Раздел 2. Термодинамика Сборник тестовых заданий для поступающих в ВУЗ Никифоров Г.Г. «ЕГЭ Физика Сборник заданий» Центр довузовской подготовки ТУСУР Доцент Ефанов В.И.

Тема 1. Молекулярное строение вещества А1. Невозможно бесконечно делить вещество на все более мелкие части. Каким из приведенных ниже положений можно объяснить этот факт? 1) Все тела состоят из частиц конечного размера 2) Частицы вещества находятся в непрерывном хаотическом движении 3) Давление газа обусловлено ударами молекул 4) Между частицами вещества существуют силы притяжения и отталкивания А2. Газ сжимают в сосуде с подвижным поршнем. Какой из графиков правильно отражает зависимость концентрации молекул (числа молекул в единице объема) газа от объема? 0 n V 0 n V 0 n V 0 n V 1)2)3)4)

A3. В горизонтальном цилиндре имеется перегородка площадью S, по одну сторону которой давление газа равно p 1, по другую р 2. Суммарная сила, действующая на перегородку со стороны газов, равна по модулю 1)2)3)4) А4. Длина руки человека больше размера атома водорода примерно в 1) 1000 раз 2) раз 3) раз 4) раз А5. Укажите пару веществ, скорость диффузии которых наибольшая при прочих равных условиях: 1) раствор медного купороса и вода 2) пары эфира и воздух 3) свинцовая и медная пластины 4) вода и спирт

А6. На рисунке показана схема опыта Штерна по определению скорости молекул. Пунктиром обозначена траектория атомов серебра, летящих от проволоки в центре установки через щель во внутреннем цилиндре к внешнему цилиндру при неподвижных цилиндрах. Белым отмечено место, куда попадали атомы серебра при вращении цилиндров. Какое утверждение верно? Пятно образовалось, когда 1) только внешний цилиндр вращался по часовой стрелке 2) только внутренний цилиндр вращался по часовой стрелке 3) оба цилиндра вращались по часовой стрелке 4) оба цилиндра вращались против часовой стрелки А7. В опыте Штерна расстояние от оси вращения до щели равно половине радиуса внешнего цилиндра. Смещение центра серебряной полосы на внешнем цилиндре при увеличении его радиуса в 2 раза и той же частоте вращения цилиндров 1) увеличится в 2 раза 2) увеличится в 3 раза 3) увеличится в 4 раза 4) не изменится

А8. В таблице представлен диаметр D пятна, наблюдаемого через промежуток времени t на мокрой пористой бумаге, лежащей на горизонтальном столе, после того как на нее капнули каплю концентрированного раствора красителя. Какое явление стало причиной роста размеров пятна с течением времени? 1) Растворение 2) Диффузия 3) Распад красителя 4) Броуновское движение А9. Броуновским движением является 1) беспорядочное движение мелких пылинок в воздухе 2) беспорядочное движение мошек, роящихся вечером под фонарем 3) проникновение питательных веществ из почвы в корни растений 4) растворение твердых веществ в жидкостях t, ч 0124 D, мм 61011,513,5

А10. На рисунке показаны положения броуновской частицы в жидкости с интервалом 30 с, которые наблюдались в препарате. Изменение направления перемещения частицы в точке 2 произошло вследствие изменения 1) направления конвективных потоков жидкости 2) сил поверхностного натяжения 3) вязкости жидкости 4) равнодействующей сил действия молекул жидкости на частицу A11. Броуновская частица переместилась за промежуток времени Δt на расстояние Δs. В этот промежуток времени она 1) двигалась прямолинейно с постоянной скоростью 2) двигалась прямолинейно с постоянным ускорением 3) гармонически колебалась с амплитудой Δs и периодом Δt 4) могла двигаться по какому угодно закону А12. В колбе с кислородом при нормальных условиях среднее расстояние между молекулами примерно 1) равно диаметру молекулы кислорода 2) в 10 раз больше диаметра молекул кислорода 3) в 100 раз больше диаметра молекул кислорода 4) в 1000 раз больше диаметра молекул кислорода

А13. В опытах по измерению скоростей молекул газа получены следующие диаграммы распределения молекул по скоростям. Как соотносятся средние скорости молекул в 1-м и 2-м опытах? 1) υ 1 = υ 2 2) υ 1 > υ 2 3) υ 1 < υ 2 4) Невозможно оценить по приведенным данным А14. В твердом состоянии согласно молекулярно-кинетической теории расстояние между центрами молекул r и размер молекул а соотносятся как 1) r a 2) r < a 3) r > a = 0 4) r >> a

