Часть 3

Задания третьей части представляют собой задачи. Рекомендуется провести их предварительное решение на черновике. При выполнении заданий (А22–А25) в бланке ответов № 1 под номером выполняемого Вами задания поставьте знак «×» в клеточке, номер которой соответствует номеру выбранного Вами ответа.

A22

Брусок массой m = 200 г соединён с грузом массой M = 300 г невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый блок (см. рисунок). Брусок скользит без трения по закреплённой наклонной плоскости, составляющей угол 30
с горизонтом. Чему равно ускорение бруска?

1)

9,8 м/с2

2)

6 м/с2

3)

4 м/с2

4)

2 м/с2

A23

Идеальный одноатомный газ в количестве ν = 0,09 моль находится в равновесии в вертикальном гладком цилиндре под массивным поршнем с площадью S = 25 см². Внешнее атмосферное давление р₀ = 10⁵ Па. В результате охлаждения газа поршень опустился на высоту Δh = 4 см, а температура газа понизилась на ΔТ = 16 К. Какова масса поршня?

1)

2 кг

2)

5 кг

3)

4 кг

4)

3 кг

A24

1 моль идеального газа изохорно охлаждают на 200 К, при этом его давление уменьшается в 2 раза. Какова первоначальная абсолютная температура газа?

1)

400 К

2)

300 К

3)

600 К

4)

350 К

A25

Пылинка, имеющая массу 10^6 кг, влетела в однородное электрическое поле в направлении против его силовых линий с начальной скоростью 0,3 м/с и переместилась на расстояние 4 см. Каков заряд пылинки, если её скорость уменьшилась при этом на 0,2 м/с, а напряжённость поля 10⁵ В/м?

1)

2 пКл

2)

10 пКл

3)

15 пКл

4)

4 пКл

Не забудьте перенести все ответы в бланк ответов № 1.

Полное решение задач С1–С6 необходимо записать в бланке ответов № 2. При оформлении решения в бланке ответов № 2 запишите сначала номер задания (С1, С2 и т. д.), а затем решение соответствующей задачи. Ответы записывайте чётко и разборчиво.

C1

На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра.
В начальный момент времени ползунок реостата установлен в крайнее верхнее положение и неподвижен. Опираясь на законы электро­динамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата вниз. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с .

Полное правильное решение каждой из задач С2–С6 должно включать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчёты с численным ответом и при необходимости рисунок, поясняющий решение.

C2

Каково среднее давление пороховых газов в стволе орудия, если скорость вылетевшего из него снаряда 1,5 км/с? Длина ствола <3 м>, его диаметр <45 мм>, масса снаряда <2 кг>. (Трение пренебрежимо мало.)

C3

Теплоизолированный цилиндр разделён подвижным теплопроводящим поршнем на две части. В одной части цилиндра находится гелий, а в другой – аргон. В начальный момент температура гелия равна 300 К, а аргона – 900 К, объёмы, занимаемые газами, одинаковы, а поршень находится в равновесии. Во сколько раз изменится объём, занимаемый гелием, после установления теплового равновесия, если поршень перемещается без трения? Теплоёмкостью цилиндра и поршня пренебречь.

C4

К конденсатору С₁ через диод и катушку индуктивности L подключён конденсатор ёмкостью С₂ = 2 мкФ. До замыкания ключа К конденсатор С₁ был заряжен до напряжения U = 50  В, а конденсатор С₂ не заряжен. После замыкания ключа система перешла в новое состояние равновесия, в котором напряжение на конденсаторе С₂ оказалось равным U₂ = 20 В. Какова ёмкость конденсатора С₁? (Активное сопротивление цепи пренебрежимо мало.)

C5

Протон ускоряется постоянным электрическим полем конденсатора, напряжение на обкладках которого 2160 В. Затем он влетает в однородное магнитное поле и движется по дуге окружности радиуса 20 см в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции. Каков модуль вектора индукции магнитного поля? Начальной скоростью протона в электрическом поле пренебречь.

C6

Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой эВ, где n = 1, 2, 3, … При переходе из состояния Е₂ в состояние Е₁ атом испускает фотон. Поток таких фотонов падает на поверхность фотокатода. Запирающее напряжение для фотоэлектронов, вылетающих с поверхности фотокатода, U_зап = 6,1 В. Какова частота света _кр, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода?

© 2012 Федеральная служба по надзору в сфере образования и науки Российской Федерации Копирование не допускается