ЕГЭ 2014, реальный вариант, вариант 365

На рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела \(v_x\) от времени. График зависимости от времени проекции ускорения этого тела \(a_x\) в интервале времени от 6 с до 10 с совпадает с графиком

В инерциальной системе отсчёта сила \(\vec F\) сообщает телу массой \(m\) ускорение \(\vec a\). Какова должна быть масса тела, чтобы вдвое бо́льшая сила сообщала ему в 2 раза меньшее ускорение?

1) \(8m\)  2) \(\dfrac{1}{2}m\)  3) \(2m\)  4) \(4m\)

При исследовании зависимости силы трения скольжения \(F_{тр}\) от силы нормального давления \(F_д\) были получены следующие данные:

1) \(0{,}2\)  2) \(2\)  3) \(0{,}5\)  4) \(5\)

Два тела движутся по взаимно перпендикулярным пересекающимся прямым, как показано на рисунке. Модуль импульса первого тела \(p_1 = 3\) кг·м/с, а второго тела \(p_2 = 4\) кг·м/с. Каков модуль импульса системы этих тел после их абсолютно неупругого удара?

1) \(5\) кг·м/с  2) \(1\) кг·м/с  3) \(1{,}7\) кг·м/с  4) \(7\) кг·м/с

Груз, подвешенный на пружине, совершает гармонические колебания между точками \(A\) и \(C\) относительно положения равновесия \(B\). В каком из трёх положений, отмеченных на рисунке, кинетическая энергия груза имеет минимальное значение?

1) только \(A\)  2) только \(B\)  3) \(A\) и \(C\)  4) во всех трёх положениях значения этой энергии одинаковы

Если массу груза пружинного маятника уменьшить в 4 раза, то период собственных малых колебаний маятника

1) увеличится в 2 раза  2) увеличится в 4 раза  3) уменьшится в 4 раза  4) уменьшится в 2 раза

Молекулы газов находятся в среднем на больших расстояниях друг от друга по сравнению с их размерами, силы взаимодействия между ними незначительны. Этим можно объяснить следующие свойства газов.

А. Газ не сохраняет своей формы.

Б. Газ не сохраняет своего объёма.

В. Газ имеет большую сжимаемость.

Какое(-ие) из утверждений правильно(-ы)?

1) только Б  2) только В  3) А и Б  4) А, Б, В

На рисунках показаны графики четырёх процессов изменения состояния постоянной массы идеального газа. Изохорным нагреванием является процесс

Относительная влажность воздуха в сосуде, закрытом поршнем, равна 30%. Какой будет относительная влажность, если перемещением поршня объём сосуда при неизменной температуре уменьшить в 3 раза?

1) 30%  2) 10%  3) 100%  4) 90%

На рисунке показан график изменения состояния постоянной массы газа. В этом процессе газ отдал количество теплоты, равное 3 кДж, в результате чего его внутренняя энергия

1) уменьшилась на 3 кДж  2) увеличилась на 3 кДж  3) не изменилась  4) уменьшилась на 2,2 кДж

Если расстояние между двумя точечными заряженными телами уменьшить в 3 раза, а заряд одного из тел уменьшить в 9 раз, то величина сил кулоновского взаимодействия между ними

1) уменьшится в 3 раза  2) увеличится в 3 раза  3) останется прежней  4) увеличится в 9 раз

На рисунке приведена схема электрической цепи, собранной учеником для исследования зависимости силы тока, проходящего через резистор, от напряжения на нём. На рисунках 1 и 2 показаны шкалы амперметра и вольтметра.

При напряжении 5,4 В сила тока в резисторе будет примерно равна

1) 0,3 А  2) 0,7 А  3) 2,0 А  4) 0,5 А

Электрическая цепь, состоящая из горизонтальных прямолинейных проводников и источника постоянного тока, находится в однородном магнитном поле, вектор магнитной индукции \(\vec B\) которого направлен вертикально вверх (см. рисунок, вид сверху). Куда направлена вызванная этим полем сила Ампера, действующая на проводник 1–2?

1) вертикально вверх \(\odot\)  2) горизонтально вправо \(\rightarrow\)  3) вертикально вниз \(\otimes\)  4) горизонтально влево \(\leftarrow\)

Как изменится частота собственных электромагнитных колебаний в контуре (см. рисунок), если ключ К перевести из положения 1 в положение 2?

