ЕГЭ 2013, досрочный период, вариант 1

Тело, брошенное вертикально вверх со скоростью \(\upsilon\), через некоторое время упало на поверхность Земли. Какой график соответствует зависимости модуля скорости тела от времени движения?

В инерциальной системе отсчёта сила \(\vec F\) сообщает телу массой \(m\) ускорение \(\vec a\). Ускорение тела массой \(2m\) под действием силы \(\frac{1}{2}\vec F\) в этой системе отсчёта равно

1) \(\vec a\)

2) \(\frac{1}{4}\vec a\)

3) \(2\vec a\)

4) \(4\vec a\)

Две звезды одинаковой массы \(m\) притягиваются друг к другу с силами, равными по модулю \(F\). Чему равен модуль сил притяжения между другими двумя звёздами, если расстояние между их центрами такое же, как и в первом случае, а массы звёзд равны \(2m\) и \(5m\)?

1) \(10F\)

2) \(25F\)

3) \(4F\)

4) \(7F\)

Мальчик массой 50 кг находится на тележке массой 50 кг, движущейся по гладкой горизонтальной дороге со скоростью 1 м/с. Каким станет модуль скорости тележки, если мальчик прыгнет с неё в направлении первоначальной скорости тележки со скоростью 2 м/с относительно дороги?

1) 2 м/с

2) 1,5 м/с

3) 0

4) 0,5 м/с

Искусственный спутник обращается вокруг Земли по вытянутой эллиптической орбите. Выберите верное утверждение о значениях кинетической энергии и полной механической энергии спутника.

1) Кинетическая энергия достигает максимального значения в точке максимального удаления от Земли, полная механическая энергия спутника неизменна.

2) Кинетическая и полная механическая энергия спутника достигают максимальных значений в точке минимального удаления от Земли.

3) Кинетическая энергия достигает максимального значения в точке минимального удаления от Земли, полная механическая энергия спутника неизменна.

4) Кинетическая и полная механическая энергия спутника достигают максимальных значений в точке максимального удаления от Земли.

При гармонических колебаниях пружинного маятника координата груза \[x(t) = A\sin\left(2\pi\frac{t}{T} + \varphi_0\right)\] изменяется с течением времени \(t\), как показано на рисунке. Период \(T\) и амплитуда колебаний \(A\) равны соответственно

1) \(T = 2\) с, \(A = 2\) см

2) \(T = 4\) с, \(A = 2\) см

3) \(T = 5\) с, \(A = 4\) см

4) \(T = 3\) с, \(A = 4\) см

Средняя кинетическая энергия поступательного теплового движения молекул разреженного газа увеличилась в 2 раза, а концентрация его молекул уменьшилась в 2 раза. При этом давление газа

1) увеличилось в 4 раза

2) увеличилось в 2 раза

3) уменьшилось в 4 раза

4) не изменилось

Зависимость давления идеального газа от температуры представлена на диаграмме \(p\)–\(T\) (см. рисунок). В какой из точек объём газа максимален? Масса газа в данном процессе постоянна.

1) \(A\)

2) \(B\)

3) \(C\)

4) \(D\)

Три металлических бруска привели в соприкосновение, как показано на рисунке. Стрелки указывают направление теплопередачи. Сравните температуры брусков перед их соприкосновением.

1) \(T_2 = T_1 > T_3\)

2) \(T_2 > T_1 = T_3\)

3) \(T_3 = T_2 > T_1\)

4) \(T_1 = T_3 > T_2\)

На рисунке приведён цикл, осуществляемый с одним молем идеального газа. Если \(U\) — внутренняя энергия газа, \(A\) — работа, совершаемая газом, \(Q\) — сообщённое газу количество теплоты, то условия \(\Delta U > 0\), \(A = 0\), \(Q > 0\) выполняются совместно на участке

1) \(AB\)

2) \(BC\)

3) \(CD\)

4) \(DA\)

По какой из стрелок 1–4 направлен вектор напряжённости \(\vec E\) электрического поля, созданного двумя разноимёнными неподвижными точечными зарядами в точке \(O\) (см. рисунок, \(q > 0\), точка \(O\) равноудалена от зарядов)?

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

На рисунке показана схема участка электрической цепи. По участку \(AB\) течёт постоянный ток \(I = 2\) А. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр, если сопротивление \(r = 1\) Ом?

1) 1 В

2) 2 В

3) 3 В

4) 0

Какой из перечисленных ниже процессов объясняется явлением электромагнитной индукции?

1) возникновение силы, действующей на заряженную частицу, помещённую в электрическое поле

2) возникновение разности потенциалов между концами разомкнутого металлического кольца при вдвигании в кольцо постоянного магнита

3) взаимное притяжение двух параллельных проводников с током, по которым ток протекает в одинаковом направлении

4) вылет электронов с поверхности металла при его нагревании

Как изменится период свободных электромагнитных колебаний в контуре, если воздушный промежуток между пластинами конденсатора заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью \(\varepsilon = 2\)?

