Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2009, реальный вариант, вариант 003

36 задач

зад 1 Скорость относительно (A1)

Механика › КинематикаОтносительность движения, сложение скоростейРавномерное движение, средняя скоростьсложность 1/10

Два автомобиля движутся по прямому шоссе: первый со скоростью \(\vec{v}\), второй со скоростью \((-4\vec{v})\) относительно шоссе. Скорость первого автомобиля относительно второго равна

  1. \(-5\vec{v}\)

  2. \(5\vec{v}\)

  3. \(3\vec{v}\)

  4. \(-3\vec{v}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость первого автомобиля относительно второго равна разности их скоростей относительно шоссе.

зад 2 Изменение ускорения (A2)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

В инерциальной системе отсчёта сила \(F\) сообщает телу массой \(m\) ускорение \(a\). Как изменится ускорение тела, если массу тела в 2 раза уменьшить, а действующую на него силу вдвое увеличить?

  1. увеличится в 4 раза

  2. уменьшится в 2 раза

  3. уменьшится в 4 раза

  4. увеличится в 2 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Воспользуйтесь вторым законом Ньютона: \(a = F/m\).

зад 3 Гравитационное притяжение (A3)

Механика › ТяготениеЗакон всемирного тяготения, невесомостьсложность 1/10

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 \(2m\), а расстояние между их центрами \(\frac{1}{2}r\)?

  1. \(2F\)

  2. \(4F\)

  3. \(8F\)

  4. \(16F\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила тяготения пропорциональна произведению масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между центрами.

зад 4 Неупругое столкновение (A4)

Механика › Законы сохраненияНеупругие столкновенияИмпульс, закон сохранения импульсасложность 2/10

Две тележки движутся навстречу друг другу с одинаковыми по модулю скоростями \(\upsilon\). Массы тележек \(m\) и \(2m\). Какой будет скорость движения тележек после их абсолютно неупругого столкновения?

  1. \(\frac{3}{2}\upsilon\)

  2. \(\frac{2}{3}\upsilon\)

  3. \(3\upsilon\)

  4. \(\frac{1}{3}\upsilon\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите закон сохранения импульса с учётом направлений скоростей тележек.

зад 5 Превращение энергии (A5)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системысложность 1/10

Тяжелый молот падает на сваю и вбивает её в землю. В этом процессе происходит преобразование

  1. потенциальной энергии молота в потенциальную энергию сваи

  2. кинетической энергии молота во внутреннюю энергию молота, сваи, почвы

  3. внутренней энергии молота в кинетическую и потенциальную энергию сваи

  4. внутренней энергии молота во внутреннюю энергию сваи и почвы

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Подумайте, какой вид энергии у молота перед ударом и во что она переходит при ударе.

зад 6 Амплитуда скорости (A6)

Колебания и волны › Механические колебанияГармонические колебаниясложность 1/10

Скорость тела, совершающего гармонические колебания, меняется с течением времени в соответствии с уравнением \(\upsilon = 2\cdot 10^{-2}\sin 3\pi t\), где все величины выражены в СИ. Амплитуда колебаний скорости равна

  1. \(2\cdot 10^{-2}\) м/с

  2. \(6\cdot 10^{-2}\) м/с

  3. \(3\) м/с

  4. \(3\pi\) м/с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Амплитуда скорости — это максимальное значение модуля \(\upsilon\), то есть множитель перед синусом.

зад 7 Жёсткость пружины (A7)

Колебания и волны › Механические колебанияПружинный маятник, массивная пружинаГармонические колебаниясложность 2/10

Подвешенный на пружине грузик совершает гармонические колебания. В таблице представлены координаты грузика через одинаковые промежутки времени. Масса грузика 100 г. Какова, примерно, жёсткость пружины?

\(t\), с\(0\)\(0{,}1\)\(0{,}2\)\(0{,}3\)\(0{,}4\)\(0{,}5\)\(0{,}6\)\(0{,}7\)
\(x\), см\(6\)\(3\)\(0\)\(3\)\(6\)\(3\)\(0\)\(3\)
  1. \(75\) Н/м

  2. \(50\) Н/м

  3. \(12{,}5\) Н/м

  4. \(25\) Н/м

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

По таблице определите период колебаний, затем воспользуйтесь связью периода с массой и жёсткостью пружины.

