Таблица ответов на тест по физике 3

2 t c Запишем уравнение движения шарика (кинематический закон) при свободном падении S? gt 0 S S 0 м Ответ: 3 F F F Согласно определению равнодействующей F р? F р F F Так как векторы перпендикулярны друг другу, то модуль равнодействующей определим по теореме Пифагора Ответ: 3 F F F F F F р m 50 кг R 6400 км p? Вес сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес Так как в искусственном спутнике наблюдается состояние невесомости, то вес тела будет равен нулю Ответ: 0 Н 4 Так как проекции векторов импульсов всех шариков на ось OY равны нулю (все векторы параллельны оси OX), то и проекция импульса системы на эту ось равна нулю

3 Ответ: 0 кг м с 5 Период время одного полного колебания Из графика определяем T c 6 мс Ответ: 6 мс 6 R Частота обращения материальной точки определяется по формуле T R a,? R a - частота увеличится R Центростремительное ускорение определяется по формуле aц R a R a R Следовательно, центростремительное ускорение увеличится 7 Частота обращения Центростремительное ускорение

4 Вынужденные колебания колебания, происходящие под E, y? действием периодической внешней силы Если внешняя сила изменяется по закону F F cost, то вынужденные гармонические y 0 колебания груза на пружине происходят по закону y Acost Следовательно, при установившихся вынужденных колебаниях частота колебаний всегда равна частоте внешней периодической силы Так как, то y Период и частота связаны соотношением T Период колебаний потенциальной энергии в два раза меньше периода колебаний груза E T T, но T E Следовательно, E Ответ: А Б 3 8 E Макроскопическая система находится в термодинамическом равновесии, если ее состояние с течением времени не меняется Так как тела А и С находятся в тепловом равновесии, то их температуры одинаковы Тела В и С имеют разные температуры Значит температуры тел А и В не одинаковы Правильный ответ 4 Ответ: 4 9 Из основного уравнения МКТ p = 3 ne к откуда Ответ: 0,5 0 6 м 3 n = 3p E к n = = 0,5 06 м 3

5 0 Так как Т=const, следовательно, U = 0 и из первого начала термодинамики Q=А Следовательно газ совершил работу А = 400 Дж Ответ: 400 Дж Количество теплоты, поглощаемое или выделяемое при плавлении или кристаллизации вещества, вычисляется по формуле Q= m λ, откуда масса льда будет равна m = Q =0, кг λ Объем воды определим по формуле, считая плотность воды ρ=000 кг м3(табличное значение) V = m, V = 0, = ρ 000 0,000м3 или V = 00см 3 Ответ: 00 см 3 При очень медленном движении поршня в цилиндре закрытого воздушного насоса поддерживается процесс теплового равновесия воздуха и окружающей средой, поэтому температура воздуха не изменяется При изотермическом процессе произведение давления газа на его объем остается неизменным, поэтому при уменьшении объема воздуха его давление увеличивается При изотермическом процессе внутренняя энергия не изменяется Ответ: 33

6 3 Разноименные электрические заряды притягиваются друг к другу вследствие того, что вокруг каждого электрического заряда существует электрическое поле, способное действовать на другие электрические заряды Ответ: 3 4 До разрезания провод представлял собой четыре равных отрезка, соединенных последовательно друг с другом, общим сопротивлением Ом Согласно закону последовательного соединения проводников R общ = 4R, где R сопротивление каждого из отрезков R = 0,5 Ом Тк далее отрезки соединяли параллельно, то согласно законам параллельного соединения проводников R пар общ = R = Ом 4 8 По закону Ома I = U значит I = 6(А) R Ответ: 6А 5 Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле - это сила Ампера, определяющаяся по формуле F а = IBl sin α, тк sin 30 = 0,5, то F а = 6 0, 0,5 0,5 = 0,3 Н Ответ: 0,3 Н 6

7 Циклическая частота свободных электромагнитных колебаний в контуре определяется по формуле ω=, ω= = 00 LC с Ответ: 00c 7 Воспользуемся вторым законом Ньютона: F = ma По условию задачи, искусственный спутник, вращаясь по орбите вокруг Земли, движется с центростремительным ускорением, следовательно: F = ma ц Между спутником и Землей действует сила гравитационного притяжения: F = G m m (R+h) Тогда получим: G m m Сделав соответствующие R+h сокращения, получим скорость спутника: υ = Gm Следовательно, при R+h уменьшении высоты нахождения спутника над Землей, его скорость (R+h) = m υ увеличится, а значит, и увеличится его кинетическая энергия: Е к = mυ Для определения периода обращения спутника на орбите воспользуемся формулой связи линейной и угловой скорости: υ = ωr = π (R + h) Отсюда Т период: T = π (R + h), при увеличении скорости спутника и уменьшении υ высоты его на орбите период уменьшится 8 Скорость Кинетическая энергия Период обращения Ответ: Используем закон радиоактивного распада: N = N 0 t T Определим число оставшихся ядер в первом случае: N = N 0 39,8 46,6 = N 0 8 Число дочерних ядер появится во втором случае: N = N 0 93,6 46,6 = N 0, 4 N 0 = 3N 0 4 4

