Анализ физических процессов

На графике показана зависимость от времени t силы тока I, протекающего в катушке № 1. Все линии магнитного поля, создаваемого этой катушкой, пронизывают поперечное сечение катушки № 2, а концы обмотки катушки № 2 соединены друг с другом. Индуктивность катушки № 2 пренебрежимо мала. [рис.] Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующих процессы в катушке № 2. 1. В катушке № 2 протекает постоянный электрический ток. 2. В моменты времени 7 с и 12 с электрический ток в катушке № 2 течет в противоположных направлениях. 3. В моменты времени 3 с и 18 с электрический ток в катушке № 2 течет в одном и том же направлении. 4. В течение интервала времени от 6 с до 14 с в катушке № 2 выделяется такое же количество теплоты, как и в течение интервала времени от 16 с до 24 с. 5. В моменты времени 10 с и 20 с сила тока в катушке № 2 равна нулю.

В идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора емкостью $дробь: числитель: 32, знаменатель: Пи конец дроби$ мкФ и катушки индуктивности, происходят незатухающие колебания. Напряжение U на конденсаторе изменяется со временем t по закону $U левая круглая скобка t правая круглая скобка =5 умножить на косинус дробь: числитель: Пи умножить на 10 в степени 5 умножить на t, знаменатель: 8 конец дроби$ Выберите из предложенного перечня утверждений все верные. 1. Период изменения заряда конденсатора равен 160 мкс. 2. Круговая частота ω изменения энергии катушки равна $дробь: числитель: Пи умножить на 10 в степени 5 , знаменатель: 4 конец дроби$ рад/⁠с. 3. Индуктивность катушки равна $корень из: начало аргумента: дробь: числитель: 2, знаменатель: Пи конец дроби конец аргумента$ мГн. 4. Максимальное значение заряда конденсатора равно $дробь: числитель: Пи , знаменатель: 8 конец дроби$ мкКл. 5. Энергия, запасенная в конденсаторе в момент времени t = 0, равна $дробь: числитель: 0,4, знаменатель: Пи конец дроби$ мДж.

[рис.] На уединенной неподвижной проводящей сфере радиусом R находится положительный заряд Q. Сфера находится в вакууме. Напряженность электростатического поля сферы в точке A равна 36 В/⁠м. Все расстояния указаны на рисунке. Выберите все верные утверждения, описывающих данную ситуацию. 1. Потенциал электростатического поля в точке A выше, чем в точке F: $\varphi_A больше \varphi_F$ 2. Потенциал электростатического поля в точках B и D одинаков: $\varphi_B = \varphi_D$ 3. Потенциал электростатического поля в точках A и B одинаков: $\varphi_A = \varphi_B$ 4. Напряженность электростатического поля в точке C EC = 9 В/⁠м. 5. Напряженность электростатического поля в точке B EB = 0.

Середина светящегося отрезка АВ находится на расстоянии 20 см от центра тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием 10 см на главной оптический оси (см. рис.). Линия OO', совпадающая с координатной осью OX, является главной оптической осью линзы. Координатная ось OY лежит в плоскости линзы. Отрезок AB находится в плоскости OXY. [рис.] Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения. 1. Расстояние вдоль оси OX от линзы до точки А меньше, чем расстояние вдоль оси OX от линзы до изображения точки А. 2. Расстояние вдоль оси OX от линзы до точки В меньше, чем расстояние вдоль оси OX от линзы до изображения точки В. 3. При вращении отрезка AB вокруг его середины в плоскости рисунка против часовой стрелки изображение будет поворачиваться по часовой стрелке. 4. Расстояние вдоль оси OY от главной оптической оси до точки В равно расстоянию вдоль оси OY от главной оптической оси до изображения точки В. 5. Размер изображения равен размеру светящегося объекта.

