зад 1 Проекция ускорения по графику скорости (A1)
На рисунке приведен график зависимости проекции скорости тела от времени.

График зависимости от времени проекции ускорения этого тела \(a_x\) в интервале времени от 2 до 6 с совпадает с графиком

▶ПодсказкаСкрыть
Ускорение — это наклон графика \(\upsilon_x(t)\); на участке постоянного наклона ускорение постоянно.
зад 2 Силы Земли и самолёта (A2)
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?
\(F_1<F_2\)
\(F_1=F_2\)
\(F_1\gg F_2\)
\(F_1>F_2\)
▶ПодсказкаСкрыть
Силы гравитационного взаимодействия по третьему закону Ньютона равны по модулю.
зад 3 Сила для равномерного скольжения бруска (A3)
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. Какова величина этой силы, если коэффициент трения бруска об опору равен \(\mu\)?
\(3\mu mg\)
\(\mu mg\)
\(\mu\dfrac{mg}{2}\)
\(\mu\dfrac{mg}{6}\)
▶ПодсказкаСкрыть
При равномерном движении сила трения уравновешивает внешнюю силу; сила трения не зависит от площади соприкосновения.
зад 4 Модуль силы по изменению импульса (A4)
Тело движется по прямой. Под действием постоянной силы за 5 с импульс тела увеличился с 20 кг·м/с до 30 кг·м/с. Модуль силы равен
1 Н
2 Н
5 Н
10 Н
▶ПодсказкаСкрыть
Сила равна изменению импульса, делённому на время: \(F=\Delta p/\Delta t\).
зад 5 Начальная скорость при броске вверх (A5)
Тело массой 1 кг, брошенное с уровня земли вертикально вверх, упало обратно. Перед ударом о землю оно имело кинетическую энергию 200 Дж. С какой начальной скоростью тело было брошено вверх? Сопротивлением воздуха пренебречь.
10 м/с
20 м/с
30 м/с
40 м/с
▶ПодсказкаСкрыть
Механическая энергия сохраняется; при броске с уровня земли кинетическая энергия у земли равна начальной.
зад 6 Амплитуда скорости колебаний (A6)
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?
\(0{,}05\) м/с
2 м/с
\(\dfrac{1}{2}\pi\) см/с
6 см/с
▶ПодсказкаСкрыть
Амплитуда скорости — это коэффициент перед косинусом, он не зависит от \(t\) и фазы.
зад 7 Сила, растягивающая систему пружин (A7)
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. Жесткость первой пружины \(k_1 = 300\) Н/м. Жесткость второй пружины \(k_2 = 600\) Н/м. Удлинение первой пружины равно 2 см. Модуль силы \(F\) равен

6 Н
9 Н
12 Н
18 Н
▶ПодсказкаСкрыть
Обе пружины растянуты одинаково (сила в каждой одна и та же); сила \(F\) уравновешивает упругие силы.
зад 8 Свойства кристаллических тел (A8)
Какое из утверждений справедливо для кристаллических тел?
в расположении атомов кристалла отсутствует порядок
атомы свободно перемещаются в кристалле
во время процесса плавления температура тела остается постоянной
при одинаковой температуре диффузия в кристаллах протекает быстрее, чем в газах
▶ПодсказкаСкрыть
Для кристаллов характерен дальний порядок в расположении атомов; при плавлении температура постоянна.
зад 9 Изотермическое расширение на диаграмме (A9)
На рисунке показан цикл, осуществляемый с идеальным газом. Изотермическому расширению соответствует участок

