Вариант 1. 1) увеличилась в 3 раза  2) уменьшилась в 1,5 раза. 3) уменьшилась в 3 раза     4) не изменилась. 1) увеличилась в 3 раза  2) уменьшилась в 1,5 раза

Вариант 1

1. (5 баллов). При взвешивании груза в воздухе показание динамометра равно 2 Н. При опускании груза в воду показание динамометра уменьшается до 1, 5 Н. Плотность воды 1000 кг/м³. Выталкивающая сила равна

1) 0, 5 Н  2) 1, 5 Н   3) 2 Н   4) 3, 5 Н

2. (5 баллов). В сосуде с подвижным поршнем находятся вода и ее насыщенный пар. Объем пара изотермически уменьшили в 3 раза. Концентрация молекул пара при этом

1) увеличилась в 3 раза  2) уменьшилась в 1, 5 раза

3) уменьшилась в 3 раза     4) не изменилась

3. (5 баллов). Как изменится модуль силы взаимодействия двух небольших металлических шариков одинакового диаметра, имеющих заряды q₁ = +6 мкКл и q₂ = -2 мкКл, если шары привести в соприкосновение и раздвинуть на прежнее расстояние?

1) увеличится в 9 раз      2) увеличится в 8 раз

3) увеличится в 3 раза      4) уменьшится в 3 раза

4. (10 баллов). Плоский конденсатор зарядили и отключили от источника тока, а затем уменьшили расстояние между пластинами. Что произойдет при этом с электроёмкостью конденсатора, напряженностью электрического поля в конденсаторе, и разностью потенциалов на его обкладках? Краевыми эффектами пренебречь, считая пластины конденсатора бесконечно большими. Диэлектрическую проницаемость воздуха принять равной 1. К каждой позиции первого столба таблицы подберите соответствующую позицию второго.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ	ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
А) Электроёмкость	1) увеличится
Б) Напряженность электрического поля	2) уменьшится
В) Разность потенциалов	3) не изменится

 

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

А	Б	В

 

5. (10 баллов). Герметичный сосуд полностью заполнен водой. При этом на дне остался один воздушный пузырёк (рис. 59). Во сколько раз изменится давление на дно сосуда, если его осторожно перевернуть на 180º так, что пузырёк окажется под верхней стенкой сосуда?

6. (5 баллов). Определите концентрацию молекул водорода, находящегося под давлением p = 2, 67·10⁴ Па, если средний квадрат скорости поступательного движения молекул при этих условиях равен 5, 67·10⁶ м²/с². Молярная масса водорода μ = 0, 002 кг/моль.

7. (10 баллов). Однородный стержень массы m, шарнирно закреплённый в точке A, опирается о гладкую горизонтальную поверхность, образуя с ней угол α (рис. 60). Определите силу, с которой стержень давит на горизонтальную поверхность.

8. (10 баллов). Кубический каркас из тонкой проволоки с длиной ребра L находится в однородном электрическом поле напряжённости E, параллельной одной из его граней. Найдите разность потенциалов между центром куба и одной из его вершин.

9. (20 баллов). В тепловом двигателе, рабочим телом которого является один моль идеального одноатомного газа, совершается циклический процесс, состоящий из изобары 1-2, изохоры 2-3 и адиабаты 3-1 (рис. 61). Работа газа за цикл равна A, температура газа в состоянии 1 равна Т₁, КПД двигателя равен η. Найдите температуру в состоянии 2.

10. (20 баллов). Две одинаковые бусинки массой m и зарядом q каждая могут без трения скользить по закреплённой непроводящей спице в виде полукольца радиуса R (рис. 62). На какую максимальную высоту H от первоначального уровня поднимутся бусинки, если в начальный момент времени они покоились и находились на одинаковой высоте на расстоянии L друг от друга? Известно, что бусинки при движении соскользнули со спицы. Сопротивлением воздуха пренебречь.

 

Вариант 2

1. (5 баллов). Теплоход переходит из устья Волги в соленое Каспийское море. При этом архимедова сила, действующая на теплоход,

1) уменьшается              2) увеличивается

3) уменьшается или увеличивается в зависимости от размера теплохода

4) не изменяется

2. (5 баллов). Какое утверждение справедливо для кристаллических тел?