зад 8 Смесь газов (A8)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газГазовые смеси, парциальные давлениясложность 1/10

В сосуде находится смесь двух газов: \(0{,}5\) моль кислорода и \(4\) моль водорода. Каково соотношение масс \(m_1\) кислорода и \(m_2\) водорода в сосуде?

  1. \(m_1 = 2m_2\)

  2. \(8m_1 = m_2\)

  3. \(2m_1 = m_2\)

  4. \(m_1 = 8m_2\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Масса вещества равна произведению количества вещества на молярную массу.

зад 9 Теплообмен в твёрдых телах (A9)

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

Внутри твёрдых тел теплообмен осуществляется преимущественно путём

  1. конвекции

  2. теплопроводности и конвекции

  3. излучения и конвекции

  4. теплопроводности

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В твёрдых телах перенос вещества не происходит, поэтому конвекция невозможна.

зад 10 Энергия газа (A10)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиВнутренняя энергиясложность 1/10

Идеальный газ расширяется при постоянной температуре. Его внутренняя энергия при этом

  1. увеличивается или уменьшается в зависимости от скорости изменения объёма

  2. увеличивается

  3. уменьшается

  4. не изменяется

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры.

зад 11 Плавление серы (A11)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизацияНагреватели, КПД нагревасложность 2/10

В керамическую чашечку (тигель) опустили электрический термометр и насыпали кристаллической серы. После этого тигель поместили в печь. Диаграмма изменения температуры серы с течением времени показана на рисунке. Печь при постоянном нагреве передавала сере в среднем 1 кДж энергии в минуту.

Рисунок

Какое количество теплоты передано сере на участке её плавления?

  1. 6 кДж

  2. 2 кДж

  3. 10 кДж

  4. 4 кДж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

На участке плавления температура не меняется, а теплота равна мощности, умноженной на время.

зад 12 Утечка воздуха (A12)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыУравнение состояниясложность 2/10

В одном из опытов стали нагревать воздух в сосуде постоянного объёма. При этом температура воздуха в сосуде повысилась в 3 раза, а его давление возросло в 2 раза. Оказалось, что кран у сосуда был закрыт плохо, и через него просачивался воздух. Во сколько раз изменилась масса воздуха в сосуде?

  1. увеличилась в 6 раз

  2. уменьшилась в 6 раз

  3. увеличилась в 1,5 раза

  4. уменьшилась в 1,5 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите уравнение состояния \(pV = \frac{m}{M}RT\) и выразите массу через давление и температуру.

зад 13 Заряд в поле (A13)

Электростатика › Потенциал и энергияЭнергия поля, электрическое давлениесложность 1/10

При перемещении положительного электрического заряда в электростатическом поле из точки с потенциалом \(20\) В в точку с потенциалом \(12\) В совершается работа \(0{,}64\) Дж. Чему равно значение заряда?

  1. \(0{,}08\) Кл

  2. \(0{,}053\) Кл

  3. \(0{,}032\) Кл

  4. \(0{,}02\) Кл

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Работа равна произведению заряда на разность потенциалов.

зад 14 Время тока (A14)

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателисложность 1/10

Чему равно время прохождения тока силой \(5\) А по проводнику, если при напряжении на его концах \(120\) В в проводнике выделяется количество теплоты, равное \(540\) кДж?

  1. \(0{,}9\) с

  2. \(187{,}5\) с

  3. \(900\) с

  4. \(22500\) с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Используйте закон Джоуля–Ленца: \(Q = UIt\).

зад 15 Правило Ленца (A15)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкиВихревое электрическое поле, закон Фарадеясложность 2/10

На рисунке запечатлён тот момент демонстрационного эксперимента по проверке правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Южный полюс магнита находится вблизи сплошного металлического кольца. Коромысло с металлическими кольцами может свободно вращаться вокруг вертикальной опоры. Если теперь передвинуть магнит вправо, то ближайшее к нему кольцо будет отталкиваться от магнита. Это отталкивание — результат

Рисунок
  1. взаимодействия магнита с магнитным полем индукционного тока в кольце

  2. гравитационного взаимодействия магнита и кольца

  3. кулоновского взаимодействия зарядов в магните и кольце

  4. взаимодействия индукционных токов в магните и кольце

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Индукционный ток в кольце всегда направлен так, чтобы противодействовать причине, его вызвавшей.

