Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2015, досрочный период, вариант 010

32 задачи

зад 1 График скорости

Механика › КинематикаГрафики движения, путь как площадьРавноускоренное движениесложность 1/10

На рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела \(v_x\) от времени. Какой из указанных ниже графиков совпадёт с графиком зависимости от времени проекции ускорения этого тела \(a_x\) в интервале времени от 0 до 10 с?

Рисунок
Рисунок

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Ускорение — это наклон графика скорости; на участке от 0 до 10 с оно постоянно.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1

зад 2 Брусок на наклонной опоре

Механика › ДинамикаНаклонная плоскостьСила трения: покой и проскальзываниеЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

Брусок лежит на шероховатой наклонной опоре (см. рисунок). На него действуют три силы: сила тяжести \(m\vec g\), сила нормальной реакции опоры \(\vec N\) и сила трения \(\vec F_{тр}\). Чему равен модуль равнодействующей сил \(\vec F_{тр}\) и \(\vec N\), если брусок движется равномерно вниз по прямой?

Рисунок

1) \(F_{тр} + N\) 2) \(N\cos\alpha\) 3) \(F_{тр}\sin\alpha\) 4) \(mg\)

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Равнодействующая всех трёх сил при равномерном движении равна нулю.

▶ОтветСкрыть
Ответ

4

зад 3 Сила притяжения к Солнцу

Механика › ТяготениеЗакон всемирного тяготения, невесомостьОценки, размерность и подобиесложность 1/10

Сила притяжения Земли к Солнцу в 22,5 раза больше, чем сила притяжения Марса к Солнцу. Во сколько раз расстояние между Марсом и Солнцем больше расстояния между Землёй и Солнцем, если масса Земли в 10 раз больше массы Марса?

Ответ: в \(\underline{\qquad\qquad}\) раз(а).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила всемирного тяготения пропорциональна массе и обратно пропорциональна квадрату расстояния.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1,5

зад 4 Импульс тела

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсаЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

Под действием постоянной силы за 10 с импульс тела, движущегося по прямой в одном направлении, изменился на 50 кг·м/с. Чему равен модуль силы?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Н.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Изменение импульса равно импульсу силы: \(\Delta p = F\,\Delta t\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

5

зад 5 Звуковой диапазон

Колебания и волны › Механические волныЗвук и акустикаБегущие волны, скорость волнсложность 1/10

Саксофон (бас) издаёт звуки в диапазоне от \(\nu_1 = 80\) Гц до \(\nu_2 = 8000\) Гц. Каково отношение граничных длин звуковых волн \(\lambda_1/\lambda_2\) этого диапазона?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость звука одна и та же для обеих волн, поэтому длина волны обратно пропорциональна частоте.

▶ОтветСкрыть
Ответ

100

зад 6 Груз на пружине

Колебания и волны › Механические колебанияПружинный маятник, массивная пружинаМеханическая энергия, консервативные системысложность 2/10

Массивный груз, подвешенный к потолку на пружине, совершает вертикальные свободные колебания. Пружина всё время остаётся растянутой. Как изменяются кинетическая энергия груза и его потенциальная энергия в поле тяжести, когда груз движется вниз от положения равновесия?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Ответ: кинетическая энергия груза — \(\underline{\qquad}\); потенциальная энергия груза в поле тяжести — \(\underline{\qquad}\).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Считайте, как меняется скорость груза и его высота при движении от положения равновесия вниз.

▶ОтветСкрыть
Ответ

Кинетическая энергия — 2; потенциальная энергия — 2 (ответ 22).

зад 7 Шайба на наклонной плоскости

Механика › КинематикаГрафики движения, путь как площадьНаклонная плоскостьсложность 2/10

После удара в момент времени \(t = 0\) шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью \(\vec v_0\), как показано на рисунке. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать, \(t_0\) — время движения шайбы по наклонной плоскости. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Рисунок

Графики:

Рисунок

Физические величины: 1) проекция ускорения \(a_y\) 2) проекция импульса \(p_y\) 3) координата \(y\) 4) кинетическая энергия \(E_k\)

Ответ: А.Б: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

На гладкой наклонной плоскости ускорение постоянно, а проекция импульса линейна по времени.

