Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2011, реальный вариант, вариант 216

35 задач

зад 1 Ускорение по графику (А1)

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

На рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела \(\upsilon_x\) от времени. График зависимости от времени проекции ускорения этого тела \(a_x\) в интервале времени от 10 до 15 с совпадает с графиком

Рисунок
Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Проекция ускорения на промежутке постоянна и равна наклону графика \(\upsilon_x(t)\) на этом промежутке.

зад 2 Толчок в автобусе (А2)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силыОтносительность движения, сложение скоростейсложность 1/10

Пассажира, находящегося в автобусе, откинуло назад по ходу движения. Это могло быть вызвано тем, что автобус

1) начал тормозить  2) начал набирать скорость  3) повернул направо  4) повернул налево

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Пассажир по инерции сохраняет прежнюю скорость, поэтому откидывается назад при резком увеличении скорости автобуса.

зад 3 Сила притяжения Юпитера (А3)

Механика › ТяготениеЗакон всемирного тяготения, невесомостьОценки, размерность и подобиесложность 1/10

Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, расстояние от Солнца до Юпитера в 5,2 раза больше, чем расстояние от Солнца до Земли. Во сколько раз сила притяжения Юпитера к Солнцу больше, чем сила притяжения Земли к Солнцу? (Считать, что обе планеты движутся вокруг Солнца по окружностям.)

1) в 11,8 раза  2) в 5,2 раза  3) в 61 раза  4) в 1653 раза

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила притяжения пропорциональна произведению масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния.

зад 4 Динамометр (А4)

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединенияЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

На рисунке изображён лабораторный динамометр. Шкала проградуирована в ньютонах. Какой должна быть масса груза, подвешенного к пружине, чтобы она растянулась на 2,5 см?

Рисунок

1) 10 г  2) 25 г  3) 100 г  4) 250 г

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сила упругости пропорциональна удлинению; вес груза равен \(mg\), а \(g = 10\) м/с\(^2\) по условию.

зад 5 Энергия пружин (А5)

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединенияМеханическая энергия, консервативные системысложность 1/10

Две пружины имеют одинаковую жёсткость. Первая из них растянута на 2 см. Потенциальная энергия второй пружины в 2 раза меньше, чем первой. Вторая пружина

1) сжата на \(\sqrt{2}\) см  2) сжата на 1 см  3) растянута на 0,5 см  4) растянута на 1 см

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Потенциальная энергия пружины пропорциональна квадрату деформации.

зад 6 Пружинный маятник (А6)

Колебания и волны › Механические колебанияПружинный маятник, массивная пружинаГармонические колебаниясложность 1/10

Если массу груза пружинного маятника увеличить в 4 раза, то \underline{частота} его колебаний

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

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Период пружинного маятника \(T = 2\pi\sqrt{m/k}\).

зад 7 Два груза на нити (А7)

Механика › ДинамикаСвязанные телаЗаконы Ньютона, силысложность 1/10

Два груза, связанные нерастяжимой и невесомой нитью, движутся прямолинейно по гладкой горизонтальной поверхности под действием постоянной горизонтальной силы \(\vec F\), приложенной к грузу массой \(M_1 = 2\) кг (см. рисунок). Нить обрывается при силе натяжения нити 4 Н, при этом модуль силы \(\vec F\) равен 12 Н. Чему равна масса второго груза \(M_2\)?

Рисунок

1) 1 кг  2) 2 кг  3) 0,2 кг  4) 0,4 кг

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите второй закон Ньютона для каждого груза до обрыва нити; ускорение системы одно и то же.

зад 8 Текучесть жидкости (А8)

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

В жидкости молекулы могут перескакивать в новое положение равновесия, отстоящее от предыдущего на расстояние порядка размера самой молекулы. Какое свойство жидкости можно объяснить таким характером движения молекул?

1) изменение плотности при охлаждении  2) изменение объёма при нагревании  3) текучесть  4) малую сжимаемость

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Перескоки молекул на соседние положения равновесия связаны с подвижностью частиц жидкости.

зад 9 График процесса в газе (А9)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыУравнение состояниясложность 1/10

Какому процессу в идеальном газе соответствует график на рисунке? (Масса газа не изменяется.)

Рисунок

1) изохорному  2) изобарному  3) изотермическому  4) адиабатному

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

На графике \(p(T)\) изображён вертикальный отрезок: что остаётся постоянным при этом процессе?

зад 10 Удельная теплота плавления (А10)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизацияКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 1/10

Вещество массой \(m\) находится в твёрдом состоянии. При постоянной температуре \(T\) ему сообщают количество теплоты \(Q\), и оно переходит из твёрдого состояния в жидкое. Удельную теплоту плавления можно рассчитать по формуле

1) \(Q \cdot m\)  2) \(\dfrac{m}{Q}\)  3) \(Q \cdot m \cdot T\)  4) \(\dfrac{Q}{m}\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Удельная теплота плавления — количество теплоты на единицу массы.