зад 16 Контур с ключом (A16)

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 3 раза

  2. увеличится в 3 раза

  3. уменьшится в 9 раз

  4. увеличится в 9 раз

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Период собственных колебаний контура зависит от индуктивности и ёмкости: \(T = 2\pi\sqrt{LC}\).

зад 17 Дифракционная решётка (A17)

Волновая оптика и электромагнитные волны › ДифракцияДифракционная решёткасложность 2/10

Лучи от двух лазеров, свет которых соответствует длинам волн \(\lambda\) и \(0{,}5\lambda\), поочерёдно направляются перпендикулярно плоскости дифракционной решётки (см. рисунок). Расстояние между нулевым и первым дифракционным максимумами на удалённом экране

Рисунок
  1. в обоих случаях одинаково

  2. во втором случае в 4 раза больше

  3. во втором случае в 2 раза больше

  4. во втором случае в 2 раза меньше

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Положение первого максимума при малых углах пропорционально длине волны.

зад 18 Постулаты теории (A18)

Теория относительности › Релятивистская кинематикаПреобразования Лоренца, сложение скоростейсложность 1/10

Какое из следующих утверждений справедливо согласно специальной теории относительности?

  1. Для объяснения любого физического процесса все системы отсчёта равноправны.

  2. Объяснение любого физического процесса относительно и индивидуально для каждой инерциальной системы отсчёта.

  3. Для объяснения любого физического процесса все инерциальные системы отсчёта равноправны.

  4. Корректное объяснение любого физического процесса возможно только в инерциальной системе отсчёта.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните принцип относительности Эйнштейна: физические законы одинаковы во всех инерциальных системах отсчёта.

зад 19 Индуктивность катушки (A19)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токПереходные процессы в RL- и RLC-цепях, диод и катушкасложность 1/10

В цепи переменного тока напряжение на концах идеальной катушки изменяется с циклической частотой \(\omega = 48\) с\(^{-1}\). Амплитуда напряжения и силы тока соответственно равны \(U_m = 24\) В и \(I_m = 1\) А. Найдите индуктивность катушки.

  1. \(0{,}005\) Гн

  2. \(0{,}5\) Гн

  3. \(1\) Гн

  4. \(24\) Гн

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Для идеальной катушки амплитуды напряжения и тока связаны через индуктивное сопротивление \(\omega L\).

зад 20 Волновые свойства (A20)

Волновая оптика и электромагнитные волны › ИнтерференцияОпыт Юнга, две щелисложность 1/10

В соответствии с гипотезой, выдвинутой Луи де Бройлем, частицы обладают волновыми свойствами. Какое явление должно наблюдаться при прохождении потока электронов через две близко расположенные щели?

  1. интерференция

  2. отражение

  3. движение со скоростью, большей скорости света после прохождения щелей

  4. возникновение силы электрического притяжения между электронами

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните, какое явление наблюдается при сложении волн от двух когерентных источников.

зад 21 Два α-распада (A21)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадсложность 1/10

Ядро какого элемента образуется после двух последовательных \(\alpha\)-распадов из ядра \({}^{252}_{102}\mathrm{No}\)?

  1. \({}^{244}_{98}\mathrm{Cf}\)

  2. \({}^{248}_{98}\mathrm{Cf}\)

  3. \({}^{248}_{96}\mathrm{Cm}\)

  4. \({}^{248}_{100}\mathrm{Fm}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При одном \(\alpha\)-распаде массовое число уменьшается на 4, а зарядовое — на 2.

зад 22 Структура ядра (A22)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроЯдерные реакции, дефект массРадиоактивный распадсложность 1/10

В какой из строчек таблицы правильно указана структура ядра \({}^{17}_{9}\mathrm{F}\)?

