birmaga.ru
добавить свой файл

1

Вариант 3


Часть 1.

Выберите правильный ответ и в столбец «номер ответа» впишите только номер правильного ответа (число 1, 2 или 3).


Вопрос


Номер ответа

3.1

Скорость теплохода в стоячей воде 20 км/ч, скорость течения реки 5 км/ч. Чему равна скорость теплохода относительно берега при его движении по течению реки?

1) 25 км/ч 2) 20 км/ч 3) 15 км/ч


1

3.2

Автомобиль, двигаясь с некоторой скоростью по прямолинейной дороге, начинает разгоняться с ускорением 0,5 м/с2 и через 20 с достигает скорости 90 км/ч. С какой начальной скоростью двигался автомобиль?

1) 15 м/с 2) 25 м/с 3) 35 м/с


1

3.3

Тело, под действием силы 12 Н приобрело ускорение 4 м/с2. Масса этого тела равна

1) 1/3 кг; 2) 3 кг; 3) 48 кг


2

3.4

Состояние невесомости возникает, когда тело имеет:

1)массу равную нулю; 2) вес равный нулю; 3) скорость равную нулю

2


3.5

Чему равна масса 10 литров жидкости, если ее плотность 0,9 г/см3?

1) 0,9 кг; 2) 4,9 кг; 3) 9 кг

3


3.6

Как изменится давление идеального газа, если при неизменной средней кинетической энергии молекул их концентрация увеличится в 5 раза?


  1. Увеличится в 5 раз; 2) увеличится в 25 раз; 3) уменьшится в

5 раз.


1

3.7

Чему равно отношение конечного давления газа к начальному, если температуру газа уменьшили в 2 раза, а объем при этом уменьшился в 4 раза

1) 1/8; 2) 1/2; 3) 2


3

3.8

При работе теплового двигателя 30% внутренней энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, пошло на совершение полезной работы. Чему равен коэффициент полезного действия двигателя?

1) 70% 2) 40% 3) 30%


3

3.9


Частица массой 2 мг, заряд которой равен 2.10-8 Кл, движется под действием электрического поля с ускорением 5 м/с2. Чему равна напряженность электрического поля?

1)100 В/м; 2) 200 В/м; 3) 500 В/м


3

3.10

Чему равно напряжение между пластинами конденсатора электроемкостью 0,5 Ф, если электрический заряд на одной из пластин конденсатора +2 Кл, а на другой –2 Кл?

1) 1 В; 2) 4 В; 3) 8 В.


2

3.11

Чему равно количество теплоты, выделяющееся в электрической печи за 1 с, если сопротивление печи 60 Ом, сила тока 4 А?

1) 240 Дж; 2) 960 Дж; 3) 7200 Дж


2

3.12

При изменении силы тока в катушке на 5 А за 0,1 с в ней возникает ЭДС самоиндукции 20 В. Чему равна индуктивность катушки?

1) 0,4 Гн; 2) 2,5 Гн; 3) 1000 Гн



1

3.13

Изображение предмета, помещенного на расстоянии 20 см от собирающей линзы, получается по другую сторону линзы на таком же расстоянии от нее. Фокусное расстояние этой линзы равно

1) 10 см; 2) 20 см; 3) 40 см


1

3.14

При переходе волны из одной среды в другую не изменяется

1) частота колебаний; 2) длина волны; 3) скорость распространения волны


1

3.15

Ядро атома марганца содержит …

  1. 25 нейтронов и 55 протонов

  2. 25 протонов и 55 нейтронов

  3. 25 протонов и 30 нейтронов


3



Часть 2


В столбец ответа вписать только численное значение ответа с размерностью (если она есть). Решения и вычисления пишутся на отдельном листе.



Вопрос

Ответ

3.16

Через какое время после вспышки человек услышит звук взрыва, произведенного на расстоянии 483 м, если ветер направлен в сторону взрыва? Скорость ветра 8 м/с, скорость звука 330 м/с.


