Промежуточная аттестация по физике 10 класс(год)

Спецификация контрольных измерительных материалов для
проведения переводного экзамена по физике в 10 классах.
В данной работе контролируются элементы содержания из следую-
щих разделов (тем) курса физики.
1. Механика (кинематика, динамика, статика, законы сохранения
в механике, механические колебания и волны).
2. Молекулярная физика (молекулярно-кинетическая теория, термо-
динамика).
3. Электродинамика
Общее количество заданий в экзаменационной работе по каждому из раз-
делов приблизительно пропорционально его содержательному наполнению
и учебному времени, отводимому на изучение данного раздела в школьном
курсе физики.

№ Билета
Раздел физики
Проверяемые элементы содержания

1.
Механика
Скорость, ускорение, равномерное
прямолинейное движение, равноуско-
ренное прямолинейное движение,
(графики)

2.
Механика
Криволинейное движение. Вращательное движение твердого тела. Движение по окружности. Свободное падение тел.

3.
Механика
Принцип суперпозиции сил, законы
Ньютона. Закон всемирного тяготения.

4.
Механика
Закон всемирного тяготения, закон Гука,
сила трения.

5.
Механика
Закон сохранения импульса, кинетиче-
ская и потенциальные энергии, работа и
мощность силы, закон сохранения механической энергии.

6.
Молекулярная физика.
Модели строения газов, жидкостей и
твердых тел. Диффузия, броуновское
движение, модель идеального газа.
Изменение агрегатных состояний
вещества, тепловое равновесие, теплопе-
редача. (объяснение явлений) Изопроцессы.

7.
Термодинамика.
Изопроцессы, работа в термодинамике,
первый закон термодинамики, второй закон термодинамики.

8.
Термодинамика.
Относительная влажность воздуха,
количество теплоты, КПД тепловой
машины.

9.
Электростатика.
Электризация тел, проводники и диэлектрики в электрическом поле. Принцип суперпозиции электрических
полей.


10.
Законы постоянного тока.
Закон Кулона, закон Ома для участка
цепи, последовательное и параллельное
соединение проводников, работа и
мощность тока, закон Джоуля – Ленца.

11.
Электродинамика.
Магнитное поле проводника с
током, сила Ампера, сила Лоренца,
правило Ленца (определение направления). Закон электромагнитной
индукции. Закон Фарадея.


Теоретические вопросы включают дидактические единицы раздела «Обязательный минимум содержания основных образовательных программ»
При проведении устного экзамена по физике учащимся предоставляется право использовать при необходимости:– справочные таблицы физических величин;– плакаты и таблицы для ответов на теоретические вопросы;– непрограммируемый калькулятор для вычислений при решении задач.Для подготовки ответа на вопросы билета учащимся предоставляется не менее 20 минут. Ответ оценивается исходя из максимума в 5 баллов за каждый билет и вывода затем среднего балла за экзамен, при необходимости округления в пользу ученика.Оценивание ответов учащихся на теоретические вопросы представляет собой поэлементный анализ ответа на основе требований к знаниям и умениям той программы, по которой они обучались, а также структурных элементов некоторых видов знаний и умений.Решение расчетной задачи считается полностью правильным, если верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ.Удовлетворительным может считаться решение, в котором записаны только исходные формулы, необходимые для решения, и таким образом экзаменуемый демонстрирует понимание представленной в задаче физической модели. При этом допускается наличие ошибок в математических преобразованиях или неверной записи одной из исходных формул.
Вопросы к билетам по физике 10 ФМ класса
Билет № 1
Движение; механическое движение; материальная точка; поступательное движение; Евклидова геометрия; свойства пространства и времени; система отсчета; одно- двух- и трехосная система координат; описание движения с помощью радиусов-векторов, координат и естественный способ. путь; траектория; перемещение.
Равномерное прямолинейное движение. Скорость (средняя и скорость при р.п.д). Уравнения движения и скорости при р.п.д. Перемещение при рпд. Относительность перемещений и скоростей при рпд, графики движения и скорости р.п.д.
Неравномерное движение; равноускоренное прямолинейное движение. Мгновенная скорость. Ускорение (среднее и мгновенное). Перемещение при р.у.д. Уравнения движения и скорости при р.у.д., графики скорости и координат при р.у.д.
Билет № 2
Ускорение свободного падения (опыт Галилея). Движение тела, брошенного под углом к горизонту: максимальная высота подъема, время подъема и полета, дальность полета, уравнение траектории, угол наклона траектории.
Криволинейное движение. Вращательное движение твердого тела.
Угловые скорость и ускорение, период и частота обращения.
Ускорения при движении тела по окружности, направление ускорений (нормальное и тангенциальное). Период, частота при движении по окружности.
Формулы связи ускорения при движении по окружности с периодом, частотой и угловой скоростью.
Билет № 3
Первый закон Ньютона. И.С.О.(сложность выбора, связь со свойствами пространства и времени).
Взаимодействие тел. Инертность. Масса. Сила. Второй закон Ньютона. Свойства и измерение масс и сил. Принцип эквивалентности.
Третий закон Ньютона.(границы применимости законов Ньютона).
Тихо Браге, Коперник, законы Кеплера. Закон всемирного тяготения. Измерение гравитационной постоянной (опыт Кавендиша). Проверка закона; границы применимости.
Билет № 4

