Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2010, реальный вариант, вариант 114

36 задач

зад 1 Координаты тел (A1)

Механика › КинематикаРавномерное движение, средняя скоростьГрафики движения, путь как площадьсложность 1/10

Четыре тела двигались по оси Ох. В таблице представлена зависимость их координат от времени.

\(t\), с012345
\(x_1\), м0246810
\(x_2\), м000000
\(x_3\), м01491625
\(x_4\), м020\(-2\)02
У какого из тел скорость могла быть постоянна и отлична от нуля?
  1. 1

  2. 2

  3. 3

  4. 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Постоянная ненулевая скорость означает, что координата растёт линейно со временем.

зад 2 Центростремительное ускорение (A2)

Механика › КинематикаДвижение по окружностиДинамика движения по окружности, конический маятниксложность 1/10

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

  1. увеличится в 3 раза

  2. уменьшится в 3 раза

  3. увеличится в 9 раз

  4. уменьшится в \(\sqrt{3}\) раз

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 3 Притяжение у Луны (A3)

Механика › ТяготениеЗакон всемирного тяготения, невесомостьСпутники, космические скоростисложность 1/10

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 притяжения убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от центра Луны.

зад 4 Импульс шаров (A4)

Механика › Законы сохраненияУпругие столкновенияИмпульс, закон сохранения импульсасложность 1/10

Шары движутся со скоростями, показанными на рисунке, и сталкиваются. Как будет направлен суммарный импульс шаров после столкновения, если удар абсолютно упругий?

Рисунок
  1. \(\leftarrow\)

  2. \(\uparrow\)

  3. \(\nwarrow\)

  4. \(\nearrow\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Суммарный импульс замкнутой системы сохраняется при столкновении.

зад 5 Санки с горки (A5)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системыРабота и мощностьсложность 1/10

Мальчик столкнул санки с вершины горки. Сразу после толчка санки имели скорость \(5\) м/с, а у подножия горки она равнялась \(15\) м/с. Трение санок о снег пренебрежимо мало. Какова высота горки?

  1. \(7{,}5\) м

  2. \(10\) м

  3. \(15\) м

  4. \(20\) м

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите закон сохранения механической энергии для вершины и подножия горки.

зад 6 Период энергии маятника (A6)

Колебания и волны › Механические колебанияПружинный маятник, массивная пружинаМалые колебания, период через энергиюсложность 2/10

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
Подсказка

Период пружинного маятника равен \(T = 2\pi\sqrt{m/k}\); потенциальная энергия колеблется вдвое чаще, чем смещается груз.

зад 7 Поворот автомобиля (A7)

Механика › ДинамикаДвижение автомобиля: сцепление, мощностьСила трения: покой и проскальзываниесложность 1/10

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; она не может превышать \(\mu mg\).

зад 8 Температура газа (A8)

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

В результате нагревания разреженного газа средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул увеличилась в 1,5 раза. Как изменилась при этом абсолютная температура газа?

  1. увеличилась в 1,5 раза

  2. увеличилась в 3 раза

  3. уменьшилась в 1,5 раза

  4. уменьшилась в 3 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Средняя кинетическая энергия молекул пропорциональна абсолютной температуре.

зад 9 Графики процессов с газом (A9)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыГрафические методысложность 2/10

Один моль разреженного газа сначала изотермически сжимали, а затем изохорно нагревали. На каком из рисунков изображен график этих процессов?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Изотерма на диаграмме \(pV\) — гипербола, изохора — прямая, параллельная оси давления или температуры в зависимости от осей.

зад 10 Нагревание вещества (A10)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизацияКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 2/10

Твердое вещество медленно нагревалось в калориметре при постоянном притоке тепла. В таблице приведены результаты измерений его температуры с течением времени.

Время, мин02468101214
Температура, °C7277808080818895
В калориметре через 7 мин после начала измерений вещество находилось
  1. и в жидком, и в твёрдом состояниях

  2. только в твёрдом состоянии

  3. только в жидком состоянии

  4. только в газообразном состоянии

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите участок таблицы, на котором температура не меняется при подводе тепла.

зад 11 Первый закон термодинамики (A11)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаВнутренняя энергиясложность 1/10

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: \(\Delta U = Q - A\), где \(A\) — работа газа.