А15. Каков объем воды, образовавшейся из кубика льда размером 2×2×2 см 3 ? Плотности при температуре плавления считать равными 1000 кг/м для воды и 900 кг/м3 для льда. 1) 8 см 3 2) 8,9 см 3 3) 7,2 см 3 4) 4 см 3 А16. Молярная масса это 1) масса одной молекулы 2) масса одного атома 3) масса вещества, реагирующая с углеродом массой 12 г 4) масса 6·10 23 молекул вещества А17. Какой из графиков отражает связь между плотностью газа и концентрацией его молекул 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 0 n ρ

А18. Плотность железа примерно в 3 раза больше плотности алюминия. В алюминии количеством вещества 1 моль содержится N 1 атомов. В железе количеством вещества 1 моль содержится N 2 атомов. Можно утверждать, что 1) N 2 = 3N 1 2) N 2 = N 1 3) 4) N 2 – N 1 = 6·10 23 A19. В баллоне находится газ, количество вещества которого равно 4 моль. Сколько (примерно) молекул газа находится в баллоне? 1) 6· ) 12· ) 24· ) 36·10 23

Тема 2. Идеальный газ. Изопроцессы А1. Если средняя квадратичная скорость молекул газа равна 400 м/с, это означает, что 1) все молекулы газа движутся с такой скоростью 2) большинство молекул движется с такой скоростью 3) если сложить векторы скоростей молекул в данный момент и возвести в квадрат, то получится (400 м/с) 4) если сложить квадраты скоростей молекул в данный момент и поделить на число молекул, то получится (400 м/с) 2 А2. Какой график верно отражает взаимосвязь давления и средней кинетической энергии поступательного движения молекул при их постоянной концентрации в сосуде с идеальным газом? 1) 1 2) 2 3) 3 4) ни один из графиков

A3. При неизменном количестве газообразного гелия в сосуде средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул уменьшилась в 3 раза. При этом давление газа 1) уменьшилось в 9 раз 2) уменьшилось в 3 раза 3) уменьшилось в раз 4) не изменилось А4. Давление 10 5 Па создается молекулами газа массой 3· кг при концентрации м 3. Чему равна среднеквадратичная скорость молекул? 1) 1 мм/с 2) 1 см/с 3) 300 м/с 4) 1000 м/с А5. Уравнение КлапейронаМенделеева 1) связывает между собой макропараметры газа 2) связывает между собой микропараметры газа 3) связывает макропараметры газа с его микропараметрами 4) не связано ни с микропараметрами, ни с макропараметрами

А6. В сосуде, закрытом поршнем, находится идеальный газ. График зависимости давления газа от температуры при изменении его состояния представлен на рисунке. Какому состоянию газа соответствует наибольшее значение объема? 1) А 2) В 3) С 4) D А7. При расширении идеального газа его объем увеличился в 2 раза, а температура уменьшилась в 2 раза. Как изменилось при этом давление газа? 1) Увеличилось в 2 раза 2) Уменьшилось в 4 раза 3) Увеличилось в 4 раза 4) Не изменилось А8. В сосуде находится жидкий азот N 2 массой 10 кг. Какой объем займет этот газ при нормальных условиях (273 К; 10 5 Па)? 1) 4,05 м 3 2) 8,1 м 3 3) 16,2 м 3 4) 24,3 м 3 0 T p A B C D

А9. При изохорном процессе у газа НЕ меняется 1) температура 2) объем 3) давление 4) внутренняя энергия А10. Какой из графиков, изображенных на рисунке, соответствует процессу, проведенному при постоянном объеме газа? 1) А 2) Б 3) В 4) Г A11. При постоянной температуре объем идеального газа уменьшился в 4 раза. Давление газа при этом 1) увеличилось в 2 раза 2) увеличилось в 4 раза 3) уменьшилось в 2 раза 4) уменьшилось в 4 раза V, м 3 p, кПа А Б В Г

А12. При изобарном нагревании водорода массой 2 г, находившегося в начале процесса под давлением 83 кПа, его температура возросла от 200 К до 500 К. Его объем при этом 1) не изменился 2) увеличился на 0,03 м 3 3) уменьшился в 2,5 раза 4) увеличился на 20 л А13. В основе измерения температуры может лежать пропорциональное температуре изменение 1) только объема тел 2) только давления газов 3) только электрического сопротивления материалов 4) любого из перечисленных параметров А14. Температуру твердого тела повысили на 20°С. По абсолютной шкале температур это изменение составило 1) 293 К 2) 253 К 3) 20 К 4) 10 К

А15. В результате остывания газа средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул уменьшилась в 3 раза. Как изменилась при этом абсолютная температура газа? 1) Уменьшилась в 3 раза 2) Уменьшилась в раз 3) Уменьшилась в 9 раз 4) Не изменилась А16. Давление 3 моль водорода в сосуде при температуре 300 К равно рх. Каково давление 2 моль водорода в этом сосуде при температуре 400 К? 1) 3) 4) p 1 В1. На рисунке показан график изотермического сжатия газа при температуре 300 К. Какое количество газообразного вещества (в моль) содержится в этом сосуде? Ответ округлите до целого числа. 2002) р, 10 5 Па V, м 3 0,2 0,40,6