1) В процессе плавления температура тела изменяется

2) Атомы кристалла расположены упорядоченно

3) В расположении атомов кристалла отсутствует порядок

4) Атомы свободно перемещаются в пределах кристалла

3. (5 баллов). На рисунке 63 показано расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов + 2q и – q. Модуль вектора напряженности электрического поля этих зарядов имеет

1) максимальное значение в точке А          2) максимальное значение в точке В

3) одинаковые значения в точках А и С  4) одинаковые значения во всех трех точках

4. (10 баллов). Плоский воздушный конденсатор подключили к источнику тока, а затем пространство между пластинами конденсатора заполнили жидким диэлектриком. Что произойдет при этом с зарядом конденсатора, его электроёмкостью и напряжением на обкладках? Краевыми эффектами пренебречь, считая пластины конденсатора бесконечно большими. Диэлектрическую проницаемость воздуха принять равной 1. К каждой позиции первого столба таблицы подберите соответствующую позицию второго.

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ	ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
А) Заряд конденсатора	1) увеличится
Б) Электроёмкость	2) уменьшится
В) Напряжение на обкладках	3) не изменится

 

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

А	Б	В

 

5. (10 баллов). Что тяжелее: литр влажного воздуха или литр сухого воздуха при одинаковых температуре и давлении?

6. (5 баллов). В вершинах правильного треугольника расположены точечные заряды +q, +q, -2q. Определите потенциал φ электрического поля в центре вписанной в этот треугольник окружности.

7. (10 баллов). Правый конец доски, наполовину погруженный в воду, опирается о шероховатый уступ А (рис. 64). Масса доски m. Определите силу F, с которой доска давит на уступ.

8. (10 баллов) В схеме, показанной на рисунке 65, электрические ёмкости плоских конденсаторов равны С₁ и С₂, расстояние между обкладками конденсатора С₁ равно d. Определите количество теплоты Q, выделившееся на сопротивлении R после замыкания цепи, если максимальная сила взаимодействия между обкладками конденсатора С₁ равна F.

9. (20 баллов). Идеальный газ используется как рабочее тело в тепловой машине. Найдите КПД η _x цикла 1-3-4-1 (рис. 66), если КПД цикла 1-2-3-4-1 равен η.

10. (20 баллов). В горизонтальной плоскости на непроводящем проволочном кольце радиуса R расположены два одинаковых шарика массой m каждый, один из которых закреплён, а второй может без трения двигаться по проволоке (рис. 67). Шарикам сообщаются одинаковые заряды q. Найдите максимальную скорость v_max второго шарика, если в первоначальный момент времени центральный угол между шариками α.

 

Вариант 3

1. (5 баллов). Кубик массой 40 г и объёмом 250 см³ плавает на поверхности воды. Плотность воды 1000 кг/м³. Выталкивающая сила, действующая на кубик, равна

1) 0, 25 Н  2) 0, 4 Н   3) 2, 5 Н   4) 40 Н

2. (5 баллов). Твердое тело нагревают. На рисунке 68 приведен график зависимости температуры тела от переданного ему количества теплоты. Масса тела 2 кг. Удельная теплоемкость вещества в этом процессе равна

1) 250 Дж/(кг× К) 2) 375 Дж/(кг× К)   3) 500 Дж/(кг× К)   4) 600 Дж/(кг× К)

3. (5 баллов). Напряженность электрического поля измеряют с помощью пробного заряда q. Если величину пробного заряда уменьшить в k раз, то модуль напряженности поля

1) не изменится                   2) увеличится в k раз

3) уменьшится в k раз        4) уменьшится в k² раз

4. (10 баллов). Плоский конденсатор, в который вставлена диэлектрическая пластина, зарядили и отключили от источника тока. В некоторый момент пластину начинают выдвигать из конденсатора. Как изменятся в ходе этого процесса электроёмкость конденсатора, напряжение на его обкладках и энергия электрического поля, запасенная в конденсаторе? Краевыми эффектами пренебречь, считая пластины конденсатора бесконечно большими. Диэлектрическую проницаемость воздуха принять равной 1. К каждой позиции первого столба таблицы подберите соответствующую позицию второго.

