Олимпиады · ЕГЭ

ЕГЭ 2012, реальный вариант, вариант 299

35 задач

зад 1 Относительная скорость (A1)

Механика › КинематикаОтносительность движения, сложение скоростейсложность 1/10

По прямому шоссе движутся навстречу два автомобиля со скоростями 30 и 40 км/ч. Модуль скорости одного автомобиля относительно другого равен

1) 50 км/ч

2) 70 км/ч

3) 10 км/ч

4) 35 км/ч

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) 70 км/ч

зад 2 Скорость падающего предмета (A2)

Механика › КинематикаБаллистика: бросок под угломВертикальное движение, свободное падениесложность 1/10

С вертолёта, летящего горизонтально со скоростью 40 м/с, выпал предмет. Какова скорость предмета относительно земной поверхности через 3 с после начала его падения? (Сопротивлением воздуха пренебречь.)

1) 40 м/с

2) 30 м/с

3) 70 м/с

4) 50 м/с

▶ОтветСкрыть
Ответ

4) 50 м/с

зад 3 Жёсткость пружины (A3)

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединенияПружинный маятник, массивная пружинасложность 2/10

Две упругие пружины растягиваются силами одной и той же величины \(F\). Удлинение первой пружины \(\Delta l_1\) в 1,5 раза больше, чем удлинение второй пружины \(\Delta l_2\). Жёсткость первой пружины равна \(k_1\), а жёсткость второй \(k_2\)

1) \(1{,}25\,k_1\)

2) \(0{,}67\,k_1\)

3) \(1{,}5\,k_1\)

4) \(0{,}5\,k_1\)

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) \(1{,}5\,k_1\)

зад 4 Импульс после столкновения (A4)

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

Одинаковые шары движутся со скоростями, показанными на рисунке, и сталкиваются. Как будет направлен суммарный импульс шаров после столкновения, если \(v_1 = v_2 \cdot \sqrt{2}\)?

Рисунок

Варианты ответа (направления):

1)

Рисунок

2)

Рисунок

3)

Рисунок

4)

Рисунок
▶ОтветСкрыть
Ответ

2)

зад 5 Кинетическая энергия (A5)

Механика › Законы сохраненияМеханическая энергия, консервативные системысложность 1/10

Координата тела массой 8 кг, движущегося по оси \(x\), изменяется по закону \(x = x_0 + v_x t\), где \(x_0 = 6\) м, \(v_x = 8\) м/с. Какова кинетическая энергия тела через 2 с после начала движения?

1) 484 Дж

2) 144 Дж

3) 400 Дж

4) 256 Дж

▶ОтветСкрыть
Ответ

4) 256 Дж

зад 6 Стопка пластинок в воде (A6)

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаПлавание тел, устойчивость плаванияСила Архимедасложность 3/10

Четыре одинаковых пластиковых листа толщиной \(h\) каждый, связанные в стопку, плавают в воде так, что уровень воды приходится на границу между двумя средними листами (см. рисунок). На сколько увеличится глубина погружения стопки, если в неё добавить ещё два таких же листа?

Рисунок

1) \(h/4\)

2) \(h/2\)

3) \(h\)

4) \(h/3\)

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) \(h\)

зад 7 Агрегатное состояние (A7)

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

В каком агрегатном состоянии вещества его молекулы хаотично движутся, время от времени сталкиваясь друг с другом и взаимодействуя только при столкновениях?

1) в жидком и твёрдом

2) только в газообразном

3) только в жидком

4) в твёрдом и газообразном

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) только в газообразном

зад 8 Давление идеального газа (A8)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газУравнение состоянияИзопроцессысложность 2/10

Абсолютная температура идеального газа уменьшилась в 4 раза, а концентрация его частиц увеличилась в 2 раза. Давление газа при этом

1) увеличилось в 2 раза

2) уменьшилось в 2 раза

3) увеличилось в 4 раза

4) не изменилось

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) уменьшилось в 2 раза

зад 9 Насыщенный пар при охлаждении (A9)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыНасыщенный парИспарение и кипениесложность 2/10

В стеклянную колбу налили немного воды, закрыли её пробкой и стали охлаждать. На рисунке показан график зависимости давления водяных паров в колбе по мере её охлаждения. Какое утверждение можно считать правильным?

