Тесты по физике для 11 класса, с решениями

Вариант 1

1. При свободном падении тело движется ?

Ответ: равноускоренно, прямолинейно.

2. Капли дождя падают на Землю под действием ?

Ответ: силы тяжести F_A=V_T·ρ_ж·g.

3. За 4 с импульс изменился на 20 кг·м/с под действием постоянной силы ?

Дано: t = 4 c; изменение импульса ∆р = mν = 20 кг·м/с; F = ?.

Решение. ∆р = F·t , откуда F = ∆р/t =20/4 = 5 H.

Ответ: 5 Н.

4. Напряженность электрического поля заряда q в точке А (рис) направлена в сторону вектора…

5. Работа электрического тока на участке цепи за 5 с при напряжении 10 B и силе тока 2 А равна ?

Ответ: A = U·I·t = 2·10·5 = 100 Дж.

6. Магнитный поток, создаваемый током I в контуре равен ?

Ответ: Ф = LI.

7. В колебательном контуре энергия магнитного поля в катушке 1,2 ·10^-3 Дж, а индуктивность 0,24 Гн. В момент полной разрядки конденсатора сила тока равна ?

Дано: W_М = 1,2 ·10^-3 Дж; индуктивность L = 0,24 Гн.

Ответ: 0,1 А.Решение. W_М = L·I²/2, откуда I= = 0,1 А.

8. На белом фоне написан текст синими буквами. Если их рассматривать через красное стекло, то буквы будут казаться ?

Ответ: темными.

9. Y- излучение - это ?

Ответ: электромагнитное излучение.

10. На рис. изображены графики зависимости

скорости тела от времени. За З с самый

длинный путь прошло тело ?

Решение. Площадь фигуры,

ограниченной осями координат и

графиком скорости равна пути,

пройденному телом.

Ответ: 2.

11. Бетонную плиту, объемом 0,25 м подняли на высоту 6 м за 10 с. Плот-ность бетона 2000 кг/м³. Мощность, развиваемая при поднятии плиты

( g =10 м/с ).

Решение. N = A/t = m·g·h/t = V·ρ·g·h/t = 0,25·2000·6·9.8/10 = 3000 Вт.

Ответ: 3000 Вт.

12. Тело массой 10 кг движется по прямой траектории так, что его скорость меняется со временем по закону ν = 2t. Его кинетическая энергия в момент времени t = 5 с равна ?

Решение. E = mν²/2 = m·(2t)²/2 = 10·(2·5)²/2 = 500 Дж.

Ответ: 500 Дж.

13. Молярная масса газа 4·10 кг/моль. 5 кг этого газа при температуре 500 К занимает объем 34,6 м³. Давление газа равно [R = 8,31 Дж/(моль·К)] ?

Решение. pV =RT, => p = =150·10³ Па =

= 150 кПа.

Ответ: 150 кПа.

14. При постоянном давлении 10⁵ Па газ совершил работу 10⁵ Дж. Объем газа при этом ?

Решение. A = p·∆V => ∆V = A/p =10⁵/10⁵ = 1 м³.

Ответ: увеличился на 1 м³.

15. 2 моля идеального одноатомного газа изобарно нагрели на 50 К. Газ совершил работу [R = 8,31 Дж/(моль·К)] ?

Решение. A = p·∆V, где p·∆V = ·R·∆T => A =·R·∆T = ν·R·∆T = 2·8,31·50=

= 831 Дж.

Ответ: 831 Дж.

16. Электроемкость плоского конденсатора равна 1мкФ. Если между пластинами помещается слой слюды толщиной d=0,1 мм, то площадь пластин равна (ε_слюды= 6, ε_о= 8,85·10^-12 Ф/м) ?

Решение. С = εε_о·S /d => S = С·d/εε_о= 10^-6·10^-4/6·8,85·10^-12 = 1,9 м² .

Ответ: 1,9 м² .

17. Конденсатор ёмкостью 5 мкФ, заряженный до разности потенциалов 200 В, разрядился по проводу в 0,001 с. Средняя сила тока при разрядке равна ?

Решение. С = q/U =I·t/U => I = С·U/t= 5·10^-6·200/0,001= 1 A .

Ответ: 1 A .

18. Электрон движется горизонтально в направлении "Юг-Север" и влетает в вертикальное однородное магнитное поле, направленное вверх. При этом сила Лоренца ?

Ответ: отклоняет электрон

на Запад .

19. Уравнение колебаний источника волн x = 2sin100πt, скорость распространения колебаний в среде 200 м/с. Длина волны равна ?

Решение. ω = 2π/Т, => Т = 2π/ω. λ = ν ·T = 200 ·2π/100π = 4 м.

Ответ: 4 м.

20. Отношение скорости пули на вылете из ствола ружья к скорости пули в середине ствола равно ?

Решение. ν₁ = at₁, ν₂ = at₂ => ν₂ /ν₁ = t₂ /t₁.

; => t₁/t₂ = 1/√2 => ν₂ /ν₁ =√2 .

Ответ: √2 .

21.В жидкость плотностью 2700 кг/м³ погружается тело плотностью

900 кг/м³. Тело выступит наружу на … ?

Решение. При плавании тел выполняется условие P_тела= F_A ; =>

ρ_T ·V_Т·g = ρ_Ж ·V_погр·g .

V_погр= V_Т/3 => V_выст=2V_Т/3.

Ответ: 2V_Т/3.

22. К короткому плечу рычага подвешен груз массой 100 кг. Чтобы поднять этот груз, к длинному плечу приложили силу 250 Н. Когда груз подняли на высоту 0,08 м, точка приложения силы опустилась на 0,4 м. Вычислите КПД рычага (g = 10 м/с²).

250Н

η = =0,8=80%

Ответ: КПД рычага 80%.

23. 1 моль водорода находится в сосуде при температуре Т и давлении р. 2 моль кислорода в сосуде при той же вместимости при давлении 2р. Какую температуру имеет кислород (если водород и кислород считаются идеальными газами)?

Решение. р·V = ν₁·R·T₁; 2р ·V = ν₂·R·T₂, откуда

. Ответ: Т

24. Расстояние между источником звука, находящимся над водой и человеком, находящимся под водой, равно 7,8 м. Звук от источника до человека по воздуху идет в 7 раз дольше, чем под воде. Глубина, на которой

находится человек, равна (ν_{звука в воздухе}= 340 м/с, ν_{звука в воде}= 1483 м/с) ?

Решение. l = l₁+ l₂, где l₁= ν₁·t₁; l₂= ν₂·t₂; t₁ = 7t; t₂ = t. =>

l = ν₁·t₁+ ν₂·t₂ = ν₁·7t+ ν₂·t = t(7ν₁+ ν₂). =>

t = l/(7ν₁+ ν₂) =7,8/3863 =0,002 c. l₂= ν₂·t₂ = 1483·0,002 =

= 2,966 ≈ 3 м.

Ответ: 3 м.

25. Собственная длина стержня l_о=2 м. Если длина стержня изменилась на

∆l = 0,25 м, то стержень движется со скоростью ?

Решение. Лоренцево сокращение определяется по формуле .

l₁= l₀ - ∆l =2 - 0,25 = 1,75 м. = 0,875. = 0,7656.

ν²/с² = 1-0,77 = 0,23 => ν² = 0,23с² => ν = с·√0,23 = 3·10⁸·0,48 = 1,5·10⁸ м/с.

Ответ: 1,5·10⁸ м/с.

2 вариант

1. Камень бросили на дно ущелья со скоростью 15 м/с (g=10м/с²). Если время падения камня 7 с, то глубина ущелья ?

h = v_o·t + gt²/2 = 15·7+10·7²/2 =105+245 = 350 м.

Ответ: 350 м.

2. Коэффициент трения ? Ответ: безразмерная величина.

3. Спутник вращения по круговой орбите вокруг Земли. Трением пренебречь. При этом движении ?

Ответ: потенциальная и кинетическая энергии остаются постоянными.

4. Напряжение на обкладках конденсатора 100 В. При полной разрядке конденсатора через резистор цепи прошёл заряд 10 Кл. Ёмкость конденсатора равна ?

