зад 1 Тело с нулевой скоростью (А1)
Четыре тела двигались по оси \(Ox\). В таблице представлена зависимость их координат от времени. У какого из тел скорость была равна нулю?
| \(t\), с | \(0\) | \(1\) | \(2\) | \(3\) | \(4\) |
| \(x_1\), м | \(2\) | \(4\) | \(6\) | \(8\) | \(10\) |
| \(x_2\), м | \(2\) | \(2\) | \(2\) | \(2\) | \(2\) |
| \(x_3\), м | \(1\) | \(4\) | \(9\) | \(16\) | \(25\) |
| \(x_4\), м | \(2\) | \(0\) | \(-2\) | \(0\) | \(2\) |
▶ПодсказкаСкрыть
Скорость равна производной координаты по времени: нулевая скорость у тела, координата которого не меняется со временем.
зад 2 Центростремительное ускорение (А2)
Шарик движется по окружности радиусом \(r\) со скоростью \(\upsilon\). Как изменится центростремительное ускорение шарика, если его скорость уменьшить в 2 раза?
1) уменьшится в 2 раза 2) увеличится в 2 раза 3) уменьшится в 4 раза 4) увеличится в 4 раза
▶ПодсказкаСкрыть
Центростремительное ускорение \(a = \upsilon^2/r\) зависит от скорости квадратично.
зад 3 Растяжение пружины (А3)
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
Закон Гука: \(F = k\,\Delta l\).
зад 4 Импульс шаров после удара (А4)
Шары движутся со скоростями, показанными на рисунке, и сталкиваются. Как будет направлен суммарный импульс шаров после столкновения, если удар абсолютно упругий?

Варианты ответа:

▶ПодсказкаСкрыть
Суммарный импульс системы при ударе сохраняется: он одинаков до и после столкновения.
зад 5 Санки с горки (А5)
Мальчик столкнул санки с вершины горки. Высота горки 10 м, у ее подножия скорость санок равнялась 15 м/с. Трение санок о снег пренебрежимо мало. Какой была скорость санок сразу после толчка?
1) 1,5 м/с 2) 2,5 м/с 3) 5 м/с 4) 7,5 м/с
▶ПодсказкаСкрыть
Трения нет: используйте закон сохранения механической энергии на участке от точки толчка до подножия горки.
зад 6 Период потенциальной энергии (А6)
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
Период колебаний пружинного маятника \(T = 2\pi\sqrt{m/k}\). Потенциальная энергия пружины меняется вдвое чаще, чем смещается груз.
зад 7 Скорость на повороте (А7)
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
Максимальная сила трения покоя сообщает автомобилю центростремительное ускорение: \(\mu mg = m\upsilon^2/R\).
зад 8 Кинетическая энергия молекул (А8)
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
Средняя кинетическая энергия молекул идеального газа пропорциональна абсолютной температуре.
зад 9 Графики в координатах p–T (А9)
Один моль идеального газа сначала расширяется при постоянной температуре, затем нагревается при постоянном объеме до первоначального значения давления и, наконец, охлаждается при постоянном давлении. Какой из графиков в координатах \(p\)–\(T\) соответствует этим изменениям?

▶ПодсказкаСкрыть
В координатах \(p\)–\(T\) изотерма — вертикальный отрезок, изохора — прямая через начало координат, изобара — горизонтальный отрезок.
зад 10 Температура кипения воды (А10)
Температура кипения воды в чайнике существенно зависит от
1) мощности нагревателя 2) атмосферного давления 3) вещества сосуда, в котором нагревается вода 4) начальной температуры воды
▶ПодсказкаСкрыть
Кипение происходит, когда давление насыщенного пара становится равным внешнему давлению.
зад 11 Первый закон термодинамики (А11)
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
Первый закон термодинамики: \(Q = \Delta U + A\), где \(A\) — работа, совершённая самим газом.
зад 12 Масса водяного пара (А12)
Относительная влажность воздуха в помещении равна 70% при температуре воздуха в нем 20 °C. Пользуясь таблицей плотности насыщенных паров воды, определите массу воды в кубическом метре помещения.
| \(t\), °C | \(16\) | \(17\) | \(18\) | \(19\) | \(20\) | \(21\) | \(22\) | \(23\) | \(24\) | \(25\) |
| \(\rho\), \(10^{-2}\) кг/м\(^3\) | \(1{,}36\) | \(1{,}45\) | \(1{,}54\) | \(1{,}63\) | \(1{,}73\) | \(1{,}83\) | \(1{,}94\) | \(2{,}06\) | \(2{,}18\) | \(2{,}30\) |
▶ПодсказкаСкрыть
Плотность водяного пара в помещении равна относительной влажности, умноженной на плотность насыщенного пара при данной температуре.
зад 13 Сила взаимодействия зарядов (А13)
Одно маленькое заряженное тело действует на другое с силой \(F\). С какой силой первое тело будет действовать на второе, если заряд одного из них уменьшить в 3 раза, а заряд второго увеличить в 3 раза?
1) \(\frac{F}{9}\) 2) \(9F\) 3) \(\frac{F}{3}\) 4) \(F\)
▶ПодсказкаСкрыть
Сила Кулона пропорциональна произведению зарядов; силы, с которыми тела действуют друг на друга, равны по модулю.
зад 14 Параллельные резисторы (А14)
Два резистора, сопротивления которых равны 2 Ом и 8 Ом, включены в электрическую цепь параллельно, как показано на рисунке. В этом случае для значений силы тока в резисторах справедливо соотношение

