Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2009, реальный вариант, вариант 307

36 задач

зад 1 Свободное падение (A1)

Механика › КинематикаВертикальное движение, свободное падениеРавноускоренное движениесложность 1/10

При свободном падении тела из состояния покоя его скорость за каждую секунду увеличивается на

  1. 0 м/с

  2. 5 м/с

  3. 10 м/с

  4. 20 м/с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость при свободном падении из покоя растёт по закону \(v = gt\): за 1 с она меняется на \(g\).

зад 2 Сравнение сил по графику (A2)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силыГрафики движения, путь как площадьсложность 2/10

На графике изображена зависимость ускорения тела от времени в инерциальной системе отсчёта. Сравните силы \(F_1\) и \(F_2\), действующие на тело в промежутки времени от 0 до \(t_1\) и от \(t_1\) до \(t_2\).

Рисунок
  1. \(\dfrac{F_1}{F_2}=1\)

  2. \(\dfrac{F_1}{F_2}=\dfrac{3}{2}\)

  3. \(\dfrac{F_1}{F_2}=\dfrac{3}{5}\)

  4. \(\dfrac{F_1}{F_2}=\dfrac{5}{3}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

По второму закону Ньютона \(F = ma\); ускорение на каждом участке снимите с графика.

зад 3 Коэффициент трения (A3)

Механика › ДинамикаСила трения: покой и проскальзываниеНаклонная плоскостьсложность 1/10

Тело равномерно движется по наклонной плоскости. На него действуют сила трения 10 Н и сила нормального давления плоскости 40 Н. Коэффициент трения скольжения равен

  1. 0,8

  2. 0,2

  3. 0,5

  4. 0,25

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Коэффициент трения скольжения — отношение силы трения скольжения к силе нормального давления: \(\mu = F_{\text{тр}}/N\).

зад 4 Импульс силы (A4)

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

На тело, движущееся прямолинейно в инерциальной системе отсчёта, действует постоянная сила. Какова величина этой силы, если за 2 с она вызывает увеличение импульса тела на 8 кг·м/с?

  1. 4 Н

  2. 8 Н

  3. 12 Н

  4. 16 Н

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 5 Масса мяча (A5)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системыВертикальное движение, свободное падениесложность 1/10

Мяч упал из состояния покоя с высоты 15 м. Его кинетическая энергия при падении на Землю равна 60 Дж. Сопротивлением воздуха пренебречь. Масса мяча

  1. 0,1 кг

  2. 0,2 кг

  3. 0,3 кг

  4. 0,4 кг

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Потенциальная энергия на высоте \(h\) переходит в кинетическую при падении: \(mgh = E_k\).

зад 6 Маятник на амплитуду (A6)

Колебания и волны › Механические колебанияМатематический и физический маятникГармонические колебаниясложность 2/10

В момент времени \(t_0 = 0\) груз математического маятника, имеющего период колебаний \(T\) и совершающего гармонические колебания, проходит через положение равновесия. За какой промежуток времени с момента \(t_0\) он проходит путь, равный амплитуде колебаний?

Рисунок
  1. \(T\)

  2. \(T/2\)

  3. \(T/4\)

  4. \(T/8\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

От положения равновесия до крайнего положения маятник проходит путь, равный амплитуде; сравните эту часть движения с долей периода.

зад 7 Начальная скорость автомобиля (A7)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системыНаклонная плоскостьсложность 2/10

Автомобиль, движущийся с выключенным двигателем, проезжает 50 м под уклон под углом 30° к горизонту и оказывается на горизонтальном участке дороги. Скорость его при этом составляет 30 м/с. Какова начальная скорость автомобиля? Трением пренебречь.

  1. 10 м/с

  2. 20 м/с

  3. 24 м/с

  4. 30 м/с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите закон сохранения механической энергии для спуска на высоту \(h = 50\sin 30^\circ\) м.

зад 8 Свойства газов (A8)

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

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

А. они принимают форму сосуда,

Б. они занимают весь представленный объём,

В. они легко сжимаются.

Какое(-не) из утверждений правильно(-ы)?