1,5 с

3.17

Брусок массой 200 кг движется по горизонтальному участку пути с ускорением 1 м/с2 под действием силы 400 Н, направленной горизонтально. Определите коэффициент трения.



0,1

3.18

Какое количество теплоты необходимо, чтобы 2 кг льда, взятого при температуре – 150 С, полностью превратить в пар при температуре 1000 С? Удельные теплоемкости льда и воды равны соответственно 2100 Дж/кг·К и 4200 Дж/кг·К, удельная теплота плавления 0,33·106 Дж/кг, парообразования - 2,1·106 Дж/кг.


5,763·106 Дж


3.19

Напряженность электрического поля плоского конденсатора равна 4·104 В/м. Расстояние между обкладками конденсатора 0,005 м, заряд на обкладках 0,03 Кл. Чему равна емкость конденсатора?


1,5·10-4 Ф

3.20

Какую максимальную кинетическую энергию имеют вырванные из лития электроны при облучении светом с частотой 1015 Гц. Работа выхода электрона 3,86·10-19 Дж.


2,74·10-19 Дж


Решения задач части 2

Задача 3.16

Введем буквенные обозначения и запишем краткое условие задачи:

s=483 м

u=8 м/с

v=330 м/с

Найти t

Решение

В неподвижном воздухе скорость распространения звука равна v=330 м/с. Когда воздушные массы движутся, т.е. дует ветер, скорость которого u=8 м/с, звуковая волна движется вместе с воздушными массами, поэтому скорость звука относительно земного наблюдателя будет равна векторной сумме скоростей . В данной задаче ветер дует от наблюдателя в сторону взрыва, т.е. скорости u и v противоположно направлены, поэтому скорость звука относительно земного наблюдателя


= 322 м/с.

Значит, звук дойдет до наблюдателя за время

с
Задача 3.17

Введем буквенные обозначения и запишем краткое условие задачи:


т= 200 кг

а=1 м/с2

F=400 Н

Найти .

Решение

В горизонтальном направлении на тело действуют две противоположно направленные силы: внешняя сила и сила трения . Направим ось Х горизонтально по направлению ускорения и запишем второй закон Ньютона в проекции на эту ось:

.

Сила трения скольжения пропорциональна модулю силы реакции опоры :

.

Поскольку при движении по горизонтальной поверхности реакция опоры уравновешена силой тяжести:

,

получаем, что



и находим коэффициент трения:

.

Задача 3.18

Введем буквенные обозначения и запишем краткое условие задачи:


= 2 кг

=2100 Дж/кг·К


=

=0,33·106 Дж/кг

=4200 Дж/кг·К

2,1·106 Дж/кг

Найти

Решение

Лед сначала нагревается до температуры плавления , затем плавится, потом нагревается вода от температуры плавления до температуры кипения , и, наконец, вода испаряется. Строго говоря, парообразование происходит во всем диапазоне температур, но при невысоких (по сравнению с ) температурах интенсивность парообразования мала, поэтому в такого рода задачах принято считать, что весь пар образовался при температуре кипения.

Запишем выражения для количества теплоты, подводимой к системе на каждом этапе. Для нагревания льда потребовалась теплота

Дж=63 кДж.

На плавление льда потребовалось количество теплоты

660 кДж.

На нагревание до температуры кипения образовавшейся изо льда воды требуется

=840 кДж.

Наконец, на испарение воды пошла теплота

=4200 кДж.


Полное количество теплоты, поглощенное системой, составляет

5763 кДж,

причем большая часть теплоты пошла именно на испарение.

Задача 3.19

Введем буквенные обозначения и запишем краткое условие задачи:

Е=4·104 В/м


м

=0,03 Кл

Найти С

Решение

По определению электроемкости,

,

где - напряжение между пластинами конденсатора. Для плоского конденсатора (однородного электрического поля внутри него) напряжение связано с напряженностью и расстоянием между пластинами соотношением:

.

Итак, для емкости получаем:

Ф.

Задача 3.20

Введем буквенные обозначения и запишем краткое условие задачи:

=1015 Гц

А=3,86·10-19 Дж

Найти Еmax

Решение

Запишем уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

.