Рисунок

1) на участке 1 пар ненасыщенный, а на участке 2 — насыщенный

2) на обоих участках пар насыщенный

3) на участке 1 пар насыщенный, а на участке 2 — ненасыщенный

4) на обоих участках пар ненасыщенный

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) на участке 1 пар ненасыщенный, а на участке 2 — насыщенный

зад 10 Внутренняя энергия газа (A10)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиВнутренняя энергияИзопроцессысложность 2/10

На рисунке показан график зависимости давления одноатомного идеального газа от температуры при постоянной массе. При переходе из состояния 1 в состояние 2 внутренняя энергия газа

Рисунок

1) увеличилась в 1,5 раза

2) уменьшилась в 1,5 раза

3) уменьшилась в 3 раза

4) увеличилась в 3 раза

▶ОтветСкрыть
Ответ

4) увеличилась в 3 раза

зад 11 Потенциалы на металле (A11)

Электростатика › ПроводникиТеорема единственности, экранированиеПроводящие сферы, заземлениесложность 2/10

Полому металлическому телу на изолирующей подставке (см. рисунок) сообщён положительный заряд. Каково соотношение между потенциалами точек А и В?

Рисунок

1) \(\varphi_А < \varphi_В\)

2) \(\varphi_А > \varphi_В\)

3) \(\varphi_А = \varphi_В\)

4) \(\varphi_А > 0\), \(\varphi_В = 0\)

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) \(\varphi_А = \varphi_В\)

зад 12 Напряжение на резисторе (A12)

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

Сопротивление каждого резистора в схеме участка цепи на рисунке равно 100 Ом. Участок подключён к источнику постоянного напряжения выводами А и В. Напряжение на резисторе \(R_2\) равно 12 В. Напряжение на резисторе \(R_3\) равно

Рисунок

1) 24 В

2) 12 В

3) 8 В

4) 4 В

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) 8 В

зад 13 Магнитное поле витка (A13)

Магнетизм и индукция › Магнитное полеМагнитное поле токовсложность 2/10

На рисунке изображён круглый проволочный виток, по которому течёт электрический ток. Виток расположен в вертикальной плоскости. В центре витка вектор индукции магнитного поля тока направлен

Рисунок

1) горизонтально вправо

2) вертикально вниз

3) горизонтально влево

4) вертикально вверх

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) горизонтально влево

зад 14 Заряд в колебательном контуре (A14)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токЭлектромагнитные колебания, колебательный контурГармонические колебаниясложность 2/10

Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и конденсатора. В нём наблюдаются гармонические электромагнитные колебания с периодом \(T = 2\) мкс. Максимальный заряд одной из обкладок конденсатора при этих колебаниях равен \(6 \cdot 10^{-6}\) Кл. Каким будет заряд этой обкладки в момент времени \(t = 4\) мкс, если в начальный момент времени её заряд равен нулю?

1) \(12 \cdot 10^{-6}\) Кл

2) \(3 \cdot 10^{-6}\) Кл

3) \(0\)

4) \(6 \cdot 10^{-6}\) Кл

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) \(0\)

зад 15 Показатели преломления (A15)

Геометрическая оптика › ПреломлениеЗакон преломлениясложность 2/10

Луч света падает из воздуха в воду (показатель преломления \(n_1\)), затем проходит через слой CCl\(_4\) — четырёххлористого углерода (показатель преломления \(n_2\)), а затем через стеклянную пластинку (показатель преломления \(n_3\)). На рисунке показан ход луча света. Показатели преломления сред соотносятся следующим образом:

Рисунок

1) \(n_1 < n_2\) и \(n_2 > n_3\)

2) \(n_1 > n_2\) и \(n_2 < n_3\)

3) \(n_1 > n_2 > n_3\)

4) \(n_1 < n_2 < n_3\)

▶ОтветСкрыть
Ответ

4) \(n_1 < n_2 < n_3\)

зад 16 Окраска плёнки (A16)

Волновая оптика и электромагнитные волны › ИнтерференцияТонкие плёнки, кольца Ньютонасложность 2/10

На поверхность тонкой прозрачной плёнки падает по нормали пучок белого света. В отражённом свете плёнка окрашена в зелёный цвет. При постепенном уменьшении толщины плёнки её окраска будет

1) смещаться к синей области спектра

2) смещаться к красной области спектра

3) оставаться прежней

4) темнеть

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) смещаться к синей области спектра

зад 17 График фотоэффекта (A17)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектсложность 2/10

Ученика попросили выбрать правильный вариант общего вида графика зависимости максимальной энергии электронов, вылетевших из фотокатода в результате фотоэффекта, от длины волны падающего света. Какой рисунок выполнен правильно?