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ	ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
А) Электроёмкость	1) увеличится
Б) Напряжение на обкладках	2) уменьшится
В) Энергия электрического поля	3) не изменится

 

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

А	Б	В

 

5. (10 баллов). Когда стакан с холодной водой вносят в тёплую комнату, он покрывается снаружи каплями воды. Почему? Почему эти капли со временем исчезают?

6. (5 баллов). 1 кг гелия находится под давлением p =10⁶ Па и имеет плотность ρ = 0, 2 кг/м³. Определите внутреннюю энергию гелия.

7. (10 баллов). Однородный стержень массы m шарнирно закреплён в точке А и удерживается за второй конец под углом α к горизонту с помощью невесомой нерастяжимой нити, привязанной к другому концу, как показано на рисунке 69. Найдите силу натяжения нити.

8. (10 баллов). В схеме, показанной на рисунке 70, перед замыканием ключа батарея из двух одинаковых конденсаторов ёмкостью C каждый, была не заряжена. Ключ замыкают на некоторое время, в течение которого конденсаторы зарядились до напряжения U. Определите, какое количество теплоты Q₂ выделится за это время на резисторе сопротивлением R₂. ЭДС источника тока равна E, его внутренним сопротивлением пренебречь.

9. (20 баллов). Идеальный газ используется как рабочее тело в тепловой машине, работающей по циклу, состоящему из адиабатического расширения 1-2, изотермического сжатия 2-3 и изобарического расширения 3-1 (рис. 71). КПД цикла равен η, при изотермическом сжатии газом совершается работа A_т. Какую работу A совершает машина в указанном цикле?

10. (20 баллов). Шарик массой m, несущий заряд q, подвешен на невесомой изолирующей нити длиной L. На одной высоте с точкой подвеса на расстоянии 2L закреплён точечный заряд Q (рис. 72). Какую минимальную v_min скорость должен иметь шарик в нижней точке, чтобы, двигаясь по окружности, он достиг верхней точки?

 

Вариант 4

1. (5 баллов). Пластиковый пакет с водой объёмом 1 л полностью погрузили в воду. Определите выталкивающую силу, действующую на пакет. Плотность воды 1000 кг/м³.

1) 0  2) 1 Н   3) 9 Н   4) 10 Н

2. (5 баллов). В герметичном сосуде находится насыщенный пар и небольшое количество воды. Как изменится давление насыщенного пара, если его температуру повысить в 2 раза?

1) уменьшится в 2 раза                         2) увеличится в 2 раза

3) увеличится более чем в 2 раза        4) не изменится

3. (5 баллов). Как изменятся модуль и направления сил взаимодействия двух небольших металлических шариков одинакового диаметра, имеющих заряды q₁ = +5 нКл и q₂ = -3 нКл, если шарики привести в соприкосновение и раздвинуть на прежнее расстояние?

1) модуль увеличится, направления сохранятся

2) модуль уменьшится, направления сохранятся

3) модуль уменьшится, направления изменятся на противоположные

4) модуль увеличится, направления изменятся на противоположные

4. (10 баллов). Плоский конденсатор подключили к источнику тока, а затем увеличили расстояние между пластинами. Что произойдет при этом напряженностью электрического поля в конденсаторе, с зарядом и напряжением на его обкладках? Краевыми эффектами пренебречь, считая пластины конденсатора бесконечно большими. Диэлектрическую проницаемость воздуха принять равной 1. К каждой позиции первого столба таблицы подберите соответствующую позицию второго.

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ	ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
А) Напряженность электрического поля	1) увеличится
Б) Заряд конденсатора	2) уменьшится
В) Напряжение на обкладках	3) не изменится

 

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

А	Б	В

 

5. (10 баллов). Может ли существовать в вакууме электрическое поле, силовые линии которого изображены на рисунке 73?

6. (5 баллов). В вершинах квадрата расположены одинаковые точечные положительные заряды q. Определите напряжённость электрического поля в центре квадрата.

7. (10 баллов). Верхний конец тонкой однородной палочки шарнирно закреплён, нижний погружен в воду (рис. 74). При равновесии над водой находится 1/5 часть длины палочки. Определите плотность вещества палочки. Плотность воды ρ ₀ = 1000 кг/м³.