1) \(I_1 = 2I_2\) 2) \(I_1 = \frac{1}{4}I_2\) 3) \(I_1 = \frac{1}{2}I_2\) 4) \(I_1 = 4I_2\)
▶ПодсказкаСкрыть
При параллельном соединении напряжения на резисторах одинаковы, поэтому токи обратно пропорциональны сопротивлениям.
зад 15 Закон Фарадея (А15)
С использованием закона Фарадея для электромагнитной индукции (\(\varepsilon_{\text{инд}} = -\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}\)) 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 проводников, по которым идет ток 4) появление тока в замкнутой катушке в процессе удаления из неё постоянного магнита
▶ПодсказкаСкрыть
Закон Фарадея описывает ЭДС, возникающую при изменении магнитного потока через замкнутый контур.
зад 16 Колебательный контур (А16)
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?

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
Энергия электрического поля конденсатора пропорциональна квадрату напряжения: смотрите, как меняется модуль напряжения на заданном промежутке.
зад 17 Призма и показатель преломления (А17)
На рисунке показан ход светового луча сквозь стеклянную призму, находящуюся в воздухе. Если точка \(O\) — центр окружности, то показатель преломления стекла \(n\) равен

1) \(\frac{AB}{CD}\) 2) \(\frac{CD}{AB}\) 3) \(\frac{OB}{OD}\) 4) \(\frac{OD}{OB}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Синусы углов падения и преломления выражаются через отрезки на рисунке как отношения катетов к радиусу окружности.
зад 18 Отражение от движущегося зеркала (А18)
Свет от неподвижного источника распространяется со скоростью \(c\) и падает перпендикулярно на поверхность зеркала, которое приближается к источнику со скоростью \(\upsilon\) (см. рисунок). Какова скорость отраженного света в инерциальной системе отсчета, связанной с зеркалом?

1) \(c - \upsilon\) 2) \(c\) 3) \(c + \upsilon\) 4) \(c\sqrt{1 - \upsilon^2/c^2}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчёта.
зад 19 Импульсы заряженных частиц (А19)
Две частицы, имеющие отношение зарядов \(\frac{q_2}{q_1} = 8\) и масс \(\frac{m_2}{m_1} = 2\), движутся в однородном электрическом поле. Начальная скорость у обеих частиц равна нулю. Определите отношение импульсов этих частиц \(\frac{p_2}{p_1}\) в один и тот же момент времени после начала движения.
1) 16 2) 2 3) 8 4) 4
▶ПодсказкаСкрыть
Импульс частицы \(p = mυ\) и сила в поле \(F = qE\) связаны через второй закон Ньютона: \(\Delta p = F\,\Delta t\).
зад 20 Электроны в атоме (А20)
Электронная оболочка в атоме алюминия \(^{27}_{13}\mathrm{Al}\) содержит
1) 27 электронов 2) 40 электронов 3) 13 электронов 4) 14 электронов
▶ПодсказкаСкрыть
В нейтральном атоме число электронов равно зарядовому числу ядра (нижнему индексу).
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
Закон радиоактивного распада: \(N = N_0\,2^{-t/T}\), где \(T\) — период полураспада.
зад 22 Радиоактивный распад полония (А22)
Радиоактивный полоний \(^{218}_{84}\mathrm{Po}\), испытав один \(\alpha\)-распад и два \(\beta\)-распада, превратился в изотоп
1) свинца \(^{214}_{82}\mathrm{Pb}\) 2) полония \(^{214}_{84}\mathrm{Po}\) 3) висмута \(^{214}_{83}\mathrm{Bi}\) 4) радона \(^{222}_{86}\mathrm{Rn}\)
▶ПодсказкаСкрыть
При \(\alpha\)-распаде массовое число уменьшается на 4, а заряд — на 2; при \(\beta\)-распаде заряд ядра увеличивается на 1, массовое число не меняется.
зад 23 Максимальная энергия фотоэлектронов (А23)
В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,5 эВ и стали освещать ее светом частоты \(3\cdot10^{14}\) 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
Уравнение Эйнштейна: \(E_k = h\nu - A_{\text{вых}}\). Интенсивность определяет число фотоэлектронов, а не их максимальную энергию.
зад 24 Объём тела в мензурке (А24)
При измерении объема тела его погрузили в мензурку (см. рисунок). Его объем оказался примерно равен

1) 46 мл 2) 30 мл 3) 24 мл 4) 16 мл
▶ПодсказкаСкрыть
Объём тела равен разности уровней жидкости в мензурке до и после погружения.
зад 25 Закон Гука по графику (А25)
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?