  1. только Б

  2. только А и Б

  3. только В

  4. А, Б, В

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните, что молекулы газа практически не взаимодействуют на расстояниях, много больших их размеров, и заполняют весь предоставленный объём.

зад 9 Процесс на графике (A9)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессысложность 1/10

Какому процессу в идеальном газе соответствует график на рисунке? (Масса газа не изменяется.)

Рисунок
  1. изотермическому

  2. адиабатному

  3. изохорному

  4. изобарному

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Определите, какой параметр газа остаётся постоянным на графике и как он связан с остальными.

зад 10 Парциальное давление пара (A10)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыВлажность воздуха, точка росыГазовые смеси, парциальные давлениясложность 2/10

Относительная влажность воздуха в помещении равна 60%, а температура 18°C. Чему равно парциальное давление водяного пара в помещении, если давление насыщенных водяных паров при этой температуре равно 2 кПа?

  1. 0,6 кПа

  2. 3,6 кПа

  3. 1,2 кПа

  4. 18 кПа

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Относительная влажность — отношение парциального давления пара к давлению насыщенного пара: \(\varphi = p/p_{\text{нас}}\).

зад 11 Работа газа на двух путях (A11)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаИзопроцессысложность 2/10

На рисунке показано расширение газообразного гелия одинаковой массы двумя способами: 1 – 2 и 3 – 4. Сравните работу газа в этих процессах.

Рисунок
  1. \(A_{34} = 2A_{12}\)

  2. \(A_{12} = 2A_{34}\)

  3. \(A_{34} = A_{12} \ne 0\)

  4. \(A_{34} = A_{12} = 0\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Работа газа при изобарном расширении равна площади под графиком \(p(V)\) в координатах \(p\)–\(V\).

зад 12 Температура и энергия молекул (A12)

Термодинамика и молекулярная физика › Молекулярно-кинетическая теорияОсновное уравнение МКТсложность 1/10

При увеличении средней кинетической энергии хаотического движения молекул температура вещества

  1. повышается

  2. понижается

  3. не изменяется

  4. иногда повышается, иногда понижается

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Температура газа однозначно связана со средней кинетической энергией хаотического движения молекул.

зад 13 Сила Кулона при уменьшении зарядов (A13)

Электростатика › Поле зарядовЗакон Кулонасложность 1/10

Сила взаимодействия между двумя точечными заряженными телами равна \(F\). Как изменится сила взаимодействия между телами, если каждый заряд на телах уменьшить в 2 раза?

  1. увеличится в 2 раза

  2. уменьшится в 2 раза

  3. увеличится в 4 раза

  4. уменьшится в 4 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила Кулона пропорциональна произведению зарядов \(q_1 q_2\).

зад 14 Сопротивление по графику (A14)

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

На графике изображена зависимость силы тока в проводнике от напряжения между его концами. Чему равно сопротивление проводника?

Рисунок
  1. 0,25 Ом

  2. 4 Ом

  3. 5 Ом

  4. 20 Ом

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Для омического проводника \(R = U/I\); возьмите любую точку прямой на графике.

зад 15 Сила Ампера на сторону рамки (A15)

Магнетизм и индукция › Силы в магнитном полеСила Амперасложность 2/10

Квадратная рамка расположена в однородном магнитном поле в плоскости линий магнитной индукции так, как показано на рисунке. Направление тока в рамке показано стрелками. Как направлена сила, действующая на сторону \(ab\) рамки, со стороны магнитного поля?

Рисунок
  1. перпендикулярно плоскости чертежа, от нас

  2. перпендикулярно плоскости чертежа, к нам

  3. вертикально вверх в плоскости чертежа

  4. вертикально вниз в плоскости чертежа

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила Ампера на участке с током перпендикулярна и току, и магнитной индукции: проверьте по правилу левой руки.

зад 16 Осциллограмма тока и напряжения (A16)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токПеременный ток, импеданс, векторные диаграммысложность 2/10

На фотографии – осциллограмма напряжения на элементе электрической цепи и силы тока в нем. Колебания этих величин имеют

Рисунок
  1. одинаковые частоты и сдвиг фаз \(\pi/2\)

  2. различные частоты и сдвиг фаз \(\pi/2\)

  3. различные частоты и сдвиг фаз \(0\)

  4. одинаковые частоты и сдвиг фаз \(\pi\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

По осциллограмме сравните число периодов на одинаковом отрезке времени и смещение максимумов двух кривых.

