Экзаменационный (типовой) материал ЕГЭ / Физика / 19 задание / 24
Энергия протона, который движется в ускорителе уменьшилась на некоторую величину. Как в результате этого изменятся следующие две величины: кинетическая энергия протона, энергия покоя протона?
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 протона | Энергия покоя протона |
Подобные задания можно добавить в готовый типовой вариант и получить свой уникальный КИМ с ответами и критериями.
ESUO | Единая система универсального образования
Сайт является информационным ресурсом и создан в ознакомительных целях. Все задания формируются из открытых источников сети интернет и из образовательных ресурсов Министерства образования РФ и ФИПИ. Мы не храним у себя варианты и не предоставляем официальные КИМы на Государственную итоговую аттестацию. Оплата производится только за функцию конструктора готовых уникальных вариантов.
Энергия протона который движется в ускорителе уменьшилась на некоторую величину
Ядерная физика: Учебно-методическое пособие для проведения практических занятий , страница 7
3.1. a-частица с кинетической энергией МэВ упруго рассеялась на покоившемся ядре . Определить кинетические энергии -частицы и ядра отдачи , если угол между направлениями разлета обеих частиц θ = 120˚.
Так как кинетическая энергия налетающей a-частицы МэВ много меньше ее энергии покоя ( МэВ), то в задаче будем рассматривать случай упругого рассеяния (энергия реакции ) нерелятивистских частиц.
Закон сохранения импульса:
Закон сохранения энергии:
Построим векторную диаграмму для импульсов взаимодействующих частиц и перейдем от векторной записи закона сохранения импульса (1) к скалярной, используя теорему косинусов:
Учтем, что кинетическая энергия нерелятивистской частицы равна и импульс частицы можно выразить через ее энергию как . Тогда выражение (3) можно переписать в виде:
Запишем и решим систему из двух уравнений (4) и (2):
Из второго уравнения системы (5) выразим кинетическую энергию, приобретаемую ядром лития после рассеяния, и подставим в первое уравнение системы:
Преобразуя первое уравнение системы, получим
Кинетические энергии a-частицы и ядра лития после рассеяния соответственно равны
Ответ: МэВ, МэВ.
3.2. Литиевую мишень облучают пучком протонов с кинетической энергией, в 1,5 раза превышающей ее пороговое значение (). Найти кинетическую энергию нейтронов, вылетающих в результате реакции 7 Li(p,n) 7 Be с энергией реакции МэВ под углом θ = 90˚ к пучку протонов.
Значение пороговой кинетической энергии протона в данной ядерной реакции можно рассчитать по формуле
Т. к. кинетическая энергия налетающего протона , то
(причем МэВ). Таким образом, в задаче будем рассматривать ядерную реакцию с участием нерелятивистских частиц.
Закон сохранения импульса: , (где ) (1)
Закон сохранения энергии: (где ) (2)
Построим векторную диаграмму для импульсов взаимодействующих частиц и перейдем от векторной записи закона сохранения импульса (1) к скалярной, используя теорему Пифагора:
Учтем, что кинетическая энергия нерелятивистской частицы равна , тогда импульс частицы выразим через ее энергию как , и подставим в (3):
Запишем и решим систему из двух уравнений (4) и (2):
Из второго уравнения системы выразим кинетическую энергию ядра бериллия и подставим в первое уравнение системы:
Найдем кинетическую энергию нейтрона:
1. Как найти скорость движения c-системы относительно л-системы?
2. Как связаны между собой импульсы частиц в c-системе и в л-системе?
3. Можно ли, исходя только из законов сохранения импульса и энергии, найти cosc, где c — угол разлета продуктов реакции относительно направления движения сталкивающихся частиц в с-системе?
4. Как будут связаны величины импульсов частиц до и после реакции
в c-системе при упругом рассеянии?
5. Проанализируйте формулы (3.13) и (3.14) для случая упругого рассеяния. Что Вы можете сказать о случае, когда масса налетающей частицы больше массы частицы, покоящейся в л-системе?