\(p\) — число протонов\(n\) — число нейтронов
1)\(9\)\(8\)
2)\(9\)\(17\)
3)\(17\)\(9\)
4)\(17\)\(26\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Число протонов равно зарядовому числу ядра, а число нейтронов — разности массового и зарядового чисел.

зад 23 Альфа-излучение (A23)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадсложность 1/10

\(\alpha\)-излучением называют

  1. поток протонов

  2. поток электронов

  3. поток ядер гелия

  4. электромагнитные волны частотой свыше \(10^{20}\) Гц

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните, какие частицы составляют \(\alpha\)-частицу.

зад 24 Шкала термометра (A24)

Термодинамика и молекулярная физика › Молекулярно-кинетическая теорияОсновное уравнение МКТИзмерения и погрешностисложность 1/10

На рисунке показана часть шкалы комнатного термометра. Определите абсолютную температуру воздуха в комнате.

Рисунок
  1. \(21\,^{\circ}\)C

  2. \(22\,^{\circ}\)C

  3. \(275\) К

  4. \(295\) К

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Снимите показание по шкале термометра, затем переведите температуру в кельвины: \(T = t + 273\).

зад 25 Графики распада (A25)

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

Висмут \({}^{211}_{83}\mathrm{Bi}\) в результате радиоактивного распада переходит в радиоактивный изотоп таллия \({}^{207}_{81}\mathrm{Tl}\), который затем превращается в стабильный изотоп свинца \({}^{207}_{82}\mathrm{Pb}\). На рисунке приведены графики изменения числа атомов с течением времени. Какой график может относиться к изотопу висмута \({}^{211}_{83}\mathrm{Bi}\)?

Рисунок
  1. 1

  2. 2

  3. 3

  4. ни один из представленных графиков

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Число атомов исходного изотопа со временем убывает, а число атомов продукта распада сначала растёт.

зад 26 Газ в процессе (B1)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияВнутренняя энергиясложность 2/10

Идеальный одноатомный газ переходит из состояния 1 в состояние 2 (см. диаграмму). Масса газа не меняется. Как ведут себя перечисленные ниже величины, описывающие этот газ в ходе указанного на диаграмме процесса?

Рисунок

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ВеличиныХарактер изменения
А) давление газа1) увеличивается
Б) объём газа2) уменьшается
В) внутренняя энергия3) не изменяется
АБВ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Определите по диаграмме, как меняются давление и температура, а затем используйте уравнение состояния и формулу внутренней энергии одноатомного газа.

зад 27 Ядро при распаде (B2)

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

Как ведут себя перечисленные ниже характеристики атомного ядра при \(\beta^{-}\)-распаде? Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими ядро, и характером их изменения. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.

ВеличиныХарактер изменения
А) массовое число ядра1) не изменяется
Б) заряд ядра2) увеличивается
3) уменьшается
АБ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При \(\beta^{-}\)-распаде один нейтрон превращается в протон, электрон и антинейтрино.

зад 28 Бросок под углом (B3)

Механика › КинематикаБаллистика: бросок под угломВертикальное движение, свободное падениесложность 3/10

Небольшой камень бросили с ровной горизонтальной поверхности земли под углом \(60^{\circ}\) к горизонту. На какую максимальную высоту поднялся камень, если ровно через 1 с после броска его скорость была направлена горизонтально?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Горизонтальная составляющая скорости не меняется, а вертикальная уменьшается под действием силы тяжести.

зад 29 Таяние льда (B4)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизацияКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 2/10

В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент кусочки льда перестают таять. Первоначальная масса воды в калориметре \(330\) г, а в конце процесса таяния масса воды увеличилась. Насколько увеличилась масса воды, если первоначальная температура воды \(20\,^{\circ}\)C? Ответ выразите в граммах (г).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Тепло, отданное водой при охлаждении от начальной температуры до \(0\,^{\circ}\)C, идёт на таяние льда.