зад 17 Фокусное расстояние линзы (A17)

Геометрическая оптика › ЛинзыФормула линзы, увеличениеХод лучей в линзах, построениясложность 2/10

На рисунке изображен ход лучей от точечного источника света А через тонкую линзу. Определите фокусное расстояние линзы, если 1 клетка на рисунке соответствует 1 см.

Рисунок
  1. 8 см

  2. 2 см

  3. 3 см

  4. \(-8\) см

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

По ходу лучей найдите положение источника и его изображения относительно линзы, затем используйте формулу тонкой линзы.

зад 18 Два когерентных источника (A18)

Волновая оптика и электромагнитные волны › ИнтерференцияОпыт Юнга, две щелисложность 2/10

Два когерентных точечных источника, излучающих свет с нулевой разностью фаз, находятся на концах отрезка AB, параллельного экрану. Точка M экрана находится на перпендикуляре, проведённом через середину отрезка AB. В точке M наблюдается

Рисунок
  1. интерференционный минимум

  2. интерференционный максимум

  3. периодическое усиление и ослабление света

  4. периодическое изменение частоты света

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите разность хода волн от источников A и B до точки M, лежащей на перпендикуляре к середине отрезка.

зад 19 Мощность нагревателя (A19)

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателиЗакон Ома, сопротивлениесложность 2/10

Нагревательный элемент состоит из трёх одинаковых последовательно соединённых спиралей, через которые течёт постоянный ток. Как изменится мощность, потребляемая этим элементом, если напряжение, подаваемое на него, увеличить в 3 раза, а одну из спиралей заменить на другую с сопротивлением в 4 раза меньшим?

  1. уменьшится в 3 раза

  2. увеличится в 3 раза

  3. не изменится

  4. увеличится в 12 раз

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Мощность \(P = U^2/R\), при последовательном соединении сопротивления складываются.

зад 20 Переход с максимальной энергией (A20)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроАтом Бора, спектрысложность 2/10

На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома. Какой из отмеченных стрелками переходов между энергетическими уровнями сопровождается поглощением кванта с максимальной энергией?

Рисунок
  1. с уровня 1 на уровень 5

  2. с уровня 7 на уровень 2

  3. с уровня 5 на уровень 1

  4. с уровня 1 на уровень 2

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При поглощении атом переходит на более высокий уровень; максимальная энергия кванта соответствует наибольшей разности уровней.

зад 21 Заряд ядра бария (A21)

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

Каков заряд ядра \(^{137}_{56}\mathrm{Ba}\) (в единицах элементарного заряда)?

  1. 137

  2. 56

  3. 193

  4. 81

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Заряд ядра определяется нижним индексом (зарядовым числом \(Z\)).

зад 22 Частица в ядерной реакции (A22)

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

Какая частица X получилась в результате реакции

\[{}^{27}_{13}\mathrm{Al}+{}^{1}_{0}\mathrm{n}\rightarrow{}^{24}_{11}\mathrm{Na}+X\,?\]

  1. протон

  2. нейтрон

  3. электрон

  4. \(\alpha\)-частица

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сохраните сумму массовых чисел и сумму зарядовых чисел в реакции и найдите недостающие \(A\) и \(Z\).

зад 23 Фотоэффект не наблюдается (A23)

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

На графике показана зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, выбитых из металла, от длины волны падающего света.

Рисунок

Фотоэффект не наблюдается при освещении металла светом с длиной волны

  1. 25 нм

  2. 50 нм

  3. 75 нм

  4. 150 нм

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Фотоэффект возможен, пока энергия фотона больше работы выхода, то есть пока длина волны меньше красной границы фотоэффекта, которую видно по графику.

зад 24 Движение бусинки по спице (A24)

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

На графике изображена зависимость координаты бусинки на горизонтальной спице от времени. На основании графика можно утверждать, что

Рисунок
  1. проекция ускорения бусинки на участке 1 отрицательна

  2. проекция ускорения бусинки на участке 2 положительна

  3. участок 1 соответствует равномерному движению бусинки, а на участке 2 бусинка неподвижна

  4. участок 1 соответствует равноускоренному движению бусинки, а участок 2 – равномерному

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

По графику \(x(t)\): постоянный наклон означает постоянную скорость, горизонтальный участок — покой.

зад 25 Мощность одной лампы (A25)

Электрические цепи › Нелинейные элементыВольт-амперная характеристика, нелинейные элементыРабота и мощность тока, нагревателисложность 2/10

На рисунке изображён результат экспериментального исследования зависимости силы тока от напряжения на лампе накаливания. Две такие лампы соединили последовательно и подключили к клеммам аккумулятора напряжением 12 В. Они потребляют суммарную мощность 6 Вт. Какова мощность, потребляемая одной лампой при её подключении к клеммам аккумулятора?

Рисунок
  1. \(P = 3\) Вт

  2. \(3\) Вт \(< P < 6\) Вт

  3. \(P = 6\) Вт

  4. \(6\) Вт \(< P < 12\) Вт

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При последовательном соединении двух одинаковых ламп напряжение на каждой равно 6 В; по графику \(I(U)\) найдите ток при этом напряжении.

зад 26 Брусок по наклонной (B1)

Механика › ДинамикаНаклонная плоскостьМеханическая энергия, консервативные системысложность 3/10

Брусок скользит по наклонной плоскости вниз без трения. Что происходит при этом с его скоростью, потенциальной энергией, силой реакции наклонной плоскости? К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫИХ ИЗМЕНЕНИЕ
А) скорость1) увеличивается
Б) потенциальная энергия2) уменьшается
В) сила реакции наклонной плоскости3) не изменяется
АБВ
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При скольжении без трения полная механическая энергия сохраняется; сила реакции перпендикулярна поверхности и равна \(mg\cos\alpha\).

зад 27 Явления и приборы (B2)

Волновая оптика и электромагнитные волны › ДифракцияДифракционная решёткаОптические приборысложность 3/10

Установите соответствие между физическими явлениями и приборами, в которых используются или наблюдаются эти явления. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯПРИБОР
А) Тепловое излучение1) Световод
Б) Дифракция2) Призменный спектроскоп
3) Дифракционная решётка
4) Прибор ночного видения
АБ
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните, какие приборы основаны на дифракции света, а какие — на регистрации теплового излучения.

зад 28 Масса второго груза (B3)

Механика › ДинамикаСвязанные телаЗаконы Ньютона, силысложность 3/10

Два груза, связанные нерастяжимой и невесомой нитью, движутся по гладкой горизонтальной поверхности под действием горизонтальной силы \(F\), приложенной к грузу массой \(M_1 = 2\) кг (см. рисунок). Минимальная сила \(F\), при которой нить обрывается, равна 18 Н. Известно, что нить может выдержать нагрузку не более 10 Н. Чему равна масса второго груза?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите второй закон Ньютона для каждого груза: натяжение нити в момент обрыва равно 10 Н, сила \(F\) — 18 Н.

зад 29 Удельная теплота плавления льда (B4)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизацияКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 3/10

При изготовлении льда в холодильнике потребовалось 5 мин, чтобы охладить воду от 4°C до 0°C, и ещё \(6\cdot 10^3\) с, чтобы превратить её в лёд. Определите по этим данным удельную теплоту плавления льда. Ответ выразите в кДж/кг.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Считайте, что холодильник отводит теплоту с постоянной мощностью: сравните отведённые теплоты на каждом этапе с \(Q = cm\Delta t\) и \(Q = \lambda m\).

зад 30 ЭДС в стержне (B5)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкисложность 3/10

Проводящий стержень длиной \(l = 20\) см движется поступательно в однородном магнитном поле с индукцией \(B = 0{,}5\) Тл так, что угол между стержнем и вектором его скорости \(\alpha = 30^\circ\) (см. рисунок). ЭДС индукции в стержне равна 0,05 В. Какова скорость движения стержня?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

ЭДС движения в проводнике: \(\mathcal{E} = B\,l\,v\sin\alpha\), где \(v\sin\alpha\) — составляющая скорости, перпендикулярная стержню.