Участок электрической цепи представляет собой последовательно соединенные серебряную и алюминиевую проволоки. Через них протекает постоянный электрический ток силой 2 А. На графике показано, как изменяется потенциал $\varphi$ на этом участке цепи при смещении вдоль проволок на расстояние x. Удельные сопротивления серебра и алюминия равны 0,016 мкОм · м и 0,028 мкОм · м соответственно. Используя график, выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера. [рис.] 1. Площадь поперечного сечения алюминиевой проволоки 7,84 · 10−1 мм2. 2. Площадь поперечного сечения алюминиевой проволоки 3,92 · 10−1 мм2. 3. Площади поперечных сечений проволок одинаковы. 4. В серебряной проволоке выделяется большая тепловая мощность, чем в алюминиевой. 5. В серебряной проволоке выделяется тепловая мощность 8 Вт.

Школьник проводил эксперименты, соединяя друг с другом различными способами батарейку и пронумерованные лампочки. Сопротивление батарейки и соединительных проводов было пренебрежимо мало. Измерительные приборы, которые использовал школьник, можно считать идеальными. Сопротивление всех лампочек не зависит от напряжения, к которому они подключены. Ход своих экспериментов и полученные результаты школьник заносил в лабораторный журнал. Вот что написано в этом журнале. Опыт А. Подсоединил к батарейке лампочку № 1. Сила тока через батарейку 2 А, напряжение на лампочке 8 В. Опыт Б. Подключил лампочку № 2 последовательно с лампочкой № 1. Сила тока через лампочку № 1 равна 1 А, напряжение на лампочке № 2 составляет 4 В. Опыт В. Подсоединил параллельно с лампочкой № 2 лампочку № 3. Сила тока через лампочку № 1 примерно 1,14 А, напряжение на лампочке № 2 примерно 3,44 В. Исходя из записей в журнале, выберите все правильные утверждения и запишите в таблицу цифры, под которыми указаны эти утверждения. 1. Лампочки № 1, № 2 и № 3 одинаковые. 2. Сопротивление лампочки № 2 меньше сопротивления лампочки № 3. 3. Лампочки № 2 и № 3 одинаковые. 4. Сопротивление лампочки № 1 меньше сопротивления лампочки № 3. 5. ЭДС батарейки равна 4 В.

[рис.] На графике представлены результаты измерения напряжения на реостате U при различных значениях сопротивления реостата R. Погрешность измерения напряжения ΔU = ±0,2 В, сопротивления ΔR = ±0,5 Ом. Выберите все утверждения, соответствующие результатам этих измерений. 1. С уменьшением сопротивления напряжение увеличивается. 2. При сопротивлении 2 Ом сила тока примерно равна 2 А. 3. При сопротивлении 1 Ом сила тока в цепи примерно равна 3 А. 4. При сопротивлении 10 Ом сила тока примерно равна 0,3 А. 5. Напряжение зависит от сопротивления.

Предмет AB находится на расстоянии 7 см от тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием 5 см (F — фокусы линзы). Точка B находится на главной оптической оси линзы OO', совпадающей на рисунке с линией XY. Отрезок AB параллелен линзе. Линзу немного поворачивают против часовой стрелки вокруг ее оптического центра (см. рис.). [рис.] Выберите все верные утверждения. 1. После поворота длина изображения A'B' будет больше, чем длина предмета AB. 2. После поворота длина изображения A'B' будет меньше, чем длина предмета AB. 3. После поворота изображение точки B не будет находиться на линии XY. 4. После поворота изображение точки A будет находиться на меньшем расстоянии от линзы, чем до поворота. 5. После поворота изображение точки А будет находиться на большем расстоянии от линзы, чем до поворота.

В распоряжении ученика были тонкая собирающая линза, лампочка и экран. Ученик устанавливал лампочку на разных расстояниях a от линзы на ее главной оптической оси, и затем получал четкое изображение лампочки, устанавливая экран на соответствующем расстоянии b от линзы. По результатам своих экспериментов он построил зависимость, изображенную на рисунке. Определите по этой зависимости фокусное расстояние линзы и ее оптическую силу. [рис.] 1. Фокусное расстояние линзы равно F = 10 cм. 2. Оптическая сила линзы равна D = 20 дптр. 3. Фокусное расстояние линзы равно F = 4 см. 4. Оптическая сила линзы равна D = 2 дптр. 5. Фокусное расстояние линзы равно F = 5 cм.

