№№ заданий Пояснения Ответы Ключ Добавить инструкцию Критерии
Источник Раздел кодификатора ФИПИ Справка
PDF-версия PDF-версия (вертикальная) PDF-версия (крупный шрифт) PDF-версия (с большим полем) Версия для копирования в MS Word
Вариант № 5034466

1.

Катер плывёт по прямой реке, двигаясь относительно берега перпендикулярно береговой линии. Модуль скорости катера относительно берега равен 6 км/ч. Река течёт со скоростью 4,5 км/ч. Чему равен модуль скорости катера относительно воды? Ответ выразите в км/ч.

2.

Брусок массой 20 кг равномерно перемещают по горизонтальной поверхности, прикладывая к нему постоянную силу, направленную под углом 30° к поверхности. Модуль этой силы равен 75 Н. Определите коэффициент трения между бруском и плоскостью. Ответ округлите до десятых долей.

3.

Тело массой 2 кг под действием силы F перемещается вверх по наклонной плоскости на расстояние расстояние тела от поверхности Земли при этом увеличивается на

Вектор силы F направлен параллельно наклонной плоскости, модуль силы F равен 30 Н. Какую работу при этом перемещении совершила сила тяжести? (Ответ дайте в джоулях.) Ускорение свободного падения примите равным коэффициент трения

4.

Математический маятник, колеблющийся с циклической частотой ω = 3 с−1, в нижней точке траектории имеет ускорение, равное по модулю a = 1 м/с2. Масса груза маятника m = 900 г. Чему равен запас механической энергии маятника?

5.

На горизонтальном шероховатом диске радиусом 30 см покоится на расстоянии r от центра точечное тело массой 100 г. Диск начинают медленно раскручивать. При некоторой угловой скорости вращения диска тело начинает скользить по его поверхности. На рисунке показан график зависимости линейной скорости V тела в момент начала скольжения от расстояния r.

На основании анализа приведённого графика выберите два верных утверждения и укажите в ответе их номера.

1) Коэффициент трения между телом и плоскостью диска равен 0,8.

2) При вращении диска с частотой 2/ об/с покоящееся относительно диска тело, имеющее максимальную угловую скорость вращения, находится на расстоянии 25 см от центра диска.

3) При вращении диска с угловой скоростью 5 рад/с модуль ускорения покоящегося относительно диска тела, находящегося на расстоянии 12 см от центра, равен нулю.

4) Тело, находящееся на расстоянии 9 см от центра диска, может иметь минимальный период обращения, равный (0,3) с.

5) Если тело находится на расстоянии 16 см от центра диска, то оно не может иметь кинетическую энергию, равную 8 мДж.

6.

Груз массой m, подвешенный к пружине, совершает колебания с периодом T и амплитудой Что произойдет с периодом колебаний, максимальной потенциальной энергией пружины и частотой колебаний, если при неизменной амплитуде уменьшить массу груза?

 

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.

 

Период колебаний Максимальная потенциальная

энергия пружины

Частота колебаний

7.

Шарик висит на нити. В нем застревает пуля, летящая горизонтально, в результате чего нить отклоняется на некоторый угол. Как изменятся при увеличении массы шарика следующие три величины: импульс, полученный шариком в результате попадания в него пули; скорость, которая будет у шарика тотчас после удара; угол отклонения нити? Пуля застревает очень быстро. 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.

 

Импульс, полученный шариком

в результате попадания в него пули

Скорость, которая будет у шарика

тотчас после удара

Угол отклонения нити

8.

При неизменном давлении одноатомного идеального газа среднеквадратичная скорость движения его атомов увеличилась в 2 раза. Чему равно отношение конечной плотности газа к начальной?

9.

В вертикальном цилиндре под тяжёлым горизонтальным поршнем площадью 0,1 м2 находится идеальный газ. Атмосферное давление над поршнем равно 105 Па, а под поршнем — на 30 % выше. Газ медленно нагревают, в результате чего поршень поднимается на высоту 20 см. Какую работу при этом совершает газ? Ответ дайте в Дж.

10.

Какова относительная влажность воздуха при температуре 20 °С, если точка росы 12 °С? Давление насыщенного водяного пара при 20 °С равно 2,33 кПа, а при 12 °С  — 1,40 кПа. Ответ выразите в процентах и округлите до целых.

11.

На pV-диаграммах изображены два циклических процесса 1−2−3−4−1 и 5−6−7−8−5, проводимые с одним и тем же количеством гелия.

На основании анализа приведённых графиков, выберите два верных утверждения и укажите в ответе их номера.

1) Работа газа, совершённая за цикл 1−2−3−4−1, меньше, чем работа, совершённая за цикл 5−6−7−8−5.

2) Количество теплоты, полученное газом в изобарном процессе в цикле 1−2−3−4−1, меньше, чем количество теплоты, полученное газом в изобарном процессе в цикле 5−6−7−8−5.

3) Количество теплоты, полученное газом в изохорном процессе в цикле 1−2−3−4−1, меньше, чем количество теплоты, полученное газом в изохорном процессе в цикле 5−6−7−8−5.

4) Модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе в цикле 1−2−3−4−1, больше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе в цикле 5−6−7−8−5.

5) Модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе в цикле 1−2−3−4−1, больше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе в цикле 5−6−7−8−5.

12.

В закрытом сосуде находятся водяной пар и некоторое количество воды. Как изменятся при изотермическом уменьшении объема сосуда следующие три величины: давление в сосуде, масса воды, масса пара?

 

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.

 

Давление в сосуде Масса водыМасса пара

 

Пояснение. Ключом к пониманию этого задания является определение понятия насыщенного водяного пара. По определению это такой пар, который находится в динамическом равновесии с жидкостью. При изотермическом уменьшении объема сосуда с водяным паром динамическое равновесие сохранится, но при этом часть водяного пара сконденсируется.

13.

Точечный положительный заряд находится в точке A на плоскости XOY и имеет координаты (0; 0). Определите, какими должны быть координаты другого такого же заряда для того, чтобы в точке B, координаты которой равны (3; 4), вектор напряжённости электростатического поля, созданного этими двумя зарядами, был направлен параллельно оси OX. Ответ запишите без скобок в виде двух цифр, разделённых запятой (без пробела).

14.

К источнику тока с ЭДС 4 В и внутренним сопротивлением подсоединили нагрузочное сопротивление. Чему оно должно быть равно, чтобы КПД источника был равен 50 %? (Ответ дайте в омах.)

15.

Тяжёлая квадратная проволочная рамка с длиной стороны 10 см и сопротивлением 2 Ом свободно висит на горизонтальной оси, проходящей через одну из сторон рамки. В пространстве вокруг рамки создано однородное магнитное поле с индукцией 0,08 Тл, линии которого направлены горизонтально и перпендикулярны оси подвеса рамки. Рамку выводят из положения равновесия, отклонив её на угол 30° от вертикали. Какой заряд протекает через рамку в процессе её поворота из начального положения в конечное? Ответ выразите в мкКл, округлив до целого числа.

16.

Медная перемычка в момент времени t0 = 0 с начинает двигаться со скоростью 2 м/с по параллельным горизонтальным проводящим рельсам, к концам которых подсоединён резистор сопротивлением 10 Ом (см. рисунок). Вся система находится в вертикальном однородном магнитном поле. Сопротивление перемычки и рельсов пренебрежимо мало, перемычка всё время расположена перпендикулярно рельсам. Поток Ф вектора магнитной индукции через контур, образованный перемычкой, рельсами и резистором, изменяется с течением времени t так, как показано на графике.

Используя график, выберите два верных утверждения и укажите в ответе их номера.

1) К моменту времени t = 5 с изменение магнитного потока через контур равно 0,16 Вб.

2) Модуль ЭДС индукции, возникающей в контуре, равен 32 В.

3) Индукционный ток в перемычке течёт в направлении от точки C к точке D.

4) Сила индукционного тока, текущего в перемычке, равна 32 мА.

5) Модуль силы Ампера, действующей на перемычку, равен 5,12 мН.

17.

На рисунке изображены два квадратных плоских зеркала, касающиеся друг друга краями (см. рис. слева). Угол раствора зеркал 90°. На линии OO', проходящей через линию касания зеркал перпендикулярно к ней, помещён точечный источник света S. Точки S1, S2 и S3 — изображения источника в этих зеркалах при данном угле раствора. Угол раствора зеркал увеличивают до 120° (см. рисунок справа).

Определите, как при этом изменятся следующие величины: количество изображений источника в зеркалах; расстояние от источника до ближайшего к нему изображения.

 

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.

 

Количество изображений источника

в зеркалах

Расстояние от источника до

ближайшего к нему изображения

18.

Замкнутая цепь постоянного тока состоит из аккумуляторной батареи (с пренебережимо малым внутренним сопротивлением) и нагрузочного сопротивления. При подключении к первоначальной нагрузке, параллельно ей, точно такого же второго сопротивления как изменятся следующие три величины: ток через первую нагрузку, напряжение на ней, мощность выделяющегося в ней тепла?

 

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.

 

Ток через

первую нагрузку

Напряжение на

первой нагрузке

Мощность

выделяющегося

на первой нагрузке тепла

19.

В результате нескольких α- и β-распадов ядро урана U превращается в ядро свинца Pb. Определите количество α-распадов и количество β-распадов в этой реакции.

 

Количество α-распадовКоличество β-распадов

20.

Какая доля радиоактивных ядер распадается через интервал времени, равный половине периода полураспада? Ответ приведите в процентах и округлите до целых.

21.

Для некоторых атомов характерной особенностью является возможность захвата атомным ядром одного из ближайших к нему электронов из электронной оболочки атома. Как изменяются масса ядра и число протонов в ядре при захвате ядром электрона?

 

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.

 

Масса ядраЧисло протонов в ядре
  

22.

Штангенциркуль — прибор для высокоточных измерений наружных и внутренних размеров деталей. Он имеет основную шкалу (она нанесена на корпус прибора — штангу), проградуированную в миллиметрах, и дополнительную (нижнюю) шкалу, позволяющую измерять десятые доли миллиметра.

Показания штангенциркуля снимаются в два этапа. Сначала определяют число целых миллиметров — для этого находят на основной шкале штрих, ближайший слева к нулевому штриху дополнительной шкалы, и запоминают его числовое значение. Затем считают доли миллиметра — для этого на дополнительной шкале находят штрих, ближайший к её нулевому делению и наиболее точно совпадающий с каким-либо штрихом основной шкалы. Порядковый номер этого штриха дополнительной шкалы и даёт число десятых долей миллиметра, которое необходимо прибавить к ранее найденному числу целых миллиметров.

Определите по фотографии толщину элемента детали (в мм), измеряемую с помощью штангенциркуля, если погрешность прямого измерения равна половине цены деления дополнительной (нижней) шкалы измерительного прибора. В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробела.

23.

Конденсатор подключен к источнику тока последовательно с резистором (см. рисунок). Результаты измерений напряжения между обкладками конденсатора представлены в таблице. Точность измерения напряжения Оцените силу тока в цепи в момент Сопротивлением проводов и внутренним сопротивлением источника тока пренебречь. (Ответ дайте в мкА с точностью до 10 мкА.)

 

t, c

 0 

1

2

3

4

5

6

7

 U, В 

0

 3,8 

 5,2 

 5,7 

 5,9 

 6,0 

 6,0 

 6,0 

24.

Вам даны характеристики ряда «быстрых звёзд».

 

НазваниеСобственное движение

(сек./год)

Расстояние

(ПК)

Спектральный классЛучевая скорость (км/с)*
Звезда Барнарда10,31,8М110
Звезда Каптенна8,73,9М245
Лакайль 93526,93,3М8
HD 2252136,14,3М25
Грумбридж 18307,19,1К98

 

*Лучевой (или радиальной) скоростью называют проекцию вектора скорости звезды на луч зрения.

Выберите два утверждения, которые соответствуют данным характеристикам.

1) Примерно через 150 000 лет звезда Каптейна совершит оборот по небу и вернётся в текущее положение.

2) Полная пространственная скорость относительно Солнца у звезды Барнарда больше, чем у Грумбридж 1830.

3) HD 225213 приближается к Солнцу.

4) За 10 лет звезда Каптейна проходит угловой минуты по небесной сфере.

5) Грумбридж 1830 – самая горячая звезда в списке.

25.

Какую силу давления оказывает нить на ось блока? Массы грузов одинаковы и равны Трение не учитывать. Нить невесома и нерастяжима.

 

 

1)

2)

3)

4)

26.

При помощи первого электрокипятильника можно вскипятить 200 г воды в стакане за 2 минуты, а при помощи второго, включённого в ту же розетку, — за 3 минуты. За какое время закипит та же масса воды в стакане, если подключить эти кипятильники последовательно? Теплопотерями пренебречь. Ответ приведите в минутах.

27.

Оптическая система состоит из двух зеркал З1 и З2, способных вращаться вокруг горизонтальных осей, которые проходят через точки O1 и O2 соответственно. Изначально зеркала установлены горизонтально. Из точки A , лежащей в плоскости зеркала З2, на зеркало З1 направлен луч света, идущий в плоскости рисунка. Угол падения луча света на зеркало З1 равен 30° (см. рис. 1).

Затем зеркало З1 поворачивают на угол 10° по часовой стрелке (рис. 2). При этом отражённый от зеркала З1 луч попадает в точку O2 зеркала З2. На какой угол требуется повернуть зеркало З2, чтобы отражённый от него луч, минуя отражение от зеркала З1, сразу попал обратно в точку A ? Ответ приведите в градусах.

28.

Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, почему у басовых труб органа длины большие, а у труб с высокими тонами — маленькие. Органная труба открыта с обоих концов и звучит при продувании через неё потока воздуха.

29.

Шайба лежит на наклонной плоскости, расположенной под углом 30 градусов к горизонту. Масса шайбы 500 грамм, коэффициент трения о поверхность 0,7. Какую минимальную горизонтальную силу, параллельную нижнему ребру наклонной плоскости, нужно приложить, чтобы сдвинуть шайбу с места? Ответ дайте в ньютонах и округлите до десятых долей.

30.

Объём 0,1 литра водорода нагревают при постоянном давлении от 300 до 3000 К. При высоких температурах молекулы водорода распадаются на отдельные атомы. На графике показана зависимость доли распавшихся молекул от температуры. Чему равен конечный объём газа?

31.

Источник постоянного напряжения с ЭДС 100 В подключён через резистор к конденсатору, расстояние между пластинами которого можно изменять (см. рисунок). Пластины раздвинули, совершив при этом работу 90 мкДж против сил притяжения пластин. На какую величину изменилась ёмкость конденсатора, если за время движения пластин на резисторе выделилось количество теплоты 40 мкДж? Потерями на излучение пренебречь.

32.

Бассейн глубиной 3 м заполнен водой, относительный показатель преломления на границе воздух — вода 1,33. Каков радиус светового круга на поверхности воды от электрической лампы на дне бассейна?