Инструкция по выполнению работы по физике

    Внимательно прочитайте каждое задание и предлагаемые варианты ответа, если они имеются. Отвечайте только после того, как вы поняли вопрос и проанализировали все варианты ответа.

    Выполняйте задания в том порядке, в котором они даны. Если какое-то задание вызывает у вас затруднение, пропустите его. К пропущенным заданиям можно будет вернуться.

    Баллы, полученные вами за выполненные задания, суммируются.

    Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов.

Желаю успеха!

    Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться вам при выполнении работы.

test1

test2

test3

1. Механика

1.1 Четыре тела двигались по оси Ох.
В таблице представлена зависимость их координат от времени. У какого из тел скорость могла быть постоянна и отлична от нуля?

test4

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

1.2 На рисунке представлен график зависимости скорости υ автомобиля от времени t. Найдите путь, пройденный автомобилем за 5 с. test5

1) 0 м; 2) 20 м; 3) 30 м; 4) 35 м.

1.3 На тело в инерциальной системе отсчета действуют две силы. Какой из векторов, изображенных на правом рисунке, правильно указывает направление ускорения тела в этой системе отсчета?

test6

1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.

1.4 Самолет летит по прямой с постоянной скоростью на высоте 9 000 м. Систему отсчета, связанную с Землей, считать инерциальной. Какое из следующих утверждений о силах, действующих на самолёт в этом случае, верно?

1) На самолет не действует сила тяжести.

2) Сумма всех сил, действующих на самолет, равна нулю.

3) На самолет не действуют никакие силы.

4) Сила тяжести равна силе Архимеда, действующей на самолет.

1.5 Тело движется по прямой. Под действием постоянной силы величиной 4 Н за 2 с импульс тела увеличился и стал равен 20 кг∙м/с. Первоначальный импульс тела равен

1) 4 кг∙м/с; 2) 8 кг∙м/с; 3) 12 кг∙м/с; 4) 18 кг∙м/с.

1.6 На рисунке представлен график зависимости модуля силы упругости от удлинения пружины. Чему равна жесткость пружины?

test7

1) 250 Н/м;
2) 160 Н/м;
3) 2,5 Н/м;
4) 1,6 Н/м.

1.7 На последнем километре тормозного пути скорость поезда уменьшилась на 10 м/с. Определите скорость в начале торможения, если общий тормозной путь поезда составил 4 км, а торможение было равнозамедленным.

1) 20 м/с; 2) 25 м/с; 3) 40 м/с; 4) 42 м/с.

1.8 При исследовании зависимости силы трения скольжения Fтр от силы нормального давления N были получены следующие данные:

test8
Из результатов исследования можно заключить, что коэффициент трения скольжения равен

1) 0,2; 2) 2; 3) 0,5; 4) 5.

1.9 Два тела движутся по взаимно перпендикулярным пересекающимся прямым, как показано на рисунке. Модуль импульса первого тела р1 = 4 кг∙м/с, а второго тела р2 = 3 кг∙м/с. Чему равен модуль импульса системы этих тел после их абсолютно неупругого удара?

test9

1) 1 кг∙м/с; 2) 4 кг∙м/с; 3) 5 кг∙м/с; 4) 7 кг∙м/с.

1.10 Автомобиль массой 103 кг движется со скоростью 10 м/с. Чему равна кинетическая энергия автомобиля?

1) 105 Дж; 2) 104 Дж; 3) 5∙104 Дж; 4) 5∙103 Дж.

1.11 Первоначальное удлинение пружины равно Δl. Как изменится потенциальная энергия пружины, если ее удлинение станет вдвое больше?

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

1.12 Лыжник массой 60 кг спустился с горы высотой 20 м. Какой была сила сопротивления его движению по горизонтальной лыжне после спуска, если он остановился, проехав 200 м? Считать, что по склону горы он скользил без трения.

2. Молекулярная физика и термодинамика

2.1 На рисунке приведены графики зависимости давления 1 моль идеального газа от абсолютной температуры для различных процессов. Какой из графиков соответствует изохорному процессу?

test10

2.2 При каком из перечисленных ниже процессов остается неизменной внутренняя энергия 1 моль идеального газа?

1) при изобарном сжатии; 2) при адиабатном сжатии;
3) при адиабатном расширении; 4) при изотермическом расширении.

2.3 Какую работу совершает газ при переходе из состояния 1 в состояние 3 (см. рисунок)?

test11
1) 10 кДж;
2) 20 кДж;
3) 30 кДж;
4) 40 кДж.

2.4 Температура нагревателя идеального теплового двигателя Карно 227 ºС, а температура холодильника 27 ºС. Рабочее тело двигателя совершает за цикл работу, равную 10 кДж. Какое количество теплоты получает рабочее тело от нагревателя за один цикл?

