Лицей БГУ Вступительное испытание по физике, 2016 г.
Утверждаю Ректор Белорусского государственного университета _____________________С.В.Абламейко “_____”____________________2016 г.
ФИЗИКА физический профиль Вариант А Вариант содержит 37 заданий и состоит из I части (задания 1-18), II части (задания 19-30), III части (задания 31-36) и IV части (одно комплексное задание). На выполнение всех заданий отводится 180 минут. Задания рекомендуется выполнять по порядку. Если какое-либо из них вызовет у Вас затруднение, перейдите к следующему. После выполнения всех заданий вернитесь к пропущенным. Прежде чем начать выполнение теста, определите вариант задания и сопоставьте его с вариантом, отмеченным в соответствующей области бланка ответов. В заданиях 1-36 допускается несколько правильных ответов. О наличии нескольких ответов сказано в условии задачи. В бланке ответов, рядом с номером задания, поставьте метку(метки), соответствующую(ие) выбранному вами ответу. Помните, экзаменационная комиссия проверяет только лист ответов, черновик не проверяется. Поэтому не забудьте перенести все свои ответы из черновика в бланк ответов до завершения вступительного испытания. При переносе правильных ответов из черновика в бланк ответов будьте внимательны! Исправления в бланке ответов не допускаются. При выполнении теста разрешается пользоваться калькулятором, который не относится к категории запрещенных средств хранения, приема и передачи информации. Во всех тестовых заданиях, если специально не оговорено в условии, сопротивлением воздуха при движении тел следует пренебречь. При расчетах принять: Модуль ускорения свободного падения g=10 м/с2 Памятка по заполнению бланка ответов. 1. Проверьте соответствие варианта задания вступительного испытания по физике (у Вас вариант А) и варианта, указанного в бланке ответов. 2. Выбирая правильный ответ, полностью заштрихуйте правильный вариант ответа в бланке ответов. Образец метки показан на рисунке 1. В случае, если в условии сказано, что необходимо выбрать два правильных ответа, заштрихуйте две метки. Образец выполнения задания с двумя правильными ответами представлен на рисунке 2. В задании 21 правильные ответы «С» и «D».
Рисунок 1
Рисунок 2
3. Исправление ошибочных меток в бланке ответов. Как было сказано ранее, исправление в бланке ответов не допускается. Однако в случае, если в бланке ответов была поставлена ошибочная метка, существует способ её замены. В каждом задании содержится бланк, который называется «Замена ошибочных ответов». Например, в первом задании отмечена метка «С», которая является ошибочной (рис.3), пусть правильный ответ в первом задании «В». В бланке ответов в дополнение к ошибочной метке «С» заштриховываем правильный ответ «B» (рис.4). Переходим на бланк «Замена ошибочных ответов» и также заштриховываем в первом задании правильный ответ «В» (рис.5). В итоге, после проверки, в качестве правильного будет засчитан ответ «B». В работе допускается до пяти замен меток.
Рисунок 3
Рисунок 4
Рисунок 5
1
Часть I (36 баллов) В заданиях части I допускается только один правильный ответ. В бланке ответов рядом с номером задания поставьте метку, соответствующую номеру выбранного вами ответа. Будьте внимательны! 1 Ддину бруска измеряют с помощью линейки. Запишите A. 7,5 см результат измерения, учитывая, что погрешность измерения B. (7,0±0,5) cм длины равна цене деления шкалы линейки. C. (7,50±0,25) cм D. (7,5±0,5) cм E. среди предложенных вариантов нет правильного ответа
2
В два одинаковых цилиндрических сосуда налили равное количество холодной и горячей воды (см. рисунок). В результате наблюдений было отмечено, что процесс испарения воды происходил в обоих сосудах, но горячая вода испарялась быстрее холодной. Какое утверждение подтверждается проведёнными наблюдениями?
A. Скорость испарения воды зависит от наличия в ней примесей. B. Скорость испарения воды увеличивается с увеличением её температуры. C. Скорость испарения жидкости зависит от площади её поверхности. D. Скорость испарения жидкости зависит от рода жидкости. E. среди предложенных вариантов нет правильного ответа
3
Необходимо экспериментально установить, зависит ли масса тела от вещества, из которого оно изготовлено. Имеется три набора металлических цилиндров из алюминия и меди. Какой набор можно использовать для опыта?
A. B. C. D. E.
4
Узкий стакан с холодной водой опустили внутрь термоса с горячей водой и двумя датчиками стали измерять температуру воды в обоих сосудах. На рисунке показан график зависимости температуры горячей и холодной воды от времени. Чему, вероятнее всего, будет равна температура горячей и холодной воды через 40 минут после начала исследования?
