Задачи для переводного экзамена по физике для 10 классов

Задачи для переводного экзамена по физике для 10 классов.
2010-2011 уч. год.
Обязательный уровень.
1.1. Пешеход, по улице ведущей на север, прошел 500 метров, затем по поперечной улице
прошел на запад 300 метров и после очередного поворота прошел на юг 100 метров. Во
сколько раз пройденный им путь больше модуля вектора перемещения?
1.2. Тело движется по окружности, при этом вектор ускорения направлен по радиусу к
центру. Что можно сказать о модуле скорости тела?
1.3. Первую половину пути тело прошло со скоростью 6 м/с, вторую – со скоростью 4м/с.
Какова средняя скорость тела на всем пути?
1.4. Колесо радиусом 50 см вращается с частотой 1200 об/мин. Какова линейная скорость
точек, расположенных на ободе колеса?
1.5 Тело начало двигаться с постоянным ускорением 12 м/с2. Какой путь оно прошло в
течение пятой секунды от начала движения?
1.6 Какой путь пройдет ракета, летящая с ускорением 50 м/с2, за время увеличения ее
скорости от 0 до 360 км/ч?
2.7. Какую силу надо приложить, чтобы равномерно и прямолинейно перемещать
деревянный брусок массой 500 г по горизонтальной поверхности стола, если коэффициент
трения равен 0,5?
2.8. Конькобежец движется со скоростью 10 м/с по окружности радиусом 10 м. Под каким
углом к горизонту он должен наклониться, чтобы не упасть? Ответ выразить в градусах.
2.9. Стальной брусок скользит без начальной скорости с наклонной плоскости длиной 6 м,
образующей с горизонтом угол 30о. На брусок действует сила трения, составляющая 20%
от силы тяжести. Найти скорость бруска в конце спуска.
2.10. Локомотив на участке пути длиной 2 км развивает постоянную силу тяги 300 кН.
Скорость поезда при этом возрастает от 36 до 72 км/ч. Найти силу сопротивления
движению, считая ее постоянной. Масса поезда 2000 т. Ответ выразить в килоньютонах
(кН).
3.11. Вагон массой m, движущийся со скоростью v, сталкивается с неподвижным
вагоном массой 2m и сцепляется с ним. Каким суммарным импульсом обладают два
вагона после столкновения?
3.12. Два автомобиля с одинаковыми массами m движутся со скоростями v и 2v
относительно земли в одном направлении. Чему равна кинетическая энергия второго
автомобиля в системе отсчёта, связанной с первым автомобилем?
3.13. Тело бросили вертикально вверх. Сравните его потенциальные энергии на одной и
той же высоте при движении вверх и вниз.
3.14. Два автомобиля одновременно трогаются с места и движутся равноускоренно.
Массы автомобилей одинаковы. Во сколько раз средняя мощность первого автомобиля
больше средней мощности второго, если за одно и то же время первый автомобиль
развивает скорость вдвое большую, чем второй? Трением пренебречь.
3.15. Кинетическая энергия брошенного вертикально вверх тела в момент бросания равна
0,4 кДж. Определить, до какой высоты от поверхности земли может подняться тело, если
его масса 1,6 кг.
4.16. При сообщении одинакового количества теплоты двум телам одинаковой массы,
имеющим одинаковые начальные температуры, конечная температура первого тела
оказалась выше, чем второго. Удельная теплоемкость какого из тел больше?
4.17. Тепловой двигатель, имеющий к.п.д. 23%, совершил работу 460 кДж. Какое
количество теплоты получил двигатель от нагревателя? Ответ выразить в мегаджоулях
(МДж).
4.18. Удельная теплота сгорания угля 30 МДж/кг, мазута 42.106 Дж/кг. Чему равно
отношение количеств теплоты, выделяющихся при сгорании одного и того же количества
мазута и угля?
4.19. Какое количество воды, взятой при 100 0С , можно превратить в пар, затратив 13.2
МДж теплоты? Удельная теплота парообразования воды 2,2 МДж/кг.
4.20. Температура нагревателя идеального теплового двигателя 1270С? Какова
температура холодильника (в градусах Цельсия), если к.п.д. равен 30%?