1) 2,5 Дж; 2) 11,35 Дж; 3) 11,35 кДж; 4) 25 кДж.

2.5 При снижении температуры газа в запаянном сосуде давление газа уменьшается. Это уменьшение давления объясняется тем, что:

1) уменьшается энергия теплового движения молекул газа;
2) уменьшается энергия взаимодействия молекул газа друг с другом;
3) уменьшается хаотичность движения молекул газа;
4) уменьшаются размеры молекул газа при его охлаждении.

2.6 В результате нагревания абсолютная температура газа неона увеличилась в 4 раза. Средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул при этом:

1) увеличивается в 2 раза; 2) увеличивается в 4 раза;
3) уменьшается в 4 раза; 4) не изменилась

2.7 При температуре 10°С и давлении 105 Па плотность газа равна 2,5 кг/м3. Какова молярная масса газа?

1) 59 г/моль; 2) 69 г/моль; 3) 598 кг/моль; 4) 5,8•10-3 кг/моль.

2.8 Какой из перечисленных ниже приборов используется для поддержания постоянной температуры?

1) термопара; 3) термоскоп;
2) термистор; 4) термостат.

2.9 Относительная влажность воздуха в цилиндре под поршнем равна 60%. Воздух изотермически сжали, уменьшив его объем в два раза. Относительная влажность воздуха стала равна:

1) 120%; 2) 100%; 3) 60%; 4) 30%.

2.10 Четыре металлических бруска положили вплотную друг к другу, как показано на рисунке. Стрелки указывают направление теплопередачи от бруска к бруску. Температуры брусков в данный момент 100°С, 80°С, 60°С, 40°С. 

test12

Температуру 60°С имеет брусок:

1) A; 2) B; 3) C; 4) D.

2.11 Температуру холодильника тепловой машины увеличили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины, количество теплоты, отданное газом за цикл холодильнику, и работа газа за цикл?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

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

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

test13

2.12 В теплоизолированный сосуд с большим количеством льда при температуре t1 = 0 °C наливают m = 1 кг воды с температурой t2 = 44°C. Какая масса льда Δm расплавится при установлении теплового равновесия в сосуде? Ответ выразите в граммах.

4. Электричество

4.1 На заряд 2•10-2 Кл, внесенный в данную точку электрического поля, действует сила 6 Н. Определить напряженность в данной точке поля.

4.2 Электрон проходит разность потенциалов в 100 В. Чему равна энергия электрона?

4.3 Найти скорость заряженной частицы, прошедшей разность потенциалов 60 В. Масса частицы 3•10-8 кг, заряд 4 нКл.

4.4 Чему равна разность потенциалов между двумя точками поля, если при перенесении заряда 2 Кл из одной точки в другую была совершена работа в 5 Дж?

4.5 Какую работу надо совершить, чтобы в электрическом поле перенести заряд 2 Кл из точки с потенциалом 2 В в точку с потенциалом 6 В?

4.6 Незаряженное металлическое тело внесли в однородное электростатическое поле, а затем разделили на части А и В (см. рисунок). Какими электрическими зарядами обладают эти части после разделения?

test14
1) А – положительным, В – останется нейтральным;
2) А – останется нейтральным, В – отрицательным;
3) А – отрицательным, В – положительным;
4) А – положительным, В – отрицательным.

4.7 Точечный положительный заряд q помещен между разноименно заряженными шариками (см. рисунок). Куда направлена равнодействующая кулоновских сил, действующих на заряд q?

test15

test16

4.8 Два точечных положительных заряда q1 = 200 нКл и q2 = 400 нКл находятся в вакууме. Определите величину напряженности электрического поля этих зарядов в точке А, расположенной на прямой, соединяющей заряды, на расстоянии L от первого и 2L от второго заряда. L = 1,5 м.

test17
1) 1200 кВ/м; 2) 1200 В/м; 3) 400 кВ/м; 4) 400 В/м.

4.9 От чего зависит электроемкость проводника?

А) от заряда, сообщенного проводнику; Б) От размеров проводника;
В) От энергии заряженного проводника; Г) от материала проводника;
Д) От свойств диэлектрика, окружающего проводник.

4.10 Каково соотношение электроемкостей двух уединенных проводящих шаров с радиусами, равными R и 2R?

А) С12; Б) С1 =2С2; В) С1 = (1/2)С2; Г) С1 = (1/4)С2; Д) С1 = 4С2;

4.11 Как влияет на электроемкость проводника приближение к нему другого проводника?