▶ОтветСкрыть
Ответ

12

зад 8 Охлаждение цинка

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизацияКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 1/10

На рисунке изображён график зависимости температуры некоторой массы цинка от времени его охлаждения. Температура плавления (кристаллизации) цинка 420 °С. Каким участкам графика соответствуют процессы, в которых цинк выделяет энергию?

Рисунок

1) только AB и CD 2) только BC и CD 3) только AB и BC 4) AB, BC и CD

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При охлаждении тело отдаёт энергию на всех участках, где температура падает, а также при кристаллизации.

▶ОтветСкрыть
Ответ

4

зад 9 Газ на T–p-диаграмме

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаИзопроцессысложность 1/10

На T–p-диаграмме показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа. Газ отдал 50 кДж теплоты. Масса газа не меняется. Выберите верное утверждение, характеризующее этот процесс.

Рисунок

1) Внешние силы совершили работу, равную 25 кДж. 2) Внешние силы работу не совершали. 3) Внешние силы совершали работу, равную 50 кДж. 4) Работа газа положительна и равна 50 кДж.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Для изотермического процесса внутренняя энергия газа не меняется, поэтому вся отданная теплота совпадает с работой внешних сил.

▶ОтветСкрыть
Ответ

3

зад 10 Влажность в сосуде с поршнем

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыВлажность воздуха, точка росыНасыщенный парсложность 2/10

Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде с поршнем равна 40%. Определите относительную влажность, если объём сосуда за счёт движения поршня при неизменной температуре уменьшить в 3 раза.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) %

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сначала оцените, сколько пара станет при уменьшении объёма: достигнет ли давление пара давления насыщенного пара.

▶ОтветСкрыть
Ответ

100

зад 11 Изотермическое расширение

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыВнутренняя энергиясложность 2/10

Идеальный одноатомный газ переходит из состояния 1 в состояние 2 (см. диаграмму). Масса газа не меняется. Как изменяются при этом объём газа и его внутренняя энергия?

Рисунок

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется

Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Ответ: объём газа — \(\underline{\qquad}\); внутренняя энергия газа — \(\underline{\qquad}\).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

На диаграмме процесс идёт при постоянной температуре: сравните давления в состояниях 1 и 2.

▶ОтветСкрыть
Ответ

Объём газа — 1; внутренняя энергия — 3 (ответ 13).

зад 12 Формулы для газа

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияОсновное уравнение МКТсложность 2/10

В цилиндре под поршнем находится идеальный одноатомный газ. Формулы А и Б (\(p\) — давление; \(V\) — объём; \(\nu\) — количество вещества; \(T\) — абсолютная температура) позволяют рассчитать значения физических величин, характеризующих состояние газа. Установите соответствие между формулами и физическими величинами, значение которых можно рассчитать по этим формулам. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Формулы: А) \(\dfrac{\nu R T}{V}\) Б) \(\dfrac{\nu R T}{p}\)

Физические величины: 1) давление 2) объём 3) молярная масса газа 4) масса газа

Ответ: А.Б: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Выразите из уравнения состояния идеального газа \(pV = \nu RT\) то давление или объём, которое стоит в формуле.

▶ОтветСкрыть
Ответ

12

зад 13 Палочка у электрометра

Электростатика › ПроводникиПроводящие сферы, заземлениеЗакон Кулонасложность 1/10

К шару отрицательно заряженного электрометра поднесли, не касаясь его, пластмассовую палочку. Стрелка электрометра повернулась так, что угол между ней и стержнем электрометра увеличился. Такой эффект может наблюдаться, если палочка 1) заряжена положительно 2) заряжена отрицательно 3) не заряжена 4) имеет заряд любого знака

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Одноимённые заряды отталкиваются: подумайте, какой заряд на шаре мог усилить отталкивание стрелки.

▶ОтветСкрыть
Ответ

2

зад 14 Протон в магнитном поле

Магнетизм и индукция › Силы в магнитном полеСила Лоренца, движение частиц в магнитном полесложность 1/10

Протон \(p\) влетает в зазор между полюсами электромагнита с горизонтальной скоростью \(\vec v\), лежащей в плоскости рисунка. Вектор индукции \(\vec B\) магнитного поля направлен вертикально. Куда направлена действующая на протон сила Лоренца?

