Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2010, реальный вариант, вариант 108

36 задач

зад 1 Четыре тела (A1)

Механика › КинематикаГрафики движения, путь как площадьНеравномерное движение, скорость как производнаясложность 2/10

Четыре тела двигались по оси \(Ox\). В таблице представлена зависимость их координат от времени.

\(t\), с012345
\(x_1\), м0246810
\(x_2\), м0\(-2\)\(-4\)\(-6\)\(-8\)\(-10\)
\(x_3\), м01491625
\(x_4\), м020\(-2\)02
Приведенные данные позволяют достоверно утверждать, что направление скорости менялось у тела

1) 1  2) 2  3) 3  4) 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость на каждом интервале — отношение изменения координаты к \(\Delta t = 1\) с. Смотрите, меняет ли знак эта разность у каждого тела.

зад 2 Окружность и ускорение (A2)

Механика › КинематикаДвижение по окружностисложность 2/10

Шарик движется по окружности радиусом \(r\) со скоростью \(\upsilon\). Как изменится центростремительное ускорение шарика, если радиус окружности уменьшить в 3 раза, оставив скорость шарика прежней?

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

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Центростремительное ускорение равно \(\upsilon^2/r\).

зад 3 Ракета у Луны (A3)

Механика › ТяготениеЗакон всемирного тяготения, невесомостьсложность 2/10

Космическая ракета стартует с поверхности Луны и движется вертикально вверх. На каком расстоянии от лунной поверхности сила гравитационного притяжения ракеты Луной уменьшится в 4 раза по сравнению с силой притяжения на лунной поверхности? (Расстояние выражается в радиусах Луны \(R\).)

1) \(R\)  2) \(R\sqrt{2}\)  3) \(2R\)  4) \(3R\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила тяготения обратно пропорциональна квадрату расстояния от центра Луны.

зад 4 Слипание шаров (A4)

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсасложность 2/10

Шары движутся со скоростями, показанными на рисунке, и при столкновении слипаются. Как будет направлен импульс шаров после столкновения?

Рисунок

Варианты ответов (стрелки):

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Полный импульс системы сохраняется: сложите векторы импульсов шаров до удара.

зад 5 Шайба на горке (A5)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системысложность 2/10

После удара клюшкой шайба стала скользить вверх по ледяной горке от ее основания, и у ее вершины имела скорость 5 м/с. Высота горки 10 м. Трение шайбы о лед пренебрежимо мало. Какова скорость шайбы сразу после удара?

1) 7,5 м/с  2) 15 м/с  3) 12,5 м/с  4) 10 м/с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите закон сохранения механической энергии для подъёма от основания до вершины.

зад 6 Пружинный маятник (A6)

Колебания и волны › Механические колебанияПружинный маятник, массивная пружинасложность 2/10

Период колебаний потенциальной энергии пружинного маятника 1 с. Каким будет период ее колебаний, если массу груза маятника и жесткость пружины увеличить в 4 раза?

1) 1 с  2) 2 с  3) 4 с  4) 0,5 с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Период пружинного маятника \(T = 2\pi\sqrt{m/k}\). Потенциальная энергия колеблется с периодом вдвое меньшим, чем сам маятник.

зад 7 Поворот автомобиля (A7)

Механика › ДинамикаСила трения: покой и проскальзываниеДвижение автомобиля: сцепление, мощностьсложность 2/10

С какой максимальной скоростью по горизонтальной дороге может двигаться небольшой автомобиль, чтобы вписаться в поворот радиусом 16 м? Коэффициент трения шин о дорогу 0,4.

1) 4,7 м/с  2) 6 м/с  3) 8 м/с  4) 12,6 м/с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила трения покоя создаёт центростремительное ускорение: \(\mu mg \geqslant m\upsilon^2/R\).

