Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2007, реальный вариант, вариант 045

40 задач

зад 1 Ускорение по графику скорости (A1)

Механика › КинематикаГрафики движения, путь как площадьРавноускоренное движениесложность 2/10

На графике приведена зависимость скорости тела от времени при прямолинейном движении. Определите ускорение тела.

Рисунок
  1. \(10\) м/с\(^2\)

  2. \(15\) м/с\(^2\)

  3. \(20\) м/с\(^2\)

  4. \(25\) м/с\(^2\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Ускорение равно отношению изменения скорости ко времени, то есть тангенсу угла наклона графика \(\upsilon(t)\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) \(20\) м/с\(^2\).

зад 2 Центростремительное ускорение (A2)

Механика › КинематикаДвижение по окружностиРадиус кривизны траекториисложность 1/10

Шарик движется по окружности радиусом \(r\) со скоростью \(\upsilon\). Как изменится центростремительное ускорение шарика, если радиус окружности уменьшить в 3 раза, оставив скорость шарика прежней?

  1. уменьшится в 1/9 раза

  2. увеличится в 3 раза

  3. уменьшится в 9 раз

  4. уменьшится в 3 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Центростремительное ускорение равно \(a = \upsilon^2/r\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) увеличится в 3 раза.

зад 3 Силы гравитации Земли и ракеты (A3)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силыЗакон всемирного тяготения, невесомостьсложность 1/10

Земля и ракета, стоящая на пусковой площадке, взаимодействуют гравитационными силами. Каково соотношение между модулями сил \(F_1\) действия Земли на ракету и \(F_2\) действия ракеты на Землю?

  1. \(F_1 > F_2\)

  2. \(F_1 \gg F_2\)

  3. \(F_1 = F_2\)

  4. \(F_1 < F_2\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Силы взаимодействия тел по третьему закону Ньютона равны по модулю и противоположны по направлению.

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) \(F_1 = F_2\).

зад 4 Сила тяготения двух шариков (A4)

Механика › ТяготениеЗакон всемирного тяготения, невесомостьсложность 2/10

Два маленьких шарика массой \(m\) каждый находятся на расстоянии \(r\) друг от друга и притягиваются с силой \(F\). Какова сила гравитационного притяжения двух других шариков, если масса каждого из них \(m/3\), а расстояние между ними \(r/3\)?

  1. \(F\)

  2. \(F/3\)

  3. \(3F\)

  4. \(F/27\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Закон всемирного тяготения: \(F = G\dfrac{m_1 m_2}{r^2}\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) \(F\).

зад 5 Давление воды на дне озера (A5)

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаДавление жидкостисложность 1/10

Давление, созданное водой на дне озера глубиной \(6\) м (атмосферное давление не учитывать), равно

  1. \(6\) кПа

  2. \(60\) кПа

  3. \(600\) кПа

  4. \(6\) МПа

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Гидростатическое давление \(p = \rho g h\); плотность воды \(\rho = 1000\) кг/м\(^3\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) \(60\) кПа.

зад 6 Кинетическая энергия шарика (A6)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системысложность 1/10

Шарику массой \(0{,}1\) кг, подвешенному на нити, сообщили скорость \(3\) м/с, направленную горизонтально. Чему равна кинетическая энергия шарика в этот момент времени?

  1. \(0{,}45\) Дж

  2. \(0{,}9\) Дж

  3. \(0{,}3\) Дж

  4. \(0{,}15\) Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Кинетическая энергия \(E_k = m\upsilon^2/2\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) \(0{,}45\) Дж.

зад 7 Разность фаз на волне (A7)

Колебания и волны › Механические волныБегущие волны, скорость волнсложность 2/10

На рисунке показан профиль бегущей волны в некоторый момент времени. Разность фаз колебаний точек 1 и 5 равна

Рисунок
  1. \(\pi/3\)

  2. \(\pi/2\)

  3. \(\pi\)

  4. \(2\pi\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Разность фаз точек, находящихся на расстоянии \(\Delta x\) друг от друга, равна \(2\pi\,\Delta x/\lambda\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

4) \(2\pi\).