Решение. С =Q/U = 10/100 = 0,1 Ф. Ответ: 0,1 Ф.

5. Закон Фарадея ?

Решение. Масса вещества, выделившегося при электролизе, пропорциональна силе тока и времени.

Ответ: m=kI∆t.

6. В замкнутом витке проводника сопротивлением 2·10^-2Ом мгновенное значение индукционного тока равно 0,5 А. ЭДС индукции равна ?

Решение. ε_i = J·R = 0,5·2·10^-2 = 0,01 В. Ответ: 0,01 В.

7. Если период колебаний Т=0,01мкс, то длина электромагнитной волны в воздухе равна (с = 3·10⁸ м/с) ?

Решение. Т = 1/ν ; ν = с/λ; Т = λ/с => λ = T·с = 3·10⁸·0,01·10^-6 = 3 м .

Ответ: 3 м .

8. С помощью линзы на экране получено действительное изображение электрической лампочки. Если закрыть верхнюю половину линзы, то ?

Ответ: изображение останется на том же месте ,но будет менее ярким.

9. Число протонов Z и число нейтронов N в ядре изотопа водорода Н ?

Решение. ; => Z = 1; N =3 - 1 = 2 . Ответ: Z=1; N = 2 .10. 10. 10. Лодка плывет поперек реки шириной 50 м. Течением реки лодку сносит под углом 30^о градусов к берегу. Определить результирующее перемещение лодки с берега на берег (sin 30º = 0,5; cos 30º = 0,87)?

Решение. l = 50 м; α = 30^о.

L= l /sinα =50/sin30^o = 100 м.

Ответ: 100 м.

11. Груз движется вверх под действием силы 30 Н. Работа, совершенная этой силой на пути 5м, равна ?

Решение. A=F·l=30·5 = 150 Дж. Ответ: 150 Дж.

12. При свободном падении скорость тела массой 3 кг увеличивалась от 2 м/с до 8 м/с. Работа силы тяжести на этом пути равна ?

Решение. А = ΔЕ = = 1,5·(64-4) = 90 Дж.

Ответ: 90 Дж.

13. Если средняя квадратичная скорость молекул азота 500 м/с, а его плотность 1,35 кг/м³, то давление азота равно (М=28·10^-3 кг/моль; R =8,31 Дж/моль·К) ?

Решение. <υ_кв> = => =. p = nkT =·kT =N_A·=

== 1,35·500²/3 = 112500 Па = 0,11 МПа.

Ответ: 0,11 МПа.

1

Решение. U=

4. Максимальную внутреннюю энергию идеальный газ имеет в состоянии, соответствующем на диаграмме точке ?

.².³

Ответ: U зависит от p и V

.⁵

.¹.⁴

15. При постоянном давлении р_o первоначальный объем идеального газа V_o увеличили на 20%. Работа, совершенная газом равна ?

Решение. A при p_o = const; А = p_o · ΔV, где ΔV = V - V_o;

V = V_o + 0,2V_o;

ΔV = V - V_o = V_o+ 0,2V_o-V_o = 0,2V_o;

A = p_o · ΔV = p_o · 0,2V_o = 0,2p_oV_o.

Ответ: A = 0,2p_oV_o.

16. Две большие металлические пластины, расстояние между которыми мало по сравнению с их размерами, заряжены до +q и -q. Напряженность электрического поля, созданного пластинами, равна нулю.

+q E -q

Ответ: в областях I и III равна нулю.

I II III

17. Если сопротивление увеличить от 10 до 20 Ом при постоянном напряжении на нем, то мощность, выделяемая на сопротивлении ?

Решение. P₁= U·I = U·U/R₁=U²/R₁; P₂= U·I = U·U/R₂=U²/R₂.

Ответ: уменьшится в два раза.

18. Для того, чтобы периоды колебаний тела массой 200г, подвешенного на нити длиной 1 м (математический маятник) и этого же тела, подвешенного на пружине (пружинный маятник) были равны, жесткость пружины ?

Решение. T= 2π, откуда

Ответ: 2Н/м.

19. При пропускании света через два последовательно расположенных кристалла турмалина свет полностью проходит через оба кристалла ?

Решение. I=I_ocos²α. I=I_oпри cos²α = 0 => α = 0^о => оси параллельны.

Ответ: при параллельно расположенных осях кристаллов.

20. Если линейная скорость точек обода вращающегося диска υ₁=3 м/с, а точек, находящихся на расстоянии 10 см ближе к оси вращения, υ₂=2 м/с, то частота вращения диска ?

Решение. υ = ωR; ω= 2πν ; υ₁=2πνR₁ ; υ₂=2πνR₂, где R₂ =R₁- 0,1

=>

R₁=0,1/0,33 = 0,3 м. = 1,59 Гц = 1,59 об/с.

Ответ: 1,59 об/с.

21. Груз массой 50 кг поднимается вертикально вверх при помощи каната в течение 2 с на высоту 5 м. Начальная скорость груза равна нулю. Сила, действующая на канат, равна ?

Решение. ma = F - mg; F= m(a+g); h = ₀t +=> a =.

F =m(+g)=50·(+10) = 625 H. Ответ: 625 H.

22. Движущийся шар массой m столкнулся с неподвижным шаром массой 3m. Если после столкновения шары разлетелись по углом 90^o градусов со скоростями 3υ (первый шар) и υ (второй шар), то до столкновения первый шар двигался со скоростью ?

Решение. mυ_o=m3υ·cos45^o + 3mυ·cos45^o;

mυ_o=3mυ·cos45^o + 3mυ·cos45^o;

υ_o=6υ=3υ= 3·υ.

Ответ: 3·υ.

23. В баллоне объемом V находится газ массой m₁ при температуре T₁. Некоторое количество газа выпустили из баллона, после чего оставшаяся масса оказалась равной m₂, а температура равной T₂. Из баллона выпустили Δm = m₁ - m₂ газа, равную ?

Решение. I состояние: V, m₁, T₁; II состояние: V, m₂, T₂;

р₁V =RT₁; р₂V = RT₂; =>= => = , где m₂ = m₁ - Δm;

= = 1- => =1 -; => Δm = m₁(1 - ).

Ответ: Δm = m₁(1 - ).

24. Если пружину маятника заменить на другую, жесткость которой равна на 400 Н/м больше, то период колебаний уменьшится в 3 раза. Жесткость первой пружины ?

Решение. Периоды колебаний: T₁ = 2π; T₂ = = ·2π.

= => 3 =; k₂ = k₁+400; 9=1+; k₁== 50 H/м.

Ответ: 50H/м.

25. Тренированный глаз, длительно находящийся в темноте, воспринимает свет с длиной волны 500 нм при мощности не менее 2,1·10^-17 Вт. Число фотонов, которые попадают ежесекундно на сетчатку глаза (h=6,62·10^-34 Дж·с; с=3·10⁸ м/с)?

Решение. N_ф =; Е_ф = hν = h = 6.62^-34= 3,97·10^-19 Дж.

Зная, что А = Рt из P = при t =1с получим, что А = ΔЕ = Р,

где ΔЕ = Е_пад; А = Е_пад = 2,1 ·10^-17 Дж.

N_ф = = =52,896 ≈ 53.

Ответ: 53.

3 вариант

1. Человек находится в воде. Сила Архимеда, действующая на человека при выдохе?

Решение. Так как объем легких человека V_T при выдохе уменьшается, то уменьшается и сила Архимеда. F_A=ρ_ж·g·V_T.

Ответ: уменьшается.

2. Работа силы тяжести равна нулю, когда?

Ответ: искусственный спутник Земли движется по круговой орбите.

3. Тело брошено вертикально вверх со скоростью 15 м/с. Если сопротивление воздуха пренебрежимо мало, то оно достигает высоты ?

Решение. h = , где υ= 0. => h = = = 11,25 м.

Ответ: 11,25 м.

4. Вещества, в которых нет свободных электрических зарядов ?

Ответ: диэлектрики.

5. При пропускании тока через вакуум наблюдаются ?