Сила тяжести. Сила тяготения. Движение И.С.З. Первая космическая скорость. Вес тела. Вес тела, движущегося с ускорением. (лифт вверх и вниз; дорога выпуклая и вогнутая).
Деформация. Сила упругости. Закон Гука (с выводом). Модуль Юнга.
Сила трения (покоя, скольжения, качения, вязкого трения).
Замкнутые и незамкнутые системы, внутренние и внешние силы. Изменение импульса тел. Закон сохранения импульса. Вывод З.С.И. из второго и третьего законов Ньютона.
Реактивное движение, уравнение Мещерского и Циолковского. Устройство ракет. Значение работ Циолковского в развитии космонавтики
Билет № 5
Механическая работа. Мощность. Работа потенциальных и не потенциальных сил (по одному примеру). Энергия. Теорема о кинетических энергиях тела. Теорема Кенига.
Работа силы тяжести. Закон сохранения энергии в механике (на примере работы силы тяжести без и с учетом силы сопротивления). Вторая космическая скорость (второй способ только записать уравнения).
Что называется статикой. Равновесие материальных точек. Условия равновесия тела с закрепленной осью вращения. Виды равновесия: устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесия, тело на опорах.
Давление, гидростатическое давление, закон Паскаля, закон Архимеда, условия плавания тел.
Билет № 6



Основные положения МКТ и  их опытные обоснования. Размеры, объемы, массы молекул, а.е.м., молекулярная масса, молярная масса, число Авогадро. Броуновское движение. Взаимодействие молекул. Диффузия. Степени свободы.
Скорости молекул, их измерение. Усреднения скоростей.
Вывод основного уравнения МКТ.
Закон Шарля, абсолютная температура. Уравнение состояния идеального газа.
Изолированные системы. Термодинамическое равновесие.  Внутренняя энергия. Способы изменения внутренней энергии.
Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы. Графики изопроцессов.
Билет № 7

Первый закон термодинамики. Работа при изопроцессах. Теплоемкость. Удельная и молярная теплоемкости. СР, СV, СР/СV.
Адиабатный процесс. Уравнение адиабаты. Первый  закон термодинамики в изопроцессах.
Обратимые процессы, круговые процессы. Прямой и обратный процесс. Направление процессов. Второй закон термодинамики . Статистическое обоснование второго закона термодинамики ( с точки зрения вероятностей состояний ).
Тепловые машины. Цикл Карно. Принцип действия тепловых машин. КПД тепловых машин. Цикл Отто.
Холодильные машины. Машина Линде (или детандер) ( сжижение газов).
Билет № 8

Строение жидкостей. Поверхностное натяжение.
Коэффициент поверхностного натяжения. Капиллярные явления.
Испарение, кипение, зависимость давления насыщенного пара от объема и температуры, зависимость температуры кипения от давления и других величин. Влажность воздуха ( абсолютная и относительная ).
Точка росы. Измерение и роль относительной влажности.
Кристаллы и аморфные тела.
Дефекты в кристаллах. Диаграмма растяжения. Анизотропия. Тепловое расширение твердых тел.
Билет № 9


