На рисунке показана зависимость температуры металлической детали массой 2 кг от переданного ей

Обновлено: 19.05.2024

Задания Д1 B1 № 6108

Небольшое тело движется вдоль горизонтальной оси OX. В момент времени t = 0 координата этого тела равна x₀ = 2 м. На рисунке приведена зависимость проекции скорости υ_x этого тела на ось OX от времени t.

На каком из следующих рисунков правильно показана зависимость координаты x этого тела от времени?

Из графика видно, что скорость изменяется линейно, то есть движение равноускоренное. Найдём из графика начальную скорость тела, она равна 4 м/с, и ускорение, оно равно −1 м/с 2 . Кордината тела при равноускоренном движении определяется формулой: Подставив значения начальной координаты, начальной скорости и ускорения в данную формулу, получим:

x = 2 + 4t − 0,5t 2 .

Такой зависимости соответствует зависимость, изображённая на рисунке 3.

Правильный ответ указан под номером 3.

Задания Д1 B1 № 6143

Небольшое тело движется вдоль горизонтальной оси OX. В момент времени t = 0 координата этого тела равна x₀ = −2 м. На рисунке приведена зависимость проекции скорости v этого тела на ось OX от времени t.

Из графика видно, что скорость изменяется линейно, то есть движение равноускоренное. Найдём из графика начальную скорость тела, она равна 4 м/с, и ускорение, оно равно −2 м/с 2 . Путь, пройденные при равноускоренном движении вычисляется по формуле Подставим значения начальной координаты, начальной скорости и ускорения в данную формулу, получим:

Такой зависимости соответствует зависимость, изображённая на рисунке 4.

Правильный ответ указан под номером 4.

Аналоги к заданию № 6108: 6143 Все

Здравствуйте, не могли бы вы объяснить, как из последней формулы вы поняли, что это 4-ый график?

Последняя формула показывает параболическую зависимость, ветви которой направлены вниз.

А откуда взялись значения начальной координаты?

Из условия: «В момент времени t = 0 координата этого тела равна x₀ = −2 м».

Тип 8 № 1007

На рисунке приведена зависимость температуры твердого тела от полученного им количества теплоты. Масса тела 2 кг. Какова удельная теплоемкость вещества этого тела? Ответ приведите в джоулях на килограмм на градус Кельвина.

Из графика видно, что, получив тело нагрелось на Следовательно, удельная теплоемкость вещества этого тела равна

Почему 2500? 500/200=2,5

В числителе стоит единица измерения "кДж", это еще три нуля.

Тип 8 № 1008

Из графика видно, что, получив тело нагрелось на Следовательно, удельная теплоёмкость вещества этого тела равна

Тип 1 № 8387

Небольшое тело движется вдоль горизонтальной оси Ox. В момент времени координата этого тела равна На рисунке приведена зависимость проекции скорости этого тела на ось Ox от времени Чему равна координата тела в момент времени ?

Из графика видно, что скорость изменяется линейно, то есть движение равноускоренное. Найдём из графика начальную скорость тела, она равна 4 м/с, и ускорение, оно равно –1 м/с 2 . Координата тела при равноускоренном движении определяется формулой: Подставив значения начальной координаты, начальной скорости и ускорения в данную формулу, получим:

В момент времени координата тела равна

Тип 1 № 8388

Из графика видно, что скорость изменяется линейно, то есть движение равноускоренное. Найдём из графика начальную скорость тела, она равна 4 м/с, и ускорение, оно равно –2 м/с 2 . Координата тела при равноускоренном движении определяется формулой: Подставив значения начальной координаты, начальной скорости и ускорения в данную формулу, получим:

Тип 10 № 8861

На рисунке приведена зависимость давления p идеального газа, количество вещества которого равно ν = 1 моль, от его объёма V в процессе 1−2−3−4−5−6−7−8.

На основании анализа графика выберите все верные утверждения.

1) Работа газа в процессе 2−3 в 2 раза больше, чем работа газа в процессе 6−7.

2) В процессе 2−3 газ совершил в 4 раза большую работу, чем в процессе 6−7.

3) Температура газа в состоянии 3 меньше температуры газа в состоянии 7.

4) Температура газа в состоянии 2 равна температуре газа в состоянии 4.

5) Количество теплоты, отданное газом в процессе 3−4, в 4 раза больше количества теплоты, которое газ отдал в процессе 7−8.

На диаграмме p — V работа газа равна площади фигуры под графиком. Работа газа в процессе 2−3 равна работа в процессе 6−7 — что в 4 раза меньше чем в процессе 2−3 (утверждение 2 верно).

Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, температура газа является функцией его объема и давления:

В состоянии 3 температура газа равна в состоянии 7 — откуда следует, что утверждение 3 неверно.

