зад 1 Относительная скорость (A1)
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
2) 70 км/ч
зад 2 Скорость падающего предмета (A2)
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
4) 50 м/с
зад 3 Жёсткость пружины (A3)
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
3) \(1{,}5\,k_1\)
зад 4 Импульс после столкновения (A4)
Одинаковые шары движутся со скоростями, показанными на рисунке, и сталкиваются. Как будет направлен суммарный импульс шаров после столкновения, если \(v_1 = v_2 \cdot \sqrt{2}\)?

Варианты ответа (направления):
1)

2)

3)

4)

▶ОтветСкрыть
2)
зад 5 Кинетическая энергия (A5)
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
4) 256 Дж
зад 6 Стопка пластинок в воде (A6)
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?

1) \(h/4\)
2) \(h/2\)
3) \(h\)
4) \(h/3\)
▶ОтветСкрыть
3) \(h\)
зад 7 Агрегатное состояние (A7)
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
2) только в газообразном
зад 8 Давление идеального газа (A8)
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
2) уменьшилось в 2 раза
зад 9 Насыщенный пар при охлаждении (A9)
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?

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
1) на участке 1 пар ненасыщенный, а на участке 2 — насыщенный
зад 10 Внутренняя энергия газа (A10)
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

1) увеличилась в 1,5 раза
2) уменьшилась в 1,5 раза
3) уменьшилась в 3 раза
4) увеличилась в 3 раза
▶ОтветСкрыть
4) увеличилась в 3 раза
зад 11 Потенциалы на металле (A11)
Полому металлическому телу на изолирующей подставке (см. рисунок) сообщён положительный заряд. Каково соотношение между потенциалами точек А и В?

1) \(\varphi_А < \varphi_В\)
2) \(\varphi_А > \varphi_В\)
3) \(\varphi_А = \varphi_В\)
4) \(\varphi_А > 0\), \(\varphi_В = 0\)
▶ОтветСкрыть
3) \(\varphi_А = \varphi_В\)
зад 12 Напряжение на резисторе (A12)
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

1) 24 В
2) 12 В
3) 8 В
4) 4 В
▶ОтветСкрыть
3) 8 В
зад 13 Магнитное поле витка (A13)
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

1) горизонтально вправо
2) вертикально вниз
3) горизонтально влево
4) вертикально вверх
▶ОтветСкрыть
3) горизонтально влево
зад 14 Заряд в колебательном контуре (A14)
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
3) \(0\)
зад 15 Показатели преломления (A15)
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:

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
4) \(n_1 < n_2 < n_3\)
зад 16 Окраска плёнки (A16)
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
1) смещаться к синей области спектра
зад 17 График фотоэффекта (A17)
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?

▶ОтветСкрыть
4
зад 18 Ядро-предшественник (A18)
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
1) полония \(^{215}_{84}\mathrm{Po}\)
зад 19 Период полураспада (A19)
Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер некоторого изотопа от времени. Каков период полураспада этого изотопа?

1) 5 минут
2) 10 минут
3) 20 минут
4) 15 минут
▶ОтветСкрыть
1) 5 минут
зад 20 Толщина листа (A20)
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
4) \((0{,}100 \pm 0{,}002)\) мм
зад 21 Масса воды в чайнике (A21)
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?

1) 1,2 л
2) 2,0 л
3) 0,8 л
4) 1,6 л
▶ОтветСкрыть
1) 1,2 л
зад 22 Рычаг с грузом (A22)
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

1) 0,8 м
2) 1,0 м
3) 2,0 м
4) 1,5 м
▶ОтветСкрыть
2) 1,0 м
зад 23 Температура калориметра (A23)
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
2) 0 °C
зад 24 Отношение сил Кулона (A24)
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 \(F_2/F_1\).

1) 0,75
2) 0,60
3) 0,36
4) 1,33
▶ОтветСкрыть
3) 0,36
зад 25 Запирающее напряжение (A25)
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
2) \(3U_0\)
зад 26 Пружинный маятник (B1)
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 пружины | Б) Кинетическая энергия груза | В) Потенциальная энергия груза в поле тяжести |
зад 27 Смесь газов (B2)
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 газа | Б) Парциальное давление второго газа | В) Давление смеси в сосуде |
зад 28 Движение бруска по наклонной (B3)
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 времени | 1) \(l = At^2\), где \(A = 0{,}8\) м/с\(^2\) |
| Б) зависимость модуля скорости бруска от пройденного пути | 2) \(l = Bt^2\), 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 |
| А | Б |
зад 29 Скорость света в воздухе (B4)
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 воздухе | 1) \(\lambda\nu\) |
| Б) длина световой волны в воде | 2) \(\lambda n\) |
| 3) \(\lambda\nu n\) | |
| 4) \(\lambda n/\nu\) |
| А | Б |
зад 30 Изотерма с водой и паром (C1)
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.

▶РешениеСкрыть
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)
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.

▶ОтветСкрыть
\(m \approx 70\) г
▶РешениеСкрыть
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)
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
\(x = 10\) см
▶РешениеСкрыть
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)
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.


▶ОтветСкрыть
\(P = 9\) Вт
▶РешениеСкрыть
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)
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.
| \(t\), мкс | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 |
| \(I\), мА | 80 | 56 | 0 | \(-56\) | \(-80\) | \(-56\) | 0 | 56 | 80 |
▶ОтветСкрыть
\(L \approx 0{,}16 \cdot 10^{-3}\) Гн \(= 160\) мкГн
▶РешениеСкрыть
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)
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
\(\approx 0{,}28\) расп/с
▶РешениеСкрыть
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.