зад 1 Минимальное ускорение (А1)
Тело движется вдоль оси \(Ox\). На рисунке изображён график зависимости проекции скорости \(v_x\) тела от времени \(t\). В течение какого промежутка времени модуль ускорения тела был наименьшим?

1) 0 – 1 с 2) 1 – 2 с 3) 2 – 3 с 4) 3 – 5 с
▶ПодсказкаСкрыть
Модуль ускорения равен модулю тангенса угла наклона графика \(v_x(t)\): ищите участок, где график наиболее пологий.
зад 2 Ускорение бруска (А2)
С каким ускорением движется брусок массой 10 кг под действием силы 5 Н?
1) \(2\ \text{м/с}^2\) 2) \(0{,}5\ \text{м/с}^2\) 3) \(50\ \text{м/с}^2\) 4) \(25\ \text{м/с}^2\)
▶ПодсказкаСкрыть
Используйте второй закон Ньютона \(a = F/m\).
зад 3 Сила тяжести камня (А3)
Камень массой 0,2 кг брошен под углом 60° к горизонту. Модуль силы тяжести, действующей на камень в момент броска, равен
1) 1 Н 2) 2 Н 3) 1,73 Н 4) 0
▶ПодсказкаСкрыть
Сила тяжести не зависит от направления начальной скорости и равна \(mg\) вблизи поверхности Земли.
зад 4 Импульс 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
Импульс системы замкнутых тел сохраняется; сравните суммарный импульс до и после столкновения.
зад 5 Масса грузовика (А5)
Легковой автомобиль и грузовик движутся по мосту. Масса легкового автомобиля \(m_1 = 1000\) кг. Какова масса грузовика, если отношение значений потенциальной энергии грузовика и легкового автомобиля относительно уровня воды равно 4?
1) 3000 кг 2) 4000 кг 3) 1000 кг 4) 2000 кг
▶ПодсказкаСкрыть
Потенциальная энергия тела на высоте \(h\) равна \(mgh\); при равной высоте отношение энергий равно отношению масс.
зад 6 Энергия пружины (А6)
При упругой деформации 2 см стальная пружина имеет потенциальную энергию 2 Дж. Насколько изменится потенциальная энергия этой пружины при увеличении деформации ещё на 2 см?
1) уменьшится на 4 Дж 2) уменьшится на 2 Дж 3) увеличится на 8 Дж 4) увеличится на 6 Дж
▶ПодсказкаСкрыть
Потенциальная энергия упругой деформации пропорциональна квадрату деформации: \(E = kx^2/2\).
зад 7 Масса груза (А7)
Груз массой \(m\) и объёмом \(V = 1{,}0\) л, подвешенный на тонкой нити, целиком погружен в воду и не касается дна сосуда (см. рисунок). Модуль силы натяжения нити \(T = 14\) Н. Найдите массу груза.

1) 1,4 кг 2) 2,8 кг 3) 2,4 кг 4) 1,0 кг
▶ПодсказкаСкрыть
Условие равновесия груза: \(T + F_A = mg\); сила Архимеда равна \(\rho_{\text{в}} g V\).
зад 8 Броуновское движение (А8)
Под микроскопом наблюдают хаотическое движение мельчайших частиц мела в капле растительного масла. Это явление называют
1) испарением жидкостей 2) броуновским движением 3) конвекцией в жидкости 4) диффузией жидкостей
▶ПодсказкаСкрыть
Вспомните опыты, в которых видно хаотическое движение взвешенных в жидкости мелких частиц.
зад 9 Изобарное сжатие (А9)
Разреженный углекислый газ изобарно сжимается. Масса газа постоянна. Как надо изменить абсолютную температуру газа, чтобы уменьшить его объём в 4 раза?
1) повысить в 16 раз 2) повысить в 4 раза 3) понизить в 16 раз 4) понизить в 4 раза
▶ПодсказкаСкрыть
При постоянном давлении объём газа прямо пропорционален абсолютной температуре.
зад 10 Влажность в сосуде (А10)
Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде 60 %. Какой будет относительная влажность, если объём сосуда при неизменной температуре уменьшить в 1,5 раза?
1) 30 % 2) 20 % 3) 40 % 4) 90 %
▶ПодсказкаСкрыть
Плотность (концентрация) насыщенного пара зависит только от температуры, а парциальное давление водяного пара пропорционально его концентрации.
зад 11 Работа газа (А11)
После совершения работы и получения количества теплоты 5 кДж внутренняя энергия идеального газа увеличилась на 8 кДж. Какая работа была совершена?
1) внешние силы совершили работу 3 кДж 2) газ совершил работу 3 кДж 3) внешние силы совершили работу 13 кДж 4) газ совершил работу 13 кДж
▶ПодсказкаСкрыть
Первый закон термодинамики: \(\Delta U = Q + A_{\text{внеш}}\); обратите внимание на знак работы.
зад 12 Цикл Карно (А12)
За один цикл работы идеальный тепловой двигатель Карно получает от нагревателя количество теплоты 35 кДж и совершает работу 15 кДж. Какова температура холодильника, если температура нагревателя равна 600 К?
1) 382 К 2) 420 К 3) 343 К 4) 257 К
▶ПодсказкаСкрыть
КПД цикла Карно равен \(1 - T_{\text{х}}/T_{\text{н}}\), а КПД равен отношению работы к полученной теплоте.
зад 13 Поле двух зарядов (А13)
На рисунке представлено расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов \(+q\) и \(-q\) (\(q > 0\)). Направлению вектора напряжённости суммарного электрического поля этих зарядов в точке A соответствует стрелка