В состоянии 2 температура газа равна а в состоянии 4 — а значит, утверждение 4 верно.

Согласно первому началу термодинамики Процессы 3−4 и 7−8 — изохорные. В этих процессах работа газа равна нулю, а внутренняя энергия изменяется следующим образом:

Отданное газом количество теплоты равно:

А значит, количество теплоты, отданное газом в процессе 3−4, в 4 раза больше количества теплоты, которое газ отдал в процессе 7−8 (утверждение 5 верно).

Тип 10 № 8903

На рисунке приведена зависимость давления p идеального газа, количество вещества которого равно ν = 2 моль, от его объёма V в процессе 1−2−3−4−5−6−7−8.

1) Работа газа в процессе 6–7 больше работы, которую совершили внешние силы над газом в процессе 4–5.

2) Температура газа в состоянии 8 выше температуры газа в состоянии 7.

3) В процессе 3–4 работа газа отрицательна.

4) Температура газа в состоянии 6 выше температуры газа в состоянии 2.

5) Изменение температуры газа в процессе 1–2 больше изменения температуры газа в процессе 5–6.

На диаграмме p — V работа газа равна площади фигуры под графиком. Работа газа в процессе 6–7 равна работа внешних сил над газом в процессе 4–5 равна (утверждение 1 верно).

Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, температура газа связана с его объёмом и давлением соотношением В состоянии 8 температура газа равна в состоянии 7 — (утверждение 2 неверно).

В процессе 3–4 объём газа не изменяется, а значит, его работа равна нулю (утверждение 3 неверно).

В состоянии 2 температура газа равна а в состоянии 6 — (утверждение 4 верно).

Изменение температуры газа в процессе 1–2 равно изменения температуры газа в процессе 5–6 равно (утверждение 5 неверно).

Аналоги к заданию № 8861: 8903 Все

Задания Д10 B19 № 2214

На рисунке приведена зависимость от времени числа не распавшихся ядер в процессе радиоактивного распада для трех изотопов. Для какого из них период полураспада наибольший?

4) у всех одинаков

Период полураспада — это время, в течение которого распадается половина наличного числа радиоактивных атомов. Из графика видно, что максимальное время для распада половины ядер требуется ядрам изотопа В. Значит, у изотопа В максимальный период полураспада.

У изотопа В число ядер уменьшается примерно на 2,8 клетки, а у изотопа А примерно на 1,9 клеток за то же время.

Разве это не означает, что период полураспада изотопа А наибольший?

Период полураспада не зависит от того, сколько именно ядер распадается. Ясно, что чем меньше ядер изначально было, тем меньше распадов мы наблюдаем, и наоборот. Период полураспада определяется временем, за которое число ядер уменьшается в два раза. Из графика видно, что изотопам А и Б требуется по 1 единице времени, чтобы их количество сократилось вдвое. А вот изотопу В на это требуется полторы единицы времени. Поэтому правильный ответ 3.

Тип 8 № 7286

На рисунке приведена зависимость количества теплоты Q, сообщаемой телу массой 2 кг, изначально находившемуся в твёрдом состоянии, от температуры t этого тела. Чему равна удельная теплота парообразования вещества, из которого состоит это тело? Ответ укажите в килоджоулях на килограмм.

Из графика видно, что парообразование происходит при Формула расчёта удельной теплоты парообразования

Тип 8 № 7318

На рисунке приведена зависимость количества теплоты Q, сообщаемой телу массой 2 кг, изначально находившемуся в твёрдом состоянии, от температуры t этого тела. Чему равна удельная теплота плавления вещества, из которого состоит это тело? Ответ укажите в килоджоулях на килограмм.

Из графика видно, что плавление происходит при Формула расчёта удельной теплоты плавления

Аналоги к заданию № 7286: 7318 Все

Тип 14 № 26724

На рисунке приведена зависимость силы тока от времени при свободных

электромагнитных колебаниях в идеальном колебательном контуре. Каким станет период свободных колебаний силы тока в этом контуре, если катушку в нём заменить на другую, индуктивность которой в 4 раза больше? Ответ дайте в микросекундах.

Из графика следует, что период свободных колебаний сила тока в контуре равен 4 мкс. Из формулы периода электрических колебаний в контуре следует, что при увеличении индуктивности катушки в 4 раза период колебаний увеличится в 2 раза и станет равным 8 мкс.

Задания Д9 B15 № 7292

В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. Зависимость силы тока I в катушке от времени t для данного контура приведена на рисунке. На каком из следующих рисунков правильно изображена зависимость заряда q конденсатора от времени?

