Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2009, реальный вариант, вариант 114

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
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Ускорение равно тангенсу угла наклона графика скорости; на участке от 12 до 15 с скорость растёт линейно.

зад 2 Силы натяжения каната (A2)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

Подъемный кран поднимает груз с постоянным ускорением. На груз со стороны каната действует сила, равная \(8\cdot10^3\) Н. На канат со стороны груза действует сила,

  1. равная \(8\cdot10^3\) Н и направленная вниз

  2. меньше \(8\cdot10^3\) Н и направленная вниз

  3. больше \(8\cdot10^3\) Н и направленная вверх

  4. равная \(8\cdot10^3\) Н и направленная вверх

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 3 Брусок на опоре (A3)

Механика › ДинамикаСила трения: покой и проскальзываниесложность 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 \(S_3\), под действием горизонтальной силы \(F\). Каков коэффициент трения бруска об опору?

  1. \(\dfrac{6F}{mg}\)

  2. \(\dfrac{3F}{mg}\)

  3. \(\dfrac{F}{mg}\)

  4. \(\dfrac{2F}{mg}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При равномерном движении сила трения уравновешивает \(F\), а сила нормальной реакции равна \(mg\).

зад 4 Импульс тела (A4)

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсаЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

Тело движется по прямой. Под действием постоянной силы величиной 2 Н за 3 с импульс тела увеличился и стал равен 15 кг·м/с. Первоначальный импульс тела равен

  1. 9 кг·м/с

  2. 10 кг·м/с

  3. 12 кг·м/с

  4. 13 кг·м/с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Изменение импульса равно импульсу силы \(F\Delta t\).

зад 5 Падение с высоты (A5)

Механика › КинематикаВертикальное движение, свободное падениеМеханическая энергия, консервативные системысложность 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

Вся потенциальная энергия переходит в кинетическую: \(mgh = E_k\).

зад 6 Циклическая частота (A6)

Колебания и волны › Механические колебанияГармонические колебаниясложность 1/10

Колебательное движение тела задано уравнением: \(x = a\cos\left(bt + \dfrac{\pi}{2}\right)\), где \(a = 5\) см, \(b = 3\) с\(^{-1}\). Чему равна циклическая частота колебаний?

  1. \(5\) с\(^{-1}\)

  2. \(\dfrac{\pi}{2}\) с\(^{-1}\)

  3. \(3\) с\(^{-1}\)

  4. \(\dfrac{5}{3}\) с\(^{-1}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Циклическая частота — коэффициент при \(t\) под знаком косинуса.

зад 7 Жёсткость 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 величиной 12 Н (см. рисунок). Между кубиком и опорой трения нет. Система покоится. Удлинение первой пружины равно 2 см. Вторая пружина растянута на 3 см. Жесткость второй пружины равна

Рисунок
  1. 240 Н/м

  2. 400 Н/м

  3. 600 Н/м

  4. 1200 Н/м

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Система покоится, поэтому сила упругости каждой пружины равна \(F\) по модулю.

зад 8 Кристаллические тела (A8)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизациясложность 1/10

Какое из утверждений справедливо для кристаллических тел?

  1. Во время плавления температура кристалла изменяется.

  2. В расположении атомов кристалла отсутствует порядок.

  3. Атомы кристалла расположены упорядоченно.

  4. Атомы свободно перемещаются в пределах кристалла.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

У кристаллов атомы образуют упорядоченную пространственную решётку.

зад 9 Изотермическое сжатие (A9)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыЦиклы, работа в циклесложность 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 график в координатах \(p\)–\(T\) — прямая, проходящая через начало координат.

зад 10 Остывание детали (A10)

Термодинамика и молекулярная физика › ТеплообменКоличество теплоты, уравнение теплового балансаТеплопроводность, закон охлаждения Ньютонасложность 1/10

Температура железной детали массой 200 г снизилась с 70°C до 50°C. Какое количество теплоты отдала деталь?

  1. 256 Дж

  2. 2,56 кДж

  3. 128 Дж

  4. 1,28 кДж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 11 Первое начало термодинамики (A11)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газасложность 1/10

В процессе эксперимента внутренняя энергия газа увеличилась на 30 кДж, и он получил от нагревателя количество теплоты, равное 10 кДж. Следовательно, газ сжали, совершив работу

  1. 10 кДж

  2. 20 кДж

  3. 30 кДж

  4. 40 кДж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Первое начало: \(Q = \Delta U + A\), где \(A\) — работа газа.