Ответ: только магнитное действие тока.

6. Энергия магнитного поля катушки индуктивностью 5 Гн при силе тока в ней 400 мА ?

Решение. W == 0,4 Дж.. Ответ: 0,4 Дж..

7. Если конденсатор контура заменить другим, вдвое большей емкости, то период свободных колебаний в контуре ?

Решение. C₂=2C₁; T₁=2π; T₂=2π; . T₂=Т₁.

Ответ: увеличится в раз.

8. Оптическая система глаза создает на сетчатке изображение ?

Ответ: действительное, обратное , уменьшенное.

9. Несмотря на взаимное отталкивание входящих в ядро протонов, атомные ядра устойчивы из за ?

Ответ: сильного взаимодействия.

10. Если тело будет двигаться равномерно по окружности вдвое большего радиуса с той же скоростью, то центростремительное ускорение ?

Решение. a₁ =; a₂ =; ; a₂ = a₁/2.

Ответ: уменьшится в 2 раза.

11.Чтобы подняться с грузом массой 10 кг на высоту 10 м человек массой 60 кг должен совершить работу ?

Решение. A = F_тS = mgh, где m = m_гр + m_ч ;A = 70·10·10 = 7000 Дж.

Ответ: 7000 Дж.

12. Зависимость потенциальной энергии Е пружины от её растяжения правильно представлена на графике ?

Решение. . Ответ: =>

13. Если абсолютную температуру газа увеличить в 3 раза, то средняя квадратичная скорость молекул ?

Решение. <_кв>₁=; <_кв>₂ =; = = .

<υ_кв>₂ =<υ_кв>₁.

Ответ: увеличится в раз.

14. Три моля идеального газа при изохорном нагревании от 19 до 21 градуса изменили свою внутреннюю энергию на (R=8,31 Дж ·моль·К) ?

Дано: ν =3 моля; V=const; Δt=2К; T₂ = 3T₁.

Решение. ΔU= νRΔT= ·3·8,31·2= 9·8,31= =74,79≈75 Дж.

Ответ: 75Дж.

15. Если пар поступает в турбину с температурой 480^oC , а оставляет ее при температуре 30^oC, то КПД паровой турбины равен ?

Решение. T₁= 480+273 = 753 K; T₂= 30+273=303 K.

η= ·100% =·100% = 59,7% ≈ 60%.

Ответ: 60%.

16. Конденсатор ёмкостью 100мкФ заряжен до разности потенциалов 1,2 кВ. При разрядке конденсатора через проводник в проводнике в проводнике выделится количество теплоты ?

Решение. Q = = 0,72·10² = 72 Дж.

Ответ: 72 Дж.

17. Имеются два провода одинаковой длины из одного и того же металла. Диаметр первого провода больше в 2 раза. Соотношение между сопротивлениями проводов имеет вид ?

Решение. R = ρ; S = πR² = ; R₁ = ρ·; d₁ = 2d₂ => d₂= ;

R₂ = ρ·; => 4R₁ = R₂; => R₁ = R₂/4.

Ответ: R₂/4.

18. Чтобы увеличить период колебаний математического маятника в раз, длину нити необходимо ?

Решение. T₁ = 2π ; T₂ = 2π = ·T₁; =>

2 = ; => . Ответ: увеличить в 2 раза.

19. Пропускают свет через два последовательно расположенных кристалла турмалина. При приближении угла между осями кристаллов турмалина к 90^o C ?

Решение. I=I_ocos²α., если α = 90^о, то I → 0.

Ответ: свет постепенно гасится.

20. Трамвай, двигаясь от остановки равноускоренно, прошел путь 30 м за 10 с. В конце пути он приобрел скорость ?

Решение. ₀ =0; S = ₀t+ ; S = ; => а = ;

= at = ·t = = = 6 м/с. Ответ: 6м/с.

21. Соотношение тормозных путей одного и того же автомобиля при резком торможении (колеса не вращаются) при увеличении его скорости в 2 раза (коэффициент трения в обоих случаях одинаков) будет следующим ?

Решение. S₁=; S₂= ; 2a =; 2а =; = ;

₌ => == ==; S₂=4S₁.

Ответ: S₂ = 4S₁.

2

ν_в = 0

ν_c2. В покоящуюся вагонетку с песком, попадает снаряд, движущийся горизонтально со скоростью υ, и застревает в ней. Масса снаряда равна 0,25 массы вагонетки с песком. Скорость вагонетки с песком и снарядом равна ?

Решение. + = (m + M)

·= (m+M)·U

m_c·υ = (m_c +4m_c)·U; => = => M = 4m_c.

Ответ: /5.· = 5U; => U = /5.

23.Удлинение проволоки при подвешивании груза равно 2 см. При подвешивании того же груза к проволоке из того же материала, такой же площади поперечного сечения, но в два раза большей длины удлинение проволоки будет равно ?

Решение. Модуль упругости одинаков для образцов любой формы и

размеров, изготовленных из одного материала. σ = F/s.

E = = = const; ; => = ; ℓ₀₂=2ℓ₀₁; = ;

Δℓ₂=2Δℓ₁; Δℓ₂=2 · 2 · 10 ^{- 2}= 4 · 10^-2м =4 см .

Ответ: 4см.

24. Груз висит на двух одинаковых пружинах. Если последовательное соединение пружин заменить параллельным, то период колебаний ?

Решение. Период колебаний пружинного маятника определяется по формуле Томпсона T=2π. => T₁=2π. T₂=2π. Где: m-масса тела; k- жесткость пружины. . T₂=T₁/2.

Ответ: уменьшится в 2 раза.

25. Для того, чтобы масса электрона стала втрое больше его массы покоя, электрон должен двигаться со скоростью υ равной (с-скорость света в вакууме) ?

Решение. Зависимость массы тела, движущегося со скоростью, сравнимой со скоростью света от скорости движения определяется по формуле: m =; => 3m_o = ; =>=3; => = ;=>

1- = ; = 1-=; => 9υ² = 8c²; 3υ = c; υ =·c.

Ответ: с.

Вариант 4

1. Начальная скорость тела ?

Ответ: 5м/с.

2. Атмосферное давление равно 750 мм. рт. ст. Высота ртутного столба в трубке Торричелли?

Ответ: 750 мм.

3. Тело массой 1кг, двигаясь прямолинейно, изменило свою скорость от 10 м/с до 20 м/с. Изменение импульса тела ?

Решение. Δр = р - р_{0 ,} р = m; р₀ = m₀ ; => Δр = m·( - ₀) = 10 кг·м/с.

Ответ: 10 кг·м/с.

4. Если атомы и молекулы расположены вплотную друг к другу и не образуют периодически повторяющуюся внутреннюю структуру, то вещество находятся в ?

Ответ: в плазменном состоянии.

5. В результате подведения теплоты Q=800 Дж воздух в цилиндре расширился и совершил работу А=500 Дж. При этом внутренняя энергия

изменилась на ?

Решение. Из первого закона термодинамики =>

Q =A + ΔU => ΔU = Q -A = 800-500 = 300 Дж. Ответ: 300 Дж.

6. Заряды 10 и 16 нКл расположены на расстоянии 6 мм друг от друга. Сила взаимодействия этих зарядов (k= 9·10⁹).

Решение. F_к =k Ответ: F_к = 4·10^-2 Н.

7. Заряженная частица с зарядом q движется перпендикулярно однородному магнитному полю со скорость υ. Если заряд частиц увеличиться в 2 раза при сохранении всех других параметров, то радиус траектории движения частицы?

Решение. F_л = F_н; q₂ = 2q₁; qBυ·= ma_n; qBυ = m;

R₁=; R₂= ; =:; => R₂ =R₁/2.

Ответ: уменьшится в 2 раза.

8. Переменный электрический ток - это ?

Ответ: вынужденные электромагнитные колебания.

9. Энергия связи ядра дейтерия равна 2,224 МэВ. Удельная энергия связи этого ядра равна ?

Решение. Удельная энергия связи ядра равна отношению энергии

связи ядра ΔЕ_св к числу нуклонов в ядре => =1,112 МэВ, где А = 2.