Рисунок
▶ОтветСкрыть
Ответ

4

зад 18 Ядро-предшественник (A18)

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

Ядро изотопа висмута \(^{211}_{83}\mathrm{Bi}\) получилось из ядра X после одного \(\alpha\)-распада и одного электронного \(\beta\)-распада. X — это ядро

1) полония \(^{215}_{84}\mathrm{Po}\)

2) висмута \(^{210}_{83}\mathrm{Bi}\)

3) радона \(^{222}_{86}\mathrm{Rn}\)

4) астата \(^{210}_{85}\mathrm{At}\)

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) полония \(^{215}_{84}\mathrm{Po}\)

зад 19 Период полураспада (A19)

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

Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер некоторого изотопа от времени. Каков период полураспада этого изотопа?

Рисунок

1) 5 минут

2) 10 минут

3) 20 минут

4) 15 минут

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) 5 минут

зад 20 Толщина листа (A20)

Экспериментальная физика › Практический турИзмерения и погрешностисложность 1/10

С помощью ученической линейки измерили толщину пачки из 500 листов бумаги. Толщина пачки оказалась \((50 \pm 1)\) мм. Толщина одного листа бумаги равна

1) \((0{,}10 \pm 0{,}02)\) мм

2) \((0{,}05 \pm 0{,}02)\) мм

3) \((0{,}1 \pm 1{,}0)\) мм

4) \((0{,}100 \pm 0{,}002)\) мм

▶ОтветСкрыть
Ответ

4) \((0{,}100 \pm 0{,}002)\) мм

зад 21 Масса воды в чайнике (A21)

Экспериментальная физика › Практический турИзмерения и погрешностиНагреватели, КПД нагревасложность 2/10

На рисунке представлены результаты измерения температуры воды в электрическом чайнике в последовательные моменты времени. Погрешность измерения времени равна 2 с, погрешность измерения температуры равна 2 °C. Сколько воды налито в чайник, если полезная мощность нагревателя чайника равна 1,6 кВт?

Рисунок

1) 1,2 л

2) 2,0 л

3) 0,8 л

4) 1,6 л

▶ОтветСкрыть
Ответ

1) 1,2 л

зад 22 Рычаг с грузом (A22)

Механика › СтатикаРычаги и простые механизмыРавновесие тел, моменты силсложность 2/10

Груз массой 80 кг удерживают на месте с помощью рычага, приложив вертикальную силу, модуль которой \(F = 300\) Н (см. рисунок). Рычаг состоит из шарнира без трения и однородного стержня массой 20 кг и длиной 4 м. Расстояние от оси шарнира до точки подвеса груза равно

Рисунок

1) 0,8 м

2) 1,0 м

3) 2,0 м

4) 1,5 м

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) 1,0 м

зад 23 Температура калориметра (A23)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыПлавление и кристаллизацияКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 2/10

Кусок льда, имеющий температуру 0 °C, помещён в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лёд в воду с температурой 15 °C, требуется количество теплоты 60 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лёд получит от нагревателя количество теплоты 40 кДж? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.

1) 10 °C

2) 0 °C

3) 4 °C

4) 6 °C

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) 0 °C

зад 24 Отношение сил Кулона (A24)

Электростатика › Поле зарядовЗакон Кулонасложность 2/10

В треугольнике \(ABC\) угол \(C\) — прямой, \(AC/BC = 0{,}75\). В вершине \(A\) находится точечный заряд \(Q\). Он действует с силой \(F_1\) на точечный заряд \(q\), помещённый в вершину \(C\). Если заряд \(q\) перенести в вершину \(B\), то заряд \(Q\) действует на него с силой \(F_2\). Найдите отношение \(F_2/F_1\).

Рисунок

1) 0,75

2) 0,60

3) 0,36

4) 1,33

▶ОтветСкрыть
Ответ

3) 0,36

зад 25 Запирающее напряжение (A25)

Атомная, ядерная и квантовая физика › ФотоныФотоэффектсложность 2/10

В таблице представлены результаты измерений запирающего напряжения для фотоэлектронов при двух разных значениях длины волны падающего монохроматического света (\(\lambda_{кр}\) — длина волны, соответствующая красной границе фотоэффекта). Какое значение запирающего напряжения пропущено в таблице?