1. Найдите кинетическую энергию ядра отдачи, возникшего в результате упругого рассеяния частицы с массой m и кинетической энергией Е на первоначально покоившемся ядре с массой M(Z, A), если его импульс составляет угол θ к направлению движения налетающей частицы. Какие выводы из решения данной задачи можно сделать о величине средних потерь энергии налетающей частицы по направлениям вылета ядер отдачи? Примените полученное решение к задаче об упругом рассеянии 1) нейтронов на протонах, дейтронах, ядрах 9 Be, 12 С и 238 U; 2) a-частиц — на электронах, протонах, дейтронах, ядрах 238 U.
Энергия протона который движется в ускорителе уменьшилась на некоторую величину
Энергия протона, который движется в ускорителе уменьшилась на некоторую величину. Как в результате этого изменятся следующие две величины: скорость протона, кинетическая энергия протона?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Скорость протона | Кинетическая энергия протона |
Ракета длиной l летит относительно Земли со скоростью v, близкой к скорости света. Если скорость ракеты увеличить, то как изменятся следующие величины: длина ракеты в системе отсчета Земли, полная энергия ракеты?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Длина ракеты | Полная энергия ракеты |
Ракета длиной l летит относительно Земли со скоростью v, близкой к скорости света. Если скорость ракеты увеличить, то как изменятся следующие величины: полная энергия ракеты, энергия покоя ракеты?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Полная энергия ракеты | Энергия покоя ракеты |
Неподвижный наблюдатель следит за стержнем, который движется со скоростью v, близкой к скорости света. Длина стержня равна l. Если увеличить скорость v, то как изменятся следующие величины: кинетическая энергия стержня, скорость света в движущейся системе отсчета, связанной со стержнем?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Кинетическая энергия стержня | Скорость света |
Электрону, который движется в ускорителе сообщили дополнительную энергию. Как в результате этого изменятся следующие величины: полная энергия электрона и энергия покоя электрона?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Полная энергия электрона | Энергия покоя электрона |
Неподвижный наблюдатель следит за стержнем, который движется со скоростью v, близкой к скорости света. Длина стержня равна l. Если увеличить скорость v, то как изменятся следующие величины: длина стержня в системе отсчета наблюдателя, кинетическая энергия стержня?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Длина стержня | Кинетическая энергия стержня |
Неподвижный наблюдатель следит за стержнем, который движется со скоростью v, близкой к скорости света. Длина стержня равна l. Если уменьшить скорость v, то как изменятся следующие величины: длина стержня в системе отсчета наблюдателя и импульс стержня?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Длина стержня | Импульс стержня |
Энергия протона, который движется в ускорителе уменьшилась на некоторую величину. Как в результате этого изменятся следующие две величины: кинетическая энергия протона, энергия покоя протона?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Кинетическая энергия протона | Энергия покоя протона |
Неподвижный наблюдатель следит за стержнем, который движется со скоростью v, близкой к скорости света. Длина стержня равна l. Если уменьшить скорость v, то как изменятся следующие две величины: энергия покоя стержня и длина стержня в системе отсчета наблюдателя?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Энергия протона который движется в ускорителе уменьшилась на некоторую величину
Задания Д21 № 11068 
Энергия протона, который движется в ускорителе уменьшилась на некоторую величину. Как в результате этого изменятся следующие три величины: скорость протона, кинетическая энергия протона, энергия покоя протона.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Скорость протона | Кинетическая энергия протона | Энергия покоя протона |
Энергия покоя не зависит от скорости движения протона и вычисляется по формуле Эйнштейна
Таким образом, энергия покоя не изменится.
Полная энергия это сумма кинетической энергии и энергии покоя
Так как энергия протона уменьшилась, то уменьшилась его кинетическая энергия. Кроме того, это связано с тем, что уменьшилась скорость протона.
Пробный экзаменационный вариант «ЕГЭ физика пробник 26 вариант» (вариант, ответы, подробное решение 2022)
1. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите в ответ их номера.
1) В инерциальной системе отсчёта импульс системы тел сохраняется, если сумма внешних сил равна нулю.
2) Процесс конденсации жидкостей происходит с поглощением большого количества теплоты.
3) В процессе электризации трением два первоначально незаряженных тела приобретают разноимённые и равные по модулю заряды.