А. Для данной пружины не выполняется закон Гука.
Б. Жесткость пружины равна 100 Н/м.
1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б
▶ПодсказкаСкрыть
Закон Гука выполняется, когда сила пропорциональна деформации \(|l - l_0|\): проверьте, линейна ли зависимость на всём графике и каков наклон.
зад 26 Газ под поршнем (В1)
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 сосуда | Плотность газа | Внутренняя энергия газа |
▶ПодсказкаСкрыть
При изотермическом процессе температура не меняется, а внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры. Плотность равна массе, делённой на объём.
зад 27 Графики и физические величины (В2)
Шарик брошен вертикально вверх с начальной скоростью \(\upsilon\) (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.


ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ:
1) координата шарика
2) проекция скорости шарика
3) проекция ускорения шарика
4) модуль силы тяжести, действующей на шарик
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Сравните графики с зависимостями \(x(t)\), \(\upsilon_y(t) = \upsilon - gt\), \(a_y(t) = -g\) и \(F(t) = mg\), учитывая, что полёт длится время \(t_0\).
зад 28 Торможение поезда (В3)
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
Скорость в начале последнего километра найдите из формулы \(\upsilon^2 - \upsilon_0^2 = 2as\), где \(s\) — путь при торможении.
зад 29 Внутренняя энергия газа (В4)
Идеальный одноатомный газ находится в сосуде объемом 1,2 м\(^3\) под давлением \(4\cdot10^3\) Па. Определите внутреннюю энергию этого газа. Ответ выразите в килоджоулях (кДж).
▶ПодсказкаСкрыть
Для одноатомного идеального газа \(U = \frac{3}{2}pV\).
зад 30 Вольтметр в замкнутой цепи (В5)
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?

▶ПодсказкаСкрыть
ЭДС источника при разомкнутой цепи равна показанию вольтметра; при замкнутой цепи вольтметр показывает напряжение на внешнем резисторе.
зад 31 Реостат и трансформатор (С1)
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 вправо. ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с \(\varepsilon\).

▶ПодсказкаСкрыть
Перемещение ползунка меняет сопротивление цепи первичной обмотки и, значит, ток в ней; смотрите, как меняется магнитный поток, пронизывающий вторичную обмотку.
зад 32 Летающий велосипедист (С2)
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 полета максимальна. Пролетев по воздуху, гонщик приземляется на горизонтальный стол, находящийся на той же высоте, что и край трамплина. Каково время полета? Сопротивлением воздуха и трением пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Скорость на краю трамплина найдите из закона сохранения энергии; для дальности, максимальной при заданной скорости, угол броска равен \(45^\circ\).
зад 33 Воздушный шар (С3)
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 \(S = 4\pi r^2\), объем шара \(V = \frac{4}{3}\pi r^3\).)
▶ПодсказкаСкрыть
Условие равновесия: архимедова сила равна весу оболочки и газа внутри неё. Плотность газа найдите из уравнения Менделеева–Клапейрона.
зад 34 Шарик в электрическом поле (С4)
Полый положительно заряженный шарик массой \(m = 0{,}4\) г движется в горизонтальном однородном электрическом поле напряженностью \(E = 500\) кВ/м из состояния покоя. Траектория шарика образует с вертикалью угол \(\alpha = 45^\circ\). Чему равен заряд шарика \(q\)?
▶ПодсказкаСкрыть
На шарик действуют сила тяжести и горизонтальная электрическая сила \(qE\); по углу траектории сравните их.
зад 35 Изображение колеблющегося груза (С5)
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 изображение колеблющегося груза проецируется на экран, находящийся на расстоянии 0,5 м от плоскости линзы. Ее главная оптическая ось перпендикулярна плоскости колебаний маятника и плоскости экрана. Максимальное смещение изображения груза на экране от проекции положения равновесия составляет 0,15 м. Определите фокусное расстояние линзы.
▶ПодсказкаСкрыть
Амплитуду колебаний найдите из \(\upsilon_{\max} = A\omega\), где \(\omega = \sqrt{g/L}\); смещение изображения связано с увеличением линзы.
зад 36 Красная граница фотоэффекта (С6)
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
Задерживающее напряжение: \(eU = h\nu - A_{\text{вых}}\); красная граница \(\lambda_0 = hc/A_{\text{вых}}\).
Источник: ЕГЭ по физике 2010, реальный вариант, вариант 131 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.