Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2010, реальный вариант, вариант 121

36 задач

зад 1 Равноускоренное движение (А1)

Механика › КинематикаРавноускоренное движениеГрафики движения, путь как площадьсложность 1/10

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

\(t\), с012345
\(x_1\), м0246810
\(x_2\), м000000
\(x_3\), м01491625
\(x_4\), м020\(-2\)02
Какое из тел могло двигаться равноускоренно?

1) 1  2) 2  3) 3  4) 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Координата при равноускоренном движении — квадратичная функция времени: \(x = x_0 + \upsilon_0 t + \dfrac{at^2}{2}\).

зад 2 Центростремительное ускорение (А2)

Механика › КинематикаДвижение по окружностисложность 1/10

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 Растяжение пружины (А3)

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединениясложность 1/10

Пружина, жесткость 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
Подсказка

Сила упругости \(F = k\,\Delta l\).

зад 4 Импульс после удара (А4)

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсаУпругие столкновениясложность 2/10

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

Рисунок

1) \(\rightarrow\)  2) \(\searrow\)  3) \(\nearrow\)  4) \(\uparrow\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Полный импульс системы до и после удара сохраняется; при упругом ударе сохраняется и суммарная кинетическая энергия.

зад 5 Санки с горки (А5)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системыВертикальное движение, свободное падениесложность 1/10

Мальчик столкнул санки с вершины горки. Сразу после толчка санки имели скорость 5 м/с. Высота горки 10 м. Трение санок о снег пренебрежимо мало. Какова скорость санок у подножия горки?

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

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Без трения механическая энергия санок сохраняется.

зад 6 Период пружинного маятника (А6)

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 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 меняется с удвоенной частотой колебаний маятника.

зад 7 Поворот автомобиля (А7)

Механика › ДинамикаДвижение автомобиля: сцепление, мощностьСила трения: покой и проскальзываниесложность 2/10

С какой максимальной скоростью может безопасно двигаться автомобиль по горизонтальной дороге на повороте радиусом 81 м, если коэффициент трения колес о дорогу равен 0,4?

1) 12 м/с  2) 15 м/с  3) 16,2 м/с  4) 18 м/с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Максимальная сила трения покоя создаёт центростремительное ускорение: \(\mu g \geq \upsilon^2/R\).

зад 8 Охлаждение газа (А8)

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

В результате охлаждения идеального газа средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул уменьшилась в 3 раза. Абсолютная температура газа при этом

1) увеличилась в 3 раза

2) уменьшилась в \(\sqrt{3}\) раз

3) увеличилась в \(\sqrt{3}\) раз

4) уменьшилась в 3 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Средняя кинетическая энергия молекул одноатомного газа пропорциональна абсолютной температуре.

зад 9 Графики процессов в газе (А9)

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

Один моль разреженного газа сначала изотермически расширяется, а затем изобарно нагревается. На каком из рисунков изображен график этих процессов?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Изотерма на графике \(p(V)\) — гипербола, на \(V(T)\) — вертикальная прямая; изобара — горизонтальная прямая на \(V(T)\) и наклонная прямая через начало координат на \(p(T)\).

зад 10 Удельная теплота плавления (А10)

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

Удельная теплота плавления льда \(3{,}3 \cdot 10^5\) Дж/кг. Это означает, что для плавления

1) любой массы льда при температуре плавления необходимо количество теплоты \(3{,}3 \cdot 10^5\) Дж

2) 1 кг льда при температуре плавления необходимо количество теплоты \(3{,}3 \cdot 10^5\) Дж

3) \(3{,}3 \cdot 10^5\) кг льда при температуре плавления необходимо количество теплоты \(3{,}3 \cdot 10^5\) Дж

4) \(3{,}3 \cdot 10^5\) кг льда при температуре плавления необходимо количество теплоты 1 Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Удельная теплота плавления — количество теплоты, необходимое для плавления 1 кг вещества.

зад 11 Внутренняя энергия газа (А11)

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

Газ получил количество теплоты 300 Дж и совершил работу 300 Дж. При этом внутренняя энергия газа

1) увеличилась на 300 Дж

2) увеличилась на 600 Дж

3) уменьшилась на 300 Дж

4) не изменилась

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 12 Относительная влажность (А12)

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

В кубическом метре воздуха в помещении при температуре 20 °C находится \(1{,}12 \cdot 10^{-2}\) кг водяных паров. Пользуясь таблицей плотности насыщенных паров воды, определите относительную влажность воздуха.

\(t\), °C16171819202122232425
\(\rho\), \(10^{-2}\) кг/м³1,361,451,541,631,731,831,942,062,182,30

1) 100%  2) 75%  3) 65%  4) 55%

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Относительная влажность — отношение плотности водяного пара к плотности насыщенного пара при той же температуре, в процентах.

