Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2011, реальный вариант, вариант 205

35 задач

зад 1 Ускорение по графику скорости (А1)

Механика › КинематикаГрафики движения, путь как площадьРавноускоренное движениесложность 2/10

На рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела \(\upsilon_x\) от времени.

Рисунок

График зависимости от времени проекции ускорения этого тела \(a_x\) в интервале времени от 12 до 15 с совпадает с графиком

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Ускорение — наклон графика \(\upsilon_x(t)\); на участке 12–15 с наклон постоянен, сравните его значение с вариантами.

зад 2 Мяч в вагоне (А2)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силыНеинерциальные системы отсчётасложность 1/10

Мяч, лежащий на полу вагона поезда, вдруг покатился назад по ходу движения. Это могло быть вызвано тем, что поезд 1) повернул направо  2) повернул налево  3) начал набирать скорость  4) начал тормозить

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Мяч катится назад относительно вагона, когда вагон меняет скорость вперёд: сравните с инерцией.

зад 3 Сила притяжения Венеры (А3)

Механика › ТяготениеЗакон всемирного тяготения, невесомостьСпутники, космические скоростисложность 2/10

Во сколько раз сила притяжения Венеры к Солнцу больше силы притяжения Земли к Солнцу? Масса Венеры составляет 0,8 массы Земли, а расстояние от Солнца до Венеры составляет 0,7 расстояния от Солнца до Земли. (Считать, что обе планеты движутся вокруг Солнца по окружностям.) 1) в 1,6 раза  2) в 1,1 раза  3) в 6,67 раза  4) в 0,5 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Закон всемирного тяготения: сила пропорциональна массе и обратно пропорциональна квадрату расстояния.

зад 4 Масса груза на динамометре (А4)

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединенияСила тяжести и вес теласложность 1/10

На рисунке изображён лабораторный динамометр. Шкала проградуирована в ньютонах. Какой должна быть масса груза, подвешенного к пружине, чтобы она растянулась на 5 см?

Рисунок

1) 20 г  2) 50 г  3) 500 г  4) 200 г

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

По шкале динамометра найдите силу, соответствующую растяжению 5 см, затем массу из \(mg = F\).

зад 5 Энергия двух пружин (А5)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системыСила упругости, пружины и их соединениясложность 2/10

Первая пружина имеет жёсткость 20 Н/м, вторая – 40 Н/м. Первая растянута на 2 см, вторая – на 1 см. Отношение потенциальных энергий пружин \(\dfrac{E_2}{E_1}\) равно 1) 1  2) 2  3) \(\dfrac{1}{2}\)  4) 4

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Потенциальная энергия пружины равна \(kx^2/2\); вычислите её для каждой пружины.

зад 6 Масса пружинного маятника (А6)

Колебания и волны › Механические колебанияПружинный маятник, массивная пружинаМалые колебания, период через энергиюсложность 1/10

Как надо изменить массу груза пружинного маятника, чтобы период его колебаний увеличился в 3 раза? 1) увеличить в 9 раз  2) увеличить в 3 раза  3) уменьшить в 3 раза  4) уменьшить в 9 раз

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Период пружинного маятника зависит от массы груза как \(T = 2\pi\sqrt{m/k}\).

зад 7 Масса второго груза (А7)

Механика › ДинамикаСвязанные телаНити и блокисложность 2/10

Два груза, связанные нерастяжимой и невесомой нитью, движутся прямолинейно по гладкой горизонтальной поверхности под действием горизонтальной силы \(\vec F\), приложенной к грузу массой \(M_1 = 2\) кг (см. рисунок). Минимальная сила \(F\), при которой нить обрывается, равна 18 Н. Известно, что нить может выдержать нагрузку не более 10 Н. Какова масса второго груза?

Рисунок

1) 1 кг  2) 2 кг  3) 2,5 кг  4) 4,5 кг

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Нить обрывается при натяжении 10 Н: для второго груза \(T = M_2 a\), а для всей системы \(F = (M_1+M_2)a\) при этом ускорении.

зад 8 Агрегатное состояние вещества (А8)

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

В каком агрегатном состоянии вещества его молекулы хаотично движутся в окружении своих «соседок», изредка перескакивают на расстояние, сравнимое с размерами молекулы, и там опять движутся в окружении других молекул вещества? 1) в газообразном и жидком  2) только в газообразном  3) в жидком и твёрдом  4) в газообразном и твёрдом

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Перескоки молекул на расстояния порядка их размеров и «оседлость» вокруг соседей характерны для одного из состояний.