А) Электроемкость не изменяется; Б) Электроемкость увеличивается;
В) Электроемкость уменьшается;
Г) Электроемкость увеличивается только во время приближения проводника, а потом при удалении его становится прежней;
Д) Электроемкость уменьшается только во время приближения проводника, а потом при удалении его становится прежней;

4.12 Как изменится электроемкость плоского конденсатора при двукратном увеличении площади пластин и шестикратном уменьшении расстояния между ними?

А) Увеличится в 8 раз; Б) Уменьшится в 8 раз; В) Увеличится в 3 раза;
Г) Уменьшится в 3 раза; Д) Увеличится в 12 раз.

4.13 Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора 1 кВ, заряд каждой пластины 0,4 мКл. Найти емкость конденсатора.

4.14 Площадь каждой пластины плоского конденсатора 50 см2, расстояние между пластинами 8,85 мм. Пространство между пластинами заполнено слюдой (ε=6). Найти емкость конденсатора.

4.15 Найти емкость батареи конденсаторов. Емкость каждого конденсатора 3 мкФ.

test18

4.16 Укажите выражения, определяющие энергию поля заряженного конденсатора.
test19

5. Законы постоянного тока

5.1 Как изменилось напряжение на участке цепи, если при двукратном уменьшении сопротивления сила тока возросла в 3 раза?

А) Увеличилось в 6 раз; Б) Уменьшилось в 1,5 раза;
В) Увеличилось в 5 раз; Г) Увеличилось в 3 раза; Д) Увеличилось в 1,5 раза.

5.2 Укажите, от каких из приведенных условий зависит сопротивление проводника?

А) От ЭДС источника, к которому подключен этот проводник;
Б) От силы тока в цепи;
В) От геометрических размеров и материала проводника;
Г) От разности потенциалов на концах проводника;
Д) От напряжения на проводнике.

5.3 Укажите, от каких из приведенных условий зависит сопротивление проводника?

А) От ЭДС источника, к которому подключен этот проводник;
Б) От силы тока в цепи; В) От напряжения на проводнике;
Г) От разности потенциалов на концах проводника;
Д) От температуры проводника.

5.4 На рисунке приведен график зависимости силы тока от напряжения на некотором участке цепи. Определить сопротивление этого участка.

test20

5.5 Укажите ответы, в которых единицы плотности тока, разности потенциалов, удельного сопротивления, удельной проводимости и силы тока расположены в соответствующей последовательности.

1) А; В; Ом; Ом-1; А; 2) А; В; Ом; м; Ом/м; А; 3) А; В; Ом·м; А;
4) А/м2; В; Ом·м; (Ом·м)-1; А; 5) А/м2; В; Ом·м; Ом-1; А;

5.6 Укажите ответы, в которых единицы напряжения на участке цепи, плотности тока, удельного сопротивления, ЭДС, удельной проводимости расположены в соответствующей последовательности.

1) В; А/м2; Ом; В; Ом·м; 2) В; А; Ом·м; В; Ом; Ом/м; 3) В; А; Ом; Ом·м; А;
4) А/м2; В; Ом·м; (Ом·м)-1; А; 5) В; А/м2; Ом·м; В; Ом-1-1;

5.7 Каково общее сопротивление участка электрической цепи, показанной на рис.? Сопротивления одинаковы и равны по 6 Ом.

test21

1) 18 Ом; 2) 9 Ом; 3) 2 Ом;
4) 0,5 Ом; 5) 19/3 Ом.

5.8 а) Как относится сила тока в резисторе R1 к силе тока в резисторе R3?
б) Каково общее сопротивление участка цепи?
в) В каком резисторе выделяется наибольшее количество теплоты?

test22

5.9 а) Какие выключатели надо замкнуть, чтобы сопротивление участка цепи было равным 30 Ом? (R1 = R2= R3 = R4 =10 Ом).
б) К участку цепи приложено напряжение 30 В. Какие выключатели нужно выключить, чтобы сила тока в подводящих проводах была равной 2 А?
в) К участку цепи приложено напряжение 30 В. Какие выключатели нужно включить, чтобы мощность тока в цепи была равна 30 Вт?

test23

5.10 При измерении силы тока в проволочной спирали R четыре студента по-разному подсоединили амперметр. Результат изображен на рисунке. Укажите верное подсоединение амперметра.

test24

5.11 По проводнику течет постоянный электрический ток. Значение заряда, прошедшего через проводник, возрастает с течением времени согласно графику, представленному на рисунке. Сила тока в проводнике равна:

test25
1) 36 А; 2) 16 А; 3) 6 А; 4) 1 А.

5.12 На фотографии – электрическая цепь. Показания включенного в цепь амперметра даны в амперах.

test27
Какое напряжение покажет идеальный вольтметр, если его подключить параллельно резистору 3 Ом?