4) В цепи постоянного тока во всех параллельно соединённых резисторах протекает одинаковый электрический ток.
5) В процессе альфа-распада происходит испускание радиоактивным веществом ядер атомов гелия.
2. Даны следующие зависимости величин:
А) Зависимость скорости распространения механической волны от длины волны;
Б) Зависимость периода гармонических колебаний в колебательном контуре от индуктивности катушки;
В) Зависимость давления идеального газа от температуры при изохорном процессе.
Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1−5. Для каждой зависимости А−В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
3. По горизонтальному полу по прямой равномерно тянут ящик, приложив к нему горизонтальную силу 35 Н. Коэффициент трения скольжения между полом и ящиком равен 0,25. Чему равна масса ящика? Ответ дайте в килограммах.
4. Первая пружина имеет жесткость вторая — Обе пружины растянуты на 1 см. Чему равно отношение потенциальных энергии пружин ?
5. Шарик массой 0,4 кг, подвешенный на пружине, совершает свободные гармонические колебания вдоль вертикальной прямой. Какой должна быть масса шарика, чтобы период его свободных вертикальных гармонических колебаний на этой же пружине был в 2 раза меньше?
6. В таблице представлены результаты измерения избыточного (по сравнению с атмосферным) давления p воды в зависимости от времени t. Измерения проводились при помощи датчика, установленного на подводном аппарате, который совершал экспедицию в пресном водоёме, находясь на разных глубинах.
Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.
1) Глубина погружения аппарата всё время увеличивалась.
2) Максимальная глубина погружения аппарата составила 80 м.
3) Аппарат при погружении достиг глубины 80 м.
4) При погружении от глубины 20 м до глубины 60 м средняя скорость движения аппарата вдоль вертикали была равна 0,5 м/мин.
5) Аппарат всё время двигался вдоль вертикали с постоянной по модулю скоростью.
Брусок массой m, прикреплённый к невесомой пружине жёсткостью k, покоится на гладкой наклонной поверхности. Ось пружины параллельна этой поверхности (см. рисунок).
Как изменятся деформация пружины в равновесном состоянии и модуль равнодействующей сил тяжести и упругости пружины, если массу бруска уменьшить в 4 раза, а жёсткость пружины уменьшить в 2 раза?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
в равновесном состоянии
Модуль равнодействующей сил
тяжести и упругости пружины
После удара шайба массой m начала скользить со скоростью вверх по плоскости, установленной под углом α к горизонту (см. рисунок). Коэффициент трения шайбы о плоскость равен μ. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) модуль ускорения при движении шайбы вверх
Б) модуль силы трения
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
9. Во сколько раз изменится абсолютная температура газа при увеличении средней кинетической энергии теплового движения молекул в 2 раза?
10. В сосуде находится влажный воздух при температуре 100 °С. Относительная влажность воздуха равна 50 %. Во сколько раз увеличится концентрация молекул водяного пара в этом сосуде, если, не изменяя температуру, увеличить относительную влажность воздуха до 75 %?
11. В сосуде объёмом 250 л под тяжёлым поршнем находится кислород. Давление кислорода 300 кПа. В изобарном процессе плотность газа уменьшилась в 5 раз. Какую работу совершил газ в этом процессе? Ответ дайте в килоджоулях.
В сосуде находится два моля кислорода. В момент времени t = 0 в сосуде приоткрывают клапан, через который газ начинает просачиваться из сосуда в окружающую среду. При этом температура газа в сосуде поддерживается равной 301 К. На рисунке изображён график зависимости давления p газа в сосуде от времени t.
Выберите все верные утверждения на основании анализа представленного графика.
1) Скорость утечки газа равна 0,2 моль/мин.
2) Объём сосуда равен ≈ 20 литров.
3) Начальная концентрация газа в сосуде была равна ≈ 100 м –3
4) Масса газа в сосуде в начальный момент времени была равна 32 г.
5) Средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа в состоянии 1 и состоянии 2 одинакова.
