Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2011, реальный вариант, вариант 116

35 задач

зад 1 Ускорение по графику (А1)

Механика › КинематикаГрафики движения, путь как площадьРавноускоренное движениесложность 1/10

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

Рисунок

1) 0 – 1 с  2) 1 – 2 с  3) 2 – 3 с  4) 3 – 5 с

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Модуль ускорения равен модулю наклона графика \(\upsilon_x(t)\); ищите участок с самым пологим наклоном.

зад 2 Равнодействующая сил при спуске (А2)

Механика › ДинамикаНаклонная плоскостьЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

Велосипедист, масса которого вместе с массой велосипеда составляет 90 кг, скатывается с горки. Ускорение велосипедиста 1,2 м/с\(^2\). Какова равнодействующая всех сил, действующих на велосипед с велосипедистом? 1) 0  2) 0,013 Н  3) 108 Н  4) 75 Н

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Равнодействующая равна произведению массы системы на ускорение: \(F = ma\).

зад 3 Сила тяжести в верхней точке (А3)

Механика › Величины и простые явления (7–8 класс)Сила тяжести и вес телаБаллистика: бросок под угломсложность 1/10

Мяч массой 300 г брошен под углом 60° к горизонту с начальной скоростью \(\upsilon = 20\) м/с. Модуль силы тяжести, действующей на мяч в верхней точке траектории, равен 1) 6,0 Н  2) 3,0 Н  3) 1,5 Н  4) 0

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила тяжести равна \(mg\) в любой точке траектории и не зависит от скорости.

зад 4 Импульс после упругого удара (А4)

Механика › Законы сохраненияУпругие столкновенияИмпульс, закон сохранения импульсасложность 2/10

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

Рисунок
Рисунок

1)  2)  3)  4)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Суммарный импульс системы сохраняется при ударе; сложите векторы импульсов шаров до удара.

зад 5 Масса легкового автомобиля (А5)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системыДвижение автомобиля: сцепление, мощностьсложность 1/10

Легковой автомобиль и грузовик движутся по мосту, причём масса грузовика равна 3500 кг. Какова масса легкового автомобиля, если отношение значений потенциальной энергии грузовика и легкового автомобиля относительно уровня воды равно 3,5? 1) 2400 кг  2) 1000 кг  3) 900 кг  4) 3200 кг

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Потенциальная энергия пропорциональна массе при одинаковой высоте: \(E_p = mgh\).

зад 6 Колебания пружинного маятника (А6)

Колебания и волны › Механические колебанияПружинный маятник, массивная пружинаГармонические колебаниясложность 2/10

Пружинный маятник совершает незатухающие колебания с периодом 0,5 с. В момент времени \(t = 0\) отклонение груза маятника от положения равновесия максимально. Сколько раз кинетическая энергия маятника достигнет своего максимального значения к моменту времени 2 с? 1) 4  2) 1  3) 12  4) 8

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

За один период кинетическая энергия дважды достигает максимума.

зад 7 Масса жидкости по натяжению нити (А7)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияЗакон Кулонасложность 2/10

Груз массой \(m = 2{,}0\) кг и объёмом \(V = 1{,}0\) л, подвешенный на тонкой нити, целиком погружён в жидкость и не касается дна сосуда (см. рисунок). Модуль силы натяжения нити \(T = 12\) Н. Найдите плотность жидкости.

Рисунок

1) 1000 кг/м\(^3\)  2) 800 кг/м\(^3\)  3) 900 кг/м\(^3\)  4) 1100 кг/м\(^3\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Условие равновесия груза: \(T + F_A = mg\), а \(F_A = \rho_ж gV\).

зад 8 Меловые частицы в воде (А8)

Термодинамика и молекулярная физика › Молекулярно-кинетическая теорияАтомы и молекулы, оценкисложность 1/10

Если толчёный мел разместить в воде, то частицы мела будут долго «висеть» в толще воды, не оседая на дно. Это явление объясняется тем, что 1) частицы мела совершают броуновское движение в воде  2) Земля не притягивает столь мелкие частицы
3) температура частиц мела выше температуры воды  4) вода выталкивает их вверх согласно закону Архимеда

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Мелкие взвешенные частицы участвуют в хаотическом тепловом движении молекул жидкости.

зад 9 Изобарное сжатие углекислого газа (А9)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессысложность 1/10

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
Подсказка

При постоянном давлении объём пропорционален абсолютной температуре.

