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 \(t_1 = 4\) с до \(t_2 = 8\) с.

1) 0 2) 5 м 3) 10 м 4) 25 м
▶ПодсказкаСкрыть
Путь на промежутке равен площади под графиком \(\upsilon_x(t)\), при этом участки ниже оси времени тоже входят в путь (берутся модули).
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
Ускорение по второму закону Ньютона совпадает по направлению с равнодействующей сил: сложите векторы \(\vec F_1\) и \(\vec F_2\).
зад 3 Растяжение пружины (А3)
Пружина, жёсткость которой \(k = 10^4\) Н/м, под действием силы 100 Н растянется на 1) 1 м 2) 10 см 3) 1 см 4) 1 мм
▶ПодсказкаСкрыть
Сила упругости пропорциональна деформации: \(F = k\,\Delta x\).
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
Импульсы тел перпендикулярны: суммарный импульс системы находится по теореме Пифагора.
зад 5 Работа силы тяги (А5)
Ящик тянут по земле за верёвку по горизонтальной окружности диаметром \(D = 40\) м с постоянной по модулю скоростью. Модуль силы трения, действующей на ящик со стороны земли, \(F_{тр} = 50\) Н. Чему равна работа силы тяги за один оборот? 1) 0 2) 1,0 кДж 3) 3,1 кДж 4) 6,3 кДж
▶ПодсказкаСкрыть
При движении с постоянной по модулю скоростью сила тяги уравновешивает силу трения по модулю; путь за оборот равен длине окружности.
зад 6 Период энергии пружинного маятника (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 потенциальной энергии вдвое меньше периода колебаний самого маятника; период \(T = 2\pi\sqrt{m/k}\).
зад 7 Масса бруска при трении (А7)
Массивный брусок 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. Коэффициент трения между бруском и плоскостью \(\mu = 0{,}2\). Модуль силы трения, действующей на брусок, \(F_{тр} = 2{,}8\) Н. Чему равна масса бруска?

1) 1,4 кг 2) 2,0 кг 3) 2,4 кг 4) 2,6 кг
▶ПодсказкаСкрыть
Запишите вертикальное равновесие с учётом вертикальной составляющей силы \(F\) и найдите силу нормальной реакции; затем используйте \(F_{тр} = \mu N\).
зад 8 Изменение газа при сжатии (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 энергия хаотичного движения молекул идеального газа определяется только его температурой; молярная масса газа — характеристика вещества.
зад 9 Отношение температур по графику (А9)
На рисунке показан график процесса, проведённого над 1 молем идеального газа. Найдите отношение температур \(T_1/T_3\).

1) 1/3 2) 2/5 3) 1/6 4) 1/15
▶ПодсказкаСкрыть
Из уравнения состояния \(pV = \nu RT\) температура пропорциональна произведению \(pV\); снимите координаты точек 1 и 3 с графика.
зад 10 Относительная влажность при сжатии (А10)
Относительная влажность воздуха в цилиндре под поршнем равна 70%. Воздух изотермически сжали, уменьшив его объём в два раза. Относительная влажность воздуха стала 1) 35% 2) 70% 3) 100% 4) 140%
▶ПодсказкаСкрыть
При изотермическом сжатии давление насыщенного пара не меняется, а относительная влажность не может превышать 100%.
зад 11 Тепловой поток между брусками (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 \(100^\circ\)C, \(80^\circ\)C, \(60^\circ\)C, \(40^\circ\)C. Температуру \(60^\circ\)C имеет брусок

1) A 2) B 3) C 4) D
▶ПодсказкаСкрыть
Теплота переходит от более нагретого тела к менее нагретому; сопоставьте стрелки с температурами брусков.
зад 12 Работа газа по первому закону (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: \(Q = \Delta U + A\), где \(A\) — работа газа.
зад 13 Сила Кулона при изменении зарядов (А13)
Расстояние между двумя точечными электрическими зарядами уменьшили в 3 раза, а один из зарядов увеличили в 3 раза. Сила взаимодействия между ними 1) не изменилась 2) уменьшилась в 3 раза 3) увеличилась в 3 раза 4) увеличилась в 27 раз
▶ПодсказкаСкрыть
Закон Кулона: \(F = k\,|q_1 q_2|/r^2\); учтите, как меняются произведение зарядов и квадрат расстояния.
зад 14 Сила тока по фотографии цепи (А14)
На рисунке приведена фотография электрической цепи, собранной учеником для исследования зависимости силы тока, проходящего через резистор, от напряжения на нем. При напряжении на резисторе 6 В сила тока в нем равна

