Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2009, реальный вариант, вариант 157

36 задач

зад 1 Центростремительное ускорение (A1)

Механика › КинематикаДвижение по окружностисложность 1/10

Материальная точка равномерно движется со скоростью \(\upsilon\) по окружности радиусом \(r\). Если скорость точки будет вдвое больше, то модуль ее центростремительного ускорения

  1. не изменится

  2. уменьшится в 2 раза

  3. увеличится в 2 раза

  4. увеличится в 4 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Центростремительное ускорение равно \(a = \upsilon^2/r\).

зад 2 Ускорение тела (A2)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силыРавноускоренное движениесложность 2/10

На левом рисунке представлены вектор равнодействующей всех сил \(\vec F\), действующих на тело, и вектор скорости тела \(\vec\upsilon\) в инерциальной системе отсчета. Какой из четырех векторов на правом рисунке указывает направление вектора ускорения тела в этой системе отсчета?

Рисунок
  1. 1

  2. 2

  3. 3

  4. 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Ускорение по второму закону Ньютона сонаправлено с равнодействующей силой.

зад 3 Ускорение на планете (A3)

Механика › Величины и простые явления (7–8 класс)Сила тяжести и вес телаЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

На графике показана зависимость силы тяжести от массы тела для некоторой планеты. Ускорение свободного падения на этой планете равно

Рисунок
  1. 0,07 м/с\(^2\)

  2. 1,25 м/с\(^2\)

  3. 9,8 м/с\(^2\)

  4. 8 м/с\(^2\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила тяжести \(F = mg\); по графику найдите \(g\) как отношение силы к массе.

зад 4 Отношение скоростей (A4)

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсасложность 2/10

Отношение массы автокрана к массе легкового автомобиля \(\dfrac{m_1}{m_2} = 8\). Каково отношение их скоростей \(\dfrac{\upsilon_1}{\upsilon_2}\), если отношение импульса автокрана к импульсу легкового автомобиля равно 4?

  1. 0,5

  2. 2

  3. 3,2

  4. 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Импульс \(p = m\upsilon\); запишите отношение импульсов через отношения масс и скоростей.

зад 5 Масса тележки (A5)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системысложность 1/10

Тележка движется со скоростью 3 м/с. Её кинетическая энергия равна 27 Дж. Какова масса тележки?

  1. 6 кг

  2. 9 кг

  3. 18 кг

  4. 81 кг

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Кинетическая энергия \(E_k = \dfrac{m\upsilon^2}{2}\).

зад 6 Коромысло весов (A6)

Механика › СтатикаРычаги и простые механизмыРавновесие тел, моменты силсложность 2/10

Коромысло весов, к которому подвешены на нитях два тела (см. рисунок), находится в равновесии. Как нужно изменить массу второго тела, чтобы после уменьшения плеча \(d_1\) в 2 раза равновесие сохранилось? (Коромысло и нити считать невесомыми.)

Рисунок
  1. увеличить в 2 раза

  2. увеличить в 4 раза

  3. уменьшить в 2 раза

  4. уменьшить в 4 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Правило моментов для рычага: равновесие сохраняется, если моменты сил относительно точки подвеса равны.

зад 7 Три шарика (A7)

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

Три одинаковых шарика находятся на оси \(x\). Средний шарик покоится, а левый и правый шарики движутся влево. Модули их скоростей равны соответственно \(\upsilon\) и \(8\upsilon\). Какими будут модуль и направление скорости шариков после их абсолютно неупругого соударения?

  1. \(\upsilon\), вправо

  2. \(2\upsilon\), влево

  3. \(\upsilon\), влево

  4. \(3\upsilon\), влево

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите закон сохранения импульса с учётом знаков проекций скоростей на ось \(x\).

зад 8 Давление азота (A8)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состояниясложность 2/10

В резервуаре объемом 16,6 м\(^3\) находятся 20 кг азота при температуре 300 К. Каково давление этого газа?