4.21. В некотором процессе газ совершил работу 500 Дж, при этом его внутренняя энергия
уменьшилась на 150 Дж. Какое количество тепла передано газу?
4.22.После совершении над газом внешними силами работы 200 Дж его внутренняя
энергия увеличилась на 200 Дж. Какое количество тепла сообщено газу?
5.23.. Два точечных заряда в воздухе взаимодействуют с некоторой силой. Сила
взаимодействия этих зарядов, помещенных в среду с диэлектрической проницаемостью 4,
останется прежней, если расстояние между ними ...
5.24. Как изменится напряжение на обкладках конденсатора, если его заряд увеличить в 2
раза?
5.25. От капли воды, обладавшей электрическим зарядом +3q, отделилась капля с зарядом
–2q. Каким стал заряд оставшейся капли?
5.26 При увеличении в 2 раза расстояния между пластинами заряженного плоского
конденсатора, отключенного от источника тока, разность потенциалов между его
пластинами ...
5.27. Энергия заряженного конденсатора емкостью 6 мкФ равна 67,5 мДж. Определить
напряжение на конденсаторе
5.28. Какую работу совершает электрическое поле, перемещая положительный заряд 4
нКл из точки с потенциалом 150 В в точку с потенциалом 50 В? Ответ выразить в
микроджоулях
5.29. Напряжение на пластинах плоского конденсатора емкостью 5 мкФ равно 100 В.
Каков модуль заряда отрицательно заряженной пластины (в милликулонах)?
6.30. Как изменится количество теплоты, выделяемое током в проводнике с неизменным
сопротивлением при уменьшении напряжения в 2 раза?
6.31. Какое количество теплоты выделится в проводнике сопротивлением 5 кОм при
протекании по нему тока величиной 0,1 А в течение 1 минуты?
6.32. Две лампочки имеют одинаковую мощность, но первая рассчитана на напряжение
125 В, а вторая на 250 В. Найдите отношение сопротивлений первой и второй лампочек.
Более высокий уровень.
1.1. Эскалатор метрополитена поднимает неподвижно стоящего на нем пассажира за 1
мин. По неподвижному эскалатору пассажир поднимается за 3 мин. Сколько времени
будет подниматься пассажир по движущемуся вверх эскалатору?
1.2. Пассажир электропоезда заметил, что встречный поезд, состоящий из локомотива и 10
вагонов, прошел мимо него за 10 с. В момент встречи оба поезда шли с равными по
модулю скоростями. Длина локомотива встречного поезда 20 м, длина каждого его
вагона 16,5 м, длина каждой сцепки 1,5 м. Какова скорость электропоезда (в км/ч)?
1.3. Пуля, летевшая со скоростью 140 м/с, попадает в доску и застревает на глубине 6 см.
Считая движение пули равнозамедленным, найти ее скорость на глубине 3 с.
1.4. Тело свободно падает из состояния покоя. Скорость тела в момент удара о землю 28
м/с. Какой была скорость в середине пройденного пути
1.5. Тело свободно падает с высоты 20 м без начальной скорости. Определите его
среднюю скорость.
1.6. Два тела брошены вертикально вверх из одной точки на поверхности земли одно
вслед за другим через 0,5 с и с одинаковыми начальными скоростями 10 м/с. Через
сколько секунд после броска первого тела оба тела встретятся?
1.7. Камень, брошенный под углом 300 к горизонту, упал на землю через 2 с. На каком
расстоянии от места бросания упал камень? Сопротивление воздуха не учитывать.
Принять .
1.8. Тело брошено под углом 45◦ к горизонту. Его дальность полета по горизонтали
составила 80 м. В какой следующий момент времени после начала движения тело вновь
окажется на той же высоте, что и через одну секунду после броска?
1.9. Водитель автомобиля, движущегося по шоссе параллельно железной дороге со
скоростью 72 км/ч, видит, как стоявший поезд трогается с места и начинает двигаться
равноускоренно во встречном направлении в тот момент, когда автомобиль поравнялся с
головой состава. Каково ускорение поезда, если он за 7 с проходит мимо автомобиля?
Длина состава 149,8м.
2.10.. Груз массой 400 г подвешен к потолку кабины лифта на пружине с жесткостью 160
Н/м. Длина пружины в свободном состоянии (без груза) равна 10 см. Какова будет длина
пружины при движении лифта вниз с ускорением 2 м/с2? Ответ выразить в сантиметрах.