A. Температура горячей воды 50о; холодной 45о B. Температура и горячей, и холодной воды примерно 50о C. Температура горячей воды 55о; холодной 50о D. Температура горячей воды 40о; холодной 60о E. среди предложенных вариантов нет правильного ответа
2
А или Б А или В только А только Б среди предложенных вариантов нет правильного ответа
5
В таблице приведены результаты экспериментальных измерений площади поперечного сечения S, длины L и электрического сопротивления для трёх проводников, изготовленных из свинца или нихрома.
На основании проведённых измерений можно утверждать, что электрическое сопротивление проводника Линзой с минимальной оптической силой является линза А B C
6
A. зависит от материала проводника B. не зависит от материала проводника C. увеличивается при увеличении его длины D. уменьшается при увеличении его длины E. среди предложенных вариантов нет правильного ответа
D
7
Тело движется вдоль оси ОХ. На рисунке представлен график зависимости координаты x этого тела от времени . Движению с наибольшей по модулю скоростью соответствует участок графика
A. B. C. D. E.
AB BC CD DE среди предложенных вариантов нет правильного ответа
8
Шарик скатывается по наклонной плоскости из состояния покоя. Начальное положение шарика и его положения через каждую секунду от начала движения показаны на рисунке.
A. B. C. D. E.
0,04 м/с2 0,08 м/с2 0,4 м/с2 0,8 м/с2 среди предложенных вариантов нет правильного ответа
Ускорение шарика равно
3
9
Тело движется по окружности вокруг точки О с постоянной по модулю скоростью. Какая из стрелок 1,2,3 или 4 указывает направление ускорения этого тела в точке А?
A. B. C. D. E.
1 2 3 4 среди предложенных вариантов нет правильного ответа
10
Плот движется по реке со скоростью течения 3 км/час, человек движется перпендикулярно скорости течения со скоростью 4 км/ч относительно плота. Относительно берега человек движется со скоростью, равной по модулю.
A. B. C. D. E.
7 км/час 5 км/час 3 км/час 1 км/час среди предложенных вариантов нет правильного ответа
11
На левом рисунке представлены вектор равнодействующей всех сил, действующих на тело, и вектор скорости тела в инерциальной системе отсчета. Какой из четырёх векторов на правом рисунке указывает направление вектора ускорения тела в этой системе отсчета?
A. B. C. D. E.
1 2 3 4 среди предложенных вариантов нет правильного ответа
12
На рисунке представлен график зависимости модуля силы упругости некоторой пружины от её удлинения. Длина недеформированной пружины 20 см. Какой будет длина пружины, если на неё подействовали силой 40 Н?
A. B. C. D. E.
8 см 22 см 24 см 28 см среди предложенных вариантов нет правильного ответа
При измерении коэффициента трения брусок перемещали по горизонтальной поверхности стола и получили значение силы трения F1. Затем брусок стали перемещать, положив его на стол гранью, площадь которой в 3 раза больше, чем в первом случае, и получили значение силы трения F2. При этом сила трения F2
A. B. C. D. E.
равна F1 в 3 раза больше F1 в 3 раза меньше F1 в 9 раз больше F1 среди предложенных вариантов нет правильного ответа
13
4
14
На рисунке изображены четыре пары сферически симметричных тел, расположенных друг относительно друга на разных расстояниях между центрами этих тел.
A. B. C. D. E.
для пары А для пары Б для пары В для пары Г среди предложенных вариантов нет правильного ответа
Сила взаимодействия двух тел одинаковых масс M, находящихся на расстоянии R друг от друга, равна F0. Для какой пары тел сила гравитационного взаимодействия равна 4F0? 15
На рисунке представлен график зависимости скорости u движения автомобиля от времени t. Чему равна масса автомобиля, если его импульс через 3 с после начала движения составляет 4500 кг´м/с
A. B. C. D. E.
135 кг 150 кг 1350 кг 1500 кг среди предложенных вариантов нет правильного ответа
16
Какой из сплошных шаров, изготовленных из одного и того же материала, обладает максимальной потенциальной энергией?
A. B. C. D. E.
1 2 3 4 среди предложенных вариантов нет правильного ответа
5
17
Через неподвижные блоки (см. рисунок) перекинута невесомая нерастяжимая нить, к концам которой подвешены грузы равной массы m. Чему равна сила упругости нити?
18
Стеклянный сосуд (см. рисунок).
сложной
A. B. C. D. E.
формы
заполнен жидкостью
2mg mg 0,5 mg 0 среди предложенных вариантов нет правильного ответа
A. максимальное значение в точке А B. максимальное значение в точке Б C. одинаковое значение в точках А и Б D. одинаковое значение в точках А, Б и В E. среди предложенных вариантов нет правильного ответа
Давление, оказываемое жидкостью на дно сосуда, имеет Часть II (36 баллов) В заданиях части II допускается несколько правильных ответов. В бланке ответов рядом с номером задания поставьте метку (метки), соответствующую номеру выбранного вами ответа. Будьте внимательны! 19 Печь, используемая для нагревания вещества, имеет три A. Испарение олова режима работы: максимальной, средней и минимальной началось при мощности. В этой печи начинают нагревать 180 г олова, температуре t3. находящегося в твёрдом состоянии. После начала нагревания B. Работе печи с печь всё время остаётся включённой. На рисунке представлен максимальной график зависимости изменения температуры t олова от мощностью за первые 9 минут соответствует времени t. участок графика CD. C. Режиму минимальной мощности в течение первых 9 минут работы печи соответствует участок графика BC. D. Участок графика AB соответствует жидкому состоянию олова. E. Участок графика DF соответствует плавлению олова.
Выберите из предложенного перечня два верных утверждения.
6
20
На левой диаграмме показаны значения напряжения U между концами цилиндрических алюминиевых проводников 1 и 2 одинакового поперечного сечения, а на правой диаграмме – их длина l. Сравните силу тока I1 и I2 в этих двух проводниках.
A. B. C. D. E.
I1 = I2 /2 I1 = I2 I1 = 2 I2 I1 = 4 I2 среди предложенных вариантов нет правильного ответа
21
Каково показание идеального вольтметра в изображенном на рисунке участке цепи?
A. B. C. D. E.
16 В 24 В 48 В 96 В среди предложенных вариантов нет правильного ответа
22
На рисунке показана схема электрической цепи, где R1 = 2 Ом, R2 = 2 Ом, R3 = 3 Ом.
A. B. C. D. E.
P2 = P1 P2 = 2P1/3 P2 = 0,8 P1 P2 = 1,25 P1 среди предложенных вариантов нет правильного ответа
A. B. C. D. E.
10 м/с 13,7 м/с 13,9 м/с 14 м/с среди предложенных вариантов нет правильного ответа 0,5 м/с2 1 м/с2 2 м/с2 4 м/с2 среди предложенных вариантов нет правильного ответа
При разомкнутом ключе К во всей цепи выделяется мощность P1. После замыкания ключа мощность P2, выделяемая во всей цепи, Первую половину промежутка времени тело двигалось с постоянной скоростью, модуль которой u1 = 12 м/с, под углом a = 60° к заданному направлению, а вторую половину этого промежутка – под углом b = 150° к тому же направлению с постоянной скоростью, модуль которой u2 = 16 м/с. Найдите модуль средней скорости перемещения в течение всего промежутка времени. Материальная точка движется прямолинейно и равномерно со скоростью, модуль которой u = 2 м/с, в течение промежутка Dt=4с. времени Затем она получает ускорение, противоположное направлению движения. Определите модуль ускорения точки, если она вернулась в начальное положение через промежуток времени 2Dt после начала движения.
23
24
A. B. C. D. E.
7
25
26
27
28
8
Слева изображён график зависимости скорости движения тела от времени. На рисунке справа показаны два положения этого же тела в разные моменты времени при этом движении в выбранной системе отсчёта.
A. Ситуация, показанная на рисунке 2, относится к промежутку времени от 0 с до 20 с B. Ситуация, показанная на рисунке 2, относится к промежутку времени от 20 с до 35 с C. Ситуация, показанная на рисунке 2, относится к промежутку времени Выберите верные утверждения. от 35 с до 55 с D. Все утверждения неверны E. среди предложенных вариантов нет правильного ответа На горизонтальной шероховатой поверхности стола лежит брусок массой 500 г. К бруску прикрепляют динамометр и, прикладывая к нему некоторую силу, направленную вдоль поверхности стола, начинают перемещать брусок с постоянной скоростью 0,5 м/с.
Используя рисунок и приведённые данные, из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. A. Коэффициент трения между бруском и поверхностью стола равен 0,4. B. Если, прикладывая к динамометру силу, перемещать этот брусок с ускорением 1 м/с2, то показание динамометра будет равно 2,5 Н. C. Если показание динамометра увеличится в 2 раза, то брусок будет равномерно двигаться со скоростью 1 м/с. D. Если заменить брусок на другой, из того же материала, но вдвое большей массы, и приложить к динамометру такую силу, что его показание останется прежним, то скорость перемещения бруска по поверхности стола будет равна 0,25 м/с. E. При увеличении модуля силы, прикладываемой к динамометру, от значения 0 Н до значения 1 Н, модуль силы трения, возникающей между бруском и поверхностью стола, остаётся неизменным. Если период обращения искусственного спутника Земли A. в 2 раза увеличится в k=8 раз, то во сколько раз при этом увеличится B. в 4 раза радиус круговой орбиты спутника? C. в 8 раз D. в 16 раз E. среди предложенных вариантов нет правильного ответа Снаряд, импульс которого был направлен горизонтально, A. 1 разорвался на два осколка. Импульс одного осколка в момент B. 2 разрыва был направлен вертикально вниз (рис. 1). Какое C. 3 направление имел импульс другого осколка (рис. 2)? D. 4 E. среди предложенных вариантов нет правильного ответа
29
Маленький брусок, скользящий по гладкой горизонтальной поверхности со скоростью 6 м/с, въезжает на шероховатый участок. Какой путь пройдет брусок по шероховатому участку до остановки, если коэффициент трения равен 0,3?
