ЕГЭ 2016, реальный вариант, вариант 057

Брошенный вертикально вверх со скоростью \(\vec v\) мяч через некоторое время упал на поверхность Земли. Какой график соответствует зависимости проекции скорости мяча на ось \(Ox\) от времени движения? Ось \(Ox\) направлена вертикально вверх.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Брусок лежит на шероховатой наклонной опоре (см. рисунок). На него действуют три силы: сила тяжести \(m\vec g\), сила упругости опоры \(\vec N\) и сила трения \(\vec F_{\text{тр}}\). Чему равен модуль равнодействующей сил \(\vec N\) и \(m\vec g\), если брусок движется равномерно вниз по прямой?

1) \(N + mg\)

2) \(N\sin\alpha\)

3) \((N + mg)\cos\alpha\)

4) \(F_{\text{тр}}\)

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Во сколько раз масса Юпитера больше массы Земли, если сила притяжения Юпитера к Солнцу в 11,8 раз больше, чем сила притяжения Земли к Солнцу, а расстояние между Юпитером и Солнцем в 5,2 раз больше, чем расстояние между Солнцем и Землёй? (Считать, что обе планеты движутся вокруг Солнца по окружности.) Ответ округлите до целых.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) раз

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 со скоростью 2 м/с относительно дороги в направлении, противоположном первоначальному направлению движения тележки?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м/с

В таблице представлены данные о положении шарика, колеблющегося вдоль оси \(Ox\), в различные моменты времени. Каков период колебаний шарика?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) с

Шарик, брошенный горизонтально с высоты \(H\) с начальной скоростью \(v_0\), за время \(t\) пролетел в горизонтальном направлении расстояние \(L\) (см. рисунок). Что произойдёт с временем и дальностью полёта шарика, если на этой же установке уменьшить начальную скорость шарика в 2 раза? Сопротивлением воздуха пренебречь.

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.

Ответ: время полёта — \(\underline{\qquad}\); дальность полёта — \(\underline{\qquad}\)

Два пластилиновых шарика массами \(2m\) и \(m\) находятся на горизонтальном гладком столе. Первый из них движется ко второму со скоростью \(\vec v\), 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.

Формулы:

1) \(|\Delta\vec v| = v\)

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

3) \(|\Delta\vec v| = 2v\)

4) \(|\Delta\vec v| = \frac{1}{3}v\)

А) модуль изменения скорости первого шарика

Б) модуль изменения скорости второго шарика

Ответ: А.Б: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Теплообмен между телами не происходит самопроизвольно, если тела

1) расположены в вакууме;

2) обладают одинаковой внутренней энергией;

3) имеют одинаковую температуру;

4) имеют одинаковую теплоёмкость.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

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

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Относительная влажность воздуха в сосуде, закрытом поршнем, равна 50%. Какой станет относительная влажность, если объём сосуда при неизменной температуре уменьшить в 3 раза?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) %

На рисунке показан процесс изменения состояния одного моля одноатомного идеального газа (\(U\) — внутренняя энергия газа; \(p\) — его давление). Как изменяются в ходе этого процесса объём газа и его абсолютная температура? 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.

Ответ: объём газа — \(\underline{\qquad}\); температура газа — \(\underline{\qquad}\)

На рисунках А и Б приведены графики двух процессов: 1–2 и 3–4, каждый из которых совершается одним молем аргона. Графики построены в координатах \(p\)–\(V\) и \(V\)–\(T\), где \(p\) — давление, \(V\) — объём и \(T\) — абсолютная температура газа. Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

1) Внутренняя энергия газа уменьшается, при этом газ отдаёт теплоту.

2) Над газом совершают работу, при этом газ отдаёт теплоту.

3) Газ получает теплоту, но не совершает работы.

4) Газ получает теплоту и совершает работу.

Ответ: А.Б: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Лазерный луч падает на дифракционную решётку перпендикулярно её плоскости. На стене наблюдается серия ярких пятен, отмеченных на рисунке буквами \(A\), \(B\) и \(C\). Какие изменения произойдут в расположении пятен при перемещении решётки к стене в положение, показанное пунктиром?