зад 8 Силы натяжения нити (A8)

Механика › Кинематические связиНити и блокиДинамика блоков и нитейсложность 3/10

Два груза подвешены на достаточно длинной невесомой нерастяжимой нити, перекинутой через легкий блок (см. рисунок). Грузы удерживают неподвижно, а затем осторожно отпускают, после чего они движутся равноускоренно. За время \(t = 1\) с левый груз опустился на \(h = 2\) м. Определите силу натяжения нити, если масса правого груза равна \(m = 1\) кг. Трением пренебречь.

Рисунок
  1. \(4{,}3\) Н

  2. \(6\) Н

  3. \(14\) Н

  4. \(23{,}3\) Н

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Ускорение найдите из формулы пути при равноускоренном движении, затем запишите второй закон Ньютона для правого груза.

зад 9 Отношение масс платформы и снаряда (A9)

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсаБаллистика: бросок под угломсложность 3/10

Снаряд вылетает из ствола пушки, закреплённой на железнодорожной платформе вдоль рельсов, под углом \(60^\circ\) к горизонту. При каком отношении масс платформы с пушкой и снаряда скорость платформы в результате выстрела будет в 1000 раз меньше, чем скорость снаряда?

  1. \(25\)

  2. \(500\)

  3. \(1000\)

  4. \(2000\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Примените закон сохранения импульса в горизонтальном направлении.

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) \(500\).

зад 10 Давление газа при других параметрах (A10)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состояниясложность 2/10

При температуре \(T_0\) и давлении \(p_0\) 2 моль идеального газа занимают объём \(V_0\). Каково давление 1 моль газа при объёме \(V_0\) и температуре \(\dfrac12 T_0\)?

  1. \(2p_0\)

  2. \(p_0\)

  3. \(\dfrac12 p_0\)

  4. \(\dfrac14 p_0\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Используйте уравнение Клапейрона–Менделеева \(pV = \nu RT\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

4) \(\dfrac14 p_0\).

зад 11 Средняя энергия молекул газа (A11)

Термодинамика и молекулярная физика › Молекулярно-кинетическая теорияОсновное уравнение МКТУравнение состояниясложность 2/10

Концентрацию молекул идеального одноатомного газа уменьшили в 5 раз. Давление газа при этом возросло в 2 раза. Следовательно, средняя энергия хаотичного движения молекул газа

  1. увеличилась в 2 раза

  2. увеличилась в 10 раз

  3. уменьшилась в 5/2 раза

  4. уменьшилась в 10 раз

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Из основного уравнения МКТ \(p = nkT\) найдите, во сколько раз изменилась температура.

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) увеличилась в 10 раз.

зад 12 Парциальное давление пара (A12)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыВлажность воздуха, точка росыНасыщенный парсложность 2/10

Давление насыщенного водяного пара при температуре \(40\,^\circ\)С приблизительно равно \(6\cdot10^3\) Па. Каково парциальное давление водяного пара в комнате при этой температуре при относительной влажности \(30\,\%\)?

  1. \(2\cdot10^4\) Па

  2. \(1{,}2\cdot10^4\) Па

  3. \(3\cdot10^3\) Па

  4. \(1{,}8\cdot10^3\) Па

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Относительная влажность \(\varphi = p/p_{\text{нас}}\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

4) \(1{,}8\cdot10^3\) Па.

зад 13 Теплопередача в стальном цилиндре (A13)

Термодинамика и молекулярная физика › ТеплообменТеплопроводность, закон охлаждения Ньютонасложность 1/10

В стальном цилиндре теплопередача осуществляется преимущественно путём

  1. излучения

  2. конвекции

  3. теплопроводности

  4. излучения и конвекции

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В твёрдом теле перенос теплоты происходит без переноса вещества.

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) теплопроводности.

зад 14 Работа на $Tp$-диаграмме (A14)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаВнутренняя энергиясложность 2/10

На \(Tp\)-диаграмме показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа. Газ отдал 50 кДж теплоты. Работа внешних сил равна

Рисунок
  1. \(0\) кДж

  2. \(25\) кДж

  3. \(50\) кДж

  4. \(100\) кДж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Определите, какой это процесс на диаграмме, и примените первый закон термодинамики.

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) \(50\) кДж.

зад 15 Давление при добавлении газа (A15)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состояниясложность 2/10

В сосуде неизменного объёма находится идеальный газ в количестве 1 моль. Как изменится давление газа на стенки сосуда, если добавить в сосуд ещё 3 моль того же газа, а абсолютную температуру газа уменьшить в 2 раза?

