Тема №5590 Ответы к задачам по физике ЕГЭ 2016 Кабардин (Часть 3)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по физике ЕГЭ 2016 Кабардин (Часть 3) из предмета Физика и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по физике ЕГЭ 2016 Кабардин (Часть 3), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

Ответы в самом низу встроенного документа

500. На расстоянии 400 м от наблюдателя рабочие вбивают
сваи с помощью копра. Каково время между видимым
ударом молота о сваю и звуком удара, услышанным на­
блюдателем? Скорость звука в воздухе 340 м/с.
501. На каком расстоянии от корабля находится айсберг, если
посланный гидролокатором ультразвуковой сигнал, имею­
щий скорость 1500 м/с, вернулся назад через 0,4 с?
502. Амплитудное значение заряда на конденсаторе равно
2 мкКл. Чему равно значение заряда на конденсаторе че­
рез — часть периода колебаний после достижения этого
6
значения? Колебания происходят по закону синуса. На­
чальная фаза колебаний равна нулю.
503. Колебания напряжения на конденсаторе в цепи перемен­
ного тока описываются уравнением: и = 50cos(l007if), где
все величины выражены в СИ. Определите напряжение
на конденсаторе через 1 после начала колебаний.
6
504. На рисунке показан график зависимости силы тока в ме­
таллическом проводнике от времени. Определите частоту
колебаний тока.
505. Во сколько раз изменится частота колебаний в колеба­
тельном контуре, если расстояние между пластинами воз­
душного конденсатора заполнить жидкостью, диэлектри­
ческая проницаемость которой 9?
413
506.
507.
508.
509.
510.
Во сколько раз изменится собственная частота колебаний
в колебательном контуре, если зазор между пластинами
конденсатора увеличить в 4 раза?
Во сколько раз изменится собственная частота колебаний
в колебательном контуре, если параллельно конденсатору
подключить ещё три таких же конденсатора?
Заряд на пластинах конденсатора колебательного контура
изменяется с течением времени в соответствии с уравне­
нием q - 0,01cos(40rcf). Запишите уравнение зависимости
силы тока от времени.
Изменения электрического тока в контуре происходят по
закону i = 0,01cos(207rt) . Чему равна частота колебаний
заряда на конденсаторе контура?
На рисунке представлен график изменения заряда кон­
денсатора в колебательном контуре с течением времени.
На каком из графиков правильно показан процесс изме­
нения силы тока с течением времени в этом колебатель­
ном контуре?
q, м К л п
4 1
0
4
1)
n i, м А
-5
1 2 3 4 5 6 U мкс
414
511. В идеальном электрическом колебательном контуре ем­
кость конденсатора 2 мкФ, а амплитуда напряжения на
нем 10 В. Определите максимальное значение энергии
магнитного поля катушки.
512. Колебательный контур содержит конденсатор емкостью
8 пФ и катушку, индуктивность которой 0,2 мГн. Чему
равно максимальное напряжение на обкладках конденса­
тора, если максимальная сила тока 40 мА?
513. Емкость конденсатора, включенного в цепь переменного
тока, равна 6 мкФ. Уравнение колебаний напряжения на
конденсаторе имеет вид: и = 50cos(l ■ 103f ) , где все вели­
чины выражены в СИ. Определите амплитуду силы тока.
514. Индуктивность катушки равна 0,125 Гн. Уравнение коле­
баний силы тока в ней имеет вид: i = 0,4cos(2 ■ 103f ) , где
все величины выражены в СИ. Определите амплитуду на­
пряжения на катушке.
515. Трансформатор понижает напряжение с 240 В до 120 В.
Определите число витков во вторичной катушке транс­
форматора, если первичная катушка содержит 80 витков.
516. Трансформатор понижает напряжение с 240 В до 12 В.
Во сколько раз действующее значение силы тока в пер­
вичной катушке отличается от действующего значения
силы тока во вторичной?
517. Колебательный контур радиоприемника настроен на ра­
диостанцию, работающую на волне 100 м. Как нужно из­
менить емкость конденсатора колебательного контура,
чтобы он был настроен на волну 25 м? Индуктивность ка­
тушки считать неизменной.
518. Контур радиоприемника настроен на длину волны 15 м.
Как нужно изменить индуктивность катушки колеба­
тельного контура приемника, чтобы он был настроен на
волну длиной 30 м при неизменной емкости конденсатора
в контуре?
519. Колебательный контур радиоприемника содержит кон­
денсатор, емкость которого 10 нФ. Какой должна быть
415
индуктивность контура, чтобы обеспечить прием волны
длиной 300 м? Скорость распространения электромагнит­
ных волн с = 3 • 108 м/с.
6. Оптика
520. К потолку комнаты высотой 4 м прикреплено светящееся
панно-лампа в виде круга диаметром 2 м. На высоте 2 м
от пола параллельно ему расположен непрозрачный квад­
рат со стороной 2 м. Центр панно и центр квадрата лежат
на одной вертикали. Найдите минимальный линейный
размер тени на полу.
521. К потолку комнаты высотой 4 м прикреплена люминес­
центная лампа длиной 2 м. На высоте 2 м от пола парал­
лельно ему расположен непрозрачный диск диаметром
2 м. Центр лампы и центр диска лежат на одной ‘верти­
кали. Найдите минимальный линейный размер тени.
522. Человек стоит перед плоским зеркалом, укрепленным на
вертикальной стене. Какова должна быть минимальная
высота зеркала, чтобы человек мог видеть себя в полный
рост? Рост человека 1,8 м.
523. Плоское зеркало движется по направлению к точечному
источнику света со скоростью 10 см/с. С какой скоростью
движется изображение? Направление скорости перпенди­
кулярно плоскости зеркала.