1) расстояние между пятнами уменьшится;

2) расстояние между пятнами увеличится;

3) все пятна останутся на месте;

4) пятна исчезнут.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Положительно заряженная частица, равномерно движущаяся от нас (см. рисунок), влетает в одинаково направленные постоянные однородные электрическое и магнитное поля перпендикулярно им обоим. Правильное направление ускорения частицы в момент попадания в поля представлено на рисунке под номером

1) 1;

2) 2;

3) 3;

4) 4.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

На фотографии представлена электрическая цепь. Показания вольтметра даны в вольтах, амперметра — в амперах. Чему равно сопротивление неизвестного резистора? Вольтметр и амперметр считать идеальными.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Ом

Фокусное расстояние тонкой собирающей линзы равно 30 см. Предмет малых размеров расположен на её главной оптической оси на расстоянии 75 см от неё. На каком расстоянии от линзы находится изображение предмета?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) см

При настройке колебательного контура радиопередатчика его индуктивность уменьшили. Как при этом изменятся частота излучаемых волн и длина волны излучения? 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.

Ответ: частота излучаемых волн — \(\underline{\qquad}\); длина волны излучения — \(\underline{\qquad}\)

В опыте нить накала лампочки расположена вблизи главной оптической оси тонкой линзы с фокусным расстоянием \(F\) перпендикулярно этой оси. Расстояние \(a\) от линзы до спирали равно \(2F\). Сначала в опыте использовали рассеивающую линзу, а затем — собирающую. Установите соответствие между видом линзы, использовавшейся в опыте, и свойствами изображения. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) линза рассеивающая

Б) линза собирающая

1) действительное, перевёрнутое, равное по размерам;

2) мнимое, прямое, уменьшенное;

3) действительное, увеличенное, перевёрнутое;

4) мнимое, увеличенное, перевёрнутое.

Ответ: А.Б: \(\underline{\qquad\qquad}\)

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 \(v_1 = v_2 = v\) (см. рисунок). Какова скорость отражённого света в инерциальной системе отсчёта, связанной с источником?

1) \(c + 2v\)

2) \(c\)

3) \(\sqrt{1 - \dfrac{v^2}{c^2}}\)

4) \(c - 2v\)

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Ядро изотопа золота \(^{204}_{79}\text{Au}\) претерпевает \(\beta\)-распад. В результате получается изотоп

1) \(^{204}_{78}\text{Pt}\);

2) \(^{200}_{77}\text{Ir}\);

3) \(^{205}_{80}\text{Hg}\);

4) \(^{204}_{80}\text{Hg}\).

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

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

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) мин

При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от длины волны падающего света фотоэлемент освещался через различные светофильтры. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только красный свет, а во второй — только зелёный. В каждом опыте наблюдали явление фотоэффекта и измеряли запирающее напряжение. Как изменятся длина световой волны и запирающее напряжение при переходе от первой серии опытов ко второй? 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.

Ответ: длина световой волны — \(\underline{\qquad}\); запирающее напряжение — \(\underline{\qquad}\)

При определении плотности вещества ученик измерил массу образца на очень точных электронных весах: \(m = 60{,}00\) г. Объём был измерен с использованием мерного цилиндра: \(V = (15{,}0 \pm 0{,}5)\) см\(^3\). На основе этих измерений можно с уверенностью сказать, что плотность

1) \(\rho < 3{,}8\) г/см\(^3\);

2) \(3{,}8\) г/см\(^3 \leq \rho \leq 4{,}2\) г/см\(^3\);

3) \(\rho > 4{,}2\) г/см\(^3\);

4) \(\rho = 4{,}0\) г/см\(^3\).

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

В лабораторных опытах по изучению закона Гука резиновый жгут прикрепили к штативу, затем стали подвешивать к нему грузы разной массы и измерять линейкой удлинение жгута. Результаты опытов с учётом погрешностей представлены в таблице. Выберите два утверждения, соответствующих результатам этих опытов, и укажите их номера.

1) Закон Гука выполняется для всех шести опытов.

2) Жёсткость жгута увеличивается с увеличением массы груза.

3) Закон Гука выполняется только для первых трёх опытов.

4) Жёсткость жгута для первых трёх опытов равна 20 Н/м.

5) Жёсткость жгута равна 40 Н/м.

Ответы №№: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Мимо остановки по прямой улице с постоянной скоростью проезжает грузовик. Через 5 с от остановки вдогонку грузовику отъезжает мотоциклист, движущийся с ускорением 3 м/с\(^2\), и догоняет грузовик на расстоянии 150 м от остановки. Чему равна скорость грузовика?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м/с

В цепи, изображённой на рисунке, идеальный амперметр показывает 8 А. Найдите ЭДС источника, если его внутреннее сопротивление 2 Ом.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) В

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 \(\sin\alpha \approx \operatorname{tg}\alpha\).

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

В установке по наблюдению фотоэффекта свет от точечного источника \(S\), пройдя через собирающую линзу, падает на фотокатод параллельным пучком. В схему внесли изменение: на место первоначальной линзы поставили другую, того же диаметра, но с большим фокусным расстоянием. Источник света переместили вдоль главной оптической оси линзы так, что на фотокатод свет снова стал падать параллельным пучком. Как изменился при этом (уменьшился или увеличился) фототок насыщения? Объясните, почему изменяется фототок насыщения, и укажите, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

▶РешениеСкрыть

Решение

1. Фототок насыщения уменьшится.

2. Поскольку за линзой свет идёт параллельным пучком, точечный источник света находится в переднем фокусе линзы.

3. Поэтому в случае линзы с большим фокусным расстоянием источник света находится на большем расстоянии от линзы (см. рисунок).

4. В результате фотоны, попадающие на первую линзу близко к её краю (на левом рисунке это область от пунктира до края линзы), уже не попадают на вторую линзу. Поэтому число фотонов, падающих на вторую линзу в единицу времени, меньше, чем падающих на первую.

5. Фототок насыщения пропорционален числу фотонов, падающих на фотокатод в единицу времени. В предложенной установке на фотокатод падают все фотоны, прошедшие линзу, поэтому фототок насыщения при использовании второй линзы будет меньше, чем в первом случае.

К одному концу лёгкой пружины жёсткостью \(k = 100\) Н/м прикреплён массивный груз, 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, 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 массу \(m\) груза.

Ответ: \(m = 2{,}5\) кг.

▶РешениеСкрыть

Решение

1. Найдём максимальное сжатие пружины \(b\), при котором груз ещё покоится на столе. В случае сжатой пружины на груз действуют силы, показанные на рисунке (сама пружина не показана). Видно, что силу упругости уравновешивает сила трения покоя. При максимальном сжатии пружины имеем: \(kb = \max F_{\text{тр.покоя}} = \mu N = \mu m g\). Отсюда \(b = \dfrac{\mu m g}{k}\).

2. Изменение механической энергии системы «груз + пружина» при переходе из начального состояния в конечное равно работе силы трения скольжения: \[\frac{kb^2}{2} - \frac{kd^2}{2} = -\mu m g (d + b).\] По условию задачи пройденный грузом путь \(d + b > 0\). Поэтому, сократив на \((d + b)\), приходим к уравнению: \(\dfrac{k}{2}(b - d) = -\mu m g\). Учитывая, что \(\dfrac{\mu m g}{k} = b\), получим уравнение относительно \(d\): \(b - d = -2b\) с решением \(d = 3b\). Таким образом, \(d = \dfrac{3\mu m g}{k}\). Отсюда: \(m = \dfrac{kd}{3\mu g} = 2{,}5\) кг.

Ответ: \(m = 2{,}5\) кг.

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?

Ответ: \(Q \approx 10\) кДж.

В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока соответственно равны 12 В и 1 Ом, ёмкость конденсатора 2 мФ, индуктивность катушки 36 мГн и сопротивление лампы 5 Ом. В начальный момент времени ключ \(K\) замкнут. Какая энергия выделится в лампе после размыкания ключа? Сопротивлением катушки и проводов пренебречь.

Ответ: \(E = 0{,}172\) Дж.

Определите коэффициент полезного действия атомной электростанции, расходующей за неделю уран-235 \(^{235}_{92}\text{U}\) массой 1,4 кг, если её мощность равна 38 МВт. При делении одного ядра урана-235 выделяется энергия 200 МэВ.

Ответ: \(\eta \approx 20\%\).

Источник: ЕГЭ по физике 2016, реальный вариант, вариант 057 — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.