1) не изменится  2) увеличится в 2 раза  3) уменьшится в 2 раза  4) уменьшится в 4 раза

С помощью собирающей линзы получено мнимое увеличенное изображение предмета. При этом предмет расположен на главной оптической оси линзы

1) между фокусом и двойным фокусом линзы  2) между линзой и фокусом  3) в двойном фокусе линзы  4) за двойным фокусом линзы

В инерциальной системе отсчёта свет от неподвижного источника распространяется в вакууме со скоростью \(c\). Источник света и зеркало движутся навстречу друг другу с одинаковыми по модулю скоростями \(\upsilon_1 = \upsilon_2 = \upsilon\) (см. рисунок). Какова скорость отражённого света в инерциальной системе отсчёта, связанной с источником?

1) \(c+2\upsilon\)  2) \(c\)  3) \(c\sqrt{1-\dfrac{\upsilon^2}{c^2}}\)  4) \(c-2\upsilon\)

На рисунке представлен фрагмент диаграммы энергетических уровней атома. Какой из отмеченных стрелками переходов между энергетическими уровнями сопровождается излучением фотона с минимальной энергией?

1) с уровня 2 на уровень 1  2) с уровня 1 на уровень 5  3) с уровня 1 на уровень 2  4) с уровня 5 на уровень 1

Укажите частицу \(X\) в ядерной реакции \({}^{56}_{25}\text{Mn} + X \rightarrow {}^{56}_{26}\text{Fe} + {}^{1}_{0}n\).

1) \({}^{1}_{1}\text{H}\)  2) \({}^{1}_{0}n\)  3) \({}^{0}_{-1}e\)  4) \({}^{2}_{1}\text{H}\)

Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер ртути \({}^{190}_{80}\text{Hg}\) от времени. Чему равен период полураспада этого изотопа ртути?

1) 10 мин  2) 20 мин  3) 40 мин  4) 50 мин

Исследовалась зависимость силы тока \(I\), протекающего через прибор, от напряжения \(U\), приложенного к прибору. Погрешности измерения величин \(U\) и \(I\) равны 0,01 В и 0,1 А соответственно. Результаты измерений представлены в таблице.

1) сопротивление прибора \(R = 2\) Ом

2) сопротивление прибора \(R = 1{,}6\) Ом при напряжении более 1,5 В

3) ток в цепи прибора подчиняется закону Ома только при напряжении менее 1,5 В

4) ток в цепи не подчиняется закону Ома при всех значениях напряжения

В цилиндре под поршнем находится постоянная масса разреженного кислорода. Давление газа постоянно и равно \(1{,}5\cdot 10^5\) Па. На рисунке показаны результаты измерения объёма газа с повышением температуры. Погрешность измерения температуры \(\Delta T = \pm 10\) К, объёма — \(\Delta V = \pm 0{,}5\) л. Чему примерно равна масса кислорода под поршнем?

1) 26 г  2) 13 г  3) 19 г  4) 9 г

Груз массой 120 кг удерживают с помощью рычага, приложив к его концу вертикально направленную силу 300 Н (см. рисунок). Рычаг состоит из шарнира без трения и длинного однородного стержня массой 30 кг. Расстояние от оси шарнира до точки подвеса груза равно 1 м. Длина стержня равна

1) 5,0 м  2) 3,0 м  3) 3,5 м  4) 4,0 м

1 моль идеального газа изохорно охлаждают на 200 К, при этом его давление уменьшается в 2 раза. Какова первоначальная абсолютная температура газа?

1) 800 К  2) 300 К  3) 400 К  4) 600 К

На рисунке изображён вектор напряжённости электрического поля \(\vec E\) в точке \(C\), которое создано двумя точечными зарядами: \(q_A\) и \(q_B\). Чему равен заряд \(q_B\), если заряд \(q_A\) равен \(-2\) нКл?

1) 1 нКл  2) 2 нКл  3) \(-1\) нКл  4) \(-2\) нКл

Дифракционная решётка с периодом \(10^{-5}\) м расположена параллельно экрану на расстоянии 0,75 м от него. На решётку по нормали к ней падает пучок света с длиной волны 0,4 мкм. Какого порядка максимум в спектре будет наблюдаться на экране на расстоянии 3 см от центра дифракционной картины? Считать \(\sin\alpha \approx \tg\alpha\).

1) 1  2) 2  3) 3  4) 4

С вершины наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением лёгкая коробочка, в которой находится груз массой \(m\) (см. рисунок). Как изменятся время движения по наклонной плоскости, ускорение и модуль работы силы тяжести, если с той же наклонной плоскости будет скользить та же коробочка с грузом массой \(\dfrac{m}{2}\)? 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.

При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещался через различные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только фиолетовый свет, а во второй — только жёлтый. В каждом опыте наблюдали явления фотоэффекта и измеряли напряжение запирания.

Как изменяются длина световой волны, напряжение запирания и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при переходе от первой серии опытов ко второй? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не изменяется.

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

Пучок монохроматического 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.

А) скорость света в воздухе

Б) длина световой волны в воздухе

1) \(\lambda\nu\)  2) \(\lambda n\)  3) \(\lambda\nu n\)  4) \(\dfrac{\lambda}{\nu}n\)

Колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью \(C\) и катушки индуктивностью \(L\). При электромагнитных колебаниях, происходящих в этом контуре, максимальный заряд пластины конденсатора равен \(q\). Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. Сопротивлением контура пренебречь. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) максимальная энергия электрического поля конденсатора

Б) максимальная сила тока, протекающего через катушку

1) \(\dfrac{q^2}{2C}\)  2) \(q\sqrt{\dfrac{C}{L}}\)  3) \(\dfrac{q}{\sqrt{LC}}\)  4) \(\dfrac{Cq^2}{2}\)

На полу неподвижного лифта стоит теплоизолированный сосуд, открытый сверху. В сосуде под тяжёлым подвижным поршнем находится одноатомный идеальный газ. Поршень находится в равновесии. Лифт начинает равноускоренно опускаться вниз. Опираясь на законы механики и молекулярной физики, объясните, куда сдвинется поршень относительно сосуда после начала движения лифта и как при этом изменится температура газа в сосуде. Трением между поршнем и стенками сосуда, а также утечкой газа из сосуда пренебречь.

На гладкой горизонтальной плоскости находится длинная доска массой \(M = 2\) кг. По доске скользит шайба массой \(m\). Коэффициент трения между шайбой и доской \(\mu = 0{,}2\). В начальный момент времени скорость шайбы \(v_0 = 2\) м/с, а доска покоится. В момент \(\tau = 0{,}8\) с шайба перестаёт скользить по доске. Чему равна масса шайбы \(m\)?

Один моль одноатомного идеального газа совершает процесс 1–2–3, график которого показан на рисунке в координатах \(p\)–\(T\). Известно, что давление газа \(p\) в процессе 1–2 увеличилось в 2 раза. Какое количество теплоты было сообщено газу в процессе 1–2–3, если его температура \(T\) в состоянии 1 равна 300 К, а в состоянии 3 равна 900 К?

Во сколько раз увеличится мощность, выделяемая на резисторе \(R_1\), при замыкании ключа К (см. рисунок), если \(R_1 = R_2 = R_3 = 1\) Ом, \(r = 0{,}5\) Ом?

В однородном магнитном поле с индукцией \(\vec B\), направленной вертикально вниз, равномерно вращается по окружности в горизонтальной плоскости против часовой стрелки отрицательно заряженный шарик массой \(m\), подвешенный на нити длиной \(l\) (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен \(\alpha\), скорость вращения шарика равна \(\upsilon\). Найдите заряд шарика \(q\). Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шарик.

▶РешениеСкрыть

Решение

1. На шарик действуют три силы: сила тяжести, сила натяжения нити и сила Лоренца (см. рисунок).

2. Запишем второй закон Ньютона в проекциях на оси координат инерциальной системы отсчёта, связанной с Землёй: \(N\sin\alpha - q\upsilon B = \dfrac{m\upsilon^2}{R}\) — проекция на горизонтальную ось; \(N\cos\alpha - mg = 0\) — проекция на вертикальную ось.

3. Выражая \(N\), получим: \(mg\cdot\operatorname{tg}\alpha = \dfrac{m\upsilon^2}{R} + q\upsilon B\).

4. Так как \(R = l\sin\alpha\), получим ответ: \(q = \dfrac{m}{B}\left(\dfrac{g}{\upsilon}\operatorname{tg}\alpha - \dfrac{\upsilon}{l\sin\alpha}\right)\).

Для увеличения яркости изображения слабых источников света используется вакуумный прибор — электронно-оптический преобразователь. В этом приборе фотоны, падающие на катод, выбивают из него фотоэлектроны, которые ускоряются разностью потенциалов \(\Delta\varphi = 15\,000\) В и бомбардируют флуоресцирующий экран, рождающий вспышку света при попадании каждого электрона. Длина волны для света от источника \(\lambda_1 = 820\) нм, а для света, излучаемого экраном, \(\lambda_2 = 410\) нм. Во сколько раз \(N\) прибор увеличивает энергию светового излучения, падающего на катод? Считать, что один фотоэлектрон рождается при падении на катод в среднем \(k = 10\) фотонов. Работу выхода электронов \(A_{\text{вых}}\) принять равной 1 эВ. Считать, что энергия падающих на экран электронов переходит в энергию света без потерь.

Источник: ЕГЭ по физике 2014, реальный вариант, вариант 365 — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.