В колебательном контуре сила тока является первой производной по времени от заряда: Из графика видно, что зависимость силы тока от времени может быть описана выражением: Тогда зависимость заряда конденсатора от времени будет описываться выражением: Данному выражению соответствует график под номером 4.

Задания Д9 B15 № 7324

изображена зависимость заряда q конденсатора от времени?

В колебательном контуре сила тока является первой производной по времени от заряда: Из графика видно, что зависимость силы тока от времени может быть описана выражением: Тогда зависимость заряда конденсатора от времени будет описываться выражением: Амплитуда заряда Данному выражению соответствует график под номером 1.

Аналоги к заданию № 7292: 7324 Все

У вас вроде бы ошибка. Амплитуда заряда по формуле первообразной получается 0,63 килоКулон, а не 1нК.

Амплитуда заряда равна

А почему, к примеру, не 4?

Откуда Вы взяли, что W=1c^-1?

Задания Д23 № 3349

С использованием нагревателя известной мощности исследовалась зависимость температуры 1 кг вещества от количества теплоты, полученного от нагревателя. Результаты измерений указаны на рисунке точками. Чему примерно равна удельная теплоёмкость данного вещества? Ответ приведите в килоджоулях на килограмм на градус Цельсия с точностью до

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела массой 1 кг на температуру t, определяется выражением Таким образом, удельная теплоемкость представляет собой коэффициент пропорциональности между Q и t, выразим теплоемкость из этой формулы:

На графике приведена зависимость температуры вещества массой 1 кг от переданного ему тепла. Аппроксимируем результаты измерений с учетом погрешностей линейной зависимостью. Для определения величины теплоемкости необходимо знать величину графически ее можно найти, как котангенс угла наклона проведенной нами прямой. Определив котангенс (для этого можно взять любую удобную точку на прямой), получаем приблизительное значение удельной теплоемкости:

Тип 24 № 7933

В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается жёлтым светом, в результате чего в цепи возникает ток (рисунок 1). Зависимость показаний амперметра I от напряжения U между анодом и катодом приведена на рисунке 2. Используя законы фотоэффекта и предполагая, что отношение числа фотоэлектронов к числу поглощённых фотонов не зависит от частоты света, объясните, как изменится представленная зависимость I(U), если освещать катод зелёным светом, оставив мощность поглощённого катодом света неизменной.

1. При изменении света с жёлтого на зелёный его длина волны уменьшится, частота увеличится (ν_з > ν_ж).

2. Работа выхода электронов из материала не зависит от частоты падающего света, поэтому в соответствии с уравнением Эйнштейна для фотоэффекта: hυ = A_вых + E_max — увеличится максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов E_max. Так как то увеличится и модуль запирающего напряжения U_з.

3. Мощность поглощённого света связана с частотой волны ν соотношением P = N_φE_φ = N_φhν, где N_φ — число фотонов, падающих на катод за 1 с, E_φ= hν — энергия одного фотона (соотношение Планка). Так как мощность света не изменилась, а энергия фотонов E_φ увеличилась, то уменьшится число фотонов, падающих на катод за 1 с.

4. Сила тока насыщения I_нас определяется числом выбитых светом за 1 с электронов N_e, которое пропорционально числу падающих на катод за 1 с фотонов, поэтому сила тока насыщения уменьшится.

Ответ: точка отрыва графика от горизонтальной оси U сдвинется влево, горизонтальная асимптота графика I_нас сдвинется вниз.

Демоверсия ЕГЭ 2020 по физике

Демоверсия ЕГЭ 2020 по физике с ответами. Экзаменационная работа включает в себя 32 задания. На выполнение экзаменационной работы по физике отводится 235 минут.

Ответами к заданиям 1–24 являются слово, число или последовательность цифр или чисел.

1. Из двух городов навстречу друг другу с постоянной скоростью движутся два автомобиля. На графике показано изменение расстояния между автомобилями с течением времени. Каков модуль скорости первого автомобиля в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем?

2. Два одинаковых маленьких шарика массой m каждый, расстояние между центрами которых равно r, притягиваются друг к другу с силами, равными по модулю 0,2 пН. Каков модуль сил гравитационного притяжения двух других шариков, если масса каждого из них равна 2m, а расстояние между их центрами равно 2r?

3. Максимальная высота, на которую шайба массой 40 г может подняться по гладкой наклонной плоскости относительно начального положения, равна 0,2 м. Определите кинетическую энергию шайбы в начальном положении. Сопротивлением воздуха пренебречь.

4. Человек несёт груз на легкой палке (см. рисунок).

Чтобы удержать в равновесии груз весом 80 Н, он прикладывает к концу B палки вертикальную силу 30 Н. OB = 80 см. Чему равно OA?