зад 12 Масса водяного пара (A12)

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

Относительная влажность воздуха в помещении равна 70% при температуре воздуха в нём 20°C. Пользуясь таблицей плотности насыщенных паров воды, определите массу воды в кубическом метре помещения.

\(t\), °C16171819202122232425
\(\rho\), \(10^{-2}\) кг/м\(^3\)1,361,451,541,631,731,831,942,062,182,30
  1. \(1{,}73\) кг

  2. \(1{,}21\) кг

  3. \(1{,}73\cdot10^{-2}\) кг

  4. \(1{,}21\cdot10^{-2}\) кг

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Плотность водяного пара в помещении равна относительной влажности, умноженной на плотность насыщенного пара при данной температуре.

зад 13 Закон Кулона (A13)

Электростатика › Поле зарядовЗакон КулонаНапряжённость поля, принцип суперпозициисложность 1/10

Два точечных электрических заряда действуют друг на друга с силами 9 мкН. Какими станут силы взаимодействия между ними, если, не меняя расстояние между зарядами, увеличить модуль каждого из них в 3 раза?

  1. 1 мкН

  2. 3 мкН

  3. 27 мкН

  4. 81 мкН

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила Кулона пропорциональна произведению модулей зарядов.

зад 14 Резисторы в цепи (A14)

Электрические цепи › Постоянный токЗакон Ома, сопротивлениеВычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочкисложность 2/10

Два резистора, сопротивления которых \(R_1 = 2\) Ом и \(R_2 = 8\) Ом, включены в электрическую цепь последовательно, как показано на рисунке. Сравните значения силы тока в резисторах.

Рисунок
  1. \(I_1 = \dfrac{1}{2}I_2\)

  2. \(I_1 = 4I_2\)

  3. \(I_1 = I_2\)

  4. \(I_1 = \dfrac{1}{4}I_2\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При последовательном соединении сила тока одинакова во всех элементах цепи.

зад 15 Закон Фарадея (A15)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияВихревое электрическое поле, закон ФарадеяЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкисложность 1/10

С использованием закона Фарадея для электромагнитной индукции \(\left(\mathcal{E}_{\text{инд}} = -\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}\right)\) 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 неё постоянного магнита

  4. поворот рамки с током в магнитном поле

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Индукционный ток возникает при изменении магнитного потока через замкнутый контур.

зад 16 Колебательный контур (A16)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токЭлектромагнитные колебания, колебательный контурСамоиндукция, энергия магнитного полясложность 2/10

Напряжение на клеммах конденсатора в колебательном контуре меняется с течением времени согласно графику на рисунке. Какое преобразование энергии происходит в контуре в промежутке от 0 до \(1\cdot10^{-3}\) с?

Рисунок
  1. энергия электрического поля конденсатора преобразуется в энергию магнитного поля катушки

  2. энергия магнитного поля катушки преобразуется в энергию электрического поля конденсатора

  3. энергия электрического поля конденсатора увеличивается до максимального значения

  4. энергия движения электронов в проводах преобразуется в энергию электрического поля конденсатора

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия конденсатора пропорциональна квадрату напряжения; смотрите, растёт или убывает модуль напряжения на интервале.

зад 17 Показатель преломления (A17)

Геометрическая оптика › ПреломлениеЗакон преломленияМалые углы: пластины, призмысложность 2/10

На рисунке показан ход светового луча сквозь стеклянную призму, находящуюся в воздухе.

Рисунок

Если точка \(O\) — центр окружности, то показатель преломления стекла \(n\) равен

  1. \(\dfrac{CD}{AB}\)

  2. \(\dfrac{AB}{CD}\)

  3. \(\dfrac{OB}{OD}\)

  4. \(\dfrac{OD}{OB}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Синусы углов падения и преломления выражаются через отрезки, перпендикулярные лучам, на окружности радиуса \(OA\).

зад 18 Отражение от зеркала (A18)

Геометрическая оптика › ОтражениеПлоское зеркалоПреобразования Лоренца, сложение скоростейсложность 2/10

В инерциальной системе отсчёта свет от неподвижного источника распространяется со скоростью \(c\). Какова скорость отражённого света в инерциальной системе отсчёта, связанной с зеркалом, которое удаляется от источника со скоростью \(\upsilon\) (см. рисунок)?