  1. увеличится в 2 раза

  2. уменьшится в 2 раза

  3. увеличится в 1,5 раза

  4. уменьшится в 1,5 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Давление пропорционально числу молей и абсолютной температуре при неизменном объёме.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) увеличится в 2 раза.

зад 16 Взаимодействие заряженных шариков (A16)

Электростатика › Поле зарядовЗакон Кулонасложность 1/10

Два лёгких одинаковых шарика подвешены на шёлковых нитях. Заряд одного из шариков положителен. Какой рисунок правильно отображает его взаимодействие с отрицательно заряженным шариком?

Рисунок
  1. только А

  2. только Б

  3. А и В

  4. только В

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Разноимённые заряды притягиваются.

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) только Б.

зад 17 Знаки зарядов по силе (A17)

Электростатика › Поле зарядовНапряжённость поля, принцип суперпозицииЗакон Кулонасложность 2/10

На точечный положительный заряд \(q\), находящийся на одинаковом расстоянии от равных по модулю точечных зарядов \(q_1\) и \(q_2\), действует сила \(F\) (см. рисунок). Какие знаки имеют эти заряды?

Рисунок
  1. \(q_1 < 0\), \(q_2 < 0\)

  2. \(q_1 < 0\), \(q_2 > 0\)

  3. \(q_1 > 0\), \(q_2 > 0\)

  4. \(q_1 > 0\), \(q_2 < 0\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сложите силы, действующие на заряд \(q\) со стороны \(q_1\) и \(q_2\), по правилу параллелограмма.

зад 18 Ток через резистор в схеме (A18)

Электрические цепи › Постоянный токВычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочкиЗакон Ома, сопротивлениесложность 2/10

Сопротивление каждого резистора в схеме участка цепи на рисунке равно \(100\) Ом. Участок подключён к источнику постоянного напряжения \(24\) В выводами \(A\) и \(B\). Сила тока через резистор \(R_3\) равна

Рисунок
  1. \(80\) мА

  2. \(120\) мА

  3. \(200\) мА

  4. \(240\) мА

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Между точками \(A\) и \(B\) включены две параллельные ветви; найдите сопротивление каждой ветви и напряжение на ней.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) \(80\) мА.

зад 19 Теплота в последовательной цепи (A19)

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателиЗакон Ома, сопротивлениесложность 2/10

В шести одинаковых последовательно включённых резисторах за час выделяется количество теплоты \(Q\). Какое количество теплоты будет выделяться за час, если число резисторов и подводимое к ним напряжение уменьшить в 3 раза?

  1. \(\dfrac13 Q\)

  2. \(3Q\)

  3. \(\dfrac19 Q\)

  4. \(9Q\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Количество теплоты за время \(t\) равно \(Q = U^2 t/R\), а при последовательном соединении \(R = nR_0\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) \(\dfrac13 Q\).

зад 20 Магнитный поток через рамку (A20)

Магнетизм и индукция › Магнитное полеМагнитный потоксложность 2/10

Плоская рамка помещена в однородное магнитное поле, линии магнитной индукции которого перпендикулярны её плоскости. Если число витков рамки уменьшить в 2 раза, а индукцию магнитного поля в 4 раза увеличить, то магнитный поток через рамку

  1. уменьшится в 8 раз

  2. увеличится в 2 раза

  3. не изменится

  4. уменьшится в 2 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Магнитный поток через рамку равен \(\Phi = N B S\).

зад 21 Изменения в электромагнитной волне (A21)

Волновая оптика и электромагнитные волны › Электромагнитные волныЭлектромагнитные волны, излучениесложность 1/10

При распространении электромагнитных волн в вакууме происходят изменения

  1. напряжённости электрического и индукции магнитного полей

  2. только индукции магнитного поля

  3. только напряжённости электрического поля

  4. либо напряжённости электрического поля, либо индукции магнитного поля

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Электромагнитная волна — это связанные взаимно перпендикулярные переменные электрическое и магнитное поля.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) напряжённости электрического и индукции магнитного полей.

зад 22 Угол между лучами при отражении (A22)

Геометрическая оптика › ОтражениеПлоское зеркалосложность 1/10

Луч света падает на плоское зеркало. Угол между падающим лучом и зеркалом равен \(40^\circ\). Чему равен угол между падающим и отражённым лучами?

