Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2009, реальный вариант, вариант 352

36 задач

зад 1 Относительная скорость (A1)

Механика › КинематикаОтносительность движения, сложение скоростейВекторы в механикесложность 1/10

Два автомобиля движутся по прямому шоссе: первый со скоростью \(\vec{\upsilon}\), а второй со скоростью \(3\vec{\upsilon}\). Скорость второго автомобиля относительно первого равна

  1. \(\vec{\upsilon}\)

  2. \(2\vec{\upsilon}\)

  3. \(3\vec{\upsilon}\)

  4. \(4\vec{\upsilon}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость второго относительно первого равна разности скоростей обоих автомобилей относительно шоссе.

зад 2 Масса тела (A2)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

В инерциальной системе отсчета сила \(F\) сообщает телу массой \(m\) ускорение \(a\). Как надо изменить массу тела, чтобы вдвое бо́льшая сила сообщала ему в 4 раза меньшее ускорение?

  1. увеличить в 2 раза

  2. увеличить в 4 раза

  3. увеличить в 8 раз

  4. уменьшить в 2 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Используйте второй закон Ньютона \(a = F/m\) для исходного и нового случаев.

зад 3 Силы тяготения (A3)

Механика › ТяготениеЗакон всемирного тяготения, невесомостьсложность 1/10

Два маленьких шарика массой \(m\) каждый находятся на расстоянии \(r\) друг от друга и притягиваются с силой \(F\). Какова сила гравитационного притяжения двух других шариков, если масса одного \(2m\), масса другого \(\dfrac{m}{2}\), а расстояние между их центрами \(\dfrac{r}{2}\)?

  1. \(4F\)

  2. \(2F\)

  3. \(\dfrac{F}{2}\)

  4. \(\dfrac{F}{4}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите закон всемирного тяготения \(F = G\dfrac{m_1 m_2}{r^2}\) для обоих случаев и сравните.

зад 4 Папа и девочка на коньках (A4)

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсасложность 1/10

Папа, обучая девочку кататься на коньках, скользит с ней по льду со скоростью \(4\) м/с. В некоторый момент он аккуратно толкает девочку в направлении движения. Скорость девочки при этом возрастает до 6 м/с. Масса девочки 20 кг, а папы 80 кг. Какова скорость папы после толчка? Трение коньков о лед не учитывайте.

  1. \(3{,}5\) м/с

  2. \(4\) м/с

  3. \(4{,}5\) м/с

  4. \(6{,}5\) м/с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите закон сохранения импульса для системы «папа + девочка» до и после толчка.

зад 5 Парашютист (A5)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системысложность 1/10

Парашютист спускается с неизменной скоростью, а энергия его взаимодействия с Землей постепенно уменьшается. Как объяснить, что закон сохранения энергии при этом \underline{не нарушается}?

  1. Потенциальная энергия парашютиста полностью преобразуется в его кинетическую энергию.

  2. Полная механическая энергия не меняется.

  3. Кинетическая энергия парашютиста полностью преобразуется во внутреннюю энергию парашютиста.

  4. Потенциальная энергия парашютиста полностью преобразуется в энергию воздуха.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При равномерном спуске кинетическая энергия не меняется; куда уходит убыль потенциальной энергии?

зад 6 Ускорение при колебаниях (A6)

Колебания и волны › Механические колебанияГармонические колебаниясложность 2/10

Ускорение тела, совершающего гармонические колебания, меняется с течением времени в соответствии с уравнением \(a = 3\cdot10^{-2}\sin 4\pi t\), где все величины выражены в СИ. Амплитуда колебаний ускорения равна

  1. \(12\cdot10^{-2}\) м/с\(^2\)

  2. \(3\cdot10^{-2}\) м/с\(^2\)

  3. \(4\) м/с\(^2\)

  4. \(4\pi\) м/с\(^2\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Амплитуда ускорения — это постоянный множитель перед синусом.

зад 7 Длина нити маятника (A7)

Колебания и волны › Механические колебанияМатематический и физический маятникГрафические методысложность 2/10

Подвешенный на длинной нити грузик совершает гармонические колебания. В таблице представлены координаты грузика через одинаковые промежутки времени. Какова, примерно, длина нити маятника в этом эксперименте?

\(t\) (с)01234567
\(x\) (см)63036303
  1. 2 м

  2. 3 м

  3. 4 м

  4. 6 м

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

По таблице найдите период колебаний, затем воспользуйтесь формулой периода математического маятника \(T = 2\pi\sqrt{L/g}\).

зад 8 Молекулы воды (A8)

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

В стакан добавили 3 моль воды. При этом число молекул воды в стакане увеличилось на

  1. \(3\cdot10^{23}\)

  2. \(9\cdot10^{23}\)

  3. \(18\cdot10^{23}\)

  4. \(6\cdot10^{23}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Число молекул равно количеству вещества, умноженному на постоянную Авогадро.

зад 9 Давление газа (A9)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состояниясложность 1/10

Концентрацию молекул идеального газа увеличили в 2 раза, а его температуру оставили прежней. Как изменилось при этом давление газа?

  1. увеличилось в 2 раза

  2. увеличилось в 4 раза

  3. уменьшилось в 2 раза

  4. не изменилось

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Используйте формулу \(p = nkT\).

зад 10 Внутренняя энергия газа (A10)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиВнутренняя энергиясложность 1/10

Внутренняя энергия идеального газа при повышении его температуры

  1. увеличивается

  2. уменьшается

  3. увеличивается или уменьшается в зависимости от изменения объема

  4. не изменяется

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

От каких величин зависит внутренняя энергия идеального газа?

зад 11 Удельная теплоемкость (A11)

Термодинамика и молекулярная физика › ТеплообменКоличество теплоты, уравнение теплового балансаТеплоёмкость, политропические процессысложность 2/10

На графике представлена зависимость температуры тела от подводимого к нему количества теплоты. Масса тела 2 кг. Удельная теплоемкость вещества в этом процессе равна

Рисунок
  1. 250 Дж/(кг\(\cdot\)К)

  2. 330 Дж/(кг\(\cdot\)К)

  3. 375 Дж/(кг\(\cdot\)К)

  4. 500 Дж/(кг\(\cdot\)К)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

По графику найдите изменение температуры и количество теплоты для одного и того же участка и используйте \(c = Q/(m\Delta T)\).

зад 12 Давление водорода (A12)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияИзопроцессысложность 2/10

Давление 0,5 моль водорода в сосуде при температуре 400 К равно \(p_1\). Каково давление 1,5 моль водорода в том же сосуде при температуре 200 К?

  1. \(\dfrac{1}{6}p_1\)

  2. \(\dfrac{2}{3}p_1\)

  3. \(\dfrac{3}{2}p_1\)

  4. \(6p_1\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите уравнение Менделеева–Клапейрона \(pV = \nu RT\) для двух состояний и сравните их.

зад 13 Заряд в поле (A13)

Электростатика › Потенциал и энергияЭнергия системы зарядовПотенциал электрического полясложность 2/10

При перемещении положительного электрического заряда в электростатическом поле из точки с потенциалом 30 В в точку с потенциалом 20 В совершается работа 0,8 Дж. Чему равно значение заряда?

  1. 0,024 Кл

  2. 0,016 Кл

  3. 0,08 Кл

  4. 0,04 Кл

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Работа электростатического поля равна произведению заряда на разность потенциалов.

зад 14 Работа источника тока (A14)

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателисложность 2/10

Какая работа совершается источником тока при прохождении электрического тока по проводнику в течение 10 мин, если напряжение на его концах равно 10 В, а сила тока равна 1,5 А?

  1. 150 Дж

  2. 900 Дж

  3. 1500 Дж

  4. 9000 Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Работа тока равна \(A = UIt\); не забудьте перевести минуты в секунды.

зад 15 Правило Ленца (A15)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкисложность 2/10

На рисунке изображен момент демонстрации по проверке правила Ленца. Конец магнита введен внутрь сплошного алюминиевого кольца, не касаясь его. Коромысло с металлическими кольцами в начале опыта неподвижно, но может свободно вращаться вокруг вертикальной опоры. Пока магнит неподвижен, кольцо будет

Рисунок
  1. оставаться неподвижным

  2. отталкиваться от магнита

  3. притягиваться к магниту

  4. совершать колебания

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните, что возникающий индукционный ток противодействует причине, его вызвавшей; при неподвижном магните изменения магнитного потока через кольцо нет.

зад 16 Период контура (A16)

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

Как изменится период собственных колебаний контура (см. рисунок), если ключ К перевести из положения 1 в положение 2?

Рисунок
  1. не изменится

  2. уменьшится в 2 раза

  3. уменьшится в 4 раза

  4. увеличится в 4 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Период собственных колебаний \(T = 2\pi\sqrt{LC}\); переключение ключа меняет индуктивность, входящую в контур.

зад 17 Дифракционная решетка (A17)

Волновая оптика и электромагнитные волны › ДифракцияДифракционная решёткасложность 2/10

Лазерный луч падает перпендикулярно на дифракционную решетку. На стене наблюдается серия ярких пятен, отмеченных на рисунке буквами А, В и С. Какие изменения произойдут в расположении пятен при перемещении решетки к стене?

Рисунок
  1. расположение пятен не изменится

  2. пятна исчезнут

  3. расстояние между пятнами увеличится

  4. расстояние между пятнами уменьшится

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Подумайте, как расстояние между максимумами на экране зависит от расстояния между решеткой и экраном.

зад 18 Скорость света (A18)

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

Согласно специальной теории относительности, в инерциальной системе отсчета величина скорости света в вакууме \underline{не зависит} от

А. скорости источника света.

Б. скорости приемника света.

В. направления распространения света.

Какие из утверждений правильны?

  1. А и Б

  2. А и В

  3. Б и В

  4. А, Б и В

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните второй постулат специальной теории относительности.

зад 19 Амплитуда напряжения (A19)

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

Зависимость силы тока в колебательном контуре имеет вид: \(i = 2\cdot10^{-3}\sin 50t\), где все величины выражены в СИ. Емкость конденсатора в контуре равна 1 мкФ. Определите амплитуду колебаний напряжения на конденсаторе.

  1. 400 В

  2. 40 В

  3. 25 мВ

  4. 2,5 мВ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Амплитуды связаны соотношением \(U_m = I_m/(\omega C)\).

зад 20 Двойственная природа излучения (A20)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 1/10

Какое из перечисленных излучений обладает и корпускулярными, и волновыми свойствами?

А. \(\alpha\)-излучение

Б. \(\beta\)-излучение

В. \(\gamma\)-излучение

  1. только А

  2. только А и Б

  3. только В

  4. все три

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните, какие излучения являются электромагнитными волнами, а какие потоками частиц.

зад 21 Цепочка распадов (A21)

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

Ядро таллия \({}^{210}_{81}\text{Tl}\) после трех последовательных электронных \(\beta\)-распадов и одного \(\alpha\)-распада превращается в ядро

  1. свинца \({}^{206}_{82}\text{Pb}\)

  2. висмута \({}^{209}_{83}\text{Bi}\)

  3. таллия \({}^{204}_{81}\text{Tl}\)

  4. полония \({}^{209}_{84}\text{Po}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При \(\beta^{-}\)-распаде заряд ядра растет на единицу, при \(\alpha\)-распаде массовое число уменьшается на 4, а заряд — на 2.

зад 22 Структура ядра (A22)

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

Какая из строчек таблицы правильно отражает структуру ядра \({}^{37}_{17}\text{Cl}\)?

№число протоновчисло нейтронов
1)3754
2)3717
3)1720
4)1737

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Нижний индекс — число протонов, верхний — массовое число; число нейтронов равно их разности.

зад 23 Работа выхода (A23)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектсложность 1/10

На металлическую пластинку падает электромагнитное излучение, энергия фотонов которого равна 8 эВ. В результате фотоэффекта из пластинки вылетают фотоэлектроны с максимальной кинетической энергией 3 эВ. Чему равна работа выхода электронов из металла?

  1. 11 эВ

  2. 5 эВ

  3. 3 эВ

  4. 8 эВ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Используйте уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: \(h\nu = A_{\text{вых}} + E_{\text{кин}}\).

зад 24 Комнатный термометр (A24)

Экспериментальная физика › Практический турИзмерения и погрешностисложность 1/10

На рисунке показана часть комнатного термометра. Температура воздуха в комнате равна

Рисунок
  1. 14 °C

  2. 18 °C

  3. 21 °C

  4. 22 °C

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Определите цену деления шкалы и положение столбика жидкости относительно ближайших отметок.

зад 25 Графики распада (A25)

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

Платина \({}^{200}_{78}\text{Pt}\) в результате одного \(\beta^{-}\)-распада переходит в радиоактивный изотоп золота \({}^{200}_{79}\text{Au}\), который затем превращается в стабильный изотоп ртути \({}^{200}_{80}\text{Hg}\). На рисунке приведены графики изменения числа атомов с течением времени. Какой из графиков может относиться к изотопу платины \({}^{200}_{78}\text{Pt}\)?

Рисунок
  1. 1

  2. 2

  3. 3

  4. ни один из графиков

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Число атомов родительского изотопа, который распадается первым, монотонно убывает со временем без промежуточного роста.

зад 26 Газ на диаграмме (B1)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыВнутренняя энергиясложность 3/10

Идеальный одноатомный газ перешел из состояния 1 в состояние 2 (см. диаграмму). Масса газа не меняется. Как ведут себя перечисленные ниже величины, описывающие этот газ в ходе указанного на диаграмме процесса?

Рисунок

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

ВЕЛИЧИНЫХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
А) давление газа1) увеличивается
Б) объем газа2) уменьшается
В) внутренняя энергия3) не изменяется
АБВ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

По диаграмме \(p(T)\) найдите, как меняются \(p\) и \(V\) (через уравнение состояния), а внутренняя энергия одноатомного газа зависит только от \(T\).

зад 27 Позитронный распад (B2)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадсложность 3/10

Ядро испытывает позитронный распад, в результате которого образуется позитрон \({}^{0}_{+1}e\) и изменяются некоторые характеристики ядра. Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими ядро, и характером их изменения при позитронном распаде.

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

ВЕЛИЧИНЫХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
А) массовое число ядра1) не изменяется
Б) заряд ядра2) увеличивается
3) уменьшается
АБ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При позитронном распаде протон превращается в нейтрон, а массовое число остается прежним.

зад 28 Дальность броска (B3)

Механика › КинематикаБаллистика: бросок под угломсложность 3/10

Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности земли под углом 45° к горизонту, достиг максимальной высоты 5 м и упал обратно на землю. Какова дальность броска?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Выразите максимальную высоту и дальность через начальную скорость, угол и \(g\); найдите дальность через высоту.

зад 29 Конденсация пара (B4)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыИспарение и кипениеКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 3/10

В калориметр с водой при 0°C опущена трубка. По трубке через воду начали пропускать пар при температуре 100°C. Сначала масса воды увеличивается, но в некоторый момент масса воды перестает увеличиваться, хотя пар по-прежнему пропускают. Какова была первоначальная масса воды, если к моменту прекращения конденсации пара она увеличилась на 42 г? Ответ выразите в граммах.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Уравнение теплового баланса: тепло, выделившееся при конденсации и остывании пара, идет на нагрев всей воды до 100°C; прекращение роста массы означает достижение 100°C.

зад 30 Светлое пятно за линзой (B5)

Геометрическая оптика › ЛинзыФормула линзы, увеличениесложность 3/10

Пучок параллельных световых лучей падает нормально на тонкую собирающую линзу диаметром 6 см с оптической силой 5 дптр (см. рисунок). Экран расположен за линзой на расстоянии 10 см. Рассчитайте (в см) диаметр светлого пятна, созданного линзой на экране.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите фокусное расстояние по оптической силе и используйте подобие треугольников для лучей, прошедших через край линзы.

зад 31 Реостат и приборы (C1)

Электрические цепи › Постоянный токЗакон Ома, сопротивлениеВычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочкисложность 6/10

На рисунке показана принципиальная схема электрической цепи, состоящей из источника тока с отличным от нуля внутренним сопротивлением, резистора, реостата и измерительных приборов – идеального амперметра и идеального вольтметра. Используя законы постоянного тока, проанализируйте эту схему и выясните, как будут изменяться показания приборов при перемещении движка реостата влево.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Определите, как при движении движка меняется сопротивление реостата, и как это влияет на общее сопротивление и напряжение на вольтметре.

зад 32 Планета Плюк (C2)

Механика › ТяготениеЗакон всемирного тяготения, невесомостьСпутники, космические скоростисложность 4/10

Средняя плотность планеты Плюк равна средней плотности Земли, а первая космическая скорость для Плюка в два раза больше, чем для Земли. Чему равно отношение радиусов Плюка и Земли? Объем шара пропорционален кубу радиуса (\(V\sim R^3\)).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Первая космическая скорость \(v = \sqrt{gR}\), а масса планеты пропорциональна \(\rho R^3\).

зад 33 Газ под поршнем (C3)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиВнутренняя энергияСосуды с поршнями, газ и пружинасложность 4/10

В сосуде под поршнем с небольшой трещиной находится газ. В опыте давление газа упало втрое, а его объем и температура уменьшились в 4 раза. Во сколько раз изменилась внутренняя энергия газа в сосуде? (Газ считать идеальным.)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа равна \(U = \dfrac{3}{2}pV\).

зад 34 Установка с каретной (C4)

Экспериментальная физика › Практический турИсследование установки, «процессы и измерения»Сила трения: покой и проскальзываниесложность 6/10

На фотографии представлена установка для изучения преобразования электрической энергии в механическую с помощью электродвигателя (1). Нить (2) равномерно перемещает каретку (3) вдоль направляющей горизонтальной линейки. При прохождении каретки мимо датчика А секундомер (4) включается, а при прохождении каретки мимо датчика В секундомер выключается. Дисплей секундомера в этот момент показан слева от него. Масса каретки с грузом равна 0,15 кг. При силе тока, зафиксированной амперметром (5), и напряжении, которое показывает вольтметр (6), потери в двигателе составляют 95% от работы источника во внешней цепи. Каков коэффициент трения скольжения между кареткой и направляющей?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Мощность, потребляемая двигателем, идет на подъем работы против силы трения; оцените, какая доля энергии источника идет на полезную работу.

зад 35 Проводник в магнитном поле (C5)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкиСила Лоренца, движение частиц в магнитном полесложность 5/10

Горизонтально расположенный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл и направлена перпендикулярно проводнику и скорости его движения (см. рисунок). Начальная скорость проводника равна нулю, ускорение 8 м/с\(^2\). ЭДС индукции на концах проводника в конце перемещения равна 2 В. На какое расстояние переместился при этом проводник?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

ЭДС движения равна \(\varepsilon = Blv\); при равноускоренном движении из нулевой начальной скорости \(v^2 = 2as\).

зад 36 Фотон и ионизация (C6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроАтом Бора, спектрыЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 6/10

В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (\(E_1 = -13{,}6\) эВ) поглощает фотон и ионизуется. Электрон, вылетевший из атома в результате ионизации, движется вдали от ядра со скоростью \(\upsilon = 1000\) км/с. Какова длина волны излучения, соответствующего поглощенному фотону? Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия фотона равна сумме работы ионизации и кинетической энергии электрона, \(E = h c/\lambda\).

Источник: ЕГЭ по физике 2009, реальный вариант, вариант 352 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.