олимпиада по физике - Электронный абитуриент БГУИР

ОЛИМПИАДА ПО ФИЗИКЕ. ПЕРВЫЙ ЭТАП.
Инструкция для абитуриентов
Тест состоит из частей A и B. Задания, расположенные по
возрастанию уровня сложности, рекомендуется выполнять по порядку,
не пропуская ни одного, даже самого легкого. Если задание не удается
выполнить сразу, перейдите к следующему. Если останется время,
вернитесь к пропущенным заданиям. Во всех тестовых заданиях, если
специально не оговорено в условии, размерность числового ответа
приводить в СИ, сопротивлением воздуха при движении тел следует
пренебречь. При подстановке физических постоянных и иррациональных
чисел обязательно использовать только следующие значения:
 ускорение свободного падения
g = 10 м/с2;
 универсальная газовая постоянная
R = 8,3
Дж/мольК;
 плотность воды
 = 1000 кг/м3;
 коэффициент в законе Кулона
k = 9109 м/Ф;
 скорость света в вакууме
c = 3108 м/с;
 постоянная Авогадро
N А= 61023 моль1
;
 постоянная Планка
h = 6,6 10-34
Джс;
 элементарный электрический заряд
e = 1,610-19 Кл;
 энергия в 1 эВ
1 эВ = 1,6 10-19
Дж;
 молярная масса водорода (H2)
210-3 кг/моль;
 молярная масса гелия
410-3 кг/моль;
 числа
 =3,14;
2 =
10;
 квадратные корни
2 = 1,41; 3 =
1,73;
 в условии задания могут быть приведены дополнительные
значения физических постоянных.
Иррациональность в знаменателе необходимо устранять.
Пример:
6/2=62/2=4,23
Часть А
К каждому заданию части А даны пять ответов, из которых
только один является верным. Выполните задание, сравните
полученный ответ с предложенными. В бланке ответов рядом с
номером задания (А1–А18) впишите номер выбранного Вами в качестве
правильного ответа.
А1.
Тело, имея начальную скорость 1 м/с, двигалось равноускоренно и
достигло,
пройдя некоторое расстояние, скорости 7 м/с. Какова
скорость тела на половине этого расстояния?
1) 2,0 м/с; 2) 3 м/с; 3) 4 м/с; 4) 5 м/с; 5) 6 м/с.
А2.
Брусок массы m покоится на наклонной плоскости, составляющей
угол  с горизонтом. Коэффициент трения бруска о плоскость равен
 . Величина силы взаимодействия бруска с поверхностью наклонной
плоскости равна
1) mgsin  ;
2)  mgcos  ;
3) mg;
4) mgcos  ;
5)
mgcos  1   2 .
А3.
К концам нерастяжимой нити, перекинутой через неподвижный блок,
подвешены грузы 50 г и 75г. Блок висит на динамометре. Считая блок
и нить невесомыми, определить показание динамометра, когда грузы
пришли в движение.
1) 1 Н; 2) 1,2; 3) 1,25; 4) 0,75; 5) 1,15.
А4.
Скорость тела массой 2 кг меняется со временем t по закону: v=(4-3t)
м/с. Определить изменение мгновенной мощности результирующей
силы за вторую секунду движения.
1) 6 Вт; 2) 12 Вт; 3) -6 Вт; 4) 24Вт; 5) 18 Вт.
А5.
Груз массой 100 г свободно вращается в вертикальной плоскости. На
сколько отличаются силы натяжения нити при переходе груза из
самого нижнего положения в верхнее?
1) 2 Н;
2) 4 Н;
3) 6 Н;
4) 8 Н;
5) 1 Н.
А6.
Два точечных заряда +1 мкКл и +4 мкКл находятся в 12 метрах друг от
друга. Вычислить
потенциал электрического поля в точке где его
напряженность равна нулю.
1) 6,75 кВ;
2) 7,25 кВ;
3) 8.5 кВ;
4) 8,75 кВ;
5) 6,25 кВ.
А7.
Два конденсатора емкостями С1 =100 мкФ и С 2 =400 мкФ соединены
последовательно и подключены к источнику напряжения. Заряд
конденсатора С1 равен 2 мКл. Определить энергию конденсатора С 2 .
1) 2 мДж;
2) 3м Дж;
3) 4 мДж;
4) 5мДж;
5) 8 мДж.
А8.
Два источника тока с электродвижущими силами 3 В и 4 В соединены
параллельно и замкнуты на внешний резистор. Внутренние
сопротивления источников одинаковы и равны 1 Ом. При каком
сопротивлении резистора сила тока через первый источник равна
нулю?
1) 3 Ом;
2) 4 Ом;
3) 1 Ом;
4) 2 Ом;
5) 3,5 Ом.
А9.
Источник тока замкнут на реостат. Максимальная мощность во
внешней цепи достигается при силе тока 4 А. Определить силу тока
короткого замыкания.
1) 4 А;
2) 8 А;
3) 16 А;
4) 24 А;
5) 64 А.
А10. Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 500 В, попал в
перпендикулярное его скорости однородное магнитное поле с
индукцией 0,001 Тл. Найдите радиус кривизны траектории электрона.
Масса электрона 9 10 31 кг.
1) 50 мм;
2) 75 мм;
3) 100 мм;
4) 25 мм;
5) 125 мм.
А11. Замкнутая круглая катушка из 100 витков помещена в однородное
магнитное поле, параллельное ее оси. При изменении магнитной
индукции на 0,2 мТл через катушку проходит заряд 4 мКл. Чему равен
радиус катушки, если сопротивление единицы длины провода 0,1
Ом/м.
1) 2 см;
2) 3 см;
3) 4 см;
4) 5 см;
5)6 см.
