[latexpage]
Пока выкладываю первую часть, завтра, надеюсь, последует вторая. Много времени ушло на оформление и рисунки)))
Задача 1. Велосипедист едет по кольцевому велотреку диаметром 200 м с постоянной по модулю скоростью. За минуту он проезжает путь, равный трём диаметрам трека. Чему равен модуль ускорения велосипедиста?
Итак, его скорость равна
$$\upsilon=\frac{S}{t}=\frac{3D}{t}=\frac{3\cdot200}{60}=10$$
Определяем нормальное (центростремительное) ускорение:
$$a_n=\frac{\upsilon^2}{R}=\frac{100}{100}=1$$
Ответ: 1 м/с$^2$.
Задача 2. Тело массой 2 кг лежит на гладкой горизонтальной плоскости. В момент времени $t = 0$ к этому телу прикладывают две взаимно перпендикулярные силы $F_1$ и $F_2$, направленные горизонтально, модули которых изменяются со временем $t$ по законам $F_1 = 3t$ и $F_2 = 4t$, а направления не меняются. Определите модуль ускорения тела в момент времени $t = 4$ с.
Определим равнодействующую:
$$F=\sqrt{F_1^2+F_2^2}=\sqrt{9t^2+16t^2}=5t$$
Тогда через 4 с сила равна $F=5\cdot4=20$ Н, а модуль ускорения тела
$$a=\frac{F}{m}=\frac{20}{2}=10$$
Ответ: 10 м/с$^2$.
Задача 3. Модуль импульса частицы равен 10 кг ⋅ м/с, а её кинетическая энергия 25 Дж. Чему равен модуль скорости частицы?
$$p=m \upsilon=10$$
$$E_k=\frac{m\upsilon^2}{2}=25$$
Тогда
$$\upsilon=\frac{2E_k}{m\upsilon}=\frac{50}{10}=5$$
Ответ: 5 м/с.
Задача 4. К горизонтальной лёгкой рейке, лежащей на двух опорах А и В, в точке О прикреплён груз массой 10 кг. Длина отрезка ОА равна 4 м, длина отрезка ОВ равна 1 м. Определите модуль силы, с которой действует на рейку опора В.

К задаче 4
Обозначим силы. Рейка легкая – у нее силы тяжести нет. Так как нас интересует $N_B$, то уравнение моментов составим относительно точки $A$, чтобы эта неизвестная реакция опоры исчезла из уравнения.
$$mg\cdot OA=N_B\cdot(OA+OB)$$
$$100\cdot4=N_B\cdot5$$
$$N_B=80$$
Ответ: 80 Н.
Задача 5. На рисунке приведён график зависимости модуля средней скорости $\upsilon_p$ материальной точки от времени $t$ при прямолинейном движении. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

К задаче 5
1) Модуль ускорения точки равен 2 м/с$^2$.
2) Модуль ускорения точки равен 4 м/с$^2$.
3) За первые 3 с движения материальная точка проходит путь 8 м.
4) За первые 2 с движения материальная точка проходит путь 12 м.
5) Модуль начальной скорости материальной точки равен 1 м/с.
Сложное задание. Надо все время помнить, что есть средняя скорость, тогда будет несложно его решить. По графику видно, что начальная скорость равна 2 м/с. Так как при равноускоренном движении средняя скорость – это всегда полусумма конечной и начальной, то для $t=1$ запишем
$$\upsilon_{p1}=\frac{\upsilon_0+\upsilon_1}{2}=4$$
$$\upsilon_0+\upsilon_1=8$$
$$\upsilon_1=6$$
Следовательно, тело за 1 с увеличило свою скорость на 4 м/с, что говорит о том, что его ускорение 4 м/c$^2$.
Далее, если помнить, что по определению средняя скорость – это весь путь, деленный на все время, нетрудно вычислить:
$$ \upsilon_{p2}=\frac{S_2}{2}$$
$$S_2=2 \upsilon_{p2}=12$$
Ответ: 24
Задача 6. С края обрыва высотой 20 м бросают точечное тело с начальной скоростью 20 м/с под углом $30^{\circ}$ к горизонту. Определите, как изменятся через 2,5 с после начала полёта следующие величины: потенциальная энергия взаимодействия тела с Землёй и модуль проекции импульса тела на вертикальную плоскость.