Школьник проводил эксперименты, соединяя друг с другом различными способами батарейку и пронумерованные лампочки. Сопротивление батарейки и соединительных проводов было пренебрежимо мало. Измерительные приборы, которые использовал школьник, можно считать идеальными. Сопротивление всех лампочек не зависит от напряжения, к которому они подключены. Ход своих экспериментов и полученные результаты школьник заносил в лабораторный журнал. Вот что написано в этом журнале. Опыт А. Подсоединил к батарейке лампочку № 1. Сила тока через батарейку 2 А, напряжение на лампочке 8 В. Опыт Б. Подключил лампочку № 2 последовательно с лампочкой № 1. Сила тока через лампочку № 1 равна 1 А, напряжение на лампочке № 2 составляет 4 В. Опыт В. Подсоединил параллельно с лампочкой № 2 лампочку № 3. Сила тока через лампочку № 1 примерно 1,14 А, напряжение на лампочке № 2 примерно 3,44 В. Исходя из записей в журнале, выберите все правильные утверждения и запишите в таблицу цифры, под которыми указаны эти утверждения. 1. Лампочки № 1, № 2 и № 3 одинаковые. 2. Лампочки № 1 и № 2 одинаковые. 3. Лампочки № 2 и № 3 одинаковые. 4. Сопротивление лампочки № 3 больше сопротивления лампочки № 1. 5. ЭДС батарейки равна 8 В.

[рис.] На графике представлены результаты измерения напряжения на реостате U при различных значениях сопротивления реостата R. Погрешность измерения напряжения ΔU = ±0,2 В, сопротивления ΔR = ±0,5 Ом. Выберите все утверждения, соответствующие результатам этих измерений. 1. С уменьшением сопротивления напряжение уменьшается. 2. При сопротивлении 2 Ом сила тока примерно равна 0,5 А. 3. При сопротивлении 1 Ом сила тока в цепи примерно равна 3 А. 4. При сопротивлении 10 Ом сила тока примерно равна 0,48 А. 5. Напряжение не зависит от сопротивления.

[рис.] В сосуде находится два моля азота. 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 изображен график зависимости давления p газа в сосуде от времени t. Выберите все верные утверждения на основании анализа представленного графика. 1. Скорость утечки газа равна 0,04 моль/⁠мин. 2. Объем 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 56 г. 5. Средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа в состоянии 1 в три раза больше, чем в состоянии 2.

На pV-⁠диаграмме изображены три циклических процесса А, В и С, совершаемых одним молем идеального одноатомного газа. Обход каждого цикла на диаграмме совершается в направлении часовой стрелки. [рис.] Выберите все верные утверждения. 1. Максимальная работа совершается газом в цикле В. 2. Процесс 6–7 является адиабатическим расширением. 3. КПД цикла А равен КПД цикла С. 4. Работа, совершаемая газом в процессе 1–2, равна работе, совершаемой газом в процессе 8–9. 5. Изменение внутренней энергии в цикле В равно изменению внутренней энергии в цикле А.

В закрытом сосуде объемом 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 приведенном графике. [рис.] 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 °C. 5. По заданным в задаче параметрам определить число молей газа в сосуде не представляется возможным.

На pV-⁠диаграммах изображены два циклических процесса 1–2–3–4–1 и 5–6–7–8–5, проводимые с одним и тем же количеством гелия. [рис.] На основании анализа приведенных графиков, выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера. 1. Работа газа, совершенная за каждый цикл, равна нулю. 2. Количество теплоты, полученное газом в изобарном процессе в цикле 1–2–3–4–1, больше, чем количество теплоты, полученное газом в изобарном процессе в цикле 5–6–7–8–5. 3. Количество теплоты, полученное газом в изохорном процессе в цикле 1–2–3–4–1, больше, чем количество теплоты, полученное газом в изохорном процессе в цикле 5–6–7–8–5. 4. Модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе в цикле 1–2–3–4–1, меньше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе в цикле 5–6–7–8–5. 5. Модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе в цикле 1–2–3–4–1, меньше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе в цикле 5–6–7–8–5.