зад 13 Сила Кулона (А13)

Электростатика › Поле зарядовЗакон Кулонасложность 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, уменьшить модуль каждого из них в 3 раза?

1) 1 мкН  2) 3 мкН  3) 27 мкН  4) 81 мкН

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила Кулона \(F = k|q_1||q_2|/r^2\) пропорциональна произведению модулей зарядов.

зад 14 Показания вольтметров (А14)

Электрические цепи › Постоянный токЗакон Ома, сопротивлениеАмперметры, вольтметры, мостысложность 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

Идеальный вольтметр не пропускает ток; учтите, что к каждому вольтметру подключён свой резистор и цепь соединена с ним параллельно.

зад 15 Закон Фарадея (А15)

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

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

1) отклонение магнитной стрелки, расположенной вблизи проводника с током, параллельно ему

2) возникновение силы, действующей на движущуюся заряженную частицу в магнитном поле

3) взаимодействие двух параллельных проводов, по которым идёт ток

4) появление тока в замкнутой катушке в процессе удаления из неё постоянного магнита

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 16 Преобразование энергии в контуре (А16)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токЭлектромагнитные колебания, колебательный контурГрафические методысложность 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 \(2 \cdot 10^{-3}\) с до \(3 \cdot 10^{-3}\) с?

Рисунок

1) энергия магнитного поля катушки уменьшается от максимального значения до 0

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

3) энергия электрического поля конденсатора увеличивается до максимального значения

4) энергия электрического поля конденсатора преобразуется в энергию магнитного поля катушки

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия электрического поля конденсатора пропорциональна квадрату напряжения на нём; по графику определите, как напряжение меняется на данном промежутке.

зад 17 Показатель преломления призмы (А17)

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

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

Рисунок

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

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Показатель преломления — отношение синусов углов падения и преломления; для лучей от центра окружности синусы выражаются через отрезки на окружности.

зад 18 Отражение от движущегося зеркала (А18)

Геометрическая оптика › ОтражениеПлоское зеркалоПреобразования Лоренца, сложение скоростейсложность 3/10

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

Скорость света не зависит от скорости источника и отражающего зеркала (второй постулат теории относительности).

зад 19 Импульсы заряженных частиц (А19)

Электростатика › Движение заряженных частицДвижение в электрическом полеИмпульс, закон сохранения импульсасложность 2/10

Две частицы, имеющие отношение зарядов \(\dfrac{q_2}{q_1} = 8\) и масс \(\dfrac{m_2}{m_1} = 2\), движутся в однородном электрическом поле. Начальная скорость у обеих частиц равна нулю. Определите отношение импульсов этих частиц \(\dfrac{p_2}{p_1}\) в один и тот же момент времени после начала движения.

1) 16  2) 2  3) 8  4) 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Ускорение частицы в однородном поле \(a = qE/m\); импульс \(p = mat\).

зад 20 Состав атома бора (А20)

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

Атом бора \(^{8}_{5}\mathrm{B}\) содержит

1) 8 протонов, 5 нейтронов и 13 электронов

2) 8 протонов, 13 нейтронов и 8 электронов

3) 5 протонов, 3 нейтрона и 5 электронов

4) 5 протонов, 8 нейтронов и 13 электронов

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Нижний индекс — число протонов (зарядовое число), верхний — массовое число; число нейтронов равно разности.

зад 21 Доля распавшихся атомов (А21)

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

Число нераспавшихся ядер за время \(t\) равно \(N = N_0 \cdot 2^{-t/T}\).

зад 22 Продукт распада радия (А22)

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

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

При \(\alpha\)-распаде массовое число уменьшается на 4, зарядовое — на 2.

зад 23 Фотоэффект при росте частоты (А23)

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 её светом частоты \(3 \cdot 10^{14}\) 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: \(E_{\text{макс}} = h\nu - A_{\text{вых}}\); сравните \(h\nu\) с работой выхода.

зад 24 Температура по термометру (А24)

Экспериментальная физика › Практический турИзмерения и погрешностисложность 2/10

На рисунке показана часть шкалы комнатного термометра. Определите абсолютную температуру воздуха в комнате.

Рисунок

1) 21 °C  2) 22 °C  3) 275 К  4) 295 К

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Переведите шкалу Цельсия в абсолютную: \(T = t + 273\) К; внимательно определите цену деления шкалы.

зад 25 Жёсткость и длина пружины (А25)

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединенияОбработка данных, линеаризация графиковсложность 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 приведён на рисунке.

Рисунок

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

А. Жёсткость пружины равна 100 Н/м.