К задаче 6
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Определим время подъема тела на максимальную высоту:
$$\upsilon_{0y}=\upsilon\sin{\alpha}$$
$$\upsilon_y=\upsilon_{0y}-gt$$
$$0=\upsilon\sin{\alpha}-gt$$
$$t=\frac{\upsilon\sin{\alpha}}{g}=\frac{20\cdot0,5}{10}=1$$
Тогда через 2 с тело вернется на уровень, с которого его бросили и далее будет падать ниже этого уровня. Поэтому его потенциальная энергия к моменту 2,5 с уменьшится.
Через 2 с модуль вертикальной проекции скорости точно такой же, как при броске. А через 2,5 с он уже больше, следовательно, проекция импульса на вертикальную плоскость также больше, чем при броске.
Ответ: 21
Задача 7. Небольшое тело массой m, лежащее на краю гладкой полусферической лунки радиусом R, соскальзывает в неё, не имея начальной скорости. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, при помощи которых их можно рассчитать.

К задаче 7
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
На краю лунки тело имеет потенциальную энергию $mgR$. Эта энергия станет кинетической внизу лунки: $mgR=\frac{m\upsilon^2}{2}$. Поэтому скорость равна $\upsilon=\sqrt{2gR}$. Ну а ускорение $a_n=\frac{\upsilon^2}{R}=\frac{2gR}{R}=2g$.
Ответ: А-4, Б – 1
Задача 8. Идеальный газ находится в закрытом сосуде при нормальном атмосферном давлении. При неизменной концентрации молекул средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул уменьшается на 2 %. Определите конечное давление газа.
Давление газа определяется формулой $p=nkT$. Если изменилась кинетическая энергия – следовательно, температура уменьшилась.
$$E_k=\frac{3}{2}kT$$
Таким образом, если кинетическая энергия снизилась на 2%, то и температура, а значит, и давление уменьшились тоже на 2%. Нормальное давление – 100 кПа, значит, стало 98 кПа.
Ответ: 98 кПа.
Задача 9. В гладкой горизонтальной трубе с площадью поперечного сечения 25 см$^2$ расположен поршень. Слева от поршня всё время поддерживается постоянное давление 200 кПа, а справа от него всё время поддерживается постоянное давление 400 кПа. В исходном состоянии к поршню прикладывают некоторую силу, удерживая его в равновесии. Какую работу нужно совершить для того, чтобы очень медленно переместить поршень на 10 см вправо?
Работать будет сила, которая уравновешивает давления.
$$F=\Delta p S=(4-2)\cdot10^5\cdot25\cdot10^{-4}=500$$
Ее работа
$$A=Fl=500\cdot0,1=50$$
Ответ: 50 Дж.
Задача 10. Относительная влажность воздуха при температуре 100 °С равна 50 %. Определите массу водяного пара в одном литре такого влажного воздуха. Ответ приведите в граммах, округлив до десятых долей.
При температуре кипения давление насыщенного пара равно атмосферному. То есть
$$\varphi=\frac{p}{p_0}\cdot100\%$$
$$\frac{p}{p_0}=0,5$$
$$p=5\cdot10^4$$
Тогда
$$pV=\frac{m}{M}RT$$
$$m=\frac{pVM}{RT}=\frac{5\cdot10^4\cdot1\cdot10^{-3}\cdot18\cdot10^{-3}}{8,31(100+273)}=2,90\cdot10^{-4}$$
Ответ: 0,3 г.
Задача 11. На pV-диаграмме представлен цикл идеальной тепловой машины (цикл Карно), совершаемый с постоянным количеством идеального газа.

К задаче 11
Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения.
1) Процессы 2–3 и 4–1 являются изотермическими.
2) Процессы 2–3 и 4–1 являются адиабатическими.
3) В процессе 3–4 газ не совершает работы.
4) В процессе 2–3 газ отдает некоторое количество теплоты.
5) В процессе 1–2 газ получает некоторое количество теплоты.
Утверждение 2 верно и опровергает 1. Так как 1-2 – изотермическое расширение, то работа газом совершается, значит, ему передают тепло извне, поскольку его внутренняя энергия неизменна.
Ответ: 25
Задача 12. На рисунке показаны pT-диаграммы двух циклических процессов, совершаемых с одним и тем же постоянным количеством идеального газа. Некоторая тепловая машина сначала осуществляет цикл 1− 2 − 3− 4 −1, а затем – цикл 5 − 6 − 7 −8 − 5 . Используя рисунок, определите, как изменятся указанные в таблице физические величины при переходе тепловой машины от функционирования по циклу 1− 2 − 3− 4 −1 к функционированию по циклу 5 − 6 − 7 −8 − 5 .

К задаче 12
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится;
2) уменьшится;
3) не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.
Перерисуем график в оси $pV$.

