АБИТУРИЕНТ – 2016

advertisement
Шифр____________
ОЛИМПИАДА ПО ФИЗИКЕ «АБИТУРИЕНТ – 2016 »
ВАРИАНТ I
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  10 23 ìîëü 1 ; универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/мольК;
Постоянная Больцмана k= 1,38  10 23 Äæ / Ê ;
1
Электрическая постоянная  0  8,85 1012Ô / ì ;
 9 109 Í  ì 2 / Êë 2 ;
4 0
Элементарный заряд å  1,6  10 19 Êë ;
масса электрона mе= 9,1  1031 кг ;
скорость света в вакууме ñ  3  108 ì / ñ ;
постоянная Планка h  6,63  10 34 Äæ  ñ ;
1 эВ= 1,6  10 19 Äæ ;
1а.е.м.= 1,66  10 27 êã ;
2,00  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. Среди перечисленных ниже терминов физическое явление указано под номером:
1) система отсчета; 2) перемещение; 3) сила; 4) материальная точка; 5) плавление.
А2. Кинематические уравнения прямолинейного движения двух тел имеют вид х1= 2 t +0,4 t2 (м) и х2=
6 t +2 t2 (м), где x и t – соответственно координата и время измерены в метрах и секундах. От момента
начала движения до момента встречи тел пройдет промежуток времени t ,равный:
1) 1 с 2) 2 с 3) 3 с 4) 5 с 5) 8 с.
А3. За третью секунду прямолинейного равноускоренного движения (без начальной скорости) тело
прошло путь s1 =5 м. Путь s2, пройденный телом от момента начала движения за промежуток времени
t = 2 с, равен: 1) 2 м; 2) 3 м; 3) 4 м; 4) 5м; 5) 6 м.
А4. Зависимость координаты х прямолинейно движущегося тела от времени t задана кинематическим
законом x(t) = Вt + Сt2 , где В = 6 м / с , С = 1 м / с 2 Тело остановилось в точке с координатой х, равной:
1) 1 м; 2) 3 м; 3) 5 м; 4) 6 м; 5) 9 м.
А5. Резиновый упругий шарик массой m = 0,10 кг падает без начальной скорости по вертикали с высоты
h = 0,20 м на горизонтальную поверхность и отскакивает от нее после абсолютно упругого удара. Если
длительность удара t = 0,040 с, то модуль средней силы нормальной реакции опоры  равен:
1) 10 Н; 2) 11 Н; 3) 15 Н; 4) 20 Н; 5) 25 Н.
А6. Однородный брусок погружен в сосуд, в котором содержится слой ртути плотностью 1=13,6
103кг/м3 и слой воды плотностью 2 = 1, 0 103 кг/м3. Если при этом брусок погружен в ртуть на 25 %
своего объема, а в воду на 50 % , то плотность материала3 бруска равна:
1) 3, 9 103кг/м3; 2) 4, 7 103кг/м3 3) 5, 1 103кг/м3; 4) 6, 0 103кг/м3; 5) 7, 8 103кг/м3.
А7. Если в некотором процессе все подведенное к идеальному одноатомному газу количество теплоты
идет только на изменение внутренней энергии, т.е. Q = U, то такой процесс является
1) адиабатическим; 2) изохорическим; 3) изотермическим; 4) изобарическим; 5) произвольным.
А8. На рисунке 1 представлен циклический процесс в осях V,T.
V
4
1
Идеальный газ, количество которого постоянно, переводят из
состояния 1 в состояние 2, затем в состояние 3 и 4, затем опять в
3
2
состояние 1. Максимальному значению давления газа р в процессе
T
рис. 1
соответствует значение: 1) р1; 2) р1 и р2; 3) р3; 4) р4; 5) р3 и р4.
А9. Температура газа t = 200С. Средняя кинетическая энергия к поступательного движения молекул газа равна:
1) 1,0  1021 Дж; 2) 2, 0  1021 Дж; 3) 4, 1  1021 Дж; 4) 6,1  1021 Дж; 5) 8, 5  1021 Дж.