  1. \(1{,}07\cdot10^3\) Па

  2. \(2{,}14\cdot10^3\) Па

  3. \(1{,}07\cdot10^5\) Па

  4. \(2{,}14\cdot10^5\) Па

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Уравнение Менделеева–Клапейрона \(pV = \dfrac{m}{M}RT\); молярная масса азота есть в справочных данных КИМ.

зад 9 Изохорный процесс (A9)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыУравнение состояниясложность 1/10

На рисунке приведены графики зависимости давления 1 моль идеального газа от абсолютной температуры для различных процессов. Изохорному процессу соответствует график

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Изохорный процесс: объём не меняется, отношение \(p/T\) постоянно.

зад 10 Внутренняя энергия газа (A10)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиВнутренняя энергияИзопроцессысложность 1/10

Как изменяется внутренняя энергия постоянного количества идеального газа при изохорном уменьшении его давления?

  1. увеличивается

  2. уменьшается

  3. увеличивается или уменьшается в зависимости от изменения объема

  4. увеличивается или уменьшается в зависимости от молярной массы газа

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры.

зад 11 Нагревание свинца (A11)

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

Какое количество теплоты необходимо для нагревания 100 г свинца от 300 К до 320 К?

  1. 390 Дж

  2. 26 кДж

  3. 260 Дж

  4. 39 кДж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

\(Q = cm\,\Delta T\); удельная теплоёмкость свинца есть в справочных данных КИМ.

зад 12 Цикл Карно (A12)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиТепловые двигатели, КПД, цикл КарноХолодильник и тепловой насоссложность 2/10

За один рабочий цикл рабочее тело идеального теплового двигателя Карно получает от нагревателя количество теплоты 35 кДж и совершает работу 12 кДж. Чему равно отношение температуры нагревателя к температуре холодильника в этом двигателе?

  1. 1,52

  2. 1,92

  3. 2,08

  4. 2,92

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

КПД цикла Карно \(\eta = \dfrac{A}{Q_{\text{н}}} = 1 - \dfrac{T_{\text{х}}}{T_{\text{н}}}\).

зад 13 Напряженность поля (A13)

Электростатика › Поле зарядовНапряжённость поля, принцип суперпозицииЗакон Кулонасложность 2/10

На рисунке представлено расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов \(-q\) и \(+q\). Направлению вектора напряженности электрического поля этих зарядов в точке A соответствует стрелка

Рисунок
  1. 1

  2. 2

  3. 3

  4. 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Напряжённость в точке — векторная сумма полей каждого заряда; поле \(+q\) направлено от заряда, поле \(-q\) — к нему.

зад 14 Ток в чайнике (A14)

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателиЗакон Ома, сопротивлениесложность 1/10

На корпусе электрочайника имеется надпись: «220 В, 1000 Вт». Найдите силу тока в спирали электрочайника, включенного в розетку осветительной сети.

  1. 0,22 А

  2. 4,55 А

  3. 22 А

  4. 220000 А

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Мощность \(P = UI\).

зад 15 Поле витка с током (A15)

Магнетизм и индукция › Магнитное полеМагнитное поле токовсложность 2/10

На рисунке изображен проволочный виток, по которому течет электрический ток в направлении, указанном стрелкой. Виток расположен в вертикальной плоскости. В центре витка вектор индукции магнитного поля тока направлен

Рисунок
  1. вертикально вверх \(\uparrow\)

  2. вертикально вниз \(\downarrow\)

  3. горизонтально вправо \(\rightarrow\)

  4. горизонтально влево \(\leftarrow\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Правило буравчика: направление поля в центре кругового витка определяется направлением тока.

зад 16 Период контура (A16)

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

В наборе радиодеталей для изготовления простого колебательного контура имеются две катушки с \(L_1 = 2\) мкГн и \(L_2 = 1\) мкГн, а также два конденсатора, емкости которых \(C_1 = 4\) нФ и \(C_2 = 3\) нФ. При каком выборе двух элементов из этого набора период собственных колебаний контура \(T\) будет наибольшим?