Рисунок

1) от наблюдателя за плоскость рисунка \(\otimes\) 2) к наблюдателю из-за плоскости рисунка \(\odot\) 3) горизонтально вправо в плоскости рисунка \(\rightarrow\) 4) горизонтально влево в плоскости рисунка \(\leftarrow\)

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Для положительного заряда направление силы совпадает с направлением \(\vec v\times\vec B\) по правилу левой руки.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1

зад 15 Сила тока ростера

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателисложность 1/10

На корпусе электропечи-ростера имеется надпись: «220 В. 660 Вт». Найдите силу тока, потребляемого ростером.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) А.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Мощность тока связана с напряжением и силой тока: \(P = UI\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

3

зад 16 Плоское зеркало

Геометрическая оптика › ОтражениеПлоское зеркалосложность 1/10

Точечный источник света находится на расстоянии 1,2 м от плоского зеркала. На сколько уменьшится расстояние между источником и его изображением, если, не поворачивая зеркала, пододвинуть его ближе к источнику на 0,3 м?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Изображение в плоском зеркале находится от зеркала на таком же расстоянии, что и источник.

▶ОтветСкрыть
Ответ

0,6

зад 17 Конденсатор с растущим зазором

Электростатика › КонденсаторыПодвижные пластины, силы в конденсатореПлоский конденсаторсложность 2/10

Плоский конденсатор с воздушным зазором между обкладками подключён к источнику постоянного напряжения. Как изменятся величина заряда конденсатора и разность потенциалов между его обкладками при увеличении зазора между ними?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Ответ: величина заряда конденсатора — \(\underline{\qquad}\); разность потенциалов между обкладками конденсатора — \(\underline{\qquad}\).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Напряжение задаёт источник; ёмкость при увеличении зазора уменьшается.

▶ОтветСкрыть
Ответ

Заряд — 2; разность потенциалов — 3 (ответ 23).

зад 18 Цепь с ключом

Электрические цепи › Постоянный токЭквивалентный источникЗакон Ома, сопротивлениесложность 2/10

На рисунке показана цепь постоянного тока. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать (\(\varepsilon\) — ЭДС источника напряжения; \(r\) — внутреннее сопротивление источника; \(R\) — сопротивление резистора). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Рисунок

Физические величины: А) напряжение на источнике при замкнутом ключе К Б) сила тока через источник при разомкнутом ключе К

Формулы: 1) \(\dfrac{\varepsilon R}{R+r}\) 2) \(\dfrac{2\varepsilon r}{2R+r}\) 3) \(\dfrac{\varepsilon}{2R+r}\) 4) \(\dfrac{\varepsilon}{R+r}\)

Ответ: А.Б: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При замкнутом ключе один из резисторов оказывается закорочен; при разомкнутом ток проходит через оба резистора последовательно.

▶ОтветСкрыть
Ответ

13

зад 19 Модель атома углерода

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроАтом Бора, спектрысложность 1/10

На рисунке изображены модели четырёх нейтральных атомов. Чёрными кружочками обозначены электроны. Атому \(^{12}_{6}\)C соответствует модель

Рисунок

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

У нейтрального атома число электронов равно заряду ядра, то есть номеру элемента.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1

зад 20 Ядерная реакция с бором

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроЯдерные реакции, дефект масссложность 1/10

При бомбардировке изотопа бора \(^{10}_{5}\)B \(\alpha\)-частицами \(^{4}_{2}\)He образуются изотоп азота \(^{13}_{7}\)N и

1) позитрон \(^{0}_{+1}e\) 2) протон \(^{1}_{1}\)H 3) нейтрон \(^{1}_{0}\)n 4) электрон \(^{0}_{-1}e\)

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сложите массовые числа и заряды до и после реакции.

