Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2009, реальный вариант, вариант 106

36 задач

зад 1 График скорости (A1)

Механика › КинематикаГрафики движения, путь как площадьГрафические методысложность 1/10

На рисунке приведен график зависимости проекции скорости тела от времени.

Рисунок

График зависимости от времени проекции ускорения этого тела \(a_x\) в интервале времени от 12 до 15 с совпадает с графиком

Рисунок

Варианты ответа 1)–4) — на рисунке.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

На участке постоянной скорости ускорение равно нулю, на участке наклонной прямой — постоянно.

зад 2 Силы Земли и самолета (A2)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

Земля и самолет, стоящий на взлетной полосе, взаимодействуют гравитационными силами. Каково соотношение между модулями сил \(F_1\) действия Земли на самолет и \(F_2\) действия самолета на Землю?

1) \(F_1 < F_2\)  2) \(F_1 = F_2\)  3) \(F_1 \gg F_2\)  4) \(F_1 > F_2\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Силы взаимодействия тел подчиняются третьему закону Ньютона.

зад 3 Трение бруска (A3)

Механика › ДинамикаСила трения: покой и проскальзываниеБрусок на доскесложность 1/10

Деревянный брусок массой \(m\), площади граней которого связаны отношением \(S_1 : S_2 : S_3 = 1 : 2 : 3\), скользит равномерно по горизонтальной шероховатой опоре, соприкасаясь с ней гранью площадью \(S_1\), под действием горизонтальной силы \(F\). Каков коэффициент трения бруска об опору?

1) \(\dfrac{F}{mg}\)  2) \(\dfrac{2F}{mg}\)  3) \(\dfrac{3F}{mg}\)  4) \(\dfrac{6F}{mg}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При равномерном движении сила трения равна приложенной горизонтальной силе; площадь соприкосновения на силу трения не влияет.

зад 4 Тележки после столкновения (A4)

Механика › Законы сохраненияНеупругие столкновенияИмпульс, закон сохранения импульсасложность 1/10

Две одинаковые тележки движутся в одну сторону. Скорость одной из тележек \(2\upsilon\), другой \(\upsilon\). Скорость движения тележек после их неупругого столкновения равна

1) \(\upsilon\)  2) \(\dfrac{1}{3}\upsilon\)  3) \(3\upsilon\)  4) \(\dfrac{3}{2}\upsilon\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите закон сохранения импульса для системы тележек до и после слипания.

зад 5 Падение тела (A5)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системыВертикальное движение, свободное падениесложность 1/10

Свободно падающее с нулевой начальной скоростью тело массой 1 кг перед ударом о Землю имело кинетическую энергию 200 Дж. С какой высоты упало тело? Сопротивлением воздуха пренебречь.

1) 2000 м  2) 200 м  3) 20 м  4) 2 м

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Кинетическая энергия у поверхности равна убыли потенциальной энергии.

зад 6 Амплитуда скорости (A6)

Колебания и волны › Механические колебанияГармонические колебаниясложность 1/10

Скорость тела, совершающего колебательное движение, задана уравнением: \(\upsilon_x = a\cos\left(bt + \dfrac{\pi}{2}\right)\), где \(a = 5\) см/с, \(b = 3\) с\(^{-1}\). Чему равна амплитуда скорости?

1) 0,05 м/с  2) 2 м/с  3) \(\dfrac{1}{2}\pi\) см/с  4) 6 см/с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Амплитуда скорости — это коэффициент перед косинусом.

зад 7 Кубик и две пружины (A7)

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединенияЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

К системе из кубика массой 1 кг и двух пружин приложена постоянная горизонтальная сила \(\vec F\) (см. рисунок). Между кубиком и опорой трения нет. Система покоится. Удлинение первой пружины равно 2 см. Вторая пружина растянута на 3 см. Жесткость первой пружины \(k_1 = 600\) Н/м. Модуль силы \(\vec F\) равен

Рисунок

1) 7,2 Н  2) 12 Н  3) 18 Н  4) 30 Н

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Система покоится: сила \(\vec F\) уравновешена силой упругости одной из пружин.