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4
▶ПодсказкаСкрыть
Найдите векторы полей каждого заряда в точке A и сложите их по правилу суперпозиции.
зад 14 Сопротивление цепи (А14)
Чему равно полное сопротивление участка цепи между клеммами A и B (см. рисунок), если сопротивление каждого резистора равно 3 Ом?

1) 1 Ом 2) 3 Ом 3) 2 Ом 4) 9 Ом
▶ПодсказкаСкрыть
Определите, какие резисторы соединены последовательно, а какие параллельно.
зад 15 Магнитное поле токов (А15)
Магнитное поле \(\vec B = \vec B_1 + \vec B_2\) создано в точке A двумя параллельными длинными проводниками с токами \(I_1\) и \(I_2\), расположенными перпендикулярно плоскости чертежа (см. рисунок). Векторы \(\vec B_1\) и \(\vec B_2\) в точке A направлены в плоскости чертежа следующим образом:

1) \(\vec B_1\) — вверх, \(\vec B_2\) — вниз
2) \(\vec B_1\) — вниз, \(\vec B_2\) — вниз
3) \(\vec B_1\) — вверх, \(\vec B_2\) — вверх
4) \(\vec B_1\) — вниз, \(\vec B_2\) — вверх
▶ПодсказкаСкрыть
Направление поля прямого тока определяется правилом буравчика; сравните направления токов \(I_1\) и \(I_2\).
зад 16 Индуктивность катушки (А16)
Какой должна быть индуктивность \(L_x\) катушки в контуре (см. рисунок), чтобы при переводе ключа К из положения 1 в положение 2 период собственных электромагнитных колебаний в контуре увеличился в 3 раза?

1) \(9L\) 2) \(3L\) 3) \(\dfrac{1}{3}L\) 4) \(\dfrac{1}{9}L\)
▶ПодсказкаСкрыть
Период контура пропорционален \(\sqrt{LC}\); при подключении второй катушки индуктивности складываются, а период вырастает в 3 раза.
зад 17 Изображение в линзе (А17)
Какому из предметов 1–4 соответствует изображение \(AB\) в тонкой линзе с фокусным расстоянием \(F\)?

