ВАРИАНТ II Инстр

Шифр____________
ОЛИМПИАДА ПО ФИЗИКЕ «АБИТУРИЕНТ – 2013 »
ВАРИАНТ II
Инструкция для учащихся
Тест содержит 30 заданий и состоит из теста А (18 заданий) и теста В (12 заданий). На его
выполнение отводится 180 минут. При выполнении теста разрешается пользоваться
микрокалькулятором. Во всех тестовых заданиях, если специально не оговорено в условии,
сопротивлением воздуха при движении тел следует пренебречь.
При расчетах принять:
Ускорение свободного падения g=10 м/с2
Постоянная Авогадро NA= 6,02 1023 моль 1
Универсальная газовая постоянная R=8,3 Дж/моль·К
Электрическая постоянная
0
8,85 10
12
Ф / м;
1
4
9 10 9 Нм 2 / Кл 2
0
Элементарный заряд е 1,6 10 Кл
Масса электрона mэ= 9,1 10 31 кг
Скорость света в вакууме с 3 108 м / с
Постоянная Планка h 6,63 10 34 Дж с
19
1 эВ= 1,6 10
19
Дж ; 1а.е.м.= 1,66 10
27
кг ;
1,41 ; 3,00 1,73 ;
3,14 .
Тест А
К каждому заданию теста А даны 5 ответов, из которых только один верный. Выполните
задание, выберите ответ и укажите его номер в таблице ответов к тесту А.
А1. Количественной характеристикой действия одного тела на
x ,м/с
другое является физическая величина, которая называется:
Рис. 1
10
1) ускорение; 2) скорость; 3) давление; 4) масса; 5) сила.
А2. На рис. 1 приведен график зависимости проекции скорости x
0
тела, движущегося вдоль оси Оx, от времени t. За промежуток
3,0
6,0
t, c
времени t=6,0 с от момента начала отсчета времени величина пути
-10
s, пройденного телом, больше модуля перемещения r за это же
время в число раз, равное: 1) 1,5; 2) 2,0; 3) 2,5; 4) 3,0; 5) 4,0
Рис. 2
А3. На рис. 2 представлены зависимости координат двух тел —
х,км
автобуса (А) и мотоцикла (М) вдоль оси координат Оx от времени
60
М
t. Модуль скорости мотоцикла относительно автобуса отн равен:
40
1) 120 км/ч; 2) 100 км/ч; 3) 80 км/ч; 4) 40 км/ч; 5) 10 км/ч.
20
А4. Если под действием силы, равной по модулю F=14,1 Н,
направленной вверх вдоль гладкой наклонной плоскости,
0
30
60
0
t, мин
составляющей угол
45 с горизонтом, равномерно движется
-20
А
тело, его масса m равна:
1) 1,0 кг; 2) 1,2 кг; 3) 1,5 кг; 4) 2,0кг; 5) 2,5 кг.
А5. Подъемный кран за время t=7,0 часов поднимает на высоту h=10 м массу строительных
материалов m=3000 т. Если коэффициент полезного действия крана =60 %, то его средняя мощность
<P> равна: 1) 10 кВт; 2) 20 кВт; 3) 30 кВт; 4) 50 кВт; 5) 75 кВт.
А6. Простейший жидкостный манометр представляет собой U - образный трубку, заполненную
жидкостью. Одно колено манометра открыто и высота столба ртути ( =13,6 г/см3), составляет в нем
h2=29,3 см. Другое колено соединено с газовым баллоном, в котором измеряется давление. Если
атмосферное давление р0=100 кПа, высота столба ртути во втором
P
колене манометра равна h1=19,0 см, то давление р газа в баллоне
3
равно: 1) 105 кПа; 2) 110 кПа; 3) 114 кПа; 4) 120 кПа; 5) 125 кПа.
2
Рис. 3
А7. На рис. 3 изображены три графика зависимости давления р
данной массы идеального газа от его температуры Т, для которых
1
верны следующие отношения:1) PV
T
2)
P
V
const ,
Т1=Т2>Т3; 3) PV
T
2,00
const , V1=V2=V3;
const , Т1>Т2=Т3; 4)
P
T
0
T
const , V1>V2>V3; 5) РV=const, Т1<Т2<Т3.
А8. Идеальный газ массой m=1 кг находится в баллоне под давлением p=2 105 Па. Если средняя
квадратичная скорость молекул газа < кв >=600 м/c, то вместимость V баллона равна:
1) 0,2 м3; 2) 0,4 м3; 3) 0,6 м3; 4) 0,8 м3; 5) 0,9 м3.