В2. Как изменяются температура, концентрация молекул и плотность газа под поршнем при его изотермическом сжатии? ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИХ ИЗМЕНЕНИЯ А)Температура1) Не изменяется Б) Концентрация молекул 2)Увеличивается В)Плотность3)Уменьшается К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. АБВ321 АБВ

Тема 3. Термодинамика А1. В металлическом стержне теплообмен осуществляется преимущественно путем 1) излучения 2) конвекции 3) теплопроводности 4) излучения и конвекции А2. Тепловой контакт двух сосудов с газами при разных температурах осуществляется способом А и способом Б. Если теплообмен возможен только между сосудами, то средняя кинетическая энергия молекул в верхнем сосуде увеличивается 1) только в случае А 2) только в случае Б 3) в обоих случаях 4) ни в одном из случаев A3. Как соотносятся средние квадратичные скорости атомов кислорода кисл и водорода вод в смеси этих газов в состоянии теплового равновесия, если отношение молярных масс кислорода и водорода равно 16? 1) 2) 3) АБ 100°С 0°С0°С 0°С0°С 4)

А4. В теплоизолированном сосуде смешивают водород количеством вещества 1 моль со средней кинетической энергией молекул Дж и кислород количеством вещества 4 моль со средней кинетической энергией молекул 2· Дж. Чему будет равна средняя кинетическая энергия молекул после смешивания? 1) 1, Дж 2) 1, Дж 3) 1, Дж 4) 1, Дж А5. Если к твердым веществам одинаковой массой и одинаковой начальной температурой подвести одинаковое количество теплоты и они останутся твердыми, то температура вещества с большей теплоемкостью 1) будет такой же, как у второго вещества 2) будет выше, чем у второго вещества 3) будет ниже, чем у второго вещества 4) может быть выше и ниже, чем у второго, в зависимости от времени теплопередачи A6. Бронзовый подсвечник массой 2 кг нагрели до температуры 900 К. Какое количество теплоты выделилось при остывании подсвечника до температуры 300 К? Удельная теплоемкость бронзы 420 Дж/(кг К). 1) 5·10 5 Дж 2) 2,5·10 5 Дж 3) 7,5·10 5 Дж 4) 5·10 4 Дж

А7. На рисунке представлен график зависимости абсолютной температуры Т воды массой m от времени t при осуществлении теплопередачи с постоянной мощностью Р. В момент времени t = 0 вода находилась в твердом состоянии. Какое из приведенных ниже выражений определяет удельную теплоемкость воды по результатам этого опыта? 1)2)3)4) A8. При передаче твердому телу массой m количества теплоты, равного Q, температура тела повысилась на AT. Какое из приведенных ниже выражений определяет удельную теплоемкость вещества этого тела? 1)2)3)4) 0 t Δt1Δt1 Δt2Δt2 Δt3Δt3 Δt4Δt4 Δt5Δt5 ΔT1ΔT1 ΔT2ΔT2 ΔT3ΔT3 T

А9. Совершив работу, можно изменить внутреннюю энергию 1) только газа 2) только жидкости 3) только твердого тела 4) любого тела А10. В каком из процессов перехода идеального газа из состояния 1 в состояние 2, изображенном на р - V диаграмме (рис.), газ совершает наибольшую работу? 1) А 2) Б 3) В 4) Во всех трех процессах газ совершает одинаковую работу A11. В сосуде вместимостью 3V под поршнем находится газ. Газ сжимают, прикладывая постоянную силу к поршню, один раз до объема 2V, второй раз до объема V. Отношение работ, совершенных внешними силами, равно до объема V. Отношение работ, совершенных внешними силами, равно 1) 1 2) 2 3) 1,5 4) 3 0 p V 1 2 В А Б

А12. Объем газа, расширяющегося при постоянном давлении 100 кПа, увеличился на 2 л. Работа, совершенная газом в этом процессе, равна 1) 2000 Дж 2) Дж 3) 200 Дж 4) 5·10 7 Дж А13. Внутренняя энергия монеты уменьшается, если 1) ее нагреть 2) сообщить ей большую скорость 3) поднять монету над поверхностью Земли 4) положить монету в холодильник А14. Внутренняя энергия газа в процессе, изображенном на рисунке: 1) не изменяется 2) увеличивается 3) уменьшается 4) равна нулю 0 p Т

А15. Как изменится внутренняя энергия идеального газа при повышении его температуры в 3 раза при неизменном давлении? 1) Увеличится в 9 раз 2) Увеличится в 3 раза 3) Увеличится в раз 4) Не изменится А16. Как изменяется внутренняя энергия идеального газа при его изотермическом сжатии? 1) Увеличивается 2) Уменьшается 3) Увеличивается или уменьшается в зависимости от скорости изменения объема 4) Не изменяется А17. На TV-диаграмме показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа. Начальное давление газа было равно 10 Па. Количество теплоты, полученное газом, равно 3 кДж. Чему равна работа, совершенная газом? 1) 1 кДж 2) 3 кДж 3) 4 кДж 4) 7 кДж 0 Т, К V, м