Рисунок
  1. \(c-\upsilon\)

  2. \(c+\upsilon\)

  3. \(c\)

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

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вспомните второй постулат специальной теории относительности.

зад 19 Ускорения частиц (A19)

Электростатика › Движение заряженных частицДвижение в электрическом полеЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

Две частицы, имеющие отношения зарядов \(\dfrac{q_2}{q_1} = 8\) и массы \(\dfrac{m_2}{m_1} = 2\), 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

Ускорение частицы в однородном поле равно \(a = qE/m\).

зад 20 Электронная оболочка (A20)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроАтом Бора, спектрыРадиоактивный распадсложность 1/10

Электронная оболочка в атоме алюминия \(^{27}_{13}\mathrm{Al}\) содержит

  1. 27 электронов

  2. 40 электронов

  3. 13 электронов

  4. 14 электронов

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В нейтральном атоме число электронов равно зарядовому числу (нижний индекс).

зад 21 Период полураспада (A21)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадАтом Бора, спектрысложность 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 Радиоактивный распад (A22)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадЯдерные реакции, дефект масссложность 2/10

Радиоактивный радон \(^{222}_{86}\mathrm{Rn}\), испытав один \(\alpha\)-распад и два \(\beta\)-распада, превратился в изотоп

  1. радона \(^{218}_{86}\mathrm{Rn}\)

  2. полония \(^{216}_{84}\mathrm{Po}\)

  3. астата \(^{218}_{85}\mathrm{At}\)

  4. радона \(^{220}_{86}\mathrm{Rn}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При \(\alpha\)-распаде массовое число уменьшается на 4, зарядовое — на 2; при \(\beta\)-распаде зарядовое число растёт на 1.

зад 23 Фотоэффект (A23)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 2/10

В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,5 эВ и стали освещать её 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

Максимальная кинетическая энергия равна \(h\nu - A_{\text{вых}}\); сначала проверьте, есть ли фотоэффект при исходной частоте.

зад 24 Объём тела в мензурке (A24)

Экспериментальная физика › Практический турИзмерения и погрешностиСила Архимедасложность 1/10

При измерении объёма тела его погрузили в мензурку (см. рисунок). Его объём оказался примерно равен

Рисунок
  1. 46 мл

  2. 30 мл

  3. 24 мл

  4. 16 мл

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Объём тела равен разности уровней жидкости до и после погружения.

зад 25 Сила упругости (A25)

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединенияОбработка данных, линеаризация графиковсложность 2/10

При проведении эксперимента ученик исследовал зависимость модуля силы упругости пружины от длины пружины, которая выражается формулой \(F(l)=k\left|l-l_0\right|\), где \(l_0\) — длина пружины в недеформированном состоянии. График полученной зависимости приведён на рисунке.

Рисунок

Какое(-ие) из утверждений соответствует(-ют) результатам опыта?

А. Длина пружины в недеформированном состоянии равна 7 см.

Б. Жёсткость пружины равна 200 Н/м.

  1. только А

  2. только Б

  3. и А, и Б

  4. ни А, ни Б

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Точка минимума графика даёт \(l_0\), а наклон прямой — жёсткость \(k\).

зад 26 Газ в сосуде (B1)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияИзопроцессысложность 3/10

В сосуде неизменного объёма находится идеальный газ. Если часть газа выпустить из сосуда при постоянной температуре, то как изменятся величины: давление газа, его плотность и количество вещества в сосуде? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

  1. увеличилась

  2. уменьшилась

  3. не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Давление газаПлотность газаКоличество вещества

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Плотность равна массе газа, делённой на объём сосуда; давление пропорционально количеству вещества при постоянной температуре и объёме.

зад 27 Шарик брошен вверх (B2)

Механика › КинематикаВертикальное движение, свободное падениеГрафики 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 полёта). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Рисунок
Рисунок
  1. координата шарика

  2. проекция скорости шарика

  3. проекция ускорения шарика

  4. модуль силы тяжести, действующей на шарик

АБ
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Ускорение и сила тяжести при полёте постоянны, а скорость линейно убывает.