AB
DA
CD
BC
▶ПодсказкаСкрыть
Изотерма на диаграмме \(V(T)\) — линия постоянной температуры; при расширении объём растёт.
зад 10 Теплота при остывании детали (A10)
Температура железной детали массой 200 г снизилась с 70°C до 50°C. Какое количество теплоты отдала деталь?
256 Дж
2,56 кДж
128 Дж
1,28 кДж
▶ПодсказкаСкрыть
\(Q = cm\,\Delta T\), удельная теплоёмкость железа \(640\) Дж/(кг·К) — из справочных данных варианта.
зад 11 Работа газа по первому закону (A11)
В процессе эксперимента газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное 3 кДж. При этом внутренняя энергия газа уменьшилась на 13 кДж. Следовательно, газ расширился, совершив работу
3 кДж
10 кДж
13 кДж
16 кДж
▶ПодсказкаСкрыть
Первый закон термодинамики: \(Q = \Delta U + A\), при отдаче теплоты \(Q<0\).
зад 12 Изменение массы газа в сосуде (A12)
Из стеклянного сосуда выпускают сжатый газ, одновременно охлаждая сосуд. При этом температура газа снизилась в 4 раза, а его давление уменьшилось в 6 раз. Во сколько раз уменьшилась масса газа в сосуде? Газ можно считать идеальным.
в 2 раза
в 3 раза
в 6 раз
в 1,5 раза
▶ПодсказкаСкрыть
Уравнение состояния \(pV=\dfrac{m}{M}RT\): объём сосуда постоянен, поэтому \(m\sim p/T\).
зад 13 Сила Кулона при изменении зарядов (A13)
Расстояние между двумя точечными электрическими зарядами уменьшили в 2 раза, а один из зарядов увеличили в 4 раза. Сила взаимодействия между ними
не изменилась
уменьшилась в 4 раза
увеличилась в 4 раза
увеличилась в 16 раз
▶ПодсказкаСкрыть
Закон Кулона: \(F\sim q_1q_2/r^2\); уменьшение \(r\) в 2 раза даёт множитель 4.
зад 14 Напряжение на резисторе по фотографии цепи (A14)
На фотографии – электрическая цепь. Показания включенного в цепь амперметра даны в амперах. Какое напряжение покажет идеальный вольтметр, если его подключить параллельно резистору 2 Ом?

0,8 В
1,6 В
2,4 В
4,8 В
▶ПодсказкаСкрыть
Напряжение на участке, подключённом параллельно резистору, равно \(U=IR\) для тока через этот участок.
зад 15 Сила Ампера при изменении длины и тока (A15)
Прямолинейный проводник длиной \(L\) с током \(I\) помещен в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции \(B\). Как изменится сила Ампера, действующая на проводник, если его длину увеличить в 2 раза, а силу тока в проводнике уменьшить в 4 раза?
не изменится
уменьшится в 4 раза
увеличится в 2 раза
уменьшится в 2 раза
▶ПодсказкаСкрыть
Сила Ампера \(F=IBL\) при перпендикулярном расположении проводника.
зад 16 Ориентация векторов E и B в волне (A16)
Как ориентированы векторы напряженности электрического поля \(\vec E\) и магнитной индукции \(\vec B\) в электромагнитной волне в вакууме?
вектор \(\vec B\) – вдоль направления распространения волны, а вектор \(\vec E\) – перпендикулярно этому направлению
вектор \(\vec E\) – вдоль направления распространения волны, а вектор \(\vec B\) – перпендикулярно этому направлению
оба вектора – вдоль направления распространения волны
оба вектора – перпендикулярно направлению распространения волны
▶ПодсказкаСкрыть
Электромагнитная волна поперечна: \(\vec E\), \(\vec B\) и скорость распространения взаимно перпендикулярны.
зад 17 Изображение точки в линзе (A17)
Какая из точек (1, 2, 3 или 4), показанных на рисунке, является изображением точки \(S\) в тонкой собирающей линзе?

точка 1
точка 2
точка 3
точка 4
▶ПодсказкаСкрыть
Лучи, идущие параллельно главной оптической оси или через фокус, после линзы; изображение — точка их пересечения.
зад 18 Скорость отражённого света (A18)
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 \(c\).)

\(c-\upsilon\)
\(c\)
\(c+\upsilon\)
\(c\sqrt{1-\dfrac{\upsilon^2}{c^2}}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Скорость света в любой инерциальной системе отсчёта одинакова по модулю (второй постулат СТО).
зад 19 Энергия поля конденсатора в контуре (A19)
На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре с последовательно включенными конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,2 Гн. Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно

\(2{,}5\cdot 10^{-6}\) Дж
\(5\cdot 10^{-6}\) Дж
\(5\cdot 10^{-4}\) Дж
\(10^{-3}\) Дж
▶ПодсказкаСкрыть
Максимальная энергия электрического поля равна максимальной энергии магнитного поля: \(LI_m^2/2\).
зад 20 Нейтроны в изотопах калия (A20)
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 нейтронов в ядрах самого распространенного и самого редкого из указанных стабильных изотопов калия.