А18. На рисунке приведен график зависимости давления от объема при изменении состояния идеального одноатомного газа. Газ отдал количество теплоты, равное 250 кДж. Внутренняя энергия газа при этом 1) не изменилась 2) уменьшилась на 50 кДж 3) уменьшилась на 150 кДж 4) уменьшилась на 350 кДж А19. Первый закон термодинамики записан следующим образом: Q = ΔU + А, где Q количество теплоты, полученное газом, А работа, совершенная газом. В ходе процесса, проведенного с газом, его внутренняя энергия уменьшилась, при этом газ сжали. При этом обязательно 1) Q > 0, А 0, А < 0 2) Q < 0, А < 0 3) Q 0 4) Q > 0, А > 0 А20. Газ получил количество теплоты, равное 300 Дж, и совершил работу, равную 400 Дж. Как изменилась при этом внутренняя энергия газа, если его масса постоянна? 1) Увеличилась на 100 Дж 2) Увеличилась на 700 Дж 3) Уменьшилась на 100 Дж 4) Уменьшилась на 700 Дж р, 10 5 Па V, м

А21. Теплопередача всегда происходит от тела с 1) большим запасом количества теплоты к телу с меньшим запасом количества теплоты 2) большей теплоемкостью к телу с меньшей теплоемкостью 3) большей температурой к телу с меньшей температурой 4) большей теплопроводностью к телу с меньшей теплопроводностью А22. В левой половине сосуда находится молекул газа, а в правой половине 2·10 20 молекул. Сколько примерно молекул окажется в левой половине сосуда через длительное время после того, как уберут перегородку между двумя половинами сосуда (рис.) 1) ) 1,5· ) 2· ) 3·10 20 А23. Тепловая машина 1) производит механическую работу по увеличению внутренней энергии тела 2) производит тепло 3) совершает механическую работу за счет подводимого количества теплоты 4) производит электроэнергию за счет совершения работы

А24. На рисунке изображен цикл Карно, по которому работает тепловая машина. На каком участке рабочее тело получает некоторое количество теплоты? 1) 1-2 2) 2-3 3) 3-4 4) 4-1 А25. Сравните КПД тепловых машин, работающих по циклам: 1) η 1 > η 2 2) η 1 < η 2 3) η 1 = η 2 4) сравнить невозможно А26. Как связаны между собой модули количеств теплоты, передаваемых за цикл в ходе теплообмена между рабочим телом и нагревателем |Q нагр |, между рабочим телом и холодильником |Q хол | и работы А, которую рабочее тело совершает за цикл? 1) |Q нагр | – |Q хол | = А 2) |Q нагр | + |Q хол | = А 3) |Q нагр | + А = |Q хол | 4) |Q хол | – |Q нагр | = А

A27. КПД идеального теплового двигателя 40%. Чему равна температура нагревателя, если температура холодильника 27 °С? 1) 180 К 2) 500 К 3) 750 К 4) 1080 К А28. На рТ-диаграмме показан цикл тепловой машины, у которой рабочим телом является идеальный газ (рис.). Сравните абсолютные значения работы газа на участках 12 и 34 1) А 1-2 = А 3-4 2) A 1-2 > А 3-4 3) А 1-2 < А3-4 4) для получения ответа не хватает данных. B1. Для определения удельной теплоемкости вещества тело из этого вещества массой 400 г, нагретое до температуры 100 °С, опустили в железный стакан калориметра, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра с водой равна 30 С. После установления теплового равновесия температура тела, воды и калориметра оказалась равна 40 °С. Определите удельную теплоемкость вещества исследуемого тела. Масса калориметра равна 100 г, удельная теплоемкость железа равна 640 Дж/(кг К), удельная теплоемкость воды равна 4180 Дж/(кг К) р Т

В2. Идеальный одноатомный газ находится в сосуде вместимостью 0,6 м 3 под давлением 2·10 3 Па. Чему равна внутренняя энергия газа? Ответ выразите в килоджоулях. 1,8 В3. Идеальный одноатомный газ находится в сосуде с жесткими стенками объемом 0,5 м. При нагревании его давление возросло на 4·10 3 Па. На сколько увеличилась внутренняя энергия газа? Ответ выразите в килоджоулях. 3 Тема 4. Агрегатные состояния вещества А1. Жидкости могут испаряться 1) только при точке кипения 2) только при температуре, большей точки ее кипения 3) только при температуре, близкой к температуре ее кипения 4) при любых внешних условиях