На рисунке приведена зависимость давления p идеального газа, количество вещества которого равно ν = 1 моль, от его объема V в процессе 1–2–3–4–5–6–7–8. [рис.] На основании анализа графика выберите все верные утверждения. 1. Работа газа в процессе 2–3 в 2 раза больше, чем работа газа в процессе 6–7. 2. В процессе 2–3 газ совершил в 4 раза большую работу, чем в процессе 6–7. 3. Температура газа в состоянии 3 меньше температуры газа в состоянии 7. 4. Температура газа в состоянии 2 равна температуре газа в состоянии 4. 5. Количество теплоты, отданное газом в процессе 3–4, в 4 раза больше количества теплоты, которое газ отдал в процессе 7–8.

На графике представлены результаты измерения количества теплоты Q, затраченного на нагревание 1 кг некоторого вещества, при различных значениях температуры t этого вещества. Погрешность измерения количества теплоты ΔQ = ±500 Дж, температуры Δt = ±2 К [рис.] Выберите все утверждения, соответствующие результатам этих измерений. 1. Удельная теплоемкость вещества примерно равна 600 Дж/⁠(кг · К) 2. Для нагревания до 363 К необходимо сообщить больше 50 кДж. 3. При охлаждении 1 кг вещества на 20 К выделится 12000 Дж. 4. Для нагревания 2 кг вещества на 30 К необходимо сообщить примерно 80 кДж. 5. Удельная теплоемкость зависит от температуры.

[рис.] Небольшой брусок массой m = 50 г соскальзывает с высоты H = 60 см по наклонной плоскости, плавно переходящей в кольцевой желоб (см. рис.). Радиус кольца R = 20 см, его плоскость вертикальна. Начальная скорость бруска равна нулю, трение отсутствует. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие данное движение тела. Запишите цифры, под которыми они указаны. 1. Кинетическая энергия бруска в нижней точке кольца равна 0,3 Дж. 2. Брусок оторвется от поверхности желоба, не добравшись до самой верхней точки кольца. 3. Сила давления, действующая на брусок в самой верхней точке кольца, равна по модулю 0,5 Н. 4. Сила давления, действующая на брусок в самой нижней точке кольца, равна по модулю 3 Н. 5. Кинетическая энергия бруска в самой нижней точке кольца равна 0,1 Дж.

Школьник прочитал в научно-⁠популярной книге, что ускорение свободного падения на поверхности Луны в 6 раз меньше ускорения свободного падения на поверхности Земли, масса Земли равна 6 · 1024 кг, а радиус Земли примерно в 3,7 раз больше радиуса Луны. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, относящиеся к Земле и Луне. Запишите цифры, под которыми они указаны. 1. Покоящееся тело массой 1 кг на поверхности Луны имеет такой же вес, как и на поверхности Земли. 2. Средняя плотность планеты Земля больше средней плотности Луны примерно в 1,62 раза. 3. Если бросить камень с горизонтальной площадки под одним и тем же углом к горизонту с одинаковой начальной скоростью на Земле и на Луне, то на Земле, без учета сопротивления воздуха, камень пролетит до падения в 2 раза меньшее расстояние. 4. Радиус Земли, вычисленный исходя из приведенных в научно-⁠популярной книге сведений, примерно составляет 6340 км. 5. Масса Луны примерно в 82 раза меньше массы Земли.

Очень легкая рейка закреплена на горизонтальной оси O, перпендикулярной плоскости рисунка, и может вращаться вокруг нее без трения. К рейке приложены четыре силы, изображенные на рисунке. [рис.] Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения. 1. Относительно оси O минимальное плечо имеет сила F1. 2. Относительно оси O максимальное плечо имеет сила F4. 3. Относительно оси O минимальным будет момент, создаваемый силой F1. 4. Относительно оси O максимальным будет момент, создаваемый силой F4. 5. Под действием всех изображенных на рисунке сил рейка вращаться не будет.