  1. \(L_1\) и \(C_1\)

  2. \(L_2\) и \(C_1\)

  3. \(L_2\) и \(C_2\)

  4. \(L_1\) и \(C_2\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Формула Томсона: \(T = 2\pi\sqrt{LC}\).

зад 17 Показатель преломления (A17)

Геометрическая оптика › ПреломлениеЗакон преломлениясложность 2/10

На рисунке – опыт по преломлению света в стеклянной пластине.

Рисунок

Показатель преломления стекла равен отношению

  1. \(\dfrac{\sin 20^\circ}{\sin 40^\circ}\)

  2. \(\dfrac{\sin 40^\circ}{\sin 20^\circ}\)

  3. \(\dfrac{\sin 70^\circ}{\sin 40^\circ}\)

  4. \(\dfrac{\sin 50^\circ}{\sin 20^\circ}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Закон преломления: \(n = \dfrac{\sin\alpha}{\sin\beta}\), углы отсчитываются от перпендикуляра к границе.

зад 18 Дифракция (A18)

Волновая оптика и электромагнитные волны › ДифракцияЗоны ФренеляРазрешающая способностьсложность 1/10

Примером дифракции может служить

  1. появление радуги после дождя

  2. солнечное затмение

  3. поглощение рентгеновских лучей свинцовой пластиной

  4. проникновение света в область геометрической тени

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Дифракция — отклонение волн от прямолинейного распространения при огибании препятствий.

зад 19 ЭДС в движущейся рамке (A19)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкиСамоиндукция, энергия магнитного полясложность 3/10

В некоторой области пространства, ограниченной плоскостями AB и CD, создано однородное магнитное поле. Металлическая квадратная рамка движется с постоянной скоростью, направленной вдоль плоскости рамки и перпендикулярно линиям индукции поля. На каком из графиков правильно показана зависимость от времени ЭДС индукции в рамке, если в начальный момент времени передняя сторона рамки пересекла плоскость AB (см. рисунок), а в момент времени \(t_0\) задняя сторона рамки пересекла плоскость CD?

Рисунок
Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

ЭДС движущейся стороны рамки в поле равна \(B l \upsilon\); отметьте, какие стороны рамки находятся в поле в каждый момент времени.

зад 20 Планетарная модель (A20)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроАтом Бора, спектрысложность 1/10

Планетарной модели атома соответствует утверждение: ядро – в центре атома, большая часть массы атома сосредоточена

  1. в ядре, заряд электронов положителен

  2. в ядре, заряд ядра отрицателен

  3. в электронах, заряд электронов отрицателен

  4. в ядре, заряд электронов отрицателен

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните знаки зарядов электрона и протона.

зад 21 Период полураспада (A21)

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

Период полураспада ядер франция \(^{221}_{87}\text{Fr}\) составляет 4,8 мин. Это означает, что

  1. за 4,8 мин атомный номер каждого атома франция уменьшится вдвое

  2. каждые 4,8 мин распадается одно ядро франция

  3. все изначально имевшиеся ядра франция распадутся за 9,6 мин

  4. половина изначально имевшихся ядер франция распадается за 4,8 мин

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Период полураспада — время, за которое распадается половина исходного количества ядер.

зад 22 Ядерная реакция (A22)

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

Каковы массовое число \(M\) и заряд \(Z\) ядра элемента свинца, полученного в результате следующей ядерной реакции: \(^{210}_{84}\text{Po}\to{}^{4}_{2}\text{He}+{}^{M}_{Z}\text{Pb}\)?

  1. \(M = 214\), \(Z = 82\)

  2. \(M = 206\), \(Z = 82\)

  3. \(M = 206\), \(Z = 86\)

  4. \(M = 214\), \(Z = 86\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При ядерной реакции сохраняются массовое число и электрический заряд.

зад 23 Энергия фотонов (A23)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектсложность 1/10

Работа выхода электронов из фотокатода равна 2 эВ. Какова энергия фотонов, падающих на фотокатод, если максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 1,5 эВ?

  1. 0,5 эВ

  2. 1,5 эВ

  3. 2,0 эВ

  4. 3,5 эВ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: \(h\nu = A_{\text{вых}} + E_{k}\).