А2. Часть воды частично испарилась из чашки при отсутствии теплообмена с окружающей средой. Температура воды, оставшейся в чашке 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась 4) увеличилась или уменьшилась, в зависимости от скорости испарения A3. На графике показаны кривые нагревания двух жидкостей одинаковой массы при постоянной мощности подводимого тепла. Отношение температур кипения первого вещества к температуре кипения второго равно 1)1/32)1/2 3)23)23)23)24)3 t, °С τ, мин А4. В сосуде, содержащем только водяной пар и воду, при движении поршня давление не меняется. Температура при этом 1) не изменяется 2) увеличивается 3) уменьшается 4) может как уменьшаться, так и увеличиваться

А5. Температура в долине 20 °С, в горах 10 °С. Атмосферное давление в долине 760 мм. рт. ст., в горах 530 мм. рт. ст. При какой температуре закипит вода в горах, если ее греть в открытом сосуде? Для ответа воспользуйтесь таблицей. t, °С р п, кПа t, °С р п, кПа 60,933171,933 71,000182,066 81,006192,199 91,146202, ,226212, ,306222, ,399232, ,492242, ,599253, , ,6 161, ,1 1) 50 °C 2) 90 °C 3) 100 °C 4) 200 °C

А6. На рисунке изображены графики зависимости давления паров для двух разных жидкостей от темпе­ратуры в сосуде постоянного объ­ема. Какой из графиков относится к насыщенному пару, а какой к ненасыщенному пару? 1) 1 ненасыщенный пар; 2 насыщенный пар 2) 1 насыщенный пар; 2 ненасыщенный пар 3) и 1, и 2 насыщенные пары 4) и 1, и 2 ненасыщенные пары А7. Пусть W 1 число молекул, покидающих поверхность жидкости в единицу времени при равновесии пара и жидкости, W 2 число молекул, попадающих за то же время из пара в жидкость. Тогда A8. В закрытом сосуде вместимостью 1 л при температуре 100 °С находятся в равновесии пары воды и капля воды. Масса паров воды в сосуде примерно равна 1) 0,06 кг 2) 0,6 г 3) 19 г 4) 0,58 кг

А9. При какой влажности воздуха человек легче переносит высокую температуру воздуха и почему? 1) При низкой, так как при этом легче идет испарение жидкости с поверхности тела человека 2) При низкой, так как при этом труднее идет испарение жидкости с поверхности тела человека 3) При высокой, так как при этом легче идет испарение жидкости с поверхности тела человека 4) При высокой, так как при этом труднее идет испарение жидкости с поверхности тела человека А10. На рисунке показан прибор для измерения влажности в комнате. Чему равна влажность воздуха в этой комнате? 1) 22/15 2) 15/22 3) Для ответа на вопрос необ­ходима таблица зависимости давления насыщенных паров от температуры 4) Для ответа на вопрос необ­ходима психрометрическая таблица

А11. Относительная влажность воздуха в комнате равна 25%. Каково соотношение парциального давления р водяного пара в комнате и давления р н насыщенного водяного пара при такой же температуре? 1) р меньше р н в 4 раза 2) р больше р н в 4 раза 3) р меньше р н на 25% 4) р больше р н на 25%

А17. Автомобиль движется равномерно по мосту, перекинутому через реку. Механическая энергия автомобиля определяется 1) только его скоростью и массой 2) только высотой моста над уровнем воды в реке 3) только его скоростью, массой, высотой моста над уровнем воды в реке 4) его скоростью, массой, уровнем отсчета потенциальной энергии и высотой над этим уровнем А18. На рисунке представлена траектория движения тела, брошенного под углом к горизонту. В какой из четырех точек, отмеченных на траектории, кинетическая энергия тела имеет максимальное значение? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 А19. Как изменится потенциальная энергия упруго деформированного тела при увеличении его деформации в раз? 1) Увеличится в 4 раза 2) Увеличится в 2 раза 3) Увеличится в раза 4) Увеличится в раза

А20. С балкона высотой h = 4 м упал камень массой m = 0,5 кг. Модуль изменения потенциальной энергии камня равен 1) 20 Дж 2) 10 Дж 3) 2 Дж 4) 1,25 Дж А21. Парашютист спускается с постоянной скоростью. Какие преобразования энергии при этом происходят? 1) Потенциальная энергия парашютиста преобразуется полностью в его кинетическую энергию 2) Кинетическая энергия парашютиста полностью преобразуется в его потенциальную энергию 3) Кинетическая энергия парашютиста полностью преобразуется во внутреннюю энергию парашютиста и воздуха 4) Энергия взаимодействия парашютиста с Землей преобразуется во внутреннюю энергию взаимодействующих тел из-за сил сопротивления воздуха