19 и 19
39 и 19
20 и 22
58 и 60
▶ПодсказкаСкрыть
Число нейтронов \(N = A - Z\); \(Z\) калия указан в клетке (19).
зад 21 Состав β-излучения (A21)
\(\beta\)-излучение представляет собой поток
электронов
ядер бериллия
фотонов
нейтронов, образующихся в цепной реакции
▶ПодсказкаСкрыть
При \(\beta^-\)-распаде нейтрон в ядре превращается в протон, испуская электрон.
зад 22 Продукты α-распада радия (A22)
Ядро \(^{226}_{91}\)Ra претерпело \(\alpha\)-распад. В результате образовались
ядро \(^{226}_{92}\)U и \(^{0}_{-1}\)e
ядро \(^{222}_{89}\)Ac и \(^{4}_{2}\)He
ядро \(^{226}_{91}\)Ra и квант электромагнитного излучения
только \(\alpha\)-частицы и электроны
▶ПодсказкаСкрыть
При \(\alpha\)-распаде массовое число уменьшается на 4, зарядовое — на 2.
зад 23 Энергия фотона (A23)
Электромагнитное излучение, длина волны которого \(2\cdot 10^{-7}\) м, состоит из фотонов с энергией, приблизительно равной
\(3\cdot 10^{-10}\) Дж
\(1\cdot 10^{-18}\) Дж
\(1{,}3\cdot 10^{-26}\) Дж
\(3\cdot 10^{-26}\) Дж
▶ПодсказкаСкрыть
Энергия фотона \(E=hc/\lambda\), \(h=6{,}6\cdot 10^{-34}\) Дж·с, \(c=3\cdot 10^{8}\) м/с.
зад 24 Пара конденсаторов для опыта (A24)
Конденсатор состоит из двух круглых пластин, разделенных воздушным промежутком. Необходимо экспериментально обнаружить зависимость емкости конденсатора от диаметра пластин. Какую пару конденсаторов нужно использовать для этой цели?

А, Б или Г
только Б
только В
только Г
▶ПодсказкаСкрыть
Нужна пара, в которой меняется только диаметр пластин, а расстояние между пластинами одинаково.
зад 25 Концентрация молекул по графику давления (A25)
На рисунке показаны результаты измерения давления постоянной массы разреженного газа при повышении его температуры. Погрешность измерения температуры \(\Delta T = \pm 10\) К, давления \(\Delta p = \pm 2\cdot 10^4\) Па. Чему примерно равна концентрация молекул газа в сосуде?

\(1\cdot 10^{22}\ \dfrac{1}{\text{м}^3}\)
\(5\cdot 10^{22}\ \dfrac{1}{\text{м}^3}\)
\(1\cdot 10^{25}\ \dfrac{1}{\text{м}^3}\)
\(5\cdot 10^{25}\ \dfrac{1}{\text{м}^3}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Из \(p=nkT\): концентрация \(n=p/(kT)\); оцените \(p\) и \(T\) по средней точке графика.
зад 26 Изобарный процесс с работой газа (B1)
Одноатомный идеальный газ неизменной массы в изобарном процессе совершает работу \(A > 0\). Как меняются в этом процессе объем, температура и внутренняя энергия газа?
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ИХ ИЗМЕНЕНИЯ |
| А) объем газа | 1) увеличивается |
| Б) температура газа | 2) уменьшается |
| В) внутренняя энергия газа | 3) не изменяется |
| А | Б | В |
▶ПодсказкаСкрыть
В изобарном процессе \(A=p\Delta V>0\) означает рост объёма, тогда \(T\) растёт, а \(\Delta U=\tfrac{3}{2}\nu R\Delta T\) тоже растёт.
зад 27 Скорость и ускорение шарика на пружине (B2)
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.
| ВЕКТОР | МОДУЛЬ И НАПРАВЛЕНИЕ ВЕКТОРА |
| А) скорость шарика | 1) достигает максимума; вверх |
| Б) ускорение шарика | 2) достигает максимума; вниз |
| 3) равняется нулю |
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
В крайнем положении скорость равна нулю; ускорение максимально и направлено к положению равновесия.
зад 28 Начальная скорость при торможении (B3)
За 2 с прямолинейного движения с постоянным ускорением тело прошло 20 м, не меняя направления движения и уменьшив свою скорость в 3 раза. Чему равна начальная скорость тела на этом интервале?
▶ПодсказкаСкрыть
Используйте среднюю скорость \(\langle\upsilon\rangle = s/t\) и связь \(\upsilon_{\text{кон}} = \upsilon_{\text{нач}}/3\).
зад 29 Площадь поршня при нагревании газа (B4)
Идеальный одноатомный газ в количестве \(\nu = 0{,}09\) моль находится в равновесии в вертикальном цилиндре под поршнем массой \(m = 5\) кг. Трение между поршнем и стенками цилиндра отсутствует. Внешнее атмосферное давление равно \(p_0 = 10^5\) Па. В результате нагревания газа поршень поднялся на высоту \(\Delta h = 4\) см, а температура газа поднялась на \(\Delta T = 16\) К. Чему равна площадь поршня? Ответ выразите в см\(^2\) и округлите до целых.
▶ПодсказкаСкрыть
Давление газа под поршнем постоянно: \(p=p_0+mg/S\); работа газа \(A=p\,S\,\Delta h\), \(\Delta U = \tfrac{3}{2}\nu R\Delta T\) — используйте уравнение состояния.
зад 30 Отношение периодов в магнитном поле (B5)
Две частицы, имеющие отношение зарядов \(\dfrac{q_1}{q_2} = 2\) и отношение масс \(\dfrac{m_1}{m_2} = 1\), влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям. Определите отношение периодов обращения этих частиц \(\dfrac{T_1}{T_2}\).
▶ПодсказкаСкрыть
Период обращения в магнитном поле \(T=2\pi m/(qB)\) не зависит от скорости частицы.
зад 31 Шарик у заряженной пластины (C1)
Около небольшой металлической пластины, укрепленной на изолирующей подставке, подвесили на шелковой нити легкий незаряженный шарик из фольги. Когда пластину подсоединили к клемме высоковольтного выпрямителя, подав на нее отрицательный заряд, шарик пришёл в движение. Опишите движение шарика и объясните его.

