном контуре увеличился в 1,3 раза. Во сколько раз индуктивность $L_x$ катушки в колебательном контуре больше $L$?

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 момент времени 3 с показания амперметра равны 0.

3) В промежутках времени 0–1 с и 2–3 с сила тока в левой катушке одинакова по абсолютной величине.

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

5) В промежутке времени между 1 и 2 с индукция магнитного поля в сердечнике равна 0.

Неразветвлённая электрическая цепь состоит из аккумулятора и резистора из медной проволоки. Резистор заменили на другой, из проволоки того же поперечного сечения и длины, но из материала с бо́льшим удельным сопротивлением. 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 ${}^{A}_{Z}\mathrm{X}$. Каково массовое число $A$ образовавшегося ядра?

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

Установите соответствие между процессами поглощения фотона наименьшей 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 наименьшей 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) При прохождении математическим маятником положения равновесия его центростремительное ускорение минимально.

2) В изохорном процессе для постоянной массы газа отношение давления газа к его абсолютной температуре остаётся постоянным.

3) Внутри однородного заряженного проводника напряжённость электростатического поля постоянна и отлична от нуля.

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 чётному числу длин полуволн.

5) При α-распаде масса ядра убывает примерно на четыре атомные единицы массы.

В паспорте барометра (см. рис.) указано, что абсолютная погрешность прямого измерения давления составляет 3 мм рт. ст.

Определите показания барометра с учётом абсолютной погрешности измерения.

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить плотность бензина. Для этого школьник взял динамометр 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) термометр

5) мензурка

В ответе запишите номера выбранных предметов.

Три одинаковых резистора и два 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 сила упругости пружины при этом равна 20 Н. Чему равна максимальная скорость груза?

При какой температуре водород плотностью 0,06 кг/м³ будет создавать в баллоне давление 80 кПа?

Сосуд разделён перегородкой на две части. Объём первой части $V_1=6$ л, объём второй части $V_2=4$ л. В первой части сосуда находятся влажный воздух и вода, причём масса воды в 3 раза меньше, чем масса водяного пара. 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 вверх по гладкой диэлектрической наклонной плоскости в вертикальном однородном магнитном поле (см. рис.). По стержню протекает ток $I=4$ А. Угол наклона плоскости $\alpha=30^\circ$. Отношение массы стержня к его длине $\dfrac{m}{L}=0{,}1$ кг/м. Модуль индукции магнитного поля $B=0{,}2$ Тл. Каково ускорение стержня? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на стержень.

Цилиндр массой $m=2$ кг и радиусом $R=6$ см, на который намотана нерастяжимая невесомая нить, положили на наклонную плоскость с углом наклона к горизонту $\alpha=30^\circ$, а конец нити прикрепили к вертикальной стенке. Ось цилиндра горизонтальна. Нить не скользит по цилиндру, параллельна наклонной плоскости и перпендикулярна оси цилиндра (см. рис.). При каком минимальном коэффициенте трения между цилиндром и плоскостью цилиндр будет находиться в равновесии? Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на цилиндр.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.