А10. Носителем элементарного электрического заряда является:
Ԑ r
1) атом; 2) молекула; 3) фотон; 4) нейтрон; 5) электрон.
А11. Конденсатор емкостью С = 0,30 мкФ и резистор R= 5,0 Ом
соединены параллельно и подключены к источнику тока со внутренним
R
C
сопротивлением r =1,0 Ом (рисунок 2).Если ЭДС источника  =12 В, то
энергия W электростатического поля конденсатора равна:
рис. 2
1) 15 мкДж; 2) 18 мкДж; 3) 25 мкДж; 4) 28 мкДж; 5) 30 мкДж.
А12. В схеме на участке электрической цепи (рисунок 3), первый из двух идеальных амперметров А1
показывает силу тока I1 = 5,0 А; второй амперметр А2
R1
показывает силу тока I2 = 3,0 А. Если сопротивления
резисторов R1 = 40 Ом, R2 =20 Ом, то мощность Р3,
потребляемая сопротивлением R3, равна:
R2
1) 20 Вт; 2) 25 Вт; 3) 30 Вт; 4) 80 Вт; 5) 95 Вт.
А1
А2
А13. Электрон, который влетает перпендикулярно силовым
линиям в область однородного магнитного поля, будет
R3
двигаться: 1) равномерно и прямолинейно;
2) по винтовой линии; 3) по параболе; 4) по окружности;
рис. 3
5) прямолинейно равноускоренно.
А14. В катушке индуктивностью L= 0,40 Гн протекает электрический ток I1 =2,0 А. Сила тока равномерно
возрастает так, что за время t = 0,040 с, энергия магнитного поля увеличивается в 4 раза. Величина ЭДС
is самоиндукции, возникающая при этом в катушке равна:
1) 20 В; 2) 25 В; 3) 30 В; 4) 36 В; 5) 72 В.
А15. Импульс кванта электромагнитного излучения равен р = 2·10-27кг·м/с. Энергия W этого кванта
равна: 1) 9·10-19Дж; 2) 8·10-19Дж; 3) 7·10-19Дж; 4) 6·10-19Дж; 5) 5·10-19Дж.
А16. Предмет расположен на расстоянии d = 0,5 м от тонкой собирающей линзы с фокусным
расстоянием F = 40 см перпендикулярно ее главной оптической оси. Величина изображения предмета
равна H = 0,8м. Высота h предмета равна: 1) 0,1 м; 2) 0,2 м; 3) 0,3 м; 4) 0,4 м; 5) 0,5 м.
А17. Луч света падает под углом =00 на границу раздела двух сред (воздух – вода). Абсолютный
показатель преломления сред соответственно равен n1 = 1 и n2 = 1,33. Угол между лучом
преломленным в воде и перпендикуляром к границе раздела этих сред составляет:
1) 00, 2) 300; 3) 450; 4) 900; 5) 1800 .
А18. В результате ядерной реакции 147 N  24He17z O11H образовался изотоп кислорода с атомным
номером Z, равным: 1) 5; 2) 6; 3) 7; 4) 8; 5) 9.

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».
№
задани
я
А1
А2
А3
А4
А5
А6
ответ
замена
ответа
балл
№
задани
я
А7
А8
А9
А10
А11
А12
ответ
замена
ответа
№
балл задани
я
А13
А14
А15
А16
А17
А18
Сумма баллов по тесту А _____________________
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.
В1. Если тело массой m = 100г брошено со скоростью  0 = 10 м/с под углом  = 600 к

горизонту, то модуль изменения импульса p шарика за время подъема на
максимальную высоту равен … кг см/с.
В2. На одном конце легкого стержня длиной h = 10 см укреплен груз массой m = 0,4 кг.
Если ось вращения проходит через другой конец стержня, то система тел (стержень и
груз) вращается в вертикальной плоскости с угловой скоростью, модуль которой
соответствует  = 10 рад/с. Модуль силы F взаимодействия стержня и груза в верхней
точке траектории равен … Н.