▶ОтветСкрыть
Ответ

3

зад 21 Период полураспада

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадсложность 1/10

Период полураспада изотопа \(^{227}_{89}\)Ac составляет 10 дней. Образец изначально содержит большое число ядер этого изотопа. Через сколько дней число ядер этого изотопа в образце уменьшится в 4 раза?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) дней.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Уменьшение в 4 раза — это два периода полураспада.

▶ОтветСкрыть
Ответ

20

зад 22 Интенсивность света

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныЭнергия и импульс фотона, эффект КомптонаДавление светасложность 2/10

Интенсивность монохроматического светового пучка плавно уменьшают, не меняя частоту света. Как изменяются при этом концентрация фотонов в световом пучке и скорость каждого фотона?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличивается 2) уменьшается 3) не меняется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Ответ: концентрация фотонов — \(\underline{\qquad}\); скорость фотона — \(\underline{\qquad}\).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Интенсивность пропорциональна концентрации фотонов и их энергии; скорость света в вакууме не зависит от интенсивности.

▶ОтветСкрыть
Ответ

Концентрация фотонов — 2; скорость фотона — 3 (ответ 23).

зад 23 Измерение объёма

Экспериментальная физика › Практический турИзмерения и погрешностисложность 1/10

Для проведения опыта ученик налил воду в мензурку. Шкала мензурки проградуирована в миллилитрах (мл). Погрешность измерений объёма равна цене деления шкалы мензурки. Чему равен объём налитой учеником воды?

Рисунок

1) \((150 \pm 1)\) мл 2) \((150 \pm 2)\) мл 3) \((150{,}0 \pm 0{,}2)\) мл 4) \((150 \pm 5)\) мл

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите цену деления шкалы по соседним подписям 130 и 150 мл.

▶ОтветСкрыть
Ответ

2

зад 24 Зарядка конденсатора

Электрические цепи › Конденсаторы в цепяхПереходные процессы в RC-цепях, ток через конденсаторОбработка данных, линеаризация графиковсложность 2/10

Конденсатор подключён к источнику тока последовательно с резистором \(R = 20\) кОм (см. рисунок). В момент времени \(t = 0\) ключ замыкают. В этот момент конденсатор полностью разряжен. Результаты измерений силы тока в цепи представлены в таблице.

Рисунок
\(t\), с0123456
\(I\), мкА3001104015521

Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением проводов пренебречь. Выберите два верных утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте. 1) В момент времени \(t = 3\) с напряжение на резисторе равно 0,6 В. 2) Через 6 с после замыкания ключа конденсатор полностью зарядился. 3) ЭДС источника тока составляет 6 В. 4) В момент времени \(t = 3\) с напряжение на конденсаторе равно 5,7 В. 5) Ток через резистор в процессе наблюдения увеличивается.

Ответы: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Напряжение на резисторе равно \(IR\); в сумме с напряжением на конденсаторе оно даёт ЭДС источника.

▶ОтветСкрыть
Ответ

34

зад 25 Амплитуда колебаний груза

Колебания и волны › Механические колебанияПружинный маятник, массивная пружинаГармонические колебаниясложность 3/10

Груз, прикреплённый к пружине жёсткости 200 Н/м, совершает гармонические колебания (см. рисунок). Максимальная кинетическая энергия груза при этом равна 1 Дж. Какова амплитуда колебаний груза?

Рисунок

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) см.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Максимальная кинетическая энергия равна полной механической энергии пружинного маятника \(kA^2/2\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

10

зад 26 Кислород и водород

Термодинамика и молекулярная физика › Молекулярно-кинетическая теорияОсновное уравнение МКТАтомы и молекулы, оценкисложность 3/10

Цилиндрический сосуд разделён неподвижной теплоизолирующей перегородкой. В одной части сосуда находится кислород, в другой — водород, концентрации газов одинаковы. Давление кислорода в 2 раза больше давления водорода. Чему равно отношение средней кинетической энергии молекул кислорода к средней кинетической энергии молекул водорода?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Средняя кинетическая энергия молекулы пропорциональна температуре, а давление при одинаковой концентрации пропорционально температуре.