зад 24 График температуры (A24)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизацияГрафические методысложность 2/10

На графике приведена зависимость температуры некоторого вещества от времени. На основании этого графика можно с уверенностью сказать, что

Рисунок
  1. первые 10 минут вещество охлаждалось, а затем стало конденсироваться

  2. температура кристаллизации вещества 40\(^\circ\)C

  3. первые 10 минут вещество охлаждалось, а затем стало кристаллизоваться

  4. первые 10 минут вещество остывало, а затем его температура не менялась

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Горизонтальный участок графика соответствует фазовому переходу при постоянной температуре.

зад 25 Сравнение величин (A25)

Общефизические методы › Методы решенияОценки, размерность и подобиеИзмерения и погрешностисложность 1/10

В каком из приведенных ниже случаев можно сравнивать результаты измерений двух физических величин?

  1. 1 Кл и 1 А\(\cdot\)В

  2. 3 Кл и 1 Ф\(\cdot\)В

  3. 2 А и 3 Кл\(\cdot\)с

  4. 3 А и 2 В\(\cdot\)с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сравнивать можно только величины одной размерности; сопоставьте размерности единиц в каждом варианте.

зад 26 Колебания пружинного маятника (B1)

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

В школьной лаборатории изучают колебания пружинного маятника при различных значениях массы маятника. Если увеличить массу маятника, то как изменятся 3 величины: период его колебаний, их частота, период изменения его потенциальной энергии?

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

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫИХ ИЗМЕНЕНИЕ
А) период колебаний1) увеличится
Б) частота колебаний2) уменьшится
В) период изменения потенциальной энергии3) не изменится
АБВ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Период пружинного маятника \(T = 2\pi\sqrt{m/k}\); учтите, как период изменения потенциальной энергии связан с периодом колебаний.

зад 27 Заряд и нуклоны при распаде (B2)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадЯдерные реакции, дефект масссложность 3/10

Как изменятся заряд и число нуклонов радиоактивного ядра в результате его \(\beta^{-}\)-распада?

Установите соответствие между физическими величинами и характером их изменения. К каждой позиции первого столбца подберите нужную позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫИХ ИЗМЕНЕНИЕ
А) заряд1) увеличится
Б) число нуклонов2) не изменится
3) уменьшится
АБ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При \(\beta^{-}\)-распаде нейтрон превращается в протон с испусканием электрона и антинейтрино.

зад 28 Максимальная скорость груза (B3)

Колебания и волны › Механические колебанияПружинный маятник, массивная пружинаСила упругости, пружины и их соединениясложность 3/10

Груз массой 2 кг, закреплённый на пружине жёсткостью 200 Н/м, совершает гармонические колебания (см. рисунок). Максимальная сила упругости пружины при этом равна 20 Н. Какова максимальная скорость груза?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Амплитуду найдите из максимальной силы упругости; максимальная скорость связана с амплитудой через энергию колебаний.

зад 29 Изотермическое расширение (B4)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыУравнение состояниясложность 3/10

С идеальным газом проводится изотермический процесс, в котором после увеличения объема газа на 300 дм\(^3\) его давление уменьшилось в 2 раза. Масса газа постоянна. Каким был первоначальный объем газа? Ответ выразите в дм\(^3\).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При изотермическом процессе произведение \(pV\) постоянно.

зад 30 Ток в контуре с перемычкой (B5)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкиЗакон Ома, сопротивлениесложность 3/10

Прямоугольный контур, образованный двумя рельсами и двумя перемычками, находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура. Правая перемычка скользит по рельсам, сохраняя надежный контакт с ними. Известны величины: индукция магнитного поля \(B = 0{,}1\) Тл, расстояние между рельсами \(l = 10\) см, скорость движения перемычки \(\upsilon = 2\) м/с, сопротивление контура \(R = 2\) Ом. Какова сила индукционного тока в контуре? Ответ выразите в миллиамперах (мА).