В3. Брусок из состояния покоя начинает движение вверх по наклонной плоскости,
образующей угол =300 с горизонтом, под действием силы, модуль которой F = 12,2 Н,
направленной вверх вдоль наклонной плоскости. Коэффициент трения скольжения  =
0,11. Если за промежуток времени t=10 с сила F совершила работу А=92 Дж, то масса m
бруска равна … кг.
В4. Две шайбы массами m1=m2=120 г каждая скользят поступательно по гладкой
горизонтальной поверхности навстречу друг другу со
скоростями, модули которых соответственно 1 =10 м/с и  2
=20 м/с. Максимальное значение потенциальной энергии
W упругой деформации шайб при их центральном
абсолютно упругом ударе равно … Дж.
В5. На рисунке 4 изображен график зависимости давления
идеального газа от его абсолютной температуры в сосуде
объемом V = 0,3 м 2 . Количество газа в сосуде равно …
молей.
В6. Сопротивление спирали нагревателя R = 20 Ом. За промежуток времени Δt = 5,0 мин
нагреватель испаряет m = 100 г воды при температуре кипения. Удельная теплота
парообразования воды L  2,3МДж / кг . Сила постоянного тока, текущего по спирали
нагревателя I = 8,0 А. Коэффициент потерь нагревателя  … %.
В7. Тепловой двигатель совершает за цикл полезную работу A = 600 Дж, получая от
нагревателя Q1 = 4,8 кДж теплоты. Температура нагревателя в 2 раза больше
температуры холодильника. Коэффициент полезного действия  этого двигателя от
максимально возможного КПД max идеальной тепловой машины, которая работает по
циклу Карно, отличается в … раз (а).
В8. Сетчатка глаза реагирует на желтый свет с длиной волны  = 600 нм при средней
мощности падающего излучения  Р  =1,98 1018 Вт. При этом на сетчатку падает каждую
секунду число N, равное … фотонов.
В9. Три точечных электрических заряда q1 = q2 = q
и q3= 2q расположены в вакууме последовательно
в вершинах квадрата. График зависимости
потенциала  электростатического поля только
заряда q1 от расстояния имеет вид, изображенный
на рисунке 5. Если модуль напряженности
электростатического поля в центре квадрата
Е = 125 В/м, то длина а его стороны равна … см.
φ, В
16
12
8
4
0
2
1
рис. 5
3
4
r, см
В10. При подключении к источнику постоянного тока резистора R= 9,0 Oм сила тока в
цепи I = 1,0 А. Если сила тока короткого замыкания Iк.з.= 10 А, то максимальная мощность
Рmax тока, которую этот источник может отдать потребителю равна … Вт.
В11. Заряженная частица массой m = 2,0 10-10 кг и зарядом q=3,0 мКл, начальная
скорость которой  0 = 0 м/с, ускорилась в электрическом поле между точками с
разностью потенциалов . Затем она влетела в область пространства с однородными
электростатическим и магнитным полями. Линии напряженности электростатического
поля перпендикулярны как линиям индукции магнитного поля, так и вектору скорости
частицы. Модуль напряженности электростатического поля Е = 3,0 кВ/м, модуль
магнитной индукции В =100 мТл. Если в этой области частица движется прямолинейно и
равномерно, то ускоряющая разность потенциалов  равна … В.
В12. Зависимость тепловой мощности, отдаваемой электронагревателем в окружающую
среду от разности между температурой спирали Т и температурой окружающей среды Т0
имеет вид: Р =  (ТТ0), где  = 0,500 Вт/К. Зависимость сопротивления спирали от
разности этих температур выражается законом R=(1 c(ТТ0)), где  = 40,0 Ом, с =
10,010 3 К1. При силе тока в спирали I1=500 мА она нагревается до температуры t1 =
450С. Если сила тока в спирали I2 = 1,00 А, то температура t2 спирали равна … 0С.
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».
№
задани
я
ответ
замена
ответа
балл
№
задани
я
Ответ
замена
балл
ответа
№
задани
я
В1
В5
В9
В2
В6
В10
В3
В7
В11
В4
В8
В12
Сумма баллов по тесту В_______________________
Общий балл__________________________________
ответ
замена
балл
ответа
Download