524. Какая часть изображения стрелки в зеркале видна глазу?
525. Луч света падает на плоскопараллельную стеклянную пла­
стину. На границе раздела воздух-стекло луч испытывает
416
преломление и частичное отражение. Угол между прелом­
ленным и отраженным лучами равен 105°. Определите
угол падения, если угол преломления составляет 25°.
526. Расстояние от предмета до экрана 90 см. На каком рас­
стоянии от предмета следует расположить линзу, оптиче­
ская сила которой 5 дптр, чтобы на экране получилось
четкое изображение предмета?
527. Предмет расположен на расстоянии 40 см от линзы с оп­
тической силой 2 дптр. Определите расстояние от линзы
до изображения.
528. Собирающая линза с фокусным расстоянием 10 см фор­
мирует мнимое изображение на расстоянии 15 см от лин­
зы. На каком расстоянии от этого изображения находится
предмет?
529. Главное фокусное расстояние рассеивающей линзы равно
12 см. Изображение предмета находится на расстоянии
9 см от линзы. Чему равно расстояние от предмета до
линзы?
530. Мнимое изображение предмета в рассеивающей линзе на­
ходится от нее на расстоянии в 2 раза меньшем, чем рас­
стояние от линзы до предмета. Найдите расстояние от
линзы до изображения, если фокусное расстояние линзы
равно 50 см.
531. Расстояние от предмета до экрана, где получается четкое
изображение предмета, 4 м. Изображение в 3 раза больше
самого предмета. Найдите фокусное расстояние линзы.
532. На экране с помощью тонкой линзы с фокусным расстоя­
нием 40 см получено четкое изображение предмета с пя­
тикратным увеличением. На каком расстоянии от линзы
находится предмет?
533. Высота изображения человека ростом 160 см на фотоплен­
ке 2 см. Найдите оптическую силу объектива фотоаппара­
та, если человек сфотографирован с расстояния 9 м.
534. Расстояние от собирающей линзы до изображения больше
расстояния от предмета до линзы на 0,5 м. Увеличение
линзы 3. Определите фокусное расстояние линзы.
417
535. Постройте изображение светящейся точки после прохож­
дения системы линз.
*
А А
У Y
536. Дифракционная решетка имеет 120 штрихов на 1 мм.
Найдите длину волны монохроматического света, падаю­
щего на решетку, если первый максимум наблюдается
под углом, синус которого 0,06.
537. На дифракционную решетку, имеющую 100 штрихов на
1 мм, нормально падает свет с длиной волны 600 нм. Оп­
ределите синус угла, под которым наблюдается максимум
третьего порядка.
538. Какой наибольший порядок спектра можно наблюдать с
помощью дифракционной решетки, имеющей 500 штрихов
на 1 мм, при освещении её светом с длиной волны 720 нм?
7. Специальная теория относительности
539. В результате аннигиляции электрона массой т и пози­
трона массой т образуется квант электромагнитного из­
лучения. Какова максимальная энергия этого кванта?
540. При проведении опытов ученые обнаружили явление об­
разования пар «электрон и позитрон». Чему равна мини­
мальная суммарная энергия пар? Ответ выразите в МэВ и
округлите до целых. Энергия покоя электрона равна
0,5 МэВ.
541. Звезда каждую секунду испускает излучение с суммарной
энергией около 18 • 1026 Дж. В результате этого масса
звезды ежесекундно уменьшается на Am = Х 1010 кг. Оп­
ределите значение X .
542. Куб, ребро которого 1 м, движется по отношению к земно­
му наблюдателю со скоростью 0,75 с. Вектор скорости
перпендикулярен двум противолежащим граням куба. Оп­
ределите объём куба относительно земного наблюдателя.
418
543. При какой скорости электрона его релятивистская масса
больше массы покоя в 2 раза?
544. Во сколько раз увеличивается масса частицы, которая
движется со скоростью 0,8 с?
545. С какой скоростью должно двигаться тело, чтобы для не­
подвижного наблюдателя его масса покоя была равна
3 кг, а релятивистская 5 кг?
546. С какой скоростью должен двигаться электрон, чтобы его
масса увеличилась на 200% ?
547. Время жизни нестабильного мюона, входящего в состав
космических лучей, измеренное земным наблюдателем,
относительно которого мюон двигался со скоростью, со­
ставляющей 95% скорости света в вакууме, оказалось
равным 6,4 мкс. Определите время жизни мюона, покоя­
щегося относительно наблюдателя?
548. Во сколько раз увеличивается время жизни нестабильной
частицы, если она движется со скоростью, составляющей
99% скорости света?
8. Квантовая физика
549. Поверхность золотой пластины освещают ультрафиоле­
товым излучением с длиной волны 270 нм. Красная гра­
ница фотоэффекта составляет 285 нм. Какова макси­
мальная скорость выбиваемых электронов? Масса
электрона 9,1 • 10~31 кг.
550. Красная граница фотоэффекта для цезия 660 нм. Найди­
те скорость фотоэлектронов, выбитых при облучении це­
зия светом с длиной волны 400 нм. Масса электрона
9,1 • 10~31 кг.
551. Найдите максимальную скорость фотоэлектронов при ос­
вещении металла с работой выхода 4 эВ ультрафиолето­
вым излучением с частотой 1,2 ■ 1015 Гц. Масса электро­
на 9,1 • 10~31 кг. Учтите: 1 эВ = 1,6 • 10~19 Дж.
419
552.
553.
554.
555.
556.