8. (10 баллов). В цепи, изображенной на рисунке 75, значения ЭДС источников E₁ и E₂, а также емкости конденсаторов известны. Определите заряд q₃ на конденсаторе C₃.

9. (20 баллов). Идеальный газ используется как рабочее тело в тепловой машине. Найдите КПД η _x цикла 1-2-3-4-1 (рис. 76), если КПД цикла 1-3-4-1 равен η.

10. (20 баллов). Два одинаковых шарика массы m, имеющие одинаковый заряд q, начинают скользить по двум одинаковым неподвижным и непроводящим спицам. Спицы расположены в вертикальной плоскости, причём каждая наклонена к горизонту под углом 45º (рис. 77). В начальный момент времени шарики покоились и находились на расстоянии L друг от друга и на расстоянии L от концов спиц. На какую максимальную высоту H над первоначальным уровнем поднимутся шарики? Известно, что бусинки при своём движении соскользнули со спиц. Трением и сопротивлением воздуха пренебречь.

 

Вариант 5

1. (5 баллов). Льдинку, плавающую в стакане с пресной водой, перенесли в стакан с солёной водой. При этом архимедова сила, действующая на льдинку,

1) уменьшилась, так как плотность пресной воды меньше плотности солёной

2) уменьшилась, так как уменьшилась глубина погружения льдинки в воду

3) увеличилась, так как плотность солёной воды выше, чем плотность пресной воды

4) не изменилась, так как выталкивающая сила равна весу льдинки в воздухе

2. (5 баллов). В каком случае внутренняя энергия воды не изменяется?

1) при ее переходе из жидкого состояния в твердое

2) при увеличении скорости сосуда с водой

3) при увеличении количества воды в сосуде

4) при сжатии воды в сосуде

3. (5 баллов). На рисунке 78 показано расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов -2q и +q. В какой из трёх точек – А, В и С значение модуля напряженности суммарного электрического поля этих зарядов минимально?

1) в точке А          2) в точке В          3) в точке С

4) одинаковые значения во всех трех точках

4. (10 баллов). Плоский воздушный конденсатор зарядили и отключили от источника тока, а затем пространство между пластинами конденсатора заполнили жидким диэлектриком. Что произойдет при этом с зарядом конденсатора, разностью потенциалов на его обкладках и напряжённостью электрического поля внутри конденсатора? Краевыми эффектами пренебречь, считая пластины конденсатора бесконечно большими. Диэлектрическую проницаемость воздуха принять равной 1. К каждой позиции первого столба таблицы подберите соответствующую позицию второго.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ	ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
А) Заряд конденсатора	1) увеличится
Б) Разность потенциалов	2) уменьшится
В) Напряжённость электрического поля	3) не изменится

 

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

А	Б	В

 

5. (10 баллов). Объясните, почему теплоёмкость двухатомных газов больше теплоёмкости одноатомных?

6. (5 баллов). В вершинах правильного треугольника расположены одинаковые точечные заряды q. Определите напряжённость электрического поля в центре вписанной в этот треугольник окружности.

7. (10 баллов). Однородный стержень массы m шарнирно закреплён в точке А и удерживается за второй конец под углом α к горизонту с помощью невесомой нерастяжимой нити, привязанной к другому концу, как показано на рисунке 79. Найдите силу натяжения T нити.

8. (10 баллов). Определите заряд q на конденсаторе в схеме, показанной на рисунке 80. Все параметры схемы, приведенные на рисунке, считайте известными. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

9. (20 баллов). Тепловая машина, рабочим телом которой является идеальный одноатомный газ, совершает цикл, состоящий из изохоры 1-2, изобары 2-3 и участка 3-1 прямо пропорциональной зависимости давления от объёма (рис. 81). Найдите КПД цикла, если объём на изобаре изменяется в n раз.

10. (20 баллов). Три одинаковых одноимённо заряженных шарика, имеющие каждый заряд q и массу m, связаны нерастяжимыми нитями длиной L(рис. 82). Все три шарика неподвижны и расположены на гладкой горизонтальной поверхности. Какую минимальную скорость v необходимо сообщить центральному шарику, чтобы при дальнейшем движении шарики смогли образовать равносторонний треугольник?