зад 10 Влажность при сжатии сосуда (А10)

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

Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде 30%. Какой будет относительная влажность, если объём сосуда при неизменной температуре уменьшить в 4 раза? 1) 90%  2) 120%  3) 100%  4) 60%

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Парциальное давление водяного пара растёт при сжатии, а давление насыщенного пара при постоянной температуре не меняется.

зад 11 Изменение внутренней энергии газа (А11)

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

Газ сжали, совершив работу 38 Дж, и сообщили ему количество теплоты 238 Дж. Как изменилась внутренняя энергия газа? 1) увеличилась на 276 Дж  2) уменьшилась на 276 Дж  3) увеличилась на 200 Дж  4) уменьшилась на 200 Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Первое начало термодинамики: \(\Delta U = Q + A_{\text{внеш}}\), где работа внешних сил положительна при сжатии.

зад 12 КПД цикла Карно (А12)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиТепловые двигатели, КПД, цикл КарноХолодильник и тепловой насоссложность 2/10

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) 257 К  3) 343 К  4) 420 К

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

КПД цикла Карно равен \(\eta = A/Q_н = 1 - T_х/T_н\).

зад 13 Направление поля двух зарядов (А13)

Электростатика › Поле зарядовНапряжённость поля, принцип суперпозицииЗакон Кулонасложность 2/10

На рисунке представлено расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов \(+q\) и \(-q\) (\(q > 0\)). Направление вектора напряжённости суммарного электрического поля этих зарядов в точке A соответствует стрелке

Рисунок

1) 1  2) 2  3) 3  4) 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Найдите векторы полей \(E_+\) и \(E_-\) в точке A по отдельности и сложите их по правилу параллелограмма.

зад 14 Сопротивление участка цепи (А14)

Электрические цепи › Постоянный токВычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочкиЗакон Ома, сопротивлениесложность 2/10

В цепи, схема которой изображена на рисунке, сопротивление каждого резистора 4 Ом. Полное сопротивление участка цепи между клеммами A и B равно

Рисунок

1) 4 Ом  2) 1 Ом  3) 16 Ом  4) 2 Ом

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Ветви из двух параллельных резисторов соединены последовательно; сначала найдите сопротивление каждой ветви.

зад 15 Направление поля двух токов (А15)

Магнетизм и индукция › Магнитное полеМагнитное поле токовСила Амперасложность 2/10

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. Векторы \(\vec B_1\) и \(\vec B_2\) в точке A направлены в плоскости чертежа следующим образом:

Рисунок

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
Подсказка

Поле прямого тока направлено по касательной к окружностям вокруг проводника; применяйте правило буравчика.

зад 16 Период колебаний в контуре (А16)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токЭлектромагнитные колебания, колебательный контурПереходные процессы в RL- и RLC-цепях, диод и катушкасложность 2/10

Как изменится период собственных электромагнитных колебаний в контуре (см. рисунок), если ключ K перевести из положения 1 в положение 2?

Рисунок

1) уменьшится в 2 раза  2) увеличится в 2 раза  3) уменьшится в 4 раза  4) увеличится в 4 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Период контура \(T = 2\pi\sqrt{LC}\); смотрите, какая индуктивность подключается в каждом положении ключа.

зад 17 Предмет для изображения в линзе (А17)

Геометрическая оптика › ЛинзыФормула линзы, увеличениеХод лучей в линзах, построениясложность 2/10

Какому из предметов 1–4 соответствует изображение AB в тонкой линзе с фокусным расстоянием \(F\)?

Рисунок

1) предмету 1  2) предмету 2  3) предмету 3  4) предмету 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Изображение AB получено лучами через центр линзы и через фокус; сравните направление и размер изображения с предметами.

зад 18 Интерференция ламп накаливания (А18)

Геометрическая оптика › ОтражениеСветовые лучи, тениЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 1/10

Интерференцию световых волн, создаваемых двумя лампами накаливания, \underline{нельзя} наблюдать, так как световые волны, излучаемые ими, 1) неполяризованы  2) некогерентны
3) имеют слишком большую интенсивность  4) имеют слишком малую интенсивность

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Для интерференции нужны когерентные источники; у ламп накаливания излучение атомов независимо.

зад 19 Отношение зарядов частиц (А19)

Магнетизм и индукция › Силы в магнитном полеСила Лоренца, движение частиц в магнитном полеМагнитная гидродинамикасложность 2/10

Две частицы, имеющие отношение масс \(\dfrac{m_2}{m_1} = 8\), влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найдите отношение зарядов частиц \(\dfrac{q_2}{q_1}\), если их скорости одинаковы, а отношение радиусов траекторий \(\dfrac{R_2}{R_1} = 2\). 1) 16  2) 2  3) 8  4) 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Радиус траектории в магнитном поле: \(R = \dfrac{m\upsilon}{qB}\).