Откуда находим максимальную кинетическую энергию фотоэлектронов:

Дж.

Вариант 4


Часть 1.

Выберите правильный ответ и в столбец «номер ответа» впишите только номер правильного ответа (число 1, 2 или 3).


Вопрос


Номер ответа

4.1

Два автомобиля движутся навстречу друг другу. Относительно Земли скорость первого автомобиля 100 км/ч, второго – 70 км/ч. Чему равен модуль скорости первого автомобиля в системе отсчета, связанной со вторым автомобилем?

1) 30 км/ч 2) 70 км/ч 3) 170 км/ч


3

4.2

Чему равен путь, пройденный телом за 5 с, если его ускорение составляет 4 м/с2, а начальная скорость равна нулю?

1) 20 м; 2) 50 м; 3) 120 м


2

4.3

Как изменится центростремительное ускорение тела, если оно будет двигаться равномерно по окружности того же радиуса со скоростью в 2 раза меньшей по модулю?

1) Увеличится в 2 раза; 2) уменьшится в 2 раза; 3) уменьшится в 4 раза


3

4.4

Работа результирующей всех сил, действующих на тело, равна изменению его

1) потенциальной энергии; 2) кинетической энергии;

3) внутренней энергии.


2

4.5

Работа, совершаемая силой тяжести, действующей на дождевую каплю массой 40 мг при ее падении с высоты 2 км, равна

1) 0,8 Дж; 2) 8 Дж; 3) 80 Дж


1


4.6

В каком процессе изменение внутренней энергии системы равно количеству переданной теплоты?

1) в изотермическом; 2) в изохорном; 3) в адиабатном


2

4.7

Как изменилась абсолютная температура идеального газа, если при увеличении объема в 3 раза его давление уменьшилось в 1,5 раза?

1) увеличилась в 2 раза; 2) уменьшилась в 2 раза; 3) не изменилась


1

4.8

Одноатомный газ, находящийся под давлением 2.105 Па, изобарно расширяется от объема 2 л до объема 5 л. Чему равно изменение его внутренней энергии?

1) 600 Дж; 2) 600 кДж; 3) 900 Дж


3

4.9


Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении заряда 5·10-9 Кл из точки с потенциалом 300 В в точку с потенциалом 100 В, равна

1) 2,5·10-9 Дж; 2) 10-6 Дж; 3) 0,4·107 Дж


2

4.10

Как изменится заряд на пластинах конденсатора, соединенного с источником тока, при уменьшении расстояния между пластинами конденсатора в 3 раза?

1) Уменьшится в 3 раза; 2) увеличится в 3 раза; 3 ) не изменится


2

4.11

Чему равен заряд, проходящий через паяльник за 2 мин, если известно, что ток в паяльнике 500 мА?

1) 60 Кл; 2) 240 Кл; 3) 1000 Кл


1

4.12


На проводник длиной 10 см, расположенный перпендикулярно линиям индукции магнитного поля, действует сила 5 Н. Сила тока в проводнике 25 А. Чему равна индукция магнитного поля?

1) 2 Тл; 2) 50 Тл; 3) 1250 Тл


1

4.13

Дифракционная решетка освещается монохроматическим светом. При уменьшении периода дифракционной решетки угловое расстояние между главными максимумами

1) не изменяется; 2) уменьшается; 3) увеличивается


3

4.14

Радиоприемник настроен на длину волны 3 м. Чтобы принимать волны длиной 1,5 м, емкость колебательного контура надо

1) увеличить в 2 раза; 2) уменьшить в 2 раза; 3) уменьшить в 4 раза


3

4.15

Период полураспада радиоактивного изотопа равен 4 часа. Какая часть атомов останется через 12 часов?

1) 1/8; 2) 1/4; 3) 1/2


1



Часть 2


В столбец ответа вписать только численное значение ответа с размерностью (если она есть). Решения и вычисления пишутся на отдельном листе.