Маленький шарик прикреплен к одному концу невесомой пружины. Другой конец пружины закреплен на потолке. Шарик совершает гармонические колебания вдоль вертикали. На рисунках изображены графики зависимостей от времени t координаты x шарика и проекции его скорости V на вертикаль. Ось х направлена вертикально вниз. [рис.] Выберите все верные утверждения на основании анализа представленных графиков. 1. Период колебаний шарика равен 3π с. 2. Шарик будет находиться в точке с координатой 0 см в момент времени t = 0,75π с. 3. Ускорение шарика равно нулю в момент времени t = 3π с. 4. Кинетическая энергия шарика в момент времени t = 1,5π с равна нулю. 5. Потенциальная энергия пружины в момент времени t = 6π c достигает максимума.

[рис.] Точечное тело начинает движение в координатной плоскости X0Y из точки с координатой (0; 0). Точками А, Б, В, Г, Д, Е на рисунке отмечены положения тела через каждую секунду после начала его движения. На основании анализа представленного графика выберите из приведенного ниже списка все правильные утверждения и укажите их номера. 1. Модуль проекции скорости тела на ось 0X на участке 0А в 2 раза больше, чем на участке ГД. 2. На участке АБ модуль скорости тела равен 2 м/⁠с. 3. На участке БВ проекция скорости тела на ось 0X в 2 раза больше, чем проекция скорости этого тела на ось 0Y. 4. Тело двигалось равномерно только на участке ВГ. 5. При движении тела от точки А до точки Г путь, пройденный телом вдоль оси 0X, больше пути, пройденного телом вдоль оси 0Y.

На горизонтальном шероховатом диске радиусом 30 см покоится на расстоянии r от центра точечное тело массой 100 г. Диск начинают медленно раскручивать. При некоторой угловой скорости вращения диска тело начинает скользить по его поверхности. На рисунке показан график зависимости линейной скорости V тела в момент начала скольжения от расстояния r. [рис.] На основании анализа приведенного графика выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера. 1. Коэффициент трения между телом и плоскостью диска равен 0,4. 2. При вращении диска с частотой 2/ $Пи$ об/⁠с покоящееся относительно диска тело, имеющее максимальную угловую скорость вращения, находится на расстоянии 25 см от центра диска. 3. При вращении диска с угловой скоростью 5 рад/⁠с модуль ускорения покоящегося относительно диска тела, находящегося на расстоянии 12 см от центра, равен нулю. 4. Тело, находящееся на расстоянии 9 см от центра диска, может иметь минимальный период обращения, равный (0,3 $Пи$ ) с. 5. Если тело находится на расстоянии 16 см от центра диска, то оно не может иметь кинетическую энергию, равную 8 мДж.

[рис.] Две силы F1 и F2 уравновешивают систему невесомых блоков, соединенных с помощью невесомых нерастяжимых нитей. Цифрами на рисунке обозначены свободные вертикальные участки нитей. Выберите все верные утверждения. 1. На верхнюю опору со стороны всех нитей действует полная сила, модуль которой равен сумме модулей сил F1 и F2. 2. На нижнюю опору со стороны нити действует сила, модуль которой меньше, чем сумма модулей сил F1 и F2. 3. Модуль силы натяжения участка нити 2 в четыре раза меньше модуля силы натяжения участка нити 9. 4. Модуль силы натяжения участка нити 1 равен модулю силы натяжения участка нити 8. 5. Модуль силы натяжения участка нити 6 в четыре раза больше модуля силы натяжения участка нити 4.

На графике представлены результаты измерения длины пружины l при различных значениях массы m подвешенных к пружине грузов. [рис.] Выберите все утверждения, соответствующие результатам этих измерений. 1. Коэффициент упругости пружины равен 60 Н/⁠м. 2. Коэффициент упругости пружины равен 120 Н/⁠м. 3. При подвешенном к пружине грузе массой 300 г ее удлинение составит 5 см. 4. С увеличением массы длина пружины не изменяется. 5. При подвешенном к пружине грузе массой 350 г ее удлинение составит 15 см.