К задаче 12
Сразу видно, что работа за цикл – а она равна его площади – не изменилась, а вот в процессе изобарного сжатия она для этих циклов отличается. Это процессы 1-4 и 5-8, и работа в процессе 5-8 меньше, чем в процессе 1-4.
Ответ: 32
Задача 13. Положительный электрический заряд Q равномерно распределён по тонкому прямому отрезку. На продолжении этого отрезка находится точечный положительный заряд q (см. рисунок). Куда направлена относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) сила, действующая на заряд q со стороны заряда Q? Ответ запишите словом (словами).

К задаче 13
Так как заряды положительны, они будут отталкиваться. Сила направлена всегда вдоль прямой, на которой расположены точечные заряды. В данном случае распределенный заряд $Q$ можно считать точечным с точки зрения заряда $q$. Следовательно, сила направлена вправо.
Ответ: вправо.
Задача 14. Четыре конденсатора одинаковой электроёмкости C = 25 пФ соединены так, как показано на схеме. Определите электроёмкость полученной батареи конденсаторов.

К задаче 14
Два, включенных параллельно, сложатся, осталось посчитать последовательное соединение:
$$\frac{1}{C_0}=\frac{1}{2C}+\frac{1}{C}+\frac{1}{C}=\frac{5}{2C}$$
$$C_0=\frac{2C}{5}=0,4C=0,4\cdot 25=10$$
Ответ: 10 пФ.
Задача 15. Поток вектора магнитной индукции через некоторый проводящий контур изменяется от 10 мкВб до 30 мкВб. Сопротивление контура 5 Ом. Найдите модуль электрического заряда, который при этом протекает через контур.
$$E=\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$$
$$I=\frac{\Delta q}{\Delta t}=\frac{E}{R}=\frac{\Delta \Phi}{R\Delta t}$$
$$\Delta q=\frac{\Delta \Phi}{R}=\frac{20\cdot10^{-6}}{5}=4\cdot10^{-6}$$
Ответ: 4 мкКл.
Задача 16. Электрон влетает в пространство между пластинами плоского конденсатора со скоростью $\upsilon_0 = 4\cdot 10^7$ м/с (на рисунке показан вид сверху) на расстоянии $\frac{d}{ 2}$ от пластин. Расстояние между пластинами $d = 4$ мм, длина пластин $L = 6$ см, напряжение между ними 10 В.

К задаче 16
Выберите два верных утверждения.
1) Модуль напряжённости электрического поля в конденсаторе равен 2,5 кВ/м.
2) На электрон внутри конденсатора со стороны электрического поля будет действовать сила, всегда направленная вдоль отрицательного направления оси 0y .
3) В процессе движения электрона внутри конденсатора действующая на него со стороны поля электрическая сила не будет изменяться.
4) Траектория движения электрона в конденсаторе представляет собой прямую линию, направленную под углом к оси 0x .
5) Время, которое потребуется электрону для того, чтобы вылететь из конденсатора, равно 0,15 мкс.
Первое утверждение легко проверить:
$$E=\frac{U}{d}=\frac{10}{4\cdot10^{-3}}=2500$$
Первое – верно.
Второе тоже неверно, так как электрон – отрицательно заряженная частица, и его будет притягивать положительно заряженная верхняя пластина.
Третье верно.
Четвертое, очевидно, неверно, так как скорость вдоль оси $Oy$ электрон будет наращивать постепенно: его движение равноускоренное в этом направлении. И траектория обязана быть похожей на параболу.
Осталось проверить пятое.
$$t=\frac{L}{\upsilon_0}=\frac{0,06}{4\cdot10^7}=0,15\cdot10^{-8}$$
Неверно.
Ответ: 13
Задача 17. Плоский конденсатор заполнен непроводящим веществом с диэлектрической проницаемостью, равной 3, и подключён к источнику постоянного напряжения. Это вещество удаляют из конденсатора и взамен помещают между пластинами другой изолирующий материал с диэлектрической проницаемостью, равной 5. Как меняются в результате замены диэлектрика электрическая ёмкость конденсатора и заряд на его пластинах?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличивается;
2) уменьшается;
3) не изменяется.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.
Цифры в ответе могут повторяться.
Емкость конденсатора прямо зависит от качества диэлектрика.
$$C=\frac{\varepsilon_0 \varepsilon S}{d}$$
Поэтому она увеличится при его замене. Так как емкость увеличилась при том же напряжении, конденсатор теперь способен держать больший заряд.
Ответ: 11
Задача 18. На рисунке изображена схема электрической цепи, содержащей резистор сопротивлением $R = 2$ Ом, два резистора сопротивлением $2R$, незаряженный конденсатор ёмкостью 25 мкФ, ключ и источник постоянного напряжения с ЭДС 5 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением. Ключ замыкают. Установите соответствие между физическими величинами и их значениями через достаточно большое время после замыкания ключа.

