Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2009, реальный вариант, вариант 306

36 задач

зад 1 График скорости (A1)

Механика › КинематикаГрафики движения, путь как площадьГрафические методысложность 1/10

На рисунке представлен график зависимости модуля скорости \(\upsilon\) автомобиля от времени \(t\). Найдите путь, пройденный автомобилем за время от 0 до 50 с.

Рисунок

1) 0  2) 50 м  3) 250 м  4) 350 м

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Путь численно равен площади под графиком скорости.

зад 2 Сила и ускорение (A2)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

В инерциальной системе отсчёта сила 50 Н сообщает телу массой 5 кг некоторое ускорение. Какая сила сообщит телу массой 8 кг такое же ускорение?

1) 40 Н  2) 50 Н  3) 80 Н  4) 100 Н

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Второй закон Ньютона: при одинаковом ускорении сила пропорциональна массе.

зад 3 Кубик между пружинами (A3)

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединенияЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

Кубик массой 1 кг покоится на гладком горизонтальном столе, сжатый с боков пружинами жёсткостью \(k_1 = 400\) Н/м и \(k_2 = 800\) Н/м (см. рисунок). Первая пружина сжата на 4 см. Вторая пружина действует на кубик с силой

Рисунок

1) 8 Н  2) 16 Н  3) 32 Н  4) 48 Н

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Кубик покоится, значит силы упругости обеих пружин уравновешивают друг друга.

зад 4 Импульс после столкновения (A4)

Механика › Законы сохраненияНеупругие столкновенияИмпульс, закон сохранения импульсасложность 1/10

Одинаковые шары движутся с одинаковыми по модулю скоростями в направлениях, указанных стрелками на рисунке, и абсолютно неупруго соударяются. Как будет направлен импульс шаров после их столкновения?

Рисунок

Варианты ответа 1)–4) — на рисунке.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Импульс системы сохраняется: сложите векторы импульсов шаров до удара.

зад 5 Маятник на нити (A5)

Колебания и волны › Механические колебанияМатематический и физический маятникМеханическая энергия, консервативные системысложность 1/10

Шарик, подвешенный к потолку на длинной лёгкой нерастяжимой нити, совершает колебания. Максимальная скорость шарика в процессе колебаний равна 1 м/с. Максимальная высота подъёма шарика над положением равновесия равна

1) 50 см  2) 20 см  3) 10 см  4) 5 см

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В крайнем положении скорость равна нулю, в положении равновесия кинетическая энергия максимальна.

зад 6 Разность фаз волны (A6)

Колебания и волны › Механические волныБегущие волны, скорость волнГармонические колебаниясложность 1/10

На рисунке показан профиль бегущей волны в некоторый момент времени. Разность фаз колебаний точек 1 и 5 равна

Рисунок

1) \(2\pi\)  2) \(\dfrac{\pi}{2}\)  3) \(\pi\)  4) \(\dfrac{\pi}{3}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Разность фаз двух точек волны равна \(2\pi\Delta x/\lambda\), где \(\Delta x\) — расстояние между точками.

зад 7 Столкновение шариков (A7)

Механика › Законы сохраненияНеупругие столкновенияМеханическая энергия, консервативные системысложность 1/10

Шарик, движущийся по гладкой горизонтальной поверхности, налетает на лежащий на той же поверхности более тяжёлый шарик тех же размеров. В результате частично неупругого удара первый шарик остановился, а второй начал двигаться со скоростью \(\upsilon\). При этом 75% первоначальной кинетической энергии первого шарика перешло во внутреннюю энергию. Какова скорость первого шарика до удара?

1) \(\sqrt{2}\,\upsilon\)  2) \(2\upsilon\)  3) \(3\upsilon\)  4) \(4\upsilon\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите закон сохранения импульса и учтите, что 25% кинетической энергии осталось у системы.

зад 8 Модель вещества (A8)

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

Какая-либо упорядоченность в расположении частиц вещества отсутствует. Это утверждение соответствует модели

1) только газа
2) только жидкости
3) только твердого тела
4) газа, жидкости и твердого тела

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните, в каком агрегатном состоянии частицы расположены беспорядочно.