 

Вариант 6

1. (5 баллов). Пробковый брусок плавает в воде. Какая часть объёма бруска находится выше уровня воды? Плотность пробки 250 кг/м³, а воды 1000 кг/м³.

1) 25 %  2) 33, 3 %   3) 60 %   4) 75 %

2. (5 баллов). Кристаллическое вещество с помощью нагревателя равномерно нагревали от 0 до момента t₀. Потом нагреватель выключили. На графике (рис. 83) представлена зависимость температуры Т вещества от времени t. Какой участок соответствует процессу нагревания вещества в жидком состоянии?

1) 5–6  2) 2–3   3) 3–4    4) 4–5

3. (5 баллов). На точечный заряд q в поле точечного заряда Q действует сила притяжения F. Заряд q увеличивают в 4 раза. Напряженность поля, создаваемого зарядом Q, в точке пространства, где расположен заряд q:

1) увеличится в 4 раза                   2) не изменится

3) уменьшится в 4 раза                 4) зависит от расстояния между зарядами

4. (10 баллов). Плоский конденсатор, в который вставлена диэлектрическая пластина, подключили к источнику тока. В некоторый момент пластину начинают выдвигать из конденсатора. Как изменятся в ходе этого процесса электроёмкость конденсатора, напряжение на его обкладках и потенциальная энергия конденсатора? Краевыми эффектами пренебречь, считая пластины конденсатора бесконечно большими. Диэлектрическую проницаемость воздуха принять равной 1. К каждой позиции первого столба таблицы подберите соответствующую позицию второго.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ	ИХ ИЗМЕНЕНИЕ
А) Электроёмкость	1) увеличится
Б) Напряжение на обкладках	2) уменьшится
В) Энергия конденсатора	3) не изменится

 

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в ответе могут повторяться.

А	Б	В

 

5. (10 баллов). Капилляр в вертикальном положении касается воды и заполняется ею целиком. Затем его обламывают на половине высоты столбика воды. Фонтанирует ли при этом вода из капилляра?

6. (5 баллов). Определите внутреннюю энергию аргона, находящегося в баллоне объёмом V = 2 л под давлением p = 10⁵ Па.

7. (10 баллов). Нижний конец тонкой однородной палочки, погруженной в воду, шарнирно закреплён (рис. 84). При равновесии над водой находится 1/5 часть палочки. Определите плотность ρ материала палочки. Плотность воды ρ ₀ = 1000 кг/м³.

8. (10 баллов). Определите разность потенциалов между точками А и В в схеме, приведённой на рисунке 85. Все параметры схемы, приведенные на рисунке, считайте известными.

9. (20 баллов). Определите коэффициент полезного действия η в циклическом процессе 1-2-3-1, изображенном на рисунке 86. Рабочее тело – одноатомный идеальный газ. На участке 1-2 давление газа меняется в зависимости от температуры по закону , где a - постоянная. Процесс 3-1 - изобарический. Отношение максимальной и минимальной температур в цикле равно n.

10. (20 баллов). Цилиндрическая трубка радиуса r скреплена с помощью спиц с двумя обручами радиуса R, которые катятся по горизонтальной плоскости без проскальзывания (рис. 87). Масса обоих обручей равна M. Массой трубки и спиц можно пренебречь. На трубку намотана непроводящая нить, перекинутая через невесомый блок. К концу нити прикреплён стержень массой m и длиной L. Найдите разность потенциалов Δ φ между концами стержня в процессе движения.

 

Вариант 7

1. (5 баллов). Объем некоторой массы газа увеличивается вдвое. В каком случае газ совершает большую работу: при изобарном или при изотермическом расширении? Ответ обосновать.

2. (5 баллов). Внутренняя энергия U некоторой массы одноатомного идеального газа при температуре t = 27°C равно 1 Дж. Сколько атомов N содержит эта масса газа?

3. (5 баллов). При изохорном нагревании газа на 1 К его давление увеличилось на 0, 4%. При какой начальной температуре T₁ находился газ?

4. (5 баллов). В двух соседних вершинах квадрата со стороной a находятся точечные заряды +q, а в двух других соседних – заряды   - q. Чему равна напряженность E_O электростатического поля в центре квадрата?