А12. В сеть переменного тока подключена электропечь, сопротивление
которой 200 Ом. За 5 минут работы в ней выделяется 270 кДж
теплоты. Определите амплитуду силы тока, проходящего через печь.
1) 4,23 А;
2) 2,12 А;
3) 3 А;
4) 24 А; 5) 6 А.
А13. Во сколько раз плотность воздуха зимой при температуре - 23 0 С
больше плотности воздуха летом при температуре 27 0 С. Давление
постоянно.
1) 1,2;
2) 1,05;
3) 1,1;
4) 0,95;
5) 1,15.
А14. Определите температуру газа, находящегося в закрытом сосуде, если
при увеличении давления на 0,4 % первоначального давления
температура газа возрастает на 1 К.
1) 400 К;
2) 360 К;
3) 250 К;
4) 200 К;
5) 240 К.
А15. Два теплоизолированных сосуда соединены трубкой с закрытым
краном. В первом сосуде находится 2 моль гелия при температуре 200
К, а во втором – 3 моль гелия при температуре 300 К. Кран
открывают. Определите абсолютную температуру в сосудах.
1) 275 К;
2) 270 К;
3) 250 К;
4) 260 К;
5) 280 К.
А16. Предмет расположен на расстоянии 0,5 м от поверхности линзы с
оптической силой 2,5 дптр. Найдите минимальное расстояние, на
которое необходимо переместить предмет, чтобы получить
изображение, равное по значению первоначальному.
1) 0,75 м;
2) 0,5 м;
3) 0,25 м;
4) 0,2 м;
5) 0,4 м.
А17. Пучок лазерного излучения с длиной волны 3,3 10 7 м используется
для нагревания 1 кг воды с удельной теплоемкостью 4200 Дж / кг  К .
За какое время вода нагреется на 10 0 С, если лазер ежесекундно
испускает 10 20 фотонов, и все они поглощаются водой?
1) 200 с; 2) 600 с; 3) 700 с; 4) 820 с; 5) 210 с.
А18. Ядро радиоактивного элемента, претерпевает один  -распад и два  распада и превращается в ядро урана 239
92 U . Найдите зарядовое число
исходного радиоактивного ядра.
1) 88; 2) 90; 3) 91; 4) 92; 5) 94.
Часть B
Каждое задание части B решите в общем виде, подставьте
численное значение физических величин в полученное решение и
произведите численные вычисления. При выполнении теста B
пользоваться микрокалькулятором не рекомендуется. Размерность
численного результата следует приводить в СИ, если нет специальных
указаний в условии задачи. Округление численных результатов не
производить, если это не оговорено. Ответом должно быть число,
равное значению искомой величины. Ответ может быть в виде целого
числа или конечной десятичной дроби со своим знаком. Ответы
запишите в бланке рядом с номером задания (B1–B12). Единицы
измерения физических величин не пишите.
В1.
Велосипед движется со скоростью 10 м/с. С верхней точки переднего
колеса, диаметр которого 0,8 м, в направлении движения слетает капля
воды. Определите расстояние между каплей и точкой касания колеса
поверхности земли в момент падения капли на землю.
В2.
Две пружины соединили последовательно и растянули. Удлинение
пружины жесткостью 1000 Н/м составило 2 см. Найти в сантиметрах
деформацию другой пружины жесткость которой – 500Н/м.
В3. Два шара массами 3 кг и 2 кг движутся во взаимно перпендикулярных
направлениях со скоростями 1 м/с и 2 м/с. Определите количество
теплоты, выделившейся после абсолютно неупругого удара шаров.
В4.
Пуля, летящая со скоростью v 0 , пробила доску толщиной 3,6 см и
вылетела из нее со скоростью v  0,8v 0 . Какой максимальной толщины
доску она смогла бы пробить? Сила сопротивления доски постоянна.
В5.
На двух проводящих концентрических сферах с радиусами 20 см и 40
см находятся заряды – 2 мкКл и 4 мкКл. Определите заряд меньшей
сферы после того, как ее заземлили. Ответ дать в мкКл.
В6.
Сколько мегаджоулей электроэнергии необходимо затратить на
получение 330 кг меди, если напряжение на электролитической ванне
равно 0,4 В? Электрохимический эквивалент меди равен 3,3 10 7 кг/Кл.
В7. Невесомая квадратная рамка со стороной 10 см висит на нити так, что
верхняя половина рамки находится в однородном магнитном поле,
которое нарастает со скоростью 5 Тл/с. Сопротивление единицы длины
рамки 1 Ом/м. Найдите модуль силы натяжения нити через 0,4 с Ответ
выразить в миллиньютонах
В8. Поток электромагнитной индукции через площадку, расположенную в
магнитном поле, равен 0,3 Вб. Определите модуль изменения
магнитного потока при повороте площадки на 180 0 относительно оси,
лежащей в плоскости площадки.
В9.
Период колебаний пружинного маятника равен 4 с. Определите
амплитуду его колебаний, если наибольшая скорость груза маятника
равна 31,4 см/с.
В10. В ходе некоторого процесса давление и объем газа изменяются таким
образом, что PV 3 = const. Во сколько раз уменьшится внутренняя
энергия идеального одноатомного газа при увеличении объема вдвое?
Масса газа постоянна.
В11. При освещении металлической пластинки монохроматическим светом
задерживающая разность потенциалов равна 1,6 В. Во сколько раз надо
увеличить
длину волны падающего света, чтобы задерживающая
разность потенциалов равнялась 5,1 В? Работа выхода равна 1,9 эВ.
В12. Реактивный самолет пролетел со скоростью, в два раза превышающей
скорость звука, на высоте 5 км над наблюдателем. На каком расстоянии
от наблюдателя был самолет, когда человек услышал звук? Скорость
звука равна 330 м/с. Ответ дать в километрах.