А22. Со дна аквариума всплывает мячик и выпрыгивает из воды. В воздухе он обладает кинетической энергией, которую приобрел за счет уменьшения 1) внутренней энергии воды 2) потенциальной энергии мяча 3) потенциальной энергии воды 4) кинетической энергии воды А23. На рисунке представлен график изменения со временем кинетической энергии ребенка на качелях. В момент, обозначенный на графике точкой А, его кинетическая энергия относительно поверхности Земли равна 1) 10 Дж 2) 20 Дж 3) 30 Дж 4) 25 Дж А24. Шарику на нити, находящемуся в положении равновесия, сообщили небольшую горизонтальную скорость v 0 = 20 м/с (рис.). На какую высоту поднимется шарик? 1) 0 Дж 2) 10 Дж 3) 20 Дж 4) 40 Дж Е, Дж t, с А

А25. Камень брошен вертикально вверх. В момент броска он имел кинетическую энергию 20 Дж. Какую потенциальную энергию будет иметь камень в верхней точке траектории относительно уровня, с которого он был брошен? Сопротивлением воздуха пренебречь. 1) 0 Дж 2) 10 Дж 3) 20 Дж 4) 40 Дж В1. Школьник массой 45 кг, стоя на очень гладком льду, бросает ядро массой 5 кг под углом 60° к горизонту со скоростью 5 м/с. Какую скорость приобретет школьник? Ответ округлите до сотых. 0,33 В2. С помощью рычага длиной 150 см подняли груз массой 100 кг на высоту 5 см. Какую работу совершили при этом, если КПД устройства 95%? Ответ округлите до целых. 53

ВЗ. Шарик соскальзывает без трения с верхнего конца наклонного желоба, переходящего в «мертвую петлю» радиусом R. Чему равна сила давления шарика на желоб в верхней точке петли, если масса шарика 0,1 кг, а верхний конец желоба поднят на высоту 3R по отношению к нижней точке «мертвой петли»? 3 Тема 4. Статика и гидростатика А1. Однородный куб опирается одним ребром на пол, другим на вертикальную стену (рис.). Плечо силы трения F тp относительно точки О 2 равно 1) ОО 2 2) О 1 О 2 3) О 2 О 3 4) 0 А2. Момент силы, приложенной в точке М и лежащей в плоскости листа, относительно оси, проходящей через точку О перпендикулярно плоскости листа, равен 1)2) А О1О1 О В О2О2 О3О3 3) 4) O M α

A3. Стальной шар массой 2 кг колеблется на нити длиной 1 м (рис.). Чему равен момент силы тяжести относительно оси, проходящей через точку О перпендикулярно плоскости чертежа, в состоянии, представленном на рисунке? 1) 1 Н·м 2) 2 Н·м 3) 10 Н·м 4) 20 Н·м А4. Условия равновесия материальной точки и твердого тела в инерциальной системе отсчета требуют равенства нулю 1) только равнодействующей сил в первом случае и только суммы моментов сил во втором случае 2) только суммы моментов сил в первом случае и только равнодействующей сил во втором случае 3) только равнодействующей сил в первом случае, но равенства нулю и равнодействующей сил и суммы моментов сил во втором случае 4) и равнодействующей сил, и суммы моментов сил в обоих случаях L=1м 0,5м О

А5. С использованием нити ученик уравновесил рычаг. Масса подвешенного к рычагу груза равна 2 кг. Сила натяжения нити равна 1) 4 Н 2) 8 Н 3) 12 Н 4) 16 Н А6. Если закрепить два груза массами 2т и т на невесомом стержне длиной L = 3 м, как показано на рисунке, то, для того, чтобы стержень оставался в равновесии, его следует подвесить в точке О, находящейся на расстоянии х от груза массой 2т. Найдите расстояние х. 1) 1,2 м 2) 1 м 3) 0,75 м 4) 0,5 м А7. Рычаг находится в равновесии под действием двух сил. Сила F 1 = 5 Н. Чему равна сила F 2, если плечо силы F 1 равно 20 см, а плечо силы F 2 равно 10 см? 1) 2,5 Н 2) 5 Н 3) 10 Н 4) 20 Н

А8. Давление твердого тела на поверхность это отношение модуля 1) силы тяжести тела к площади соприкосновения 2) силы воздействия тела на поверхность к площади соприкосновения 3) перпендикулярной составляющей силы воздействия тела на поверхность к площади соприкосновения 4) касательной составляющей силы воздействия тела на поверхность к площади соприкосновения A9. На рисунке изображены три сосуда с водой. Площади дна у сосудов равны. Сравните силы давления F2 и F3 жидкости на дно каждого из сосудов. 1) F 1 =F 2 =F 3 2) F 1