Детектор полностью поглощает падающий на него свет
частотой v = 6 • 1014 Гц. За время t = 5 с на детектор пада­
ет N = 3 • 105 фотонов. Какова поглощаемая детектором
мощность?
Ртутная лампа имеет мощность 125 Вт. Сколько квантов
света испускается ежесекундно при излучении с длиной
волны 5,79-Ю”7 м?
На рисунке представлена диаграмма энергетических
уровней атома. Какой из отмеченных стрелками перехо­
дов между энергетическими уровнями сопровождается
испусканием кванта минимальной частоты?
2 5 7
I Г
4 6
Е 1
1 1 3 |
I
v
Е 4
Ез
Ег
На рисунке представлена диаграмма энергетических
уровней атома. Какой из отмеченных стрелками перехо­
дов между энергетическими уровнями сопровождается
поглощением кванта минимальной длины волны?
£ 4
Ез
Е2

Е1
Какая часть исходных радиоактивных ядер распадается
за время, равное двум периодам полураспада?
420
557. Дан график зависимости числа не распавшихся ядер рту­
ти ^ H g от времени. Чему равен период полураспада это­
го изотопа ртути (в минутах)?
558. На рисунке дан график зависимости числа N не распав­
шихся ядер радиоактивного изотопа от времени. Через
какой промежуток времени (в секундах) останется поло­
вина первоначального числа ядер?
559. Определите дефект масс ядра гелия gHe . Масса протона
приблизительно равна 1,0073 а.е.м., нейтрона 1,0087 а.е.м.,
ядра гелия 3,016 а.е.м., 1 а.е.м. = 1,66 • 10 27кг.
421
560. Определите дефект масс ядра азота . Масса протона
приблизительно равна 1,0073 а.е.м., нейтрона 1,0087 а.е.м.,
ядра азота 14,0067 а.е.м., 1 а.е.м. = 1,66 • 10 27 к г.
561. Определите энергию связи ядра лития gLi. Масса протона
приблизительно равна 1,0073 а.е.м., нейтрона 1,0087 а.е.м.,
ядра лития 6,0151 а.е.м., 1 а.е.м. = 1,66 • 10 27кг, а ско­
рость света с = 3 • 108 м/с.
562. Определите энергию связи ядра углерода . Масса про­
тона приблизительно равна 1,0073 а.е.м., нейтрона
1,0087 а.е.м., ядра углерода 12,0000 а.е.м.,
1 а.е.м. = 1,66 10 27 к г, а скорость света с = 3 • 108 м/с.
422
Задания 29-32 ЕГЭ
1. Механика
563. Теплоход, имеющий длину 100 м, движется по прямому
курсу в неподвижной воде со скоростью 10 м/с. Катер,
имеющий скорость 15 м/с, проходит расстояние от кормы
движущегося теплохода до его носа и обратно. Сколько
времени потратит катер?
564. По наклонной доске пустили катиться снизу вверх ша­
рик. На расстоянии 30 см от начального положения ша­
рик побывал дважды: через 1 с и через 3 с после начала
движения. Определите модуль ускорения шарика, считая
движение прямолинейным и равноускоренным.
565. По гладкой наклонной плоскости пустили груз снизу
вверх с начальной скоростью 0,6 м/с. Через 1 с груз пе­
реместился на 40 см от начала пути. Через какой проме­
жуток времени после начала движения груз снова попа­
дет в это положение?
566. По одному направлению из одной точки с интервалом в
6 с начали двигаться два тела: одно равномерно со скоро­
стью 5 м/с, а другое равноускоренно без начальной ско­
рости с ускорением 2 м/с2. Через сколько секунд второе
тело достигнет первое?
567. Мимо остановки по прямой улице проезжает грузовик со
скоростью 10 м/с. Через 5 с от остановки вдогонку за
грузовиком отъезжает мотоциклист, движущийся с уско­
рением 3 м /с2. На каком расстоянии от остановки мото­
циклист догонит грузовик? v
568. Через 40 с после отхода теплохода вдогонку за ним от той
же пристани отправился катер с постоянным ускорением
0,5 м /с2. Определите, на каком расстоянии от пристани
катер догонит теплоход, если теплоход двигался равно­
мерно со скоростью 18 км/ч.
569. С какой высоты падало тело, если в последнюю секунду
падения оно прошло путь 45 м?
423
570. В течение какого времени падало тело, если в последнюю
секунду падения оно прошло 3/4 всего пути? Начальная
скорость тела равна нулю.
571. Аэростат поднимается с земли с ускорением 2 м/с2 верти­
кально вве*рх без начальной скорости. Через 20 с после
начала движения из него выпал предмет. Определите, на
какой наибольшей высоте относительно Земли побывал
предмет.
572. В течение 20 с ракета поднимается с постоянным ускоре­
нием 8 м/с2, после чего двигатели ракеты выключаются.
На какой максимальной высоте побывала ракета?
573. Из брандспойта, расположенного около поверхности зем­
ли, вырывается струя воды со скоростью 10 м/с. Бранд­
спойт медленно вращается вокруг вертикальной оси. Од­
новременно с этим меняется угол его наклона к земле.
Определите максимальную площадь, которую можно по­
лить этим брандспойтом.
574. Зная ускорение свободного падения на поверхности Земли
(10 м /с2) и радиус планеты (6400 км), рассчитайте ее
среднюю плотность.
575. Ускорение свободного падения на поверхности Юпитера
24,9 м/с2, а радиус планеты 7,13-10' м. Вычислите по
этим данным среднюю плотность планеты.
576. Как изменится ускорение свободного падения на поверх­
ности планеты, если плотность планеты увеличится в
2 раза, а радиус планеты останется прежним?