зад 30 Диаметр линзы (B5)

Геометрическая оптика › ЛинзыФормула линзы, увеличениеХод лучей в линзах, построениясложность 3/10

Пучок параллельных световых лучей падает перпендикулярно на тонкую собирающую линзу оптической силой \(4\) дптр. Экран, находящийся на расстоянии \(75\) см от линзы, освещён неравномерно. Каков диаметр линзы (в см), если внешний диаметр светлого кольца на экране \(12\) см?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Лучи, прошедшие через край линзы, пересекаются за экраном или перед ним в точке, положение которой определяется фокусным расстоянием.

зад 31 Схема с реостатом (C1)

Электрические цепи › Постоянный токАмперметры, вольтметры, мостыПравила Кирхгофасложность 5/10

На рисунке показана принципиальная схема электрической цепи, состоящей из источника тока с отличным от нуля внутренним сопротивлением, резистора, реостата и измерительных приборов — идеального амперметра и идеального вольтметра. Используя законы постоянного тока, проанализируйте эту схему и выясните, как будут изменяться показания приборов при перемещении движка реостата вправо.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Определите, как при перемещении движка меняется сопротивление участка цепи, и как это влияет на общий ток и напряжение на приборах.

зад 32 Плотности планет (C2)

Механика › ТяготениеСпутники, космические скоростиЗакон всемирного тяготения, невесомостьсложность 4/10

Радиус планеты Плюк в 2 раза меньше радиуса Земли, а период обращения спутника, движущегося вокруг Плюка по низкой круговой орбите, совпадает с периодом обращения аналогичного спутника Земли. Чему равно отношение средних плотностей Плюка и Земли? Объём шара пропорционален кубу радиуса (\(V \sim R^3\)).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Для спутника на низкой орбите второй закон Ньютона даёт связь периода с плотностью планеты: \(T^2 \rho = \text{const}\).

зад 33 Внутренняя энергия (C3)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газСосуды с поршнями, газ и пружинаВнутренняя энергиясложность 4/10

В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Во время опыта газ сжали и охладили так, что его объём уменьшился в 4 раза, а абсолютная температура стала меньше в 6 раз. Оказалось, однако, что газ мог просачиваться сквозь зазор вокруг поршня, и за время опыта давление газа снизилось в 3 раза. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия газа в цилиндре?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа равна \(\frac{3}{2}\nu RT\); сравните количество вещества и температуру в начале и в конце.

зад 34 Установка с блоком (C4)

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателиРабота и мощностьсложность 5/10

Для исследования преобразования электрической энергии в механическую была собрана установка, представленная на фотографии: один конец нити (1) укреплён на валу электродвигателя (2), другой перекинут через неподвижный блок, и к нему привязан груз (3) массой \(0{,}1\) кг. За какое время этот груз поднимется на высоту \(0{,}4\) м, если при напряжении, зафиксированном вольтметром (4), и силе тока, зафиксированной амперметром (5), КПД устройства равен \(5\%\)? Полезной считается работа по подъёму груза.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Полезная работа равна \(mgh\), а полная работа тока за время \(t\) равна \(UIt\); КПД — их отношение.

зад 35 Проводник в поле (C5)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкиСила Амперасложность 4/10

Горизонтально расположенный проводник длиной \(1\) м движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна \(0{,}5\) Тл и направлена перпендикулярно проводнику и скорости его движения (см. рисунок). При начальной скорости проводника, равной нулю, проводник переместился на \(1\) м. ЭДС индукции на концах проводника в конце перемещения равна \(2\) В. Каково ускорение проводника?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

ЭДС индукции в движущемся проводнике равна \(\mathcal{E} = Blv\); скорость найдите из ЭДС, а ускорение — из формулы пути при равноускоренном движении.

зад 36 Ионизация водорода (C6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроАтом Бора, спектрыЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 5/10

В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (\(E_1 = -13{,}6\) эВ) поглощает фотон излучения длиной волны \(\lambda = 80\) нм. С какой примерно скоростью движется вдали от ядра электрон, вылетевший из атома в результате ионизации? Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия фотона уходит на работу ионизации и на кинетическую энергию электрона: \(\frac{hc}{\lambda} = |E_1| + \frac{mv^2}{2}\).

Источник: ЕГЭ по физике 2009, реальный вариант, вариант 003 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.