Ответ: 1,112МэВ.

10. За 10 с от начала движения автомобиль приобрел скорость 15 м/с. При этом он прошел путь ?

Решение. S = = ; a = =; S == ; S = = 75м.

Ответ: 75м.

11. График зависимости кинетической энергии тела от

его скорости представлен на рисунке ?

Решение. Е_к =; E_к ~ υ². Ответ:

12. Для сжатия пружины на 3 см приложена сила в 20 Н. Потенциальная энергия деформированной пружины равна ?

Решение. П =; F_упр = ; => k = ;

П = ·= == 0,3 Дж. Ответ: 0,3 Дж.

13. Если два тела массой m₁ и m₂ двигались навстречу друг другу со скоростью соответственно: υ₁ = 4 м/с; υ₂ = 20 м/с и в результате неупругого удара они остановились, то отношение масс этих тел m₁/ m₂ равно ?

Решение. m₁υ₁- m₂υ₂ = 0; m₁υ₁= m₂υ₂;

== 5. Ответ: 5.

14. Тепловая машина с КПД 20% отдала холодильнику за цикл Q₂=100 Дж. При этом она получила от нагревателя ?

Решение. η = = 1 - ; = 1-η = 0,8 => Q₁= = 125 Дж.

Ответ: 125 Дж.

1

Е_А =k ; E_B = k; = ==;

r₁ = OA, r₂ =2 OA =OB; 5. Если ОА = АВ (на рис), то напряженности электрического поля заряда в точках А и В находятся в следующем соотношении:

Решение.

Ответ: E_B = E_A/4.

16. В Электрической цепи с источником тока с ЭДС 15В и внутренним сопротивлением 2 Ом ток короткого замыкания равен ?

Решение. При коротком замыкании R→ 0, тогда I= принимает вид

I_кз=== = 7,5А. Ответ: 7,5 А.

17. Если из катода каждую секунду вырывается 5·10¹⁶ электронов, то максимальный ток в анодной цепи диода равен (е = 1,6·10^-19 Кл) ?

Решение. I === N·e = 5·10¹⁶·1,6·10^-19= 8·10^-3 = 8 мA, t = 1 c.

Ответ: 8 мА.

18. Протон движется в магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. Частота обращения протона равна (m_р = 1,67·10^-27 кг; е = 1,6·10^-19 Кл)

Решение. F_л= qBυ =, . Тогда = ω; ω = 2πn; = 2πn; =>

n = == 7,61·10⁶c^-1. Ответ: 7,61·10⁶c^-1.

19. Человек, находящийся под водой, слышит звук от источника,

находящегося над водой на высоте 14,72 м, через 50 мс после

испускания его источником. Глубина, на которой находится

человек, равна (ν_{звука в воздухе}= 340 м/с, ν_{звука в воде}= 1483 м/с) ?

Решение. t = t₁+ t₂, где t₁= ℓ₁/ν₁; t₂= ℓ₂/ν₂; =>; =

= 1483·(50·10^-3-14,72/340)=1483·(0,05-0,0433)=9,936 ≈10 м.

Ответ: 10 м.

20. Автомобиль проехал первую половину пути со скоростью 72 км/час, вторую половину со скоростью 30 м/с. Средняя скорость автомобиля на всем пути ?

Решение.

Ответ: 24 м/с.

21. Пружины жесткостью 100 Н/м и 300 Н/м соединили параллельно. Эту систему пружин заменили одной пружиной жесткостью 400 Н/м.

Решение. При параллельном соединении пружин k_об=k₁+k₂ =400 H.

Ответ: 400 H.

22. В закрытом сосуде находится газ. Если скорость молекул увеличится на 20%, то давление газа увеличится на ?

Решение. ; ; т. к.= .

=> 44%.

Ответ: 44%.

23. Период колебания груза на пружине равен Т = 2 . Если пружину разрезать пополам и подвесить на одной её половине груз массой m/₂, то период колебаний будет равен ?

Решение. ; ; ; .

Ответ: Т/2.

24. Светящаяся поверхность Солнца - фотосфера создает ?

Ответ: непрерывный спектр.

25. Масса фотона красного излучения, длина волны которого 720 нм, равна (h = 6,62·10^-34 Дж·с; с = 3·10⁸ м/с) ?

Решение. λ=720·10^-9м; E=hν=h; E=mc²; h = mc²; m =;

m = .

Ответ: 0,03·10^-34 кг.

Вариант 5

1. Формула, соответствующая определению скорости ? Ответ: υ = .

2. Если ковер площадью 4 м² оказывает на пол давление 50 Па, то его вес равен ?

Решение. p == ; P= pS, где: Р - вес; р - давление.

Р = 4 ·50 = 200 Н.

Ответ: 200 Н.

3. На рычаг действует сила перпендикулярная плечу, равная 4 Н. Если плечо равно 0,4 м, то момент этой силы ?

Решение. M= F·ℓ = 4· 0,4 = 1,6 Н/м.

Ответ: 1,6 Н/м.

4. Абсолютная температура, составляющая -20^о С равна ?

Решение. T = (t+273) = (-20+273) = 253 K.

Ответ: 253 K.

5. При постоянном давлении 10⁵ Па объем воздуха, находящегося в помещении, увеличился на 2 куб.м. При этом газ совершил работу ?

Решение. A = p·∆V = 10⁵· 2 = 2·10⁵ Дж.

Ответ: 2·10⁵ Дж.

6. На заряд 3·10⁷ Кл в некоторой точке электрического поля действует сила 0,015 Н. Напряженность поля в этой точке:

Решение. .

Ответ: 5·10⁴ Н/Кл.

7. Способностью к интерференции обладают ?

Ответ: видимый свет, радиоволны, рентгеновские лучи,

инфракрасные лучи.

8. Релятивистский эффект замедления времени в движущихся системах отсчета при скоростях движения, близких к скорости света, представлен в виде ? Ответ: .

9. Группа атомов образует семейство изотопов одного химического элемента, если их ядра отличаются только ?

Ответ: их ядра отличаются только числом нейтронов в них.

10. Тело падает с высоты 100 м и без начальной скорости. Время, за которое тело проходит первые 10 м своего пути, равно (g=10 м/с) ?

Решение. S = ; .

Ответ: 1,4 с.

11. Подъемный кран с двигателем мощностью 8 кВт поднимает груз с постоянной скоростью 6 м/мин. Масса груза равна ?

Решение. N = 8·10³ Вт; υ =6 м/мин= 0,1 м/с.

= 8000 кг.

Ответ: 8000 кг.

12. Автомобиль движется со скоростью 40 м/с. Чтобы его кинетическая энергия уменьшилась в 4 раза, он должен двигаться со скоростью ?

Решение. ;

;

Ответ: 20 м/с.

13. Камень брошен вертикально вниз. На пути 1 м его кинетическая энергия увеличилась на 16 Дж. Сила тяжести на этом пути совершила работу (трением пренебречь).

Решение. А = ∆Е_к, ∆Е_к =16 Дж. => А = 16 Дж.

Ответ: 16 Дж.

14. 2 моля идеального одноатомного газа изобарно нагрели на 50 К. В процессе теплообмена газ получил количество теплоты () ?

Решение. где Ср =; ; ν = ;

Q = ν · = 2077,5 Дж.

Ответ: 2077,5 Дж.

15. Если заряд каждого тела уменьшить в n раз, то модуль силы взаимодействия станет равен ?

Решение. ,

то .

Ответ: F/n².

16. Через лампу накаливания проходит ток 0,8 А. Число электронов проводимости, проходящих через поперечное сечение нити лампы за 1 с, равно (заряд электрона е = 1,6 10^-19 Кл) ?

Решение. N == = 5·10¹⁸.

Ответ: 5 10¹⁸ .

17. Вольт-амперная характеристика для полупроводников ?

Ответ:

18. Если резонансная частота контура ν , а ёмкость конденсатора С, то индуктивность катушки можно определить по формуле ?

Решение. Формула Томпсона: ;

=; L·C = . => L = .

