ЕГЭ 2013, досрочный период, вариант 2

Мяч, упав с некоторой высоты из состояния покоя, ударился о Землю и подпрыгнул вверх на такую же высоту. Какой график соответствует зависимости модуля скорости мяча от времени?

В инерциальной системе отсчёта сила \(\vec F\) сообщает телу массой \(m\) ускорение \(\vec a\). Под действием какой силы в этой системе отсчёта тело массой \(\dfrac{m}{3}\) будет иметь ускорение \(2\vec a\)?

1. [1)] \(\dfrac{1}{6}\vec F\)  2) \(\dfrac{2}{3}\vec F\)  3) \(\dfrac{3}{2}\vec F\)  4) \(6\vec F\)

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 \(3m\)?

1. [1)] \(9F\)  2) \(6F\)  3) \(4F\)  4) \(5F\)

Мальчик массой 50 кг находится на тележке массой 50 кг, движущейся слева направо по гладкой горизонтальной дороге со скоростью 1 м/с. Какими станут модуль и направление скорости тележки, если мальчик прыгнет с неё в направлении первоначальной скорости тележки со скоростью 3 м/с относительно дороги?

1. [1)] 1 м/с, влево  2) 2 м/с, вправо  3) 0  4) 0,5 м/с, влево

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

1. [1)] Потенциальная энергия достигает минимального значения в точке максимального удаления от Земли, полная механическая энергия спутника неизменна.

2. [2)] Потенциальная и полная механическая энергия спутника достигают минимальных значений в точке минимального удаления от Земли.

3. [3)] Потенциальная и полная механическая энергия спутника достигают минимальных значений в точке максимального удаления от Земли.

4. [4)] Потенциальная энергия достигает минимального значения в точке минимального удаления от Земли, полная механическая энергия спутника неизменна.

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

1. [1)] \(T = 7\) с, \(A = 2\) см  2) \(T = 4\) с, \(A = 4\) см  3) \(T = 6\) с, \(A = 2\) см  4) \(T = 9\) с, \(A = 4\) см

В результате нагревания и сжатия идеального одноатомного газа его давление увеличилось в 3 раза, а концентрация его молекул увеличилась в 2 раза. Как изменилась средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа?

1. [1)] увеличилась в 3 раза  2) увеличилась в 6 раз  3) увеличилась в 2 раза  4) увеличилась в 1,5 раза

На \(pT\)-диаграмме изображена зависимость давления идеального газа от температуры (см. рисунок). Какому состоянию газа из четырёх (\(A\), \(B\), \(C\), \(D\)) соответствует наименьший объём? Массу газа считать неизменной.

1. [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. [1)] \(T_1 > T_2 > T_3\)  2) \(T_3 > T_1 > T_2\)  3) \(T_3 > T_2 > T_1\)  4) \(T_2 > T_1 > T_3\)

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. [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)] 1  2) 2  3) 3  4) 4

На рисунке показана схема участка электрической цепи. По участку \(AB\) течёт постоянный ток \(I = 6\) А. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр, если сопротивление \(r = 1\) Ом?

1. [1)] 1 В  2) 2 В  3) 3 В  4) 0

Какой из перечисленных ниже процессов объясняется явлением электромагнитной индукции?

1. [1)] отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током

2. [2)] взаимное притяжение двух параллельных проводников с сонаправленными токами

3. [3)] возникновение тока в металлической рамке, вращающейся в постоянном магнитном поле

4. [4)] выбивание электрона из поверхности металла при освещении его светом

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

1. [1)] уменьшится в 2 раза  2) уменьшится в \(\sqrt{2}\) раза  3) увеличится в \(\sqrt{2}\) раза  4) увеличится в 2 раза

Предмет находится на расстоянии 40 см от плоского зеркала. Каково будет расстояние между ним и его изображением, если предмет удалить от зеркала ещё на 25 см?

1. [1)] 90 см  2) 65 см  3) 130 см  4) 50 см

Дифракционная решётка с расстоянием между штрихами \(d\) 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 красным светом, во втором – жёлтым, а в третьем – фиолетовым. Используя решётки с различными \(d\), 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. [1)] \(d_1 > d_2 > d_3\)  2) \(d_2 > d_1 > d_3\)  3) \(d_1 = d_2 = d_3\)  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 \(3\cdot10^{14}\) Гц. Затем интенсивность падающей на пластину световой волны уменьшили в 2 раза, оставив неизменной её частоту. При этом максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов

1. [1)] сохранила своё первоначальное положительное значение

2. [2)] уменьшилась более чем в 2 раза

3. [3)] не определена, так как фотоэлектронов не будет

4. [4)] уменьшилась в 2 раза

На рисунке показан график изменения массы находящегося в пробирке радиоактивного изотопа с течением времени. Период полураспада этого изотопа равен

1. [1)] 1 мес.  2) 2 мес.  3) 3 мес.  4) 4 мес.

Какое из приведённых уравнений ядерных реакций противоречит закону сохранения электрического заряда?

1. [1)] \({}^{14}_{6}\text{C}\to{}^{14}_{7}\text{N}+{}^{0}_{-1}e+\tilde{\nu}_e\)

2. [2)] \({}^{13}_{7}\text{N}\to{}^{13}_{6}\text{C}+{}^{0}_{-1}e+\tilde{\nu}_e\)

3. [3)] \({}^{7}_{4}\text{Be}+{}^{0}_{-1}e\to{}^{7}_{3}\text{Li}+\nu_e\)

4. [4)] \({}^{8}_{3}\text{Li}\to{}^{8}_{4}\text{Be}+{}^{0}_{-1}e+\tilde{\nu}_e\)

Банку с горячей водой поставили в миску с холодной водой и через равные промежутки времени измеряли значения температуры холодной воды. Погрешности измерения температуры и времени соответственно равны \(2\,^\circ\)C и 10 с. Результаты измерений представлены в таблице.

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)] 3 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 изменится время движения, ускорение бруска и сила трения, действующая на брусок, если с той же наклонной плоскости будет скользить брусок из того же материала массой \(\dfrac{m}{2}\)?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. [1)] увеличится

2. [2)] уменьшится

3. [3)] не изменится

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 давление, абсолютная температура и теплоёмкость газа?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. [1)] увеличивается

2. [2)] уменьшается

3. [3)] не изменяется

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.

Два пластилиновых шарика массами \(2m\) и \(m\) 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.

Мимо остановки по прямой улице проезжает грузовик со скоростью 10 м/с. Через 5 с от остановки вдогонку грузовику отъезжает мотоциклист, движущийся с постоянным ускорением, и догоняет грузовик на расстоянии 150 м от остановки. Чему равно ускорение мотоцикла?

1. [1)] 1 м/с\(^2\)  2) 2,5 м/с\(^2\)  3) 2 м/с\(^2\)  4) 3 м/с\(^2\)

Тело массой 800 г, нагретое до температуры 100 °С, опустили в калориметр, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра и воды равна 30 °С. После установления теплового равновесия температура тела и воды в калориметре 37 °С. Определите удельную теплоёмкость вещества исследуемого тела. Теплоёмкостью калориметра пренебречь.

1. [1)] 117 Дж/(кг·К)  2) 400 Дж/(кг·К)  3) 234 Дж/(кг·К)  4) 640 Дж/(кг·К)

В однородное электрическое поле влетает со скоростью \(0{,}5\cdot10^7\) м/с электрон и движется по направлению линий напряжённости поля. Какое расстояние пролетит электрон до полной потери скорости, если модуль напряжённости поля равен 300 В/м?

1. [1)] 6 см  2) 24 см  3) 48 см  4) 12 см

Линза с фокусным расстоянием \(F = 0{,}1\) м даёт на экране изображение предмета, увеличенное в 6 раз. Каково расстояние от линзы до изображения?

1. [1)] 0,7 м  2) 1,7 м  3) 0,2 м  4) 0,5 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 разомкнут. В момент времени \(t = 0\) ключ замыкают, что приводит к изменениям силы тока, регистрируемым амперметром, как показано на рис. 2.

Основываясь на известных физических законах, объясните, почему при замыкании ключа сила тока плавно увеличивается до некоторого нового значения \(I_1\). 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). Груз смещают по горизонтали, растягивая пружину, затем отпускают с начальной скоростью, равной нулю. Груз движется в одном направлении и затем останавливается в положении, в котором пружина уже сжата. Максимальное растяжение пружины, при котором груз движется таким образом, равно \(d = 15\) см. Найдите коэффициент трения \(\mu\) груза по плоскости.

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. Пробка выскакивает, если газу передать количество теплоты не менее 15 кДж. Определите максимальную силу трения покоя \(F\) пробки о края отверстия. Газ считайте идеальным.

В схеме, показанной на рисунке, ключ \(K\) долгое время находился в положении 1. В момент \(t_0 = 0\) ключ перевели в положение 2. К моменту \(t > 0\) на резисторе \(R = 100\) кОм выделилось количество теплоты \(Q = 25\) мкДж. Чему равна сила тока \(I\) в цепи в этот момент? 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 заряженная частица движется по окружности. Когда индукцию магнитного поля стали медленно увеличивать, обнаружилось, что скорость частицы увеличивается так, что её кинетическая энергия прямо пропорциональна индукции поля. Найдите частоту обращения частицы с энергией \(E\), если частота обращения частицы с энергией \(E_0\) равна \(\nu_0\).

Электрон, движущийся со скоростью \(\upsilon = 1{,}5\cdot10^6\) м/с, сталкивается с покоящимся протоном, образуя атом водорода в состоянии с энергией \(E_n\) (\(n = 3\)). В процессе образования атома излучается фотон. Найдите длину волны \(\lambda\) этого фотона, пренебрегая кинетической энергией атома. Уровни энергии электрона в атоме водорода задаются формулой \(E_n = -\dfrac{13{,}6}{n^2}\) эВ, где \(n = 1, 2, 3, \ldots\)

Источник: ЕГЭ по физике 2013, досрочный период, вариант 2 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.