Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2009, реальный вариант, вариант 166

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 в 3 раза меньше, то модуль ее центростремительного ускорения

  1. не изменится

  2. уменьшится в 3 раза

  3. уменьшится в 9 раз

  4. увеличится в 9 раз

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 2 Направление ускорения (A2)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силыВекторы в механикесложность 1/10

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 равнодействующей силе.

зад 3 Ускорение на планете (A3)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силыГрафические методысложность 1/10

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

Рисунок
  1. \(0{,}07\ \text{м/с}^2\)

  2. \(1{,}25\ \text{м/с}^2\)

  3. \(9{,}8\ \text{м/с}^2\)

  4. \(8\ \text{м/с}^2\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила тяжести \(F = mg\): тангенс угла наклона графика равен \(g\).

зад 4 Отношение импульсов (A4)

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсасложность 1/10

Отношение скорости автокрана к скорости легкового автомобиля \(\dfrac{\upsilon_1}{\upsilon_2} = 0{,}3\), а отношение их масс \(\dfrac{m_1}{m_2} = 6\). Каково отношение импульса автокрана к импульсу легкового автомобиля?

  1. \(0{,}2\)

  2. \(2\)

  3. \(3\)

  4. \(1{,}8\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Импульс \(p = m\upsilon\).

зад 5 Кинетическая энергия (A5)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системысложность 1/10

Автомобиль массой \(10^3\) кг движется со скоростью 10 м/с. Чему равна кинетическая энергия автомобиля?

  1. \(10^5\) Дж

  2. \(10^4\) Дж

  3. \(5\cdot10^4\) Дж

  4. \(5\cdot10^3\) Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Кинетическая энергия \(E_k = m\upsilon^2/2\).

зад 6 Коромысло весов (A6)

Механика › СтатикаРавновесие тел, моменты силРычаги и простые механизмысложность 2/10

Коромысло весов, к которому подвешены на нитях два тела (см. рисунок), находится в равновесии. Как нужно изменить плечо \(d_1\), чтобы после увеличения массы первого тела в 3 раза равновесие сохранилось? (Коромысло и нити считать невесомыми.)

Рисунок
  1. увеличить в 3 раза

  2. увеличить в 6 раз

  3. уменьшить в 3 раза

  4. уменьшить в 6 раз

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Равновесие рычага: \(m_1 d_1 = m_2 d_2\).

зад 7 Неупругое соударение трёх шариков (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 в сторону среднего, причем модули их скорости равны \(12\upsilon\) и \(3\upsilon\) соответственно. Какими будут модуль и направление скорости шариков после их абсолютно неупругого соударения?

  1. \(5\upsilon\), влево

  2. \(3\upsilon\), вправо

  3. \(3\upsilon\), влево

  4. \(\upsilon\), вправо

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Закон сохранения импульса с учётом направлений скоростей.

зад 8 Давление азота (A8)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состояниясложность 1/10

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 Клапейрона–Менделеева \(pV = \dfrac{m}{M}RT\); молярная масса азота \(M = 28\cdot10^{-3}\) кг/моль.

зад 9 Изобарный процесс (A9)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыПервый закон, работа газасложность 2/10

Газ переходит из одного состояния в другое. Какой из графиков (1, 2, 3 или 4) отображает изобарный процесс?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При изобарном процессе давление не меняется, то есть график в осях \(pV\) параллелен оси \(V\).

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

\(Q = cm\Delta T\); удельную теплоёмкость свинца возьмите из таблицы справочных данных.

зад 12 Тепловая машина Карно (A12)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиТепловые двигатели, КПД, цикл Карносложность 2/10

У идеальной тепловой машины Карно температура нагревателя 500 К, а температура холодильника 300 К. Рабочее тело совершает за цикл работу, равную 16 кДж. Какое количество теплоты получает за цикл рабочее тело от нагревателя?

  1. 640 Дж

  2. 400 Дж

  3. 64 кДж

  4. 40 кДж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

КПД машины Карно \(\eta = 1 - T_\text{х}/T_\text{н}\), при этом \(\eta = A/Q_\text{н}\).

зад 13 Поле двух зарядов (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 суммарного электрического поля этих зарядов в точке A соответствует стрелка

Рисунок
  1. 1

  2. 2

  3. 3

  4. 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Напряжённости полей зарядов складываются векторно; поле \(+q\) направлено от заряда, поле \(-q\) — к заряду.