13. На электроплитке стоит кастрюля, в которую налит некоторый объём тосола. Плитку включают, и тосол нагревается от 20 °C до 50 °C. Затем в кастрюлю вместо тосола наливают тот же объём воды. Далее воду нагревают от той же начальной температуры до той же конечной температуры, увеличив мощность плитки в 2,5 раза. Как во втором опыте по сравнению с первым изменяются количество теплоты, получаемое жидкостью при нагревании, и время нагревания жидкости до конечной температуры? Считайте, что всё количество теплоты, выделяемое плиткой, расходуется на нагревание жидкости. Удельная теплоёмкость тосола равна 2000 Дж/(кг·°C)), а его плотность 1100 кг/м 3 .
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Количество теплоты, получаемое жидкостью при нагревании
Время нагревания жидкости
до конечной температуры
14. На рисунке показана схема участка электрической цепи. По участку АВ течёт постоянный ток А. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр, если сопротивление Ом? (Ответ дайте в вольтах.)
Электрон, двигаясь со скоростью направленной вдоль оси влетает в область однородного магнитного поля с индукцией лежащей в горизонтальной плоскости (на рисунке эта плоскость показана тонировкой). Как направлена (вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) сила Лоренца, действующей на электрон? Ответ запишите словом (словами).
В плоском зеркале 3 наблюдается изображение стрелки С, глаз находится в точке Г. Какая часть (доля) изображения стрелки в зеркале видна глазу?
17. На железный сердечник надеты две катушки, как показано на рисунке. По правой катушке пропускают ток, который меняется согласно приведённому графику. На основании этого графика выберите все верные утверждения. Индуктивностью катушек пренебречь.
1) В промежутке между 1 с и 2 с ЭДС индукции в левой катушке равна 0.
2) В промежутках 0−1 с и 3−5 с направления тока в левой катушке были одинаковы.
3) В промежутке между 1 с и 2 с индукция магнитного поля в сердечнике была равна 0.
4) Сила тока через амперметр была отлична от 0 только в промежутках 0−1 с и 3−5 с.
5) Сила тока в левой катушке в промежутке 0−1 с была больше, чем в промежутке 2−3 с.
18. Сопротивление участка электрической цепи постоянного тока увеличили, оставив напряжение неизменным. Как в результате этого изменились сила тока, текущего через участок цепи, и выделяющаяся в участке цепи тепловая мощность?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице:
Сила тока, текущего
через участок цепи
выделяющаяся в участке цепи
19. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью и катушки индуктивностью При электромагнитных колебаниях, происходящих в этом контуре, максимальный заряд конденсатора равен Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) Энергия запасенная в колебательном контуре
Б) Максимальная сила тока, протекающего через катушку
20. Модуль импульса фотона красного света в 2 раза меньше модуля импульса фотона фиолетового света. Найдите отношение длины волны фотона фиолетового цвета к длине волны фотона красного цвета.
21. Энергия протона, который движется в ускорителе уменьшилась на некоторую величину. Как в результате этого изменятся следующие три величины: кинетическая энергия протона, энергия покоя протона?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Кинетическая энергия протона
Энергия покоя протона
В мерный стакан налита вода. Укажите объём воды с учётом погрешности измерения, учитывая что погрешность составляет половину цены деления мерного стакана. В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробела.
23. Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить коэффициент трения скольжения стали по дереву. Для этого школьник взял стальной брусок с крючком. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
1) деревянная рейка
4) пластмассовая рейка
В ответ запишите номера выбранных предметов.
В одной плоскости лежат длинный прямой проводник и кольцевой проводник, по которым текут постоянные токи (см. рисунок). Куда направлена суммарная сила, действующая на кольцевой проводник со стороны магнитного поля, создаваемого прямым проводником? Ответ поясните, опираясь на законы электродинамики.
25. В кубическом метре воздуха в помещении при температуре 20 °С находится водяных паров. Пользуясь таблицей плотности насыщенных паров воды, определите относительную влажность воздуха. Ответ приведите в процентах, округлите до целых.
26. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов, вылетающих из металлической пластинки под действием света, равна 2 эВ. Длина волны падающего монохроматического света составляет длины волны, соответствующей «красной границе» фотоэффекта для этого металла. Какова работа выхода электронов? Ответ приведите в электронвольтах.
