Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2009, реальный вариант, вариант 309

36 задач

зад 1 Свободное падение (A1)

Механика › КинематикаВертикальное движение, свободное падениеРавноускоренное движениесложность 1/10

При свободном падении тела с нулевой начальной скоростью величина его скорости через 1 с равна \(\upsilon_1\), через 2 с равна \(\upsilon_2\). Отношение \(\dfrac{\upsilon_2}{\upsilon_1}\) равно

  1. \(1\)

  2. \(2\)

  3. \(\dfrac{1}{4}\)

  4. \(\dfrac{1}{2}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость при свободном падении растёт пропорционально времени.

зад 2 Равнодействующая сил (A2)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

В инерциальной системе отсчёта ускорение тела массой \(3\) кг направлено вертикально вниз и по модулю равно \(2\) м/с\(^2\) (см. рисунок). Каков модуль равнодействующей сил, приложенных к этому телу, и куда она направлена?

Рисунок
  1. \(\dfrac{2}{3}\) Н; вертикально вниз

  2. \(\dfrac{2}{3}\) Н; вертикально вверх

  3. \(6\) Н; вертикально вниз

  4. \(6\) Н; вертикально вверх

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Второй закон Ньютона: равнодействующая равна произведению массы на ускорение и направлена как ускорение.

зад 3 Коэффициент трения (A3)

Механика › ДинамикаСила трения: покой и проскальзываниесложность 1/10

Тело равномерно движется по плоскости. Сила давления тела на плоскость равна \(40\) Н, сила трения \(10\) Н. Коэффициент трения скольжения равен

  1. \(0{,}8\)

  2. \(0{,}25\)

  3. \(0{,}75\)

  4. \(0{,}2\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила трения скольжения равна коэффициенту трения, умноженному на силу нормального давления.

зад 4 Импульс тормозящей силы (A4)

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсасложность 1/10

В инерциальной системе отсчёта под действием тормозящей силы \(12\) Н прямолинейно движущееся тело через \(2\) с остановилось. Какова величина импульса этой силы за это время?

  1. \(6\) Н·с

  2. \(12\) Н·с

  3. \(24\) Н·с

  4. \(36\) Н·с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Импульс силы равен произведению силы на время её действия.

зад 5 Высота падения мяча (A5)

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

С какой высоты падает мяч массой \(0{,}3\) кг из состояния покоя, если его кинетическая энергия при падении на Землю равна \(60\) Дж? Потерями энергии за счёт сопротивления воздуха пренебречь.

  1. \(10\) м

  2. \(20\) м

  3. \(25\) м

  4. \(30\) м

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Потенциальная энергия в начале падения полностью переходит в кинетическую у поверхности Земли.

зад 6 Маятник и потенциальная энергия (A6)

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

Математический маятник отклонили на небольшой угол от положения равновесия и отпустили без начальной скорости. Через какую часть периода колебаний \(T\) потенциальная энергия маятника достигнет минимума? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Рисунок
  1. \(T\)

  2. \(\dfrac{1}{4}T\)

  3. \(\dfrac{1}{2}T\)

  4. \(\dfrac{1}{8}T\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Минимум потенциальной энергии соответствует положению равновесия маятника; сколько раз оно проходится за период?

зад 7 Автомобиль на спуске (A7)

Механика › ДинамикаНаклонная плоскостьМеханическая энергия, консервативные системысложность 2/10

Автомобиль начинает движение с выключенным двигателем под уклон, составляющий угол \(30^\circ\) с горизонтом. На горизонтальном участке дороги, который следует за спуском, его скорость составляет \(20\) м/с. Какое расстояние автомобиль проезжает по склону? Трением пренебречь.

  1. \(10\) м

  2. \(20\) м

  3. \(40\) м

  4. \(80\) м

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сначала найдите высоту спуска по закону сохранения энергии, затем путь по склону через высоту и угол.

зад 8 Свойства газов (A8)

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

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

А. они не сохраняют своей формы,

Б. они не сохраняют своего объёма,

В. имеют большую сжимаемость.

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

  1. только Б

  2. А и Б

  3. только В

  4. А, Б, В

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Газ заполняет весь предложенный ему объём, поэтому объём и форма у него не сохраняются.

зад 9 График процесса в газе (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. изохорному

  3. изобарному

  4. адиабатному

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Посмотрите, какой параметр газа сохраняется: прямая в координатах \(T\)–\(p\) через начало координат означает постоянство объёма.

зад 10 Относительная влажность (A10)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыВлажность воздуха, точка росысложность 1/10

Парциальное давление водяного пара в воздухе при \(24\,^\circ\)С равно \(1{,}8\) кПа, давление насыщенных водяных паров при этой температуре \(3{,}0\) кПа. Относительная влажность воздуха равна

  1. \(90\%\)

  2. \(60\%\)

  3. \(50\%\)

  4. \(30\%\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Относительная влажность равна отношению парциального давления пара к давлению насыщенного пара при той же температуре.

зад 11 Работа газа (A11)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиДвижение газа, истечениесложность 2/10

Газ под поршнем расширился и перешёл из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок). Какую работу совершил газ?

Рисунок
  1. \(1{,}5\cdot 10^{5}\) Дж

  2. \(3\cdot 10^{4}\) Дж

  3. \(1{,}2\) Дж

  4. \(0{,}2\) Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При изобарном процессе работа газа равна давлению, умноженному на изменение объёма.

зад 12 Давление и энергия молекул (A12)

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

При неизменной концентрации молекул разреженного газа их средняя энергия теплового движения уменьшилась в \(16\) раз. Во сколько раз уменьшилось при этом давление газа?

  1. \(16\)

  2. \(32\)

  3. \(24\)

  4. \(8\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Давление пропорционально концентрации молекул и средней кинетической энергии их теплового движения.

зад 13 Закон Кулона (A13)

Электростатика › Поле зарядовЗакон Кулонасложность 1/10

Как изменятся силы кулоновского взаимодействия двух точечных заряженных тел, если заряд каждого из них и расстояние между ними уменьшить в \(2\) раза?

  1. останутся прежними

  2. уменьшатся в 2 раза

  3. увеличатся в 2 раза

  4. увеличатся в 4 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила Кулона прямо пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния.

зад 14 Сопротивление по графику (A14)

Электрические цепи › Постоянный токЗакон Ома, сопротивлениесложность 1/10

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

Рисунок
  1. \(0{,}5\) Ом

  2. \(2\) Ом

  3. \(6\) Ом

  4. \(12\) Ом

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сопротивление равно отношению напряжения к силе тока для любой точки графика.

зад 15 Сила в магнитном поле (A15)

Магнетизм и индукция › Силы в магнитном полеСила Амперасложность 1/10

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

Рисунок
  1. перпендикулярно плоскости чертежа, от нас

  2. перпендикулярно плоскости чертежа, к нам

  3. вдоль направления линий магнитной индукции

  4. сила равна нулю

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила Ампера перпендикулярна и току, и линиям индукции: правило левой руки.

зад 16 Осциллограммы тока (A16)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токПеременный ток, импеданс, векторные диаграммыБегущие волны, скорость волнсложность 1/10

На фотографии – осциллограммы силы тока в двух различных элементах электрической цепи. Эти колебания имеют

Рисунок
  1. различные амплитуды, но одинаковые частоты

  2. различные амплитуды и различные частоты

  3. одинаковые амплитуды и различные частоты

  4. одинаковые амплитуды и одинаковые частоты

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сравните размах колебаний и число периодов на одинаковом отрезке времени.

зад 17 Фокусное расстояние по ходу лучей (A17)

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

На рисунке показан ход лучей от точечного источника света A через тонкую линзу. Каково фокусное расстояние линзы, если 1 клетка на рисунке соответствует 1 см?

Рисунок
  1. \(10\) см

  2. \(12\) см

  3. \(3\) см

  4. \(4\) см

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите расстояния от линзы до источника и до изображения по клеткам и воспользуйтесь формулой тонкой линзы.

зад 18 Интерференция когерентных волн (A18)

Волновая оптика и электромагнитные волны › ИнтерференцияБипризма, зеркала Френеля, билинзасложность 1/10

В одну точку приходят две когерентные световые волны с разностью фаз колебаний, равной \(2\pi\). В этой точке наблюдается

  1. средняя интенсивность

  2. минимум интенсивности

  3. максимум интенсивности

  4. чередование максимумов и минимумов интенсивности

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Разность фаз \(2\pi\) соответствует разности хода, кратной длине волны.

зад 19 Нагревательный элемент (A19)

Электрические цепи › Постоянный токВычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочкиРабота и мощность тока, нагревателисложность 2/10

Нагревательный элемент состоит из трёх одинаковых спиралей, первая из которых последовательно подключена к двум другим, соединённым параллельно. Элемент подключён к цепи постоянного тока. Как изменится мощность, потребляемая этим элементом, если напряжение, подаваемое на него, увеличить в \(3\) раза, а первую спираль заменить на другую с сопротивлением в \(4\) раза большим?