зад 20 Изменение частоты фотона (А20)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныЭнергия и импульс фотона, эффект Комптонасложность 1/10

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
Подсказка

Энергия фотона пропорциональна частоте: \(E = h\nu\).

зад 21 Остаток радиоактивного цезия (А21)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадсложность 2/10

В образце имеется \(2 \cdot 10^{10}\) ядер радиоактивного изотопа цезия \(^{137}_{55}\)Cs, имеющего период полураспада 26 лет. Через сколько лет останется нераспавшимися \(0{,}25 \cdot 10^{10}\) ядер данного изотопа? 1) 78 лет  2) 104 года  3) 52 года  4) 26 лет

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Число нераспавшихся ядер уменьшается в 2 раза за каждый период полураспада; здесь уменьшение в 8 раз.

зад 22 Ядро после захвата нейтрона (А22)

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

Ядро изотопа урана \(^{238}_{92}\)U, поглотив 1 нейтрон и испустив 2 электрона, превращается в ядро 1) \(^{239}_{91}\)Pa  2) \(^{239}_{90}\)Th  3) \(^{239}_{94}\)Pu  4) \(^{237}_{90}\)Th

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Электроны испускаются при бета-распадах, которые увеличивают заряд ядра; массовое число меняется только от нейтрона.

зад 23 Энергия фотонов при фотоэффекте (А23)

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

На металлическую пластинку падает электромагнитное излучение, выбивающее электроны из пластинки. Работа выхода электронов из металла равна 6 эВ, а максимальная кинетическая энергия электронов, вылетевших из пластинки в результате фотоэффекта, в 2 раза меньше работы выхода. Чему равна энергия фотонов падающего излучения? 1) 6 эВ  2) 3 эВ  3) 2 эВ  4) 9 эВ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Уравнение фотоэффекта: \(h\nu = A_{\text{вых}} + E_{k\max}\).

зад 24 Величина по параметрам газа (А24)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состояниясложность 2/10

Идеальный газ в количестве \(\nu\) молей занимает при температуре \(T\) объём \(V\). Универсальная газовая постоянная \(R\). Какую величину можно определить по этим данным? 1) давление \(p\)  2) молярную теплоёмкость газа \(C_V\) при постоянном объёме
3) молярную массу газа \(\mu\)  4) массу газа \(m\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Уравнение Клапейрона–Менделеева \(pV = \nu RT\) связывает давление с остальными величинами.

зад 25 Охлаждение и кристаллизация вещества (А25)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизацияТеплопроводность, закон охлаждения Ньютонасложность 2/10

На графике приведена зависимость температуры некоторого вещества от времени. Агрегатное состояние, в котором находилось вещество в начальный момент времени, неизвестно. На основании этого графика можно с уверенностью сказать, что

Рисунок

1) первые 10 минут вещество охлаждалось, а затем стало кристаллизоваться
2) первые 10 минут вещество охлаждалось, а затем стало конденсироваться
3) температура кристаллизации вещества 40 °C
4) первые 10 минут вещество остывало, а затем его температура не менялась

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

На горизонтальном участке графика температура постоянна: идёт фазовый переход, а не охлаждение.

зад 26 Колебания маятника при смене длины нити (В1)

Колебания и волны › Механические колебанияМалые колебания, период через энергиюМатематический и физический маятниксложность 3/10

В первой серии опытов исследовались малые колебания груза на нити некоторой длины. Затем этот же груз закрепили на нити меньшей длины. Максимальные углы отклонения нити от вертикали в опытах одинаковые. Как при переходе от первой серии опытов ко второй изменятся период колебаний, частота и амплитуда колебаний? 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 колебанийЧастота колебанийАмплитуда колебаний

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Период математического маятника зависит только от длины нити и \(g\); амплитуда определяется углом отклонения.

зад 27 Ядерная реакция при захвате нейтрона (В2)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроЯдерные реакции, дефект массРадиоактивный распадсложность 3/10

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 ядраЗаряд ядраЧисло нуклонов в ядре

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Захват нейтрона добавляет нуклон, но не меняет заряд ядра.

зад 28 Схема с амперметром и вольтметром (В3)

Электрические цепи › Постоянный токАмперметры, вольтметры, мостыПравила Кирхгофасложность 4/10

Исследуется электрическая цепь, собранная по схеме, представленной на рисунке. Определите формулы, которые можно использовать для расчётов показаний амперметра и вольтметра. Измерительные приборы считать идеальными.