  1. \(40^\circ\)

  2. \(50^\circ\)

  3. \(90^\circ\)

  4. \(100^\circ\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Угол падения отсчитывается от перпендикуляра к зеркалу, а не от самого зеркала.

▶ОтветСкрыть
Ответ

4) \(100^\circ\).

зад 23 ЭДС источника тока (A23)

Электрические цепи › Постоянный токЭквивалентный источникАмперметры, вольтметры, мостысложность 2/10

Рассчитайте ЭДС источника тока с внутренним сопротивлением \(1\) Ом, если известно, что при подключении к нему резистора с неизвестным сопротивлением амперметр показывает \(2\) А, а идеальный вольтметр показывает \(8\) В (см. рисунок).

Рисунок
  1. \(6\) В

  2. \(8\) В

  3. \(10\) В

  4. \(12\) В

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

По закону Ома для полной цепи \(\varepsilon = U + Ir\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) \(10\) В.

зад 24 Период контура при переключении ключа (A24)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токЭлектромагнитные колебания, колебательный контурсложность 2/10

Как изменится период собственных электромагнитных колебаний в контуре (см. рисунок), если ключ \(K\) перевести из положения 1 в положение 2?

Рисунок
  1. уменьшится в 4 раза

  2. уменьшится в 2 раза

  3. увеличится в 2 раза

  4. увеличится в 4 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Период собственных колебаний \(T = 2\pi\sqrt{LC}\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) увеличится в 2 раза.

зад 25 Скорость отражённого света (A25)

Теория относительности › Релятивистская кинематикаПреобразования Лоренца, сложение скоростейсложность 2/10

В инерциальной системе отсчёта источник света движется со скоростью \(\upsilon\), а зеркало — со скоростью \(u\) навстречу ему. С какой скоростью в этой системе отсчёта распространяется свет, отражённый от зеркала?

Рисунок
  1. \(c - \upsilon\)

  2. \(c\)

  3. \(c + \upsilon\)

  4. \(c + \upsilon + u\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчёта.

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) \(c\).

зад 26 Отрыв электрона от атома водорода (A26)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроАтом Бора, спектрысложность 1/10

Атом водорода находится в состоянии с энергией \(E_1\). Энергия, необходимая для отрыва электрона от атома,

  1. больше \(E_1\)

  2. равна 0

  3. меньше \(E_1\)

  4. меньше \(E_1\), но больше \(E_1/2\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия отрыва электрона равна по модулю энергии связи, а \(E_1\) отрицательна.

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) больше \(E_1\).

зад 27 Период полураспада висмута (A27)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадсложность 2/10

Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер висмута \(^{211}_{83}\text{Bi}\) от времени. Чему равен период полураспада этого изотопа висмута?

Рисунок
  1. \(500\) мин

  2. \(750\) мин

  3. \(1000\) мин

  4. \(1200\) мин

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Период полураспада — время, за которое число нераспавшихся ядер уменьшается вдвое.

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) \(750\) мин.

зад 28 Продукт ядерной реакции (A28)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроЯдерные реакции, дефект масссложность 2/10

При захвате нейтрона \(^{1}_{0}n\) ядром алюминия \(^{23}_{13}\text{Al}\) образующееся ядро распадается на \(\alpha\)-частицу \(^{4}_{2}\text{He}\) и ядро

  1. \(^{23}_{11}\text{Na}\)

  2. \(^{24}_{12}\text{Mg}\)

  3. \(^{23}_{12}\text{Mg}\)

  4. \(^{20}_{11}\text{Na}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сохраняются суммарное массовое число и суммарный электрический заряд.

▶ОтветСкрыть
Ответ

4) \(^{20}_{11}\text{Na}\).

зад 29 Кинетическая энергия фотоэлектронов (A29)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектсложность 2/10

Красная граница фотоэффекта для натрия \(\lambda_{\text{кр}} = 540\) нм. С какой максимальной кинетической энергией вылетают фотоэлектроны из натриевого фотокатода, освещённого светом длиной волны \(\lambda = 450\) нм?

  1. \(2{,}75\) эВ

  2. \(2{,}30\) эВ

  3. \(0{,}46\) эВ

  4. \(0\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Уравнение Эйнштейна: \(\dfrac{hc}{\lambda} = A_{\text{вых}} + E_k\), где \(A_{\text{вых}} = \dfrac{hc}{\lambda_{\text{кр}}}\).