Ответ: L = .

19. Уравнение колебаний источника волн х=2sin200πt, скорость распространения колебаний в среде 400 м/с. Длина волны равна ?

Решение. ω = 200π; ω = 2πν = 200π; ν =100 Гц; = λν => λ = = = 4 м.

Ответ: 4 м.

20. Товарный поезд длины ℓ₁ =630 м и экспресс длины ℓ₂ =120 м идут по двум параллельным путям в одном направлении со скоростями υ₁ = 48,6 км/ч и υ₂= 102,6 км/ч. Экспресс будет обгонять товарный поезд в течение ?

Решение. Т. к. по условию экспресс обгоняет товарный поезд, то его

путь равен S=ℓ₁+ℓ₂. Относительная скорость экспресса ^׳=₂-₁.

Тогда .

Ответ: 50 c.

21. Ящик массой 174 кг тянут по полу равномерно за веревку, образующую угол 30^o к горизонту. Коэффициент трения ящика о пол равен 0,25. Сила, с которой тянут ящик, равна (cos30º≈0,87; sin30º=0,5; g=10) ?

Решение. По второму закону Ньютона: векторное

уравнение

(т. к. равномерное движение, , то a = 0 ).

Найдем проекции на оси координат и

(3) подставим в (2): ;

=> = 437 Н.

Ответ: 437 Н.

22. Выразите среднюю квадратичную скорость через плотность газа и давление.

Решение. <υ_кв >= = . Уравнение Менделеева-Клапейрона:

; . Тогда .

Ответ: .

23. Расстояние между источником звука, находящимся над водой и

человеком, находящимся под водой, равно 9,35 м. Звук от

источника до человека по воздуху идет в 5 раз дольше, чем по

воде. Высота источника над водой равна

() ?

Решение. .

.

Ответ: 5 м.

24. В электрическом колебательном контуре ёмкость конденсатора 2 мкФ, а максимальное напряжение на нем 5 В. В момент времени, когда напряжение на конденсаторе равно 3 В, энергия магнитного поля катушки равна ?

Дано: С = 2·10^-6 Ф; U₁= 5 B; U₂= 3 B.

Решение. ; ;

= 15·10^-6 = 1,5·10^-5 Дж ≈ 1,6·10^-5 Дж .

Ответ: 1,5·10^-5 Дж.

25. Луч света падает на границу раздела двух сред под углом α = 60^о, преломляется и отражается. Преломленный луч составляет с отраженным углом 90^о. Показатель преломления второй среды относительно первой равен (sin60º=0,866; sin30º=0,5) ?

Решение. tgα = n ; n =tg60^o =====1,74.

Ответ: 1,74.

Вариант 6.

1. Векторы скорости и ускорения тела составляют прямой угол в любой момент времени. Это тело движется ?

Ответ: равномерно по окружности.

2. Реактивный самолет массой 60 т под действием силы тяги 90 кН приобретает ускорение ?

Решение. . => а = == 1,5 м/с².

Ответ: 1,5 м/с².

3. Ведро с песком массой 24,5 кг поднимают при помощи неподвижного блока на высоту 10 м, действуя на веревку силой 250 Н. КПД установки ?

Решение. ;

.

Ответ: 98%.

4. Величина элементарного электрического заряда ?

Ответ: 1,6 10^-19 Кл.

5. Ток короткого замыкания источника тока с ЭДС ε =2 В и внутренним сопротивлением r = 0,5 Ом равен ?

Решение. I = . При коротком замыкании R→0 =>

I = = = 4 А.

Ответ: 4 А.

6. Проводник с током 2 А, длиной 2 м находится в магнитном поле с индукцией 1 Тл. Если угол наклона проводника к линиям индукции 30⁰, то на проводник действует сила ?

Решение. .

Ответ: 2 Н.

7. Скорость изменения магнитного потока через контур равна 2 Вб/с. ЭДС индукции в данном контуре ?

Решение. .

Ответ: 2 В.

8. Полная энергия тела массой 1 кг (с=3 10⁸м/с) ?

Решение. .

Ответ: 9 10¹⁶ Дж.

9. В атомном ядре преобладают ?

Ответ: ядерные силы.

10. Если тело будет двигаться равномерно по окружности вдвое меньшего радиуса с той же скоростью, то центростремительное ускорение ?

Решение. ; .

Ответ: увеличится в 2 раза.

11. Тело массой 20 кг поднимают вертикально вверх силой в 400 Н направленной по движению. Определите работу этой силы на пути в 10 м и работу сил тяжести на этом пути ?

Решение. .

.

Ответ: 4 кДж; -2 кДж.

12. Автомобиль движется со скоростью 30 м/с. Чтобы его кинетическая энергия уменьшилась в 9 раз он должен двигаться со скоростью ?

Решение. ;.

.

Ответ: 10 м/с

13. Если квадрат средней скорости движения молекул равен 410⁶ м²/с², то концентрация молекул водорода, находящегося под давлением 2,67 10⁴ Па (М=0,002 кг/моль; N_а=6,02 10²³ моль^-1) ?

Решение. ; ; ;

.

Ответ: 6·10²⁴·м^-3.

14. Если за сутки в отопительную систему дома поступает 1600 м³ воды при температуре 90^о С, а уходит из дома при температуре 50^о С, то за это время дом потребляет количество теплоты, равное (с=4200 Дж/кг ^. К;_воды = 1000 кг/м³) ?

Решение. Q = cmΔt - количество теплоты выделяемое горячей водой.

m = V·; Q = c·V··(t₁ -t₂) ; Q = 4200·1600·1000·(90-50) =

= 26880·10⁷ = 268,8·10⁹270·10⁶ кДж.

Ответ: 270 10⁶ кДж.

15. 2 моля идеального одноатомного газа нагрели на 50 К. Его внутренняя энергия изменилась на (R = 8,31 ) ?

Решение. Внутренняя энергия идеального газа равна сумме

кинетических энергий хаотического теплового движения

всех его молекул: U = NE_{к м} = N · kT. Общее число молекул

газа: N = N_а => U = N ·k·T; где ν = ; N_а·k = R.

U =ν·R·T; Тогда ΔU = ν·R·ΔT; ΔU = ·2·8,31·50 = 1246,5 Дж.

Ответ: 1246,5 Дж.

16. При лечении электростатическим душем к электродам прикладывается разность потенциалов 10⁵ В. Если известно, что электрическое поле совершает при этом работу 1800 Дж, то заряд, проходящий между электродами за время процедуры равен ?

Решение. А = q() = qU ; => q = = = 18·10^-3 Кл = 18 мКл.

Ответ: 18 мКл.

17. Полупроводник может стать диэлектриком при ?

Ответ: понижении температуры.

18. Уравнение гармонических колебаний, соответствует графику ?

Решение. По графику: амплитуда А = 0,2 м;

период Т= 0,4 с. => ω =

Тогда х =А·cosωt примет вид: х =0,2·cos5πt.

Ответ: х =0,2·cos5πt.

19. Период дифракционной решетки d=10^-5м. Число штрихов на 1 см этой решетки равно ?

Решение. d =; => N = == 1000 =10³.

Ответ: 10³.

20. Если скорость движения лодки относительно воды в n раз больше скорости течения реки, то поездка на лодке между двумя пунктами против течения занимает времени больше, чем по течению ?

Решение. По течению путь: S₁ = (_л + _р) · t₁; Против течения:

S₂ = (_л - _р) · t₂; Путь одинаковый, S₁ = S₂ =>

(_л + _р) · t₁ = (_л - _р) · t₂ ; (n·_p+ _р) · t₁ = (n·_p- _р) · t₂.

= ; = .

Ответ: в раз.

21. Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. В высшей точке выпуклого моста сила давления в 2 раза меньше, чем на горизонтальную дорогу. Радиус кривизны моста равен ?

Дано: = 72 = = 20 м/с; n = 2. n = . F_д - сила давления.