зад 8 Агрегатное состояние (A8)

Термодинамика и молекулярная физика › Молекулярно-кинетическая теорияАтомы и молекулы, оценкисложность 1/10

Частицы вещества находятся в среднем на таких расстояниях друг от друга, при которых силы притяжения между ними незначительны. В этом агрегатном состоянии вещество

1) сохраняет свою начальную форму
2) практически не сжимается
3) не сохраняет форму, но сохраняет начальный объем
4) занимает весь предоставленный объем

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните свойства газа: межмолекулярное взаимодействие почти отсутствует.

зад 9 Изотермическое сжатие (A9)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиЦиклы, работа в циклеИзопроцессысложность 2/10

На рисунке приведен цикл, осуществляемый с идеальным газом. Изотермическому сжатию соответствует участок

Рисунок

1) AB  2) BC  3) CD  4) DA

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При изотермическом процессе \(pV = \mathrm{const}\); на графике \(p(T)\) это прямая, проходящая через начало координат.

зад 10 Остывание детали (A10)

Термодинамика и молекулярная физика › ТеплообменКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 1/10

Температура железной детали массой 200 г снизилась с \(70^\circ\)C до \(50^\circ\)C. Какое количество теплоты отдала деталь?

1) 256 Дж  2) 2,56 кДж  3) 128 Дж  4) 1,28 кДж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Количество теплоты \(Q = cm\Delta T\), удельная теплоёмкость железа — из справочных данных.

зад 11 Работа газа (A11)

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

В процессе эксперимента газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное 10 кДж. При этом внутренняя энергия газа увеличилась на 30 кДж. Следовательно, газ сжали, совершив работу

1) 10 кДж
2) 20 кДж
3) 30 кДж
4) 40 кДж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Первый закон термодинамики: \(\Delta U = Q + A\), где \(Q\) — теплота, полученная газом.

зад 12 Масса воздуха (A12)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состояниясложность 2/10

В стеклянный сосуд закачивают воздух, одновременно нагревая его. При этом температура воздуха в сосуде повысилась в 3 раза, а его давление возросло в 5 раз. Во сколько раз увеличилась масса воздуха в сосуде?

1) в 3 раза  2) в 5 раз  3) в 15 раз  4) в \(\dfrac{5}{3}\) раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Используйте уравнение состояния \(pV = \dfrac{m}{M}RT\) при постоянном объёме сосуда.

зад 13 Силы взаимодействия зарядов (A13)

Электростатика › Поле зарядовЗакон Кулонасложность 1/10

Как изменятся силы взаимодействия двух точечных зарядов, если расстояние между ними увеличить в 4 раза, а каждый заряд увеличить в 2 раза?

1) увеличатся в 4 раза
2) уменьшатся в 4 раза
3) увеличатся в 2 раза
4) уменьшатся в 2 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Закон Кулона: \(F = k\dfrac{|q_1||q_2|}{r^2}\).

зад 14 Вольтметр у резистора (A14)

Электрические цепи › Постоянный токАмперметры, вольтметры, мостыЗакон Ома, сопротивлениесложность 2/10

На фотографии – электрическая цепь. Показания включенного в цепь амперметра даны в амперах.

Рисунок

Какое напряжение покажет идеальный вольтметр, если его подключить параллельно резистору 2 Ом?

1) 0,8 В  2) 1,6 В  3) 2,4 В  4) 4,8 В

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Параллельно подключённый идеальный вольтметр измеряет напряжение на резисторе; ток через резистор берите из показаний амперметра с учётом схемы соединения.

зад 15 Сила Ампера (A15)

Магнетизм и индукция › Силы в магнитном полеСила Амперасложность 1/10

Прямолинейный проводник длиной \(L\) с током \(I\) помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции \(B\). Как изменится сила Ампера, действующая на проводник, если силу тока уменьшить в 2 раза, а индукцию магнитного поля увеличить в 4 раза?

1) увеличится в 2 раза
2) уменьшится в 2 раза
3) не изменится
4) увеличится в 4 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила Ампера \(F = IBL\sin\alpha\).