1) предмету 1 2) предмету 2 3) предмету 3 4) предмету 4
▶ПодсказкаСкрыть
Постройте ход лучей через оптический центр и фокусы линзы; изображение мнимое или действительное зависит от положения предмета.
зад 18 Интерференция волн (А18)
Сложение в пространстве когерентных волн, при котором образуется постоянное во времени пространственное распределение амплитуд результирующих колебаний, называется
1) преломлением 2) дисперсией 3) поляризацией 4) интерференцией
▶ПодсказкаСкрыть
Речь идёт о явлении, в котором когерентные волны усиливают и гасят друг друга в разных точках пространства.
зад 19 Заряды частиц (А19)
Две частицы, обладающие одинаковыми кинетическими энергиями, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Отношение радиусов траекторий \(\dfrac{R_2}{R_1} = 2\), отношение масс \(\dfrac{m_2}{m_1} = 4\). Найдите отношение зарядов частиц \(\dfrac{q_2}{q_1}\).
1) 1 2) 2 3) 8 4) 4
▶ПодсказкаСкрыть
Радиус траектории в магнитном поле равен \(R = mv/(qB)\), а кинетическая энергия связывает массу и скорость.
зад 20 Энергия фотона (А20)
Как нужно изменить частоту световой волны, чтобы энергия фотона в световом пучке увеличилась в 1,5 раза?
1) уменьшить в 1,5 раза 2) увеличить в 1,5 раза 3) уменьшить в 2,25 раза 4) увеличить в 2,25 раза
▶ПодсказкаСкрыть
Энергия фотона пропорциональна его частоте: \(E = h\nu\).
зад 21 Радиоактивный распад (А21)
Начальная масса радиоактивного йода 4 г, период полураспада 8 суток. Сколько этого изотопа йода останется в образце через 16 суток?
1) 0 г 2) 1 г 3) 2 г 4) 3 г
▶ПодсказкаСкрыть
За каждый период полураспада остаётся половина вещества: \(m = m_0 \cdot 2^{-t/T}\).
зад 22 Бета-распад золота (А22)
Ядро изотопа золота \({}^{204}_{79}\text{Au}\) претерпевает \(\beta^-\)-распад. В результате получается изотоп
1) \({}^{204}_{78}\text{Pt}\) 2) \({}^{205}_{80}\text{Hg}\) 3) \({}^{204}_{80}\text{Hg}\) 4) \({}^{200}_{77}\text{Ir}\)
▶ПодсказкаСкрыть
При \(\beta^-\)-распаде массовое число не меняется, а заряд ядра увеличивается на единицу.
зад 23 Энергия фотонов (А23)
На металлическую пластинку падает электромагнитное излучение, выбивающее электроны из пластинки. Максимальная кинетическая энергия электронов, вылетевших из пластинки в результате фотоэффекта, составляет 3 эВ, а работа выхода из металла в 2 раза больше этой энергии. Чему равна энергия фотонов в падающей волне?
1) 9 эВ 2) 3 эВ 3) 6 эВ 4) 2 эВ
▶ПодсказкаСкрыть
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: \(h\nu = A_{\text{вых}} + E_{\text{к макс}}\).
зад 24 Параметры газа (А24)
В сосуде находится идеальный газ в количестве \(\nu\) молей при давлении \(p\) и температуре \(T\). Универсальная газовая постоянная \(R\). Какую величину можно определить по этим данным?
1) молярную теплоёмкость газа \(C_V\) при постоянном объёме 2) объём \(V\) 3) массу газа \(m\) 4) молярную массу \(\mu\)
▶ПодсказкаСкрыть
Воспользуйтесь уравнением состояния идеального газа \(pV = \nu RT\).
зад 25 Движение шарика (А25)
Шарик катится по прямому жёлобу. Изменение координаты шарика с течением времени в инерциальной системе отсчёта показано на графике. На основании этого графика можно уверенно утверждать, что

1) скорость шарика постоянно уменьшалась
2) на шарик действовала всё увеличивающаяся сила
3) первые 2 с шарик покоился, а затем двигался с увеличивающейся по модулю скоростью
4) первые 2 с скорость шарика не менялась, а затем её модуль постепенно уменьшался
▶ПодсказкаСкрыть
Скорость равна тангенсу угла наклона графика \(x(t)\): по наклону видно, как меняется скорость.
зад 26 Колебания грузов (В1)
В первой серии опытов по исследованию малых колебаний разных грузов на нити одинаковой длины использовался железный грузик, во второй — алюминиевый такого же объёма. Угол отклонения нити от вертикали в обоих исследованиях одинаковый.
Как при переходе от первой серии опытов ко второй изменятся период колебаний, частота и максимальная кинетическая энергия груза?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Период колебаний | Частота | Максимальная кинетическая энергия груза |
▶ПодсказкаСкрыть
Период малых колебаний маятника зависит от длины нити и ускорения свободного падения, но не от массы груза.
зад 27 Ядерная реакция (В2)
В ядерном реакторе цепочка ядерных реакций начинается с захвата ядром быстрого нейтрона. Как изменятся при захвате нейтрона следующие характеристики ядра: массовое число ядра, заряд ядра и число нуклонов в ядре?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Массовое число ядра | Заряд ядра | Число нуклонов в ядре |
▶ПодсказкаСкрыть
Захват нейтрона добавляет нуклон в ядро, а заряд ядра при этом не меняется.
зад 28 Электрическая цепь (В3)
Исследуется электрическая цепь, собранная по схеме, представленной на рисунке. Определите формулы, которые можно использовать для расчётов показаний амперметра и вольтметра. Измерительные приборы считать идеальными.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ПОКАЗАНИЯ ПРИБОРОВ:
А) показания амперметра
Б) показания вольтметра
ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЁТОВ ПОКАЗАНИЙ ПРИБОРОВ:
1) \(\varepsilon(R + R_{\text{р}} + r)\)
2) \(\dfrac{\varepsilon}{R + R_{\text{р}} + r}\)
3) \(\dfrac{\varepsilon(R + R_{\text{р}})}{R + R_{\text{р}} + r}\)
4) \(\dfrac{\varepsilon(R_{\text{р}} + r)}{R + R_{\text{р}}}\)
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Амперметр показывает ток во всей цепи по закону Ома для полной цепи; вольтметр подключён параллельно участку с внешним сопротивлением.
зад 29 Полное отражение (В4)
Исследовались возможные способы наблюдения полного внутреннего отражения. В первом из них узкий пучок света шёл из воздуха в стекло (рис. 1), во втором — из стекла в воздух (рис. 2). (Показатель преломления стекла в обоих случаях \(n\).) При каких углах падения возможно наблюдение этого явления?


