Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2009, реальный вариант, вариант 131

36 задач

зад 1 График скорости (A1)

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

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 на участке — это наклон графика скорости \(\Delta\upsilon_x/\Delta t\); на участке от 12 до 15 с наклон постоянен.

зад 2 Сила притяжения мяча (A2)

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

Земля притягивает к себе подброшенный мяч с силой 5 Н. С какой силой этот мяч притягивает к себе Землю?

  1. 50 Н

  2. 5 Н

  3. 0,5 Н

  4. 0,05 Н

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Силы взаимодействия тел равны по модулю (третий закон Ньютона).

зад 3 Коэффициент трения бруска (A3)

Механика › ДинамикаСила трения: покой и проскальзываниеБрусок на доскесложность 2/10

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 равна приложенной горизонтальной силе; сила нормального давления равна весу бруска.

зад 4 Время действия силы (A4)

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

Тело движется по прямой. Под действием постоянной силы величиной 5 Н импульс тела увеличился с 20 кг\(\cdot\)м/с до 30 кг\(\cdot\)м/с. Для этого потребовалось время

  1. 1 с

  2. 2 с

  3. 5 с

  4. 10 с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Изменение импульса равно импульсу силы: \(\Delta p = F\,\Delta t\).

зад 5 Высота падения тела (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 Амплитуда колебаний (A6)

Колебания и волны › Механические колебанияГармонические колебаниясложность 1/10

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

  1. 3 см

  2. 5 см

  3. \(\dfrac{\pi}{2}\) см

  4. \(\dfrac{5\pi}{2}\) см

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Амплитуда — это коэффициент перед синусом в уравнении колебаний.

зад 7 Пружины и кубик (A7)

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединенияЗаконы Ньютона, силысложность 2/10

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 в покое: обе пружины растягивает одна и та же сила \(F = 12\) Н.

зад 8 Свойства газов (A8)

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

Молекулы газов находятся в среднем на больших расстояниях друг от друга по сравнению с их размерами, силы притяжения между ними незначительны. Этим можно объяснить следующие свойства газов:

А. они не имеют своей собственной формы,

Б. не сохраняют своего объема,

В. легко сжимаются.

Какие из утверждений правильны?

  1. только А и Б

  2. только А и В

  3. только Б и В

  4. А, Б, В

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Газ заполняет весь предоставленный ему объём, потому что молекулы почти не взаимодействуют на расстояниях между ними.

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

Изотерма на графике \(p(T)\) — прямая, проходящая через начало координат; сжатие — уменьшение объёма.

зад 10 Теплота от 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

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

зад 11 Работа газа (A11)

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

Первый закон термодинамики: \(Q = \Delta U + A_{\text{газа}}\).

зад 12 Масса воздуха в сосуде (A12)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияИзопроцессысложность 2/10

Из стеклянного сосуда выпускают сжатый воздух, одновременно нагревая сосуд. При этом температура воздуха в сосуде повысилась в 2 раза, 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

Уравнение состояния \(pV = \dfrac{m}{M}RT\) для объёма сосуда \(V\) постоянного.

зад 13 Сила кулоновского взаимодействия (A13)

Электростатика › Поле зарядовЗакон Кулонасложность 1/10

Расстояние между двумя точечными электрическими зарядами уменьшили в 2 раза, а величину одного из зарядов уменьшили в 4 раза. Сила электрического взаимодействия между ними

  1. не изменилась

  2. уменьшилась в 4 раза

  3. увеличилась в 4 раза

  4. уменьшилась в 16 раз

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 14 Напряжение на резисторе (A14)

Электрические цепи › Постоянный токЗакон Ома, сопротивлениеАмперметры, вольтметры, мостысложность 2/10

На фотографии – электрическая цепь. Показания включенного в цепь амперметра даны в амперах. Какое напряжение покажет идеальный вольтметр, если его подключить параллельно резистору 3 Ом?

Рисунок
  1. 0,8 В

  2. 1,6 В

  3. 2,4 В

  4. 4,8 В

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Амперметр показывает силу тока в цепи; напряжение на резисторе — по закону Ома \(U = IR\).

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 \(B\). 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 \(F = IBL\sin\alpha\).

зад 16 Электромагнитные волны (A16)

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

В электромагнитных волнах в воздухе происходят колебания

  1. молекул воздуха

  2. напряжённости электрического и индукции магнитного полей

  3. плотности воздуха

  4. температуры воздуха

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Электромагнитная волна — это колебания электрического и магнитного полей.

зад 17 Изображение точки в линзе (A17)

Геометрическая оптика › ЛинзыХод лучей в линзах, построенияФормула линзы, увеличениесложность 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

Лучи из точки \(S\) после преломления в линзе пересекаются в её изображении; лучи, параллельные главной оптической оси, проходят через фокус.

зад 18 Отражённый свет от зеркала (A18)

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

Свет от неподвижного источника падает перпендикулярно поверхности зеркала, которое удаляется от источника 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 движения зеркала (постулат СТО).

зад 19 Колебательный контур (A19)

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

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

Сила тока максимальна, когда заряд конденсатора равен нулю, и наоборот; в момент \(t = 2\) с сила тока равна нулю.

зад 20 Состав ядра меди (A20)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроАтом Бора, спектрысложность 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.