А9. В баллоне идеальный газ при температуре Т1=300 К и давлении р1=400 кПа. Если выпустить из
баллона 60% молекул газа и давление оставшегося газа р2=128 кПа, то при этом температура Т2 газа:
1) уменьшится на 140 К; 2) увеличится на 140 К; 3) увеличится на 60 К;
4) уменьшится на 60 К; 5) не изменится.
A
А10. На рис. 4 изображены силовые линии
Рис. 4
электростатического поля, созданного точечными
q
q
зарядами q1 и q2. Направление силы, действующей со
стороны поля на электрон, находящийся в точке А,
3
2
4
обозначено цифрой: 1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4; 5) 5.
1
А11. Два маленьких одинаковых металлических шарика
5
заряд, одного из которых q1=+3 10−8 Кл, приводят в
соприкосновение, а затем разводят. Если после разведения заряд одного из шариков стал равным
q= 2·10–8 Кл, то заряд q2 второго шарика до соприкосновения был равен:
1) 7 10–8 Кл , 2) 5 10–8 Кл , 3) 1 10–8 Кл , 4) +5 10–8 Кл, 5) +7 10–8 Кл .
А12. При замыкании источника тока на резистор, сопротивление которого R=10 Ом, сила тока в цепи
I=2,0 А. Если внутреннее сопротивление источника r=2,0 Ом, то сила тока короткого замыкания Iкз
равна: 1) 1,5 А; 2) 2,0 А; 3) 8,0 А; 4) 10 А; 5) 12А.
A
А13. На оси катушки с током I находится магнитная
Рис. 5
стрелка рис.5. Затем эту стрелку переместили в точку А.
Стрелка, в состоянии устойчивого равновесии
располагается, как указано на рисунке, обозначенном
N
S
цифрой: 1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4; 5) 5.
I
А14. Проволочная рамка в форме квадрата со стороной
N
S
а=20 см и сопротивлением R=0,50 Ом помещена в
4)
2)
3)
1)
N
S
S
N
N
S
однородное магнитное поле с В=60 мТл так, что нормаль к
5) ориентация
плоскости рамки направлена под углом =600 к линиям
произвольная
поля. Если за промежуток времени t 0,03 с магнитное поле отключают, то сила индукционного тока I
в рамке равна: 1) 70 мА; 2) 80 мА; 3) 85 мА; 4) 90 мА; 5) 95 мА.
А15. Математический маятник совершает гармонические колебания с амплитудой А=1,0 см и периодом
Т=1,0 с. За промежуток времени t=40 с маятник пройдет путь s, равный
1) 2,0 м; 2) 1,6 м; 3) 1,2 м; 4) 0,80 м; 5) 0,40 м.
А16. Предмет высотой h=0,2 м расположен на расстоянии d=0,5 м от собирающей линзы с фокусным
расстоянием F=40 см перпендикулярно ее главной оптической оси. Величина изображения H предмета
равна: 1) 0,2 м 2) 0,4 м 3) 0,6 м 4) 0,8 м 5) 1,0 м
А17. При падении на металл фотонов обнаружено, что фототок прекращается при задерживающей разности
потенциалов, равной Uз=3,7 В.Если работа выхода электронов из металла А=2,5 эВ, то энергия
Е падающих фотонов равна: 1) 0,2 эВ; 2) 3,5 эВ; 3) 4,2 эВ; 4) 6,2 эВ; 5) 9,9 эВ.
27
А18. При бомбардировке ядра 13
Аl - частицами вылетает протон и образуется ядро
1
1)
12
6
C ; 2)
22
11
28
14
А1
А2
А3
А4
А5
А6
ответ
Si ; 4)
29
13
Аl ; 5)
30
14
Si .
Таблица ответов к тесту А
В тесте А можно сделать только 4 исправления. Неверный ответ в таблице зачеркните,
правильный ответ внесите в столбец «замена ответа».
№
задания
Na ; 3)
2
замена
ответа
балл
№
задания
ответ
замена
ответа
А7
А8
А9
А 10
А 11
А 12
Сумма баллов по тесту А _____________________
балл
№
задания
А 13
А 14
А 15
А 16
А 17
А 18
ответ
замена
ответа
балл
Тест В
В заданиях В1-В12 искомые величины должны быть вычислены в единицах указанных в заданиях.
Если в результате получается не целое число, округлите его до целого, пользуясь правилами
приближенных вычислений, и запишите округленное число и знак минус (если число
отрицательное) в таблице ответов теста В.
Рис. 7
В1. На рис. 7 представлен график зависимости проекции импульса px от
времени t для тела массой m=250 г, движущегося вдоль оси Ох. Средняя
путевая скорость тела
за промежуток времени движения t=8,0 с равна
… м/с.