2.11. Бревно длиной 12 м можно уравновесить в горизонтальном положении на
подставке, отстоящей на 3 м от его толстого конца. Если же подставка находится в 6 м от
толстого конца, а на тонкий конец сядет человек массой 60 кг, бревно снова будет в
равновесии. Определить массу бревна.
2.12. Поезд движется по закруглению радиусом 800 м со скоростью 72 км/ч. Определить,
на сколько сантиметров внешний рельс должен быть выше внутреннего. Расстояние
между рельсами по горизонтали равно 1,5 м.
2.13. Маленький шарик, привязанный к нити длиной 45 см, равномерно вращают в
вертикальной плоскости. При какой линейной скорости шарика его вес в нижней точке
траектории в три раза превышает вес в верхней точке?
3.14. Материальная точка массой 1 кг равномерно движется по окружности со скоростью
10 м/с. Найти изменение импульса за одну четверть периода.
3.15. Камень шлифовального станка радиусом 10 см вращается с частотой 50 об/с.
Обрабатываемая деталь прижимается к камню силой 100 Н, коэффициент трения 0,2.
Какова механическая мощность двигателя станка без учета потерь в механизме привода?
3.16. Тормозной путь автомобиля массой 1500 кг по сухому асфальту при начальной
скорости 54 км/ч оказался равным 45 м. Определить по этим данным среднюю силу
торможения. Ответ выразить в килоньютонах
3.17. Шарик массой 200 г упал с высоты 5 м на горизонтальную плита и отскочил от нее
на прежнюю высоту. Найдите величину изменения импульса шарика за время удара.
3.18. Конькобежец массой 75 кг, стоя на коньках на льду, бросает камень массой 6 кг со
скоростью 5 м/с под углом 600 к горизонту. Какую начальную скорость приобретет
конькобежец?
3.19. Автомобиль массой 2 т движется по горизонтальной дороге с ускорением 20 см/с2.
Какую мгновенную мощность должен развивать двигатель автомобиля в момент, когда
скорость равна 36 км/ч? Сопротивление движению не учитывать. Ответ выразить в
киловаттах.
3.20. Камень брошен под углом 300 к горизонту. Какую долю начальной кинетической
энергии составляет его кинетическая энергия в верхней точке траектории? Сопротивление
воздуха не учитывать.
3.21. Маленький шар массой 80 г подвешен на нити длиной 90 см. В шар попала летевшая
горизонтально пуля массой 20 г и застряла в нем. В результате нить с шаром отклонилась
от вертикали на 600. С какой скоростью летела пуля?
3.22. В опыте с «мёртвой петлей» шарик массой 500 г опущен с высоты h= 3R (где R –
радиус петли ). Определить силу давления шарика на опору в верхней точке петли. Шарик
считать материальной точкой.
3.23. Движущийся шар ударяет в неподвижный шар такой же массы, после чего шары
движутся как одно целое. Сколько процентов механической энергии перешло во
внутреннюю?
3.24. Два тела с одинаковой кинетической энергией 20 кДж, но разными массами
двигались перпендикулярно друг другу. Тела столкнулись и стали продолжать движение
как единое целое. Найти кинетическую энергию тела, образовавшегося после соударения.
Ответ выразить в килоджоулях.
4.25. Вычислить удельную теплоту парообразования воды, если при конденсации 50 г
водяного пара, взятого при 100 ◦С, и охлаждении полученной из него воды до 0 ◦С
выделилось 130 кДж теплоты. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг/моль). Ответ
выразить в (МДж/кг).
4.26. Начальная температура одного моля идеального газа равна 27 ◦С. При изобарном
расширении объём газа увеличился в 2 раза. Какую работу совершил газ при расширении?
Ответ выразить в килоджоулях (кДж).
4.27. Кусок льда массой 800 г, находившийся при температуре плавления, поместили в
котелок, содержавший 1 литр воды при температуре 100 ◦С. Какая температура (в
градусах Цельсия) установится в котелке после наступления равновесия, если
теплоёмкостью котелка и потерями тепла в окружающую среду пренебречь? Удельная
теплота плавления льда 336 кДж./кг, удельная теплоёмкость воды 4,2 кДж/(кг.К).
