1. Покоившееся точечное тело начинает движение вдоль оси Ox. На рисунке показан график зависимости проекции ax ускорения этого тела от времени t. Определите, какой путь в метрах прошло тело за третью секунду движения.
2. Модуль ускорения свободного падения вблизи поверхности астероида равен 0,05 м/с2. Чему будет равен модуль ускорения свободного падения вблизи поверхности другого астероида, объём которого в 27 раз больше? Оба астероида однородные, сферические и состоят из железа. Ответ выразите в м/с2.
3. Небольшая тяжёлая шайбочка A движется по инерции по гладкой горизонтальной поверхности. На рисунке показаны положения Aи A1, которые занимает эта шайбочка в моменты времени 0 с и 2 с. Эта шайбочка налетает на вторую такую же шайбочку B. После лобового соударения шайбочки слипаются и продолжают двигаться вместе. Через сколько секунд после соударения слипшиеся шайбочки окажутся в положении, обозначенном на рисунке буквой C?
4. Груз подвешен на лёгкой вертикальной пружине и совершает на ней колебания с частотой ω = 20 рад/с, двигаясь по вертикали. На какую длину растянется эта пружина, если аккуратно подвесить к ней тот же груз, не возбуждая колебаний? (Ответ дайте в сантиметрах.) Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.
5. Бусинка скользит по неподвижной горизонтальной спице. На графике изображена зависимость координаты бусинки от времени. Ось Oxпараллельна спице. На основании графика выберите два верных утверждения о движении бусинки.
1) На участке 1 проекция ускорения axбусинки отрицательна.
2) На участке 1 модуль скорости остаётся неизменным, а на участке 2 — уменьшается.
3) На участке 1 модуль скорости увеличивается, а на участке 2 — уменьшается.
4) На участке 1 модуль скорости уменьшается, а на участке 2 — остаётся неизменным.
5) В процессе движения вектор скорости бусинки менял направление на противоположное.
6. Пластилиновый шар, двигаясь по гладкой горизонтальной плоскости, столкнулся с покоящимся металлическим шаром и прилип к нему. Как в результате изменились следующие физические величины: суммарная кинетическая энергия шаров, внутренняя энергия шаров, величина суммарного импульса шаров? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ИХ ИЗМЕНЕНИЕ | |
| А) Суммарная кинетическая энергия шаров Б) Внутренняя энергия шаров В) Величина суммарного импульса шаров | 1) Увеличилась 2) Уменьшилась 3) Не изменилась |
| A | Б | В |
7. С помощью системы невесомых блоков на невесомых и нерастяжимых нитях уравновешены два груза (см. рисунок). Модуль силы натяжения участка нити ABравен T. Установите соответствие между модулями сил натяжения и участками нитей.
| УЧАСТКИ НИТЕЙ | МОДУЛИ СИЛ НАТЯЖЕНИЯ | |
| А) DC Б) EF | 1) T 2) 2T 3) 4T 4) 8T |
8. Во сколько раз уменьшится средняя кинетическая энергия движения молекул идеального газа, если давление увеличится в 2 раза, а концентрация молекул увеличится в 7 раз?
9. Идеальный газ получил количество теплоты 200 Дж и при этом внутренняя энергия газа уменьшилась на 100 Дж. Какова работа, совершенная внешними силами над газом? (Ответ дайте в джоулях.)
10. На рисунке представлены два термометра, используемые для определения относительной влажности воздуха с помощью психрометрической таблицы, в которой влажность указана в процентах.
Психрометрическая таблица представлена ниже.
| Разность показаний сухого и влажного термометров | |||||||||
Какой была относительная влажность воздуха в тот момент, когда проводилась съемка? (Ответ дайте в процентах.)
11. На рисунке в координатах p−V показан циклический процесс 1−2−3−4−1, который совершает один моль идеального одноатомного газа. Из предложенного перечня выберите два верных утверждения и укажите их номера.
1) В процессе 1−2 внутренняя энергия газа увеличивается.
2) В процесс 2−3 газ совершает положительную работу.
3) В процессе 3−4 газу сообщают некоторое количество теплоты.
4) В процессе 4−1 температура газа увеличивается в 4 раза.
5) Работа, совершённая газом в процессе 1−2, в 3 раза больше работы, совершённой над газом в процессе 3−4.
12. От одного килограмма воды, находящейся в жидком состоянии при температуре 0 °C, отводят количество теплоты 330 кДж. Как в результате этого изменяются следующие физические величины: температура воды, объём воды, внутренняя энергия воды?