зад 12 Выпуск воздуха из сосуда (A12)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состояниясложность 1/10

Из стеклянного сосуда стали выпускать сжатый воздух, одновременно охлаждая сосуд. При этом температура воздуха упала вдвое, а его давление уменьшилось в 3 раза. Масса воздуха в сосуде уменьшилась в

  1. 2 раза

  2. 3 раза

  3. 6 раз

  4. 1,5 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 13 Сила Кулона (A13)

Электростатика › Поле зарядовЗакон Кулонасложность 1/10

Расстояние между двумя точечными электрическими зарядами уменьшили в 2 раза, а один из зарядов увеличили в 4 раза. Сила взаимодействия между ними

  1. не изменилась

  2. уменьшилась в 4 раза

  3. увеличилась в 4 раза

  4. увеличилась в 16 раз

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Закон Кулона: \(F = k\,|q_1 q_2|/r^2\).

зад 14 Напряжение на резисторе (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 3 Ом?

  1. 1,1 В

  2. 2,2 В

  3. 3,3 В

  4. 6,6 В

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Параллельно подключённые участки имеют одинаковое напряжение, а сила тока через резистор 3 Ом равна показанию амперметра, если он включён последовательно с ним.

зад 15 Сила Ампера (A15)

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

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

  1. увеличится в 2 раза

  2. не изменится

  3. уменьшится в 4 раза

  4. уменьшится в 2 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила Ампера \(F = BIL\) при перпендикулярных \(B\) и проводнике.

зад 16 Излучение зарядов (A16)

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

Согласно теории Максвелла, заряженная частица излучает электромагнитные волны в вакууме

  1. только при равномерном движении по прямой в инерциальной системе отсчёта (ИСО)

  2. только при гармонических колебаниях в ИСО

  3. только при равномерном движении по окружности в ИСО

  4. при любом ускоренном движении в ИСО

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Излучение возникает при ускоренном движении заряда.

зад 17 Изображение точки в линзе (A17)

Геометрическая оптика › ЛинзыФормула линзы, увеличениеХод 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

Ход лучей через оптический центр и фокусы; изображение точки лежит на пересечении преломлённых лучей.

зад 18 Отражение от движущегося источника (A18)

Теория относительности › Релятивистская кинематикаПреобразования Лоренца, сложение скоростейЭлектромагнитные волны, излучениесложность 2/10

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

Рисунок
  1. \(c - \upsilon\)

  2. \(c + \upsilon\)

  3. \(c\)

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

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 19 Колебательный контур (A19)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токЭлектромагнитные колебания, колебательный контурсложность 1/10

На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, состоящем из последовательно соединенных конденсатора и катушки. Какое утверждение о соотношении меняющихся в ходе колебаний величин верно для момента времени \(t = 2\) с?

Рисунок
  1. энергия катушки минимальна, энергия конденсатора максимальна

  2. энергия катушки максимальна, энергия конденсатора минимальна

  3. энергия катушки равна энергии конденсатора

  4. сумма энергий катушки и конденсатора минимальна

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В момент, когда сила тока максимальна или проходит через ноль, энергия сосредоточена соответственно в катушке или в конденсаторе.

зад 20 Изотопы бора (A20)

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

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) распространённость изотопа в природе.

Рисунок

Число протонов и число нейтронов в ядре самого распространённого изотопа бора соответственно равно

  1. 6 протонов, 5 нейтронов

  2. 10 протонов, 5 нейтронов

  3. 6 протонов, 11 нейтронов

  4. 5 протонов, 6 нейтронов

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Число протонов равно порядковому номеру элемента, число нейтронов — разности массового числа и числа протонов.

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 гелия-4.

зад 22 Цепочка распадов (A22)

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

Ядро таллия \(^{210}_{81}\)Tl после трёх последовательных электронных \(\beta\)-распадов и одного \(\alpha\)-распада превращается в ядро

  1. свинца \(^{206}_{82}\)Pb

  2. висмута \(^{209}_{83}\)Bi

  3. таллия \(^{204}_{81}\)Tl

  4. полония \(^{209}_{84}\)Po

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При \(\beta\)-распаде заряд ядра растёт на 1, при \(\alpha\)-распаде массовое число уменьшается на 4, а заряд — на 2.

зад 23 Энергия фотонов (A23)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 2/10

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 \(E = hc/\lambda\).