зад 9 Изобарное сжатие газа (А9)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыУравнение состояниясложность 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 Удельная теплота конденсации (А10)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыИспарение и кипениеНасыщенный парсложность 2/10

Вещество массой \(m\) находится в газообразном состоянии. При постоянной температуре \(T\) и постоянном давлении \(p\) от него отводят количество теплоты \(Q\), и оно переходит в жидкое состояние. Удельную теплоту конденсации можно рассчитать по формуле 1) \(\dfrac{Q}{m\cdot T}\)  2) \(\dfrac{Q}{m}\)  3) \(Q\cdot m\)  4) \(Q\cdot m\cdot T\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Удельная теплота — количество теплоты, приходящееся на единицу массы вещества.

зад 11 Теплота по графику T(p) (А11)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаВнутренняя энергияГрафические методысложность 2/10

На графике показана зависимость температуры идеального одноатомного газа от давления. Внутренняя энергия газа увеличилась на 20 кДж. Количество теплоты, полученной газом, равно

Рисунок

1) 10 кДж  2) 40 кДж  3) 20 кДж  4) 0

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Первый закон термодинамики: \(Q = \Delta U + A\); работу газа найдите как площадь под графиком \(p(V)\), если она есть.

зад 12 Выпуск сжатого воздуха (А12)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияИзопроцессысложность 2/10

Из стеклянного сосуда выпускают сжатый воздух, одновременно нагревая сосуд. При этом абсолютная температура воздуха в сосуде повысилась в 2 раза, а его давление уменьшилось в 3 раза. Масса воздуха в сосуде уменьшилась в 1) 6 раз  2) 3 раза  3) 1,5 раза  4) 2 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Используйте уравнение состояния \(pV = \dfrac{m}{M}RT\) для начального и конечного состояний.

зад 13 Сила взаимодействия зарядов (А13)

Электростатика › Поле зарядовЗакон Кулонасложность 1/10

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) \(\dfrac{F}{9}\)  2) \(9F\)  3) \(\dfrac{F}{3}\)  4) \(F\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Закон Кулона: сила пропорциональна произведению зарядов; по третьему закону Ньютона силы равны по модулю.

зад 14 Тепловыделение в проводнике (А14)

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателиЗакон Ома, сопротивлениесложность 2/10

По проводнику с сопротивлением \(R\) течёт ток \(I\). Как изменится количество теплоты, выделяющееся в проводнике в единицу времени, если его сопротивление уменьшить вдвое, а силу тока увеличить в 2 раза? 1) не изменится  2) увеличится в 8 раз  3) увеличится в 2 раза  4) уменьшится в 2 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Мощность тока: \(P = I^2R\).

зад 15 Индуктивность катушки (А15)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияСамоиндукция, энергия магнитного полясложность 1/10

Через катушку индуктивности течёт постоянный ток. Как нужно изменить её индуктивность, сохранив силу тока прежней, чтобы энергия магнитного поля катушки возросла вдвое? 1) уменьшить в 2 раза  2) уменьшить в \(\sqrt{2}\) раза  3) увеличить в \(\sqrt{2}\) раза  4) увеличить в 2 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия магнитного поля катушки: \(W = LI^2/2\).

зад 16 Разность фаз волны (А16)

Волновая оптика и электромагнитные волны › Электромагнитные волныЭлектромагнитные волны, излучениеБегущие волны, скорость волнсложность 2/10

Плоская электромагнитная волна распространяется вдоль оси \(Oy\) в положительном направлении. Какова разность фаз колебаний индукции магнитного поля в начале координат и в точке M с координатами \(x = 3\) м, \(y = 2\) м, \(z = 1\) м, если длина волны равна 4 м? 1) \(\pi\)  2) \(\dfrac{3}{2}\pi\)  3) \(2\pi\)  4) \(\dfrac{1}{2}\pi\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Разность фаз в точках на одной линии распространения равна \(2\pi\Delta y/\lambda\), где \(\Delta y\) — разность координат вдоль направления волны.

зад 17 Полное внутреннее отражение (А17)

Геометрическая оптика › ПреломлениеПолное внутреннее отражениеЗакон преломлениясложность 1/10

Полное внутреннее отражение – это такой случай отражения света, когда 1) интенсивность преломлённого луча равна нулю  2) интенсивность отражённого луча равна нулю  3) показатель преломления у второй среды больше, чем у первой  4) отражённый луч распространяется вдоль границы раздела двух сред

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Полное внутреннее отражение возможно только при переходе из среды с большим показателем преломления в среду с меньшим.

зад 18 Отражение от движущегося зеркала (А18)

Теория относительности › Релятивистская кинематикаПреобразования Лоренца, сложение скоростейПлоское зеркалосложность 2/10

В инерциальной системе отсчёта свет от неподвижного источника распространяется в вакууме со скоростью \(c\). В этой системе отсчёта зеркало движется со скоростью \(\upsilon\), а источник – со скоростью \(2\upsilon\) в ту же сторону (см. рисунок). Какова скорость отражённого света в инерциальной системе отсчёта, связанной с зеркалом?