8 Ответ: А Б 3 9 Руководствуясь уравнением Эйнштейна для фотоэффекта: hν = A вых + Е к для первоначальной частоты облучения hν = 6, =, Дж, что меньше (по условию задачи), чем работа выхода электронов из металла 5,4 0 9 Дж, следовательно, фотоэффекта не будет Ответ: 4 0 Фокусное расстояние линзы определяется по формуле: = F (n ) ( + ) Так как линзу переносят в среду с меньшим n R R показателем преломления, а фокусное расстояние обратно пропорционально относительному показателю преломлению n n, то фокусное расстояние увеличится Оптическая сила линзы: D = При увеличении F уменьшится D F Ответ: При ядерных реакциях необходимо соблюдать законы сохранения массового и зарядового чисел в обоих частях уравнений Массовое число: +35=39+3 +? Следовательно, 94 Зарядовое число: 9= 56+? получится 36 Тогда искомое ядро - Ответ: Kr

9 Если изотермически сжимать поршень, то пар, находящийся в нем, начнет конденсироваться, следовательно, масса воды будет увеличиваться, масса пара уменьшаться В целом давление внутри не изменится 3 Ответ: 3 Давление пара Масса жидкости 3 Используя формулу Томпсона для периода электромагнитных колебаний: T = π LC, рассчитаем частоту колебаний ν =, т к ν = Емкость плоского π LC T конденсатора c = εε 0S Поэтому при увеличении диэлектрической d проницаемости в 3 раза, емкость тоже увеличится в 3 раза, а частота уменьшится в 3 раз, тк они обратно пропорциональны Ответ: 4 Формула тонкой линзы: = +, где f расстояние от линзы до F d f изображения, d расстояние от предмета до линзы Увеличение линзы: Г = f Выразим f = Гd = 4d Подставим = + = 5, 4d = 5F, d = 5F = d F d 4d 4d 4,5 м Ответ: 3

10 5 По закону сохранения импульса m m M, где - скорость груза с застрявшей в нем пулей в нижней точке Отсюда m m M Согласно закону сохранения энергии m M m M gh, l h h cos h l cos l l, откуда l m 9 30 m M g cos ,5 Ответ: 0,9 м, g l cos или gl cos 0,9 м m m M 6 R R 4 Ом I,8 I 3,6 А I R r (); I R r () Разделим () на (): I R r ; подставим значения: I R r 4 r, 3,6 8 r Ответ: 8 В; Ом 6 r 4,4 3,6r,6,6 r r Ом ЭДС найдем из уравнения (): I R r 8 8 В 7 S d sin k, sin tg S Lsin или L k S L d Ответ: 6,4 см 0,4 0, ,064 м 6,4 см

11 8 При прохождении тока в катушке возникает магнитное поле, причем вблизи северного полюса N магнита будет располагаться северный полюс N катушки (на основании правила буравчика) Следовательно, на магнит будет действовать сила отталкивания, направленная вверх После изменения направления тока на противоположное вблизи северного полюса магнита появится южный полюс S магнитного поля катушки с током Разноименные полюса притягиваются Сила, действующая на магнит, будет направлена вниз Следовательно, магнит начнет двигаться вниз 9 m, m υ, υ k x? Нарисуем рисунок и покажем на нем два состояния системы: а) до столкновения и б) после столкновения Для определенности будем считать, что m υ > m υ и после столкновения вагоны движутся вдоль положительной оси Ох Так как в системе действуют консервативные силы упругости (трением можно пренебречь), то воспользуемся законом сохранения механической энергии: m υ + m υ = (m +m ) υ kx, () где υ 0 - общая скорость вагонов, соответствующая максимальной деформации пружин Для определения υ 0 воспользуемся законом сохранения импульса: m υ + m υ = (m + m )υ 0 ; В проекциях на ось Ох получим: m υ m υ = (m + m )υ 0, откуда υ 0 = (m υ m υ ) (m +m ) Подставив () в (), найдем х: x = (υ + υ ) m m k(m + m ) ()

12 Ответ: x = (υ +υ ) m m k(m +m ) 30 ν = моль ΔТ = 0 К А? По Для решения задачи воспользуемся тем, что в координатах Р,V работа газа численно равна площади фигуры, образующейся под графиком зависимости Р от V условию задачи Т = αр (), где α постоянная величина Если подставить () в уравнение Менделеева- Клайперона, то получим: РV = νrαt или Р = V () В координатах νrα Р,V график, соответствующий (), представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат (см рисунок) Работа газа при расширении численно равна площади трапеции: А = (Р + Р ) (V V ) = (P V P V + P V P V ) (3) Используя уравнение Менделеева-Клайперона, выражение (3)приведём к виду: A = (νrt νrt ) = νrδt = 8,3 0 Дж = 83, Дж Ответ: A = 83, Дж 3 l = м В = 0, Тл С= мкф υ =00 м/c q? Запишем выражение для ЭДС индукции в проводнике, движущемся в магнитном поле: E i = Blυsinα, () где α - угол между векторами υ ив (α = 90 о ) Так как ток через конденсатор не течет, то U = E i () Заряд конденсатора равен: q = CU (3)

13 С учетом (), () и (3) получим q = CBlυ = 0 6 0, 00 = 0 5 Кл Ответ: q = 0-5 Кл 3 υmax= 0-6 м/с λmax=6,9 0-7 м? Воспользуемся уравнением Эйнштейна для фотоэффекта: hν = A вых + mυ, () где ν = с λ, а А вых = hν min = hc λ max Cучетом этих соотношений уравнение () примет вид: hc λ откуда получаем формулу для расчета длины волны: hcλ max λ = (hc + λ max mυ max ) + mυ max λ max 6, ,9 0 7 = ( 6, , , ) = 0, м, Ответ: λ = 0, м