зад 16 Излучение заряда (A16)

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

Заряженная частица \underline{не излучает} электромагнитных волн в вакууме при

1) равномерном прямолинейном движении в инерциальной системе отсчета
2) равномерном движении по окружности в инерциальной системе отсчета
3) колебательном движении в инерциальной системе отсчета
4) любом движении с ускорением в инерциальной системе отсчета

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Излучение возникает при движении заряда с ускорением.

зад 17 Изображение точки в линзе (A17)

Геометрическая оптика › ЛинзыХод лучей в линзах, построениясложность 2/10

Изображением светящейся точки S (см. рисунок), создаваемым тонкой собирающей линзой, является точка

Рисунок

1) 1  2) 2  3) 3  4) 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Постройте ход двух лучей от точки S через линзу: через оптический центр и параллельно главной оптической оси.

зад 18 Свет от движущегося источника (A18)

Теория относительности › Релятивистская кинематикаПреобразования Лоренца, сложение скоростейПлоское зеркалосложность 2/10

На неподвижное зеркало перпендикулярно поверхности падает свет от источника, который приближается к зеркалу со скоростью \(\upsilon\). Какова скорость отраженного света в инерциальной системе отсчета, связанной с источником? (Свет от неподвижного источника в вакууме распространяется со скоростью \(c\).)

Рисунок

1) \(c - \upsilon\)  2) \(c\)  3) \(c + \upsilon\)  4) \(c\sqrt{1-\dfrac{\upsilon^2}{c^2}}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость света в вакууме не зависит от скорости источника (постулат СТО).

зад 19 Энергия магнитного поля (A19)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токЭлектромагнитные колебания, колебательный контурСамоиндукция, энергия магнитного полясложность 2/10

На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, состоящем из последовательно соединенных конденсатора и катушки, индуктивность которой равна 0,2 Гн. Максимальное значение энергии магнитного поля катушки равно

Рисунок

1) \(2{,}5\cdot10^{-6}\) Дж  2) \(5\cdot10^{-6}\) Дж  3) \(5\cdot10^{-4}\) Дж  4) \(10^{-3}\) Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Максимальная энергия магнитного поля равна \(\dfrac{LI_{\max}^2}{2}\); амплитуду тока берите с графика.

зад 20 Изотопы лития (A20)

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

На рисунке представлен фрагмент периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Под названием элемента приведены массовые числа его основных стабильных изотопов, нижний индекс около которого указывает (в процентах) распространенность изотопа в природе. Укажите число протонов и число нейтронов в ядрах приведенных в таблице изотопов лития.

Рисунок

1) число протонов одинаково и равно 3, число нейтронов равно 7 и 6
2) число протонов одинаково и равно 3, число нейтронов равно 4 и 3
3) число нейтронов одинаково и равно 3, число протонов равно 4 и 3
4) число нейтронов одинаково и равно 3, число протонов равно 7 и 6

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Число протонов равно зарядовому числу \(Z\) (номеру элемента), число нейтронов — разности массового числа \(A\) и \(Z\).

зад 21 Альфа-излучение (A21)

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

\(\alpha\)-излучение – это поток

1) ядер гелия
2) протонов
3) электронов
4) фотонов

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Альфа-частица — ядро атома определённого химического элемента.

зад 22 Альфа-распад (A22)

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

Ядро \({}^{226}_{91}\text{Pa}\) претерпело \(\alpha\)-распад. В результате образовались

1) ядро \({}^{226}_{92}\text{U}\) и \({}^{0}_{-1}e\)
2) ядро \({}^{222}_{89}\text{Ac}\) и \({}^{4}_{2}\text{He}\)
3) ядро \({}^{226}_{91}\text{Pa}\) и квант электромагнитного излучения
4) только \(\alpha\)-частицы и электроны

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 23 Энергия фотонов (A23)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 1/10

Электромагнитное излучение, длина волны которого \(2\cdot10^{-7}\) м, состоит из фотонов с энергией, приблизительно равной

1) \(3\cdot10^{-10}\) Дж  2) \(1\cdot10^{-18}\) Дж  3) \(1{,}3\cdot10^{-26}\) Дж  4) \(3\cdot10^{-26}\) Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия фотона \(E = \dfrac{hc}{\lambda}\).