5. В таблице представлены данные о положении шарика, прикрепленного к пружине и колеблющегося вдоль горизонтальной оси Ох, в различные моменты времени.

Из приведенного ниже списка выберите два правильных утверждения относительно этих колебаний.

1) Потенциальная энергия пружины в момент времени 2,0 с максимальна.
2) Период колебаний шарика равен 4,0 с.
3) Кинетическая энергия шарика в момент времени 1,0 с минимальна.
4) Амплитуда колебаний шарика равна 30 мм.
5) Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени 2,0 с минимальна.

6. Деревянный шарик плавает в стакане с водой. Как изменятся сила тяжести, действующая на шарик, и глубина погружения шарика в жидкость, если он будет плавать в подсолнечном масле?

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.

Сила тяжести, действующая на шарик

Глубина погружения шарика в жидкость

7. После удара в момент t = 0 шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости со скоростью υ₀, как показано на рисунке. В момент t₀ шайба вернулась в исходное положение. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы.

Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) полная механическая энергия E_мех
2) проекция импульса p_y
3) кинетическая энергия E_к
4) координата у

8. В ходе эксперимента давление разреженного газа в сосуде снизилось в 5 раз, а средняя энергия теплового движения его молекул уменьшилась в 2 раза. Во сколько раз уменьшилась при этом концентрация молекул газа в сосуде?

9. На рисунке показано расширение газообразного гелия двумя способами: 1-2 и 3-4.

Найдите отношение A₁₂/A₃₄ работ газа в процессах 1-2 и 3-4.

10. На рисунке показана зависимость температуры металлической детали массой 2 кг от переданного ей количества теплоты.

Чему равна удельная теплоемкость металла?

11. Сосуд разделен на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В начальный момент времени в левой части сосуда содержится 4 моль гелия, в правой – 40 г аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул аргона. Температура газов одинаковая и остается постоянной.

Выберите два верных утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.

1) Концентрация гелия в правой части сосуда в 2 раза меньше, чем аргона.
2) Отношение давления газов в правой части сосуда к давлению газа в левой части равно 1,5.
3) В правой части сосуда общее число молекул газов меньше, чем в левой части.
4) Внутренняя энергия гелия и аргона одинакова.
5) В результате установления равновесия давление в правой части сосуда увеличилось в 3 раза.

12. Температуру холодильника тепловой машины Карно понизили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа газа за цикл?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась

КПД тепловой машины

Работа газа за цикл

13. Положительный точечный заряд +q находится в поле двух неподвижных точечных зарядов: положительного +Q и отрицательного –Q (см. рисунок).

Куда направлено относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) ускорение заряда +q в этот момент времени, если на него действуют только заряды +Q и –Q? Ответ запишите словом (словами).

14. Пять одинаковых резисторов с сопротивлением R = 1 Ом соединены в электрическую цепь, через которую течёт ток I = 2 А (см. рисунок).

Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?

15. На рисунке показан график зависимости магнитного потока, пронизывающего контур, от времени.

На каком из участков графика (1, 2, 3 или 4) в контуре возникает максимальная по модулю ЭДС индукции?

16. Плоский воздушный конденсатор ёмкостью С₀, подключенный к источнику постоянного напряжения, состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии d₀ друг от друга. Расстояние между пластинами меняется со временем так, как показано на графике.

Выберите два верных утверждения, соответствующих описанию опыта.

1) В момент времени t₄ емкость конденсатора увеличилась в 5 раз по сравнению с первоначальной (при t = 0).
2) В интервале времени от t₁ до t₄ заряд конденсатора возрастает.
3) В интервале времени от t₁ до t₄ энергия конденсатора равномерно уменьшается.
4) В промежутке времени от t₁ до t₄ напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора остаётся постоянной.
5) В промежутке времени от t₁ до t₄ напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора убывает.

Альфа-частица движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся ускорение альфа-частицы и частота её обращения, если уменьшить ее кинетическую энергию?

Ускорение α-частицы

Частота обращения α-частицы

18. Исследуется электрическая цепь, собранная по схеме, представленной на рисунке.

Определите формулы, которые можно использовать для расчётов показаний амперметра и вольтметра. Измерительные приборы считать идеальными.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ПОКАЗАНИЯ ПРИБОРОВ

А) показания амперметра
Б) показания вольтметра

ФОРМУЛЫ

19. На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Под названием каждого элемента приведены массовые числа его основных стабильных изотопов. При этом нижний индекс около массового числа указывает (в процентах) распространенность изотопа в природе.

Укажите число протонов и число нейтронов в ядре самого распространенного стабильного изотопа лития.