5. (10 баллов). По кольцу радиуса R равномерно распределён заряд q. Определите потенциал φ в точке A (рис. 88), находящейся на оси, перпендикулярной плоскости кольца, и отстоящей от центра кольца на расстояние h = 0, 5R.

6. (10 баллов). В цепи, изображённой на рисунке 89, идеальный амперметр показывает ток I₁ = 1 А. Если замкнуть ключ, ток возрастает до I₂ = 2 А. Чему равна ЭДС E батареи, если сопротивление резистора R = 10 Ом?

7. (10 баллов). В электрической цепи, схема которой показана на рисунке 90, установившееся напряжение на ковденсаторе U = 20 В. Считая параметры элементов схемы известными, определите величину ЭДС E источника тока. Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

8. (15 баллов). В плоском воздушном конденсаторе находится в равновесии маленький шарик. Расстояние между пластинами конденсатора d = 2 см, приложенная разность потенциалов U₁ = 800 В. Внезапно разность потенциалов падает до U₂ = 780 B. Через какое время t шарик достигнет нижней пластины, если вначале он находился посередине конденсатора?

9. (15 баллов). Положительно заряженный шар диаметром D находится в равновесии в жидком диэлектрике плотностью ρ ₁ с диэлектрической проницаемостью ε. Найдите поверхностную плотность зарядов σ на шаре, если плотность вещества шара ρ ₂. Напряженность электрического поля в диэлектрике равна Е, вектор напряженности направлен вверх.

10. (20 баллов). Во сколько раз изменится подъёмная сила воздушного шара, если наполняющий его гелий заменить водородом? Весом оболочки шара пренебречь. Молярная масса воздуха m_в = 29 г/моль.

 

Вариант 8

1. (5 баллов). Газ находится в вертикальном цилиндре, герметично закрытом сверху поршнем. Цилиндр помещают в термостат с высокой температурой. Одинаковое ли количество теплоты получает газ в случаях, когда поршень закреплен или когда поршень легко перемещается? Ответ обосновать.

2. (10 баллов). Сосуд объёма V = 30 дм³ разделен тонкой подвижной перегородкой на две части. В левую часть помещены m₁ = 22 грамма углекислого газа (СO₂), а в правую – m₂ = 27 граммов воды. Температура поддерживается равной t = 100º С. Определите объём V_п правой части сосуда.

3. (5 баллов). В баллоне находилось некоторое количество газа при атмосферном давлении p₀ = 10⁵ Па. При открытом вентиле баллон был нагрет, после чего вентиль закрыли и газ остыл до начальной температуры t₀ = 10°C. При этом давление в баллоне упало до p = 0, 7∙ 10⁵Па. Каково максимальное изменение температуры газа в баллоне?

4. (10 баллов). Заряженная металлическая пластина находится в электростатическом поле, показанном на рисунке 91. Какая сила действует на пластинку, если заряд пластинки q, слева от пластинки напряженность поля , а справа – ?

5. (5 баллов). Точечные заряды +q, -2q и +3q расположены в вершинах правильного треугольника со стороной a. Какова потенциальная энергия W этой системы?

6. (5 баллов). Найдите разность потенциалов на клеммах источника постоянного тока, если внешнее сопротивление замкнутой цепи в 5 раз больше внутреннего сопротивления источника. ЭДС источника тока Е = 6 В.

7. (10 баллов). Если включить два сопротивления в цепь постоянного тока последовательно, то на них выделится тепловая мощность N₁ = 200 Вт. Если при том же напряжении в цепи эти сопротивления включить в цепь параллельно, то на них выделится мощность N₂ = 900Вт. Во сколько раз номинал одного сопротивления больше номинала другого сопротивления?

8. (15 баллов). В схеме, приведённой на рисунке 92, найдите энергию конденсатора. Параметры элементов указаны на рисунке.

9. (15 баллов). Два небольших тела, связанные нитью длиной L, лежат на одной горизонтальной плоскости (рис. 93). Заряд каждого тела равен q, масса m. Нить пережигают, и тела начинают скользить по плоскости. Какую максимальную скорость разовьют тела, если коэффициент трения между плоскостью и телами равен m?