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. Точка A находится на горизонтальной прямой, проходящей через центр витка. Как направлен вектор индукции магнитного поля тока в точке A?

Рисунок
  1. вертикально вверх \(\uparrow\)

  2. вертикально вниз \(\downarrow\)

  3. горизонтально вправо \(\rightarrow\)

  4. горизонтально влево \(\leftarrow\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Используйте правило буравчика (правого винта) для кругового тока.

зад 16 Период колебательного 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 индуктивностями \(L_1 = 1\) мкГн и \(L_2 = 2\) мкГн, а также два конденсатора, емкости которых \(C_1 = 3\) пФ и \(C_2 = 4\) пФ. 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 \(C_2\)

  3. \(L_1\) и \(C_2\)

  4. \(L_2\) и \(C_1\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 17 Показатель преломления стекла (A17)

Геометрическая оптика › ПреломлениеЗакон преломлениясложность 2/10

На рисунке – опыт по преломлению света в стеклянной пластине. Показатель преломления стекла равен отношению

Рисунок
  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: \(n = \sin\alpha/\sin\beta\), углы отсчитываются от перпендикуляра к поверхности.

зад 18 Пример дифракции (A18)

Волновая оптика и электромагнитные волны › ДифракцияЗоны Френелясложность 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, рамкиВихревое электрическое поле, закон Фарадеясложность 2/10

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 индукции в движущейся стороне рамки равна \(\varepsilon = Blv\); пока рамка входит в поле или выходит из него, поток меняется.

зад 20 Планетарная модель атома (A20)

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

Какие утверждения соответствуют планетарной модели атома?

  1. Ядро — в центре атома, электроны на орбитах вокруг ядра, заряд электронов положителен.

  2. Ядро — в центре атома, электроны на орбитах вокруг ядра, заряд электронов отрицателен.

  3. Электроны — в центре атома, ядро обращается вокруг электронов, заряд электронов отрицателен.

  4. Электроны — в центре атома, ядро обращается вокруг электронов, заряд электронов равен нулю.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Планетарная модель Резерфорда: положительное ядро в центре, электроны вращаются вокруг него.

зад 21 Период полураспада (A21)

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

Период полураспада ядер изотопа натрия \({}^{24}_{11}\mathrm{Na}\) составляет 15 часов. Это означает, что

  1. все изначально имеющиеся ядра данного изотопа распадаются за 30 часов

  2. половина изначально имевшихся ядер данного изотопа распадается за 15 часов

  3. каждое ядро данного изотопа наполовину распадется за 15 часов

  4. для полного распада каждого ядра данного изотопа требуется 15 часов

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 22 Недостающая частица (A22)

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

Укажите недостающую частицу X в ядерной реакции: \[{}^{56}_{25}\mathrm{Mn} + X \longrightarrow {}^{56}_{26}\mathrm{Fe} + {}^{1}_{0}\mathrm{n}.\]

  1. \({}^{2}_{1}\mathrm{H}\)

  2. \({}^{1}_{1}\mathrm{H}\)

  3. \({}^{1}_{0}\mathrm{n}\)

  4. \({}^{0}_{-1}\mathrm{e}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сохраняются массовое число и заряд: суммы нижних и верхних индексов в обеих частях равны.

зад 23 Фотоэффект (A23)

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

Работа выхода электрона из металла равна 2,4 эВ. Какова максимальная возможная кинетическая энергия фотоэлектрона, «выбитого» из металла фотоном с энергией в 6,0 эВ?

  1. 2,5 эВ

  2. 3,6 эВ

  3. 8,4 эВ

  4. 14,4 эВ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 24 Движение шарика по желобу (A24)

Механика › КинематикаГрафики движения, путь как площадьЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

Шарик катится по желобу. Изменение координаты шарика с течением времени в инерциальной системе отсчета показано на графике. На основании этого графика можно уверенно утверждать, что

Рисунок
  1. скорость шарика постоянно увеличивалась

  2. первые 2 с скорость шарика возрастала, а затем оставалась постоянной

  3. первые 2 с шарик двигался с уменьшающейся скоростью, а затем покоился

  4. на шарик действовала все увеличивающаяся сила

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость — это наклон графика \(x(t)\).