К задаче 18
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Когда ключ замкнут, конденсатор начнет заряжаться и зарядится до $E$. Тогда ток в емкости прекратится. А напряжение будет, на каждой ветви – $E$. Так как оба резистора в нижней ветке обладают одинаковым сопротивлением, то падать на них будет по $\frac{E}{2}=2,5$ В. Ток в неразветвленной части цепи будет
$$I=\frac{E}{R_ob}=\frac{E}{\frac{4R\cdotR}{5R}}=\frac{25}{4R}=\frac{25}{8}$$
Ток поделится между ветвями как 4:1, сообразно сопротивлениям, поэтому в ветви с $R$ потечет $\frac{20}{8}$ А, а в ветви с сопротивлением $4R$ – $\frac{5}{8}$ А – то есть 0,625 А.
Ответ: 23
Задача 19. В ноябре 2016 г. в периодическую таблицу Менделеева был официально внесён новый химический элемент с порядковым номером 115 – он получил название «московий» (обозначается Mc). Атомная масса наиболее стабильного изотопа этого элемента (из ныне известных) равна 289. Сколько протонов и сколько нейтронов содержится в атомном ядре этого изотопа московия?
Протонов – 115, как и электронов, нейтронов тогда 289-115=174
Ответ: 115, 174 (возможно, в бланк записывается без запятой!)
Задача 20. Период полураспада элемента 1 в три раза больше периода полураспада элемента 2. За некоторое время число атомов элемента 1 уменьшилось в 8 раз. Во сколько раз за это же время уменьшилось число атомов элемента 2?
Раз число атомов уменьшилось втрое, значит, прошло три периода полураспада. Тогда для второго элемента – 9, и распалось в $2^9=512$ раз больше.
Ответ: в 512 раз(-а).
Задача 21. Установите соответствие между описанием ядерной реакции и видом радиоактивного распада, происходящего в ходе этой реакции. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Ответ: 13
Задача 22. Мультиметр – это современный комбинированный электроизмерительный прибор, объединяющий в себе несколько функций. В минимальном наборе он включает функции вольтметра, амперметра и омметра.

К задаче 22
Пользуясь фотографией, определите напряжение, измеряемое с помощью мультиметра, если погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления шкалы вольтметра.
Ответ: ( $80\pm5$) B.
Задача 23. Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно измерить сопротивление резистора. Для этого школьник взял исследуемый резистор, набор электрических проводов и вольтметр. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
1) амперметр
2) резистор с известным сопротивлением
3) второй вольтметр
4) конденсатор
5) источник напряжения
Очевидно, потребуется источник. И еще амперметр – измерить ток.
Ответ: 15
Задача 24. Как известно, Эдвин Хаббл установил, что Вселенная расширяется. Выберите два утверждения, которые правильно описывают это явление.
1) Образовавшееся во время Большого взрыва жёсткое гамма-излучение регистрируется орбитальными телескопами в виде гамма-вспышек.
2) Причиной расширения Вселенной является большое количество антиматерии в галактиках.
3) Расширение Вселенной происходит с ускорением.
4) Все звёзды в нашей Галактике удаляются от Солнца.
5) Расстояние между достаточно удалёнными друг от друга объектами Вселенной со временем увеличивается.
Что называется, без комментариев:
Ответ: 35
Комментариев - 10
А где можно увидеть разбор второй части?
Уже делаю.
А можно сделать разбор диагностической работы 11 класс от 27 апреля?
Пришлите ее, пожалуйста.
А как выглядит решение задачи №5 из второго варианта?
Сама удивляюсь: там тот же график, поэтому решение не может быть другим. Только в этом случае ответов там правильных нет…
Я тоже удивлен. СтатГрад дает ответы к №5 (2-ой вар.) 1 и 4. А теперь по задаче № 28. Если вес оболочек (27шт.) уменьшить в 3 раза (сделаем их в 3 раза тоньше), то подеъмная сила увеличится на 1/3 веса оболочек или на 2/3?
Если массу уменьшить втрое, то подъемная сила, думается мне, увеличится на 2/3.
Здравствуйте, есть ли разобранный вариант по физике 11 класса от 23 марта 2018 ?
Нет, к сожалению. Если скинете работу – может, сделаю.