10. (20 баллов). Воздушный шар с массой оболочки m имеет внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается горелкой до температуры t = 77°С. Если к оболочке прикрепить груз массой 4m, то шар сможет подняться в воздух и плавать вблизи поверхности Земли. На какую максимальную высоту способен подняться этот воздушный шар, если с него сбросить половину массы груза? Температура окружающего воздуха на этой высоте равна t₁ = -23°C, а вблизи поверхности Земли t₀ = 27°C. Как известно, атмосферное давление уменьшается в два раза через каждые пять километров высоты. Оболочку шара считайте нерастяжимой.

 

Вариант 9

1. (5 баллов). Диэлектрическая проницаемость воды  = 81. Как нужно изменить расстояние между двумя точечньми зарядами, чтобы при погружении их в воду, сила взаимодействия между ними была такой же, как первоначально в вакууме?

2. (5 баллов). Идеальный газ, масса которого m и молярная масса μ, расширяется изобарно при некотором давлении. Начальная температура газа Т₁, конечная Т₂. Определите работу A, совершаемую газом.

3. (5 баллов). Один моль идеального газа участвует в некотором процессе, график которого в координатах PV изображен на рисунке 94. Определите работу A, совершенную газом за цикл, выразив ее через Р₀ и V₀.

4. (5 баллов). В вершинах квадрата со стороной l находятся четыре заряда величиной q каждый. Чему равен потенциал φ электрического поля в центре квадрата?

5. (10 баллов). В точках А, С, D расположены неподвижные точечные заряды +2q, +q, -6q (рис. 95). Определите работу A сил поля при перемещении заряда +q из бесконечности, где потенциал электрического поля принимается равным нулю, в точку В.

6. (10 баллов). В участке электрической цепи, изображенном на рисунке 96, сопротивления R₁ = R₂ = R₃ = R₄ = 1 Ом. Амперметр А показывает силу тока I₁ =1 А. Что показывает вольтметр V?

7. (10 баллов).  Определите внутреннее сопротивление r₁ источника тока (рис. 97), если разность потенциалов на его зажимах равна нулю. Внутреннее сопротивление второго источника равно r₂ = 0, 4 Ом, а внешние сопротивления соответственно равны R₁ = 3 Ом и R₂ = 6 Ом. Электродвижущие силы источников тока одинаковы.

8. (20 баллов). Найдите количество теплоты Q, которое выделится в цепи при переключении ключа К из положения 1 в положение 2 (рис. 98). Параметры всех элементов цепи, изображённых на рисунке, считать известными.

9. (15 баллов). Шарик массой m, имеющий заряд q, скатывается с высоты h по наклонной плоскости, образующей с горизонтом угол α (рис. 99). В вершине прямого угла находится неподвижный точечный заряд . Определите скорость v шарика у основания наклонной плоскости, если начальная скорость его равна нулю. Трением пренебречь.

10. (15 баллов). Два одинаковых шарика, сделанных из вещества с удельной теплоёмкостью c = 450 Дж/(кг∙ К), движутся навстречу друг другу со скоростями v₁ = 40 м/с и v₂ = 20 м/с. Определите, на сколько градусов Δ T они нагреются в результате неупругого столкновения.

 

Вариант 10

1. (5 баллов). Во сколько раз изменится сила кулоновского взаимодействия двух капелек воды с одинаковыми зарядами, если при неизменном расстоянии между ними с одной капли на другую перенести 1/3 заряда?

2. (10 баллов).  В калориметре находится вода массой m_в = 0, 16 кг и температурой t_в = 30°C. Для того, чтобы охладить воду, из холодильника в стакан переложили лед массой m_л  80 г. В холодильнике поддерживается температура t_л = 12°C. Определите конечную температуру t в калориметре. Удельная теплоёмкость воды c_в = 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплоёмкость льда c_л = 2100 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления льда  = 334 кДж/кг.

3. (5 баллов). Идеальный газ сжимают так, что его давление изменяется по закону  Найти начальное давление p₁  газа, если после сжатия его давление p₂ =10⁵ Па, а температура газа в процессе уменьшилась в n = 4 раза.