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) \(0{,}46\) эВ.

зад 30 Растяжение жгута (A30)

Экспериментальная физика › Практический турОбработка данных, линеаризация графиковИзмерения и погрешностисложность 2/10

Исследовалась зависимость растяжения жгута от приложенной силы.

В таблице приведены результаты соответствующих изменений. Погрешности измерений силы и длины жгута равны соответственно \(0{,}5\) Н и \(1\) мм. На основании этих результатов можно сделать вывод

\(F\), Н0246810
\(\Delta l\), см0\(0{,}4\)\(0{,}8\)\(1{,}3\)\(1{,}5\)\(2{,}1\)
  1. жёсткость жгута равна 200 Н/м

  2. закон Гука выполняется только при силах растяжения, меньших 4 Н

  3. жёсткость жгута сначала уменьшается, а при больших значениях \(\Delta l\) она увеличивается

  4. с учётом погрешностей измерений закон Гука выполняется при всех значениях силы

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сравните отношения \(F/\Delta l\) для разных точек с учётом погрешностей измерений.

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) закон Гука выполняется только при силах растяжения, меньших 4 Н.

зад 31 Подъём лифта с грузом на пружине (B1)

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединенияРавноускоренное движениесложность 3/10

Груз массой \(200\) г подвешен на пружине жёсткости \(100\) Н/м к потолку лифта. Лифт равноускоренно поднимается вверх. На какое расстояние поднимется лифт за \(2\) с, если при подъёме удлинение пружины равно \(2{,}5\) см, начальная скорость груза равна нулю?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите второй закон Ньютона для груза в системе отсчёта Земли: на груз действуют сила упругости и сила тяжести.

зад 32 Масса воды для превращения в лёд (B2)

Термодинамика и молекулярная физика › ТеплообменКоличество теплоты, уравнение теплового балансаПлавление и кристаллизациясложность 3/10

В калориметре находятся в тепловом равновесии вода и лёд. Какой должна быть максимальная масса воды, чтобы после опускания в калориметр болта, имеющего массу \(165\) г и температуру \(73\) К, вся вода превратилась в лёд? Удельная теплоёмкость материала болта \(500\) Дж/(кг\(\cdot\)К). Ответ выразите в граммах (г) и округлите до целых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Составьте уравнение теплового баланса с учётом теплоты кристаллизации воды.

зад 33 Удельный заряд частицы (B3)

Электростатика › Движение заряженных частицДвижение в электрическом полеПотенциал электрического полясложность 3/10

Заряженная частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов \(600\) кВ, приобрела скорость \(5{,}4\cdot10^6\) м/с. Определите удельный заряд частиц (отношение заряда частицы к её массе). Ответ выразите в мегакулонах на килограмм (\(10^6\) Кл/кг) и округлите до целого значения.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Работа электрического поля при ускорении частицы равна её кинетической энергии.

зад 34 Фокусное расстояние линзы очков (B4)

Геометрическая оптика › ЛинзыФормула линзы, увеличениесложность 3/10

Линза очков даёт резкое изображение окна на стене, когда расстояние от линзы до окна равно \(3\) м, а от линзы до стены равно \(1\) м. Найдите по этим данным фокусное расстояние линзы. Ответ выразите в сантиметрах (см).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Используйте формулу тонкой линзы \(\dfrac1F = \dfrac1d + \dfrac1f\).

зад 35 Доля энергии отдачи пушки (C1)

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсаМеханическая энергия, консервативные системысложность 5/10

Пушка, закреплённая на высоте \(5\) м, стреляет в горизонтальном направлении снарядами массой \(10\) кг. Вследствие отдачи её ствол, имеющий массу \(1000\) кг, сжимает на \(1\) м пружину жёсткостью \(6\cdot10^3\) Н/м, производящую перезарядку пушки. Какая доля энергии отдачи идёт на сжатие пружины, если дальность полёта снаряда равна \(600\) м?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Снаряд летит по законам горизонтального броска, а ствол откатывается с энергией, которая идёт на сжатие пружины и на остальное.

зад 36 Объём сосуда с одноатомным газом (C2)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаУравнение состояниясложность 4/10

В сосуде находится одноатомный идеальный газ, масса которого \(12\) г, а молярная масса \(0{,}004\) кг/моль. Вначале давление в сосуде было равно \(4\cdot10^5\) Па. В результате охлаждения температура газа понизилась до \(200\) К. Каков объём сосуда, если отданное газом при охлаждении количество теплоты \(7{,}5\) кДж?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Используйте уравнение состояния для начального состояния и первый закон термодинамики для изохорного охлаждения.

