Физика ЕГЭ - банк заданий - страница 211

 В качестве рабочего тела в тепловой машине используется идеальный одноатомный газ, который совершает циклический процесс, состоящий из изобарного нагревания (1⇾2), изохорного охлаждения (2⇾3) и адиабатного сжатия (3⇾1). Известно, что работа, совершенная газом в изобарном процессе, в 4 раза больше работы, совершенной над газом при адиабатном сжатии. Определите КПД этой тепловой машины.

В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке А положительного, а к точке В отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением потребляемая мощность (тепловая мощность, выделяемая во внешней цепи) равна 7,2 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность равна 21,6 Вт. Укажите для обоих случаев подключения батареи, протекает ли ток через диод и каждый из резисторов или нет, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.

На горизонтальном столе находится брусок массой М = 1 кг, соединенный невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок, с грузом массой m = 500 г. На брусок действует сила величиной F = 8 Н, направленная под углом α = 30° к горизонту (см. рисунок). В момент начала движения груз находится на расстоянии L = 1 м от края стола.

Каков коэффициент трения между бруском и столом, если груз поднимается до края стола за время t = 2 с? Сделайте схематичный рисунок с указанием сил, действующих на брусок и груз. Трением в оси блока и трением о воздух пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

На фотографии изображена электрическая цепь. Начертите принципиальную схему этой электрической цепи. Опираясь на законы постоянного тока, объясните, как должны измениться (уменьшиться, увеличиться или остаться прежними) показания идеальных амперметра и вольтметра при замыкании ключа. Учесть внутреннее сопротивление батарейки, а сопротивлением подводящих проводов и ключа пренебречь.

На рисунке показана покоящаяся система тел, состоящая из неподвижного блока с перекинутой через него легкой и нерастяжимой нитью, к концам которой привязаны груз массой m = 0,8 кг и объемом V = 100 см³ и легкая пружина жесткостью k =100 Н/м. Эта система погружена в сосуд с жидкостью плотностью р = 900 кг/м^З. Нижний конец пружины прикреплен к дну сосуда. Как и на сколько изменится сила натяжения нити, действующая на пружину, если сосуд будет наполнен не первоначальной жидкостью, а таким же объемом воды? Считать, что трение в оси блока отсутствует.

В стакан налили 30 г заварки с температурой 20°С и добавили 170 г горячей воды с температурой 80°С. Чему равна температура получившегося чая? Теплоемкостью стакана и потерями тепла в окружающую среду пренебречь. Удельную теплоемкость заварки считать равной удельной теплоемкости воды.

Изменение состояния постоянной массы одноатомного идеального газа происходит по циклу, показанному на рисунке. При переходе из состояния 1 в состояние 2 газ совершает работу A₁₂ = 8 кДж. Какое количество теплоты газ отдает за цикл холодильнику?

К изолированному заряженному конденсатору с электроемкостью С = 1 нФ и зарядом q = 12 нКл параллельно подключили незаряженный конденсатор электроемкостью 2C. Найдите установившееся напряжение на первом конденсаторе.

Пластилиновый шарик в момент t = 0 бросают с горизонтальной поверхности с начальной скоростью v₀ = 12 м/с под углом α = 60° к горизонту. Одновременно с некоторой высоты над поверхностью Земли начинает падать из состояния покоя другой такой же шарик. Шарики абсолютно неупруго сталкиваются в воздухе. Сразу после столкновения скорость шариков направлена горизонтально. Через какое время после столкновения шариков они упадут на Землю? Сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Плоский воздушный конденсатор подключили к источнику постоянного напряжения и зарядили, а затем отключили от источника. После этого уменьшили расстояние между его пластинами в 1,5 раза. Во сколько раз при этом изменилась энергия электрического поля, накопленная конденсатором? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.