зад 31 Схема электрической цепи (C1)

Электрические цепи › Постоянный токАмперметры, вольтметры, мостыЗакон Ома, сопротивлениесложность 4/10

На рисунке приведена фотография электрической цепи. Начертите принципиальную схему этой цепи. Опираясь на законы постоянного тока, объясните, как должны изменяться (уменьшаться или увеличиваться) показания амперметра и вольтметра при размыкании ключа.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В цепи батарея, амперметр, два резистора по 2 Ом и 3 Ом и вольтметр; при размыкании ключа ток в цепи прекращается.

зад 32 Камень и брусок на льду (C2)

Механика › Законы сохраненияНеупругие столкновенияНеконсервативные системы, работа трениясложность 5/10

Камень, летящий с горизонтальной скоростью \(\upsilon_0 = 45\) м/с, попадает в лежащий на горизонтальной поверхности льда брусок и отскакивает в обратном направлении со скоростью \(\frac{1}{6}\upsilon_0\). Масса бруска в 21 раз больше массы камня. Коэффициент трения скольжения между бруском и льдом \(\mu = 0{,}2\). На какое расстояние \(S\) переместится брусок к моменту, когда его скорость станет \(\frac{1}{30}\upsilon_0\)?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Для удара используйте закон сохранения импульса, для скольжения бруска — теорему о кинетической энергии с работой силы трения.

зад 33 Теплота на участке 2–3 (C3)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаТеплоёмкость, политропические процессысложность 5/10

Идеальный одноатомный газ в количестве 1 моль сначала изотермически расширился (\(T_1 = 300\) К). Затем газ изохорно нагрели, повысив давление в 3 раза (см. рисунок). Какое количество теплоты получил газ на участке 2 – 3?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

На изохоре работа газа равна нулю, поэтому \(Q = \Delta U = \frac{3}{2}\nu R\,\Delta T\); температуру в точке 3 найдите из изохорного процесса.

зад 34 Смещение электрона в конденсаторе (C4)

Электростатика › Движение заряженных частицДвижение в электрическом полеПлоский конденсаторсложность 6/10

Электрон влетает в электрическое поле между двумя разноименно заряженными пластинами плоского конденсатора со скоростью \(\upsilon\) (\(\upsilon \ll c\)) параллельно пластинам (см. рисунок). Расстояние между пластинами \(d\), длина пластин \(L\) (\(L \gg d\)). Определите смещение электрона от первоначального направления при вылете из конденсатора, если разность потенциалов между пластинами \(\Delta\varphi\).

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Движение электрона в поле конденсатора похоже на горизонтальный бросок: найдите ускорение \(a = e\,\Delta\varphi/(md)\) и время пролёта \(L/\upsilon\).

зад 35 Сдвиг экрана у линзы (C5)

Геометрическая оптика › ЛинзыФормула линзы, увеличениеХод лучей в линзах, построениясложность 5/10

Линза с фокусным расстоянием 10 см даёт на экране изображение предмета с пятикратным увеличением. Экран передвинули вдоль главной оптической оси линзы. Затем при неизменном положении линзы передвинули предмет, чтобы изображение снова стало резким. В этом случае получено изображение с трёхкратным увеличением. На сколько сдвинули экран?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите формулу тонкой линзы и увеличение \(\Gamma = f/d\) для обоих положений и найдите расстояния от линзы до экрана.

зад 36 Время выделения энергии (C6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадМеханическая энергия, консервативные системысложность 4/10

Образец, содержащий радий, за 1 с испускает \(3{,}7\cdot 10^{10}\) \(\alpha\)-частиц. Средняя скорость частиц \(1{,}5\cdot 10^{7}\) м/с. За какое время выделится энергия 100 Дж? Масса \(\alpha\)-частицы равна \(6{,}7\cdot 10^{-27}\) кг. Энергией отдачи ядер, \(\gamma\)-излучением и релятивистскими эффектами пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите кинетическую энергию одной \(\alpha\)-частицы и суммарную мощность, которую уносят все частицы за 1 с.

Источник: ЕГЭ по физике 2009, реальный вариант, вариант 307 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.