зад 37 Сопротивление якоря двигателя (C3)

Экспериментальная физика › Практический турИсследование установки, «процессы и измерения»Работа и мощность тока, нагревателисложность 6/10

Для выполнения исследования преобразования электрической энергии в механическую используются электродвигатель и редуктор (1), увеличивающий силу тяги. При сборке измерительной установки нить (2) от каретки (3) с грузом прикрепляется к валу редуктора, и при вращении вала каретка перемещается по направляющей. При прохождении каретки мимо датчика I секундомер (4) включается, при прохождении каретки мимо датчика II секундомер выключается. Дисплей (5) секундомера в этот момент показан слева от датчика II.

После измерения силы тока (6), напряжения (7) и времени ученик измерил с помощью динамометра силу трения скольжения каретки по направляющей. Она оказались равной \(0{,}4\) Н.

В данной установке за счёт энергии батарейки совершается работа силой упругости нити, нагреваются якорь электродвигателя и детали редуктора. Рассчитайте сопротивление якоря двигателя, если на нагревание деталей редуктора расходуется \(80\,\%\) работы источника во внешней цепи. Трением в двигателе можно пренебречь, а измерительные приборы считать идеальными.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите баланс энергии источника: часть работы идёт на нагрев деталей редуктора, часть — на работу силы упругости и нагрев якоря.

зад 38 Диаметр проволочки в клине (C4)

Волновая оптика и электромагнитные волны › ИнтерференцияТонкие плёнки, кольца НьютонаОпыт Юнга, две щелисложность 4/10

Между краями двух хорошо отшлифованных тонких плоских стеклянных пластинок помещена тонкая проволочка, противоположные концы пластинок плотно прижаты друг к другу (см. рисунок). На верхнюю пластинку нормально к её поверхности падает монохроматический пучок света длиной волны \(750\) нм. Определите диаметр проволочки, если на пластинке длиной \(10\) см наблюдаются интерференционные полосы, расстояние между которыми равно \(0{,}75\) мм.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Пластинки образуют воздушный клин; расстояние между соседними интерференционными полосами связано с углом клина и длиной волны.

зад 39 Энергия электронов при дифракции (C5)

Волновая оптика и электромагнитные волны › ДифракцияДифракционная решёткаЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 5/10

При исследовании структуры кристаллической решётки пучок электронов, имеющих одинаковую скорость \(\upsilon\), направляется перпендикулярно поверхности кристалла вдоль оси \(Oz\), как показано на рисунке. После взаимодействия с кристаллом отражённые от верхнего слоя электроны движутся в определённых направлениях, образуя дифракционные максимумы. В плоскости \(Ozx\) имеется такой максимум первого порядка. Какую энергию имеют падающие электроны, если первый дифракционный максимум наблюдается под углом \(\alpha = 50^\circ\) к оси \(Oz\), а период молекулярной решётки составляет \(0{,}215\) нм?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Условие главного максимума \(d\sin\alpha = k\lambda\); длину волны электрона найдите по формуле де Бройля \(\lambda = h/p\).

зад 40 Индукция магнитного поля для электронов (C6)

Магнетизм и индукция › Силы в магнитном полеСила Лоренца, движение частиц в магнитном полеФотоэффектсложность 6/10

Электроны, вылетевшие с катода фотоэлемента под действием света горизонтально в северном направлении, попадают в электрическое и магнитное поля. Электрическое поле направлено горизонтально на запад, а магнитное (с индукцией \(B\)) — вертикально вверх. Какой должна быть индукция магнитного поля, чтобы в момент попадания самых быстрых электронов в область полей действующая на них сила была направлена на восток? Работа выхода для вещества катода \(2{,}39\) эВ, частота света \(6{,}2\cdot10^{14}\) Гц. Напряжённость электрического поля \(3\cdot10^2\) В/м.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Максимальную кинетическую энергию электронов найдите по уравнению Эйнштейна для фотоэффекта, затем скорость; сила Лоренца зависит от направления скорости.

Источник: ЕГЭ по физике 2007, реальный вариант, вариант 045 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.