577. Плотность Меркурия примерно равна плотности Земли, а
радиус в 2,63 раза меньше. Определите отношение первой
космической скорости на Меркурии к первой космиче­
ской скорости на Земле ом / .
578. Искусственный спутник обращается по круговой орбите
на высоте 600 км от поверхности планеты. Радиус плане­
ты равен 3400 км, ускорение свободного падения на по­
верхности планеты равно 4 м/с2. Какова скорость движе­
ния спутника по орбите?
424
579. На какую высоту надо запустить искусственный спутник
Земли, чтобы для наблюдателя, находящегося на Земле,
он казался неподвижным? Считайте орбиту спутника ок­
ружностью, концентричной с экватором. Радиус Земли
6400 км. Ускорение свободного падения на поверхности
Земле 10 м /с2.
580. Масса планеты составляет 0,2 от массы Земли, радиус
планеты втрое меньше, чем радиус Земли. Чему равно
отношение периодов обращения искусственных спутников
планеты и Земли Тп/Т3 , двигающихся по круговым ор­
битам на небольшой высоте?
581. Каков радиус кольца Сатурна, в котором частицы дви­
жутся с периодом, примерно равным периоду вращения
Сатурна вокруг своей оси — 10 ч 40 мин? Масса Сатурна
равна 5,7 • 1026кг.
582. Плотность Марса приблизительно равна плотности Земли,
а масса в 10 раз меньше. Определите отношение периода
обращения спутника, движущегося вокруг Марса по низ­
кой круговой орбите, к периоду обращения аналогичного
спутника Земли.
583. Определите массу груза, который нужно сбросить с аэро­
стата, движущегося равномерно вниз, чтобы он стал дви­
гаться с такой же по модулю скоростью вверх. Общая
масса аэростата и груза 1100 кг. Архимедова сила, дейст­
вующая на аэростат, равна 10 кН. Силу сопротивления
воздуха при подъёме и спуске считайте одинаковой.
584. С вершины наклонной плоскости высотой 5 м и углом на­
клона к горизонту 45° начинает соскальзывать тело. Опре­
делите скорость тела в конце спуска, если коэффициент
трения тела о плоскость равен 0,19.
585. Телу толчком сообщили скорость, направленную вверх
вдоль наклонной плоскости. Найдите величину ускорения
тела, если высота наклонной плоскости 4 м, ее длина
5 м, а коэффициент трения 0,5?
586. Автомобиль массой 5 т равномерно со скоростью 72 км/ч
въезжает на вогнутый мост, по форме представляющий
425
собой дугу окружности радиуса 80 м. Определите, с ка­
кой силой автомобиль давит на мост в точке, радиус ко­
торой составляет с вертикалью 45°.
587. С какой скоростью едет автомобиль по выпуклому мосту,
радиус кривизны которого 25 м, если давление автомоби­
ля на мост в верхней точке моста в два раза больше, чем
в точке, направление на которую из центра кривизны
моста составляет 45° с вертикалью?
588. Два тела массами М при помощи первой нити подвешены
на невесомом блоке и находятся в равновесии. К одному
из них с помощью второй нити подвесили груз массой
2М, и система пришла в движение. С какой силой груз
массой 2М действует на вторую нить?
589. На вершине наклонной плоскости с углом наклона 30°
установлен неподвижный блок, через который перебро­
шена нить, к концам нити прикреплены грузы. Груз мас­
сой 5 кг скользит по гладкой наклонной плоскости, а
другой груз массой 3 кг опускается по вертикали. Опре­
делите ускорение, с которым движутся тела.
590. Найдите угловую скорость вращения конического маят­
ника на невесомой нераетяжимой нити длиной 5 см, со­
вершающего круговые движения в горизонтальной плос­
кости. Нить образует с вертикалью угол 60°.
591. Гирька массой 100 г, привязанная к резиновому шнуру,
вращается с угловой скоростью 10 рад/с по окружности в
горизонтальной плоскости так, что шнур составляет угол
60° с вертикалью. Найдите длину нерастянутого шнура,
если его жесткость 40 Н/м.
426
592. К стене прислонена лестница массой 15 кг. Центр тяже­
сти лестницы находится на расстоянии 1/3 длины от
верхнего ее конца. Какую силу, направленную горизон­
тально, надо приложить к середине лестницы, чтобы
верхний её конец не оказывал Давления на стену? Угол
между лестницей и стеной 45°.
593. Определите силу давления жидкости плотностью
800 кг/м3 на боковую стенку закрытого кубического со­
суда объёмом 8 м3, полностью заполненного жидкостью.
594. Сосуд квадратного сечения (сторона квадрата 20 см) за­
полнен водой до высоты 40 см. Определите силу давления
на боковую стенку сосуда. Плотность воды 1000 кг/м3.
595. Чему равна плотность керосина, если плавающей в нем
сплошной деревянный куб, плотностью 700 кг/м3, с длиной
ребра 8 см выступает над поверхностью жидкости на 1 см?
596. Какой наибольший груз может перевозить бамбуковый
плот площадью 10 м2 и толщиной 50 см, если плотность
бамбука 400 кг/м3? Плотность воды 1000 кг/м3.
597. Космический корабль М = 3000 кг начал разгон в меж­
планетном пространстве, включив ракетный двигатель.
Из сопла двигателя ежесекундно выбрасывается 3 кг
кой будет скорость v корабля через 20 с после начала раз­
гона? Изменением массы корабля за время движения
пренебречь. Принять, что поле тяготения в пространстве,
в котором движется корабль, пренебрежимо мало.