A11. Чему примерно равно давление, создаваемое водой на глубине 10 м? 1) 10 4 Па 2) 2·10 4 Па 3) 10 5 Па 4) 2·10 5 Па А12. Однородное тело, полностью погруженное в жидкость, тонет, если его плотность 1) больше плотности жидкости 2) меньше плотности жидкости 3) равна плотности жидкости 4) больше или равна плотности жидкости А13. На нижний конец изогнутой трубки (точка Б) натянули резиновую мембрану, затем в трубку налили воду (рис). Трубку начинают опускать в широкий сосуд с водой. Мембрана станет плоской, когда 1) точка А окажется на уровне воды в сосуде 2) точка Б окажется на уровне воды в сосуде 3) точка В окажется на уровне воды в сосуде 4) точка А коснется дна

А14. В сообщающиеся сосуды вставлены поршни площадью сечения S 1 и S 2 (рис.). На правом поршне лежит груз массой т. Разница уровней жидкости в сосудах h, плотность жидкости ρ. С какой силой F надо давить на левый поршень, чтобы система находилась в равновесии? Массой поршней и атмосферным давлением можно пренебречь. 1)2)3)4) A15. При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 1 Н. При опускании груза в воду показание динамометра уменьшается до 0,6 Н. Выталкивающая сила в воде равна 1) 0,4 Н 2) 0,6 Н 3) 1 Н 4) 1,6 Н

А16. Аэростат вместимостью 1000 м 3 заполнен гелием. Плотность гелия 0,18 кг/м 3, плотность воздуха 1,29 кг/м 3. На аэростат действует выталкивающая сила, равная 1) 1,29 кН 2) 1,8 кН 3) 12,9 кН 4) 180 кН В1. В сосуде устанавливается цельная бетонная конструкция в форме куба с ребром 1 м и скрепленного с ним прямоугольного параллелепипеда со сторонами 1 м, 3 м, 3 м, расположенного на кубе симметрично (рис.). Перед погружением нижняя грань конструкции смазывается водоотталкивающей твердой смазкой. Когда в сосуд наливают столько воды, что она поднимается до середины бокового ребра параллелепипеда, давление конструкции на дно сосуда уменьшается на 10%. Чему равна плотность бетона, если атмосферное давление равно 10 5 Па, плотность воды 10 3 кг/м 3 ? 4000

Тема 5. Колебания и волны А1. За какую часть периода Т шарик математического маятника проходит путь от левого крайнего положения до положения равновесия? 1) 1Т 2)3)4) А2. На рисунке представлена зависимость координаты центра шара, подвешенного на пружине, от времени. Период колебаний и амплитуда равны 1) 4 с, 10 см 2) 4 с, 20 см 3) 2 с, 10 см 4) 2 с, 20 см x, см t, с

A3. При гармонических колебаниях вдоль оси ОХ координата тела изменяется по закону х = 0,02 cos 20πt (м). Чему равна частота колебаний ускорения тела? 1) 20π Гц 2) 20 Гц 3) 50 Гц 4) 10 Гц А4. Амплитуда свободных колебаний тела равна 0,5 м. Какой путь прошло это тело за время, равное трем периодам колебаний? 1) 6 м 2) 3 м 3) 1,5 м 4) 0 м А5. В уравнении гармонических колебаний x =А cos(ωt + φ 0 ) величина ω называется 1) фазой 2) частотой 3) смещением от положения равновесия 4) циклической частотой

А6. Уравнение гармонических колебаний материальной точки, график зависимости смещения от времени которой представлен на рисунке, имеет следующий вид: 1)2)3)4) А7. Зависимости некоторых величин от времени имеют следующий вид: Какая из этих величин описывает гармонические колебания? 1) y 1 2) y 2 3) y 3 4) y 4 x, м t, с

A8. Скорость тела массой m = 2 кг изменяется с течением времени в соответствии с уравнением v x = 0,5 sin 5πt. Его импульс в момент времени 0,1 с равен 1) 0 кг·м/с 2) 0,5 кг·м/с 3) 1 кг·м/с 4) 2 кг·м/с А9. За одно и то же время первый математический маятник совершает одно колебание, а второй четыре. Нить первого маятника 1) в 16 раз длиннее 2) в 4 раза длиннее 3) в 2 раза длиннее 4) в 2 раза короче А10. Если на некоторой планете период колебаний секундного земного математического маятника равен 0,5 с, то ускорение свободного падения на этой планете равно 1) 2,45 м/с 2 2) 4,9 м/с 2 3) 19,6 м/с 2 4) 39,2 м/с 2

A11. Явление резонанса может наблюдаться в 1) любой колебательной системе 2) системе, совершающей свободные колебания 3) автоколебательной системе 4) системе, совершающей вынужденные колебания А12. На рисунке представлен график зависимости амплитуды А вынужденных колебаний от частоты v вынуждающей силы. Резонанс происходит при частоте, приблизительно равной 1) 0 Гц 2) 10 Гц 3) 20 Гц 4) 30 Гц А13. Вынужденными являются колебания 1) груза на нити в воздухе 2) маятниковых часов 3) периодически подталкиваемых рукой качелей 4) поршня в двигателе внутреннего сгорания