В2. Из летящего на большой высоте в горизонтальном направлении
вертолета выпал груз, покоящийся относительно вертолета. Если через
промежуток времени t=1,5 с после начала падения модуль скорости груза =30 м/с, то модуль
скорости вертолета 0 равен … м/с.
В3. Горизонтальный легкий стержень АВ вращается вокруг вертикальной оси
MN с постоянной угловой скоростью ω=50 рад/с. По стержню (рис.8) без
трения, может скользить шарик массой m=0,1 кг, прикрепленный к оси
пружиной, жесткость которой k=1,5 кН/м. Длина пружины в
недеформированном состоянии l0=25 см. Удлинение пружины  при вращении
Рис. 8.
стержня равно … см.
В4. Однородный брусок длиной  =25 см, скользящий по гладкой горизонтальной поверхности,
попадает на полосу препятствий — шероховатый участок шириной 2 =50 см. Коэффициент трения
скольжения на этом участке µ=0,1. Чтобы преодолеть этот участок брусок должен иметь минимальную
начальную скорость 0 , равную … м/с.
В5. Необходимо равноускоренно поднять человека массой m1=70 кг на высоту h=100 м за время t=30 с
при помощи аэростата — шара, заполненного водородом. Общая масса оболочки и корзины m2=20 кг,
плотность воздуха и водорода принять соответственно 1=1,3 кг/м3 и 2=0,10 кг/м3. Минимальный
объем Vmin наполненного водородом шара равен … м3.
В6. В теплоизолированном сосуде с пренебрежимо малой теплоемкостью при температуре t1=0,0 0С
находится смесь воды и льда, общая масса которых равна m=100 г. После того, как в сосуд ввели сухой
водяной пар при температуре t2=0,0 0С, в сосуде установилась температура термодинамического
равновесия t3=10 0С. Удельная теплоемкость воды с=4,2 103 Дж / кг К , удельная теплота плавления
V
льда =3,3 105 Дж/кг, удельная теплота
6
парообразования L=2,3 10 Дж / кг . Если масса
Рис. 9
4V0
пара m3=10 г, то масса m2 льда, находившегося
3
первоначально в сосуде, равна … г.
3V0
В7. Три тепловых двигателя работают по циклам
2V0
Карно (1,2,3), изображенным на диаграмме в осях
2
1
V Т на рис.9. Максимальный коэффициент
V0
полезного действия max равен ... %.
0
T0
2T0 3T0 4T0 5T0
В8. В вершинах равностороннего треугольника
T
находятся равные по модулю точечные заряды q1 =
U
Рис. 10
q2 = q3 = q. В основании треугольника заряды положительные, а в
вершине — отрицательный. Если модуль напряженности
R2
электростатического поля, создаваемого этими зарядами в точке,
A
расположенной на середине основания треугольника, EА=2 В/м, то
R1
модуль напряженности EВ в центре треугольника равен ... В/м.
R3
В9. К участку электрической цепи, схема которой изображена на рис.
10, приложено напряжение U=40 В.Сопротивление резисторов R1=10
Ом, R2=15 Ом, R3=20 Ом. Если сопротивление амперметра RА=5,0 Ом, то
его показание равно … А.
В10. В вертикальном однородном магнитном поле на горизонтальных рельсах находится
перпендикулярно им проводник длиной  =25 см, массой m=0,5 кг. Коэффициент трения скольжения
стержня о рельсы =0,2. Если при пропускании тока
силой I=2 А стержень находится на грани скольжения, то
x
Рис. 11
индукция магнитного поля В равна ... Тл.
A
В11. По струне вдоль оси Оs (рис. 11) распространяется
поперечная волна с длиной волны =628 мм, модуль
0
скорости которой =40,0 м/с. Если амплитуда колебаний
S
точек струны А=2,00 мм, то модуль мгновенного
-A
ускорения а точки В струны равен … м/с2.
B
В12. На ракушку, лежащую на дне ручья, по вертикали,
приблизив глаз к поверхности воды, смотрит мальчик, которому кажется, что глубина ручья h=0,30 м.
Если абсолютные показатели преломления воды и воздуха соответственно равны n1=1,33 и n2=1,0, то
истинная глубина ручья H равна … см.
Таблица ответов к тесту В
В тесте В можно сделать только 3 исправления. Неверный ответ в таблице зачеркните,
правильный ответ внесите в столбец «замена ответа».
№
задания
ответ
замена
ответа
балл
№
задания
ответ
замена
ответа
балл
№
задания
В1
В5
В9
В2
В6
В 10
В3
В7
В 11
В4
В8
В 12
Сумма баллов по тесту В _____________________
Общий балл ________________________________
ответ
замена
ответа
балл