Длина волны падающего света\(0{,}5\,\lambda_{кр}\)\(0{,}25\,\lambda_{кр}\)
Запирающее напряжение\(U_0\)

1) \(\frac{1}{3}U_0\)

2) \(3U_0\)

3) \(\frac{1}{2}U_0\)

4) \(2U_0\)

▶ОтветСкрыть
Ответ

2) \(3U_0\)

зад 26 Пружинный маятник (B1)

Колебания и волны › Механические колебанияПружинный маятник, массивная пружинаСила упругости, пружины и их соединениясложность 3/10

Массивный груз, подвешенный к потолку на пружине, совершает вертикальные свободные колебания. Пружина все время остаётся растянутой. Как ведут себя потенциальная энергия пружины, кинетическая энергия груза, его потенциальная энергия в поле тяжести, когда груз движется вниз от положения равновесия?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается;

2) уменьшается;

3) не изменяется.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

А) Потенциальная энергия пружиныБ) Кинетическая энергия грузаВ) Потенциальная энергия груза в поле тяжести

зад 27 Смесь газов (B2)

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газГазовые смеси, парциальные давленияИзопроцессысложность 3/10

В сосуде неизменного объёма находилась при комнатной температуре смесь двух идеальных газов, по 1 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 2 моль первого газа. Как изменились в результате парциальные давления газов и их суммарное давление, если температура газов в сосуде поддерживалась неизменной?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилось;

2) уменьшилось;

3) не изменилось.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

А) Парциальное давление первого газаБ) Парциальное давление второго газаВ) Давление смеси в сосуде

зад 28 Движение бруска по наклонной (B3)

Механика › КинематикаРавноускоренное движениеГрафики движения, путь как площадьсложность 3/10

Ученик исследовал движение бруска по наклонной плоскости. Он определил, что брусок, начиная движение из состояния покоя, проходит 20 см с ускорением 1,6 м/с\(^2\). Установите соответствие между физическими величинами, полученными при исследовании движения бруска (левый столбец), и уравнениями, выражающими эти зависимости, приведёнными в правом столбце. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

|p{0.45\textwidth}|}

ЗАВИСИМОСТИ

УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ
А) зависимость пути, пройденного бруском, от времени1) \(l = At^2\), где \(A = 0{,}8\) м/с\(^2\)
Б) зависимость модуля скорости бруска от пройденного пути2) \(l = Bt^2\), где \(B = 1{,}6\) м/с\(^2\)
3) \(v = C\sqrt{l}\), где \(C = 1{,}8\) м\(^{1/2}\)/с
4) \(v = Dl\), где \(D = 1{,}8\) 1/с
АБ

зад 29 Скорость света в воздухе (B4)

Геометрическая оптика › ПреломлениеЗакон преломленияЭлектромагнитные волны, излучениесложность 3/10

Пучок света переходит из воды в воздух. Частота световой волны — \(\nu\), длина световой волны в воде — \(\lambda\), показатель преломления воды относительно воздуха — \(n\). Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

|p{0.45\textwidth}|}

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

ФОРМУЛЫ
А) скорость света в воздухе1) \(\lambda\nu\)
Б) длина световой волны в воде2) \(\lambda n\)
3) \(\lambda\nu n\)
4) \(\lambda n/\nu\)
АБ

зад 30 Изотерма с водой и паром (C1)

Термодинамика и молекулярная физика › Фазовые переходыНасыщенный парИзопроцессысложность 5/10

В цилиндре под поршнем при комнатной температуре \(t_0\) долгое время находится только вода и её пар. Масса жидкости в два раза меньше массы пара. Первоначальное состояние системы показано точкой на \(pV\)-диаграмме. Медленно перемещая поршень, объём \(V\) под поршнем изотермически увеличивают от \(V_0\) до \(3V_0\). Постройте график зависимости давления \(p\) в цилиндре от объёма \(V\) на отрезке от \(V_0\) до \(3V_0\). Укажите, какими закономерностями Вы при этом воспользовались.

Рисунок
▶РешениеСкрыть
Решение

1) На участке от \(V_0\) до \(1{,}5V_0\) пар насыщен (по условию задачи вода и пар длительное время находятся под поршнем). Давление насыщенного пара не зависит от объёма. При увеличении объёма на \(0{,}5V_0\) имеющаяся под поршнем вода испаряется, пар остаётся насыщенным, график этого процесса — прямая, параллельная оси \(V\) от \(V_0\) до \(1{,}5V_0\).