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.
| ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА | ЕЁ ИЗМЕНЕНИЕ | |
| А) температура воды Б) объём воды В) внутренняя энергия воды | 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
| А | Б | В |
13. По гладким горизонтальным проводящим рельсам, находящимся в однородном вертикальном магнитном поле, движется прямая медная перемычка (см. рисунок — вид сверху). Концы рельсов соединены проводом. Определите, как направлен внутри контура, образованного рельсами, проводом и перемычкой, вектор индукции магнитного поля, создаваемого индуцированным током. Направление определите относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя). Ответ запишите словом (словами).
14. Пять одинаковых резисторов с сопротивлением r= 2 Ом соединены в электрическую цепь, схема которой представлена на рисунке. По участку AB идёт ток I= 4 А. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?
15. В центр верхней грани прозрачного кубика под углом α = 60° падает луч света (см. рисунок). Плоскость падения луча параллельна плоскости передней грани кубика (АВСD). Преломлённый луч попадает в ребро АЕ кубика. Определите показатель преломления материала, из которого изготовлен кубик. Ответ округлите до сотых долей.
16. В масс-спектрографе разные ионы, ускоренные предварительно электрическим полем до скорости v, попадают в область однородного магнитного поля с индукцией B, в котором они движутся по дуге окружности радиусом R. В таблице представлены следующие данные: начальная скорость иона v, с которой он влетает в магнитное поле с индукцией B= 1 Тл, и радиус R окружности, описываемой этим ионом в магнитном поле.
Выберите два верных утверждения, которые можно сделать на основании данных, приведённых в таблице.
| v, км/с | |||||
| R, мм | 2,08 | 4,16 | 6,24 | 8,32 | 12,5 |
1) Все ионы, с которыми проводят эксперименты, имеют отрицательный электрический заряд.
2) Все ионы, с которыми проводят эксперименты, могут иметь разные массы.
3) Удельный заряд (отношение заряда иона к его массе) всех ионов, участвующих в эксперименте, одинаков и равен ≈4,8*107 Кл/кг.
4) Все ионы, с которыми проводят эксперименты, имеют одинаковые массы.
5) Заряд всех ионов, участвующих в эксперименте, одинаков.
17. Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 0,2 мкФзаряженного до напряжения 10 В катушки индуктивностью 2 мГн и разомкнутого ключа. После замыкания ключа, которое произошло в момент времени t = 0 в контуре возникли собственные электромагнитные колебания. Установите соответствие между зависимостями, полученными при исследовании этих колебаний (см. левый столбец), и формулами, выражающими эти зависимости (см. правый столбец; коэффициенты в формулах выражены в соответствующих единицах СИ без кратных и дольных множителей).
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ЗАВИСИМОСТЬ | ФОРМУЛА | ||
| А) Зависимость напряжения на конденсаторе от времени Б) Зависимость силы тока, текущего через катушку, от времени | 1) 10*Sin(5*104t) 2) 10*Cos(5*104t) 3) 0,1*Sin(5*104t) 4) 0,1*Cos(5*104t) | ||
18. В первой экспериментальной установке отрицательно заряженная частица влетает в однородное магнитное поле так, что вектор скоростиперпендикулярен индукции магнитного поля (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор скорости такой же частицы параллелен напряжённости электрического поля (рис. 2).
Установите соответствие между экспериментальными установками и траекториями движения частиц в них.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ | ТРАЕКТОРИЯ | |
| А) в первой установке Б) во второй установке | 1) прямая линия 2) окружность 3) спираль 4) парабола |
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
19. Электронная оболочка электрически нейтрального атома криптона содержит 36 электронов. Сколько нейтронов содержится в ядрах изотопов криптона−78 и криптона−86?
В ответе запишите только числа, не разделяя их пробелом или другим знаком.
| Число нейтронов в ядре криптона−78 | Число нейтронов в ядре криптона−86 |
20. Какой цифрой обозначен на диаграмме столбик, соответствующий доле атомов радиоактивного изотопа, распавшихся по прошествии интервала времени, равного половине периода полураспада?
21. При освещении металлической пластины светом наблюдается фотоэффект. Длину волны света λплавно изменяют. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от длины волны падающего света эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ГРАФИКИ | ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | |
| 1) работа выхода фотоэлектрона из металла 2) импульс падающего на металл фотона 3) сила фототока 4) максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов | |
| A | Б | |
22. Чтобы определить массу гвоздя, на рычажные весы несколько раз кладут по N = 50 таких гвоздей. Взвешивание показывает, что их общая масса M= (300 ± 5) г. Чему равна масса одного гвоздя? (Ответ дайте в граммах, значение и погрешность запишите слитно без пробела.)