4. (5 баллов). Конденсатор ёмкости С₁ зарядили до напряжения U = 500 В. При параллельном подключении этого конденсатора к незаряженному конденсатору ёмкости С₂  = 4 мкФ вольтметр, подключённый к батарее конденсаторов показал напряжение U₂ = 100 В. Найдите ёмкость конденсатора С₁.

5. (5 баллов). Плоский конденсатор, заполненный диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 2, заряжен до напряжения U = 100 В и отключен от источника. Каким станет напряжение U¢ на конденсаторе, если из него вынуть диэлектрик?

6. (10 баллов). Найдите падение напряжения U₁ на сопротивлении R₁ участка цепи (рис. 100), если падение напряжения на участке а - с равно U = 12 В, а сопротивления R₁ = 10 Ом, R₂ =5 Ом, R₃ = 10 Ом.

7. (10 баллов). В электрической цепи, схема которой показана на рисунке 101, ЭДС источника тока E = 42 В. Считая параметры элементов схемы известными, найдите установившееся напряжение U между обкладками конденсатора.

8. (20 баллов). Плоский конденсатор с квадратными пластинами установлен в вертикальном положении так, что его пластины соприкасаются с диэлектрической жидкостью (рис. 102). Расстояние между пластинами конденсатора d много меньше линейных размеров пластин. Плотность жидкости равна ρ, а её диэлектрическая проницаемость ε. На какую установившуюся высоту h поднимется жидкость в конденсаторе, если его подсоединить к источнику постоянного напряжения, равного U.

9. (15 баллов). Два одноимённых точечных заряда q₁ и q₂ с массами m₁ и m₂ движутся навстречу друг другу. В момент, когда расстояние между зарядами равно r₁, они имеют скорости v₁ и v₂. До какого минимального расстояния r₂ сблизятся заряды?

10. (15 баллов). В горизонтальном неподвижном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем массы М, находится газ. Газ нагревают, при этом поршень, двигаясь равноускоренно, приобретает скорость v. Найдите количество теплоты Q, сообщённое газу. Внутренняя энергия одного моля газа температурой T равна U = cT, . Внешнее давление на поршень считайте равным нулю.

 

Вариант 11

1. (5 баллов). Как изменится мощность, выделяемая в проводнике, если его длину увеличить в четыре раза, а диаметр увеличить в два раза? Проводник подключен к источнику постоянного тока.

2. (5 баллов). Гелий нагревается при постоянном давлении. При этом ему сообщено количество тепла Q = 20 кДж. Определите изменение внутренней энергии гелия и совершенную им работу.

3. (5 баллов). В тепловом двигателе, рабочим телом которого является идеальный одноатомный газ, совершается циклический процесс, изображённый на рисунке 103, где участок 2-3 – адиабатическое расширение, а участок 4-1 – адиабатическое сжатие. Найдите КПД двигателя , если известно, что температура газа при адиабатическом расширении уменьшается в n раз, а при адиабатическом сжатии увеличивается в n раз, где n = 1, 5.

4. (5 баллов). Две частицы, имеющие одинаковые массы и одинаковые заряды противоположного знака, движутся по окружности вокруг неподвижного центра масс. Каков модуль отношения потенциальной энергии электрического взаимодействия этих частиц к их кинетической энергии, если между ними действуют только кулоновские силы?

5. (10 баллов). Герметично закрытый плоский конденсатор заполнен диэлектрической жидкостью, занимающей половину его объема. Диэлектрическая проницаемость жидкости ε. Вначале ёмкость конденсатора была измерена при вертикальном положении пластин. Затем его повернули так, что свободная поверхность жидкости стала параллельна пластинам. Чему равно отношение n ёмкостей конденсатора в этих двух положениях?

6. (10 баллов). Определите КПД электрической цепи (рис. 104), если R₁ =2 Ом, R₂ = r =5 Ом.

7. (10 баллов). Два источника соединены, как показано на рисунке 105. Найдите разность потенциалов между точками А и В, если E₁ = 1, 4 В, r₁ = 0, 4 Ом, E₂ = 1, 8 В, r₂ = 0, 6 Ом.

8. (15 баллов). Плоские воздушные конденсаторы, ёмкости которых С₁ и С₂ и сопротивления R₁, R₂ и R₃ включены в электрическую цепь, изображенную на рисунке 106. Найдите силу п

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: