Тапсырма 18 ЕГЭ по физикаға: ФИПИ шешімдері қадамдық жауаптарымен

Кинетическая энергия зависит от массы и скорости тела, а не от высоты над поверхностью Земли. Утверждение 1 неверно.$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$

Удельная теплота парообразования — это количество теплоты, необходимое для превращения в пар жидкости массой 1 кг при температуре кипения. Нагревание жидкости описывается другой величиной — удельной теплоёмкостью. Утверждение 2 неверно.$$Q = Lm$$

Утверждение 1 неверно. При равноускоренном движении ускорение постоянно и не изменяется с течением времени.$$a = \mathrm{const}$$

Утверждение 2 верно. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа определяется только его температурой. При изотермическом процессе температура постоянна, поэтому внутренняя энергия не изменяется.$$U = \frac{3}{2}\nu RT = \mathrm{const}$$

На диаграмме температура поверхности уменьшается слева направо. Спектральный класс $A$ расположен левее класса $G$, поэтому звёзды класса $A$ горячее звёзд класса $G$. Утверждение 1 неверно.

Бетельгейзе имеет радиус, почти в 1000 раз превышающий радиус Солнца. Такие звёзды относятся к сверхгигантам. Утверждение 2 верно.

В положении равновесия математического маятника его скорость максимальна. Центростремительное ускорение определяется формулой:$$a_{\text{ц}} = \dfrac{v^2}{l}$$

Следовательно, в положении равновесия центростремительное ускорение груза максимально. Утверждение 1 верно.

Проверим вторую космическую скорость Весты. При $M=3{,}0\cdot10^{20}\ \text{кг}$ и $R=265\ \text{км}$:$$v_2=\sqrt{\frac{2GM}{R}}\approx\sqrt{\frac{2\cdot6{,}67\cdot10^{-11}\cdot3{,}0\cdot10^{20}}{265\cdot10^3}}\approx1{,}2\ \text{км/с}$$

Скорость Весты значительно меньше $11\ \text{км/с}$, поэтому утверждение 1 қате.

При равномерном прямолинейном движении скорость постоянна, поэтому за равные промежутки времени тело совершает одинаковые перемещения. Утверждение 1 верно.$$\vec{v} = \mathrm{const}$$

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа прямо пропорциональна абсолютной температуре, а не обратно пропорциональна ей. Утверждение 2 неверно.$$\overline{E_k} = \dfrac{3}{2}kT$$

Утверждение 1 неверно: по третьему закону Ньютона силы взаимодействия равны по модулю и противоположны по направлению, но имеют одну и ту же природу.

Утверждение 2 неверно: при адиабатном расширении $Q=0$, поэтому газ не отдаёт окружающей среде количество теплоты.

Утверждение 1 неверно: максимальная сила трения покоя определяется формулой $F_{\text{тр max}}=\mu N$ и увеличивается с ростом силы нормального давления $N$.$$F_{\text{тр max}}=\mu N$$

Утверждение 2 неверно: в изохорном процессе для постоянной массы газа отношение давления к абсолютной температуре постоянно, а не их произведение.$$\dfrac{p}{T}=\mathrm{const}$$

Утверждение 1 неверно: на диаграмме Герцшпрунга — Рессела светимость не уменьшается однозначно при понижении температуры. Например, холодные сверхгиганты могут быть очень яркими.

Утверждение 2 неверно: большинство гигантов имеет спектральные классы от более горячих до холодных, но класс $O$ не является преобладающим среди гигантов.

При совпадении частоты вынуждающей силы с собственной частотой колебательной системы амплитуда вынужденных колебаний резко возрастает. Это явление называется резонансом.

Самопроизвольная передача теплоты происходит от более нагретого тела к менее нагретому и является необратимым процессом. Утверждение 2 неверно.

После одного полного оборота материальная точка возвращается в исходное положение. Начальный и конечный радиус-векторы совпадают, поэтому перемещение равно нулю.$$\vec{s}=\vec{r}_2-\vec{r}_1=0$$

Насыщенный пар находится в динамическом равновесии с жидкостью: среднее число испаряющихся молекул равно среднему числу конденсирующихся молекул. В утверждении 2 указано неравенство, поэтому оно неверно.

Увеличение скорости означает увеличение модуля вектора скорости. Тангенциальная составляющая ускорения при этом направлена в ту же сторону, что и скорость, поэтому утверждение 1 неверно.

При изохорном нагревании объём постоянен, поэтому работа газа равна нулю. Внутренняя энергия увеличивается за счёт переданной теплоты, а не за счёт работы газа. Утверждение 2 неверно.$$A = p\Delta V = 0$$

Звёзды спектрального класса $B$ имеют большую массу и светимость, чем звёзды класса $G$, поэтому быстрее расходуют ядерное топливо и меньше времени находятся на главной последовательности.

Следовательно, утверждение 1 дұрыс.

Утверждение 1 неверно: при равноускоренном движении скорость изменяется, поэтому перемещения за равные промежутки времени не одинаковы.

Утверждение 2 дұрыс: конвекция представляет собой перенос вещества потоками или струями.

Для двух материальных точек действует закон всемирного тяготения: модуль силы обратно пропорционален квадрату расстояния между точками.$$F = G\dfrac{m_1m_2}{r^2}$$

Давление насыщенного пара определяется температурой и не зависит от объёма, если пар остаётся насыщенным. Поэтому утверждение 2 верно.

Максимальная сила трения покоя определяется формулой:$$F_{\text{тр.пок}}^{\max}=\mu N$$

Следовательно, при постоянном коэффициенте трения её модуль прямо пропорционален силе нормального давления. Утверждение 1 верно.

Проверим утверждение 1. Объём планеты пропорционален кубу её диаметра. Отношение объёмов Нептуна и Урана равно:$$\frac{V_{\text{Нептун}}}{V_{\text{Уран}}}=\left(\frac{49528}{51118}\right)^3\approx 0{,}91$$

Объём Нептуна примерно равен 91% объёма Урана, а не составляет его десятую часть. Утверждение 1 неверно.

Проверим утверждение 1. Наклон оси вращения Сатурна составляет $26^\circ44′$, поэтому при движении по орбите освещённость его полушарий меняется. На Сатурне возможна смена времён года.

В утверждении 2 первая космическая скорость ошибочно отождествляется с ускорением свободного падения. Эти величины имеют разные физический смысл и единицы измерения.

Утверждение 1 неверно: температура Ригеля 11 200 К соответствует горячей звезде спектрального класса $B$, а не класса $M$.

Утверждение 2 верно: звёзды класса $K$ имеют меньшую массу и светимость, медленнее расходуют термоядерное топливо и поэтому находятся на главной последовательности дольше звёзд класса $A$.

Для полностью погружённого тела сила Архимеда определяется формулой $F_A = \rho g V$, поэтому при неизменных плотности жидкости и ускорении свободного падения она прямо пропорциональна объёму тела. Утверждение 1 верно.$$F_A = \rho g V$$

Конвекция связана с переносом вещества потоками и возможна в жидкостях и газах. В твёрдых телах конвекция не происходит. Утверждение 2 верно.