Число протонов

Число нейтронов

20. Образец радиоактивного висмута находится в закрытом сосуде. Ядра висмута испытывают α-распад с периодом полураспада пять суток. Какая доля (в процентах) от исходно большого числа ядер этого изотопа висмута распадётся за 15 суток?

21. На металлическую пластинку падает пучок монохроматического света. При этом наблюдается явление фотоэффекта.

На графике А представлена зависимость энергии фотонов, падающих на катод, от физической величины x₁, а на графике Б – зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов от физической величины x₂.

Какая из физических величин отложена на горизонтальной оси на графике А и какая – на графике Б?

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА x

1) длина волны
2) массовое число
3) заряд ядра
4) частота

22. Пакет, в котором находится 200 шайб, положили на весы. Весы показали 60 г. Чему равна масса одной шайбы по результатам этих измерений, если погрешность весов равна ±10 г? Массу самого пакета не учитывать.

23. Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять аналогичных электрических цепей (см. рисунок) с различными источниками и внешними сопротивлениями, характеристики которых указаны в таблице.

Какие две цепи необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте исследовать зависимость силы тока, протекающего в цепи, от внешнего сопротивления.

24. Рассмотрите таблицу, содержащую сведения о ярких звездах.

Выберите все верные утверждения, которые соответствуют характеристикам звезд.

1) Температура звезды α Центавра А соответствует температуре звезд спектрального класса О.
2) Звезда Ригель является сверхгигантом.
3) Наше Солнце относится к гигантам спектрального класса B.
4) Средняя плотность звезды Сириус В больше, чем у Солнца.
5) Звезда ε Возничего В относится к звёздам главной последовательности на диаграмме Герцшпрунга – Рессела.

Ответом к заданиям 25 и 26 является число.

25. Медный прямой проводник расположен в однородном магнитном поле, модуль вектора магнитной индукции которого равен 20 мТл. Силовые линии магнитного поля направлены перпендикулярно проводнику. К концам проводника приложено напряжение 3,4 В. Определите площадь поперечного сечения проводника, если сила Ампера, действующая на него, равна 6 Н. Удельное сопротивление меди равно 1,7·10 –8 Ом·м.

26. В опыте по изучению фотоэффекта фотоэлектроны тормозятся электрическим полем. При этом измеряется запирающее напряжение. В таблице представлены результаты исследования зависимости запирающего напряжения U, от длины волны λ падающего света.

Запирающее напряжение U, В	0,4	0,6
Длина волны света λ, нм	546	491

Чему равна постоянная Планка по результатам этого эксперимента? Ответ округлите до десятых.

27. 1 моль разреженного гелия участвует в циклическом процессе 1–2–3–4–1, график которого изображён на рисунке в координатах V–T, где V – объем газа, Т – абсолютная температура. Постройте график цикла в координатах p–V, где р – давление газа, V – объем газа. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, объясните построение графика. Определите, во сколько раз работа газа в процессе 2–3 больше модуля работы внешних сил в процессе 4–1.

Полное правильное решение каждой из задач 28–32 должно содержать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчеты с численным ответом и при необходимости рисунок, поясняющий решение.

28. Брусок массой 2 кг движется по горизонтальному столу. На тело действует сила F под углом α = 30° к горизонту (см. рисунок).

Коэффициент трения между бруском и столом равен 0,3. Каков модуль силы F, если модуль силы трения, действующей на тело, равен 7,5 Н?

29. Два небольших шара массами m₁ = 0,2 кг и m₂ = 0,3 кг закреплены на концах невесомого стержня AB, расположенного горизонтально на опорах C и D (см. рисунок).

Расстояние между опорами l = 0,6 м, а расстояние AC равно 0,2 м. Чему равна длина стержня L, если сила давления стержня на опору D в 2 раза больше, чем на опору C? Сделайте рисунок с указанием внешних сил, действующих на систему тел «стержень – шары».

30. Гелий в количестве ν = 3 моль изобарно сжимают, совершая работу A₁ = 2,4 кДж. При этом температура гелия уменьшается в 4 раза: T₂ = T₁/T₄. Затем газ адиабатически расширяется, при этом его температура изменяется до значения T₃ = T₁/8. Найдите работу газа А₂ при адиабатном расширении. Количество вещества в процессах остается неизменным.

31. Маленький шарик массой m с зарядом q = 5 нКл, подвешенный к потолку на легкой шелковой нитке длиной l = 0,8 м, находится в горизонтальном однородном электростатическом поле E с модулем напряженности поля E = 6 ⋅ 10 5 В/м (см. рисунок).

Шарик отпускают с нулевой начальной скоростью из положения, в котором нить вертикальна. В момент, когда нить образует с вертикалью угол α = 30°, модуль скорости шарика υ = 0,9 м/с. Чему равна масса шарика m? Сопротивлением воздуха пренебречь.