1) уменьшится в \(\sqrt{2}\) раза

2) увеличится в 2 раза

3) увеличится в \(\sqrt{2}\) раза

4) уменьшится в 2 раза

Предмет находится на расстоянии 50 см от плоского зеркала. Каково будет расстояние между ним и его изображением, если предмет приблизить к зеркалу на 15 см?

1) 80 см

2) 60 см

3) 50 см

4) 70 см

Дифракционная решётка с периодом \(d\) освещается монохроматическим светом. На экране, установленном за решёткой параллельно ей, возникает дифракционная картина, состоящая из тёмных и светлых вертикальных полос. В первом опыте решётка освещается зелёным светом, во втором — синим, а в третьем — фиолетовым. Меняя решётки, добиваются того, чтобы расстояние между светлыми полосами во всех опытах стало одинаковым. Значения постоянной решётки \(d_1\), \(d_2\), \(d_3\) в первом, во втором и в третьем опытах соответственно удовлетворяют условиям

1) \(d_1 > d_2 > d_3\)

2) \(d_1 < d_2 < d_3\)

3) \(d_2 > d_1 > d_3\)

4) \(d_1 = d_2 = d_3\)

В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,5 эВ и стали освещать её светом частотой \(3\cdot10^{15}\) Гц. Затем интенсивность падающего на пластину света уменьшили в 2 раза, оставив неизменной частоту. В результате этого максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов

1) не изменилась

2) не определена, так как фотоэлектронов не будет

3) уменьшилась более чем в 2 раза

4) уменьшилась в 2 раза

Дан график изменения числа ядер находящегося в пробирке радиоактивного изотопа с течением времени.

Период полураспада этого изотопа

1) 1 месяц

2) 2 месяца

3) 4 месяца

4) 8 месяцев

Какое из приведённых уравнений ядерных реакций соответствует законам сохранения электрического заряда и массового числа?

1) \({}^{7}_{4}\mathrm{Be} + {}^{0}_{-1}e \to {}^{7}_{3}\mathrm{Li} + \nu_e\)

2) \({}^{7}_{4}\mathrm{Be} + {}^{0}_{-1}e \to {}^{7}_{3}\mathrm{Li} + {}^{1}_{1}\mathrm{H} + \nu_e\)

3) \({}^{7}_{4}\mathrm{Be} + {}^{0}_{-1}e \to {}^{7}_{5}\mathrm{B} + \nu_e\)

4) \({}^{7}_{4}\mathrm{Be} + {}^{0}_{-1}e \to {}^{6}_{4}\mathrm{Be} + {}^{1}_{0}\mathrm{n} + \nu_e\)

Вынутая из печи стальная деталь остывает. В таблице приведены результаты измерения температуры детали через каждые 1–2 минуты.

Погрешности измерения температуры и времени соответственно равны 50 °С и 10 с. Какой из графиков построен правильно с учётом всех результатов измерений и их погрешностей?

Массивный груз, покоящийся на горизонтальной опоре, привязан к лёгкой нерастяжимой верёвке, перекинутой через идеальный блок. К верёвке прикладывают постоянную силу \(\vec F\), направленную под углом \(\alpha = 30^\circ\) к горизонту (см. рисунок). Зависимость модуля ускорения груза от модуля силы \(F\) представлена на графике. Чему равна масса груза?

1) 1,2 кг

2) 0,3 кг

3) 0,6 кг

4) 6 кг

С вершины наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением брусок массой \(m\) (см. рисунок). Как изменятся время движения, ускорение бруска и сила трения, действующая на брусок, если с той же наклонной плоскости будет скользить брусок из того же материала массой \(2m\)?

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.

На рисунке показан процесс изменения состояния одного моля одноатомного идеального газа (\(U\) — внутренняя энергия газа; \(V\) — занимаемый им объём). Как изменяется в ходе этого процесса абсолютная температура, давление и теплоёмкость газа? 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.

Установите соответствие между формулами для вычисления физических величин в схемах постоянного тока и названиями этих величин. В формулах использованы обозначения: \(I\) — сила тока; \(U\) — напряжение; \(R\) — сопротивление резистора. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Формулы:

А) \(\dfrac{U}{R}\)

Б) \(I^2R\)

Физические величины:

1) мощность тока, выделяющаяся на резисторе

2) напряжение на резисторе

3) сила тока через резистор

4) заряд, протекший через резистор

Два пластилиновых шарика массами \(m\) и \(2m\) находятся на горизонтальном гладком столе. Первый из них движется ко второму со скоростью \(\vec\upsilon\), а второй покоится относительно стола. Укажите формулы, по которым можно рассчитать модули изменения скоростей шариков в результате их абсолютно неупругого удара. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Физические величины:

А) модуль изменения скорости первого шарика

Б) модуль изменения скорости второго шарика

Формулы:

1) \(|\Delta\vec\upsilon| = 2\upsilon\)

2) \(|\Delta\vec\upsilon| = \frac{1}{3}\upsilon\)

3) \(|\Delta\vec\upsilon| = 3\upsilon\)

4) \(|\Delta\vec\upsilon| = \frac{2}{3}\upsilon\)

Мимо остановки по прямой улице проезжает грузовик со скоростью 10 м/с. Через 5 с от остановки вдогонку грузовику отъезжает мотоциклист, движущийся с ускорением \(3\) м/с\(^2\). Сколько времени потребуется мотоциклисту, чтобы догнать грузовик?