зад 8 Нагревание неона (A8)

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

В результате нагревания разреженного неона его абсолютная температура увеличилась в 3 раза. Средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул при этом

1) увеличилась в 3 раза  2) уменьшилась в 3 раза  3) увеличилась в \(\sqrt{3}\) раз  4) уменьшилась в \(\sqrt{3}\) раз

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Средняя кинетическая энергия молекул пропорциональна абсолютной температуре.

зад 9 Цикл газа (A9)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыУравнение состояниясложность 2/10

Один моль идеального газа сначала сжимается при постоянной температуре, затем нагревается при постоянном давлении и, наконец, охлаждается при постоянном объеме до первоначальной температуры. Какой из графиков в координатах \(p\)–\(T\) соответствует этим изменениям?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Изотерма на диаграмме \(p\)–\(T\) — вертикальный отрезок, изобара — горизонтальный, изохора — отрезок прямой, проходящей через начало координат.

зад 10 Плавление льда (A10)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизациясложность 1/10

Удельная теплота плавления льда \(3{,}3\cdot10^5\) Дж/кг. Это означает, что для плавления

1) любой массы льда при температуре плавления необходимо количество теплоты \(3{,}3\cdot10^5\) Дж  2) 1 кг льда при температуре плавления необходимо количество теплоты \(3{,}3\cdot10^5\) Дж  3) \(3{,}3\cdot10^5\) кг льда при температуре плавления необходимо количество теплоты \(3{,}3\cdot10^5\) Дж  4) \(3{,}3\cdot10^5\) кг льда при температуре плавления необходимо количество теплоты 1 Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Удельная теплота плавления — количество теплоты на единицу массы вещества.

зад 11 Газ отдал теплоту (A11)

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

В процессе эксперимента внутренняя энергия газа уменьшилась на 40 кДж, и он совершил работу 35 кДж. Следовательно, в результате теплообмена газ отдал окружающей среде количество теплоты

1) 75 кДж  2) 40 кДж  3) 35 кДж  4) 5 кДж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Первый закон термодинамики: \(Q = \Delta U + A\), где \(A\) — работа газа.

зад 12 Влажность воздуха (A12)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыВлажность воздуха, точка росыНасыщенный парсложность 2/10

Относительная влажность воздуха в помещении равна 70%, парциальное давление паров воды 13,9 мм рт. ст. Пользуясь таблицей давления насыщенных паров воды, определите температуру воздуха в помещении.

\(t\), °C16171819202122232425
\(p\), мм рт. ст.13,614,515,516,517,518,719,821,122,423,8

1) 16°C  2) 17°C  3) 22°C  4) 25°C

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Относительная влажность — отношение парциального давления пара к давлению насыщенного пара при той же температуре.

зад 13 Заряды и сила (A13)

Электростатика › Поле зарядовЗакон Кулонасложность 1/10

Одно маленькое заряженное тело действует на другое с силой \(F\). С какой силой первое тело будет действовать на второе, если увеличить заряд одного из них в 3 раза, а заряд второго — в 2 раза?

1) \(5F\)  2) \(6F\)  3) \(\dfrac{F}{6}\)  4) \(\dfrac{F}{5}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Закон Кулона: сила пропорциональна произведению зарядов. По третьему закону Ньютона силы равны по модулю.

зад 14 Два резистора (A14)

Электрические цепи › Постоянный токАмперметры, вольтметры, мостыЗакон Ома, сопротивлениесложность 2/10

Два резистора включены в электрическую цепь последовательно (см. рисунок). Как соотносятся показания идеальных вольтметров, изображенных на схеме?

Рисунок

1) \(U_1 = 2U_2\)  2) \(U_1 = 4U_2\)  3) \(U_1 = \dfrac{1}{4}U_2\)  4) \(U_1 = \dfrac{1}{2}U_2\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вольтметры включены параллельно резисторам; при последовательном соединении ток одинаков, а напряжения пропорциональны сопротивлениям.