598. Начальная скорость снаряда, выпущенного из пушки вер­
тикально вверх, равна 10 м/с. В точке максимального
подъёма снаряд разорвался на два осколка, массы которых
относятся как 2:1. Осколок большей массы упал на Зем­
лю первым со скоростью 20 м/с. До какой максимальной
высоты может подняться осколок меньшей массы? Считать
поверхность Земли плоской и горизонтальной.
599. В точке максимального подъёма снаряд выпущенный из
орудия вертикально вверх разорвался на два осколка.
427
газа со скоростью v = 600 м/с. Ка-
Первый осколок массой m\ двигаясь вертикально вниз
упал на землю, имея скорость в 1,25 раз больше началь­
ной скорости снаряда Vo, а второй осколок массой т2 при
касании поверхности земли имел скорость в 1,8 раз
большую v0. Чему равно отношение масс /ni/m2 этих ос­
колков? Сопротивлением воздуха пренебречь.
600. Груз массой 100 г привязан к нити длиной 1 м. Нить с
грузом отвели от вертикали на угол 90°. Каково центро­
стремительное ускорение груза в момент, когда нить об­
разует с вертикалью угол 60°?
601. Шарик соскальзывает без трения с верхнего конца на­
клонного жёлоба, переходящего в «мертвую петлю» ра­
диусом R. Чему равна сила давления шарика на жёлоб в
верхней точке петли, если масса шарика равняв 100 г, а
верхний конец жёлоба поднят на высоту 3R по отноше­
нию к нижней точке «мертвой петли»?
2. Молекулярная физика.
Газовые законы
602. Воздушный шар имеет газонепроницаемую оболочку мас­
сой 400 кг и содержит 100 кг гелия. Какой груз он мо­
жет удерживать в воздухе на высоте, где температура
воздуха 17 °С и давление 105 Па? Молярная масса возду­
ха 0,029 кг/моль, а гелия 0,004 кг/моль. Считать, что
оболочка шара не оказывает сопротивления изменению
объема шара.
603. Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой массой
400 кг заполнен гелием. На высоте, где температура воз­
духа 17 °С и давление 105 Па, шар может удерживать груз
массой 225 кг. Какова масса гелия в оболочке шара? Мо­
лярная масса воздуха 0,029 кг/моль, гелия 0,004 кг/моль.
Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления
изменению объема шара.
604. Воздушный шар объёмом 2500 м3 с массой оболочки
400 кг имеет внизу отверстие, через которое воздух в ша­
ре нагревается горелкой. Рассчитайте максимальную мас­
428
су груза, который может поднять шар, если воздух в нем
нагреть до температуры 77 °С. Температура окружающего
воздуха 7 °С, его плотность 1,2 кг/м3. Оболочку шара
считать нерастяжимой.
605. Воздушный шар объёмом 2500 м3 имеет внизу отверстие,
через которое воздух в шаре нагревается горелкой. Если
температура окружающего воздуха 7 °С, его плотность
1,2 кг/м3, то при нагревании воздуха в шаре до темпера­
туры 77 °С шар поднимает груз с максимальной массой
200 кг. Какова масса оболочки шара? Оболочку шара
считать нерастяжимой.
606. В цилиндре под поршнем площадью 100 см2 находится
28 г азота при температуре 273 К. Цилиндр нагревается
до температуры 373 К. На какую высоту поднимется
поршень массой 100 кг? Атмосферное давление 105 Па.
Молярная масса азота 0,028 кг/моль.
607. Температура воздуха в цилиндре 7 °С. На сколько пере­
местится поршень при нагревании воздуха на 20 К, если
вначале расстояние от дна цилиндра до поршня было
равно 14 см?
608. В цилиндре под поршнем находится газ. Чтобы поршень
оставался в неизменном положении при увеличении абсо­
лютной температуры газа в 2 раза, на него следует поло­
жить груз массой 10 кг. Плрщадь поршня 10 см2. Найди­
те первоначальное давление газа.
609. Газ находится в вертикальном цилиндре под поршнем
массой 5 кг. Какой массы груз надо положить на пор­
шень, чтобы он остался в прежнем положении, когда аб­
солютная температура газа будет увеличена вдвое? Атмо­
сферное давление 105 Па. Площадь поршня 0,001 м2.
610. Посередине откаченной и запаянной с двух концов гори­
зонтальной трубки длиной 1 м находится столбик ртути
длиной 20 см. Если трубку поставить вертикально, то
столбик ртути перемещается на расстояние 10 см. До ка­
кого давления была откачена трубка? Плотность ртути
13 600 кг/м3.
429
611. Поршень площадью 10 см2 массой 5 кг может без трения
перемещаться в вертикальном цилиндрическом сосуде,
обеспечивая при этом его герметичность. Сосуд с порш­
нем, заполненный газом, покоится на полу неподвижного
лифта при атмосферном давлении 100 кПа, при этом рас­
стояние от нижнего края поршня до дна сосуда 20 см.
Каким станет это расстояние, когда лифт поедет вверх с
ускорением равным 2 м /с2? Изменение температуры газа
не учитывать.
3. Термодинамика
612. В сосуд, содержащий 8 кг воды при температуре 15 °С,
положили лед, имеющий температуру -40 °С. В результате
теплообмена установилась температура -3 °С. Определите
массу льда. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг • К),
удельная теплота плавления льда 3,3 • 105 Дж/кг, а его
удельная теплоёмкость 2100 Дж/(кг • К).
613. Ванну вместимостью 85 л необходимо заполнить водой,
имеющей температуру 30 °С, используя воду при 80 °С и
лед при температуре -20 °С. Определите массу льда, кото­
рый следует положить в ванну. Удельная теплоёмкость во­
ды 4200 Дж/(кг • К), удельная теплота плавления льда
336 кДж/кг, а его удельная теплоемкость 2100 Дж/(кг • К).