32. Квадратная проволочная рамка со стороной l = 10 см находится в однородном магнитном поле с индукцией B. На рисунке изображена зависимость проекции вектора B на перпендикуляр к плоскости рамки от времени.

Какое количество теплоты выделится в рамке за время t = 10 с, если сопротивление рамки R = 0,2 Ом?

Тренировочные варианты «Школково». Демоверсия 2020

Из двух городов навстречу друг другу с постоянной скоростью движутся два автомобиля. На графике показано изменение расстояния между автомобилями с течением времени. Каков модуль скорости первого автомобиля в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем?

За 60 минут расстояние между автомобилями изменилось с 144 км до 0 км, то есть автомобили встретились. Вычислим скорость первого автомобиля в системе отсчёта, связанной со вторым автомобилем: \[v=\dfrac>>=40\text< м/с>\]

Два одинаковых маленьких шарика массой $m$ каждый, расстояние между центрами которых равно $r$ , притягиваются друг к другу с силами, равными по модулю 0,2 пН. Каков модуль сил гравитационного притяжения двух других шариков, если масса каждого из них равна $2m$ , а расстояние между их центрами равно $2r$ ? Ответ дайте в пН.

Сила взаимодействия шариков: \[F=G\dfrac\] Во втором случае: \[F=G\dfrac=G\dfrac\] То есть сила не изменилась

Максимальная высота, на которую шайба массой 40 г может подняться по гладкой наклонной плоскости относительно начального положения, равна 0,2 м. Определите кинетическую энергию шайбы в начальном положении. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Из закона сохранения энергии: \[E_k=mgh=0,04\text< кг>\cdot 10\text< Н/кг>\cdot 0,2\text< м>=0,08\text< Дж>\]

Человек несёт груз на лёгкой палке (см. рисунок). Чтобы удержать в равновесии груз весом 80 Н, он прикладывает к концу B палки вертикальную силу 30 Н. OB = 80 см. Чему равно OA. Ответ дайте в см.

Из правила моментов: \[F_1 \cdot OA=F_2 \cdot OB \Rightarrow OA= \dfrac=\dfrac\cdot 80\text< см>>>=30\text< см>\] Где $F_1$ и $F_2$ – силы, приложенные к концам ОА и ОВ соответственно.

Прикрепленный к пружине груз колеблется вдоль горизонтальной оси $Ox$ . На основании данных, предоставленных в таблице, выберите два верных утверждения и укажите их номера. \[\begin <|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|>\hline t \text & 0,0 & 0,2 & 0,4 & 0,6 & 0,8 & 1,0 & 1,2 & 1,4 & 1,6 & 1,8 & 2,0 & 2,2 & 2,4 & 2,6&2,8&3,0&3,2\\ \hline \text&0&5&9&12&14&15&14&12&9&5&0&-5&-9&-12&-14&-15&-14\\ \hline \end\]
1) Потенциальная энергия пружины в момент времени 2 с максимальна.
2) Период колебаний шарика равен 4,0 с.
3) Кинетическая энергия шарика в момент времени 1 с минимальна.
4) Амплитуда колебаний шарика равна 30 мм.
5) Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени 2,0 с минимальна.

Утверждение 1 – $\color>$
1) Растяжение пружины в $t=2,0$ с минимально, следовательно, потенциальная энергия тоже минимальна.
Утверждение 1 – $\color>$
2) Да, из таблицы видно, что период равен 4,0 с.
Утверждение 2 – $\color>$
3) В момент времени $t=1,0$ с потенциальная энергия пружины максимальная, следовательно, кинетическая энергия минимальна.
Утверждение 3 – $\color>$
4) Амплитуда равна 15 мм.
Утверждение 4 – $\color>$
5) Полная механическая энергия не изменяется во время процесса.
Утверждение 5 – $\color>$

Деревянный шарик плавает в стакане с водой. Как изменятся сила тяжести, действующая на шарик, и глубина погружения шарика в жидкость, если он будет плавать в подсолнечном масле? 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.

А) Масса шарика не изменяется, следовательно, не изменяется и сила тяжести, действующая на шарик.
Б) В случае плавания деревенного шарика, силу тяжести уравновешивает сила Архимеда, равная \[F_A=\rho g V,\] где $\rho$ – плотность жидкости, $V$ – объем погруженной части.
Так как плотность жидкости уменьшилась, то объем погруженной части должен увеличиться.

После удара в момент $t = 0$ шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости со скоростью $v_0$ , как показано на рисунке. В момент $t_0$ шайба вернулась в исходное положение.

Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) полная механическая энергия $E_>$
2) проекция импульса $p_y$
3) кинетическая энергия $E_k$
4) координата $y$

Полная механическая энергия является величиной постоянной. Кинетическая энергия тела не может быть отрицательной, а также она должна была уменьшаться с подъемом.
Проекция ускорения на ось Oy остаётся постоянной, следовательно, проекция импульса $p_y$ изменяется линейно. Также заметим, что проекция импульса $p_y$ в начале движения положительна и максимальна, а в конце движения – отрицательна. То есть второй график – это проекция импульса $p_y$ .
Первый график выбрали методом исключения. (также можно заметить, что это парабола, что является графиком равноускоренного движения.)

В ходе эксперимента давление разреженного газа в сосуде снизилось в 5 раз, а средняя энергия теплового движения его молекул уменьшилась в 2 раза. Во сколько раз уменьшилась при этом концентрация молекул газа в сосуде

Средняя кинетическая энергия: \[E=\dfrackT\] Значит температура тоже уменьшилась в 2 раза.
Из основного уравнения МКТ: \[p=nkT\] Если давление упало в 5 раз, а температура упала лишь в 2, то концентрация упадет в 2,5 раз.

На рисунке показано расширение газообразного гелия двумя способами: 1–2 и 3–4. Найдите отношение $\dfrac>>$ работ газа в процессах 1–2 и 3–4.

Работа в изобарном процессе: \[A=p\Delta V\] Откуда отношение: \[\dfrac>>=\dfrac=1\]

На рисунке показана зависимость температуры металлической детали массой 2 кг от переданного ей количества теплоты. Чему равна удельная теплоёмкость металла?

За 36 кДж температура заготовки поднялась на 20 К, следовательно, теплоёмкость равна: \[Q=cm\Delta T \Rightarrow c= \dfrac= \dfrac>\cdot 20\text< К>>=900\text< Дж/(кг$\cdot$ К)>\]

Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В начальный момент времени в левой части сосуда содержится 4 моль гелия, в правой – 40 г аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул аргона. Температура газов одинаковая и остаётся постоянной. Выберите два верных утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.
1) Концентрация гелия в правой части сосуда в 2 раза меньше, чем аргона.
2) Отношение давления газов в правой части сосуда к давлению газа в левой части равно 1,5.
3) В правой части сосуда общее число молекул газов меньше, чем в левой части.
4) Внутренняя энергия гелия и аргона одинакова.
5) В результате установления равновесия давление в правой части сосуда увеличилось в 3 раза.

Перегородка проницаема только для молекул гелия, поэтому в результате установления равновесия парциальное давление гелия в левой части будет равно парциальному давлению гелия в правой части. Давление газа можно вычислить по формуле: \[p=\dfrac\] Парциальные давления гелия в левой и правой части одинаковы, одинаковы температуры и объёмы частей, следовательно, одинаковы и количества вещества гелия в левой и правой частях сосуда, то есть в левой и правой части сосуда будет содержаться по 2 моля гелия.

Найдём связь концентрации и количества вещества: \[n=\dfrac=\dfrac\] То есть концентрации и количества вещества зависят прямо пропорционально друг от друга, также заметим, что чем больше количество вещества, тем больше и количество молекул.

Используя полученное выше, рассмотрим данные в задании утверждения.
Концентрация гелия в два раза больше концентрации аргона в правой части сосуда
1) $\color>$
Концентрация гелия в два раза больше концентрации аргона в правой части сосуда
2) $\color>$
Отношение давлений: \[\dfrac>>=\dfrac+\nu_>>=\dfrac+1\text< моль>>>=1,5\] Где $\nu_>,\nu_>$ – количество вещества гелия в правой части, количество вещества гелия в левой части соответственно.
3) $\color>$
Количество вещества газов в правой части сосуда больше количества вещества газа в левой части сосуда, следовательно, в правой части сосуда общее число молекул газа больше, чем в левой части сосуда.
4) $\color>$
Внутренняя энергия одноатомного идеального газа может быть вычислена по формуле: \[U=\dfrac\nu R T\] Температура газов одинакова. Количество вещества гелия больше количества вещества аргона, следовательно, внутренняя энергия гелия больше внутренней энергии аргона.
5) $\color>$
айдём отношение конечного давления в правой части сосуда к начальному давлению в правой части сосуда: \[\dfrac>>=\dfrac<\nu_>+\nu_><\nu_>=\dfrac+1\text< моль>>>=3\]

Температуру холодильника тепловой машины Карно понизили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа газа за цикл? 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.

А) КПД находится по формуле: \[\eta =1-\dfrac,\] где $T_X$ и $T_H$ – температуры холодильника и нагревателя соответственно.
Так как температуру холодильника понизили, а нагревателя не изменили, то КПД увеличился.
Б) С другой стороны КПД равен: \[\eta =\dfrac\] Так как количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось, то работа газа увеличилась.