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

ЭДС индукции в движущейся перемычке \(\varepsilon = Bl\upsilon\); ток найдите по закону Ома \(I = \varepsilon/R\).

зад 31 Цепь с реостатом (C1)

Электрические цепи › Постоянный токАмперметры, вольтметры, мостыЗакон Ома, сопротивлениесложность 5/10

На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифрового вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра.

Составьте принципиальную электрическую схему этой цепи. Используя законы постоянного тока, объясните, как изменится (увеличится или уменьшится) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее правое положение.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Напряжение на батарее равно ЭДС минус падение напряжения на её внутреннем сопротивлении; сравните полное сопротивление цепи до и после перемещения движка.

зад 32 Неупругий удар шариков (C2)

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

Два шарика висят, соприкасаясь, на вертикальных нитях. Левый шарик отклоняют на угол 90\(^\circ\) и отпускают без начальной скорости. Каким должно быть отношение масс шариков \(\dfrac{M}{m}\), чтобы в результате их абсолютно неупругого удара половина кинетической энергии левого шарика перешла в тепло?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость левого шарика перед ударом найдите из закона сохранения энергии; при неупругом ударе сохраняется импульс.

зад 33 Теплота в процессе (C3)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаИзопроцессысложность 5/10

На рисунке изображено изменение состояния 1 моль разреженного гелия. Начальная температура газа 27\(^\circ\)C. Какое количество теплоты сообщено газу в этом процессе?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Первое начало термодинамики \(Q = \Delta U + A\); для одноатомного газа \(\Delta U = \dfrac{3}{2}\nu R\,\Delta T\).

зад 34 Две схемы с амперметром (C4)

Электрические цепи › Постоянный токАмперметры, вольтметры, мостыЭквивалентный источниксложность 5/10

Одни и те же элементы соединены в электрическую цепь сначала по схеме 1, а затем по схеме 2 (см. рисунок). Сопротивление резистора равно \(R\), сопротивление амперметра \(\dfrac{1}{100}R\), сопротивление вольтметра \(9R\). Каковы показания амперметра в первой схеме, если во второй схеме они равны \(I_2\)? Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением проводов пренебречь.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Выразите показания приборов через ЭДС источника и сопротивления в каждой схеме, затем найдите их отношение.

зад 35 Емкость контура (C5)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токЭлектромагнитные колебания, колебательный контурЦепь с конденсатором, установившийся режимсложность 5/10

Простой колебательный контур содержит конденсатор емкостью \(C = 1\) мкФ и катушку индуктивности \(L = 0{,}01\) Гн. Какой должна быть емкость конденсатора, чтобы циклическая частота колебаний электрической энергии в контуре увеличилась на \(\Delta\omega = 2\cdot10^4\) с\(^{-1}\)?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Собственная циклическая частота контура \(\omega_0 = 1/\sqrt{LC}\); учтите, как связана частота колебаний энергии электрического поля с собственной частотой контура.

зад 36 Электронно-оптический преобразователь (C6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 6/10

Для увеличения яркости изображения слабых источников света используется вакуумный прибор – электронно-оптический преобразователь. В этом приборе фотоны, падающие на катод, выбивают из него фотоэлектроны, которые ускоряются разностью потенциалов \(\Delta U = 15000\) В и бомбардируют флуоресцирующий экран, рождающий вспышку света при попадании каждого электрона. Длина волны для падающего на катод света \(\lambda_1 = 820\) нм, а для света, излучаемого экраном, \(\lambda_2 = 410\) нм. Какое количество \(k\) фотонов, падающих на катод, приходится на 1 выбитый фотоэлектрон, если прибор увеличивает общее количество фотонов в \(N = 500\) раз? Работу выхода электронов \(A_{\text{вых}}\) принять равной 1 эВ. Считать, что энергия падающих на экран электронов переходит в энергию света без потерь.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия, которую электрон получает при ускорении, полностью переходит в фотоны экрана; сравните число фотонов на катоде и на экране с учётом увеличения в \(N\) раз.

Источник: ЕГЭ по физике 2009, реальный вариант, вариант 157 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.