зад 28 Торможение поезда (B3)

Механика › КинематикаРавноускоренное движениеГрафики движения, путь как площадьсложность 3/10

На последнем километре тормозного пути скорость поезда при торможении с постоянным ускорением уменьшилась на 10 м/с. Определите время торможения, если скорость в начале тормозного пути была 72 км/ч.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Используйте формулу для пути при равноускоренном движении и связь скорости с ускорением и временем.

зад 29 Объём сосуда (B4)

Термодинамика и молекулярная физика › Молекулярно-кинетическая теорияОсновное уравнение МКТВнутренняя энергиясложность 3/10

Идеальный одноатомный газ находится в сосуде под давлением \(2\cdot10^3\) Па. Его внутренняя энергия равна 1,8 кДж. Определите объём сосуда.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 30 Цепь с вольтметром (B5)

Электрические цепи › Постоянный токЭквивалентный источникЗакон Ома, сопротивлениесложность 3/10

При разомкнутой цепи (см. рисунок) идеальный вольтметр показывает 8 В, а при замкнутой цепи — 7 В. Внутреннее сопротивление источника тока равно 5 Ом. Чему равно сопротивление внешней цепи?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При разомкнутой цепи вольтметр показывает ЭДС источника; при замкнутой — падение напряжения на внешнем сопротивлении.

зад 31 Реостат и трансформатор (C1)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияВихревое электрическое поле, закон ФарадеяТрансформаторсложность 5/10

На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ползунок реостата установлен в крайнее верхнее положение 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

Перемещение ползунка меняет сопротивление цепи первичной обмотки, а значит ток и магнитный поток в сердечнике трансформатора.

зад 32 Летающий велосипедист (C2)

Механика › КинематикаБаллистика: бросок под угломМеханическая энергия, консервативные системысложность 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 полёта максимальна и равна \(S\). На какой высоте над краем трамплина находится стартовая точка? Сопротивлением воздуха и трением пренебречь.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При максимальной дальности угол вылета равен \(45^\circ\); скорость найдите по дальности полёта, а высоту — из закона сохранения энергии.

зад 33 Воздушный шар (C3)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газВоздушный шар, подъёмная силаУравнение состояниясложность 5/10

Сферическую оболочку воздушного шара делают из материала, квадратный метр которого имеет массу 1 кг. Радиус оболочки шара \(r = 2{,}7\) м. Шар наполняют газом при атмосферном давлении \(10^5\) Па. Температура газа и окружающего воздуха одинакова и равна 0 °C. Определите молярную массу газа, если оказалось, что шар может в таких условиях поднять только себя. (Площадь сферы \(S=4\pi r^2\), объём шара \(V=\dfrac{4}{3}\pi r^3\).)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Условие подъёма: архимедова сила равна суммарному весу оболочки и газа; плотность газа найдите из уравнения состояния.

зад 34 Шарик в электрическом поле (C4)

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

Полый шарик массой \(m = 0{,}4\) г с зарядом \(q = 8\) нКл движется в однородном горизонтальном электрическом поле из состояния покоя. Траектория шарика образует с вертикалью угол \(\alpha = 45^\circ\). Чему равен модуль напряжённости электрического поля \(E\)?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Из состояния покоя тело движется вдоль равнодействующей силы тяжести и силы электрического поля.

зад 35 Маятник и линза (C5)

Колебания и волны › Механические колебанияМатематический и физический маятникПродольное увеличение, скорость изображениясложность 5/10

Небольшой груз, подвешенный на длинной нити, совершает гармонические колебания с амплитудой 0,1 м. При помощи собирающей линзы с фокусным расстоянием 0,2 м изображение колеблющегося груза проецируется на экран, расположенный на расстоянии 0,5 м от линзы. Главная оптическая ось линзы перпендикулярна плоскости колебаний маятника и плоскости экрана. Максимальная скорость изображения груза на экране равна 0,3 м/с. Какова длина нити подвеса?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Максимальная скорость груза достигается в положении равновесия; скорость изображения связана со скоростью груза через линейное увеличение линзы.

зад 36 Запирающее напряжение (C6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектДвижение в электрическом полесложность 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

Запирающее напряжение найдите из уравнения Эйнштейна: максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна \(eU\).

Источник: ЕГЭ по физике 2010, реальный вариант, вариант 114 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.