К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
СПОСОБ НАБЛЮДЕНИЯ:
А) свет идёт из воздуха в стекло
Б) свет идёт из стекла в воздух
УСЛОВИЯ НАБЛЮДЕНИЯ:
1) наблюдать нельзя ни при каких углах падения
2) наблюдается при \(\alpha > \alpha_0\), где \(\sin\alpha_0 = \dfrac{1}{n}\)
3) наблюдается при \(\alpha < \alpha_0\), где \(\sin\alpha_0 = \dfrac{1}{n}\)
4) наблюдается при \(\alpha > \alpha_0\), где \(\sin\alpha_0 = n\)
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Полное внутреннее отражение возможно только при переходе света из оптически более плотной среды в менее плотную.
зад 30 Индукционный ток (С1)
Намагниченный стальной стержень начинает свободное падение с нулевой начальной скоростью из положения, изображённого на рис. 1. Пролетая сквозь закреплённое проволочное кольцо, стержень создаёт в нём электрический ток, сила которого изменяется со временем так, как показано на рис. 2.


Почему в моменты времени \(t_1\) и \(t_2\) ток в кольце имеет различные направления? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Влиянием тока в кольце на движение магнита пренебречь.
▶ПодсказкаСкрыть
Вспомните правило Ленца: направление индукционного тока определяется изменением магнитного потока через кольцо.
зад 31 Шайба в кольце (С2)
Небольшая шайба массой \(m = 10\) г, начав движение из нижней точки закреплённого гладкого кольца радиусом \(R = 0{,}14\) м, скользит по его внутренней поверхности. На высоте \(h = 0{,}18\) м она отрывается от кольца и свободно падает. Какую кинетическую энергию имела шайба в начале движения?

▶ПодсказкаСкрыть
В момент отрыва сила реакции кольца обращается в ноль, и скорость определяется условием \(mg\cos\varphi = mv^2/R\) в этой точке.
зад 32 Лёд в калориметре (С3)
В калориметре находится 1 кг льда при температуре \(-5\,^\circ\)C. Какую массу воды, имеющей температуру \(20\,^\circ\)C, нужно добавить в калориметр, чтобы температура его содержимого после установления теплового равновесия оказалась равной \(0\,^\circ\)C, причём в калориметре был бы только лёд? Теплообменом с окружающей средой и теплоёмкостью калориметра пренебречь.
▶ПодсказкаСкрыть
Составьте уравнение теплового баланса: тепло, отданное водой при охлаждении и замерзании, идёт на нагрев льда до \(0\,^\circ\)C.
зад 33 Цепь с диодом (С4)
В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном — многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке A — положительного, а к точке B — отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, потребляемая мощность равна 7,2 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 21,6 Вт. Укажите условия протекания тока через диод и резисторы и определите сопротивления резисторов в этой цепи.

▶ПодсказкаСкрыть
При одной полярности ток идёт через диод и один резистор, при другой — через оба резистора, а диод заперт.
зад 34 Проводник в поле (С5)
Проводник длиной 0,5 м движется равноускоренно в однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно проводнику и скорости его движения. Скорость проводника перпендикулярна проводнику (см. рисунок). Начальная скорость проводника равна нулю, ускорение 8 м/с\(^2\). За некоторое время проводник переместился на 1 м. Чему равен модуль индукции магнитного поля, в котором движется проводник, если ЭДС индукции в этом проводнике в конце перемещения равна 2 В?

▶ПодсказкаСкрыть
ЭДС движения равна \(\varepsilon = Blv\); скорость в конце пути найдите по формуле равноускоренного движения без времени.
зад 35 Распад пиона (С6)
Свободный пион (\(\pi^0\)-мезон) с энергией покоя 135 МэВ движется со скоростью \(V = 3\cdot10^7\) м/с. В результате его распада образовались два \(\gamma\)-кванта, причём первый распространяется в направлении движения пиона, а второй — в противоположном направлении. Чему равна энергия второго \(\gamma\)-кванта?
▶ПодсказкаСкрыть
Примените закон сохранения импульса и энергии в релятивистском виде, учтя, что энергия фотона связана с его импульсом как \(E = pc\).
Источник: ЕГЭ по физике 2011, реальный вариант, вариант 115 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.