зад 24 Тележки разной массы (A24)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силыСвязанные теласложность 2/10

Тележки могут двигаться по горизонтальной плоскости практически без трения. Чтобы экспериментально обнаружить зависимость ускорения поступательно движущегося тела от его массы, нужно сравнить ускорения тележек, показанных на рисунке

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Ускорение \(a = F/m\) — при сравнении нужно менять массу, сохраняя силу, либо менять силу, сохраняя массу.

зад 25 Число молекул газа (A25)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияОсновное уравнение МКТсложность 2/10

На рисунке показаны результаты измерения давления постоянной массы разреженного газа при повышении его температуры. Погрешность измерения температуры \(\Delta T = \pm 10\) К, давления \(\Delta p = \pm 2\cdot10^4\) Па. Газ занимает сосуд объемом 5 л. Чему примерно равно число молекул газа в сосуде?

Рисунок

1) \(0{,}6\cdot10^{23}\)  2) \(1{,}2\cdot10^{23}\)  3) \(6{,}0\cdot10^{23}\)  4) \(2{,}4\cdot10^{23}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Число молекул \(N = \nu N_A = \dfrac{pVN_A}{RT}\); возьмите значения \(p\) и \(T\) с графика.

зад 26 Адиабатный процесс (B1)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиАдиабатический процессПервый закон, работа газасложность 2/10

Одноатомный идеальный газ неизменной массы в адиабатном процессе совершает работу \(A > 0\). Как меняются в этом процессе объем, давление и внутренняя энергия газа?

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

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫИХ ИЗМЕНЕНИЯ
А) объем газа1) увеличивается
Б) давление газа2) уменьшается
В) внутренняя энергия газа3) не изменяется
АБВ
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В адиабатном процессе \(Q = 0\), поэтому \(A = -\Delta U\).

зад 27 Шарик на пружине (B2)

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

Массивный шарик, подвешенный к потолку на упругой пружине, совершает вертикальные гармонические колебания. Укажите модуль и направление векторов скорости и ускорения шарика в момент, когда шарик находится в крайнем нижнем положении.

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

ВЕКТОРМОДУЛЬ И НАПРАВЛЕНИЕ ВЕКТОРА
А) скорость шарика1) достигает максимума; вверх
Б) ускорение шарика2) достигает максимума; вниз
3) равняется нулю
АБ
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В крайнем положении скорость равна нулю, а ускорение максимально по модулю и направлено к положению равновесия.

зад 28 Путь до остановки (B3)

Механика › КинематикаРавноускоренное движениесложность 3/10

За 2 с прямолинейного движения с постоянным ускорением тело прошло 20 м, не меняя направления движения и уменьшив свою скорость в 3 раза. Определите путь, который осталось пройти телу до остановки.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Средняя скорость за 2 с равна \(20/2 = 10\) м/с; свяжите её с начальной и конечной скоростями и с ускорением.

зад 29 Подъём поршня (B4)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газСосуды с поршнями, газ и пружинаПервый закон, работа газасложность 3/10

Идеальный одноатомный газ в количестве \(\nu = 0{,}09\) моль находится в равновесии в вертикальном цилиндре под поршнем массой \(m = 5\) кг и площадью \(S = 25\) см\(^2\). Трение между поршнем и стенками цилиндра отсутствует. Внешнее атмосферное давление \(p_0 = 10^5\) Па. В результате нагревания температура газа поднялась на \(\Delta T = 16\) К. На какое расстояние поднялся поршень? Ответ в сантиметрах округлите до целых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Давление газа постоянно (поршень в равновесии); работа газа равна \(p\Delta V\), а \(\Delta U = \dfrac{3}{2}\nu R\Delta T\).

зад 30 Заряды и массы (B5)

Магнетизм и индукция › Силы в магнитном полеСила Лоренца, движение частиц в магнитном полесложность 3/10

Две частицы, имеющие отношение зарядов \(\dfrac{q_1}{q_2} = 2\) и отношение масс \(\dfrac{m_1}{m_2} = 4\), влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям с отношением радиусов \(\dfrac{R_1}{R_2} = 2\). Определите отношение скоростей \(\dfrac{\upsilon_1}{\upsilon_2}\) этих частиц.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Радиус окружности в магнитном поле \(R = \dfrac{m\upsilon}{qB}\).