зад 9 Охлаждение кислорода (A9)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыУравнение состояниясложность 1/10

Разреженный кислород в закрытом сосуде изохорно охлаждается. Если давление кислорода уменьшилось в 2 раза, то его абсолютная температура стала ниже в

1) 9 раз  2) \(\sqrt{2}\) раз  3) 2 раза  4) 3 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При изохорном процессе давление пропорционально абсолютной температуре.

зад 10 Масса куска металла (A10)

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

Температура куска металла удельной теплоёмкостью 900 \(\dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot\text{К}}\) понизилась со 120°C до 40°C. При этом выделилось количество теплоты, равное 108 кДж. Чему равна масса этого куска?

1) 1,0 кг  2) 1,5 кг  3) 2,5 кг  4) 3,0 кг

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Количество теплоты при охлаждении равно \(cm\Delta t\).

зад 11 Таяние льда в термосе (A11)

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

Кусок льда опустили в термос с водой. Начальная температура льда 0°C, исходная масса воды 1100 г. Теплоёмкостью термоса можно пренебречь. При переходе к тепловому равновесию часть льда массой 420 г растаяла. Чему равна начальная температура воды в термосе?

1) 11,5°C  2) 15°C  3) 20°C  4) 30°C

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Тепло, отданное водой, равно теплу, пошедшему на плавление льда.

зад 12 Циклический процесс (A12)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиЦиклы, работа в циклеПервый закон, работа газасложность 1/10

На рисунке показан циклический процесс изменения состояния постоянной массы одноатомного идеального газа. На каком участке процесса работа газа положительна и равна полученному газом количеству теплоты?

Рисунок

1) 1–2  2) 2–3  3) 3–4  4) 4–1

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Работа газа положительна при расширении. Изменение внутренней энергии на участке равно нулю только при постоянной температуре, которой нет ни на одном участке.

зад 13 Шарики на нитях (A13)

Электростатика › Поле зарядовЗакон КулонаВзаимодействие и рассеяние заряженных частицсложность 1/10

Два лёгких одинаковых шарика подвешены на шёлковых нитях. Заряд одного из шариков каждой пары положителен. Какой рисунок правильно отображает его взаимодействие с отрицательно заряженным шариком?

Рисунок

1) только А  2) только Б  3) А и В  4) только В

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Разноимённые заряды притягиваются, одноимённые отталкиваются.

зад 14 Неизвестный резистор (A14)

Электрические цепи › Постоянный токЗакон Ома, сопротивлениеАмперметры, вольтметры, мостысложность 1/10

На фотографии — электрическая цепь. Показания вольтметра даны в вольтах, амперметра — в амперах. Чему равно сопротивление неизвестного резистора? Вольтметр и амперметр считать идеальными.

Рисунок

1) 1 Ом  2) 2 Ом  3) 3 Ом  4) 4 Ом

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сопротивление участка равно отношению напряжения на нём к силе тока через него.

зад 15 Сила Лоренца (A15)

Магнетизм и индукция › Силы в магнитном полеСила Лоренца, движение частиц в магнитном полеМагнитное поле токовсложность 1/10

Протон p имеет скорость \(\vec{\upsilon}\), направленную горизонтально вдоль прямого длинного проводника с током \(I\) (см. рисунок). Куда направлена действующая на протон сила Лоренца?

Рисунок

1) вертикально вверх в плоскости рисунка \(\uparrow\)
2) вертикально вниз в плоскости рисунка \(\downarrow\)
3) горизонтально влево в плоскости рисунка \(\leftarrow\)
4) перпендикулярно плоскости рисунка от нас \(\otimes\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Поле прямого тока на линии движения протона направлено перпендикулярно плоскости рисунка.

зад 16 Гамма-излучение (A16)

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

Гамма-излучение испускают

1) электроны при движении в проводнике
2) любые нагретые тела
3) любые заряженные частицы
4) атомные ядра при их превращениях

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Гамма-излучение — жёсткое электромагнитное излучение, возникающее при переходах ядер.