Электризация. Закон Кулона. Закон сохранения заряда. Опыт Иоффе и Милликена.
Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Графическое изображение полей. Поток вектора напряженности. Теорема Гаусса ( два примера ).
Работа электрического поля по перемещению заряда. Потенциальная энергия заряда в электрическом поле. Потенциал. Напряжение. Связь напряжения с напряженностью. Потенциал точечного заряда. Эквипотенциальные поверхности.
Проводники в электрическом поле. Поле вблизи проводников. Метод изображений. Диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость.
Электроемкость. Емкость уединенного заряда., пары пластин, сферического конденсатора.
Энергия конденсатора. Энергия поля. Плотность энергии. Работа по удалению пластин друг от друга. Типы соединений конденсаторов.
Билет № 10

Условия существования тока. Направление тока.
Опыт  Мандельштама и Папалекси.
Плотность тока. Действия тока. Дефекты в кристалле.
Сопротивление. Закон Ома для участка цепи. Ограниченность закона Ома.
Соединения проводников.
Измерения в электрических цепях. ( шунт и добавочное сопротивление). Работа и мощность тока. Закон Джоуля - Ленца.
Сторонние силы. ЭДС. Закон Ома для полной цепи и для неоднородной цепи. Правила Кирхгофа.

Билет № 11

Магнитное поле постоянного тока.
Сила Ампера. Взаимодействие токов. Сила Лоренца. Движение зарядов в магнитом поле. Применение силы Лоренца.
Магнитные свойства вещества. Диа-, пара- и ферромагнетизм.
Электрический ток в металлах. ( условия существования, сопротивление, закон Ома и его ограниченность, сверхпроводимость).
Электрический ток в полупроводниках. Собственная и примесная проводимости. Контакт p и n п/п. Полупроводниковый диод. Транзистор.
Электрический ток в вакууме. Вакуумный диод. ВАХ вакуумного диода. Триод. Электроннолучевая трубка.
Электрический ток в газах. Самостоятельный и несамостоятельный разряд. Тлеющий разряд, искровой, коронный, дуговой разряды.
Электрический ток в электролитах. Законы  Фарадея. Применения электролиза


Билет № 1
Задача № 1
Два груза массами соответственно кг и кг, лежащие на гладкой горизонтальной поверхности, связаны невесомой и нерастяжимой нитью. На грузы действуют силы , как показано на рисунке. Сила натяжения нити Н. Каков модуль силы , если Н? Ответ приведите в ньютонах.Решение.
На правый грузик в горизонтальном направлении действуют сила и сила натяжения нити . Поскольку равнодействующая этих сил отлична от нуля, грузик двигается вправо с некоторым ускорением. Так как грузики связаны нерастяжимой нитью, ускорения грузиков совпадают. Выпишем для обоих грузиков второй закон Ньютона в проекции на горизонтальную ось:
 

 
решая систему из этих двух уравнений для силы, действующей на левый грузик, получаем
 

 
 
Правильный ответ: 12 Н.

Задача №2
На входе в электрическую цепь квартиры стоит предохранитель, размыкающий цепь при силе тока 20 А. Подаваемое в цепь напряжение равно 380 В. Какое максимальное количество пылесосов, мощность каждого из которых равна 1 400 Вт, можно одновременно включить в квартире?Решение.
1 способ:
Через каждый пылесос проходит электрический ток . При включении пяти пылесосов суммарная сила тока будет меньше 20 А, а при включении шести пылесосов  больше 20 А . Одновременно можно включить не более пяти пылесосов.
2 способ:
Все пылесосы включаются параллельно друг к другу, поэтому на них на всех подается одинаковое напряжение, а токи складываются. Предохранитель, стоящий в цепи, допускает максимальную мощность Каждый пылесос потребляет мощность 1400 Вт, следовательно максимально можно включить: пылесосов.
Ответ: 5. Правильный ответ: 5