614. В воду массой 500 г, находящуюся при температуре
16 °С, впустили 75 г водяного пара, имеющего темпера­
туру 100 °С. Определите установившуюся температуру
воды. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг • К),
удельная теплота парообразования 2,3 ■ 106 Дж/кг.
615. В калориметр налили 2 кг воды, имеющей температуру
5 °С, и положили кусок льда массой 5 кг при температу­
ре -40 °С. Определите установившуюся температуру.
Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг • К), удельная
теплоёмкость льда 2100 ДжДкг • К), а его удельная теп­
лота плавления 3,3 • 105 Дж/кг.
616. Из сосуда с небольшим количеством воды при 0 °С отка­
чивают воздух, при этом испаряется 6,6 г воды, а остав-
430
шаяся часть замерзает. Найдите массу образовавшегося
льда. Удельная теплота парообразования воды при О °С
2,5 ■ 106 Дж/кг, удельная теплота плавления льда
330 кДж/кг.
617. В колбе находилось 5,66 кг воды при температуре 0 °С.
Когда из колбы откачали воздух, вода превратилась в
лед. Сколько воды при этом испарилось, если притока те­
пла извне не было? Удельная теплота испарения воды
при этой температуре 2,5 • 10б Дж/кг, а удельная теплота
плавления льда 3,3 • 105 Дж/кг.
618. В сосуде с небольшой трещиной находится воздух, кото­
рый может просачиваться сквозь трещину. Во время опы­
та давление воздуха в сосуде возросло в 2 раза, а его аб­
солютная температура уменьшилась в 4 раза при
неизменном объёме. Во сколько раз изменилась внутрен­
няя энергия воздуха в цилиндре? (Воздух считать иде­
альным газом).
619. В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится
газ, который может просачиваться сквозь зазор вокруг
поршня. В опыте по сжатию его объём уменьшился в
6 раз, а абсолютная температура уменьшилась вдвое при
неизменном давлении. Во сколько раз изменилась внут­
ренняя энергия газа в цилиндре? (Газ считать идеальным
газом).
620. Какое количество теплоты подведено к двум молям одно­
атомного идеального газа при осуществлении процесса
1-2-3, если начальная температура его была равна 300 К?
0 У0
431
621. Рассчитайте КПД тепловой машины, использующей в ка­
честве рабочего тела одноатомный идеальный газ и рабо­
тающей по циклу, изображенному на рисунке.
622. Рассчитайте КПД тепловой машины, использующей в ка­
честве рабочего тела одноатомный идеальный газ и рабо­
тающей по циклу, изображенному нЦ рисунке.

623. На какое расстояние по горизонтали переместится части­
ца, имеющая массу 1 мг и заряд 2 нКл, за время З е в
однородном горизонтальном электрическом поле напря­
женностью 50 В/м, если начальная скорость частицы
равна нулю? Ответ выразите в сантиметрах. Действием
силы тяжести пренебречь.
624. Пылинка, имеющая положительный заряд 10-11 Кл, вле­
тела в горизонтальное однородное электрическое поле
432
вдоль его силовых линий с начальной скоростью 0,1 м/с
и переместилась на расстояние 4 см. Чему равна масса
пылинки, если её скорость увеличилась на 0,2 м/с при
напряженности поля 105 В/м? Ответ выразите в милли­
граммах (мг). Действием силы тяжести пренебрёчь.
625. Горизонтально расположенная, положительно заряжен­
ная пластина создает вертикально направленное однород­
ное электрическое поле напряженностью 100 кВ/м. С вы­
соты 10 см на пластину падает шарик массой 40 г,
имеющий отрицательный заряд (-10 6) Кл и начальную
скорость 2 м/с, направленную вертикально вниз. Какую
энергию шарик передаст пластине при абсолютно неупру­
гом ударе?
626. Три концентрические равномерно заряженные сферы ра­
диусом 10, 20, 30 см несут заряды +q, 0 и -q соответст­
венно. В каждой из них имеется по одному малому отвер­
стию, причем они расположены на одной прямой,
проходящей через центр сфер О, перпендикулярно их по­
верхностям. Вдоль этой линии из точки А, расположен­
ной на расстоянии 40 см от центра сферы, летит элек­
трон, пролетает сквозь отверстия и оседает на стенке в
точке В. Укажите в сантиметрах суммарную длину отрез­
ка, на котором меняется скорость электрона при полете
от А до В.
627. Точечный заряд q создаёт на расстоянии R электрическое
поле напряженностью Ег = 62,5 В/м. Три концентриче­
433
ские сферы радиусами R, 2R и 3R несут равномерно рас­
пределенные по их поверхностям заряды = +2q, <72 = ~Я
и <?з = +q соответственно. Чему равна напряженность по­
ля в точке А, отстоящей от центра сфер на расстоянии
Да = 2,5 Д?
628. Проводящий шар радиусом 5 см с зарядом 4 нКл окру­
жен сферической оболочкой из диэлектрика радиусом
10 см. Диэлектрическая проницаемость вещества оболоч­
ки равна 2. Найдите напряженность поля вблизи внут­
ренней (1) и внешней (2) поверхностей диэлектрика.
434
629. Конденсатор, заряженный до напряжения 200 В, соеди­
няют разноименными обкладками с конденсатором такой
же электроёмкости, но заряженным до напряжения
400 В. Определите установившееся напряжение батареи.