Рисунок

1) \(c+\upsilon\)  2) \(c-\upsilon\)  3) \(c\sqrt{1-\dfrac{\upsilon^2}{c^2}}\)  4) \(c\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость света в вакууме не зависит от скорости источника и отражателя — постулат СТО.

зад 19 ЭДС по показанию вольтметра (А19)

Электрические цепи › Постоянный токЗакон Ома, сопротивлениеАмперметры, вольтметры, мостысложность 2/10

В схеме, изображённой на рисунке, вольтметр показывает напряжение \(U = 2\) В. Внутреннее сопротивление источника тока \(r = 1\) Ом, сопротивления резисторов \(R_1 = 2\) Ом и \(R_2 = 2\) Ом. Какова ЭДС источника?

Рисунок

1) 1 В  2) 5 В  3) 3 В  4) 8 В

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вольтметр измеряет напряжение на участке с известным сопротивлением; найдите ток через него и затем ЭДС по закону Ома для полной цепи.

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 Состав ядра ксенона (А21)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроЯдерные реакции, дефект масссложность 1/10

Ядро ксенона \(^{131}_{54}\text{Xe}\) состоит из 1) 54 протонов и 77 нейтронов  2) 77 протонов и 54 нейтронов  3) 131 протона и 54 нейтронов  4) 131 протона и 77 нейтронов

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 22 Цепочка распадов полония (А22)

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

Радиоактивный полоний \(^{218}_{84}\text{Po}\), испытав один \(\alpha\)-распад и два \(\beta\)-распада, превратился в изотоп 1) свинца \(^{214}_{82}\text{Pb}\)  2) полония \(^{214}_{84}\text{Po}\)  3) висмута \(^{214}_{83}\text{Bi}\)  4) радона \(^{222}_{86}\text{Rn}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 23 Работа выхода фотоэлектронов (А23)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектсложность 1/10

На поверхность металла падают фотоны с энергией \(10^{-18}\) Дж. Максимальная кинетическая энергия вылетающих фотоэлектронов равна \(5{,}5\cdot10^{-19}\) Дж. Чему равна работа выхода фотоэлектронов с поверхности металла? 1) \(5{,}5\cdot10^{-19}\) Дж  2) \(4{,}5\cdot10^{-19}\) Дж  3) \(10^{-18}\) Дж  4) 0

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: \(h\nu = A_{вых} + E_{кин}\).

зад 24 Величина по ускорению тела (А24)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силыВекторы в механикесложность 1/10

Тело массой \(m\) движется с ускорением \(\vec a\). Какую величину можно определить по этим данным? 1) равнодействующую силу \(\vec F\)  2) кинетическую энергию тела \(W_k\)  3) скорость тела \(\vec\upsilon\)  4) импульс тела \(\vec p\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

По второму закону Ньютона ускорение связано с равнодействующей силой; по ускорению нельзя найти скорость и энергию без дополнительных данных.

зад 25 График движения шарика (А25)

Экспериментальная физика › Практический турОбработка данных, линеаризация графиковНеравномерное движение, скорость как производнаяГрафические методысложность 2/10

После толчка шарик стал двигаться вверх по наклонному жёлобу. Результаты измерений координаты \(x\) шарика в разные моменты времени приведены в таблице.

\(t\), с00,10,20,30,40,5
\(x\), см0913171412
Погрешности измерений величин \(x\) и \(t\), соответственно, равны 1 см и 0,01 с. Какой из графиков построен правильно с учётом всех результатов измерений и их погрешностей?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Учтите погрешности: точки должны лежать внутри «крестов» погрешностей; проверьте, согласуется ли каждый график со всеми точками таблицы.

зад 26 Лёд в калориметре (В1)

Термодинамика и молекулярная физика › ТеплообменКоличество теплоты, уравнение теплового балансаПлавление и кристаллизациясложность 3/10

В калориметр с водой, имеющей комнатную температуру, положили кусок льда при 0°C. Как изменятся в результате установления теплового равновесия следующие три величины: масса воды, удельная теплоёмкость воды, удельная теплоёмкость льда? 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.

Масса водыУдельная теплоёмкость водыУдельная теплоёмкость льда

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Часть льда тает, и масса воды растёт; удельные теплоёмкости — свойства вещества и от состояния системы не зависят.

зад 27 Контур радиопередатчика (В2)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токЭлектромагнитные колебания, колебательный контурЭлектромагнитные волны, излучениесложность 3/10

При настройке контура радиопередатчика его индуктивность уменьшили. Как при этом изменятся следующие три величины: период колебаний тока в контуре, частота излучаемых волн, длина волны излучения? 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 тока в контуреЧастота излучаемых волнДлина волны излучения

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Формула Томсона: \(T = 2\pi\sqrt{LC}\); длина волны связана со скоростью и частотой излучения.