зад 17 Изображение в линзе (A17)

Геометрическая оптика › ЛинзыФормула линзы, увеличениесложность 1/10

Предмет малых размеров находится на двойном фокусном расстоянии от тонкой собирающей линзы. Изображение предмета, создаваемое этой линзой,

1) действительное и расположено на двойном фокусном расстоянии от линзы
2) мнимое и расположено в фокусе линзы
3) мнимое и расположено на двойном фокусном расстоянии от линзы
4) действительное и расположено в фокусе линзы

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Для собирающей линзы предмет за двойным фокусом даёт действительное изображение, расположенное между фокусом и двойным фокусом.

зад 18 Скорость светового сигнала (A18)

Теория относительности › Релятивистская кинематикаПреобразования Лоренца, сложение скоростейсложность 1/10

В инерциальной системе отсчёта свет распространяется в вакууме со скоростью \(c\). Самолёт летит над поверхностью Земли со скоростью \(\upsilon\) и зажигает сигнальные огни. С какой скоростью относительно Земли распространяется световой сигнал?

1) \(c+\upsilon\)  2) \(c-\upsilon\)  3) \(c\)  4) \(\dfrac{c+\upsilon}{1-\dfrac{\upsilon^2}{c^2}}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость света одинакова во всех инерциальных системах отсчёта.

зад 19 Теплота в резисторе (A19)

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

К источнику постоянного тока с ЭДС 9 В и внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключён резистор. Какое количество теплоты выделяется в резисторе за 1 с, если сила тока в цепи равна 2 А? Сопротивление соединительных проводов пренебрежимо мало.

1) 2 Дж  2) 4 Дж  3) 16 Дж  4) 18 Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Выделяемая в резисторе теплота равна \(I^2Rt\); сопротивление резистора найдите из закона Ома для полной цепи.

зад 20 Поглощение фотона (A20)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроАтом Бора, спектрыЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 1/10

В таблице приведены значения энергии для второго и четвёртого энергетических уровней атома водорода.

Номер уровняЭнергия, \(10^{-19}\) Дж
2\(-5{,}45\)
4\(-1{,}36\)

Какой должна быть энергия фотона, при поглощении которого атом переходит со второго уровня на четвёртый?

1) \(5{,}45\cdot10^{-19}\) Дж  2) \(1{,}36\cdot10^{-19}\) Дж  3) \(6{,}81\cdot10^{-19}\) Дж  4) \(4{,}09\cdot10^{-19}\) Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия поглощённого фотона равна разности энергий уровней.

зад 21 Альфа-излучение (A21)

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

\(\alpha\)-излучение — это поток

1) нейтронов
2) электронов
3) протонов
4) ядер гелия

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Альфа-частица — ядро атома гелия.

зад 22 Реакция деления урана (A22)

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

Один из возможных вариантов реакции деления ядра урана \({}^{235}_{92}\mathrm{U}\) выглядит следующим образом: \[{}^{235}_{92}\mathrm{U} + {}^{1}_{0}\mathrm{n} \longrightarrow {}^{95}_{38}\mathrm{Sr} + {}^{139}_{54}\mathrm{Xe} + ?\] Какие частицы заменены знаком вопроса?

1) \({}^{1}_{0}\mathrm{n}\)  2) \(2\,{}^{1}_{0}\mathrm{n}\)  3) \({}^{1}_{1}\mathrm{p}\)  4) \({}^{1}_{1}\mathrm{p}+{}^{1}_{0}\mathrm{n}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сохраняются суммы массовых чисел и зарядов в реакции.

зад 23 Гелий от распада радия (A23)

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

Образец радиоактивного радия находится в закрытом сосуде. Ядра радия испытывают \(\alpha\)-распад с периодом полураспада 11,4 суток. Определите число атомов гелия в сосуде через 22,8 суток, если образец в момент помещения в сосуд содержал \(2{,}6\cdot10^{18}\) атомов радия.

1) \(0{,}65\cdot10^{18}\)  2) \(1{,}3\cdot10^{18}\)  3) \(1{,}95\cdot10^{18}\)  4) \(2{,}6\cdot10^{18}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

За время, равное двум периодам полураспада, распадается три четверти ядер.