A. B. C. D. E.
30
Сосновый брусок в форме прямоугольного параллелепипеда, имеющего размеры а=30см, b=20см и с=10см, начинают осторожно опускать в ванну с водой (как показано на рисунке). Плотность воды 1000кг/м3, плотность древесины 400кг/м3. Глубина погружения бруска в воду при плавании будет равна
A. B. C. D. E.
10 см 60 см 3м 6м среди предложенных вариантов нет правильного ответа 0,4 см 2 см 4 см 10 см среди предложенных вариантов нет правильного ответа
Часть III (12 баллов) В заданиях части III допускается один правильный ответ. В бланке ответов рядом с номером задания поставьте метку, соответствующую номеру выбранного вами ответа. Будьте внимательны! 31 На рисунке изображены точечный источник света , предмет и A. размеры тени будут экран, на котором получают тень от предмета. По мере уменьшаться удаления источника от предмета и экрана (см. рисунок). B. размеры тени будут увеличиваться C. границы тени будут размываться D. границы тени будут становиться более четкими E. среди предложенных вариантов нет правильного ответа
32
Изображением источника света S в зеркале M (см.рисунок) является точка
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. среди предложенных вариантов нет правильного ответа
9
33
34
35
На границе воздух-стекло световой луч частично отражается, частично преломляется (см.рисунок)
Угол преломления равен примерно На рисунке представлена картина магнитного поля от двух полосовых магнитов, полученная с помощью магнитной стрелки и железных опилок. Каким полюсам полосовых магнитов соответствуют области 1 и 2?
На рисунке изображены одинаковые электрометры, соединенные сухим стержнем. Из какого материала может быть сделан этот стержень?
А. Медь Б. Оргстекло
10
A. B. C. D. E.
70° 60° 30° 20° среди предложенных вариантов нет правильного ответа
A. 1 северному полюсу; 2 южному B. 1 южному; 2 северному полюсу C. и 1, и 2 северному полюсу D. и 1, и 2 южному полюсу E. среди предложенных вариантов нет правильного ответа
A. B. C. D.
только А только Б и А, и Б ни А, ни Б
36
Лампочка Л, рассчитанная на 4,5 В, работает в цепи (см.рис.) в оптимальном режиме. Амперметр в цепи идеальный. Каково сопротивление резистора?
A. B. C. D. E.
2,0 ом 2,25 ом 4,5 ом 9,0 ом среди предложенных вариантов нет правильного ответа
Часть IV (16 баллов) Теперь, когда вы ответили на все 36 вопросов (а даже если и не на все, главное, что дошли до последнего J), вам предстоит решить одну очень интересную задачу, экспериментальную проверку решения которой можно будет осуществить только после 1 июля 2016 года. А пока вы должны показать все ваши способности решать задачи по физике, продемонстрировать творческий подход и способность оперировать физическими моделями, умение проводить качественную и количественную оценку физических величин. Решение задачи оформляется в бланке ответов. Внимательно прочитайте вопросы и задания, представленные в бланке. Ответы впишите в соответствующие ячейки. В зависимости от задания в специально отмеченные области необходимо вписать физический закон, формулу, численное значение физической величины или построить график. А по итогам решения задачи у вас должен получиться неплохой комикс манга1 с физическим содержанием. Создай шедевр, почувствуй себя гэнсакуся (или, точнее, мангагэнсакуся).
Физика деноминации (физическая манга) Монета номиналом 50 копеек масса (m=3,95 г) налетает на монету номиналом 2 рубля (M=5,60 г). Постройте график зависимости отношения скорости пятидесятикопеечной монеты после соударения к её скорости до соударения v2/v1 от угла рассеивания q. (рисунок на обороте)
1
Ма́нга
(яп. 漫画, マンガ?, [ˈmɑŋgə]) ж., скл. — японские комиксы, иногда называемые комикку (コミック). Манга, в той форме, в которой она существует в настоящее время, начала развиваться после окончания Второй мировой войны, испытав сильное влияние западной традиции, однако имеет глубокие корни в более раннем японском искусстве. Художник, рисующий мангу, называется мангака, часто он же является и автором сценария. Если написание сценария берёт на себя отдельный человек, тогда такой сценарист называется гэнсакуся (или, точнее, манга-гэнсакуся).
11
12