▶ОтветСкрыть
Ответ

2

зад 27 Сила Ампера на стальной проводник

Магнетизм и индукция › Силы в магнитном полеСила АмпераЗакон Ома, сопротивлениесложность 3/10

Чему равна сила Ампера, действующая на стальной прямой проводник с током длиной 10 см и площадью поперечного сечения \(2\cdot10^{-2}\) мм\(^2\), если напряжение на нём 2,4 В, а модуль вектора магнитной индукции 1 Тл? Вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику. Удельное сопротивление стали 0,12 Ом·мм\(^2\)/м.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Н.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сначала найдите сопротивление проводника по удельному сопротивлению, затем силу тока по закону Ома.

▶ОтветСкрыть
Ответ

0,4

зад 28 Протон в скрещенных полях

Магнетизм и индукция › Силы в магнитном полеДрейф, скрещенные поляСила Лоренца, движение частиц в магнитном полесложность 4/10

В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью \(\vec E\) и магнитное поле индукцией \(\vec B\). Поля однородные. \(\vec E\parallel\vec B\). В камеру влетает протон \(p\), вектор скорости которого перпендикулярен \(\vec E\) и \(\vec B\), как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что протон движется прямолинейно. Как изменится начальный участок траектории протона, если его скорость увеличить? Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Рисунок

1) Будет двигаться вправо. 2) Не изменится. 3) Будет двигаться влево.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сравните, как зависят от скорости сила Кулона и сила Лоренца.

▶ОтветСкрыть
Ответ

3 (протон начнёт отклоняться влево; объяснение см. в решении).

▶РешениеСкрыть
Решение

1. Кулоновская сила, действующая на протон: \(F_{кл} = Eq\). Она направлена по силовым линиям электрического поля \(\vec E\) (вправо). 2. Сила Лоренца, действующая на тот же протон: \(F_л = qvB\). Она направлена по правилу левой руки (влево). 3. По условию задачи протон движется прямолинейно, и в соответствии с I законом Ньютона эти силы равны по величине и противоположны по направлению, они уравновешивают друг друга: \(F_{кл} = F_л\). 4. При увеличении скорости протона кулоновская сила не изменится (она не зависит от скорости), при этом увеличится сила Лоренца (\(F_л = qvB\)). Следовательно, протон начнёт двигаться с центростремительным ускорением, отклоняясь влево на начальном этапе движения.

зад 29 Брусок на доске

Механика › ДинамикаБрусок на доскеСила трения: покой и проскальзываниесложность 5/10

Брусок массой \(m = 1\) кг, привязанный к потолку лёгкой нитью, опирается на массивную горизонтальную доску. Под действием горизонтальной силы \(\vec F\) доска движется поступательно вправо с постоянной скоростью (см. рисунок). Брусок при этом неподвижен, а нить образует с вертикалью угол \(\alpha = 30°\) (см. рисунок). Найдите \(F\), если коэффициент трения бруска по доске \(\mu = 0{,}2\). Трением доски по опоре пренебречь.

Рисунок

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Н.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Доска движется равномерно, значит, сила \(F\) уравновешена силой трения со стороны бруска. Найдите силу трения из условия равновесия бруска.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1,5

▶РешениеСкрыть
Решение

1. Доска движется равномерно, следовательно, равнодействующая сил \(F\) и \(F_{тр}\), приложенных к доске, равна нулю, и \(F = F_{тр}\). Значит, нужно найти силу трения, действующую на доску. 2. Силы трения, действующие на доску и на брусок, равны по величине (по III закону Ньютона). 3. Силу трения бруска о доску \(F_{тр}\) можно найти из условия равновесия бруска. В проекциях на оси координат: \(Ox\): \(F_{тр} - T\sin\alpha = 0\); \(Oy\): \(N + T\cos\alpha - mg = 0\). Отсюда \(N = mg - T\cos\alpha\) и \(T\sin\alpha = \mu(mg - T\cos\alpha)\), откуда \(T = \dfrac{\mu mg}{\sin\alpha + \mu\cos\alpha} \approx 3{,}0\) Н, а \(F_{тр} = T\sin\alpha \approx 1{,}5\) Н. 4. Так как \(F = F_{тр}\), то \(F = 1{,}5\) Н.