27. Некоторое количество азота находится в замкнутом сосуде при температуре 300 К и давлении 2 атм. Когда температуру сосуда повысили до 3000 К, часть молекул азота распалась на атомы, и в результате этого давление увеличилось до 30 атм. Какая часть молекул азота распалась на атомы?
28. В плоском незаряженном воздушном конденсаторе с площадью пластин S = 200 см 2 и расстоянием между ними d = 2 мм в некоторый момент времени одной из пластин сообщили заряд q = 50 нКл, оставив вторую пластину незаряженной. Чему после этого стала равна разность потенциалов между пластинами? Краевыми эффектами пренебречь, электрическое поле внутри конденсатора считать однородным.
29. На непроводящей горизонтальной поверхности стола проводящая жёсткая рамка массой m из однородной тонкой проволоки, согнутая в виде квадрата ACDE со стороной (см. рисунок). Рамка находится в однородном горизонтальном магнитном поле, вектор индукции которого перпендикулярен сторонам АЕ и CD и равен по модулю В. По рамке течёт ток в направлении, указанном стрелками (см. рисунок). При какой минимальной силе тока рамка начнет поворачиваться вокруг стороны CD?
30. На гладкой горизонтальной плоскости лежат два груза массами и соединённые невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через два неподвижных (А и В) и один подвижный (О) невесомые блоки, как показано на рисунке. Оси блоков горизонтальны, трения в осях блоков нет. К оси О подвижного блока приложена направленная вертикально вниз сила F = 4 Н. Найдите ускорение этой оси. Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на грузы и блок.
Какие законы Вы используете для описания движения брусков? Обоснуйте их применение.
1. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите в ответ их номера.
1) В инерциальной системе отсчёта импульс системы тел сохраняется, если сумма внешних сил равна нулю.
2) Процесс конденсации жидкостей происходит с поглощением большого количества теплоты.
3) В процессе электризации трением два первоначально незаряженных тела приобретают разноимённые и равные по модулю заряды.
4) В цепи постоянного тока во всех параллельно соединённых резисторах протекает одинаковый электрический ток.
5) В процессе альфа-распада происходит испускание радиоактивным веществом ядер атомов гелия.
2. Даны следующие зависимости величин:
А) Зависимость скорости распространения механической волны от длины волны;
Б) Зависимость периода гармонических колебаний в колебательном контуре от индуктивности катушки;
В) Зависимость давления идеального газа от температуры при изохорном процессе.
Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1−5. Для каждой зависимости А−В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Пробник ЕГЭ 2023 по физике 11 класс вариант 117 задания и ответы
1. Конец однородной балки массой �� = 4,5 кг шарнирно закреплён в жёсткой опоре, относительно которой эта балка может свободно вращаться в вертикальной плоскости. Балка покоится в горизонтальном положении, опираясь на две жёсткие вертикальные пружины, одна из которых (первая) находится под серединой балки, а вторая — под её свободным концом. Известно, что коэффициент жёсткости первой пружины в два раза больше, чем второй. Найдите величину силы реакции шарнира. Для расчётов принять ускорение свободного падения равным �� ≈ 10 м/с2 . Ответ выразите в ньютонах, округлив до целого числа.
2. Какую работу надо совершить, чтобы медленно втащить сани с грузом (общей массой 30 кг) на гору высотой �� = 10 м? Угол наклона горы �� = 30°. Коэффициент трения между санями и горой линейно убывает вдоль пути от ��1 = 0,5 у подножия горы до ��2 = 0,1 у ее вершины. Скорость саней в конце подъема равна нулю. Ответ дать в кДж и округлить до десятых.
3. Гидравлический пресс с двумя поршнями разного диаметра закреплен на бетонном полу в цехе. К штоку поршня большего диаметра прижат ящик. Минимальная сила, которую нужно приложить к штоку поршня меньшего диаметра, для того чтобы сдвинуть ящик, равна ��1 = 40 Н. Если ящик установить возле штока поршня меньшего диаметра, то для того, чтобы сдвинуть его с места, к противоположному штоку придется приложить силу ��2 = 90 Н. Какую минимальную силу F необходимо приложить к отдельно стоящему ящику, чтобы сдвинуть его с места? Учитывайте трение только между ящиком и полом.
4. Недеформируемый однородный стержень массой 3 кг подвешен к горизонтальному недеформируемому потолку на трёх одинаковых жёстких пружинах (деформации пружин малы, стержень практически горизонтален, а пружины вертикальны). Первая пружина прикреплена к одному из концов стержня, вторая — к середине стержня, а третья точно посередине между ними. На основании анализа условия, выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.
- 1) Величина силы упругости первой пружины 5 Н;
- 2) Величина силы упругости второй пружины 20 Н;
- 3) Величина силы упругости третьей пружины 10 Н;
- 4) Величина силы упругости первой пружины 10 Н;
- 5) Величина силы упругости второй пружины 25 Н;
- 6) Величина силы упругости третьей пружины 15 Н
5. Точечное тело равномерно тянут по шероховатой поверхности, изображённой на рисунке, прикладывая к телу внешнюю силу, которая всё время параллельна поверхности. Коэффициент трения между бруском и поверхностью одинаков на всём пути. Определите, как изменятся модуль действующей на тело силы трения и модуль действующей на него силы тяжести после перехода тела с горизонтальной поверхности на наклонную. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличится;
- 2) уменьшится;
- 3) не изменится.
6. На рисунке изображена тележка, которая может двигаться прямолинейно по горизонтальной поверхности стола без трения. К тележке прикреплена горизонтальная ось O, перпендикулярная плоскости рисунка. Вокруг оси O (в плоскости, перпендикулярной ей) может вращаться небольшой шарик массой ��. Шарик укреплен на конце стержня длиной ��. Масса тележки, оси O и ее крепления равна 4��. Массами стержня и колес тележки пренебречь. Вначале тележка покоилась, а стержень удерживался под углом �� = 30° к вертикали. Затем стержень отпустили. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.
7. При увеличении давления над поверхностью воды ее температура кипения повышается. На газовой плите в кастрюле-скороварке медленно кипела вода при 105°С. Неожиданно произошла разгерметизация кастрюли, и хозяйка сразу же выключила газ. Какая часть воды испарилась к моменту прекращения кипения? Ответ округлить до первой значащей цифры.
8. В герметично закрытом сосуде объемом �� = 1,1 л находятся �� = 100 г кипящей воды и ее пар при температуре 100 °С. Воздуха в сосуде нет. Определите массу пара ��. Зависимостью плотности воды от температуры можно пренебречь. Ответ округлить до сотых.
9. В нижней части цилиндрического сосуда с площадью основания �� = 1 м 2 заключен при нормальных условиях ��0 = 1 м 3 воздуха, который закрыт невесомым поршнем. Воздух под поршнем нагревается на ���� = 1 °С, при этом поршень поднимается. Определить величину работы, которую совершает расширяющийся воздух, перемещая поршень. Ответ округлить до целых.
10. В закрытом сосуде объёмом 8,3 литра находится одноатомный идеальный газ при температуре 127 °C. Начиная с момента времени t = 0 давление p газа изменяется так, как показано на приведённом графике. На основании анализа графика выберите все верные утверждения.
- 1) Количество теплоты, переданное газу за первые 10 минут, равно 74,7 Дж.
- 2) Работа газа за первые 10 минут больше, чем работа газа за следующие 10 минут.
- 3) Изменение внутренней энергии газа за первые 20 минут равно 149,4 Дж.
- 4) В момент времени t = 25 мин температура газа станет равной 407,5 °С.
- 5) По заданным в задаче параметрам определить число молей газа в сосуде не представляется возможным.
11. На электроплитке стоит кастрюля, в которую налит некоторый объём воды. Плитку включают, и вода нагревается от 20 °C до 80 °C. Затем в кастрюлю вместо воды наливают тот же объём машинного масла, удельная теплоёмкость которого равна 1700 Дж/(кг·°C), а плотность составляет 900 кг/м3 . Далее масло нагревают от той же начальной температуры до той же конечной температуры, уменьшив мощность плитки в 3 раза. Как во втором опыте по сравнению с первым изменяются количество теплоты, получаемое жидкостью при нагревании, и время нагревания жидкости до конечной температуры? Считайте, что всё количество теплоты, выделяемое плиткой, расходуется на нагревание жидкости. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличится
- 2) уменьшится
- 3) не изменится
12. Присоединение к амперметру некоторого шунтирующего сопротивления увеличивает предел измерения в три раза. Другое шунтирующее сопротивление увеличивает предел измерения в 7 раз. Во сколько раз увеличится предел измерения амперметра, если в качестве шунта использовать оба этих сопротивления, соединенные параллельно?
13. Положительно заряженная диэлектрическая пластина, создающая однородное электрическое поле напряженностью Е = 104В/м, укреплена на горизонтальной плоскости. На нее с высоты ℎ = 10 см падает с нулевой начальной скоростью шарик массой �� = 20 г, имеющий положительный заряд �� = 10−5 Кл. Какой импульс передаст шарик пластине при абсолютно неупругом ударе?
14. Два шара, один диаметром ��1 = 10 см и зарядом ��1 = 6 · 10−10 Кл, другой — ��2 = 30 см и ��2 = −2 · 10−9 Кл, соединяются длинной тонкой проволокой. Какой заряд переместится по ней?
15. На рисунке изображён график зависимости напряжения U между обкладками конденсатора в колебательном контуре от времени t. Ёмкость конденсатора равна 10 мкФ. Выберите все верные утверждения об этом колебательном контуре.
- 1) Сила тока в колебательном контуре изменяется с частотой 250 Гц.
- 2) Период изменения энергии электрического поля конденсатора равен 4 мс.
- 3) Максимальный заряд конденсатора равен 20 мкКл.
- 4) Индуктивность катушки колебательного контура примерно равна 0,16 Гн.
- 5) В момент времени 4 мс сила тока в контуре равна нулю.
16. Как изменится емкость плоского конденсатора, если между его обкладками будет вдвинута: а) пластинка из диэлектрика (�� > 1); б) пластинка из проводника? Толщина каждой пластинки равна половине расстояния между обкладками. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличилась
- 2) уменьшилась
- 3) не изменилась
17. Заряженная частица, имеющая положительный заряд ��, движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля по окружности радиусом R с периодом обращения Т. Модуль импульса частицы равен р. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
18. Неподвижное ядро изотопа радона 86���� 220 распадается с испусканием �� −частицы. При этом ядро, образовавшееся в результате распада, и �� −частица движутся в противоположных направлениях. Определите скорость образовавшегося ядра, если скорость �� −частицы ���� = 1,6 ∙ 107 м с.
19. Энергия протона, который движется в ускорителе уменьшилась на некоторую величину. Как в результате этого изменятся следующие две величины: кинетическая энергия протона, энергия покоя протона? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличится
- 2) уменьшится
- 3) не изменится
20. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите в ответ их номера.
- 1) В инерциальной системе отсчёта импульс системы тел сохраняется, если сумма внешних сил равна нулю.
- 2) Процесс конденсации жидкостей происходит с поглощением большого количества теплоты.
- 3) В процессе электризации трением два первоначально незаряженных тела приобретают разноимённые и равные по модулю заряды.
- 4) В цепи постоянного тока во всех параллельно соединённых резисторах протекает одинаковый электрический ток.
- 5) В процессе альфа-распада происходит испускание радиоактивным веществом ядер атомов гелия.
21. Даны следующие зависимости величин: А) зависимость потенциальной энергии гравитационного взаимодействия от высоты, на которую поднято тело (считать нулевым уровнем потенциальной энергии поверхность Земли); Б) зависимость электроёмкости плоского конденсатора от расстояния между пластинами; В) зависимость давления идеального газа от температуры при изотермическом процессе. Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1−5. Для каждой зависимости А−В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
22. Толя взял стрелочный вольтметр, рассчитанный на измерение напряжения не более 4 В, и решил увеличить его предел измерений до 12 В. Для этого Толя припаял к одному из выходов вольтметра дополнительный резистор и переградуировал шкалу прибора, получив тем самым вольтметр с увеличенным внутренним сопротивлением и расширенным диапазоном измерений. То есть, когда вольтметр по старой шкале показывал значение напряжения 4 В, на новой шкале стрелка указывала на деление в 12 В.