Задача №3
Горизонтальный прямолинейный проводник расположен в однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией 20 мТл перпендикулярно линиям индукции поля. Определите массу, приходящуюся на единицу длины проводника, если ток, при котором сила Ампера уравновешивает силу тяжести, действующую на проводник, равен 10 А. Ответ приведите в кг/м.Решение.
Так как проводник однороден, сила тяжести и сила Ампера пропорциональны его длине, поэтому рассмотрим условие равновесия этих сил, действующих на участок длиной 1 м. Сила ампера равна , сила тяжести . Приравнивая эти силы, находим массу, приходящуюся на единицу длины

Ответ: 0,02 кг/м.

Билет №2
Задача №1
Два бруска соединены невесомой нерастяжимой нитью и находятся на гладкой горизонтальной поверхности. Масса бруска 1 равна 250 г, масса бруска 2 равна 750 г. К бруску 1 прикладывают постоянную горизонтально направленную силу F = 2 Н. Чему равен модуль силы натяжения нити между брусками в процессе их движения? Ответ укажите в ньютонах с точностью до одного знака после запятой.Решение.
На данную систему тел действует сила, равная поэтому ускорение всей системы Второе тело движется только под действием силы натяжения, следовательно,
 
Правильный ответ указан под номером: 1,5 Н.

Задача №2
Высота непрерывного падения воды самого высокого в мире водопада Анхель 807 метров. На сколько градусов могла бы повыситься температура падающей воды, если считать, что на ее нагревание затрачивается 50% работы, совершаемой силой тяжести? Ответ укажите в Кельвинах с точностью сотых.
Справочные данные: удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К).Решение.
Определим какую работу совершает сила тяжести при переносе воды массой с высоты водопада Анхель: . Для нагрева воды массой на температуру необходимо затратить энергию . Составим уравнение теплового баланса, учитывая, что только 50% работы силы тяжести идет на нагрев воды:
 
.
 
Отсюда для увеличения температуры жидкости имеем:

 
Правильный ответ: 0,96 К.
Задача №3
Плоский заряженный воздушный конденсатор, отключённый от источника напряжения, заполняют диэлектриком. Какова диэлектрическая проницаемость диэлектрика, если напряжённость электрического поля в диэлектрике между пластинами заполненного конденсатора меньше напряжённости электрического поля незаполненного конденсатора в 1,25 раза?Решение.
Поскольку конденсатор отключен от источника заряд его пластин остается неизменным, а значит поле между пластинами попросту ослабевает в после вставки диэлектрика. Таким образом, диэлектрическая проницаемость равна 1,25.
 
Ответ: 1,25.

Билет № 3
Задача №1
Прямолинейный проводник подвешен горизонтально на двух нитях в однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл. Вектор магнитной индукции горизонтален и перпендикулярен проводнику. Какой ток следует пропустить по проводнику, чтобы сила натяжения нитей увеличилась вдвое? Масса единицы длины проводника 0,04 кг/м. Ответ приведите в А.Решение.
Пока через проводник не течет ток, на него действует только сила тяжести и сила натяжения нитей: . После включения тока, помимо силы тяжести на проводник начинает еще действовать сила Ампера. Ток нужно направлять таким образом, чтобы сила Ампера была направлена вниз, иначе сила натяжения нитей будет уменьшаться, а не увеличиваться: .
 
Таким образом, для увеличения силы натяжения нитей в 2 раза, необходимо пропустить ток величиной
 

 
 