Рисунок

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) показания амперметра1) \(\dfrac{\varepsilon(R+R_р)}{R+R_р+r}\)
Б) показания вольтметра2) \(\dfrac{\varepsilon r}{R+R_р+r}\)
3) \(\dfrac{\varepsilon}{R+R_р+r}\)
4) \(\varepsilon(R+R_р-r)\)
АБ
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Амперметр измеряет ток через внешний резистор \(R\) и \(R_р\); вольтметр — напряжение на зажимах источника.

зад 29 Очки при близорукости и дальнозоркости (В4)

Геометрическая оптика › Приборы и фотометрияГлаз человекаЛинза в среде, линза и пластинасложность 3/10

Какие очки необходимо использовать при близорукости (рис. 1) и при дальнозоркости (рис. 2)? К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Рисунок
СОСТОЯНИЕ ЗРЕНИЯОЧКИ
А) близорукость (рис. 1)1) очки с собирающей линзой
Б) дальнозоркость (рис. 2)2) очки с рассеивающей линзой
3) очки с поляроидами
4) очки с дифракционными решётками
АБ
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При близорукости изображение фокусируется перед сетчаткой, при дальнозоркости — за ней.

зад 30 Ток в кольце при падении магнита (С1)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияСамоиндукция, энергия магнитного поляЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкисложность 5/10

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.

Рисунок
Рисунок

Почему в момент времени \(t_2\) модуль силы тока больше, чем в момент времени \(t_1\)? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Влиянием тока в кольце на движение магнита пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость магнита растёт при падении, а ЭДС индукции пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

зад 31 Сила реакции кольца (С2)

Механика › ДинамикаДинамика движения по окружности, конический маятникМеханическая энергия, консервативные системысложность 5/10

Небольшая шайба массой \(m = 10\) г, начав движение из нижней точки 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. Какова сила реакции, действующая на шайбу со стороны кольца в начале движения?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В начале движения шайба находится в нижней точке кольца; применяйте закон сохранения энергии и второй закон Ньютона в проекции на радиус.

зад 32 Масса воды в калориметре (С3)

Термодинамика и молекулярная физика › ТеплообменКоличество теплоты, уравнение теплового балансаПлавление и кристаллизациясложность 5/10

В калориметре находится 1 кг льда при температуре \(-5\) °C. Какую массу воды, имеющей температуру 20 °C, нужно добавить в калориметр, чтобы температура его содержимого после установления теплового равновесия оказалась \(-2\) °C? Теплообменом с окружающей средой и теплоёмкостью калориметра пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Составьте уравнение теплового баланса с учётом нагрева льда, его плавления (если оно есть) и охлаждения воды.

зад 33 Ток через диод и сопротивления резисторов (С4)

Электрические цепи › Нелинейные элементыДиоды и резисторыЗакон Ома, сопротивлениесложность 5/10

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 4,8 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 7,2 Вт. Укажите условия протекания тока через диод и резисторы в обоих случаях и определите сопротивления резисторов в этой цепи.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В одном из случаев диод открыт и шунтирует один из резисторов; запишите мощность для каждой полярности.

зад 34 Перемещение проводника в магнитном поле (С5)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкиВихревое электрическое поле, закон Фарадеясложность 5/10

Проводник длиной 1 м движется равноускоренно в однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл и направлена перпендикулярно проводнику и скорости его движения. Скорость проводника перпендикулярна проводнику (см. рисунок). Начальная скорость проводника равна нулю, ускорение 8 м/с\(^2\). ЭДС индукции в этом проводнике в конце перемещения равна 2 В. На какое расстояние переместился проводник?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

ЭДС индукции в проводнике: \(\varepsilon = B\upsilon L\); скорость в конце перемещения найдите из \(\varepsilon\), затем перемещение из кинематики.

зад 35 Энергия первого γ-кванта при распаде пиона (С6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныЭнергия и импульс фотона, эффект КомптонаЭнергия и импульс, распады и реакциисложность 6/10

Свободный пион (\(\pi^0\)-мезон) с энергией покоя 135 МэВ движется со скоростью \(V = 3 \cdot 10^7\) 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 первого \(\gamma\)-кванта?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Примените законы сохранения энергии и импульса релятивистски; энергия фотона равна \(pc\).

Источник: ЕГЭ по физике 2011, реальный вариант, вариант 116 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.