Положительный точечный заряд $+q$ находится в поле двух неподвижных точечных зарядов: положительного $+Q$ и отрицательного $–Q$ (см. рисунок). Куда направлено относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) ускорение заряда $+q$ в этот момент времени, если на него действуют только заряды $+Q$ и $–Q$ ? Ответ запишите словом (словами).

Отрицательный заряд будет отталкивать, а положительный притягивать, при чем силы притяжения будут равны, следовательно, вертикальные проекции сил уничтожат друг друга, а горизнотальные сложатся и будут направлены вправо.

Пять одинаковых резисторов с сопротивлением $R = 1$ Ом соединены в электрическую цепь, через которую течёт ток $I = 2$ А (см. рисунок). Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?

Найдем сопротивление параллельного участка: \[\dfrac=\dfrac+\dfrac=\dfrac \Rightarrow R_0=R\] Напряжение на параллельном участке \[U_=IR=2\text< В>\] С другой стороны это напряжение на нижней ветки одинаковых резисторов, следовательно, на каждом из них напряжение будет равно по 1 В.

На рисунке показан график зависимости магнитного потока, пронизывающего контур, от времени. На каком из участков графика (1, 2, 3 или 4) в контуре возникает максимальная по модулю ЭДС индукции?

ЭДС по модулю равна скорости изменения магнитного потока. Чем больше скорость изменения магнитного потока, тем больше ЭДС индукции. Модуль скорости изменения магнитного потока максимален на участке 2.

Плоский воздушный конденсатор ёмкостью $C_0$ , подключённый к источнику постоянного напряжения, состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии $d_0$ друг от друга. Расстояние между пластинами меняется со временем так, как показано на графике.

Выберите два верных утверждения, соответствующих описанию опыта.
1) В момент времени $t_4$ ёмкость конденсатора увеличилась в 5 раз по сравнению с первоначальной (при t = 0).
2) В интервале времени от $t_1$ до $t_4$ заряд конденсатора уменьшается.
3) В интервале времени от $t_1$ до $t_4$ энергия конденсатора равномерно уменьшается.
4) В промежутке времени от $t_1$ до $t_4$ напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора остаётся постоянной.
5) В промежутке времени от $t_1$ до $t_4$ напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора увеличивается.

1) $\color>$
Ёмкость определяется формулой: \[C=\varepsilon_0\dfrac\] Следовательно, при уменьшении расстояния в 5 раз, ёмкость возрастет в 5 раз
2) $\color>$
Заряд равен: \[q=CU\] Так как ёмкость увеличивается, а напряжение постоянно, то заряд увеличивается.
3 ) $\color>$
Энергия конденсатора: \[W=\dfrac\] Аналогично предыдущему пункту энергия увеличивается.
4) $\color>$
Напряженность вычисляется по формуле: \[E=\dfrac\] Так как напряжение постоянно, а расстояние между пластинами уменьшается, то напряженность увеличивается.
5) $\color>$
См. пункт 4

Альфа-частица движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся ускорение альфа-частицы и частота её обращения, если уменьшить её кинетическую энергию? 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

Кинетическая энергия равна \[E=\dfrac\] раз кинетическая энергия уменьшается, то и уменьшается и скорость. А) Ускорение из второго закона Ньютона: \[a=\dfrac,\] где $q$ – заряд, $B$ – магнитная индукция, $m$ – масса частицы.
Следовательно, ускорение уменьшается.
Б) Распишем ускорение, как $v\omega$ и получим \[\omega = \dfrac\] Циклическая частота не изменяется, следовательно не изменяется и частота обращения \[\nu =\dfrac<\omega><2\pi>\]

Исследуется электрическая цепь, собранная по схеме, представленной на рисунке. Определите формулы, которые можно использовать для расчётов показаний амперметра и вольтметра. Измерительные приборы считать идеальными. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) Амперметр показывает ток в цепи. По закону Ома для полной цепи: \[I=\dfrac<\xi>\] Б) Вольтметр показывает напряжение на сопротивлении и переменном сопротивлении. Найдём это напряжение: \[U=I(R+R_p)=\dfrac<\xi(R+R_p)>\]

На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Под названием каждого элемента приведены массовые числа его основных стабильных изотопов. При этом нижний индекс около массового числа указывает (в процентах) распространённость изотопа в природе.

Укажите число протонов и число нейтронов в ядре самого распространённого стабильного изотопа лития.

Самый распространенный изотоп лития $^7_3 Li$ , в нем 3 протона и 4 нейтрона.

Читайте также: