зад 1 Путь по графику скорости (А1)
Тело движется по оси \(x\). По графику зависимости проекции скорости тела \(\upsilon_x\) от времени \(t\) установите, какой путь прошло тело за время от \(t_1 = 6\) с до \(t_2 = 10\) с.

1) 10 м 2) 20 м 3) 25 м 4) 45 м
▶ПодсказкаСкрыть
Путь на графике скорости — это площадь под графиком; на участке с отрицательной скоростью путь считается по модулю.
зад 2 Направление ускорения (А2)
На тело в инерциальной системе отсчёта действуют две силы. Какой из векторов, изображённых на правом рисунке, правильно указывает направление ускорения тела в этой системе отсчёта?

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
▶ПодсказкаСкрыть
По второму закону Ньютона ускорение сонаправлено с равнодействующей силой, то есть с векторной суммой двух сил.
зад 3 Радиусы орбит планет (А3)
Две планеты с одинаковыми массами обращаются по круговым орбитам вокруг звезды. Для первой из них сила притяжения к звезде в 4 раза больше, чем для второй. Каково отношение \(\dfrac{R_1}{R_2}\) радиусов орбит первой и второй планет? 1) 1/2 2) 2 3) 1/4 4) 4
▶ПодсказкаСкрыть
Сила тяготения пропорциональна \(1/R^2\), поэтому отношение сил связано с квадратом отношения радиусов.
зад 4 Импульс после неупругого удара (А4)
Два тела движутся по взаимно перпендикулярным пересекающимся прямым, как показано на рисунке. Модуль импульса первого тела \(p_1 = 6\) кг\(\cdot\)м/с, а второго тела \(p_2 = 8\) кг\(\cdot\)м/с. Чему равен модуль импульса системы этих тел после их абсолютно неупругого удара?

1) 20 кг\(\cdot\)м/с 2) 14 кг\(\cdot\)м/с 3) 10 кг\(\cdot\)м/с 4) 2 кг\(\cdot\)м/с
▶ПодсказкаСкрыть
Импульс системы — векторная сумма импульсов тел; при перпендикулярных импульсах модуль находится по теореме Пифагора.
зад 5 Работа силы тяги (А5)
Ящик тянут по земле за верёвку по горизонтальной окружности длиной \(L = 40\) м с постоянной по модулю скоростью. Модуль силы трения, действующей на ящик со стороны земли, \(F_{\text{тр}} = 80\) Н. Чему равна работа силы тяги за один оборот? 1) 0 2) 3,2 кДж 3) 10,0 кДж 4) 31,5 кДж
▶ПодсказкаСкрыть
Сила трения направлена против скорости всё время, а сила тяги — по касательной. Какой путь пройдёт ящик за оборот?
зад 6 Период колебаний энергии (А6)
Период колебаний потенциальной энергии пружинного маятника 1 с. Каким будет период её колебаний, если массу груза маятника и жёсткость пружины увеличить в 4 раза? 1) 1 с 2) 2 с 3) 4 с 4) 0,5 с
▶ПодсказкаСкрыть
Период колебаний пружинного маятника \(T = 2\pi\sqrt{m/k}\); потенциальная энергия колеблется с удвоенной частотой.
зад 7 Коэффициент трения (А7)
Брусок массой \(m = 2\) кг движется поступательно по горизонтальной плоскости под действием постоянной силы, направленной под углом \(\alpha = 30^\circ\) к горизонту (см. рисунок). Модуль этой силы \(F = 12\) Н. Модуль силы трения, действующей на брусок, \(F_{\text{тр}} = 2{,}8\) Н. Чему равен коэффициент трения между бруском и плоскостью?

1) 0,14 2) 0,20 3) 0,29 4) 0,35
▶ПодсказкаСкрыть
Сила трения скольжения равна \(\mu N\); нормальная сила здесь меньше \(mg\) из-за вертикальной составляющей силы \(F\).
зад 8 Изотермическое сжатие газа (А8)
Разреженный газ сжимают при постоянной температуре. В этом процессе 1) средняя энергия хаотичного движения молекул газа увеличивается 2) молярная масса газа уменьшается 3) молярная масса газа увеличивается 4) средняя энергия хаотичного движения молекул газа не меняется
▶ПодсказкаСкрыть
Средняя кинетическая энергия молекул определяется температурой, а молярная масса — свойством вещества.
зад 9 Отношение температур (А9)
На рисунке показан график процесса, проведённого над 1 молем идеального газа. Найдите отношение температур \(\dfrac{T_1}{T_2}\).

1) 1/3 2) 1/5 3) 1/6 4) 1/15
▶ПодсказкаСкрыть
Используйте уравнение состояния \(pV = \nu RT\): температура пропорциональна произведению \(pV\) в точках графика.
зад 10 Влажность при сжатии (А10)
Относительная влажность воздуха в цилиндре под поршнем равна 40 1) 13
▶ПодсказкаСкрыть
При изотермическом сжатии давление насыщенного пара не меняется, а парциальное давление водяного пара растёт.
зад 11 Брусок с температурой 40 °C (А11)
Четыре металлических бруска положили вплотную друг к другу, как показано на рисунке. Стрелки указывают направление теплопередачи от бруска к бруску. Температуры брусков в данный момент 100 °C, 80 °C, 60 °C, 40 °C. Температуру 40 °C имеет брусок

1) A 2) B 3) C 4) D
▶ПодсказкаСкрыть
Теплота переходит от более нагретого тела к менее нагретому: стрелки показывают направление передачи, то есть от источника к стоку.
зад 12 Газ отдал тепло (А12)
В процессе эксперимента внутренняя энергия газа увеличилась на 30 кДж, при этом он отдал окружающей среде количество теплоты, равное 10 кДж. Следовательно, газ 1) сжали, совершив работу 20 кДж 2) расширился, совершив работу 20 кДж 3) сжали, совершив работу 40 кДж 4) расширился, совершив работу 40 кДж
▶ПодсказкаСкрыть
Первое начало термодинамики: \(\Delta U = Q + A\), где \(A\) — работа над газом.
зад 13 Сила взаимодействия зарядов (А13)
Расстояние между двумя точечными электрическими зарядами увеличили в 3 раза, при этом один из зарядов увеличили в 3 раза. Сила взаимодействия между ними 1) не изменилась 2) увеличилась в 27 раз 3) увеличилась в 3 раза 4) уменьшилась в 3 раза
▶ПодсказкаСкрыть
Закон Кулона: сила пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния.
зад 14 Ток в резисторе по фотографии цепи (А14)
На рисунке приведена фотография электрической цепи, собранной учеником для исследования зависимости силы тока, проходящего через резистор, от напряжения на нём. При напряжении 6 В сила тока в резисторе будет равна

1) 0,6 А 2) 2,0 А 3) 0,5 А 4) 0,3 А
▶ПодсказкаСкрыть
Для постоянного резистора ток пропорционален напряжению: по закону Ома \(I = U/R\), сопротивление найдите по показаниям приборов на фотографии.
зад 15 Сила Ампера (А15)
Прямолинейный проводник длины \(L\) с током \(I\) помещён в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции \(\vec B\). Как изменится сила Ампера, действующая на проводник, если его длину уменьшить в 2 раза, а индукцию магнитного поля увеличить в 4 раза? 1) увеличится в 2 раза 2) уменьшится в 2 раза 3) не изменится 4) уменьшится в 4 раза
▶ПодсказкаСкрыть
Сила Ампера \(F = IBL\sin\alpha\) для перпендикулярных линий индукции.
зад 16 Максимум энергии катушки (А16)
В идеальном колебательном контуре (см. рисунок) напряжение между обкладками конденсатора изменяется по закону \(U_C = U_0\cos\omega t\), где \(U_0 = 4\) В, \(\omega = 2\pi \cdot 10^6\) с\(^{-1}\). В какой из указанных ниже моментов времени энергия магнитного поля катушки индуктивности достигает максимума?

1) 0 2) 0,5 мкс 3) 0,25 мкс 4) 0,9 мкс
▶ПодсказкаСкрыть
Энергия магнитного поля максимальна, когда ток в катушке максимален, то есть когда напряжение на конденсаторе равно нулю.
зад 17 Изображение точки линзой (А17)
Изображением точки S (см. рисунок), даваемым тонкой собирающей линзой с фокусным расстоянием \(F\), является точка

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
▶ПодсказкаСкрыть
Лучи, параллельные главной оптической оси, после линзы идут через фокус; точка, лежащая на побочной оси, строится через её пересечение с линзой.
зад 18 Интерференция двух источников (А18)
Два точечных источника света \(S_1\) и \(S_2\) находятся близко друг от друга и создают на удалённом экране Э устойчивую интерференционную картину (см. рисунок). Это возможно, если \(S_1\) и \(S_2\) — малые отверстия в непрозрачном экране, освещённые

1) каждое своей лампочкой накаливания 2) каждое своей горящей свечой 3) одним синим светом, а другое красным светом 4) плоской монохроматической световой волной
▶ПодсказкаСкрыть
Для устойчивой интерференционной картины источники должны быть когерентными.
зад 19 Энергия контура в момент времени (А19)
На графике представлена зависимость силы тока от времени в колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки, соединённых последовательно. Какое утверждение о соотношении меняющихся в ходе колебаний величин верно для момента времени \(t = 1\) мс?

1) сумма энергий катушки и конденсатора минимальна 2) энергия катушки равна энергии конденсатора 3) энергия катушки максимальна, энергия конденсатора минимальна 4) энергия катушки минимальна, энергия конденсатора максимальна
▶ПодсказкаСкрыть
Полная энергия контура сохраняется; в моменты, когда ток максимален, энергия сосредоточена в катушке.
зад 20 Поглощение фотона атомом (А20)
На рисунке представлены несколько самых нижних уровней энергии атома водорода. Может ли атом, находящийся в состоянии \(E_1\), поглотить фотон с энергией 10,2 эВ?

1) да, при этом атом переходит в состояние \(E_2\) 2) да, при этом атом переходит в состояние \(E_3\) 3) да, при этом атом ионизуется, распадаясь на протон и электрон 4) нет, энергии фотона недостаточно для перехода атома в возбуждённое состояние
▶ПодсказкаСкрыть
Атом поглощает фотон только строго определённой энергии, равной разности уровней; сравните \(10{,}2\) эВ с разностями \(E_n - E_1\).
зад 21 Доля распавшихся ядер (А21)
Какая доля радиоактивных атомов распадается через интервал времени, равный двум периодам полураспада? 1) 100% 2) 75% 3) 50% 4) 25%
▶ПодсказкаСкрыть
За каждый период полураспада остаётся половина нераспавшихся ядер.
зад 22 Продукты распадов урана (А22)
Какие заряд \(Z\) и массовое число \(A\) будет иметь ядро элемента, получившегося из ядра изотопа \(^{238}_{92}\)U после одного \(\alpha\)-распада и двух электронных \(\beta\)-распадов? 1) \(Z = 234\), \(A = 92\) 2) \(Z = 92\), \(A = 234\) 3) \(Z = 88\), \(A = 234\) 4) \(Z = 234\), \(A = 94\)
▶ПодсказкаСкрыть
При \(\alpha\)-распаде массовое число уменьшается на 4, а заряд на 2; при \(\beta\)-распаде заряд растёт на 1, массовое число не меняется.
зад 23 Пропущенная энергия фотоэлектронов (А23)
В таблице представлены результаты измерений максимальной энергии фотоэлектронов при двух разных значениях частоты падающего монохроматического света (\(\nu_{\text{кр}}\) — частота, соответствующая красной границе фотоэффекта).
| Частота падающего света \(\nu\) | \(2\nu_{\text{кр}}\) | \(3\nu_{\text{кр}}\) |
| Максимальная энергия фотоэлектронов \(E_{\text{макс}}\) | \(E_0\) | – |
▶ПодсказкаСкрыть
Уравнение Эйнштейна: \(E_{\text{макс}} = h\nu - A_{\text{вых}}\), а \(A_{\text{вых}} = h\nu_{\text{кр}}\).
зад 24 Маятники с разной массой груза (А24)
Грузы маятников — медные шарики. Какую пару маятников (см. рисунок) надо выбрать, чтобы экспериментально выяснить, зависит ли период малых колебаний математического маятника от массы груза?

1) А и В 2) А и Г 3) Б и В 4) В и Г
▶ПодсказкаСкрыть
Для проверки зависимости от массы нужны маятники одинаковой длины с разными массами грузов.
зад 25 Сила тока по данным конденсатора (А25)
Конденсатор подключён к источнику тока последовательно с резистором \(R = 10\) кОм (см. рисунок). Результаты измерений напряжения между обкладками конденсатора представлены в таблице. Точность измерения напряжения \(\Delta U = \pm 0{,}1\) В.

| \(t\), с | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| \(U\), В | 0 | 3,8 | 5,2 | 5,7 | 5,9 | 6,0 | 6,0 | 6,0 |
▶ПодсказкаСкрыть
Ток в цепи равен \(I = (\mathcal{E} - U)/R\), где \(\mathcal{E}\) — ЭДС источника, которую можно оценить по установившемуся напряжению.
зад 26 Спутник на другой орбите (В1)
В результате перехода с одной круговой орбиты на другую скорость движения спутника Земли увеличивается. Как изменяются в результате этого перехода радиус орбиты спутника, его центростремительное ускорение и период обращения вокруг Земли? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Радиус орбиты | Центростремительное ускорение | Период обращения вокруг Земли |
▶ПодсказкаСкрыть
Для круговой орбиты скорость связана с радиусом обратной зависимостью, а центростремительное ускорение — \(v^2/R\).
зад 27 Соответствие процессов и формул (В2)
Установите соответствие между процессами в идеальном газе и формулами, которыми они описываются (\(N\) — число частиц, \(p\) — давление, \(V\) — объём, \(T\) — абсолютная температура, \(Q\) — количество теплоты). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| Процессы | |
| А) Изохорный процесс при \(N = \text{const}\) | |
| Б) Изотермический процесс при \(N = \text{const}\) |
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Вспомните, какие величины сохраняются в изохорном и изотермическом процессах и какой формулой связаны \(p\) и \(V\) при постоянной температуре.
зад 28 Силы в упоре стержня (В3)
Однородный стержень \(AB\) массой \(m = 100\) г покоится, упираясь в стык дна и стенки банки концом \(B\) и опираясь на край банки в точке \(C\) (см. рисунок). Модуль силы, с которой стержень давит на стенку сосуда в точке \(C\), равен 0,5 Н. Чему равен модуль горизонтальной составляющей силы, с которой стержень давит на сосуд в точке \(B\), если модуль вертикальной составляющей этой силы равен 0,6 Н? Трением пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Запишите условие равновесия стержня по силам и по моментам относительно точки \(B\) или \(C\).
зад 29 Отношение масс частиц (В4)
Две частицы, имеющие отношение зарядов \(\dfrac{q_1}{q_2} = 2\), влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям. Определите отношение масс \(\dfrac{m_1}{m_2}\) этих частиц, если отношение периодов обращения этих частиц \(\dfrac{T_1}{T_2} = 0{,}5\).
▶ПодсказкаСкрыть
Период обращения в магнитном поле зависит от массы и заряда: \(T = 2\pi m/(qB)\).
зад 30 Квадрат тени лампы (В5)
К потолку комнаты высотой 4 м прикреплена лампа накаливания. На высоте 2 м от пола параллельно ему расположен непрозрачный квадрат со стороной 2 м. Центр лампы и центр квадрата лежат на одной вертикали. Найдите длину диагонали квадрата тени на полу. Ответ в метрах округлите до десятых.
▶ПодсказкаСкрыть
Тень получается подобием квадрата: коэффициент подобия равен отношению расстояний от лампы до пола и до квадрата.
зад 31 Рамка в поле магнита (С1)
Рамку с постоянным током удерживают неподвижно в поле полосового магнита (см. рисунок). Полярность подключения источника тока к выводам рамки показана на рисунке. Как будет двигаться рамка на неподвижной оси \(MO\), если рамку не удерживать? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения. Считать, что рамка испытывает небольшое сопротивление движению со стороны воздуха.

▶ПодсказкаСкрыть
Сила Ампера, действующая на рамку с током в неоднородном поле, создаёт вращающий момент относительно оси.
зад 32 Потеря энергии на желобе (С2)
Шайба массой \(m = 100\) г начинает движение по желобу \(AB\) из точки \(A\) из состояния покоя. Точка \(A\) расположена выше точки \(B\) на высоте \(H = 6\) м. В процессе движения по желобу механическая энергия шайбы из-за трения уменьшается на величину \(\Delta E\). В точке \(B\) шайба вылетает из желоба под углом \(\alpha = 15^\circ\) к горизонту и падает на землю в точке \(D\), находящейся на одной горизонтали с точкой \(B\) (см. рисунок). \(BD = 4\) м. Найдите величину \(\Delta E\). Сопротивлением воздуха пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Дальность полёта при броске под углом с горизонтали даёт скорость в точке \(B\); сравните полную механическую энергию в \(A\) и \(B\).
зад 33 Перемещение поршня (С3)
В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное давление газа \(p_1 = 4 \cdot 10^5\) Па. Расстояние от дна сосуда до поршня \(L = 30\) см. Площадь поперечного сечения поршня \(S = 25\) см\(^2\). В результате медленного нагревания газ получил количество теплоты \(Q = 1{,}65\) кДж, а поршень сдвинулся на расстояние \(x\). При движении поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения величиной \(F_{\text{тр}} = 3 \cdot 10^3\) Н. Найдите \(x\). Считать, что сосуд находится в вакууме.
▶ПодсказкаСкрыть
Первое начало термодинамики с учётом работы против силы трения; изобарный участок давления \(p_1\) даёт работу \(p_1 S x\).
зад 34 Уменьшение заряда бусинки (С4)
По гладкой горизонтальной направляющей длиной \(2l\) скользит заряженная бусинка. Заряд её \(Q > 0\), а масса \(m\). На концах направляющей находятся положительные заряды \(q > 0\) (см. рисунок). Бусинка совершает малые колебания относительно положения равновесия, период которых равен \(T\). Во сколько раз следует уменьшить заряд бусинки, чтобы период её колебаний увеличился в 3 раза?

▶ПодсказкаСкрыть
Для малых смещений возвращающая сила от зарядов на концах линейна по смещению; период зависит от эффективной жёсткости, пропорциональной \(Q\).
зад 35 Масса стержня на наклонной плоскости (С5)
Горизонтальный проводящий стержень прямоугольного сечения поступательно движется с ускорением вверх по гладкой наклонной плоскости в вертикальном однородном магнитном поле (см. рисунок). По стержню протекает ток \(I = 4\) А. Угол наклона плоскости \(\alpha = 30^\circ\). Модуль индукции магнитного поля \(B = 0{,}2\) Тл. Ускорение стержня \(a = 1{,}9\) м/с\(^2\). Чему равно отношение массы стержня к его длине \(\dfrac{m}{L}\)?

▶ПодсказкаСкрыть
Сила Ампера горизонтальна и направлена в сторону подъёма; спроецируйте второй закон Ньютона на наклонную плоскость.
зад 36 Напряжённость поля при разгоне электрона (С6)
Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластинки (катода) в сосуде, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем. Чему равен модуль напряжённости этого поля, если на пути \(S = 5 \cdot 10^{-2}\) м электрон разгоняется до скорости, составляющей 10
▶ПодсказкаСкрыть
Фотон красной границы имеет энергию, равную работе выхода; кинетическая энергия электрона на пути \(S\) даётся работой поля \(eES\).
Источник: ЕГЭ по физике 2010, реальный вариант, вариант 103 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.