2) При объёме \(1{,}5V_0\) вся жидкая вода превратилась в пар (изначально \(m_ж = 0{,}5\,m_п\)), пар перестал быть насыщенным. Давление ненасыщенного пара ведёт себя как обычный газ при постоянной температуре. График зависимости давления от объёма — гипербола от \(1{,}5V_0\) до \(3V_0\) и от \(4p\) до \(2p\) (изотерма \(p_2V_2 = p_3V_3\)).

зад 31 Система грузов на трубе (C2)

Механика › ДинамикаМёртвая петля, соскальзывание со сферыМеханическая энергия, консервативные системысложность 6/10

Система из грузов \(m\) и \(M\) и связывающей их лёгкой нерастяжимой нити в начальный момент покоится в вертикальной плоскости, проходящей перпендикулярно оси закреплённой цилиндрической трубы. Грузы находятся на горизонтальной прямой, пересекающей ось трубы (см. рисунок). В ходе возникшего движения груз \(m\) отрывается от поверхности трубы в её верхней точке \(A\). Найдите массу \(m\), если \(M = 100\) г. Размеры грузов ничтожно малы по сравнению с радиусом трубы. Трением пренебречь. Сделайте схематический рисунок с указанием сил, действующих на грузы.

Рисунок
▶ОтветСкрыть
Ответ

\(m \approx 70\) г

▶РешениеСкрыть
Решение

1) На тела \(m\) и \(M\) действуют силы: сила тяжести, сила натяжения нити \(T\) и (для \(m\) в точке \(A\)) сила реакции трубы \(N\). В момент отрыва \(N = 0\).

2) Второй закон Ньютона для груза \(m\) в верхней точке (центростремительное ускорение \(a_{цс} = v^2/R\), \(R\) — радиус трубы): \(mg - T = m v^2/R\); для груза \(M\): \(T - Mg = M a\).

3) Используем закон сохранения энергии, приравнивая энергию системы в начале движения (за нулевой уровень потенциальной энергии принят начальный уровень) и в момент, когда \(m\) находится в точке \(A\). Тело \(m\) поднялось на высоту \(R\) и приобрело кинетическую энергию \(mv^2/2\); тело \(M\) опустилось на расстояние \(\pi R/2\) (четверть окружности) и приобрело кинетическую энергию \(Mv^2/2\) (нить нерастяжима, скорости равны \(v\)). Получаем уравнение $$\frac{mv^2}{2} + mgR + \frac{Mv^2}{2} - Mg \frac{\pi R}{2} = 0.$$

4) Подставляя \(v^2 = gR\) (из условия отрыва в верхней точке) и сокращая на \(gR\): \(m + 2m + M - \pi M = 0\), т.е. \(3m = M(\pi - 1)\), откуда \(m = \dfrac{M(\pi - 1)}{3}\). Подставив \(M = 100\) г, получаем \(m \approx 70\) г.

зад 32 Поршень при охлаждении газа (C3)

Термодинамика и молекулярная физика › Начала термодинамикиПервый закон, работа газаИзопроцессысложность 4/10

В горизонтальном цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится однотомный идеальный газ. Площадь поперечного сечения поршня \(S = 30\) см\(^2\). Давление окружающего воздуха \(p = 10^5\) Па. Трение между поршнем и стенками сосуда пренебрежимо мало. В процессе медленного охлаждения от газа отведено количество теплоты \(Q = 75\) Дж. На какое расстояние передвинулся при этом поршень?

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(x = 10\) см

▶РешениеСкрыть
Решение

1) Формула первого закона термодинамики: \(Q = \Delta U + A'\).

2) Давление внутри сосуда постоянно (поршень никто не удерживает, трение мало), процесс изобарный: \(A' = p\,\Delta V = -pxS\) (объём уменьшается).

3) Для одноатомного газа \(\Delta U = \frac{3}{2}\nu R\Delta T = \frac{3}{2}p\Delta V = -\frac{3}{2}pxS\).

4) Отсюда \(Q = \Delta U + A' = -\frac{3}{2}pxS - pxS = -\frac{5}{2}pxS\), и \(x = -\dfrac{2Q}{5pS}\). Количество теплоты берём со знаком минус («отведено от газа»). Подставляя \(Q = 75\) Дж, \(p = 10^5\) Па, \(S = 30\) см\(^2\), получаем \(x = 0{,}1\) м \(= 10\) см.