зад 28 Явления и приборы (В3)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияВихревое электрическое поле, закон ФарадеяРадиоактивный распадсложность 2/10

Установите соответствие между физическими явлениями и приборами для их изучения. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯПРИБОРЫ ДЛЯ ИХ ИЗУЧЕНИЯ
А) явление электромагнитной индукции1) линейка
Б) \(\alpha\)-распад2) динамометр
3) вольтметр
4) камера Вильсона
Ответ:
АБ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Явление электромагнитной индукции изучают с помощью измерения ЭДС, а \(\alpha\)-частицы регистрируют в камере с треками.

зад 29 Графики брошенного шарика (В4)

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) проекция скорости шарика \(\upsilon_y\)  2) проекция ускорения шарика \(a_y\)  3) кинетическая энергия шарика  4) потенциальная энергия шарика Ответ:

АБ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость линейно убывает, ускорение постоянно, энергии зависят от высоты квадратично или линейно: сопоставьте форму кривых.

зад 30 Цепь с конденсатором (С1)

Электрические цепи › Конденсаторы в цепяхЦепь с конденсатором, установившийся режимАмперметры, вольтметры, мостыПереходные процессы в RC-цепях, ток через конденсаторсложность 4/10

На рисунке показана электрическая цепь, содержащая источник тока (с внутренним сопротивлением), два резистора, конденсатор, ключ К, а также амперметр и вольтметр. Как изменятся показания амперметра и вольтметра в результате замыкания ключа К? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сравните токи и напряжения до и после замыкания ключа; подумайте, как ведёт себя конденсатор в установившемся режиме.

зад 31 Удар пластилиновых шариков (С2)

Механика › Законы сохраненияНеупругие столкновенияБаллистика: бросок под угломсложность 4/10

На краю стола высотой \(h = 1\) м лежит пластилиновый шарик массой \(m = 50\) г. На него со стороны стола налетает по горизонтали другой пластилиновый шарик, имеющий массу \(M = 100\) г. Какой должна быть скорость второго шарика, чтобы точка приземления шариков на пол была дальше от стола, чем заданное расстояние \(L = 0{,}3\) м? (Удар считать центральным.)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Неупругий удар: закон сохранения импульса; дальше — движение тела, брошенного горизонтально с высоты \(h\).

зад 32 Теплота при изобарном нагреве неона (С3)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиТеплоёмкость, политропические процессыПервый закон, работа газасложность 4/10

На рисунке изображено изменение состояния 1 моль неона. Начальная температура газа 27°C. Какое количество теплоты сообщено газу в этом процессе?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Процесс проходит при постоянном давлении; по уравнению состояния найдите температуры в начале и в конце, а затем используйте первое начало.

зад 33 Реостат с максимальной мощностью (С4)

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателиЭквивалентный источниксложность 4/10

Электрическая цепь состоит из источника тока с конечным внутренним сопротивлением и реостата. ЭДС источника \(\mathcal E = 6\) В. Максимальная тепловая мощность \(P_{max}\), выделяющаяся на реостате, равна 4,5 Вт и достигается при промежуточном значении сопротивления реостата. Чему равно это значение?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Мощность на внешнем сопротивлении максимальна при равенстве сопротивления реостата внутреннему сопротивлению источника.

зад 34 Рельсы и сила Ампера (С5)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкиСила Амперасложность 4/10

Два параллельных друг другу рельса, лежащих в горизонтальной плоскости, находятся в однородном магнитном поле, индукция \(\vec B\) которого направлена вертикально вниз (см. рисунок). Левый проводник движется вправо со скоростью \(\vec V\), а правый – покоится. С какой скоростью \(\vec\upsilon\) надо перемещать правый проводник (такой же), чтобы в три раза уменьшить действующую на него силу Ампера? (Сопротивлением рельсов пренебречь.)

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила Ампера на движущийся проводник пропорциональна ЭДС движения и обратно пропорциональна полному сопротивлению; учтите, что ток создаётся разностью скоростей.

зад 35 Активность радиоактивного препарата (С6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 5/10

Радиоактивный препарат помещён в медный контейнер массой 0,5 кг. За 2 ч температура контейнера повысилась на 5,2 К. Известно, что данный препарат испускает \(\alpha\)-частицы с энергией 5,3 МэВ, причём практически вся энергия \(\alpha\)-частиц переходит во внутреннюю энергию. Найдите активность \(A\) препарата (т.е. количество \(\alpha\)-частиц, рождающихся в нем за 1 с). Теплоёмкостью препарата и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вся выделившаяся энергия пошла на нагрев меди: \(Q = cm\Delta T\); разделите на энергию одной частицы и на время.

Источник: ЕГЭ по физике 2011, реальный вариант, вариант 205 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.