Вариант 5

На рисунке представлен график зависимости модуля скорости $v$ автомобиля от времени $t$. Найдите путь, пройденный автомобилем за время от 0 до 30 с.

Под действием силы величиной 9 Н пружина удлинилась на 4,5 см. Под действием какой силы удлинение пружины станет равным 3 см?

Камень массой 800 г брошен вертикально вверх. В начальный момент его кинетическая энергия равна 40 Дж. На какую максимальную высоту поднимется камень над точкой старта? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Груз массой 100 г, подвешенный на лёгкой пружине жёсткостью 200 Н/м, совершает свободные вертикальные гармонические колебания. Пружину какой жёсткости нужно взять, чтобы период вертикальных свободных колебаний того же груза на новой пружине оказался в 2 раза больше?

На рисунке приведены графики зависимости координаты $x$ от времени $t$ для двух точечных тел 1 и 2, движущихся по прямой, вдоль которой направлена ось $Ox$. Масса каждого тела равна 0,5 кг. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о движении тел.

1) Проекция ускорения тела 2 на ось $Ox$ положительна.

2) Проекция скорости тела 2 на ось $Ox$ в момент времени 4 с отрицательна.

3) Расстояние между точками встречи тел равно 12 м.

4) Тело 1 движется со скоростью 0,25 м/с.

5) Кинетическая энергия тела 1 в момент времени 10 с равна 2,25 Дж.

Мяч бросили вниз с крыши дома. Как изменяются по мере падения модуль импульса мяча и его потенциальная энергия относительно поверхности Земли? Сопротивление воздуха не учитывать.

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.

Первоначальное давление идеального одноатомного газа в сосуде равнялось 240 кПа. Концентрацию молекул газа увеличили в 3 раза. Одновременно сосуд охладили так, что средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа уменьшилась в 2 раза. Каким в результате этого стало давление $p$ газа в сосуде?

Тепловая машина с КПД 20 % совершает за цикл работу, равную 400 Дж. Какое количество теплоты машина отдаёт за цикл холодильнику?

На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах $V$–$T$, где $V$ — объём газа, $T$ — его абсолютная температура. Количество вещества газа постоянно.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие отражённые на графике процессы.

1) В процессе $AB$ газ получил положительное количество теплоты.

2) В процессе $CD$ внутренняя энергия газа уменьшилась.

3) В процессе $BC$ давление газа уменьшалось.

4) В процессе $AB$ газ изобарно расширился.

5) В процессе $DA$ внешние силы совершили над газом положительную работу.

В закрытом сосуде с жёсткими стенками находилась при комнатной температуре смесь 2 моль неона и 1 моль гелия. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль неона. Как изменились в результате этого парциальное давление неона и давление смеси газов? Температура в сосуде поддерживалась неизменной. Газы считать разрежёнными.

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1) увеличилась; 2) уменьшилась; 3) не изменилась.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

По проводнику течёт постоянный электрический ток. На рисунке представлен график зависимости заряда, проходящего через поперечное сечение проводника, от времени. Чему равна сила тока в проводнике?

Сила электрического тока в катушке индуктивностью 0,4 Гн равномерно изменяется от значения 3 А до нуля. При этом в катушке возникает ЭДС самоиндукции, равная по модулю 0,5 В. Определите промежуток времени, за который происходит этот процесс.

Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью $C$ и катушки индуктивностью $L$. Во сколько раз уменьшится частота свободных электромагнитных колебаний в этом контуре, если индуктивность катушки увеличить в 18 раз, а ёмкость конденсатора уменьшить в 2 раза?

На рисунке изображены линии напряжённости однородного электростатического поля, созданного равномерно заряженной протяжённой вертикальной пластиной.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно ситуации, показанной на рисунке.

1) Если в точку $B$ поместить точечный отрицательный заряд, то на него со стороны электростатического поля пластины будет действовать сила, направленная горизонтально влево.

2) Работа силы электростатического поля по перемещению точечного положительного заряда из точки $A$ в точку $C$ равна нулю.

3) Потенциал электростатического поля в точке $C$ выше, чем в точке $B$.

4) Модуль напряжённости электростатического поля в точках $A$ и $C$ одинаковый.

5) Заряд пластины положительный.

Положительно заряженный ион лития движется в однородном магнитном поле между полюсами магнита по окружности под действием силы Лоренца. Как изменятся модуль силы Лоренца, действующей на ион, и модуль его центростремительного ускорения, если скорость иона уменьшится?

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.

Ядро атома бора захватывает альфа-частицу, в результате чего происходит ядерная реакция ${}^{4}_{2}\mathrm{He}+{}^{10}_{5}\mathrm{B}\to{}^{A}_{Z}\mathrm{X}+{}^{1}_{0}n$ с образованием ядра химического элемента ${}^{A}_{Z}\mathrm{X}$. Какое количество нейтронов содержится в образовавшемся ядре X?

В лабораторной работе изучают зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от длины волны падающего света. В опытах наблюдают явление фотоэффекта и измеряют запирающее напряжение.

Длину волны падающего света в опыте немного увеличивают, продолжая наблюдать фотоэффект. Как при этом изменяются импульс фотона падающего света и частота, соответствующая «красной» границе фотоэффекта?

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.

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

1) Сила Архимеда, действующая на однородное тело, полностью погружённое в жидкость, прямо пропорциональна объёму тела.

2) При изотермическом расширении внутренняя энергия постоянной массы одноатомного идеального газа уменьшается.

3) Модуль сил взаимодействия двух неподвижных точечных заряженных тел в вакууме прямо пропорционален произведению модулей зарядов.

4) Скорость распространения ультрафиолетового излучения в вакууме равна скорости света в вакууме.

5) В результате электронного β-распада образовавшийся новый элемент смещается на одну клетку ближе к началу Периодической системы элементов Д. И. Менделеева.

В ходе лабораторной работы при помощи манометра измеряют давление в баллоне шприца. Запишите показания манометра с учётом абсолютной погрешности измерений, которая равна цене деления манометра. Шкала манометра проградуирована в мм рт. ст.

Для лабораторной работы по обнаружению зависимости сопротивления проводника от материала, из которого он изготовлен, ученику выдали пять проводников, характеристики которых указаны в таблице. Какие два из предложенных ниже проводников необходимо взять ученику для этой работы?

В ответе запишите номера выбранных проводников.

Многовитковая катушка медного провода подключена к источнику тока через реостат. Вблизи торца катушки на шёлковых нитях подвешено замкнутое медное кольцо с малым сопротивлением. Ось кольца совпадает с осью катушки (см. рис.). Опишите, как начнёт двигаться кольцо (притянется, оттолкнётся или останется неподвижным относительно катушки), если движок реостата резко сдвинуть вверх в крайнее положение. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Ученик, выполняя в классе лабораторную работу по исследованию равновесия несмешивающихся жидкостей разной плотности, налил в широкую открытую U-образную трубку с вертикальными прямыми коленами керосин и воду (см. рис.). На рисунке $b=15$ см, $H=35$ см, $\rho_1$ и $\rho_2$ — плотности жидкостей. Определите расстояние $h$, которое забыл измерить ученик.

В закрытом сосуде с жёсткими стенками находится 20 г гелия при температуре 27 °С. Какое количество теплоты необходимо сообщить газу, чтобы он изохорно увеличил своё давление на 40 %?

В калориметре находился лёд при температуре $-15$ °С. Какой была масса льда, если после добавления в калориметр 60 г воды, имевшей температуру 20 °С, и установления теплового равновесия температура содержимого калориметра оказалась равной $-5$ °С? Теплообменом с окружающей средой и теплоёмкостью калориметра пренебречь.

Маленький шарик массой $m=0{,}5$ г с положительным зарядом $q$, подвешенный к потолку на лёгкой шёлковой нитке длиной $l=0{,}8$ м, находится в горизонтальном однородном электростатическом поле $\vec E$ с модулем напряжённости поля $E=6\cdot10^5$ В/м (см. рис.). Шарик отпускают с нулевой начальной скоростью из положения, в котором нить вертикальна. В момент, когда нить образует с вертикалью угол $\alpha=30^\circ$, модуль скорости шарика $v=0{,}9$ м/с. Чему равен заряд шарика $q$? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Два одинаковых бруска связаны между собой невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок, неподвижно закреплённый на потолке (см. рис.).

На один из брусков кладут груз массой $m=200$ г, и система приходит в движение. Определите массу бруска $M$, если сила $\vec P$, с которой груз в процессе движения давит на брусок, равна по модулю 1,5 Н. Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на бруски и груз. Сопротивлением воздуха и трением в оси блока пренебречь.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.