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 А·с и 1 В

  2. 3 А·В и 4 Кл

  3. 2 В·с и 1 Кл

  4. 3 Кл и 1 А·с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сравнивать можно только величины одинаковой размерности.

зад 26 Пружинный маятник (B1)

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

Колебания пружинного маятника изучаются при различных значениях жесткости его пружины. Если увеличить жесткость пружины 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 \(T = 2\pi\sqrt{m/k}\); потенциальная энергия меняется с удвоенной частотой колебаний.

зад 27 Бета-распад (B2)

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

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 сохраняются число нуклонов и заряд в сумме с зарядом электрона и антинейтрино.

зад 28 Кинетическая энергия груза (B3)

Колебания и волны › Механические колебанияПружинный маятник, массивная пружинаМеханическая энергия, консервативные системысложность 2/10

Груз, закреплённый на пружине жёсткостью 200 Н/м, совершает гармонические колебания с амплитудой 1 см (см. рисунок). Какова максимальная кинетическая энергия груза?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Максимальная кинетическая энергия равна максимальной потенциальной энергии пружины \(kA^2/2\).

зад 29 Изотермический процесс (B4)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыУравнение состояниясложность 2/10

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

Закон Бойля–Мариотта: \(p_1V_1 = p_2V_2\) при постоянной температуре.

зад 30 Сила Ампера на перемычке (B5)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкиСила Амперасложность 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 Ампера, действующая на движущуюся перемычку? Ответ выразите в миллиньютонах (мН).

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

ЭДС \(\varepsilon = Bl\upsilon\), ток \(I = \varepsilon/R\), сила Ампера \(F = IBl\).

зад 31 Шарик между пластинами (C1)

Электростатика › Движение заряженных частицДвижение в электрическом полеЗаряженные плоскости и пластинысложность 4/10

Между двумя металлическими близко расположенными пластинами, укрепленными на изолирующих подставках, подвесили на шёлковой нити легкий незаряженный шарик из фольги. Когда пластины подсоединили к разноимённым клеммам высоковольтного источника напряжения, шарик пришел в движение. Опишите движение шарика и объясните его.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Учтите, что незаряженный шарик приобретает заряд при касании пластины с тем же знаком, что и пластина.

зад 32 Два шарика на нитях (C2)

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

Два шарика висят, соприкасаясь, на вертикальных нитях. Левый шарик, масса которого \(m = 0{,}1\) кг, отклоняют на угол 90° и отпускают без начальной скорости. Какой должна быть масса правого шарика, чтобы в результате абсолютно неупругого удара половина кинетической энергии левого шарика перешла в тепло?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость левого шарика у нижней точки найдите из закона сохранения энергии; при неупругом ударе часть энергии переходит в тепло.

зад 33 Количество теплоты (C3)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаТеплоёмкость, политропические процессысложность 4/10

На рисунке изображено изменение состояния 1 моль идеального одноатомного газа. Начальная температура газа \(27\,^\circ\text{C}\). Какое количество теплоты сообщено газу в этом процессе?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Первое начало термодинамики \(Q = \Delta U + A\); для одноатомного газа \(U = \tfrac{3}{2}\nu RT\).

зад 34 Амперметр в двух схемах (C4)

Электрические цепи › Постоянный токАмперметры, вольтметры, мостыВычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочкисложность 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 \(9R\). Найдите отношение \(\dfrac{I_2}{I_1}\) показаний амперметра в схемах. Внутренним сопротивлением источника и сопротивлением проводов пренебречь.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите ток через амперметр в каждой схеме, учитывая, через какие элементы он течёт.

зад 35 Колебательный контур (C5)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токЭлектромагнитные колебания, колебательный контурсложность 4/10

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 уменьшилась на \(\Delta\omega = 10^4\) с\(^{-1}\)?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Циклическая частота контура \(\omega = 1/\sqrt{LC}\); электрическая энергия колеблется с удвоенной частотой \(2\omega\).

зад 36 Электронно-оптический преобразователь (C6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныЭнергия и импульс фотона, эффект КомптонаФотоэффектсложность 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 фотона \(E = hc/\lambda\); энергия электрона на экране равна \(e\,\Delta U\) и идёт на фотоны с \(\lambda_2\).

Источник: ЕГЭ по физике 2009, реальный вариант, вариант 166 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.