Вопрос

Ответ

4.16

Автомобиль, первоначально двигавшийся с постоянной скоростью, затем в течение 10 с едет с ускорением 0,8 м/с2. Чему равна начальная скорость автомобиля при равноускоренном его движении, если известно, что за 10 с он прошел путь, равный 130 м?


9 м/с


4.17

Пуля, летевшая со скоростью =600 м/с, пробивает брус толщиной =11 см и продолжает лететь со скоростью =500 м/с. Какой максимальной толщины брус могла бы пробить эта пуля? Силу сопротивления при движении пули в брусе считать постоянной.



36 см


4.18

Чему равна плотность кислорода при давлении 2,49·105 Па и температуре 640 К?

1,5 кг/м3

4.19

Чему равно внутреннее сопротивление источника тока, ЭДС которого 1,1 В, если подключенный к его зажимам вольтметр показывает напряжение 1 В при сопротивлении внешней цепи 2 Ом.


0,2 Ом

4.20

Чему равна емкость конденсатора радиопередатчика, работающего на частоте 2·106 Гц, если индуктивность контура равна 8·10-6 Гн? Считать π2 = 10.


7,8·10-10 Ф



Решения задач части 2

Задача 4.16

Введем буквенные обозначения и запишем краткое условие задачи:

t =10 c

a= 0,8 м/с2

s=130 м

Найти

Решение

При равноускоренном движении зависимость пройденного пути от времени при наличии отличной от нуля начальной скорости описывается формулой


,

откуда выражаем начальную скорость

м/с.

Задача 4.17

Введем буквенные обозначения и запишем краткое условие задачи:

=600 м/с

=500 м/с

=11 см=0,11 м

Найти .

Решение.
При движении пули внутри бруса сила сопротивления, действующая на пулю, совершает отрицательную работу, за счет которой уменьшается кинетическая энергия пули. По теореме о кинетической энергии, изменение кинетической энергии тела равно совершенной над ним работе:

=А.

Работа силы сопротивления на пути отрицательна (угол между силой и перемещением составляет ) и равна

.

Если скорость пули, пролетевшей брус насквозь, изменилась от =600 м/с до =500 м/с, то изменение ее кинетической энергии равно


,
где т - масса пули, и мы можем записать:

(1).

Максимальная толщина бруса, которую смогла бы пробить такая пуля, соответствует изменению скорости пули от =600 м/с до нуля, поэтому по теореме о кинетической энергии

(2).

Решив совместно уравнения (10 и (2), находим максимальную толщину бруса:

м=36 см.

Задача 4.18

Введем буквенные обозначения и запишем краткое условие задачи:

р=2,49·105 Па

Т=649 К

М =0,032 кг/моль

Найти 

Решение

Записывая краткое условие задачи, мы учли, что газ – кислород – имеет химическую формулу и его молярная масса М =0,032 кг/моль.

Параметры состояния идеального газа – давление р, объем и абсолютная температура Т - связаны уравнением Менделеева-Клапейрона

(1),

где т масса газа, - молярная газовая постоянная. Плотность газа по определению равна

.


Выражая из (1) отношение массы к объему, получаем:

кг/м3
Задача 4.19

Введем буквенные обозначения и запишем краткое условие задачи:

Е = 1,1 В

=1 В

=2 Ом

Найти

Решение

По закону Ома для замкнутой неразветвленной цепи, сила тока определяется равенством

(1).

Вольтметр, подключенный к зажимам источника, показывает напряжение на его клеммах, которое равно напряжению на внешней нагрузке , т.е.

(2).

Выразив силу тока из уравнения (1) и подставив в уравнение (2), получаем:

.
Решая полученное уравнение относительно , находим внутреннее сопротивление источника:

Ом.

Задача 4.20

Введем буквенные обозначения и запишем краткое условие задачи:

=2·106 Гц

=8·10-6 Гн


Найти С

Решение

По формуле Томсона, собственная частота колебаний электромагнитного контура, содержащего катушку индуктивности и конденсатор емкости С, равна

.

Из этой формулы выражаем емкость:

.

Подставив числовые данные и считая π2 = 10, получаем: С=7,8·10-10 Ф.