Решение. 1. На автомобиль действуют: , . Ось направлена вертикально

вниз по радиусу моста. II закон Ньютона: ma_ц.с. = mg - N₁ (1), где

a_ц.с. = . III закон Ньютона: N = F_д1 => Из (1) : F_д1 = mg - m ;

т.е. F_д1 = m(g - ).

2. На горизонтальную дорогу действует F_д2 : F_д1 = N; F_д2 = mg;

n = = => n = => = ; = g^\n - ;

R = == 80 м.

Ответ: 80 м.

22. Движение тела массой 2 кг описывается уравнением x = 10+2t+t². Импульс тела через 4 с после начала движения равен ?

Решение. x = 10+2t+t²; x₀ = 10м; x = x₀ + ₀t + => ₀ =2 м/с ;

а = 2 м/с²; p = m·; =₀ + at. =>

p = m(+at) = 2 · (2+2·4) = 20 кг·м/с.

Ответ: 20 кг·м/с.

23. Стержень сжат силой F = 3,14·10⁵ Н. Если диаметр стержня d = 2 см, а модуль Юнга Е = 2·10¹¹ Па, то относительное удлинения стержня равно ?

Решение. Относительное удлинение: = , где Δℓ = ℓ - ℓ₀ -изменение длины под действием внешней силы,

ℓ₀ - начальная длина стержня. По закону Гука:

= E · => = E·, где S = ² = ;

== = 0,5·10^-2= 0,005·100% = 0,5%.

Ответ: 0,5%.1

24. При гармонических колебаниях вдоль оси координата тела изменяется по закону х = 0,4(м). Модуль амплитуды ускорения равен ?

Решение. = х^/ = 0,8; a = ^/ = x^// = -1,6; а = а_max· =>

= 1,6 м/с².

Ответ: 1,6 м/с².

25. Если в идеальном колебательном контуре, имеющем частоту свободных колебаний 200 кГц, конденсатор емкостью 10 нФ заменить на другой емкостью 2,5 нФ, то частота свободных колебаний контура станет равной ?

Решение. T = = 2, L = const; = 2; = 2; =>

=> = = 2; ν₂ = 2ν₁=2·200 = 400 кГц.

Ответ: 400 кГц.

Вариант 7

1. Модуль вектора перемещения тела, траектория которого дана на рисунке ломаной линией ABCD, равен ?

Решение. Перемещение - направленный отрезок прямой,

соединяющей начальное и конечное положение точек.

(проекция на ось ) => = y - =4-2 = 2 м.

= 0 м; S = = = 2 м.

Ответ: 2м.

2. Веревка разрывается при силе 150 Н. Двое тянут за веревку в разные стороны с силой по 120 Н. Сила упругости, возникающая в веревке, равна ?

Решение._упр. = _{прилож. силе} ; 120 Н.

Ответ: 120 Н.

3. Плечо силы ₂ ?

Решение. Плечо силы - это отрезок от оси

равновесия рычага до точки приложения силы.

Ответ: отрезок ОС.

4. Безразмерной величиной в системе СИ является ?

Ответ: диэлектрическая проницаемость среды.

5. ЭДС батареи 6 В, ее внутреннее сопротивление 0,5 Ом, сопротивление внешней цепи 11,5 Ом. Сила тока в цепи ?

Решение. I = = 0,5 А. Ответ: 0,5 А.

6. Единица магнитного потока ?

Ответ: Вб.

7. Радиостанция вещает на частоте 2 МГц. Длина волны, излучаемой станции, равна (с = 3·10⁸ м/с) ?

Решение. υ = с = λν ; λ = = = 150 м.

Ответ: 150 м.

8. Свет переходит из вакуума в стекло с показателем преломления n. При этом длина световой волны и скорость света изменились в ? раз.

Решение. Закон преломления света: = = n, т.к. = λν, то и λ, и .

Ответ: уменьшились в n раз.

9. Электроны в атоме движутся ?

Ответ: по круговым орбитам.

10. Скорость, которую приобретает ракета, движущаяся из состояния покоя с ускорением 2 м/с², на пути 1600 м, равна ?

Решение. S = ; S = ; _o = 0; = = = 80 м/с.

Ответ: 80 м/с.

11. При увеличении скорости поезда на участке пути длиной 2000 м совершена работа 2,5·10⁸ Дж. При этом сила тяги локомотива ?

Решение. A = F·S => F = = 125·10³H = 125 кН.

Ответ: 125 кН.

12. Импульс тела 10 кг·м/с, а кинетическая энергия 20 Дж. Скорость тела равна ?

Решение. p = m; E_к = = m· = p· => = => = 4 м/с.

Ответ: 4 м/с.

13. При увеличении средней квадратичной скорости молекул идеального газа в 2 раза и уменьшении концентрации молекул в 2 раза давление газа ?

Решение. = 2; = 2; <> =; p = nkT => kT = =>

<_кв> =; = : = = = ;

()² = ()² ;= ()² = 4; => = 2; = 2.

Ответ: увеличится в 2 раза.

14. Чтобы 100 г воды при 10⁰С довести до кипения и 10 г ее испарить нужно затратить количество теплоты (с = 4200 Дж/кг·К; r = 22,6 ·10⁵ Дж/кг) ?

Решение. Q = Q₁ + Q₂; Q₁ = c m₁∆t = c m₁·(100⁰С-10⁰С) =

= 4200·0,1·90 = 37,8 кДж;

Q₂ = r·m₂ = 22,6·10⁵·10·10^-3 = 22600Дж = 22,6 кДж.

Q = 37,8 + 22,6 = 60,4 кДж.

Ответ: 60,4 кДж.

15. В идеальном тепловом двигателе из каждого килоджоуля теплоты, полученной от нагревателя, 700 Дж отдается холодильнику. Если при этом температура нагревателя равна 227⁰С, то температура холодильника равна ?

Решение. η = ; η = ; = ; =>

1- = =0,3; = 1- 0,3 == 0,7; T₂ = 0,7·T₁ =350 К.

t₂ = 350К - 273 = 77⁰С.

Ответ: 77^о С.

16. Если расстояние от точечного заряда, создающего электрическое поле, увеличится в 5 раз, то напряженность электрического поля изменится в ?

Решение. E₁= k; E₂ = k = k => E₂ = .

Ответ: уменьшится 25 раз.

17. Число электронов, прошедших в электронно-лучевой трубке при анодном токе 0,48 А за 0,5 ч, равно (е = -1,6·10^-19Кл) ?

Решение. N = ; Q = I·t ; I = ; => N = = = 540·10¹⁹= =5,4·10²¹.

Ответ: N = 5,4·10²¹.

18. Тело подвешено на резиновом шнуре и совершает колебания. Кинетическая энергия тела при прохождении положения равновесия 0,4 Дж, расстояние между крайними положениями тела при колебаниях 0,4 м. Жесткость резинового шнура равна ?

Решение. Из закона сохранения энергии: E_к → E_р → E_к → E_р; =>

E_к =; E_p = ; E_к = => k = =>

k = == = 20 Н/м.

Ответ: 20 Н/м.

19. Если предмет находится на двойном фокусном расстоянии, то изображение, полученное собирающей линзой ?

Решение. По построению: изображение - действительное, перевернутое, тех же размеров, что и предмет.

Формула тонкой линзы: =+ ,

f- фокусное расстояние,

g - расстояние до предмета,

b - расстояние до изображения.

По условию задачи g = 2f,

тогда =+ , => =-=;

=> =. => b = 2f => g = b.

Ответ: перевернутое, действительное, тех же размеров, что и предмет.

20. Часть уклона длиной 300 м лыжник прошел за 30с, двигаясь с ускорением 0,5м/с². Скорость лыжника в конце уклона ?

Решение. S = ℓ = _ot + ; _o= - = -= 10 -7,5 = 2,5 м/с;

= ₀ + at =2,5 + 0,5·30 = 2,5 + 15=17,5м/с.

Ответ: 17,5м/с.

21. При удалении космического корабля от поверхности Земли на расстояние, равное пяти радиусам Земли, сила притяжения его к Земле ?

Решение. F_{в.т. (1)} = G·; F_{в.т. (2)} = G·=G· = G·;

= G·: G·=; = ; F_{в.т. (2)} = .