Ответ: 20 А.
Задача №2
Папа, обучая девочку кататься на коньках, скользит с ней по льду со скоростью 4 м/с. В некоторый момент он аккуратно толкает девочку в направлении движения. При этом скорость папы уменьшается до 3,5 м/с. Масса девочки 20 кг, а папы 80 кг. Какова скорость девочки после толчка? Трение коньков о лед не учитывайте. Ответ приведите в м/с.Решение.
Так как на систему в горизонтальном направлении не действует никаких внешних сил, для системы папа+девочка выполняется закон сохранения импульса в этом направлении. Полный импульс до толчка равен полному импульсу после: где скорость папы и девочки до точка, скорость папы после толчка, а искомая скорость девочки после толчка. Решая это уравнение получаем: .
Задача №3
Две частицы с отношением зарядов и отношением масс движутся в однородном электрическом поле. Начальная скорость у обеих частиц равна W нулю. Определите отношение кинетических энергий этих частиц спустя одно и то же время после начала движения.Решение.
Однородное электрическое поле разгоняет заряженные частицы, сообщая им постоянное ускорение. Второй закон Ньютона для первой и второй частиц приобретает вид и соответственно. Поделив одно равенство на другое, получаем Поскольку начальные скорости частиц равны нулю, законы изменения скоростей частиц со временем имеют вид и Следовательно, отношение кинетических энергий спустя одно и тоже время после начала движения равно
 
.

Билет №4
Задача №1
Два иона с отношением зарядов и отношением масс движутся в однородном электрическом поле. Начальная скорость у обоих ионов равна нулю. Определите отношение кинетических энергий этих ионов спустя одно и то же время после начала движения.Решение.
Однородное электрическое поле разгоняет ионы, сообщая им постоянное ускорение. Второй закон Ньютона для первого и второго иона приобретает вид и соответственно. Поделив одно равенство на другое, получаем Поскольку начальные скорости ионов равны нулю, законы изменения их скоростей со временем имеют вид и Следовательно, отношение кинетических энергий спустя одно и тоже время после начала движения равно
 
.
 
Ответ: 18.
Задача №2

Идеальный одноатомный газ изобарно сжали от объёма 3 л до объёма 1 л, затем изохорно нагрели так, что его давление увеличилось от 105 Па до 2105 Па, после чего газ вернули в исходное состояние так, что его давление линейно убывало при увеличении объёма. Какую работу совершил газ в этом процессе? Ответ приведите в джоулях.Решение.
На диаграмме pV работе, совершаемой газом в ходе циклического процесса, соответствует площадь цикла. Для процесса abc a эта площадь показана на рисунке штриховкой. Таким образом, в результате данного цикла газ совершает работу
.
Правильный ответ: 100 Дж.
Задача №3
На Tp диаграмме показан процесс изменения состояния некоторой массы идеального одноатомного газа.Внутренняя энергия газа уменьшилась на 30 кДж. Чему равно количество теплоты, отданное газом? Ответ приведите в кДж.Решение.
Из графика видно, что исследуемый процесс идет так, что . Для идеального газа, согласно закону Шарля, это означает, что процесс изохорический. Поскольку объем газа не изменялся, газ не совершал работы. Следовательно, согласно первому началу термодинамики, количество теплоты, отданное газом равно уменьшению внутренней.
 
Ответ: 30 кДж.

Билет №5
Задача №1

В кастрюлю с 2 л воды температурой 25 °С долили 3 л кипятка температурой 100 °С. Какова будет температура воды после установления теплового равновесия? Теплообмен с окружающей средой и теплоемкость кастрюли не учитывайте. Ответ приведите в градусах цельсия.Решение.
Поскольку теплообменом с окружающей средой и теплоемкостью кастрюли можно пренебречь, все тепло, выделяющееся при остывании кипятка идет на нагрев первоначально находившейся в кастрюле жидкости. Найдем массу воды в кастрюле (до доливания кипятка) и массу кипятка: и соответственно. Составим уравнение теплового баланса:
 
.
Отсюда находим конечную температуру содержимого кастрюли:
 
.
 
Ответ: 70 °С

Задача №2
На входе в электрическую цепь квартиры стоит предохранитель, размыкающий цепь при силе тока 20 А. Подаваемое в цепь напряжение равно 220 В. Какое максимальное количество приборов, мощность каждого из которых равна 800 Вт, можно одновременно включить в квартире?Решение.
Через каждый прибор проходит электрический ток . При включении пяти приборов суммарная сила тока будет меньше 20 А, а при включении шести приборов  больше 20 А . Одновременно можно включить не более пяти приборов.
 