630. Конденсатор, электрическая ёмкость которого Сх = 5 мкФ,
заряжен так, что разность потенциалов между его пласти­
нами U1 = 80 В. Второй конденсатор, электрическая ём­
кость которого С2 = 10 мкФ, имеет разность потенциалов
между пластинами £/2 = 50 В. Разноименно заряженные
пластины конденсаторов попарно соединили проводника­
ми. Чему равен модуль разности потенциалов U между
пластинами каждого конденсатора?
631. Между двумя параллельными, вертикально расположен­
ными диэлектрическими пластинами создано однородное
электрическое поле, напряженность которого равна
Е = 2 • 105 В/м, направленное слева направо. Между
пластинами помещен шарик на расстоянии d — 1,5 см от
левой пластины и Ь — 2,5 см от правой. Заряд шарика
q = -0,2 нКл, масса т — 20 мг. Шарик освобождают, и
он начинает двигаться. На сколько успеет сместиться ша­
рик по вертикали до удара об одну из пластин? Пластины
имеют достаточно большой размер.
632. На сколько градусов нагреется вода, если через кипя­
тильник пройдет заряд 100 Кл? Напряжение на нагрева­
теле 210 В, масса воды 500 г, удельная теплоёмкость во­
ды 4200 ДжДкг-К). Тепловыми потерями пренебречь.
633. К однородному медному цилиндрическому проводнику
длиной 10 м приложили разность потенциалов 1 В. Оп­
ределите промежуток времени, в течение которого темпе­
ратура проводника повысится на 10 К. Изменением со­
противления проводника и рассеянием тепла при его
нагревании пренебречь. Плотность меди 8900 кг/м3,
удельное сопротивление меди 1,7 ■ 10~8 Ом м, удельная
теплоёмкость меди 380 ДжДкг-К).
634. При замыкании на сопротивление 5 Ом батарея дает ток
силой 1 А. Сила тока короткого замыкания батареи равна
6 А. Какую наибольшую полезную мощность может дать
батарея? <■
435
635. Элемент замыкают один раз сопротивлением 4 Ом, дру­
гой — сопротивлением 9 Ом. В обоих случаях во внешней
цепи выделяется одинаковая мощность. При каком
внешнем сопротивлении она будет наибольшей?
636. К источнику тока с ЭДС € = 9 В и внутренним сопротив­
лением г = 1 Ом подключили параллельно соединенные
резистор с сопротивлением R = 8 Ом и плоский
конденсатор, расстояние между пластинами которого
d = 0,002 м. Какова напряженность электрического поля
между пластинами конденсатора?
С
— : —
— 1t____
R
637. Найдите электрический заряд на конденсаторе емкостью
С = 1 мФ (см. рис.), если внутреннее сопротивление ис­
точника тока г = 2 Ом, его ЭДС равна 24 В, сопротивле­
ние резистора R = 10 Ом.
С
— ри--
__ :t__
R
638. Конденсатор емкостью 2 мкФ присоединен к источнику
постоянного тока с ЭДС 3,6 В и внутренним сопротивлени­
ем 1 Ом. Сопротивления резисторов Rt = 4 Ом, R2 = 7 Ом,
Дз = 3 Ом. Каков заряд на левой обкладке конденсатора?
R1
Ь :
г
Rs
436
639. Проволочный виток, имеющий площадь 10 см2, разрезан
в некоторой точке, и в разрез включен конденсатор емко­
сти 10 мкФ. Виток помещен в однородное магнитное по­
ле, силовые линии которого перпендикулярны к плоско­
сти витка. Индукция магнитного поля равномерно
убывает за 0,2 с на 0,01 Тл. Определите заряд на конден­
саторе.
5. Колебания и волны
640. Период колебаний математического маятника в непод­
вижном лифте 1 с. С каким ускорением, направленным
вниз, движется лифт, если период колебаний маятника
стал 1,1 с?
641. При какой скорости поезда маятник с длиной нити 1 м,
подвешенный в вагоне, раскачивается наиболее сильно?
Длина рельса 30 м.
642. Максимальный заряд конденсатора в колебательном кон­
туре 6 мкКл. Индуктивность катушки 3 мГн, электроём­
кость конденсатора 2 мкФ. В некоторый момент времени
сила тока в колебательном контуре равна 0,024 А. Опре­
делите заряд на конденсаторе в этот момент времени.
643. В идеальном колебательном контуре амплитуда колеба­
ний силы тока в катушке индуктивности 5 мА, а ампли­
туда напряжения на конденсаторе 2 В. Определите на­
пряжение на конденсаторе в тот момент, когда сила тока
будет 3 мА.
644. Заряд конденсатора идеального колебательного контура,
состоящего из катушки индуктивности 25 мкГн и кон­
денсатора, при свободных колебаниях меняется по закону
q = 10“4 sin(2 • 103£) , где все величины выражены в СИ.
Определите максимальную энергию конденсатора.
645. Определите период электромагнитных колебаний в коле­
бательном контуре, если амплитуда силы тока равна 1т ,
а амплитуда электрического заряда на пластинах конден­
сатора qm .
437
646. Пружинный маятник совершает гармонические колеба­
ния с амплитудой 2 см. Полная энергия колебаний
0,3 Дж. При каком смещении от положения равновесия
на шарик действует возвращающая сила 22,5 Н?
647. Максимальная сила тока в колебательном контуре радио­
приёмника 24 мА. При этом максимальный заряд кон­
денсатора контура 6 нКл. На какую частоту настроен ра­
диоприёмник?
6. Оптика
648. Дифракционная решетка, имеющая 500 штрихов на
1 мм, расположена параллельно экрану на расстоянии
1,2 м от него. Какого порядка максимум в спектре будет
наблюдаться на экране на расстоянии 70 см от центра
дифракционной картины при освещении решетки нор­
мально падающим пучком света длиной волны 500 нм?