▶ПодсказкаСкрыть
Незаряженный шарик поляризуется в поле заряженной пластины, а затем притягивается к ней и отталкивается, получив заряд того же знака.
зад 32 Удар шариков: доля кинетической энергии (C2)
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?

▶ПодсказкаСкрыть
Для упругого удара используйте законы сохранения импульса и энергии; скорость тяжелого шарика после удара \(u=\dfrac{2m_1}{m_1+m_2}v\).
зад 33 Работа газа за цикл по p-V диаграмме (C3)
Одноатомный идеальный газ неизменной массы совершает циклический процесс, показанный на рисунке. За цикл от нагревателя газ получает количество теплоты \(Q_{\text{н}} = 8\) кДж. Чему равна работа газа за цикл?

▶ПодсказкаСкрыть
Работа за цикл равна площади цикла на диаграмме \(p(V)\) (треугольника); КПД \(\eta=A/Q_{\text{н}}\).
зад 34 Максимальная мощность на реостате (C4)
Электрическая цепь состоит из источника тока с конечным внутренним сопротивлением и реостата. ЭДС источника \(\mathcal{E} = 6\) В. Сопротивление реостата можно изменять в пределах от 1 Ом до 5 Ом. Чему равна максимальная мощность тока, выделяемая на реостате, если она достигается при сопротивлении реостата \(R = 2\) Ом?
▶ПодсказкаСкрыть
Мощность на внешнем сопротивлении \(P=\mathcal{E}^2R/(R+r)^2\) максимальна при \(R=r\); из условия найдите \(r\) и подставьте.
зад 35 Диаметр кольца с индукционным током (C5)
Медное кольцо из провода диаметром 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. Чему равен диаметр кольца, если возникающий в нем индукционный ток равен 10 А? Удельное сопротивление меди \(\rho_{\text{Cu}} = 1{,}72\cdot 10^{-8}\) Ом·м.
▶ПодсказкаСкрыть
ЭДС индукции \(\mathcal{E}=\dfrac{\Delta B}{\Delta t}\cdot\dfrac{\pi D^2}{4}\); сопротивление кольца \(R=\rho\dfrac{\pi D}{S_{\text{пров}}}\), \(S_{\text{пров}}=\dfrac{\pi d^2}{4}\).
зад 36 Импульс фотоэлектрона (C6)
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
Энергия фотона \(E=E_2-E_1\); максимальная кинетическая энергия фотоэлектрона \(E_k=hc/\lambda-hc/\lambda_{\text{кр}}\), импульс \(p=\sqrt{2mE_k}\).
Источник: ЕГЭ по физике 2009, реальный вариант, вариант 130 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.