Ответ: 5.
Задача №3
Груз, лежащий на столе, связан легкой нерастяжимой нитью, переброшенной через идеальный блок, с грузом массой 0,25 кг. На первый груз действует горизонтальная постоянная сила равная по модулю 9 Н (см. рисунок). Второй груз начал двигаться с ускорением , направленным вверх. Трением между грузом и поверхностью стола пренебречь. Какова масса первого груза? Ответ приведите в килограммах.Решение.
Поскольку грузы связаны нерастяжимой нитью, их ускорения совпадают. Второй закон Ньютона для первого груза в проекции на горизонтальную ось приобретает вид где M  искомая масса, а T  сила натяжения нити. Для второго груза в проекции на вертикальную ось имеем: Решая эту систему уравнений, получаем значение массы первого груза
.
Правильный ответ: 3 кг.

Билет №6
Задача №1

Брусок массой 200 г, находящийся на гладкой горизонтальной поверхности, движется по ней под действием постоянной силы, модуль которой равен , направленной под углом к горизонту. Чему равно изменение кинетической энергии бруска при перемещении его на расстояние 0,5 м. Ответ укажите в джоулях с точностью до одного знака после запятой.Решение.
Поскольку сила трения на брусок не действует, а потенциальная энергия его не изменяется, вся работа внешней силы F переходит в кинетическую энергию. Таким образом, на расстоянии 0,5 м изменение кинетической энергии равно
.
Правильный ответ: 0,5 Дж.
Задача №2
Два одинаковых незаряженных конденсатора ёмкостью 2 мкФ каждый соединили параллельно и зарядили их до напряжения 3 В. Затем конденсаторы разъединили и замкнули выводы одного из них резистором с сопротивлением 100 кОм. Какое количество теплоты выделится в этом резисторе за достаточно большое время?Ответ приведите в мкДж.Решение.
Конденсаторы соединены параллельно, следовательно, напряжение на каждом из них равно 3 В. После присоединения одного из этих конденсаторов к резистору конденсатор начнёт разряжаться и через достаточно большой промежуток времени вся запасённая в конденсаторе энергия выделится в виде теплоты на резисторе. То есть
 

 
Ответ: 9 мкДж.
Задача №3
Снаряд массой 2 кг, летящий с некоторой скоростью, разрывается на два осколка. Первый осколок массой 1 кг летит под углом 90° к первоначальному направлению со скоростью 300 м/с. Скорость второго осколка равна 500 м/с. Найти скорость снаряда. Ответ приведите в м/с.Решение.
Для системы выполняется закон сохранения импульса: . Импульс снаряда равен Таким образом, скорость снаряда равна:
 

 

 
Ответ: 200 м/с.
Билет №7
Задача №1
На входе в электрическую цепь квартиры стоит предохранитель, размыкающий цепь при силе тока 20 А. Подаваемое в цепь напряжение равно 380 В. Какое максимальное количество пылесосов, мощность каждого из которых равна 1 400 Вт, можно одновременно включить в квартире?Решение.
1 способ:
Через каждый пылесос проходит электрический ток . При включении пяти пылесосов суммарная сила тока будет меньше 20 А, а при включении шести пылесосов  больше 20 А . Одновременно можно включить не более пяти пылесосов.
2 способ:
Все пылесосы включаются параллельно друг к другу, поэтому на них на всех подается одинаковое напряжение, а токи складываются. Предохранитель, стоящий в цепи, допускает максимальную мощность Каждый пылесос потребляет мощность 1400 Вт, следовательно максимально можно включить: пылесосов.
Ответ: 5.
Задача №2
Две частицы с одинаковыми зарядами и отношением масс влетели в однородные магнитные поля, векторы магнитной индукции которых перпендикулярны их скорости: первая  в поле с индукцией , вторая  в поле с индукцией . Найдите отношение кинетических энергий частиц , если радиус их траекторий одинаков, а отношение модулей магнитной индукции .Решение.
Заряженная частица, влетающая в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, начинает двигаться по окружности под действием силы Лоренца, которая сообщает ей центростремительное ускорение. Второй закон ньютона для первой и второй частиц в проекции на радиальную ось приобретает вид
и
соответственно. Поделив одно равенство на другое, получаем . Отсюда имеем
.
Следовательно, скорости частиц совпадают. Таким образом, для отношения кинетических энергий частиц имеем
.
Ответ: 2.
Задача №3
По гладкому горизонтальному столу из состояния покоя движется брусок массой 1,6 кг, соединенный с грузом массой 0,4 кг невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок (см. рисунок). Каково ускорение груза? Ответ приведите в м/с2.Решение.
Поскольку грузы связаны нерастяжимой нитью, они двигаются с одинаковыми ускорениями. Невесомость нити означает, что сила натяжения нити постоянна по всей длине, на оба груза нить действует с одинаковой по величине силой . Выпишем второй закон Ньютона для бруска в проекции на горизонтальную ось: где масса бруска, а искомое ускорение. Второй закон Ньютона для груза: Решая систему из двух последних уравнений, для ускорения груза бруска получаем .