зад 31 Гильза между пластинами (C1)

Электростатика › Движение заряженных частицДвижение в электрическом полеПлоский конденсаторсложность 4/10

Между двумя металлическими близко расположенными пластинами, укрепленными на изолирующих подставках, подвесили на шёлковой нити легкую металлическую незаряженную гильзу. Когда пластины подсоединили к клеммам высоковольтного выпрямителя, подав на них заряды разных знаков, гильза пришла в движение. Опишите движение гильзы и объясните его.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Незаряженная гильза в неоднородном поле поляризуется и втягивается к более сильно заряженной пластине.

зад 32 Шарики на нитях (C2)

Механика › Законы сохраненияУпругие столкновенияИмпульс, закон сохранения импульсасложность 5/10

Два шарика, массы которых отличаются в 3 раза, висят, соприкасаясь, на вертикальных нитях. Легкий шарик отклоняют на угол \(90^\circ\) и отпускают без начальной скорости, и он абсолютно упруго сталкивается с тяжелым шариком. Какую часть кинетической энергии легкого шарика перед ударом составит кинетическая энергия тяжелого шарика тотчас после удара?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сохраняются импульс и кинетическая энергия при упругом ударе; скорость легкого шарика перед ударом найдите по закону сохранения энергии.

зад 33 Работа за цикл (C3)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиЦиклы, работа в циклеПервый закон, работа газасложность 5/10

Одноатомный идеальный газ неизменной массы совершает циклический процесс, показанный на рисунке. Газ отдает за цикл холодильнику количество теплоты \(|Q_x| = 8\) кДж. Чему равна работа газа за цикл?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

За цикл \(\Delta U = 0\), поэтому работа равна разности полученной и отданной теплоты.

зад 34 Максимальная мощность реостата (C4)

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателиЭквивалентный источниксложность 4/10

Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. ЭДС источника \(\mathcal{E} = 6\) В. Максимальная мощность тока \(P_{\max}\), выделяемая на реостате, достигается при промежуточном значении его сопротивления и равна 4,5 Вт. Чему равно внутреннее сопротивление источника?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Мощность на внешнем сопротивлении максимальна при \(R = r\); тогда \(P_{\max} = \dfrac{\mathcal{E}^2}{4r}\).

зад 35 Индукционный ток в кольце (C5)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияВихревое электрическое поле, закон ФарадеяЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкисложность 4/10

Медное кольцо, диаметр которого 20 см, а диаметр провода кольца 2 мм, расположено в однородном магнитном поле, магнитная индукция которого меняется по модулю со скоростью 1,09 Тл/с. Плоскость кольца перпендикулярна вектору магнитной индукции. Удельное сопротивление меди \(\rho_{\text{Cu}} = 1{,}72\cdot10^{-8}\) Ом\(\cdot\)м. Чему равен возникающий в кольце индукционный ток?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

ЭДС индукции \(\mathcal{E} = \dfrac{\Delta B}{\Delta t}\cdot S\), сопротивление кольца \(R = \rho\dfrac{l}{S_{\text{пров}}}\), ток \(I = \mathcal{E}/R\).

зад 36 Импульс фотоэлектрона (C6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектАтом Бора, спектрысложность 5/10

Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой \(E_n = -\dfrac{13{,}6}{n^2}\) эВ, где \(n = 1, 2, 3, \ldots\). При переходе атома из состояния \(E_2\) в состояние \(E_1\) атом испускает фотон. Попав на поверхность фотокатода, фотон выбивает фотоэлектрон. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, \(\lambda_{\text{кр}} = 300\) нм. Чему равен максимальный возможный импульс фотоэлектрона?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия фотона \(h\nu = E_2 - E_1\); максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона \(E_k = h\nu - A_{\text{вых}}\), где \(A_{\text{вых}} = hc/\lambda_{\text{кр}}\).

Источник: ЕГЭ по физике 2009, реальный вариант, вариант 106 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.