1) 0,8 В; 2) 1,6 В; 3) 2,4 В; 4) 4,8 В.

6. Электромагнетизм

6.1 Индуктивность витка проволоки равна 2⋅10–3 Гн. При какой силе тока в витке магнитный поток через поверхность, ограниченную витком, равен 12 мВб?

1) 24∙10–6 А; 2) 0,17 А; 3) 6 А; 4) 24 А.

6.2 На рисунке изображен момент демонстрационного эксперимента по проверке правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Южный полюс магнита находится внутри сплошного металлического кольца, но не касается его. Коромысло с металлическими кольцами может свободно вращаться вокруг вертикальной опоры.

test26

При выдвижении магнита из кольца оно будет:

1) оставаться неподвижным; 2) двигаться против часовой стрелки;
3) совершать колебания; 4) перемещаться вслед за магнитом.

6.3 На рисунке изображен цилиндрический проводник, по которому течет электрический ток. Направление тока указано стрелкой. Как направлен вектор магнитной индукции создаваемого током магнитного поля в точке С?

test28
1) в плоскости рисунка вверх;
2) в плоскости рисунка вниз;
3) от нас перпендикулярно плоскости рисунка;
4) к нам перпендикулярно плоскости рисунка.

6.4 Две частицы, отношение зарядов которых q2/q1 = 2, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найдите отношение масс частиц m2/m1, если их кинетические энергии одинаковы, а отношение радиусов траекторий R2/R1 = 1/2.

1) 1; 2) 2; 3) 8; 4) 4.

7. Колебания и волны

7.1 Период колебаний пружинного маятника 1 с. Каким будет период колебаний, если массу груза маятника и жесткость пружины увеличить в 4 раза?

1) 1 с; 2) 2 с; 3) 4 с; 4) 0,5 с.

7.2 Скорость тела, совершающего гармонические колебания, меняется с течением времени в соответствии с уравнением υ = 3⋅10–2 sin2πt, где все величины выражены в СИ. Какова амплитуда колебаний скорости?

1) 3∙10–2 м/с; 2) 6⋅10–2 м/с; 3) 2 м/с; 4) 2π м/с.

8. Фотоэффект

8.1 Для опытов по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,4⋅10–19 Дж и стали освещать ее светом частоты 6⋅1014 Гц. Затем частоту уменьшили в 2 раза, одновременно увеличив в 1,5 раза число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с,

1) увеличилось в 1,5 раза; 2) стало равным нулю;
3) уменьшилось в 2 раза; 4) уменьшилось более чем в 2 раза.

8.2 Один из способов измерения постоянной Планка основан на определении максимальной кинетической энергии электронов при фотоэффекте с помощью измерения напряжения, задерживающего их. В таблице представлены результаты одного из первых таких опытов.

test29

Постоянная Планка по результатам этого эксперимента равна:

1) 6,6∙10–34 Дж∙с; 2) 5,7∙10–34 Дж∙с; 3) 6,3∙10–34 Дж∙с; 4) 6,0∙10–34 Дж∙с.

9. Атомная и ядерная физика

9.1 На рисунке представлены несколько самых нижних уровней энергии атома водорода. Может ли атом, находящийся в состоянии Е1, поглотить фотон с энергией 3,4 эВ?

test30
1) да, при этом атом переходит в состояние Е2;
2) да, при этом атом переходит в состояние Е3;
3) да, при этом атом ионизуется, распадаясь на протон и электрон;
4) нет, энергии фотона недостаточно для перехода атома в возбужденное состояние.

9.2 Какая доля радиоактивных ядер распадается через интервал времени, равный двум периодам полураспада?

1) 100%; 2) 75%; 3) 50%; 4) 25%.

9.3 Радиоактивный полоний test35, испытав один α-распад и два β-распада, превратился в изотоп

1) свинца test31; 2) полония test32;
3) висмута test3321283 Bi; 4) таллияtest34.

9.4 Длина волны рентгеновского излучения равна 10–10 м. Во сколько раз энергия одного фотона этого излучения превосходит энергию фотона видимого света c длиной волны 4⋅10–7 м?

1) 45; 2) 40; 3) 2500; 4) 4000.

9.5 Какие заряд Z и массовое число А будет иметь ядро элемента, получившегося из ядра изотопаtest36 после одного α-распада и одного электронного β-распада?

1) A=213; Z= 82; 2) A=211; Z= 83;
3) A=219; Z= 86; 4) A=212; Z= 83.

9.6 Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер эрбия test38от времени. Каков период полураспада этого изотопа?

test37
1) 25 часов;
2) 50 часов;
3) 100 часов;
4) 200 часов.

9.7 Установите соответствие между физическими явлениями и приборами, в которых используются или наблюдаются эти явления.

test39