Вариант 7

На рисунке приведён график зависимости проекции $v_x$ скорости тела от времени $t$.

Определите проекцию $a_x$ ускорения этого тела в момент времени 7 с. Ответ запишите с учётом знака проекции.

Под действием силы величиной 5 Н пружина удлинилась на 2 см. Груз какой массы необходимо подвесить к этой пружине, чтобы её удлинение составило 6 см? Деформацию считать упругой.

У основания гладкого склона горы санки обладают кинетической энергией 600 Дж. Максимальная высота, на которую санки после толчка могут подняться по этому склону относительно начального положения, равна 5 м. Чему равна масса санок? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Невесомый рычаг находится в равновесии, когда к его левому плечу длиной $l_1=6$ см подвешен груз массой $m_1=0{,}5$ кг, а к правому плечу — груз массой $m_2=0{,}2$ кг (см. рис.). Чему равна длина правого плеча рычага $l_2$?

В инерциальной системе отсчёта вдоль оси $Ox$ движется тело массой 10 кг. На рисунке приведён график зависимости проекции $v_x$ скорости этого тела от времени $t$.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о движении этого тела.

1) Модуль ускорения тела в промежутке времени от 0 до 10 с в два раза больше модуля ускорения тела в промежутке времени от 10 до 20 с.

2) В промежутке времени от 10 до 20 с модуль равнодействующей сил, действующих на тело, равен 4 Н.

3) Модуль ускорения тела в промежутке времени от 0 до 10 с составляет 0,4 м/с².

4) Кинетическая энергия тела в промежутке времени от 35 до 40 с уменьшилась в 2 раза.

5) В промежутке времени от 35 до 45 с тело переместилось на 30 м.

Мяч бросили с балкона вертикально вниз. Как меняются по мере падения мяча его ускорение и кинетическая энергия? Сопротивление воздуха не учитывать.

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.

Абсолютная температура аргона увеличилась со 150 до 450 К. Во сколько раз увеличилась средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул?

Максимальный КПД, который может иметь идеальный тепловой двигатель с температурой нагревателя 600 К, равен 20 %. Какова абсолютная температура холодильника этого двигателя?

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В левую часть сосуда поместили 1 моль неона, в правую — 8 г гелия. Перегородка может пропускать молекулы гелия и непроницаема для молекул неона. Температура газов одинакова и остаётся постоянной. Выберите все верные утверждения, описывающие состояние газов после установления равновесия в системе.

1) Концентрации молекул гелия и неона в левой части сосуда одинаковы.

2) В левой части сосуда внутренняя энергия неона равна внутренней энергии гелия.

3) Общая концентрация молекул газов в левой части сосуда в 1,5 раза меньше, чем в правой части.

4) В левой части сосуда общее число молекул газов в 2 раза больше, чем в правой части.

5) В результате установления равновесия давление в левой части сосуда увеличилось в 1,5 раза.

Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе 1–2–3, график которого изображён на рисунке в координатах $p$–$T$, где $p$ — давление газа, $T$ — абсолютная температура газа. Как изменяются плотность газа $\rho$ в ходе процесса 1–2 и внутренняя энергия газа $U$ в ходе процесса 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.

На рисунке приведена фотография электрической цепи постоянного тока. Показания вольтметра даны в вольтах.

Какое напряжение будет показывать вольтметр, если его подсоединить к резистору сопротивлением 1 Ом? Вольтметр считать идеальным.

Два прямолинейных проводника помещены в однородные магнитные поля перпендикулярно линиям магнитной индукции. Первый проводник длиной $L$ помещён в поле, модуль индукции которого равен $B$, а второй, длиной $2L$, — в поле, модуль индукции которого равен $\dfrac{1}{5}B$. По проводникам протекают токи, одинаковые по величине. Чему равен модуль силы Ампера $F_2$, действующей на второй проводник, если на первый проводник действует сила Ампера, равная по модулю $F_1=5$ мН?

На шахматной доске перед вертикальным плоским зеркалом на расстоянии трёх клеток от него стоит ладья. На сколько клеток увеличится расстояние между ладьёй и её изображением, если фигуру на две клетки отодвинуть от зеркала?

Катушка № 1 включена в электрическую цепь, состоящую из источника постоянного напряжения и реостата. Катушка № 2 помещена внутрь катушки № 1 и замкнута (см. рис.).

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

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

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

3) Вектор индукции магнитного поля, созданного катушкой № 1, в центре этой катушки направлен к наблюдателю.

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

5) Сила тока в катушке № 1 уменьшается.

При настройке колебательного контура радиопередатчика увеличивают электроёмкость его конденсатора. Как при этом изменяются период колебаний силы тока в контуре и частота излучения радиопередатчика?

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.

Сколько нейтронов содержится в нейтральном атоме изотопа золота ${}^{197}_{79}\mathrm{Au}$?

В ходе лабораторной работы изучают зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от частоты падающего света. В опытах наблюдается явление фотоэффекта.

Частоту падающего света немного увеличивают. Как при этом изменяются импульс каждого из фотонов падающего света и модуль запирающего напряжения фотоэлектронов?

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) Потенциальная энергия упруго растянутой пружины прямо пропорциональна удлинению пружины.

2) Давление насыщенного пара остаётся неизменным при изотермическом уменьшении объёма пара.

3) В процессе электризации трением незаряженные тела приобретают равные по модулю и противоположные по знаку заряды.

4) Сила индукционного тока в замкнутом контуре прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

5) Число нейтронов в ядре атома химического элемента равно номеру данного элемента в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева.

Определите показания амперметра (см. рис.), если абсолютная погрешность прямого измерения силы тока равна цене деления прибора.

В ходе лабораторной работы ученик изучает свободные колебания пружинного маятника. У него имеется пять пружинных маятников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте выяснить, зависит ли частота свободных колебаний маятника от массы груза?

В ответе запишите номера выбранных маятников.

Три параллельных длинных прямых проводника 1, 2 и 3 расположены на одинаковом расстоянии $a$ друг от друга (см. рис. а и б). В каждом проводнике протекает электрический ток силой $I$. Токи во всех проводниках текут в одном направлении. Определите направление результирующей силы, действующей на проводник 1 со стороны проводников 2 и 3. Сделайте рисунок, указав в области проводника 1 векторы магнитной индукции полей, созданных проводниками 2 и 3, вектор магнитной индукции результирующего магнитного поля и вектор результирующей силы. Ответ поясните, опираясь на законы электродинамики.

В стакан налита вода, а поверх неё — подсолнечное масло. Однородный шар плавает, погружённый в обе жидкости. При этом четверть объёма шара находится в воде. Найдите плотность материала шара.

В электрический нагреватель мощностью 2,2 кВт помещают 1 кг льда при температуре $-15$ °С. Сколько времени потребуется, чтобы весь лёд растаял, если коэффициент полезного действия печи равен 70 %?

Пузырёк воздуха, имеющий у дна озера объём $V_1=3$ мм³, медленно поднимается вверх. На глубине $h=80$ см объём пузырька становится $V_2=5$ мм³. Давление воздуха на уровне поверхности воды равно нормальному атмосферному давлению. Какова глубина $H$ озера? Силы поверхностного натяжения не учитывать, температуры воды и воздуха в пузырьке считать постоянными. Испарением воды внутрь пузырька в процессе его подъёма пренебречь.

Батарея ЭДС соединена с реостатом так, как показано на рисунке. Какова ЭДС батареи, если при силе тока в цепи $I_1=1$ А выделяемая на реостате мощность $N_1=4$ Вт, а при силе тока $I_2=5$ А выделяемая на реостате мощность $N_2=10$ Вт?

По неподвижной гладкой наклонной плоскости с углом при основании $\alpha=30^\circ$ движутся вверх два одинаковых бруска массой $m=500$ г каждый, скреплённые между собой лёгкой пружиной с жёсткостью $k=250$ Н/м. Длина пружины $L$ в процессе движения остаётся постоянной. Верхний брусок соединён невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок, с грузом массой $M=2$ кг (см. рис.). Чему равна длина пружины $L$ при движении брусков, если в нерастянутом состоянии её длина $l=10$ см? Трением в оси блока и сопротивлением воздуха пренебречь. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на бруски и груз.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.