А14. Груз, прикрепленный к пружине жесткостью 40 Н/м, совершает вынужденные колебания. Зависимость амплитуды этих колебаний от частоты воздействия вынуждающей силы представлена на рисунке. Энергия колебаний груза при частоте 4 Гц равна 1) 8·10 -3 Дж 2) 1,6·10 -3 Дж 3) 0,5·10 -3 Дж 4) Дж А15. Поперечной называют такую волну, в которой частицы 1) колеблются в направлении распространения волны 2) колеблются в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны 3) движутся по кругу в плоскости, параллельной направлению распространения волны 4) движутся по эллипсу в плоскости, параллельной направлению распространения волны А16. Волна частотой 4 Гц распространяется по шнуру со скоростью 8 м/с. Определите длину волны. 1) 0,5 м 2) 2 м 3) 32 м 4) Для решения не хватает данных

А16. На рисунке изображен шнур, по которому распространяется поперечная волна, в некоторый момент времени. Расстояние между какими точками равно половине длины волны? 1) OB 2) AB 3) OD 4) AD А17. Волны от камня, упавшего в воду на расстоянии s м от берега, дошли до берега за t с. Чему равно расстояние между гребнями волн, если волны бьются о берег с частотой п ударов в секунду? 1)2)3)4) А18. Волна частотой 4 Гц распространяется по шнуру со скоростью 8 м/с. Определите длину волны. 1) 0,5 м 2) 2 м x l 0 A B C D 3) 32 м 4) Для решения не хватает данных

А19. Какие изменения отмечает человек в звуке при увеличении частоты колебаний в звуковой волне? 1) Повышение высоты тона 2) Понижение высоты тона 3) Увеличение громкости 4) Уменьшение громкости А20. На рисунке показан график зависимости давления воздуха в некоторый момент времени от расстояния до источника звука при распространении звуковой волны. Из этого графика следует, что длина звуковой волны равна 1) 0,2 м 2) 0,4 м 3) 0,8 м 4) 1,6 м А21. Ультразвуковой эхолот улавливает отраженный от дна моря сигнал через время t после его испускания. Если скорость ультразвука в воде равна υ, то глубина моря равна 1)2) 0 р, Па 0,4 0,8 1,2 1,6 3) 4) 0

А22. Расстояния от двух когерентных источников волн до точки М равны а и Ь. Разность фаз колебаний источников равна нулю, длина волны равна λ. Если излучает только один источник волн, то амплитуда колебаний частиц среды в точке А равна A 1, если только второй, то А 2. Если разность хода волн а - b, то в точке М амплитуда суммарного колебания частиц среды, то в точке М амплитуда суммарного колебания частиц среды 1) равна нулю 2) равна |А 1 -А 2 | 3) равна |А 1 +А 2 | 4) меняется со временем периодически B1. Тело массой 0,2 кг колеблется так, что проекция а х ускорения его движения изменяется с течением времени в соответствии с уравнением. изменяется с течением времени в соответствии с уравнением. Чему равна проекция на ось ОХ силы, действующей на тело, в момент времени 5/3 с? Полученный ответ округлите до десятых Чему равна проекция на ось ОХ силы, действующей на тело, в момент времени 5/3 с? Полученный ответ округлите до десятых1,73 В2. Камертон, настроенный на ноту «ля» первой октавы, имеет частоту колебаний 440 Гц. Сколько длин волн уложится на расстоянии, которое звук, изданный камертоном, пройдет за 2 с? Скорость звука в воздухе 340 м/с. 880

В3. Груз, лежащий на горизонтальном столе и прикрепленный к пружине, совершает гармонические колебания. Его отклонение от положения равновесия меняется со временем так, как показано на рисунке. Как изменяются в течение первой четверти периода кинетическая, потенциальная и полная механическая энергия системы? ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИХ ИЗМЕНЕНИЯ А) Потенциальная энергия 1) Не изменяется Б) Кинетическая энергия 2)Увеличивается В) Полная механическая энергия 3)Уменьшается 0 x t К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. АБВ231 АБВ

В4. На рисунке приведен график зависимости амплитуды колебаний маятника (груза на нити) от частоты изменения внешней силы. Чему равна длина маятника? Полученный ответ дайте в метрах и округлите до двух значащих цифр. 1,6 В5. В классе проводится эксперимент по интерференции звука с помощью динамиков, излучающих звук с частотой 2 кГц (рис.). Ученик в точке В слышит максимально громкий звук. При перемещении в точку А, расположенную напротив динамика Д1, звук сначала ослабевает по громкости, а затем в точке А снова достигает максимума. Какое время движется звуковая волна от динамика Д1 до ученика в точке А? Скорость звука считать равной 340 м/с, расстояние между динамиками 1 м. Ответ выразите в миллисекундах и округлите до десятых миллисекунды. 8,4