зад 33 Мощность на внутреннем сопротивлении (C4)

Электрические цепи › Постоянный токЗакон Ома, сопротивлениеРабота и мощность тока, нагревателисложность 5/10

Реостат \(R\) подключён к источнику тока с ЭДС \(\mathcal{E}\) и внутренним сопротивлением \(r\) (см. рисунок). Зависимость силы тока в цепи от сопротивления реостата представлена на графике. Определите мощность тока, выделяемую на внутреннем сопротивлении источника при \(R = 4\) Ом.

Рисунок
Рисунок
▶ОтветСкрыть
Ответ

\(P = 9\) Вт

▶РешениеСкрыть
Решение

1) Мощность, выделяемая на внутреннем сопротивлении: \(P = I^2 r\) (1).

2) По графику ток короткого замыкания (при \(R = 0\)) равен \(I_{кз} = 3\) А: \(I_{кз} = \mathcal{E}/r\). По закону Ома для полной цепи при \(R = 4\) Ом ток \(I = 1{,}5\) А: \(I = \mathcal{E}/(R + r)\).

3) Решая совместно, получаем \(\mathcal{E} = 12\) В, \(r = 4\) Ом.

4) Подставляем в (1): \(P = (1{,}5)^2 \cdot 4 = 9\) Вт.

зад 34 Индуктивность по таблице тока (C5)

Электрические цепи › Колебательный контур и переменный токЭлектромагнитные колебания, колебательный контурСамоиндукция, энергия магнитного полясложность 5/10

В таблице приведены значения силы тока в идеальном колебательном контуре, состоящем из конденсатора и катушки индуктивности, измеренные с точностью до 1 мА в последовательные моменты времени. Амплитуда напряжения на конденсаторе \(U = 5{,}0\) В. Найдите значение индуктивности катушки.

\(t\), мкс0246810121416
\(I\), мА80560\(-56\)\(-80\)\(-56\)05680
▶ОтветСкрыть
Ответ

\(L \approx 0{,}16 \cdot 10^{-3}\) Гн \(= 160\) мкГн

▶РешениеСкрыть
Решение

1) Формула Томсона: \(T = 2\pi\sqrt{LC}\), т.е. \(T^2 = 4\pi^2 LC\).

2) Энергия конденсатора \(W = CU^2/2\) и энергия катушки \(W = LI^2/2\). Из закона сохранения энергии (максимальные энергии равны): \(LI_m^2/2 = CU_m^2/2\), откуда \(C = L I_m^2/U_m^2\).

3) Подставляя в формулу Томсона: \(T^2 = 4\pi^2 L \cdot L I_m^2/U_m^2\). Извлекая корень, получаем \(L = \dfrac{T U_m}{2\pi I_m}\).

4) По таблице период \(T = 16\) мкс, \(I_m = 80\) мА, \(U_m = 5\) В. Подставляя, получаем \(L \approx 0{,}16 \cdot 10^{-3}\) Гн \(= 160\) мкГн.

зад 35 Активность изотопа в крови (C6)

Атомная, ядерная и квантовая физика › Атом и ядроРадиоактивный распадсложность 4/10

Пациенту ввели внутривенно \(V_0 = 1\) см\(^3\) раствора, содержащего изотоп \(^{24}_{11}\mathrm{Na}\), общей активностью \(\alpha = 2000\) распадов в секунду. Период полураспада изотопа \(^{24}_{11}\mathrm{Na}\) равен \(T = 15{,}3\) ч. Какова активность такой же по объёму пробы крови пациента через \(t = 3\) ч 50 мин, если общий объём его крови \(V = 6\) л? Переходом ядер изотопа \(^{24}_{11}\mathrm{Na}\) из крови в другие ткани организма пренебречь.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(\approx 0{,}28\) расп/с

▶РешениеСкрыть
Решение

1) Закон радиоактивного распада: \(\alpha_1 = \alpha \cdot 2^{-t/T}\).

2) Здесь \(t = 230\) мин, \(T = 918\) мин: \(\alpha_1 = 2000 \cdot 2^{-230/918} \approx 1670\) расп/с.

3) Препарат равномерно растворился во всём объёме крови, поэтому активность пробы объёмом \(V_0\): \(\alpha_0 = \alpha_1 \cdot V_0/V = 1670 \cdot \dfrac{1\ \text{см}^3}{6000\ \text{см}^3} \approx 0{,}28\) расп/с.

Источник: ЕГЭ по физике 2012, реальный вариант, вариант 299 — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.