Ответ: уменьшится в 36 раз.

22. Камень брошен вертикально вверх со скоростью 10 м/с. Если сопротивлением воздуха пренебречь, то кинетическая энергия камня будет равна потенциальной на высоте ?

Решение. По закону сохранения энергии E_к0 = E_к1 + E_p.

По условию задачи E_к1= E_р; => E_к0= E_p+E_p; E_к0 =2mgh =;

h == = 2,5 м.

Ответ: 2,5 м.

23. Для определения относительной влажности атмосферного воздуха была найдена точка росы (12^oС) при температуре воздуха 29^оС. По таблице найдены значения давления насыщенного водяного пара: при 12^oС - 14 кПа, при 29^о С -40кПа. По этим данным относительная влажность воздуха равна ?

Решение. Относительная влажность - есть отношение плотности

водяного пара при данной t^o к плотности насыщенного

пара при той же температуре. ·100% или · 100% =>

β = = 0,35 => 35%. Ответ: 35%.

24. Период колебания груза массой m, подвешенного на пружине, равен T. Если на двух таких же пружинах, соединенных последовательно, подвесить

груз массой 2m, то период колебания будет равен ?

Решение. в (1) T_o = 2π; в (2) T = 2π ; =>

2π= 2·2π ; При последовательном соединении

пружин коэффициент жесткости =+; k_об= => T=2T_o.

Ответ: T = 2T₀.

25. Длина волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, пролетевшего разность потенциалов 4,9 В (m_e = 9,1·10^-31кг; h = 6,62·10^-34Дж·с) ?

Решение. P_ф = Pе; P_ф = = ==; Pе = mυ, А= ∆E, еU =;

υ=, т.к. P_ф = P_е, то = mυ = m_e·= ;

=; λ = = =

= = = 0,55397·10^-9 0,55·10^-9 м = 0,55 нм.

Ответ: 0,55 нм.

Вариант 8

1. Велосипед движется под уклон с ускорением 0,3 м/с². Если его начальная скорость равна 4 м/с, то через 20 с он приобретает скорость?

Решение. а = => = _o + at; = 4 + 0,3·20 = 10 м/с.

Ответ: 10 м/с.

2. Давление определяется по формуле ?

Ответ: p =, где F - сила давления, S - площадь поверхности.

3. Молот массой 5 кг падает с высоты 1 м. Его полная энергия на высоте 0,5 м равна (g = 10 м/с²)?

Решение. h= ·E_полная = E_к + E_п = const (по закону сохранения энергии)

=> E_полная = mgH= 5·10·1 = 50 Дж.

Ответ: 50 Дж.

4. По таблице в справочнике найдены значения давления насыщенного водяного пара для точки росы при 4^о C - 0,81 кПа, а при 19^о С - 2,2 кПа. Относительная влажность воздуха при 19^о С равна?

Решение. β =·100% или β =·100% = ·100% = 36,8% ≈ 37%.

Ответ: 37%.

5. Модуль напряженности электрического поля в точке, где находится заряд 1·10^-10 Кл, равен 10 В/м. Сила, действующая на заряд, равна ?

Решение. E = ; => F = E·q; F = 1·10^-9 Н.

Ответ: 1·10^-9 Н.

6. Магнитный поток, создаваемый током I в контуре, равен ?

Ответ: Ф = LI, где Ф - магнитный поток, L - индуктивность, I - ток.

7. Постоянный ток в цепи, содержащей конденсатор, равен ?

Ответ: не может существовать, т.к. цепь разомкнута.

8. Угол падения луча света на зеркальную поверхность равен 70^о. Угол между отраженным лучом и зеркальной поверхностью равен ?

Решение. Угол падения равен углу

отражения α = 70⁰; β = 70⁰;

т.к. φ + β = 90⁰ =>

φ = 90^о - 70^о = 20^о.

Ответ: φ = 20^о.

9. Изотоп содержит нейтронов ?

Решение. => электронов и протонов по 92; нейтронов

n = (238 - 92) = 146. Ответ: n = 146.

10. Две материальные точки движутся по окружностям с равными центростремительными ускорениями и разными радиусами окружностей R₁ и R₂. Если R₁ = 4R₂, то линейные скорости связаны соотношением ?

Решение. ; ; =· ; 1 = · => = 4;

υ₁ =2υ₂.

Ответ: υ₁ =2υ₂.

11. Стальная деталь (ρ_с = 7800кг/м³) объемом 4 дм³ находится на высоте 3 м. Ее потенциальная энергия равна ?

Решение. E_п = mgh = ρ·V·g·h = 7800·4·10^-3·10·3 = 936 Дж, m = ρ·V.

Ответ: 936 Дж.

12. На тело массой 1 кг действует сила F = 3 H в течение 2 с. Кинетическая энергия тела стала равна (начальная скорость равна нулю) ?

Решение. E_к = ; F·∆t = mΔ (З.С.И.) F·t = mυ; => υ = ;

E_к =· = = 18 Дж. Ответ: 18 Дж.

13. Газ перешел из состояния 1 в состояние 3 в процессе 1-2-3. Работу можно определить по формуле ?

Решение. A = A_1-2 + A_2-3, где A_1-2 = p₁ · (V₂ - V₁);

A_2-3 = 0, т.к. V = const => A = A_1-2 = p₁ · (V₂ - V₁).

Ответ: 18 Дж.

14. Если температура сильно нагретого пара, переданного идеальной тепловой машине 600^o С, а температура выходящего из машины пара 100^o С, то КПД машины равен ?

Решение. T₁ = t₁ + 273 => T₁ = 873 К; T₂ = t₂ + 273 => T₂ = 373 К.

η =; η = 57%.

Ответ: 57%.

15. Если 2 одинаковых металлических шара, имеющих заряды +q и -q, привести в соприкосновение и раздвинуть на прежнее расстояние, то сила взаимодействия станет равной ?

Решение. Т. к. заряды разноименные, при соприкосновении они

нейтрализуют друг друга. => F_к = 0. (F_к = 0).

Ответ: 0.

16. Если R₁ = 8 Ом, R₂ = 4 Ом, показания амперметра 1 А, то полный ток в цепи равен ?

Решение. При параллельном соединении сопротивлений

U = const; I = , где = +; U = U₁ = I₁·R₁= 8 В.

I₂ = U / R₂ = 8/4 = 2 А. I₁ + I₂ = 1+ 2 = 3 А.

Ответ: 3 А.

17. Э.Д.С. батарейки «Крона» равна 9 В. Работа, которую совершают сторонние силы за 1 минуту при силе тока 0,4 А, равна ?

Решение. А = P·t = Iεt = 216 Дж. Ответ: 216 Дж.

18. α - частица, влетевшая в магнитное поле со скоростью 10⁶ м/с, движется по траектории с радиусом кривизны 1,038 м. Индукция магнитного поля равна (m_{α - частицы} = 6,646 · 10^-27кг; q_{α - частицы} = 3,2 · 10^-19 Кл) ?

Решение. = q₂·υ·В; В= = ; В= = 2·10^-2= 20 мТл.

Ответ: 20 мТл.

19. Количество колебаний материальной точки за 5 с при частоте 440 Гц равно ?

Решение. N = ν·t, т.к. ν = ; N = 440·5 = 2200.

Ответ: 2200.

20. Три четверти своего пути автомобиль прошел со скоростью

₁ = 60 км/ч, остальную часть пути - со скоростью ₂ = 80 км/ч. Средняя скорость автомобиля на всем пути равна ?

Решение. <> == = ;

t₁ =; t₂ =; <> === ======== 64 км/ч.

Ответ: 64 км/ч.

21. части объема тела, погруженного в жидкость, выступает наружу. Это значит, что ?

Решение. V = V₁ + V₂ ;V₂ =V; V₁ = V;

Из условия плавания тел =; mg = ρ_ж·V₁·g;

m = V·ρ_т; V·_т·g = V₁·_ж·g; (V₂ + V₁)·_т = V₁ · _ж.