Число протонов и число нейтронов в ядре самого распространенного изотопа меди равно

Рисунок
  1. 36 протонов, 29 нейтронов

  2. 29 протонов, 34 нейтрона

  3. 31 протон, 33 нейтрона

  4. 29 протонов, 63 нейтрона

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Число протонов равно порядковому номеру элемента; число нейтронов равно массовому числу минус число 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 Три альфа-распада (A22)

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

Ядро изотопа тория \(^{234}_{90}\mathrm{Th}\) претерпевает три последовательных \(\alpha\)-распада. В результате получится ядро

  1. полония \(^{222}_{84}\mathrm{Po}\)

  2. кюрия \(^{246}_{96}\mathrm{Cm}\)

  3. платины \(^{196}_{78}\mathrm{Pt}\)

  4. урана \(^{238}_{92}\mathrm{U}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При альфа-распаде массовое число уменьшается на 4, зарядовое — на 2. Три распада: \(234 - 12\) и \(90 - 6\).

зад 23 Энергия фотона (A23)

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

Электромагнитное излучение, длина волны которого \(2 \cdot 10^{-7}\) м, состоит из фотонов с энергией, приблизительно равной

  1. \(3 \cdot 10^{-10}\) Дж

  2. \(1 \cdot 10^{-18}\) Дж

  3. \(1{,}3 \cdot 10^{-26}\) Дж

  4. \(3 \cdot 10^{-26}\) Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия фотона \(E = hc/\lambda\), \(h = 6{,}6 \cdot 10^{-34}\) Дж\(\cdot\)с, \(c = 3 \cdot 10^{8}\) м/с.

зад 24 Пружинные маятники (A24)

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

Необходимо экспериментально обнаружить зависимость периода колебаний пружинного маятника от массы груза. Какую пару маятников нужно использовать для этой цели, если длины недеформированных пружин одинаковы?

Рисунок
  1. А и Г

  2. только Б

  3. только В

  4. только Г

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Для исследования зависимости от массы нужно менять только массу груза, оставляя жёсткость пружины неизменной.

зад 25 Число молекул газа (A25)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияАтомы и молекулы, оценкисложность 3/10

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

Рисунок
  1. \(0{,}6 \cdot 10^{23}\)

  2. \(1{,}2 \cdot 10^{23}\)

  3. \(6{,}0 \cdot 10^{23}\)

  4. \(2{,}4 \cdot 10^{23}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Уравнение состояния \(pV = \nu RT\) и число молекул \(N = \nu N_A\); по графику найдите давление и температуру для одной точки.

зад 26 Адиабатное расширение (B1)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиАдиабатический процессВнутренняя энергиясложность 3/10

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

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

зад 27 Колебания шарика (B2)

Колебания и волны › Механические колебанияПружинный маятник, массивная пружинаГармонические колебаниясложность 3/10

Массивный шарик, подвешенный к потолку на упругой пружине, совершает вертикальные гармонические колебания. Как ведет себя модуль и каково направление векторов скорости и ускорения шарика в момент, когда шарик проходит положение равновесия, двигаясь вниз?

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.

зад 28 Время разгона (B3)

Механика › КинематикаРавноускоренное движениеГрафики движения, путь как площадьсложность 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 растёт пропорционально времени: \(\upsilon = at\).

зад 29 Число молей под поршнем (B4)

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

Идеальный одноатомный газ 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 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. Найдите число молей газа под поршнем. Ответ округлите до сотых долей.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 30 Отношение скоростей частиц (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 \(R = \dfrac{m\upsilon}{|q|B}\).

зад 31 Движение гильзы (C1)

Электростатика › Поле зарядовЗаряженные плоскости и пластиныТеорема единственности, экранированиесложность 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; подумайте, какой конец ближе к какой пластине.

зад 32 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 (см. рисунок). Легкий шарик отклоняют на угол 90° и отпускают без начальной скорости. Каким будет отношение кинетических энергий тяжелого и легкого шариков тотчас после их абсолютно упругого центрального удара?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Для упругого удара сохраняются импульс и кинетическая энергия; скорость легкого шарика перед ударом найдите из закона сохранения энергии.

зад 33 Теплота, отданная холодильнику (C3)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиЦиклы, работа в циклеТеплоёмкость, политропические процессысложность 5/10

Одноатомный идеальный газ неизменной массы совершает циклический процесс, показанный на рисунке. За цикл газ совершает работу \(A_{\text{ц}} = 5\) кДж. Какое количество теплоты газ отдает за цикл холодильнику?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

За цикл \(\Delta U = 0\), поэтому \(Q_{\text{отд}} = Q_{\text{пол}} - A_{\text{ц}}\); теплоту подсчитайте по участкам с ростом температуры.

зад 34 ЭДС источника (C4)

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

Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. Внутреннее сопротивление источника \(r = 2\) Ом. Сопротивление реостата можно изменять в пределах от 1 Ом до 5 Ом. Максимальная мощность тока \(P_{\max}\), выделяемая на реостате, равна 4,5 Вт. Чему равна ЭДС источника?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Мощность на внешнем сопротивлении максимальна при \(R = r\), но здесь \(R\) ограничено пределами реостата — проверьте, достигается ли этот режим.

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 \(\rho_{\text{Cu}} = 1{,}72 \cdot 10^{-8}\) Ом\(\cdot\)м. Чему равен возникающий в кольце индукционный ток?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 36 Скорость фотоэлектрона (C6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроАтом Бора, спектрыФотоэффектсложность 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 равна максимальная возможная скорость фотоэлектрона?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия фотона \(h\nu = E_2 - E_1\); работа выхода \(A_{\text{вых}} = hc/\lambda_{\text{кр}}\); \(E_{k\max} = h\nu - A_{\text{вых}}\).

Источник: ЕГЭ по физике 2009, реальный вариант, вариант 131 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.