1) 1,0 А 2) 3,4 А 3) 0,8 А 4) 1,7 А
▶ПодсказкаСкрыть
Для резистора \(I = U/R\); по фотографии определите, какой прибор измеряет силу тока и какой — напряжение, и сопоставьте их показания с шкалами.
зад 15 Сила Ампера при изменении тока и индукции (А15)
Прямолинейный проводник длиной \(L\) с током \(I\) помещён в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции \(\vec B\). Как изменится сила Ампера, действующая на проводник, если силу тока уменьшить в 2 раза, а индукцию магнитного поля увеличить в 4 раза? 1) уменьшится в 4 раза 2) уменьшится в 2 раза 3) увеличится в 4 раза 4) увеличится в 2 раза
▶ПодсказкаСкрыть
Сила Ампера для перпендикулярного поля: \(F = BIL\).
зад 16 Момент максимума энергии магнитного поля (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, \(\omega = 2\pi\cdot10^6\) 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 катушки максимальна, когда ток через катушку максимален, то есть когда напряжение на конденсаторе проходит через ноль.
зад 17 Изображение светящейся точки в линзе (А17)
Где находится изображение светящейся точки \(S\) (см. рисунок), создаваемое тонкой собирающей линзой с фокусным расстоянием \(F\)?

1) в точке 1 2) в точке 2 3) в точке 3 4) на бесконечно большом расстоянии от линзы
▶ПодсказкаСкрыть
Лучи, выходящие из точки \(S\) параллельно главной оптической оси, после линзы проходят через фокус; ход лучей через оптический центр не меняется.
зад 18 Интерференционная картина от 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) каждое своим солнечным зайчиком от зеркала в руках человека
4) светом от одного и того же точечного источника
▶ПодсказкаСкрыть
Для устойчивой интерференционной картины нужны когерентные источники.
зад 19 Максимум энергии магнитного поля (А19)
На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, состоящем из последовательно соединённых конденсатора и катушки, индуктивность которой равна 0,2 Гн. Максимальное значение энергии магнитного поля катушки равно