Билет №8
Задача №1
В однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией 0,02 Тл находится горизонтальный прямолинейный проводник длиной 1 м, расположенный перпендикулярно линиям индукции поля. Какой ток следует пропустить по проводнику, чтобы сила Ампера уравновесила силу тяжести? Масса проводника 20 г. Ответ приведите в амперах.Решение.
В данном случае сила Ампера равна эта сила должна уравновесить силу тяжести откуда

 
Ответ: 10 А.
Задача №2

В схеме, изображенной на рисунке, идеальный вольтметр показывает напряжение 3 В. Внутреннее сопротивление источника тока пренебрежимо мало, а сопротивления резисторов Ом. Какова ЭДС источника тока? Ответ приведите в В.Решение.
Поскольку внутренним сопротивлением источника можно пренебречь, а вольтметр идеальный, закон Ома для полной цепи приобретает вид . Рассмотрим участок цепи, содержащий резистор . Закон Ома для этого участка дает: , где показания вольтметра. Решая систему из двух уравнений, для ЭДС источника имеем Следовательно, идеальный вольтметр показывает напряжение
 
Ответ: 6 В.
Задача №3
В закрытом сосуде находится 6 г водяного пара под давлением 25 кПа и при температуре 100 °С. Не изменяя температуры, объём сосуда уменьшили в 8 раз. Найдите массу пара, оставшегося после этого в сосуде. Ответ приведите в граммах.Решение.
При уменьшении объёма сосуда будет увеличиваться давление газа. Достигнув давления насыщенного пара давление перестанет меняться. При дальнейшем уменьшении объёма сосуда давление перестанет меняться, но из газа начнёт конденсироваться жидкость. Вспомним, что вода кипит при температуре 100 °C и нормальном давлении 105 Па, следовательно, давление насыщенного пара при температуре 100 °C для воды составляет 100 кПа. Напишем уравнение Клапейрона-Менделеева для первого и второго состояний газа.
 

 
Где масса газа в первом состоянии, масса газа во втором состоянии. Из этих соотношений находим массу газа во втором состоянии:
 

 
Масса пара во втором состоянии равна 3 г.
 
Правильный ответ: 3 г.

Билет №9
Задача №1
Кусок льда, имеющий температуру 0°С, помещён в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лёд в воду с температурой 10°С, требуется количество теплоты 200 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лёд получит от нагревателя количество теплоты 120 кДж? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь. Ответ приведите в градусах Цельсия.Решение.
Тогда для того, чтобы растопить лед массой m и нагреть его до 10°С требуется тепло
 

 
По условию на это потребовалось 200 кДж. Следовательно масса льда приблизительно равна
 

 
Рассмотрим, сколько нужна тепла, чтобы растопить 0,54 кг льда:
 

 
Таким образом, если лед получит от нагревателя 120 кДж, то он не успеет растаять полностью, а значит, температура содержимого калориметра будет равна 0 °С.
 