- 1) Если напряжение на последовательно соединённых вольтметре и дополнительном резисторе составляет 12 В, а напряжение на вольтметре составляет 4 В, то чему равно напряжение на резисторе?
- 2) Если считать, что внутреннее сопротивление вольтметра составляет 1 кОм, то чему равно сопротивление дополнительного резистора, который Толя припаял к вольтметру?
- 3) Точность изготовления резисторов на заводе составляет ± 5%. В каком диапазоне может лежать суммарная величина напряжения на резисторе и вольтметре, если вольтметр по старой шкале показывает 1 В? Считайте показания вольтметра по старой шкале точными. В ответ запишите то, что получилось при решении пункта 3, в формате (��1; ��2)
23. Вам необходимо исследовать силу, необходимую для отрыва от поверхности жидкости смачиваемого этой жидкостью диска в зависимости от площади этого диска. Имеется следующее оборудование: — набор из трех деревянных дисков разного радиуса с креплением в центре; — неограниченный набор из грузов, масса каждого 1 г; — штатив с нитью, блоками и подвесом для дисков и легкой чашей для грузов. Какие еще инструменты и приборы вам понадобятся? В ответе укажите их номера:
- 1) ёмкость с жидкостью;
- 2) набор пружин известной жесткости;
- 3) секундомер;
- 4) линейка;
- 5) весы.
24. Металлический стержень А подвешен на непроводящей нити; металлический стержень В закреплен на непроводящей подставке. Расстояние между соседними концами стержней очень мало. Что произойдет со стержнем А, если к противоположному концу стержня В поднести положительно заряженное тело С?
25. В сплошной однородной тонкой пластине, имеющей форму круга радиусом �� и первоначальную массу ��, вырезали отверстие в 2 раза меньшего радиуса, касающееся края пластины. Пластину подвесили на двух невесомых нитях, как показано на рисунке. Найдите силы натяжения нитей.
26. Небольшой шарик с зарядом −�� закреплён неподвижно в вакууме. Ион с зарядом +�� и массой �� запускают так, что он движется по окружности радиуса ��1 вокруг центра шарика равномерно, совершая полный оборот за время ��1 = 5 мс. В другом опыте ион запускают так, что он вращается равномерно по окружности радиуса ��2 = 2��1. Найдите период обращения иона во втором опыте. Силу тяжести не учитывайте. Ответ округлите до целых.
27. С идеальным одноатомным газом проводят циклический процесс. Расширение газа можно описать графиком в виде дуги окружности 1-2 с центром в начале координат на ���� −диаграмме. ��0 и ��0 – некоторые фиксированные давление и объем. Найдите отношение температур в точках 1 и 2.
28. Два одинаковых проводящих диска радиусами �� вращаются с угловыми скоростями ��1 и ��2 (��1 > ��2) в однородном магнитном поле с индукцией ��, перпендикулярной их плоскостям (рис.). Центры дисков с помощью проводников присоединены к конденсатору емкостью ��1 , а ободы – через скользящие контакты к конденсатору емкостью ��2 . Найдите напряжения, которые установятся на конденсаторах.
29. Для разгона космических аппаратов и коррекции их орбит предложено использовать солнечный парус — скрепленный с аппаратом легкий экран большой площади из тонкой пленки, которая зеркально отражает солнечный свет. Мощность W солнечного излучения, падающего на 1 м 2 поверхности, перпендикулярной солнечным лучам, составляет вблизи Земли 1370 Вт/м2 . Во сколько раз ближе к Солнцу, чем Земля, находится аппарат массой 500 кг (включая массу паруса), снабженный парусом размерами 100 м × 100 м, если давление солнечных лучей сообщает ему дополнительное ускорение 10−4 ��?
30. Сосуд в форме куба, наполненный жидкостью, движется в горизонтальном направлении с ускорением ��. Объем жидкости в сосуде равен половине объема куба, ее масса ��. Определите силы давления жидкости ��1 и ��2 соответственно на переднюю и заднюю стенки сосуда.