Учтите, что sin а Ф tg а.
649. Дифракционная решетка, имеющая 400 штрихов на
1 мм, расположена параллельно экрану на расстоянии
1,5 м от него. На решетку перпендикулярно ее плоскости
направлен пучок света. Определите длину волны света,
если расстояние на экране между вторыми максимумами
слева и справа от центрального (нулевого) равно 60 см.
Ответ выразите в микрометрах (мкм) и округлите до со­
тых. Учтите, что sin а Ф tg а.
650. Чему равен угол полного внутреннего отражения при па­
дении луча на границу двух сред, относительный показа­
тель преломления которых 2?
651. На дне ручья лежит камешек. Мальчик хочет попасть в
него палкой. Прицеливаясь, он держит палку в воздухе
под углом 45°. На каком расстоянии от камешка воткнет­
ся в дно ручья палка, если его глубина 32 см? Показатель
преломления воды 4/3.
652. В дно водоёма глубиной 2 м вбита свая, на 50 см высту­
пающая из воды. Найдите длину тени сваи на дне водо­
ёма, если угол падения лучей 30°, показатель преломле­
ния воды 1,33.
438
653. Солнце составляет с горизонтом угол, синус которого 0,6.
Шест высотой 170 см вбит в дно водоёма глубиной 80 см.
Найдите длину тени на дне водоёма, если показатель пре­
ломления воды 4/3.
654. На дне водоёма глубиной 2 м лежит зеркало. Луч света,
пройдя через воду, отражается от зеркала и выходит из
воды. Найдите расстояние между точкой входа луча в во­
ду и точкой выхода луча из воды, если показатель пре­
ломления воды 1,33, а угол падения входящего луча 30°.
7. Специальная теория относительности
655. Космический корабль, стартовав с Земли, вышел в от­
крытый космос, при этом темп хода часов космического
корабля замедлился в 2 раза для земного наблюдателя.
Чему будет равна площадь квадрата со стороной 1 м для
этого же наблюдателя, если вектор скорости корабля па­
раллелен одной из сторон квадрата.
656. Собственное время жизни некоторой нестабильной части­
цы 10 нс. Какой путь пролетит эта частица до распада в
лабораторной системе отсчета, где время её жизни 20 нс?
657. Определите релятивистский импульс электрона, который

имеет массу покоя т0 и движется со скоростью с .
658. Электрон движется со скоростью 0,75 с. Определите, во
сколько раз его релятивистский импульс больше импуль­
са, рассчитанного по классической формуле?
659. При какой скорости кинетическая энергия электрона
равна его энергии покоя?
660. Полная энергия частицы, вышедшей из ускорителя, рав­
на 1 0 , 2 1 0 ” 1 4 Д ж , а её импульс 2 ■ 10 22кг • м/с . Определи­
те скорость частицы.
661. Какую работу нужно совершить, чтобы увеличить ско­
рость частицы с массой покоя т0 от 0,6 с до 0,8с?
439
8. Квантовая физика
662. Электромагнитное излучение с длиной волны 330 нм ис­
пользуется для нагревания воды массой 200 г. Сколько
времени потребуется для нагревания воды на 10 °С, если
источник за 1 с излучает Ю20 фотонов? Считать, что из­
лучение полностью поглощается водой. Удельная тепло­
емкость воды 4200 Дж/(кг • °С).
663. Каплю черной жидкости массой 0,05 г освещают пучком
лазерного света с длиной волны 600 нм. Интенсивность
пучка 2 • 1017 фотонов в секунду. С какой скоростью нач­
нет увеличиваться температура капли, если удельная теп­
лоемкость жидкости 2000 Дж/(кг • К)?
664. Каплю черной жидкости освещают пучком лазерного све­
та с длиной волны 750 нм и интенсивностью пучка 1017
фотонов в секунду. При этом капля начинает нагреваться
со скоростью 0,4 К/с. Какова масса капли? Удельная те­
плоемкость жидкости 2125 Дж/(кг • К).
665. Препарат активностью 3,9 1011 частиц в секунду поме­
щен в металлический контейнер массой 1 кг. За S ч тем­
пература контейнера повысилась на 4,6 К. Известно, что
данный препарат испускает а-частицы энергией 5,3 МэВ,
причем энергия всех а-частиц полностью переходит во
внутреннюю энергию контейнера. Найдите удельную теп­
лоемкость металла. Теплоемкостью препарата и теплооб­
меном с окружающей средой пренебречь.
666. Препарат активностью 1,7 • 1011 частиц в секунду поме­
щен в медный контейнер массой 500 г. За 30 мин темпе­
ратура контейнера повысилась на 1,3 К. Найдите энергию
а-частицы, считая, что энергия всех а-частиц полностью
переходит во внутреннюю энергию контейнера. Теплоем­
костью препарата и теплообменом с окружающей средой
пренебречь. Удельная теплоёмкость меди 380 Дж/(кг • К).
Ответ выразите в МэВ.
667. Период полураспада радона 3,8 дня. Через какое время
масса радона уменьшится в 64 раза?
668. Период полураспада радия 1600 лет. Через какое время
масса радиоактивного радия уменьшится в 4 раза?
440
669. Период полураспада изотопа ртути 20 мин. Если изна­
чально масса этого изотопа равна 40 г, то сколько при­
мерно его будет через 1 ч?
670. Какая часть исходных радиоактивных ядер распадается
за время, равное двум периодам полураспада?
671. Какая доля (в процентах) радиоактивных атомов остаётся
нераспавшейся через интервал времени, равный двум пе­
риодам полураспада?

 

 

Категория: Физика | Добавил: Админ (02.03.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar