зад 1 График координаты
На рисунке представлен график зависимости координаты \(x\) велосипедиста от времени \(t\). На каком интервале времени проекция скорости велосипедиста на ось \(Ox\) \(\upsilon_x = 5\) м/с?

1) от 10 до 30 с
2) от 50 до 70 с
3) от 30 до 50 с
4) от 0 до 10 с
зад 2 Центростремительное ускорение
Груз, подвешенный на нити длиной 2 м, отведён в сторону и отпущен. Нижнюю точку траектории он проходит со скоростью 1,4 м/с. Центростремительное ускорение груза в нижней точке траектории примерно равно
1) 1 м/с\(^2\)
2) 2 м/с\(^2\)
3) 3 м/с\(^2\)
4) 4 м/с\(^2\)
зад 3 Деформация пружин
Тело массой \(m\) висит на пружине жёсткости \(k\). Если на пружину с вдвое большей жёсткостью подвесить тело с вдвое меньшей массой, то деформация второй пружины будет
1) в 4 раза больше, чем у первой пружины
2) в 4 раза меньше, чем у первой пружины
3) такой же, как у первой пружины
4) в 2 раза меньше, чем у первой пружины
зад 4 Импульс шаров
Шары движутся со скоростями, показанными на рисунке, и сталкиваются. Как будет направлен суммарный импульс шаров после столкновения, если удар абсолютно упругий?

1) \(\rightarrow\)
2)
3)
4) \(\uparrow\)
зад 5 Работа силы тяжести
Лыжник поднимается на подъёмнике на вершину горы и затем скатывается по склону горы вниз. При этом модуль работы силы тяжести, действующей на лыжника,
1) одинаковый на обоих участках пути
2) больше при движении на подъёмнике
3) зависит от угла крутизны склона
4) больше при движении по склону горы
зад 6 Период пружинного маятника
Как надо изменить жёсткость пружины маятника, чтобы уменьшить период его колебаний в 2 раза?
1) увеличить в 4 раза
2) увеличить в 2 раза
3) уменьшить в 4 раза
4) уменьшить в 2 раза
зад 7 Нагревание кристалла
В процессе нагревания кристаллического тела при температурах, далёких от температуры его плавления, почти вся поступающая энергия идёт на
1) расширение атомов вещества
2) постепенное разрушение кристаллической решётки
3) постепенное расширение вещества
4) увеличение энергии движения атомов в узлах кристаллической решётки
зад 8 Изменение объёма газа
В сосуде находится некоторое количество идеального газа. Как изменится объём газа, если он перейдёт из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок)?

1) \(V_2 = \dfrac{8}{3}V_1\)
2) \(V_2 = 8V_1\)
3) \(V_2 = V_1\)
4) \(V_2 = \dfrac{4}{3}V_1\)
зад 9 Пар под поршнем
В сосуде под поршнем находятся только пары воды. Поршень медленно опускают, уменьшая объём сосуда. Температура в сосуде поддерживается постоянной. На рисунке показан график изменения со временем концентрации \(n\) молекул паров воды внутри сосуда. Какое утверждение можно считать правильным?

1) на участке 1 пар насыщенный, а на участке 2 ненасыщенный
2) на обоих участках пар ненасыщенный
3) на участке 1 пар ненасыщенный, а на участке 2 насыщенный
4) на обоих участках пар насыщенный
зад 10 Нагревание цилиндров
Алюминиевому и железному цилиндрам одинаковой массы сообщили одинаковое количество теплоты. Воспользовавшись таблицами, приведёнными на стр. 2, определите примерное отношение изменений температур этих цилиндров \(\dfrac{\Delta t_{\text{Fe}}}{\Delta t_{\text{Al}}}\).
1) 0,5
2) 2
3) 3
4) 0,15
зад 11 Заряженные шарики на нитях
На двух одинаковых по длине шёлковых нитях, закреплённых в одной точке, подвешены два одинаковых шарика, заряженных одноимённым зарядом. Заряд первого шарика в 2 раза больше заряда второго. Какое из утверждений правильно?
1) Угол отклонения нити первого шарика в 2 раза меньше угла отклонения второго.
2) Угол отклонения нити первого шарика в 2 раза больше угла отклонения второго.
3) Угол отклонения нити первого шарика в 4 раза больше угла отклонения второго.
4) Углы отклонения нитей шариков одинаковы.
зад 12 Сила тока по графику
По проводнику течёт постоянный электрический ток. Величина заряда, проходящего через проводник, растёт с течением времени согласно графику, представленному на рисунке. Сила тока в проводнике равна

1) 0,67 А
2) 96 А
3) 1,5 А
4) 48 А
зад 13 Индукция полей двух проводников
Два параллельных длинных проводника с токами \(I_1\) и \(I_2\) расположены перпендикулярно плоскости чертежа (см. рисунок). Векторы \(\vec B_1\) и \(\vec B_2\) индукции магнитных полей, создаваемых этими проводниками в точке \(A\), направлены в плоскости чертежа следующим образом:

1) \(\vec B_1\) — вниз; \(\vec B_2\) — вниз
2) \(\vec B_1\) — вверх; \(\vec B_2\) — вниз
3) \(\vec B_1\) — вниз; \(\vec B_2\) — вверх
4) \(\vec B_1\) — вверх; \(\vec B_2\) — вверх
зад 14 Магнитный поток
Линии индукции однородного магнитного поля пронизывают рамку площадью 0,6 м\(^2\) под углом 30° к её поверхности, создавая магнитный поток, равный 0,3 Вб. Чему равен модуль вектора индукции магнитного поля?
1) 4 Тл
2) 0,5 Тл
3) 1 Тл
4) 2 Тл
зад 15 Ход луча в призме
Ученик выполнил задание «Нарисовать ход луча, падающего из воздуха перпендикулярно поверхности стеклянной призмы треугольного сечения» (см. рисунок). При построении он

1) ошибся при изображении хода луча только при переходе из стекла в воздух
2) правильно изобразил ход луча на обеих гранях призмы
3) ошибся при изображении хода луча только при переходе из воздуха в стекло
4) ошибся при изображении хода луча на обеих гранях призмы
зад 16 Последовательность цветов
При освещении одной и той же дифракционной решётки монохроматическим светом на экране, установленном за ней, возникает дифракционная картина, состоящая из светлых линий на тёмном фоне. В первом опыте расстояние между светлыми линиями оказалось больше, чем во втором, а во втором — больше, чем в третьем. В каком из ответов правильно указана последовательность цветов монохроматического света, которым освещалась решётка?
1) 1 — жёлтый, 2 — синий, 3 — красный
2) 1 — красный, 2 — синий, 3 — жёлтый
3) 1 — красный, 2 — жёлтый, 3 — синий
4) 1 — синий, 2 — жёлтый, 3 — красный
зад 17 Электроны в атоме магния
На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д.И. Менделеева.

Укажите число электронов в атоме Mg.
1) 12
2) 2
3) 8
4) 24
зад 18 Спектры поглощения газа
На рисунке приведены спектр поглощения неизвестного газа и спектры поглощения атомарных паров известных элементов. По виду спектров можно утверждать, что неизвестный газ содержит атомы

1) только азота (N)
2) азота (N), магния (Mg) и другого неизвестного вещества
3) только магния (Mg)
4) только магния (Mg) и азота (N)
зад 19 График распада урана
Ядра урана \(^{235}_{92}\)U испытывают \(\alpha\)-распад с периодом полураспада \(7\cdot 10^8\) лет. В момент начала наблюдения в образце содержится \(8\cdot 10^{20}\) ядер урана. Через какую из точек, кроме точки \(A\), пройдёт график зависимости от времени числа ядер радиоактивного урана в образце?

1) \(B\)
2) \(C\)
3) \(E\)
4) \(D\)
зад 20 Пара маятников
Необходимо экспериментально обнаружить зависимость периода малых колебаний маятника от массы, подвешенного к нити груза. Какую пару маятников нужно использовать для такой проверки?

зад 21 Сила тока по графику напряжения
На графике представлены результаты измерения напряжения на концах участка \(AB\) цепи постоянного тока, состоящего из двух последовательно соединённых резисторов, при различных значениях сопротивления резистора \(R_2\) и неизменной силе тока \(I\) (см. рисунок). С учётом погрешностей измерений (\(\Delta R = \pm 1\) Ом; \(\Delta U = \pm 0,2\) В) найдите силу тока в цепи.


1) 120 мА
2) 20 мА
3) 35 мА
4) 50 мА
зад 22 Время полёта камня
Камень, брошенный с поверхности земли почти вертикально вверх, упал со скоростью 15 м/с на крышу дома, находящуюся на высоте 20 м. Найдите время полёта камня. Сопротивление воздуха не учитывать.
1) 1 с
2) 2 с
3) 1,33 с
4) 4 с
зад 23 Вода и пар при изотермическом расширении
В сосуде под поршнем при температуре 100 ºС находится 2 г водяного пара и такое же количество воды. Не изменяя температуры, объём сосуда увеличили в 3 раза. Определите массу воды, перешедшей при этом в пар.
1) 1 г
2) 2 г
3) 1,5 г
4) 0,5 г
зад 24 Напряжённость в точке между зарядами
Два точечных отрицательных заряда: \(q_1 = -20\) нКл и \(q_2 = -40\) нКл находятся в вакууме на расстоянии \(L = 1,5\) м друг от друга. Определите величину напряжённости электрического поля этих зарядов в точке \(A\), расположенной на прямой, соединяющей заряды, на одинаковом расстоянии от обоих зарядов.

1) 125 Н/Кл
2) 320 Н/Кл
3) 160 Н/Кл
4) 640 Н/Кл
зад 25 Длина волны при фотоэффекте
Красная граница фотоэффекта для калия \(\lambda = 0,62\) мкм. Какова длина волны света, падающего на калиевый фотокатод, если максимальная скорость фотоэлектронов \(\upsilon = 580\) км/с?
1) 0,51 мкм
2) 0,33 мкм
3) 0,62 мкм
4) 0,42 мкм
зад 26 Импульс силы и ускорение
На тело массой \(m\), поступательно движущееся в инерциальной системе отсчёта, действует постоянная равнодействующая сила \(\vec F\) в течение времени \(\Delta t\). Если действующая на тело сила увеличится, то как изменятся модуль импульса силы, модуль ускорения тела и модуль изменения импульса тела в течение того же промежутка времени \(\Delta t\)?
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.
| Модуль импульса равнодействующей силы | Модуль ускорения тела | Модуль изменения импульса тела |
зад 27 Цепь с источником
Неразветвлённая электрическая цепь состоит из источника постоянного напряжения и внешнего сопротивления. Как изменятся при уменьшении внутреннего сопротивления источника следующие величины: сила тока во внешней цепи; мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении, и электродвижущая сила источника?
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.
| Сила тока во внешней цепи | Мощность, выделяющаяся на внешнем сопротивлении | Электродвижущая сила источника |
зад 28 Идеальный тепловой двигатель
Температура нагревателя идеального теплового двигателя, работающего по циклу Карно, равна \(T_1\), а температура холодильника равна \(T_2\). За цикл двигатель совершает работу, равную \(A\). 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.
А) КПД двигателя
Б) количество теплоты, получаемое двигателем за цикл от нагревателя
1) \(\dfrac{T_1 - T_2}{T_2}\)
2) \(1 - \dfrac{T_2}{T_1}\)
3) \(\dfrac{AT_1}{T_1 - T_2}\)
4) \(\dfrac{AT_2}{T_1 - T_2}\)
| А | Б |
зад 29 Движение частицы в полях
В первой экспериментальной установке положительно заряженная частица влетает в однородное электрическое поле так, что вектор скорости \(\vec\upsilon_0\) перпендикулярен вектору напряжённости поля \(\vec E\) (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор скорости \(\vec\upsilon_0\) такой же частицы перпендикулярен индукции магнитного поля \(\vec B\) (рис. 2). Установите соответствие между экспериментальной установкой и траекторией движения частицы в ней. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) в первой установке
Б) во второй установке
1) прямая линия
2) окружность
3) спираль
4) парабола
| А | Б |
зад 30 Конденсаторы и вспышка лампы
Два плоских воздушных конденсатора подключены к одинаковым источникам постоянного напряжения и одинаковым лампам, как показано на рисунках а и б. Конденсаторы имеют одинаковую площадь пластин, но различаются расстоянием между пластинами. В некоторый момент времени ключи К в обеих схемах переводят из положения 1 в положение 2. Опираясь на законы электродинамики, объясните, в каком из приведённых опытов при переключении ключа лампа вспыхнет ярче. Сопротивлением соединяющих проводов пренебречь.


▶ОтветСкрыть
В схеме на рис. б лампа вспыхнет ярче.
▶РешениеСкрыть
1. Конденсатор, подключённый к источнику постоянного напряжения, заряжается и накапливает энергию \(W = \dfrac{CU^2}{2}\).
2. Ёмкость плоского воздушного конденсатора \(C = \dfrac{\varepsilon_0 S}{d}\). У конденсатора на рис. а расстояние между пластинами \(d\) больше, чем у конденсатора на рис. б, следовательно, его ёмкость меньше: \(C_1 < C_2\), а значит, и накопленная энергия меньше: \(W_1 < W_2\).
3. При переводе ключей в положение 2 конденсаторы отключают от источников и соединяют с лампами, через лампы кратковременно течёт ток. Энергия электрического поля конденсатора выделяется в лампе в виде световой энергии, что приводит к кратковременной вспышке. Так как энергия конденсатора \(C_2\) больше, при переключении ключа лампа в схеме на рис. б вспыхнет ярче.
Ответ: лампа в схеме на рис. б вспыхнет ярче.
зад 31 Высота старта гонщика
При выполнении трюка «Летающий велосипедист» гонщик движется по гладкому трамплину под действием силы тяжести, начиная движение из состояния покоя с некоторой высоты (см. рисунок). На краю трамплина скорость гонщика направлена под углом \(\alpha = 60^\circ\) к горизонту. Пролетев по воздуху, он приземлился на горизонтальный стол на той же высоте, что и край трамплина. Дальность полёта гонщика равна \(S\). На какой высоте \(H\) над краем трамплина находится стартовая точка?

▶ОтветСкрыть
\(H = \dfrac{S}{\sqrt{3}}\)
▶РешениеСкрыть
Модель гонщика — материальная точка. Считаем полёт свободным падением с начальной скоростью \(\upsilon\), направленной под углом \(\alpha\) к горизонту. Дальность полёта при этом \(S = \upsilon t \cos\alpha\), время полёта \(t = \dfrac{2\upsilon\sin\alpha}{g}\). Следовательно, \(S = \dfrac{\upsilon^2}{g}\sin 2\alpha\).
Модуль начальной скорости определяется из закона сохранения энергии: \(\dfrac{m\upsilon^2}{2} = mgH\), так что \(\upsilon^2 = 2gH\).
Отсюда: \(S = 2H\sin 2\alpha\). При \(\alpha = 60^\circ\) получаем \(\sin 2\alpha = \dfrac{\sqrt{3}}{2}\), и высота точки старта \(H = \dfrac{S}{\sqrt{3}}\).
Ответ: \(H = \dfrac{S}{\sqrt{3}}\).
зад 32 Цикл тепловой машины
Цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является \(\nu\) молей идеального одноатомного газа, состоит из изотермического расширения, изохорного охлаждения и адиабатического сжатия. Работа, совершённая газом в изотермическом процессе, равна \(A\), а КПД тепловой машины равен \(\eta\). Определите модуль изменения температуры \(|\Delta T|\) в изохорном процессе.
▶ОтветСкрыть
\(|\Delta T| = \dfrac{2A(1-\eta)}{3\nu R}\)
▶РешениеСкрыть
1. КПД тепловой машины \(\eta = 1 - \dfrac{|Q_-|}{Q_+}\), где \(Q_+\) — количество теплоты, полученное за цикл рабочим веществом от нагревателя; \(Q_-\) — количество теплоты, отданное холодильнику. Газ получает теплоту в изотермическом процессе и отдаёт в изохорном.
2. В изотермическом процессе внутренняя энергия идеального газа не меняется, поэтому по первому закону термодинамики полученное газом количество теплоты равно работе газа: \(Q_+ = A\).
3. В изохорном процессе газ работу не совершает, поэтому отданное количество теплоты равно изменению его внутренней энергии: \(|Q_-| = \dfrac{3}{2}\nu R|\Delta T|\).
Подставляя второе и третье соотношения в первое, получаем искомый модуль изменения температуры: \(|\Delta T| = \dfrac{2A(1-\eta)}{3\nu R}\).
зад 33 Нагрев алюминиевого проводника
По однородному цилиндрическому алюминиевому проводнику сечением \(2\cdot 10^{-6}\) м\(^2\) пропустили ток 10 А. Определите изменение его температуры за 15 с. Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление алюминия \(2,5\cdot 10^{-8}\) Ом\(\cdot\)м.)
▶ОтветСкрыть
\(\Delta T \approx 4\) К
▶РешениеСкрыть
1. Количество теплоты по закону Джоуля — Ленца: \(Q = I^2 R t\). (1)
2. Это количество теплоты идёт на нагревание проводника: \(Q = c m \Delta T\), где масса проводника \(m = \rho l S\), \(c\) — удельная теплоёмкость алюминия, \(S\) — площадь сечения, \(l\) — длина проводника. (2), (3)
3. Сопротивление проводника \(R = \dfrac{\rho_{\text{эл}} l}{S}\). (4)
Из (1)–(4): \(\Delta T = \dfrac{I^2 \rho_{\text{эл}} t}{c\,\rho\, S^2} = \dfrac{100\cdot 2,5\cdot 10^{-8}\cdot 15}{900\cdot 2700\cdot 4\cdot 10^{-12}} \approx 4\) К.
Ответ: \(\Delta T \approx 4\) К.
зад 34 Индукция магнита
Квадратную рамку из медной проволоки со стороной \(b = 5\) см и сопротивлением \(R = 0,1\) Ом перемещают вдоль оси \(Ox\) по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью \(\upsilon = 1\) м/с. Начальное положение рамки изображено на рисунке. За время движения рамка успевает пройти между полюсами магнита и оказаться в области, где магнитное поле отсутствует. Индукционные токи, возникающие в рамке, оказывают тормозящее действие, поэтому для поддержания постоянной скорости движения к ней прикладывают внешнюю силу \(F\), направленную вдоль оси \(Ox\). Ширина полюсов магнита \(d = 20\) см, магнитное поле имеет резкую границу и однородно между полюсами. Чему равна индукция \(B\) магнитного поля между полюсами, если суммарная работа внешней силы за время движения рамки \(A = 2,5\cdot 10^{-3}\) Дж?

▶ОтветСкрыть
\(B = 1\) Тл
▶РешениеСкрыть
1. При пересечении рамкой границы поля со скоростью \(\upsilon\) изменяющийся магнитный поток создаёт ЭДС индукции \(\mathcal E = \dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t} = B b \upsilon\). Сила тока \(I = \dfrac{Bb\upsilon}{R}\). Тормозящая сила Ампера \(F_A = IBb = \dfrac{B^2 b^2\upsilon}{R}\) равна по модулю внешней силе: \(F = F_A\).
2. Ток течёт в рамке только во время изменения магнитного потока, то есть при входе в пространство между полюсами и при выходе. За это время рамка перемещается на расстояние \(x = 2b\), и внешняя сила совершает работу \(A = F x = 2Fb\). Подставляя силу, получаем \(B = \sqrt{\dfrac{AR}{2b^3\upsilon}} = 1\) Тл.
Ответ: \(B = 1\) Тл.
зад 35 Мощность лазерной указки
Число фотонов, излучаемых лазерной указкой за \(t = 5\) с, \(N = 6\cdot 10^{16}\). Длина волны излучения указки равна \(\lambda = 600\) нм. Определите мощность \(P\) излучения указки.
▶ОтветСкрыть
\(P \approx 4\) мВт
▶РешениеСкрыть
1. Энергия одного фотона: \(E_{\text{фот}} = h\nu = \dfrac{hc}{\lambda}\), где \(c\) — скорость света в вакууме.
2. Энергия, излучаемая указкой за время \(t\): \(E = P t = N E_{\text{фот}}\).
3. Мощность излучения: \(P = \dfrac{N h c}{\lambda t} = \dfrac{6\cdot 10^{16}\cdot 6,6\cdot 10^{-34}\cdot 3\cdot 10^{8}}{600\cdot 10^{-9}\cdot 5} \approx 0,004\) Вт \(= 4\) мВт.
Ответ: \(P \approx 4\) мВт.
Источник: ЕГЭ по физике 2014, реальный вариант, вариант 103 — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.