Б. Длина пружины в недеформированном состоянии равна 6 см.

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

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Длина недеформированной пружины соответствует нулю силы; жёсткость найдите по наклону графика.

зад 26 Газ в сосуде (В1)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияСосуды с поршнями, газ и пружинасложность 3/10

В сосуде неизменного объёма находится идеальный газ. Часть газа выпустили из сосуда так, что давление оставалось неизменным. Как изменились при этом температура газа, оставшегося в сосуде, его плотность и количество вещества? 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.
Температура газаПлотность газаКоличество вещества

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Уравнение состояния \(pV = \nu RT\); плотность — масса газа, делённая на объём сосуда.

зад 27 Графики шарика, брошенного вверх (В2)

Механика › КинематикаВертикальное движение, свободное падениеГрафические методысложность 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

Вертикальный бросок: скорость линейно убывает, ускорение и сила тяжести постоянны, координата меняется квадратично.

зад 28 Тормозной путь поезда (В3)

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

На последнем километре тормозного пути скорость поезда уменьшилась на 10 м/с. Каков общий тормозной путь поезда, если торможение происходило с постоянным ускорением, а скорость в начале торможения равнялась 72 км/ч?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 29 Объём сосуда по внутренней энергии (В4)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиВнутренняя энергияАтомы и молекулы, оценкисложность 3/10

Идеальный одноатомный газ находится в сосуде под давлением \(2 \cdot 10^3\) Па. Его внутренняя энергия равна 1,8 кДж. Определите объём сосуда.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 30 Внутреннее сопротивление (В5)

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

Когда цепь разомкнута (см. рисунок), идеальный вольтметр показывает 8 В. При замкнутой цепи вольтметр показывает 7 В. Сопротивление внешней цепи равно 3,5 Ом. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока? Ответ округлите до десятых.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Закон Ома для полной цепи: \(\mathcal{E} = I(R + r)\); вольтметр при разомкнутой цепи показывает ЭДС.

зад 31 Показания приборов в цепи с реостатом (С1)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияСамоиндукция, энергия магнитного поляТрансформаторсложность 4/10

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

Оцените, как меняется сопротивление реостата и ток в первичной обмотке трансформатора; вторичное напряжение пропорционально скорости изменения тока первичной обмотки.

зад 32 Время полёта гонщика (С2)

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 высоты \(H\) (см. рисунок). На краю трамплина скорость гонщика направлена под таким углом к горизонту, что дальность его полёта максимальна. Пролетев по воздуху, гонщик приземляется на горизонтальный стол, находящийся на той же высоте, что и край трамплина. Каково время полёта? Сопротивлением воздуха и трением пренебречь.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Дальность полёта при заданной скорости максимальна при угле \(45^\circ\); используйте закон сохранения энергии для нахождения скорости на краю трамплина.

зад 33 Минимальная масса оболочки шара (С3)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газВоздушный шар, подъёмная силаСила Архимедасложность 5/10

Сферическую оболочку воздушного шара делают из материала, квадратный метр которого имеет массу 1 кг. Шар наполняют гелием при атмосферном давлении \(10^5\) Па. Определите минимальную массу оболочки, при которой шар начнёт поднимать сам себя. Температура гелия и окружающего воздуха одинакова и равна 0 °C. (Площадь сферы \(S = 4\pi r^2\), объём шара \(V = \dfrac{4}{3}\pi r^3\).)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Условие подъёма: сила Архимеда, действующая на шар, равна весу гелия и оболочки; плотности газов берите по уравнению состояния.

зад 34 Угол отклонения шарика в поле (С4)

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 горизонтальном однородном электрическом поле, напряжённость которого \(E = 500\) кВ/м. Какой угол \(\alpha\) образует с вертикалью траектория шарика, если его начальная скорость равна нулю?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

На шарик действуют сила тяжести и сила со стороны поля; их равнодействующая задаёт направление движения.

зад 35 Изображение маятника на экране (С5)

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 экраном.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Амплитуда колебаний груза находится из максимальной скорости и циклической частоты маятника; линейное увеличение линзы равно отношению смещений изображения и предмета.

зад 36 Красная граница фотоэффекта (С6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 4/10

При облучении катода светом с длиной волны \(\lambda = 200\) нм фототок прекращается при напряжении между анодом и катодом \(U = 1{,}9\) В. Определите красную границу фотоэффекта \(\lambda_0\) для вещества фотокатода.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запирающее напряжение связано с максимальной кинетической энергией фотоэлектронов: \(eU = h\nu - A_{\text{вых}}\).

Источник: ЕГЭ по физике 2010, реальный вариант, вариант 121 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.