зад 11 Первый закон термодинамики (А11)

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

Какое количество теплоты получено газом, если его внутренняя энергия увеличилась на 400 Дж и газ совершил работу 300 Дж?

1) 100 Дж  2) 400 Дж  3) 700 Дж  4) 300 Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 12 Выпуск сжатого воздуха (А12)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияНеидеальный газсложность 1/10

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) 1,5 раза  2) 2 раза  3) 3 раза  4) 6 раз

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 13 Сила взаимодействия зарядов (А13)

Электростатика › Поле зарядовЗакон КулонаНапряжённость поля, принцип суперпозициисложность 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

По третьему закону Ньютона силы, действующие между телами, равны по модулю. Сила Кулона зависит от произведения зарядов.

зад 14 Тепловая мощность тока (А14)

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателиЗакон Ома, сопротивлениесложность 1/10

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) увеличится в 2 раза  2) увеличится в 8 раз  3) уменьшится в 2 раза  4) не изменится

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Количество теплоты в единицу времени равно \(I^2 R\).

зад 15 Энергия магнитного поля (А15)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияСамоиндукция, энергия магнитного поляСверхпроводники, сохранение потокасложность 1/10

Через катушку индуктивности течёт постоянный ток. Как изменится энергия магнитного поля катушки, если её индуктивность увеличить вдвое, а силу тока в два раза уменьшить?

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

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Энергия магнитного поля катушки равна \(W = \dfrac{LI^2}{2}\).

зад 16 Разность фаз электромагнитной 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) \(\dfrac{1}{2}\pi\)  2) \(\dfrac{3}{2}\pi\)  3) \(\pi\)  4) \(2\pi\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Разность фаз определяется разностью хода вдоль направления распространения волны, \(\Delta\varphi = 2\pi\Delta y/\lambda\).

зад 17 Когерентные источники (А17)

Волновая оптика и электромагнитные волны › ИнтерференцияОпыт Юнга, две щелиЭлектромагнитные волны, излучениесложность 1/10

Когерентными называются источники света, у которых

1) амплитуда колебаний вектора магнитной индукции \(\vec B\) в световой волне не меняется с течением времени

2) частота одинакова и, кроме того, разность фаз не меняется с течением времени

3) совпадают направления векторов \(\vec E\) и, соответственно, векторов \(\vec B\) в излучаемых световых волнах

4) яркость одинакова

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Когерентность — постоянство разности фаз и одинаковость частот.

зад 18 Скорость отражённого света (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 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) \(c\sqrt{1-\dfrac{\upsilon^2}{c^2}}\)  2) \(c+2\upsilon\)  3) \(c\)  4) \(c-2\upsilon\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчёта (постулат Эйнштейна).

зад 19 ЭДС источника (А19)

Электрические цепи › Постоянный токЗакон Ома, сопротивлениеПравила Кирхгофасложность 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

Запишите закон Ома для полной цепи, учитывая, что вольтметр показывает напряжение на участке с известными сопротивлениями.

зад 20 Спектры поглощения газа (А20)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроАтом Бора, спектрыЯдерные реакции, дефект масссложность 2/10

На рисунке приведены спектр поглощения неизвестного газа и спектры поглощения элементов известных атомарных паров. Проанализировав спектры, можно утверждать, что неизвестный газ содержит

Рисунок

1) только водород (H) и гелий (He)  2) только натрий (Na) и гелий (He)  3) водород (H), гелий (He) и натрий (Na)  4) только натрий (Na) и водород (H)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Каждый элемент даёт линейчатый спектр поглощения с характерным набором линий; совпадающие линии указывают на присутствие элемента.

зад 21 Состав ядра ксенона (А21)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадЯдерные 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 77 нейтронов  4) 131 протона и 54 нейтронов

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Нижний индекс — число протонов, верхний — массовое число (сумма протонов и нейтронов).

зад 22 Превращение 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 увеличивается на 1.

зад 23 Энергия фотонов (А23)

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

Чему равна энергия фотонов, падающих на алюминиевый фотокатод, если максимальная кинетическая энергия выбивающихся фотоэлектронов равна \(5{,}5 \cdot 10^{-19}\) Дж. Работа выхода фотоэлектронов с поверхности алюминия равна \(4{,}5 \cdot 10^{-19}\) Дж.

1) \(5{,}5 \cdot 10^{-19}\) Дж  2) \(10^{-18}\) Дж  3) \(4{,}5 \cdot 10^{-19}\) Дж  4) \(10^{-19}\) Дж

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

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

зад 24 Величина по ускорению (А24)

Механика › ДинамикаЗаконы Ньютона, силыРавноускоренное движениесложность 1/10

Тело массой \(m\) движется с ускорением \(\vec a\). Какую величину можно определить по этим данным?

1) кинетическую энергию тела \(W_{\text{к}}\)  2) скорость тела \(\vec\upsilon\)  3) импульс тела \(\vec p\)  4) равнодействующую силу \(\vec F\)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

По второму закону Ньютона ускорение связано с равнодействующей силой.