1) \(2{,}5\cdot10^{-6}\) Дж 2) \(5\cdot10^{-6}\) Дж 3) \(5\cdot10^{-4}\) Дж 4) \(10^{-3}\) Дж
▶ПодсказкаСкрыть
Максимальная энергия магнитного поля равна \(LI_{макс}^2/2\); амплитуду тока снимите с графика.
зад 20 Поглощение фотона атомом водорода (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 если его энергия точно равна разности энергий уровней; сравните \(E_2 - E_1\) с 10,2 эВ.
зад 21 Доля распавшихся атомов (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 Продукт распада висмута (А22)
Ядро висмута \(^{211}_{83}\)Bi после одного \(\alpha\)-распада и одного электронного \(\beta\)-распада превращается в ядро 1) таллия \(^{209}_{81}\)Tl 2) свинца \(^{207}_{82}\)Pb 3) золота \(^{203}_{79}\)Au 4) ртути \(^{203}_{80}\)Hg
▶ПодсказкаСкрыть
При \(\alpha\)-распаде массовое число уменьшается на 4, зарядовое — на 2; при \(\beta\)-распаде заряд увеличивается на 1, массовое число не меняется.
зад 23 Пропущенная энергия фотоэлектронов (А23)
В таблице представлены результаты измерений максимальной энергии фотоэлектронов при двух разных значениях длины волны падающего монохроматического света (\(\lambda_{кр}\) — длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта).
| Длина волны падающего света \(\lambda\) | \(0{,}5\lambda_{кр}\) | \(0{,}25\lambda_{кр}\) |
| Максимальная энергия фотоэлектронов \(E_{макс}\) | – | \(E_0\) |
▶ПодсказкаСкрыть
Уравнение Эйнштейна: \(E_{макс} = hc/\lambda - A_{вых}\), где \(A_{вых} = hc/\lambda_{кр}\).
зад 24 Пара маятников для опыта (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 маятники должны иметь одинаковую длину нити и различаться только массой груза.
зад 25 Ток в цепи с конденсатором (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
По закону Ома для участка цепи с резистором \(I = U_R/R\), где \(U_R\) — разность ЭДС источника и напряжения на конденсаторе.
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
Центростремительное ускорение \(a = GM/r^2\); скорость \(\upsilon = \sqrt{GM/r}\); период \(T = 2\pi\sqrt{r^3/(GM)}\).
зад 27 Процессы в идеальном газе и формулы (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) адиабатный процесс при \(N = \text{const}\).
Формулы: 1) \(p/T = \text{const}\); 2) \(V/T = \text{const}\); 3) \(pV = \text{const}\); 4) \(Q = 0\).
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Изохорный процесс: объём постоянен; адиабатный процесс: теплообмена с окружающей средой нет.
зад 28 Сила давления стержня на стенку (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). Вертикальная составляющая силы, с которой стержень давит на сосуд в точке \(B\), равна по модулю 0,6 Н, а её горизонтальная составляющая равна по модулю 0,3 Н. Чему равен модуль силы, с которой стержень давит на стенку сосуда в точке \(C\)? Трением пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Запишите условия равновесия сил и моментов относительно точки \(B\); сила в точке \(C\) направлена перпендикулярно стержню.
зад 29 Отношение радиусов траекторий (В4)
Две частицы, имеющие отношение зарядов \(q_1/q_2 = 1/4\) и отношение масс \(m_1/m_2 = 2\), влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям. Определите отношение радиусов траекторий частиц \(R_1/R_2\), если отношение их скоростей \(\upsilon_1/\upsilon_2 = 2\).
▶ПодсказкаСкрыть
Радиус окружности в магнитном поле: \(R = m\upsilon/(qB)\).
зад 30 Диаметр тени квадрата (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.
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м.
▶ПодсказкаСкрыть
Подобие треугольников: лампа, край квадрата и тень лежат на одной прямой.
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
Определите направление сил Ампера на стороны рамки по правилу левой руки и найдите вращающий момент относительно оси \(MO\).
зад 32 Энергия шайбы в 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 уменьшится 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
Закон изменения энергии с учётом потерь даёт скорость в точке \(B\); дальше — движение тела, брошенного под углом к горизонту.
зад 33 Площадь поршня (С3)
В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом поршнем, находится одноатомный идеальный газ. Первоначальное давление газа \(p_1 = 4\cdot10^5\) Па. Расстояние от дна сосуда до поршня \(L = 30\) см. Площадь поперечного сечения поршня равна \(S\). В результате медленного нагревания газ получил количество теплоты \(Q = 1{,}65\) кДж. При этом поршень некоторое время покоился, а потом медленно сдвинулся на расстояние \(x = 10\) см. При движении поршня на него со стороны стенок сосуда действует сила трения величиной \(F_{тр} = 3\cdot10^3\) Н. Найдите \(S\). Считать, что сосуд находится в вакууме.
▶ПодсказкаСкрыть
Работа газа при движении поршня против силы трения и при постоянном давлении; для нахождения \(S\) используйте первое начало термодинамики и изохорный участок.
зад 34 Период колебаний бусинки (С4)
По гладкой горизонтальной направляющей длины \(2l\) свободно скользит бусинка с положительным зарядом \(Q > 0\) и массой \(m\). На концах направляющей находятся положительные заряды \(q > 0\) (см. рисунок). Бусинка совершает малые колебания относительно положения равновесия, период которых равен \(T\). Чему будет равен период колебаний бусинки, если заряды на концах направляющей увеличить в 2 раза?

▶ПодсказкаСкрыть
Возвращающая сила при малом смещении пропорциональна смещению; найдите её коэффициент через \(q\) и \(Q\).
зад 35 Сила тока в стержне (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 \(I\). Угол наклона плоскости \(\alpha = 30^\circ\). Отношение массы стержня к его длине \(m/L = 0{,}1\) кг/м. Модуль индукции магнитного поля \(B = 0{,}2\) Тл. Ускорение стержня \(a = 1{,}9\) м/с\(^2\). Чему равна сила тока в стержне?

▶ПодсказкаСкрыть
Второй закон Ньютона вдоль наклонной плоскости: сила Ампера направлена горизонтально и имеет составляющую вдоль плоскости.
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 \(S = 5\cdot10^{-2}\) м электрон разгоняется до скорости, составляющей 10% от скорости света в вакууме? Релятивистские эффекты не учитывать.
▶ПодсказкаСкрыть
Электрон с красной границы выбивается с нулевой скоростью; по теореме о кинетической энергии \(mv^2/2 = eES\).
Источник: ЕГЭ по физике 2010, реальный вариант, вариант 112 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.