Ответ: 0 °С.
Задача №2

В цепи, изображённой на рисунке, амперметр показывает 8 А. Найдите ЭДС источника, если его внутреннее сопротивление 2 Ом. Ответ приведите в В.Решение.
Запишем закон Ома для полной цепи: Найдём общее сопротивление цепи. Сопротивление участка с параллельным соединение равно нулю, т. к. оно должно быть меньше самого малого сопротивления в нём, в данном случае сопротивления проводов, которое полагается равным нулю. Следовательно, Тогда ЭДС источника
 
Ответ: 56 В.
Задача №3
С идеальным газом происходит циклический процесс, диаграмма p–V которого представлена на рисунке. Наинизшая температура, достигаемая газом в этом процессе, составляет 300 К. Определите количество вещества этого газа. Ответ укажите в молях с точностью до двух знаков после запятой.Решение.
Идеальный газ подчиняется уравнению состояния Клапейрона-Менделеева: Следовательно, минимальная температура соответствует точке процесса, когда минимально произведение объема и давление. Ясно, что это точка . Таким образом, количество вещества равно

 
Ответ: 0,12 моль.

Билет №10
Задача №1
В области пространства, где находится частица массой 0,9 мг с зарядом 2·10
·11Кл, создано однородное горизонтальное электрическое поле напряженностью 4000 В/м. На какое расстояние частица переместится по горизонтали за 3 с, если она начала двигаться из состояния покоя? Сопротивлением воздуха и действием силы тяжести пренебречь. Ответ приведите в метрах.Решение.
Сила, действующая на заряженную частицу равна Ускорение, создаваемое такой силой равно: Путь, пройденный частицей будет равен:
 
Ответ: 0,4 м.
Задача №2
Как изменится энергия электрического поля в подключенном к источнику постоянного тока плоском конденсаторе при увеличении в 2 раза расстояния между обкладками.
 
Решение.
Энергия электрического поля внутри плоского конденсатора пропорциональна произведению емкости конденсатора и квадрата приложенного к нему напряжения: . При увеличении расстояния между обкладками конденсатора в 2 раза, напряжение на конденсаторе не изменится, а емкость станет в два раза меньше: . Следовательно, энергия электрического поля уменьшится в 2 раза.
Правильный ответ: уменьшится в 2 раза.

Задача №3
Чтобы нагреть 96 г молибдена на 1 К, нужно передать ему количество теплоты равное 24 Дж. Чему равна удельная теплоемкость этого вещества?
 
Решение.
На нагрев молибдена на необходимо затратить количество теплоты . Отсюда находим удельную теплоемкость молибдена
.
Правильный ответ: 250

Задача №4
Алюминиевому и железному цилиндрам одинаковой массы сообщили одинаковое количество теплоты. Определите примерное отношение изменения температур этих цилиндров Удельная теплоёмкость железа равна 460 Дж/(кг·К), алюминия  900 Дж/(кг·К).
 
Решение.
При нагревании тела на температуру ему передаётся количество теплоты Тела получили одинаковое количество теплоты, то есть Имеем:
 

Правильный ответ: 0,5

Рисунок 1Рисунок 5Рисунок 6Рисунок 7Рисунок 8Рисунок 10Рисунок 11Рисунок 262Рисунок 277Рисунок 278Рисунок 307Рисунок 308Рисунок 422Рисунок 429Рисунок 457Рисунок 458Рисунок 465Рисунок 469Рисунок 471Рисунок 655Рисунок 656Рисунок 657Рисунок 659Рисунок 661Рисунок 861Рисунок 869Рисунок 885Рисунок 892Рисунок 917Рисунок 921Рисунок 929Рисунок 931Рисунок 932Рисунок 944Рисунок 945Рисунок 946Рисунок 1007Рисунок 1008Рисунок 1010Рисунок 1011Рисунок 1072Рисунок 1073Рисунок 1074Рисунок 1075Рисунок 1076Рисунок 1078Рисунок 1093Рисунок 1095Рисунок 1096Рисунок 1105Рисунок 1131Рисунок 1132Рисунок 1134Рисунок 1135Рисунок 1136Рисунок 1137Рисунок 1146Рисунок 1147Рисунок 1148Рисунок 1191Рисунок 1217Рисунок 1218Рисунок 1225Рисунок 1233Рисунок 1259Рисунок 1260Рисунок 1277Рисунок 1279Рисунок 1289Рисунок 1290Рисунок 129215