1) 7,5 с

2) 5 с

3) 15 с

4) 10 с

При проведении эксперимента по измерению удельной теплоёмкости вещества металлический цилиндр массой 0,15 кг был вынут из кипящей воды и опущен в воду, имеющую температуру 20 °С. Масса холодной воды 0,1 кг. После установления теплового равновесия температура металла и воды стала равной 30 °С. Чему равна удельная теплоёмкость вещества, из которого сделан цилиндр? Теплоёмкостью калориметра пренебречь.

1) 2100 Дж/(кг·К)

2) 900 Дж/(кг·К)

3) 400 Дж/(кг·К)

4) 200 Дж/(кг·К)

В однородное электрическое поле со скоростью \(0{,}5\cdot10^7\) м/с влетает электрон и движется по направлению линий напряжённости поля. Какое расстояние пролетит электрон до полной потери скорости, если модуль напряжённости поля равен 600 В/м?

1) 12 см

2) 15,6 см

3) 24 см

4) 6 см

Линза с фокусным расстоянием \(F = 0{,}3\) м даёт на экране изображение предмета, увеличенное в 3 раза. Каково расстояние от линзы до изображения?

1) 0,9 м

2) 0,3 м

3) 1,2 м

4) 0,6 м

Катушка, обладающая индуктивностью \(L\), соединена с источником питания с ЭДС \(\mathcal{E}\) и двумя одинаковыми резисторами \(R\). Электрическая схема соединения изображена на рис. 1. В начальный момент ключ в цепи замкнут. В момент времени \(t = 0\) ключ размыкают, что приводит к изменениям силы тока, регистрируемым амперметром, как показано на рис. 2. Основываясь на известных физических законах, объясните, почему при размыкании ключа сила тока в цепи плавно уменьшается, приближаясь к значению \(I_1\). Определите значение силы тока \(I_1\). Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

К одному концу лёгкой пружины жёсткостью \(k = 100\) Н/м прикреплён груз массой \(m = 1\) кг, лежащий на горизонтальной плоскости, другой конец пружины закреплён неподвижно (см. рисунок). Коэффициент трения груза по плоскости \(\mu = 0{,}2\). Груз смещают по горизонтали, растягивая пружину на величину \(d\), затем отпускают с начальной скоростью, равной нулю. Найдите максимальное значение \(d\), при котором груз движется в одном направлении и затем останавливается в положении, в котором пружина уже сжата.

В сосуде объёмом \(V = 0{,}02\) м\(^3\) с жёсткими стенками находится одноатомный газ при атмосферном давлении. В крышке сосуда имеется отверстие площадью \(s = 2\cdot10^{-4}\) м\(^2\), заткнутое пробкой. Максимальная сила трения покоя \(F\) пробки о края отверстия равна 100 Н. Определите максимальное количество теплоты, которое можно передать газу, чтобы пробка ещё не выскочила из отверстия. Газ считайте идеальным.

В схеме, показанной на рисунке, ключ К долгое время находился в положении 1. В момент \(t_0 = 0\) ключ перевели в положение 2. Какое количество теплоты \(Q\) выделится на резисторе \(R = 100\) кОм к моменту \(t > 0\), когда сила тока в цепи \(I = 0{,}1\) мА? ЭДС батареи \(E = 15\) В, её внутреннее сопротивление \(r = 30\) Ом, ёмкость конденсатора \(C = 0{,}4\) мкФ. Потерями на электромагнитное излучение пренебречь.

В постоянном магнитном поле с индукцией \(B_0\) заряженная частица движется по окружности радиусом \(R_0\). Когда индукцию магнитного поля стали медленно увеличивать, обнаружилось, что скорость частицы изменяется так, что её кинетическая энергия прямо пропорциональна индукции поля. Чему будет равен радиус орбиты в магнитном поле с индукцией \(B\)?

Электрон, движущийся со скоростью \(\upsilon = 2\cdot10^6\) м/с, сталкивается с покоящимся протоном, образуя атом водорода в состоянии с энергией \(E_n\) (\(n = 2\)). В процессе образования атома излучается фотон. Найдите частоту \(\nu\) этого фотона, пренебрегая кинетической энергией атома. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой \[E_n = -\frac{13{,}6}{n^2}\ \text{эВ, где } n = 1, 2, 3, \dots\]

Источник: ЕГЭ по физике 2013, досрочный период, вариант 1 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.