=; +1 =; + 1 = ;

3 + 1 = ; 4 = => =. Ответ: =.

22. Движение тела описывается уравнением: x = 5 + 8t + 4t². Если масса равна 2 кг, импульс тела через 4 с равен ?

Решение. Из уравнения следует: _о = 8 м/с, а = 8 м/с². Тогда = 8 + 8t = 8 + 8·4c = 40 м/с; p = m = 2 кг · 40 м/с = 80 Н·с.

Ответ: 80 Н·с.

23. В баллоне находится идеальный газ. Когда часть газа выпустили, температура газа в баллоне уменьшилась в 3 раза, а давление уменьшилось в 4 раза. Часть газа, выпущенная из баллона, составляет ?

Решение. = 3 =>= T₂, р₂ = ; V = const; р₁V=RT₁; р₂V= RT₂;

=> =· ; где m₂ = m₁ - m; = ·; = 1- ;

= 1-; = ; m = = 0,25m₁ = 25%m₁.

Ответ: 25%.

24. Груз, подвешенный на пружине жесткости k₁, совершает гармонические колебания с циклической частотой ω₁. Циклическая частота ω ₂ колебаний того же груза на пружине жесткостью k₂ =

4k₁ ?

Решение. T₁ = 2π=; T₂ = 2π= ; : =;

=; = 2.

Ответ: ω₂ = 2 ω₁.

25. Наибольшая длина волны света, при которой может наблюдаться фотоэффект для калия, равна 6,2·10^-5см. Работа выхода электронов из калия (h = 6,62·10^-34Дж·с) ?

Решение. Красная граница фотоэффекта: А_вых.= hν = h;

А_вых. == 3,2·10^-19 Дж.

Ответ: 3,2·10^-19 Дж.

Вариант 9

1. Вектор скорости тела и вектор его ускорения могут быть направлены в противоположные стороны, если ?

Ответ: если тело уменьшает скорость.

2. Человек весом 900 Н встал на пружинные весы на эскалаторе, движущемся равномерно вниз со скоростью 0,5 м/с.

При равномерном движении эскалатора: ; ;

II Закон Ньютона: ; ;

; .

Ответ: Весы показывают 900 Н.

3. Импульс тела массой 2 кг, движущегося со скоростью 1 м/с равен ?

Решение. =2·1= 2 кг·м/с.

Ответ: 2кг·м/с.

4. На диаграмме V - Т приведён график, описывающий 2 процесса в

идеальном газе при переходе 1-2-3. Это процессы ?

Решение. 1-2: Т₂ >Т₁, V₂ >V₁= > p = const (изобарическое

нагревание); 2-3: Т₂=Т₃= const ; V₃ >V₂

(изотермическое расширение).

Ответ: Это процессы изобарического нагревания и

изотермического расширения.

5. Внутреннюю энергию одноатомного идеального газа можно вычислить по формуле ?

Решение. 1) U=pV; 2) U=RT.

Ответ: 1 и 2.

6. Если ОА=АВ (на рис.), то потенциалы электрического поля заряда q в точках А и В находятся в следующем соотношении ?

Решение. ;

; =>

Ответ: φ_B= φ_A/2 .

7. Два параллельных проводника, по которым токи текут в противоположных направлениях ?

Ответ: отталкиваются.

8. Частота света соответствующая фотонам с энергией 50·10^-19 Дж, равна ?

Решение. ₌hν; ==7,55·10¹⁵ Гц.

Ответ: 7,55·10¹⁵ Гц.

9. Массовое число ядра - это ?

Решение. pp и nn - нуклоны; А = N_p+N_n;

А - массовое число.

Ответ: это количество нуклонов в ядре.

10. Мальчик бросил вертикально вверх мячик и поймал его через 2 с. Высота на которую поднялся мяч равна (сопротивлением воздуха можно пренебречь; g = 10 м/с²) ?

Решение. ; ; При падении мяча:

; ;

; ;

.

Ответ: 5 м.

11. Сила тяги сверхзвукового самолёта при скорости 2520 км/ч составляет 200 кН. При этом режиме полёта двигатели самолёта развивают мощность ?

Решение. ; ;

Р = 200·10³·7·10² = 140 МВт.

Ответ: 140 МВт.

12. Поезд массой 1000 т, движущийся со скоростью ₁ = 72 км/ч, увеличил свою скорость до значения ₂ = 108 км/ч. При этом работа силы тяги равна ?

Решение. m= 10⁶ кг; υ₁=20 м/с; υ₂ =30 м/с;

S= ; A=m·S;

Ответ: 2,5·10⁸ Дж.

13. Камень массой 0,2 кг брошен вертикально вверх со скоростью 12 м/с и упал в том же месте со скоростью 8 м/с. Работа сил сопротивления воздуха

равна ?

Решение. ; ; II закон

Ньютона: ; ; Из уравнения:

, тогда

;

.

Ответ: 8 Дж.

14. При КПД=20% и температуре холодильника 300 К температура нагревателя будет равна ?

Решение. ;

Ответ: 375 К.

15. Электрическая энергия заряженного шара 0,02 Дж. Если шар заряжен до потенциала 100 В, то ему сообщен заряд ?

Решение. ; ; ;

; Q = == 4·10^-4 Кл.

Ответ: 4·10^-6 Кл.

16. Электрическое сопротивление медной проволоки 8 Ом. Проволоку потянули за концы в противоположные стороны, и ее длина увеличилась в 2 раза. Электрическое сопротивление проволоки стало равным ?

Решение. ; ; R = ; = : ; = = ;

.

Ответ: 32 Ом.

17. К источнику тока с ЭДС 4,5 В и внутренним сопротивление

r =1,5 Ом присоединена цепь. Если R₁=R₂ =10 Ом, R₃ = 2,5 Ом, то сила тока в неразветвленной части цепи равна ?

Решение. = + = ; R = 5 Ом;

R_общ. = R + R₃ = 7,5 Ом;

I = = = 0,5 А.

Ответ: 0,5 А.

18. Заряд на обкладках конденсатора колебательного контура изменяется по закону q = 4·10^-9 cos 10²πt. Сила тока, протекающего через катушку в момент времени t = 0,01 с, равна ?

Решение. q = 4·10^-9t; I = q^׳ = 4·10^-9·100·(-t) =

= -4··10^-7 = -4·10^-7 = 0, т.к. = 0.

Ответ: I = 0 А.

19. На рисунке 1 представлен график зависимости координат Y конца резинового шнура от времени, а на рисунке 2 - профиль волны, созданной в этом шнуре. Модуль скорости распространения волны равен ?

Решение. Из (1) => t = 4 с; Из (2) => x = 40 м => = = 10 м/с.

Ответ: 10 м/с.

20. Пассажирский катер проходит расстояние 150 км по течению реки за 2, а против течения за 3 часа. Скорость катера в стоячей воде равна ?

1.

S, t₁

2.

S, t₂

Решение. 1) S₁ = (_{к + р}) · t₁; 2); S₂ = (_к -_р) · t₂; _{к + р} = = 75 км/ч;

_к -_р = = 50 км/ч. _р = _к - 50; _к + (_к - 50) = 75;

2_к = 125; _к = 62,5 км/ч.

Ответ: 62,5 км/ч.

21. Чтобы силы давления воды на дно и стенки цилиндрического сосуда радиуса R были одинаковыми, воду в нём надо налить до высоты h , равной ?

Решение. Сила давления на дно сосуда: F=p·S.

Давление на дно: p = ρgh; площадь дна S = πR², то

сила давления на дно F_дно= ρgh·πR².

Сила давления на боковую поверхность F_бок=S_бок·p/2, где S_бок=2πRh. Тогда F_бок=2πRh· ρgh/2= ρgh²πR.

Так как F_дно= F_бок , то условие выполняется при h = R.

Ответ: h = R.

22. Отношение количеств вещества, содержащегося в одинаковых объёмах ртути и алюминия, равно (Молярная масса алюминия 27·10^-3 кг/моль, ртути 201·10^-3 кг/моль, плотность алюминия 2700 кг/м³, плотность ртути 13600 кг/м³) ?

58