зад 15 Закон Фарадея (A15)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияВихревое электрическое поле, закон Фарадеясложность 1/10

С использованием закона Фарадея для электромагнитной индукции (\(\mathcal{E}_{\text{инд}} = -\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}\)) можно объяснить

1) отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током  2) притяжение железной детали к электромагниту  3) появление тока в замкнутой катушке в процессе опускания в нее постоянного магнита  4) поворот рамки с током в магнитном поле

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Закон Фарадея описывает ЭДС, возникающую при изменении магнитного потока через контур.

зад 16 Заряд конденсатора (A16)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токЭлектромагнитные колебания, колебательный контурсложность 3/10

Сила тока в колебательном контуре меняется согласно графику на рисунке. В какие моменты времени (в пределах графика) модуль заряда конденсатора максимален?

Рисунок

1) только при \(t = 3\cdot10^{-4}\) с  2) только при \(t = 6\cdot10^{-4}\) с  3) при \(t = 1\cdot10^{-4}\) с и \(t = 5\cdot10^{-4}\) с  4) при \(t = 0\), \(t = 2\cdot10^{-4}\) с, \(t = 4\cdot10^{-4}\) с и \(t = 6\cdot10^{-4}\) с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Заряд — интеграл тока по времени: его модуль максимален там, где ток проходит через ноль.

зад 17 Призма и показатель (A17)

Геометрическая оптика › ПреломлениеЗакон преломленияМалые углы: пластины, призмысложность 3/10

На рисунке показан ход светового луча через стеклянную призму, находящуюся в воздухе. Если точка \(O\) — центр окружности, то показатель преломления стекла \(n\) равен

Рисунок

1) \(\dfrac{CD}{AB}\)  2) \(\dfrac{AB}{CD}\)  3) \(\dfrac{OB}{OD}\)  4) \(\dfrac{OD}{OB}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Показатель преломления — отношение синусов углов падения и преломления; синусы выражаются через отрезки, отложенные на окружности.

зад 18 Отражение света (A18)

Теория относительности › Релятивистская кинематикаПреобразования Лоренца, сложение скоростейЭлектромагнитные волны, излучениесложность 2/10

В инерциальной системе отсчета свет от неподвижного источника распространяется со скоростью \(c\). В этой системе отсчета источник света и зеркало движутся с одинаковыми скоростями \(\upsilon\) в одном направлении (см. рисунок). Какова скорость отраженного света в системе отсчета, связанной с источником?

Рисунок

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

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните постулат о постоянстве скорости света во всех инерциальных системах отсчёта.

зад 19 Ускорения частиц (A19)

Электростатика › Движение заряженных частицДвижение в электрическом полесложность 2/10

Две частицы, имеющие отношения зарядов \(\dfrac{q_2}{q_1} = 8\) и масс \(\dfrac{m_2}{m_1} = 2\), движутся в однородном электрическом поле. Определите отношение ускорений \(\dfrac{a_2}{a_1}\) этих частиц.

1) 1  2) 2  3) 8  4) 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила со стороны однородного поля равна \(qE\), ускорение — \(a = qE/m\).

зад 20 Состав атома (A20)

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

Атом содержит 6 электронов, 9 нейтронов и 6 протонов. Это атом

1) магния \(^{21}_{12}\mathrm{Mg}\)  2) углерода \(^{15}_{6}\mathrm{C}\)  3) углерода \(^{12}_{6}\mathrm{C}\)  4) фтора \(^{21}_{9}\mathrm{F}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Число протонов задаёт химический элемент, массовое число — сумма протонов и нейтронов.

зад 21 Период полураспада (A21)

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

Какая доля радиоактивных атомов распадается через интервал времени, равный двум периодам полураспада?

1) 100%  2) 75%  3) 50%  4) 25%

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

За каждый период полураспада остаётся половина нераспавшихся ядер.

зад 22 Альфа-распад (A22)

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

При радиоактивном распаде \(^{226}_{88}\mathrm{Ra}\) испускается одна \(\alpha\)-частица. При этом получается ядро элемента

1) \(^{234}_{93}\mathrm{Np}\)  2) \(^{231}_{91}\mathrm{Pa}\)  3) \(^{222}_{86}\mathrm{Rn}\)  4) \(^{231}_{92}\mathrm{U}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Альфа-частица — ядро гелия \(^4_2\mathrm{He}\): при её испускании массовое число уменьшается на 4, заряд — на 2.