зад 24 Маятники из разных металлов (A24)

Колебания и волны › Механические колебанияМатематический и физический маятниксложность 1/10

Необходимо экспериментально выяснить зависимость периода малых колебаний математического маятника от вещества, из которого изготовлен груз. Какую пару маятников можно взять для этой цели? Грузы маятников — полые шарики из меди и алюминия одинаковой массы и одинакового внешнего диаметра.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Для выяснения зависимости от вещества длина нити и масса грузов должны быть одинаковыми, а материал грузов — различным.

зад 25 Молярная масса газа (A25)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияАтомы и молекулы, оценкисложность 1/10

В цилиндре под поршнем находится 14 г разреженного газа. Давление газа постоянно и равно \(1{,}6\cdot10^5\) Па. На рисунке показаны результаты измерения объёма газа с повышением температуры. Погрешность измерения температуры \(\Delta T = \pm 10\) К, объёма \(\Delta V = \pm 0{,}5\) л. Чему равна молярная масса газа?

Рисунок

1) 44 г/моль  2) 32 г/моль  3) 28 г/моль  4) 2 г/моль

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Из уравнения Клапейрона–Менделеева \(pV=\dfrac{m}{M}RT\) выразите \(M\) по точке графика.

зад 26 Изохорный процесс (B1)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаИзопроцессысложность 3/10

Постоянная масса одноатомного идеального газа в изохорном процессе отдаёт холодильнику количество теплоты \(Q > 0\). Как меняются в этом процессе температура, давление и внутренняя энергия этого газа?

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

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫИХ ИЗМЕНЕНИЯ
А) температура газа1) увеличивается
Б) давление газа2) уменьшается
В) внутренняя энергия газа3) не изменяется
АБВ
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При изохорном процессе объём постоянен; отданная теплота уменьшает внутреннюю энергию газа.

зад 27 Формулы и величины (B2)

Электрические цепи › Постоянный токЗакон Ома, сопротивлениеРабота и мощность тока, нагревателисложность 3/10

Установите соответствие между формулами для вычисления физических величин в схемах постоянного тока и названиями этих величин. В формулах использованы обозначения: \(I\) — сила тока, \(U\) — напряжение, \(R\) — сопротивление резистора. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФОРМУЛАФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) \(\dfrac{U}{I}\)1) заряд, протекший через резистор
Б) \(\dfrac{U^2}{R}\)2) сила тока через резистор
3) мощность тока, выделяющаяся на резисторе
4) сопротивление резистора
АБ
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Закон Ома даёт \(U/I\); мощность тока на резисторе равна \(U^2/R\).

зад 28 Скорость в верхней точке (B3)

Механика › КинематикаБаллистика: бросок под угломсложность 3/10

Начальная скорость тела, брошенного под углом к горизонту, равна 26 м/с. Тело поднималось от точки старта до верхней точки траектории в течение 2,4 с. Чему равна скорость этого тела в верхней точке траектории? Сопротивлением воздуха пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В верхней точке вертикальная составляющая скорости равна нулю, остаётся горизонтальная.

зад 29 Масса поршня (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 гладком цилиндре под массивным поршнем с площадью \(S = 25\) см\(^2\). Внешнее атмосферное давление \(p_0 = 10^5\) Па. В результате охлаждения газа поршень опустился на высоту \(\Delta h = 4\) см, а температура газа понизилась на \(\Delta T = 16\) К. Чему равна масса поршня? Ответ округлите до целых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Давление газа под поршнем постоянно: оно равно сумме внешнего давления и давления поршня.

зад 30 Скорость электронов (B5)

Магнетизм и индукция › Силы в магнитном полеСила Лоренца, движение частиц в магнитном полесложность 3/10

Пучок электронов влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, как показано на рисунке, и отклоняется им на угол \(90^\circ\) под действием силы Лоренца \(9{,}1\cdot10^{-18}\) Н. Радиус дуги окружности, по которой движутся электроны в магнитном поле, равен 10 см. Какова скорость, с которой электроны влетели в магнитное поле? Полученный ответ умножьте на \(10^{-6}\) и округлите до целого числа.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила Лоренца создаёт центростремительное ускорение: \(F = m\upsilon^2/R\) или \(F=eB\upsilon\), \(R = m\upsilon/(eB)\).