зад 24 Пружинные маятники (A24)

Колебания и волны › Механические колебанияПружинный маятник, массивная пружинаСила упругости, пружины и их соединениясложность 1/10

Необходимо экспериментально обнаружить зависимость периода колебаний пружинного маятника от жёсткости пружины. Какую пару маятников можно использовать для этой цели?

Рисунок
  1. А, В или Г

  2. только Б

  3. только В

  4. только Г

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Нужно менять только жёсткость пружины, сохраняя массу груза и остальные условия.

зад 25 Число молекул газа (A25)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияИзопроцессысложность 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 объёмом 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

Из уравнения состояния \(pV = NkT\) найдите \(N\), взяв \(p\) и \(T\) из середины экспериментальных точек.

зад 26 Адиабатный процесс (B1)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиАдиабатический процессПервый закон, работа газасложность 3/10

Одноатомный идеальный газ неизменной массы в адиабатном процессе совершает работу \(A > 0\). Как меняются в этом процессе объём, 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) объём газа1) увеличивается
Б) давление газа2) уменьшается
В) внутренняя энергия газа3) не изменяется
АБВ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В адиабатном процессе \(Q = 0\), поэтому работа газа равна убыли его внутренней энергии.

зад 27 Вектора колебаний шарика (B2)

Колебания и волны › Механические колебанияГармонические колебанияПружинный маятник, массивная пружинасложность 3/10

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 проходит положение равновесия, двигаясь вверх.

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 положении равновесия ускорение равно нулю, а скорость максимальна по модулю.

зад 28 Время разгона (B3)

Механика › КинематикаРавноускоренное движениесложность 3/10

Тело движется прямолинейно с постоянным ускорением из состояния покоя. На некотором участке пути за 2 с тело увеличивает свою скорость в 3 раза. Сколько времени двигалось тело из состояния покоя до начала данного участка пути?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость при равноускоренном движении из покоя пропорциональна времени движения.

зад 29 Нагревание газа под поршнем (B4)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газСосуды с поршнями, газ и пружинаУравнение состояниясложность 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 газа поршень поднялся на высоту \(\Delta h = 4\) см. На сколько увеличилась температура газа? Ответ в кельвинах округлите до целых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Давление газа постоянно и равно \(p_0 + mg/S\); работа газа равна \(p\,S\,\Delta h\).

зад 30 Частицы в магнитном поле (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 \(R = m\upsilon/(|q|B)\).

зад 31 Гильза между пластинами (C1)

Электростатика › Поле зарядовЗаряженные плоскости и пластиныМетод изображенийсложность 4/10

Между двумя металлическими близко расположенными пластинами, укреплёнными на изолирующих подставках, подвесили на шёлковой нити лёгкую 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 в область более сильного поля.

зад 32 Упругий удар шариков (C2)

Механика › Законы сохраненияУпругие столкновенияМеханическая энергия, консервативные системысложность 5/10

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

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Используйте законы сохранения импульса и энергии при абсолютно упругом ударе.

зад 33 Тепло, отданное холодильнику (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. За цикл газ совершает работу \(A_ц = 5\) кДж. Какое количество теплоты газ отдаёт за цикл холодильнику?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

За цикл \(\Delta U = 0\), поэтому отданное холодильнику тепло равно сумме отрицательных \(Q\) на участках цикла.

зад 34 Мощность на реостате (C4)

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателиЗакон Ома, сопротивлениесложность 4/10

Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. ЭДС источника \(\mathcal{E} = 6\) В, его внутреннее сопротивление \(r = 2\) Ом. Сопротивление реостата можно изменять в пределах от 1 Ом до 5 Ом. Чему равна максимальная мощность тока, выделяемая на реостате?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Мощность на внешнем сопротивлении максимальна при \(R = r\), если это значение допустимо; иначе — при ближайшей границе диапазона.

зад 35 Индукционный ток в кольце (C5)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияВихревое электрическое поле, закон ФарадеяЗакон Ома, сопротивлениесложность 5/10

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·м. Чему равен возникающий в кольце индукционный ток?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

ЭДС индукции равна \(\dfrac{\Delta B}{\Delta t}\,S\), сопротивление кольца находится по длине провода и его сечению.

зад 36 Фотоэффект и уровни водорода (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. Частота света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, \(\nu_{\text{кр}} = 6\cdot10^{14}\) Гц. Чему равна максимальная возможная скорость фотоэлектрона?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

Источник: ЕГЭ по физике 2009, реальный вариант, вариант 114 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.