зад 23 Фотоэффект (A23)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектсложность 2/10

В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,5 эВ и стали освещать ее светом частоты \(3\cdot10^{15}\) Гц. Затем частоту падающей на пластину световой волны увеличили в 2 раза, оставив неизменной интенсивность светового пучка. В результате этого максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов

1) не изменилась, т.к. фотоэлектронов не будет  2) увеличилась более чем в 2 раза  3) увеличилась в 2 раза  4) увеличилась менее чем в 2 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Уравнение Эйнштейна: \(E_{\max} = h\nu - A_{\text{вых}}\). Проверьте, превышает ли энергия фотона работу выхода.

зад 24 Измерение объема (A24)

Экспериментальная физика › Практический турИзмерения и погрешностисложность 2/10

На рисунке показан один из этапов измерения объема тела. В каких случаях измерение проводится правильно?

Рисунок

1) ни в одном  2) только В  3) В и Г  4) во всех случаях

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Уровень жидкости отсчитывают по шкале на уровне глаза, а тело должно быть полностью погружено.

зад 25 Жесткость пружины (A25)

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединенияГрафические методысложность 3/10

При проведении эксперимента ученик исследовал зависимость модуля силы упругости пружины от длины пружины, которая выражается формулой \(F(l) = k\,|l - l_0|\), где \(l_0\) — длина пружины в недеформированном состоянии. График полученной зависимости приведен на рисунке. Какое(-ие) из утверждений соответствует(-ют) результатам опыта?

Рисунок

А. Жесткость пружины равна 200 Н/м.

Б. Для данной пружины справедлив закон Гука.

1) только А  2) только Б  3) и А, и Б  4) ни А, ни Б

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите коэффициент \(k\) по линейному участку графика и проверьте, есть ли на графике прямая пропорциональность силы деформации.

зад 26 Газ под поршнем (B1)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыВнутренняя энергиясложность 3/10

В сосуде под поршнем находится идеальный газ. Если давление газа увеличить при постоянной температуре, то как изменятся величины: объем сосуда, плотность газа и его внутренняя энергия? Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения:

1) увеличилась  2) уменьшилась  3) не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Объем сосудаПлотность газаВнутренняя энергия газа

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры; при изотерме \(pV\) постоянно.

зад 27 Брошенный шарик (B2)

Механика › КинематикаБаллистика: бросок под угломГрафики движения, путь как площадьсложность 3/10

Шарик брошен вертикально вверх с начальной скоростью \(\vec{\upsilon}\) (см. рисунок). Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять (\(t_0\) — время полета). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Рисунок

Графики:

Рисунок

Физические величины:

1) проекция скорости шарика  2) проекция ускорения шарика  3) кинетическая энергия шарика  4) потенциальная энергия шарика

АБ
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Ускорение шарика в полёте постоянно, а кинетическая и потенциальная энергии связаны с квадратом скорости и высотой.

зад 28 Торможение поезда (B3)

Механика › КинематикаРавноускоренное движениесложность 3/10

Двигаясь равномерно со скоростью 20 м/с, поезд начал равнозамедленное торможение. Определите модуль изменения скорости поезда на последнем километре пути, если весь тормозной путь равнялся 4000 м.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Используйте \(\upsilon^2 - \upsilon_0^2 = 2as\) для всего пути и для последнего километра.