  1. не изменится

  2. увеличится в 2 раза

  3. уменьшится в 3 раза

  4. увеличится в 3 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите общее сопротивление элемента до и после замены спирали и сравните мощности \(P = U^2/R\).

зад 20 Переход в атоме (A20)

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

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

Рисунок
  1. с уровня 1 на уровень 5

  2. с уровня 2 на уровень 1

  3. с уровня 5 на уровень 1

  4. с уровня 1 на уровень 2

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Поглощение происходит при переходе на более высокий уровень; минимальная энергия соответствует наименьшей разности уровней.

зад 21 Заряд ядра (A21)

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

Каков заряд ядра \(^{68}_{30}\mathrm{Zn}\) (в единицах элементарного заряда)?

  1. \(98\)

  2. \(38\)

  3. \(30\)

  4. \(68\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Нижний индекс у химического символа — число протонов, а заряд ядра равен числу протонов.

зад 22 Продукт ядерной реакции (A22)

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

Укажите второй продукт реакции: \(^{27}_{13}\mathrm{Al}+\,^{1}_{0}\mathrm{n}\longrightarrow\,^{24}_{11}\mathrm{Na}+\dots\)

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

  2. \(^{3}_{2}\mathrm{He}\)

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

  4. \(^{4}_{2}\mathrm{He}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сохраняются суммы верхних индексов (массовых чисел) и нижних индексов (зарядов) в обеих частях реакции.

зад 23 Фотоэффект (A23)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектсложность 2/10

На графике показана зависимость максимальной кинетической энергии фотоэлектронов, выбитых из металла, от длины волны падающего света. Кинетическая энергия фотоэлектронов не превышает \(15\) эВ, если металл освещается светом с длиной волны

Рисунок
  1. \(25\) нм

  2. \(50\) нм

  3. \(150\) нм

  4. \(200\) нм

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Кинетическая энергия уменьшается с ростом длины волны; найдите, при какой длине волны она становится равной \(15\) эВ.

зад 24 Проекция скорости бусинки (A24)

Механика › КинематикаГрафики движения, путь как площадьсложность 1/10

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

Рисунок
  1. участок 1 соответствует равнозамедленному движению бусинки, а участок 2 – равномерному

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

  3. проекция ускорения бусинки всюду положительна

  4. участок 2 соответствует равнозамедленному движению бусинки

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Ускорение равно наклону графика \(v_x(t)\); на участке 2 график горизонтален.

зад 25 Лампа накаливания (A25)

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

На графике изображен результат экспериментального исследования зависимости силы тока от напряжения на лампе накаливания. Две такие лампы, соединённые последовательно и подключённые к клеммам аккумулятора напряжением \(12\) В, потребляют суммарную мощность \(6\) Вт. Какова мощность, потребляемая лампой, при подключении её к этому аккумулятору?

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 напряжение на каждой лампе вдвое меньше, а по графику найдите ток при этом напряжении.

зад 26 Брусок на наклонной плоскости (B1)

Механика › ДинамикаНаклонная плоскостьМеханическая энергия, консервативные системысложность 2/10

Брусок начинает скользить по шероховатой наклонной плоскости равноускоренно вниз. Что происходит при этом с его скоростью, ускорением, кинетической энергией?

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) ускорение2) уменьшается
В) кинетическая энергия3) не изменяется
АБВ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Равноускоренное движение вниз: ускорение постоянно, скорость растёт, кинетическая энергия растёт вместе со скоростью.

зад 27 Явления и приборы (B2)

Волновая оптика и электромагнитные волны › Электромагнитные волныДисперсия светаФотоэффектсложность 2/10

Установите соответствие между физическими явлениями и их техническими применениями 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) Дисперсия1) Фотоэлемент
Б) Фотоэффект2) Лазерная указка
3) Призменный спектроскоп
4) Фотообъектив
АБ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните, какой прибор основан на разложении света в спектр и какой — на вырывании электронов светом.

зад 28 Два груза и обрыв нити (B3)

Механика › ДинамикаДинамика со связями: клинья, стержниЗаконы Ньютона, силысложность 3/10

Два груза одинаковой массы \(M\), связанные нерастяжимой и невесомой нитью, движутся по гладкой горизонтальной поверхности под действием горизонтальной силы \(\vec F\), приложенной к одному из грузов (см. рисунок). Минимальное значение силы \(F\), при которой нить обрывается, равно \(12\) Н. При какой силе натяжения нить обрывается?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите второй закон Ньютона для системы грузов и для одного груза, за которым тянется нить.

зад 29 Теплота при изобарном нагревании (B4)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаТеплоёмкость, политропические процессысложность 2/10

Нагреваемый при постоянном давлении идеальный одноатомный газ совершил работу \(2000\) Дж. Какое количество теплоты было передано газу?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При изобарном процессе для одноатомного газа \(Q = \dfrac{5}{2}A\).

зад 30 ЭДС в движущемся 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 со скоростью \(\upsilon = 1\) м/с так, что угол между стержнем и вектором скорости \(\alpha = 30^\circ\) (см. рисунок). ЭДС индукции в стержне равна \(0{,}05\) В. Какова индукция магнитного поля?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

ЭДС в движущемся проводнике равна \(B\,l\,\upsilon\sin\alpha\), где \(\alpha\) — угол между стержнем и скоростью.

зад 31 Электрическая цепь (C1)

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

На фотографии – электрическая цепь. Начертите принципиальную схему этой цепи. Опираясь на законы постоянного тока, объясните, как должны изменяться (увеличиваться или уменьшаться) показания амперметра и вольтметра при замене резистора с сопротивлением \(3\) Ом на резистор с сопротивлением \(1\) Ом.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Определите, как меняется общее сопротивление внешней цепи и сила тока через источник; напряжение на внешней цепи выразите через ЭДС и внутреннее сопротивление.

зад 32 Пуля и брусок на льду (C2)

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсаСила трения: покой и проскальзываниесложность 5/10

Пуля летит горизонтально со скоростью \(\upsilon_0 = 400\) м/с, попадает в лежащий на горизонтальной поверхности льда брусок и отскакивает в обратном направлении со скоростью \(\dfrac{1}{8}\upsilon_0\). Масса бруска в \(90\) раз больше массы пули. Коэффициент трения скольжения между бруском и льдом \(\mu = 0{,}1\). На какое расстояние \(S\) переместится брусок к моменту, когда его скорость уменьшится на \(20\%\)?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сначала найдите скорость бруска сразу после удара по закону сохранения импульса, затем используйте работу силы трения.

зад 33 Теплота на участке 2–3 (C3)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаИзопроцессысложность 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 участке 2–3 объём постоянен, поэтому вся теплота идёт на изменение внутренней энергии; температуру в точке 3 найдите по закону Шарля.

зад 34 Электрон между пластинами (C4)

Электростатика › Движение заряженных частицДвижение в электрическом полеЗаряженные плоскости и пластинысложность 5/10

Электрон влетает в электрическое поле, созданное двумя разноименно заряженными пластинами плоского конденсатора, со скоростью \(\upsilon\) (\(\upsilon \ll c\)) на равном расстоянии от них (см. рисунок). Расстояние между пластинами \(d\), длина пластин \(L\) (\(L \gg d\)). При какой минимальной разности потенциалов между пластинами конденсатора электрон не вылетит из него?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Электрон не вылетит, если за время пролёта вдоль пластин он успеет сместиться к пластине на расстояние не больше \(d/2\).

зад 35 Увеличение линзы (C5)

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

На экране с помощью тонкой линзы получено изображение предмета с пятикратным увеличением. Предмет отодвинули от линзы на \(2\) см вдоль её главной оптической оси. Затем экран при неизменном положении линзы передвинули на \(30\) см так, чтобы изображение снова стало резким. Определите увеличение во втором случае.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите формулу тонкой линзы и формулу увеличения для обоих положений предмета и исключите фокусное расстояние.

зад 36 Альфа-частицы радия (C6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадМеханическая энергия, консервативные системысложность 5/10

Образец, содержащий радий, испускает \(\alpha\)-частицы. Средний импульс частиц \(p = 1{,}0\cdot 10^{-19}\) кг·м/с. Масса \(\alpha\)-частицы равна \(6{,}7\cdot 10^{-27}\) кг. За \(1\) ч выделяется энергия \(E = 100\) Дж. Сколько \(\alpha\)-частиц испускает образец за \(1\) с? Энергией отдачи ядер, \(\gamma\)-излучением и релятивистскими эффектами пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Кинетическая энергия одной частицы выражается через импульс и массу; разделите полную энергию на энергию одной частицы.

Источник: ЕГЭ по физике 2009, реальный вариант, вариант 309 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.