зад 31 Размыкание ключа (C1)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияСамоиндукция, энергия магнитного полясложность 4/10

Резистор \(R\) и катушка индуктивности \(L\) с железным сердечником подключены к источнику тока, как показано на схеме. Первоначально ключ К замкнут, показания гальванометров G\(_1\) и G\(_2\) равны, соответственно, \(I_1 = 0{,}1\) А и \(I_2 = 1\) А. Что произойдёт с величиной и направлением тока через резистор при размыкании ключа К? Каким явлением это вызвано?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При размыкании ключа ток в катушке меняется, и в ней возникает ЭДС самоиндукции.

зад 32 Доска и брусок (C2)

Механика › ДинамикаСила трения: покой и проскальзываниеБрусок на доскесложность 5/10

На гладком горизонтальном полу находится длинная доска. По доске под действием постоянной горизонтальной силы тяги движется брусок. Коэффициент трения между доской и бруском \(\mu = 0{,}2\). Скорость бруска \(\upsilon\) относительно пола постоянна и равна 0,8 м/с. Первоначально доска относительно пола покоится. К моменту, когда движение бруска относительно доски прекращается, брусок проходит по доске расстояние \(L = 0{,}8\) м. Во сколько раз масса доски больше массы бруска?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Когда движение бруска относительно доски прекращается, их скорости становятся одинаковыми. Запишите закон сохранения импульса и работу силы трения.

зад 33 Работа внешних сил (C3)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиЦиклы, работа в циклеПервый закон, работа газасложность 5/10

Постоянная масса одноатомного идеального газа совершает циклический процесс, показанный на рисунке. Газ отдаёт за цикл холодильнику количество теплоты \(|Q_x| = 8\) кДж. Какую работу совершают внешние силы при переходе газа из состояния 2 в состояние 3?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Работа внешних сил при переходе 2→3 равна работе газа на этом участке, взятой с обратным знаком; для цикла работа газа равна отданной холодильнику теплоте.

зад 34 Заряд в проводящем контуре (C4)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияВихревое электрическое поле, закон Фарадеясложность 4/10

Плоская горизонтальная фигура, ограниченная проводящим контуром, сопротивление которого \(R = 5\) Ом, находится в однородном магнитном поле. Пока проекция вектора магнитной индукции на вертикаль \(Oz\) за большой промежуток времени равномерно меняется от \(B_{1z} = 2\) Тл до \(B_{2z} = -2\) Тл, по контуру протекает заряд \(\Delta q = 0{,}08\) Кл. Найдите площадь фигуры.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Заряд, протекший по контуру, равен изменению магнитного потока, делённому на сопротивление: \(\Delta q = \Delta\Phi/R\).

зад 35 Протон в конденсаторе (C5)

Электростатика › Движение заряженных частицДвижение в электрическом полесложность 5/10

Протон влетает в электрическое поле конденсатора параллельно его пластинам в точке, находящейся посередине между пластинами (см. рисунок). Минимальная скорость, с которой протон должен влететь в конденсатор, чтобы затем вылететь из него, равна 350 км/с. Расстояние между пластинами конденсатора 1 см, напряжённость электрического поля конденсатора 5200 В/м. Чему равна длина пластин конденсатора? Электрическое поле внутри конденсатора считать однородным, силой тяжести пренебречь.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Протон движется в поле как горизонтально брошенное тело с ускорением \(a = eE/m\); половина расстояния между пластинами проходится за время, при котором он достигает края пластины.

зад 36 Запирающее напряжение (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 из состояния \(E_2\) в состояние \(E_1\) атом испускает фотон. Поток таких фотонов падает на поверхность фотокатода. Длина волны света, соответствующая красной границе фотоэффекта для материала поверхности фотокатода, \(\lambda_{\text{кр}} = 300\) нм. Чему равно запирающее напряжение \(U_{\text{зап}}\) для фотоэлектронов, вылетающих с поверхности фотокатода?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия фотона \(h c/\lambda\) минус работа выхода \(hc/\lambda_{\text{кр}}\) равна \(eU_{\text{зап}}\).

Источник: ЕГЭ по физике 2009, реальный вариант, вариант 306 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.