зад 29 Объем сосуда (B4)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиВнутренняя энергияУравнение состояниясложность 3/10

Идеальный одноатомный газ находится в сосуде под давлением \(2\cdot10^5\) Па. Его внутренняя энергия равна 1,8 кДж. Определите объем сосуда.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 30 Вольтметр в цепи (B5)

Электрические цепи › Постоянный токЗакон Ома, сопротивлениеЭквивалентный источниксложность 3/10

Схема электрической цепи показана на рисунке. Внутреннее сопротивление источника тока равно 0,5 Ом, а сопротивление резистора 3,5 Ом. Когда цепь разомкнута, идеальный вольтметр показывает 8 В. Какое значение напряжения показывает идеальный вольтметр при замкнутой цепи?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При разомкнутой цепи вольтметр показывает ЭДС источника; при замкнутой — напряжение на внешнем резисторе.

зад 31 Реостат и трансформатор (C1)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токТрансформаторСамоиндукция, энергия магнитного полясложность 5/10

На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ползунок реостата установлен посередине и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата вниз. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с \(\mathcal{E}\).

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сопротивление участка цепи с реостатом меняется при перемещении ползунка; смотрите, как изменяется ток в первичной обмотке трансформатора.

зад 32 Летающий велосипедист (C2)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системыБаллистика: бросок под угломсложность 5/10

При выполнении трюка «Летающий велосипедист» гонщик движется по трамплину под действием силы тяжести, начиная движение из состояния покоя с некоторой высоты (см. рисунок). На краю трамплина скорость гонщика направлена под таким углом к горизонту, что дальность его полета максимальна и равна \(S\). На какой высоте над краем трамплина находится стартовая точка? Сопротивлением воздуха и трением пренебречь.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Дальность полёта при заданной скорости максимальна под углом \(45^\circ\); скорость на краю найдите из закона сохранения энергии.

зад 33 Воздушный шар (C3)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газВоздушный шар, подъёмная силаЗаконы Ньютона, силысложность 5/10

Сферическая оболочка воздушного шара сделана из материала, квадратный метр которого имеет массу 1 кг. Шар наполнен гелием при атмосферном давлении \(10^5\) Па. Определите массу гелия, при которой шар поднимает сам себя. Температура гелия и окружающего воздуха одинакова и равна 0°C. (Площадь сферы \(S = 4\pi r^2\), объем шара \(V = \dfrac{4}{3}\pi r^3\).)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Условие: подъёмная сила воздуха равна сумме веса оболочки и веса гелия.

зад 34 Шарик в поле (C4)

Электростатика › Движение заряженных частицДвижение в электрическом полеЗаконы Ньютона, силысложность 4/10

Полый шарик с зарядом \(q = 8\) нКл движется в горизонтальном однородном электрическом поле напряженностью \(E = 500\) кВ/м из состояния покоя. Траектория шарика образует с вертикалью угол \(\alpha = 45^\circ\). Чему равна масса шарика \(m\)?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила тяжести и электрическая сила образуют прямоугольный треугольник, а результирующая направлена вдоль траектории.

зад 35 Маятник и линза (C5)

Колебания и волны › Механические колебанияМатематический и физический маятникФормула линзы, увеличениесложность 5/10

Небольшой груз, подвешенный на нити длиной 2,5 м, совершает гармонические колебания, при которых его максимальная скорость достигает 0,2 м/с. При помощи собирающей линзы с фокусным расстоянием 0,2 м изображение колеблющегося груза проецируется на экран. Главная оптическая ось линзы перпендикулярна плоскости колебаний маятника и плоскости экрана. Максимальное смещение изображения груза на экране от равновесного составляет 0,15 м. Определите расстояние между плоскостью линзы и экрана.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Амплитуда колебаний маятника находится из максимальной скорости; увеличение линзы даёт смещение изображения.

зад 36 Фототок (C6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектсложность 4/10

Фотокатод облучают светом с частотой \(\nu = 6{,}6\cdot10^{15}\) Гц. Красная граница фотоэффекта для вещества фотокатода соответствует частоте света \(\nu_0 = 1{,}5\cdot10^{15}\) Гц. Какое напряжение \(U\) нужно создать между анодом и катодом, чтобы фототок прекратился?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Фототок прекращается, когда максимальная кинетическая энергия электрона равна \(eU\).

Источник: ЕГЭ по физике 2010, реальный вариант, вариант 108 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.