23. Массивный груз, покоящийся на горизонтальной опоре, привязан к лёгкой нерастяжимой верёвке, перекинутой через идеальный блок. К верёвке прикладывают постоянную силу направленную под углом α = 300 к горизонту (см. рисунок). Зависимость модуля ускорения груза от модуля силы представлена на графике. Чему равна масса груза? (Ответ дайте в кг с точностью до десятых.)
24. Рассмотрите таблицу, содержащую некоторые характеристики планет Солнечной системы. Размеры и параметры орбит даны в сравнении с планетой Земля.
| Имя | Диаметр | Масса | Орбитальный радиус (а. е.) | Период обращения (земных лет) | Период вращения (земных суток) |
| Нептун | 3,9 | 17,2 | 30,1 | 0,67 | |
| Уран | 14,6 | 19,2 | 0,72 | ||
| Сатурн | 9,5 | 95,2 | 9,5 | 29,5 | 0,43 |
| Юпитер | 11,2 | 5,2 | 11,9 | 0,41 | |
| Марс | 0,53 | 0,11 | 1,5 | 1,9 | |
| Земля | |||||
| Венера | 0,95 | 0,82 | 0,72 | 0,62 | |
| Меркурий | 0,38 | 0,06 | 0,39 | 0,24 | 58,6 |
Выберите дваутверждения, которые соответствуют характеристикам планет.
1) Линейная скорость вращения по орбите у Сатурна больше, чем у Урана.
2) Ускорение свободного падения на Венере составляет примерно 3,1 м/с2.
3) Угловая скорость вращения Марса относительно собственной оси вращения больше, чем у Земли.
4) Средняя плотность Венеры почти в 10 раз меньше средней плотности Сатурна.
5) Вторая космическая скорость для Нептуна больше, чем для Урана.
25. В закрытом сосуде находится 2 г водяного пара под давлением 50 кПа и при температуре 100 ºС. Не изменяя температуры, объём сосуда уменьшили в 4 раза. Найдите массу образовавшейся при этом воды. Ответ приведите в граммах.
26. В большом сосуде с жёсткими стенками закрытом подвижным поршнем находятся воздух и насыщенный водяной пар при температуре 100 °C. Давление в сосуде равно 300 кПа. Поршень переместили, поддерживая температуру содержимого сосуда постоянной. При этом половина водяного пара сконденсировалась. Какое давление (в кПа) установилось в сосуде?
27. Иголка высотой 5 см расположена перпендикулярно главной оптической оси тонкой собирающей линзы на расстоянии 40 см от линзы. Оптическая сила линзы 4 дптр. Чему равна высота изображения иголки? Ответ приведите в метрах.
28. Известно, что быстрый поток воды в горных реках легко переворачивает тяжёлые камни. Проанализируйте, основываясь на физических законах и закономерностях, это явление, считая для упрощения, что поток воды плотностью ρ, движущийся со скоростью v, «упирается» в кубический камень с ребром aи останавливается в пределах его поперечного сечения S= a2, создавая силу F, называемую «скоростным напором». Оцените, во сколько раз увеличится масса переворачиваемых камней, если скорость воды возрастёт в 3 раза (селевой поток)?
29. Небольшое тело бросили под углом α = 30º к горизонтальной плоскости с начальной скоростью V0= 40 м/c. В верхней точке траектории в него попало другое тело такой же массы, брошенное с той же плоскости вертикально вверх с начальной скоростью u0= 25 м/c, и оба тела в результате абсолютно неупругого удара слиплись и полетели дальше вместе (см. рисунок). На каком расстоянии l от места броска второго тела слипшиеся тела упадут на горизонтальную плоскость? Сопротивлением воздуха можно пренебречь.
30. Одноатомный идеальный газ неизменной массы совершает циклический процесс, показанный на рисунке. За цикл газ отдаёт холодильнику количество теплоты |Qх| = 8 кДж. Какую работу газ совершает при переходе из состояния 1 в состояние 2?
31. В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ Кзамкнут. Заряд конденсатора 2 мкКл, ЭДС батарейки 24 В, её внутреннее сопротивление 5 Ом,сопротивление резистора 25 Ом. Найдите количество теплоты, которое выделяется на резисторе после размыкания ключа К в результате разряда конденсатора. Потерями на излучение пренебречь.
32. Согласно гипотезе де Бройля, все частицы обладают волновыми свойствами. Длина волны для частицы массой m имеющей скорость v составляет λ = h / m*v, где h = 6,6*10-34 Дж*с — постоянная Планка. Для того, чтобы можно было применять модель идеального газа, среднее расстояние l между молекулами газа должно быть, в частности, гораздо больше λ. При какой температуре T для инертного газа гелия λ ≈ l,если концентрация его молекул равна n=2,7*1025 м-3?
Масса молекулы гелия равна 6,6*10-24 кг.