зад 30 Влажность в двух сосудах

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыВлажность воздуха, точка росыГазовые смеси, парциальные давлениясложность 5/10

Два сосуда объёмами 20 л и 30 л, соединённые трубкой с краном, содержат влажный воздух при комнатной температуре. Относительная влажность в сосудах равна соответственно 30% и 40%. Если кран открыть, то какой будет относительная влажность воздуха в сосудах после установления теплового равновесия, считая температуру постоянной?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) %

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Число молей водяного пара при открытии крана не меняется; запишите его для каждого сосуда через относительную влажность.

▶ОтветСкрыть
Ответ

36

▶РешениеСкрыть
Решение

1. При открытии крана число молей водяного пара не меняется. Это позволяет найти новое значение влажности воздуха \(\varphi\) в сосудах после открытия крана и установления равновесия. По уравнению Менделеева–Клапейрона \(pV = \nu RT\). Для первого сосуда: \(\varphi_1 p_{нас} V_1 = \nu_1 RT\). Для второго сосуда: \(\varphi_2 p_{нас} V_2 = \nu_2 RT\). Тогда \(\nu_1 + \nu_2 = \dfrac{\varphi_1 p_{нас} V_1 + \varphi_2 p_{нас} V_2}{RT}\). 2. При открытом кране \(V = V_1 + V_2\), и \(\varphi\, p_{нас}(V_1 + V_2) = (\nu_1 + \nu_2)RT = p_{нас}(\varphi_1 V_1 + \varphi_2 V_2)\). Отсюда искомая влажность воздуха: \(\varphi = \dfrac{\varphi_1 V_1 + \varphi_2 V_2}{V_1 + V_2} = 36\%\).

зад 31 Две лампы в цепи

Электрические цепи › Нелинейные элементыВольт-амперная характеристика, нелинейные элементыЗакон Ома, сопротивлениесложность 4/10

На рисунке изображена зависимость силы тока через лампу накаливания от приложенного к ней напряжения. При последовательном соединении двух таких ламп и источника сила тока в цепи оказалась равной 0,35 А. Каково напряжение на клеммах источника? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

Рисунок

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) В.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

По графику найдите напряжение на одной лампе при токе 0,35 А; лампы соединены последовательно.

▶ОтветСкрыть
Ответ

220

▶РешениеСкрыть
Решение

1. По графику имеем: при силе тока 0,35 А напряжение на лампе 110 В. 2. Ламп две и соединены они последовательно. Значит, общее напряжение на них равно сумме напряжений на каждой из ламп, то есть \(2 \cdot 110 = 220\) В.

зад 32 Отношение длин волн в сериях

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроАтом Бора, спектрыЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 5/10

Значения энергии электрона в атоме водорода задаются формулой \(E = 13{,}6\) эВ\(/n^2\), \(n = 1, 2, 3, \dots\). При переходах с верхних уровней энергии на нижние атом излучает фотон. Переходы с верхних уровней на уровень с \(n = 1\) образуют серию Лаймана, на уровень с \(n = 2\) — серию Бальмера и т. д. Найдите отношение \(\gamma\) максимальной длины волны фотона в серии Бальмера к максимальной длине волны фотона в серии Лаймана.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Максимальная длина волны соответствует минимальной энергии перехода; сравните разности энергий для двух серий.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(\dfrac{5}{27}\)

▶РешениеСкрыть
Решение

1. Максимальная длина волны серии Бальмера будет при минимальной энергии (частоте) кванта: \(\Delta E_Б = 13{,}6\left(\dfrac{1}{2^2} - \dfrac{1}{3^2}\right) = \dfrac{5\cdot 13{,}6}{36}\) эВ. 2. Максимальная длина волны серии Лаймана будет при минимальной энергии (частоте) кванта: \(\Delta E_Л = 13{,}6\left(\dfrac{1}{1^2} - \dfrac{1}{2^2}\right) = \dfrac{3\cdot 13{,}6}{4}\) эВ. 3. Отношение \(\dfrac{\Delta E_Б}{\Delta E_Л} = \dfrac{5}{36} : \dfrac{3}{4} = \dfrac{5}{27}\).

Источник: ЕГЭ по физике 2015, досрочный период, вариант 010 — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.