Вариант 8

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

Определите проекцию $a_x$ ускорения этого тела в момент времени 1 с. Ответ запишите с учётом знака проекции.

Под действием силы величиной 5 Н пружина уменьшила свою длину на 2 см. Чему равна величина силы, под действием которой эта пружина увеличит свою длину на 6 см? Деформацию считать упругой.

У основания гладкого склона горы санки обладают кинетической энергией 450 Дж. Максимальная высота, на которую санки после толчка могут подняться по этому склону относительно начального положения, равна 5 м. Чему равен модуль начального импульса санок? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Невесомый рычаг находится в равновесии, когда к его правому плечу длиной $l_2=15$ см подвешен груз массой $m_2=0{,}2$ кг, а к левому плечу длиной $l_1$ — груз массой $m_1=0{,}5$ кг (см. рис.). Чему равна длина рычага $l$?

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 меньше 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 2 Н.

3) Модуль ускорения тела в промежутке времени от 0 до 10 с составляет 0,2 м/с².

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

5) В промежутке времени от 35 до 45 с тело переместилось на 90 м.

Камешек подбросили вертикально вверх. Как меняются по мере подъёма камешка его ускорение и модуль импульса? 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 гелия уменьшилась с 480 до 120 К. Во сколько раз уменьшилась среднеквадратичная скорость теплового движения его молекул?

Определите максимальный КПД, который может иметь идеальный тепловой двигатель с температурой нагревателя 500 К и температурой холодильника 350 К.

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 правой части сосуда одинаковы.

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

3) Общая концентрация молекул газов в левой части сосуда в 2 раза больше, чем в правой части.

4) В левой части сосуда общее число молекул газов в 1,5 раза больше, чем в правой части.

5) В результате установления равновесия давление в левой части сосуда увеличилось в 2 раза.

Один моль 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 объём газа $V$ в ходе процесса 1–2 и концентрация его молекул $n$ 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.

Ток какой силы протекает через резистор сопротивлением 2 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 $\dfrac{1}{4}B$. По первому проводнику протекает ток по величине в 2 раза меньше, чем по второму. Чему равно отношение $\dfrac{F_2}{F_1}$ модулей сил Ампера, действующих на проводники?

На шахматной доске перед вертикальным плоским зеркалом на расстоянии четырёх клеток от него стоит ферзь. На сколько клеток уменьшится расстояние между ферзём и его изображением, если фигуру на три клетки пододвинуть к зеркалу?

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 против часовой стрелки.

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

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

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

5) Сила тока в катушке № 1 увеличивается.

При настройке колебательного контура радиопередатчика уменьшают индуктивность его катушки. Как при этом изменяются период колебаний силы тока в контуре и длина волны 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 протонов содержится в нейтральном атоме изотопа золота ${}^{197}_{79}\mathrm{Au}$?

В лабораторной работе ученики изучают зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, вылетающих с фотокатода, от длины волны падающего света. В опытах наблюдается явление фотоэффекта.

Длину волны падающего света немного уменьшают. Как при этом изменяются энергия каждого из фотонов падающего света и максимальная кинетическая энергия 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 квадрату удлинения пружины.

2) Давление насыщенного пара увеличивается при изотермическом уменьшении объёма пара.

3) В процессе электризации трением незаряженные тела приобретают равные по модулю одноимённые заряды.

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

5) Заряд ядра атома химического элемента, выраженный в единицах элементарного заряда, равен номеру данного элемента в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева.

Определите показания вольтметра (см. рис.), если абсолютная погрешность прямого измерения напряжения 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 период свободных колебаний маятника от жёсткости пружины?

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 в проводниках текут так, как показано на рисунке. 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 — неизвестная жидкость. Однородный шар плотностью 860 кг/м³ плавает, погружённый в обе жидкости. При этом 30 % объёма шара находится в воде. Найдите плотность неизвестной жидкости.

В электрочайник мощностью 1,2 кВт налита вода с температурой 15 °С. За 3 минуты после включения электрочайника из него выкипело 30 % воды. Сколько воды первоначально было в электрочайнике? Потерями тепла и теплоёмкостью чайника пренебречь.

Пузырёк воздуха, имеющий у дна озера объём $V_1=2$ мм³, медленно поднимается вверх. На какой глубине объём пузырька становится $V_2=3$ мм³, если глубина озера $H=6{,}5$ м? Давление воздуха на уровне поверхности воды равно нормальному атмосферному давлению. 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. Каково внутреннее сопротивление 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 $m=0{,}25$ кг каждый, скреплённые между собой лёгкой пружиной. Длина пружины в процессе движения остаётся постоянной и равна $L=18$ см. Верхний брусок соединён невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок, с грузом массой $M=2$ кг (см. рис.). Чему равна жёсткость пружины, если в нерастянутом состоянии её длина $l=15$ 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.