зад 25 График силы тяжести (А25)

Экспериментальная физика › Практический турИзмерения и погрешностиОбработка данных, линеаризация графиковсложность 2/10

Космонавты исследовали зависимость силы тяжести от массы тела на посещённой ими планете. Результаты измерений представлены в таблице.

\(m\), кг\(1\)\(2{,}5\)\(3\)\(3{,}5\)\(4\)\(4{,}5\)
\(F\), Н\(2{,}5\)\(10{,}0\)\(12{,}5\)\(15\)\(17{,}5\)\(18{,}5\)

Погрешность измерения массы равна 0,1 кг, силы — 1,5 Н. Какой из графиков построен правильно, с учётом всех результатов измерений и их погрешностей?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Учтите погрешности: точки должны попадать в пределы погрешностей, а график должен проходить через их область.

зад 26 Калориметр со льдом (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

Удельная теплоёмкость — табличная характеристика вещества и не зависит от его массы и температуры в рассматриваемом процессе.

зад 27 Контур радиопередатчика (В2)

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

При настройке контура радиопередатчика его ёмкость увеличили. 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

Период колебаний контура пропорционален корню из произведения индуктивности и ёмкости.

зад 28 Явления и приборы (В3)

Электрические цепи › Постоянный токАмперметры, вольтметры, мостыАтомы и молекулы, оценкисложность 3/10

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) постоянный ток1) микроскоп
Б) броуновское движение2) амперметр
3) камера Вильсона
4) манометр

Ответ:

АБ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Для изучения постоянного тока используют электроизмерительные приборы, для броуновского движения — микроскоп.

зад 29 Брошенный вверх шарик (В4)

Механика › КинематикаВертикальное движение, свободное падениеМеханическая энергия, консервативные системысложность 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

Графики:

Рисунок

Физические величины:

1) проекция скорости шарика \(\upsilon_y\)

2) проекция ускорения шарика \(a_y\)

3) кинетическая энергия шарика

4) потенциальная энергия шарика

Ответ:

АБ

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Учтите, что кинетическая и потенциальная энергии шарика зависят от времени по параболе, а проекция ускорения постоянна.

зад 30 Цепь с конденсатором (С1)

Электрические цепи › Конденсаторы в цепяхЦепь с конденсатором, установившийся режимАмперметры, вольтметры, мостысложность 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

Установившийся ток через конденсатор не течёт, поэтому после замыкания ключа ток через цепь определяется только сопротивлениями, включёнными последовательно с источником.

зад 31 Удар пластилиновых шариков (С2)

Механика › Законы сохраненияНеупругие столкновенияИмпульс, закон сохранения импульсасложность 5/10

На краю стола высотой \(h = 1\) м лежит пластилиновый шарик. На него со стороны стола налетает по горизонтали другой пластилиновый шарик, имеющий массу \(M = 100\) г и скорость \(\upsilon = 0{,}9\) м/с. Какой должна быть масса покоящегося шарика, чтобы точка приземления шариков на пол была дальше от стола, чем заданное расстояние \(L = 0{,}3\) м? (Удар считать центральным.)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Удар неупругий: после слипания шарики движутся как одно тело; дальность полёта зависит от скорости после удара.

зад 32 Теплота при нагревании газа (С3)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаТеплоёмкость, политропические процессысложность 5/10

Идеальный одноатомный газ в количестве 1 моль сначала изотермически расширился (\(T_1 = 300\) К). Затем газ нагрели, повысив давление в 3 раза (см. рисунок). Какое количество теплоты получил газ при переходе из состояния 2 в состояние 3?

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Количество теплоты при изохорном и изобарном процессах считается через изменение внутренней энергии и работу газа.

зад 33 Тепловая мощность реостата (С4)

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателиЗакон Ома, сопротивлениесложность 4/10

Электрическая цепь состоит из источника тока с конечным внутренним сопротивлением и реостата. ЭДС источника \(\mathcal{E} = 6\) В. Сопротивление реостата можно изменять в пределах от 1 Ом до 5 Ом. Какова максимальная тепловая мощность, выделяющаяся на реостате, если она достигается при сопротивлении реостата \(R = 2\) Ом?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Мощность на внешнем сопротивлении максимальна при равенстве внешнего и внутреннего сопротивлений.

зад 34 Сила Ампера на рельсах (С5)

Магнетизм и индукция › Электромагнитная индукцияЭДС движения: рельсы, перемычки, рамкиСила Амперасложность 5/10

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

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

ЭДС движения в проводнике пропорциональна относительной скорости проводников; сила Ампера пропорциональна току.

зад 35 Активность препарата (С6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 6/10

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 нём за 1 с). Теплоёмкостью препарата и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите тепловой баланс: количество теплоты, полученное контейнером, равно суммарной энергии \(\alpha\)-частиц за время нагрева.

Источник: ЕГЭ по физике 2011, реальный вариант, вариант 216 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.