4.28. При нагревании 10 л воды до некоторой температуры требуется 1 кг угля или 2 кг
торфа. Сколько литров воды нагреется до такой же температуры, если использовать смесь
из 500 г угля и 500 г торфа?
4.29. Какова мощность идеального теплового двигателя, если каждую секунду он отдает
35 кДж холодильнику? Отношение абсолютных температур холодильника и нагревателя
0,7. Ответ дать к киловаттах.
4.30. Газ в исходном состоянии занимал объем 1,5 л под давлением 500 кПа. Его изобарно
нагрели, после чего изохорически охладили, так что давление упало до 400 кПа.
Механическая работа, совершенная газом в этих процессах, составила 1 кДж. Нарисуйте
эти процессы на PV-диаграмме и найдите конечный объем газа в литрах.
4.31. Свинцовая пуля пробивает деревянную стену, при этом скорость ее уменьшается от
400 м/с, до 300 м/с. Температура пули перед ударом 323К. Какая часть пули расплавилась?
Температура плавления свинца Т= 600 К, его удельная теплота плавления 2,5·104 Дж/кг,
удельная теплоёмкость 125 Дж/(кг·К). Считать, что все выделившееся количество тепла
получает пуля. Ответ выразить в процентах.
4.32. Два шара одинаковой массы с удельной теплоемкостью 250 Дж/кг·К движутся
навстречу друг другу со скоростями 2 м/с и 8 м/с. Найти изменение их температуры после
неупругого удара.
5.33. Емкость плоского воздушного конденсатора равна 500 пФ. Какой станет его
емкость, если расстояние между пластинами уменьшить вдвое и заполнить пространство
между ними парафином с диэлектрической проницаемостью 2,2? Ответ дать в
нанофарадах .
5.34. В плоский конденсатор с напряжением на пластинах 180 В и расстоянием между
ними 10 см влетает частица массой 1 мг с зарядом 2,5 нКл. Какое ускорение сообщит
частице поле конденсатора?
5.35. В двух вершинах равностороннего треугольника со стороной 0,5 м расположены два
одинаковых положительных заряда по 1 мкКл. Найти напряженность электрического поля
в третьей вершине треугольника. Ответ дать в киловольтах на метр.
5.36. . На расстоянии 2 м друг от друга в воздухе находятся два разноименных точечных
электрических заряда 16 нКл и – 6 нКл, Какова напряженность электрического поля в
точке, расположенной на середине этого расстояния? .
5.37. На нижней пластине плоского незаряженного конденсатора лежит заряженная
пылинка массой 3 мг. При подаче на конденсатор напряжения 48 В пылинка начинает
двигаться к верхней пластине и через 0,1 с долетает до нее. Расстояние между пластинами
4 см. Найти заряд пылинки ( в нанокулонах).
5.38. Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор параллельно его пластинам
посредине между ними. Расстояние между пластинами 10 мм, разность потенциалов 1мВ.
При какой минимальной скорости электрон вылетит из конденсатора, если длина его
пластин равна 30 см? Ответ дайте в километрах в секунду (км/с).
6.40. Аккумулятор с внутренним сопротивлением r = 0,08 Ом при токе I1 = 4 А отдает во
внешнюю цепь мощность P1 = 8 Вт. Какую мощность P2 отдаст он во внешнюю цепь при
токе I2 = 6 A?
6.41. Сопротивление обмотки электродвигателя 10 Ом, напряжение на ней 50 В. Какова
6.42. Вычислить ток короткого замыкания источника тока, если ток в цепи равен 0,2 А при
внешнем сопротивлении 16 Ом и 1,5 А при внешнем сопротивлении 1,7 Ом.
6.43. Резисторы R1=100 Ом и R2=400 Ом соединены параллельно и включены в сеть, при
этом по первому протекает ток 0,1 А . Какой ток потечет по этому резистору, если оба
резистора соединить последовательно и включить в ту же сеть?
6.44. При подключении к источнику тока потребителя в нем выделяется полезная
мощность 11,52 Вт и течет ток 1,2 А. При подключении другого потребителя ток в цепи
составил 0,8 А. Какова полная мощность в цепи во втором случае? Внутреннее
сопротивление источника тока равно 2 Ом.