ЕГЭ 2016, реальный вариант, вариант 067

Координата тела меняется с течением времени согласно формуле \(x = 3 - 0{,}5t\), где все величины выражены в СИ. Какой из графиков отражает зависимость проекции скорости движения тела от времени?

На рисунке представлены векторы скорости и ускорения тела в некоторой инерциальной системе отсчёта. Определите направление вектора равнодействующей всех сил, действующих на тело.

1) \(\rightarrow\)

2) \(\leftarrow\)

3) \(\swarrow\)

4) \(\downarrow\)

К системе из кубика массой 1 кг и двух пружин приложена постоянная горизонтальная сила величиной \(F = 9\) Н (см. рисунок). Система покоится. Между кубиком и опорой трения нет. Левый край первой пружины прикреплён к стенке. Жёсткость первой пружины \(k_1 = 300\) Н/м, жёсткость второй пружины \(k_2 = 600\) Н/м. Чему равно удлинение второй пружины?

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

В инерциальной системе отсчёта тело движется по прямой в одном направлении под действием постоянной силы, равной по модулю 10 Н. Сколько времени потребуется для того, чтобы под действием этой силы импульс тела изменился на 50 кг\(\cdot\)м/с?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) с

С использованием нити ученик зафиксировал рычаг. Масса подвешенного к рычагу груза равна 0,1 кг. Какова сила натяжения нити?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Н

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

Шайба массой \(m\) съезжает с горки без трения из состояния покоя. Ускорение свободного падения равно \(g\). У подножия горки кинетическая энергия шайбы равна \(E_к\). Чему равны высота горки и модуль импульса шайбы у подножия горки? 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) высота горки

Б) модуль импульса шайбы у подножия горки

Формулы:

1) \(E_к\sqrt{\dfrac{2m}{g}}\)

2) \(\sqrt{2mE_к}\)

3) \(\sqrt{\dfrac{2E_к}{gm}}\)

4) \(\dfrac{E_к}{gm}\)

В калориметр с горячей водой погрузили медный цилиндр, взятый при комнатной температуре. В результате в калориметре установилась температура 60 \(^\circ\)C. Какой будет конечная температура в калориметре, если вместо медного цилиндра опустить в тот же калориметр с такой же горячей водой алюминиевый цилиндр такой же массы, взятый при комнатной температуре?

1) выше 60 \(^\circ\)C

2) ниже 60 \(^\circ\)C

3) 60 \(^\circ\)C

4) конечная температура будет зависеть от отношения массы воды и цилиндров и в данном случае не поддаётся никакой оценке

Воздух медленно нагревают в цилиндре под поршнем. При этом часть цилиндра, находящаяся над поршнем, сообщается с атмосферой, а поршень может скользить с очень малым трением. Какое из приведённых ниже уравнений точнее всего описывает процесс, происходящий при этом с воздухом под поршнем?

1) \(T/p = \text{const}\)

2) \(T\cdot p = \text{const}\)

3) \(V/p = \text{const}\)

4) \(V/T = \text{const}\)

Тепловая машина с КПД 60 % за цикл работы получает от нагревателя количество теплоты, равное 100 Дж. Какую полезную работу машина совершает за цикл?

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

В закрытом сосуде находится одноатомный идеальный газ. Как при охлаждении сосуда с газом изменятся давление газа и его внутренняя энергия? 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.

В начальный момент в сосуде под лёгким поршнем находится только жидкий эфир. На рисунке показан график зависимости температуры \(t\) эфира от времени \(\tau\) его нагревания и последующего охлаждения. Установите соответствие между процессами, происходящими с эфиром, и участками графика. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) конденсация эфира

Б) охлаждение жидкого эфира

Участки графика:

1) FG

2) ВС

3) DE

4) EF

Полому металлическому телу на изолирующей подставке (см. рисунок) сообщён отрицательный заряд. Сравните потенциалы точек А и В.

1) \(\varphi_A = 0\): \(\varphi_B > 0\)

2) \(\varphi_A < \varphi_B\)

3) \(\varphi_A > \varphi_B\)

4) \(\varphi_A = \varphi_B\)

Какое направление имеет вектор напряжённости \(\vec E\) электрического поля, созданного двумя разноимёнными точечными неподвижными зарядами \(+q\) и \(-q\) (\(q > 0\)), в точке О (см. рис.)?

1) \(\rightarrow\)

2) \(\leftarrow\)

3) \(\uparrow\)

4) \(\downarrow\)

Участок цепи состоит из двух последовательно соединённых длинных цилиндрических проводников, сопротивление первого из которых равно \(R\), а второго \(2R\). Во сколько раз увеличится общее сопротивление этого участка, если удельное сопротивление и длину первого проводника увеличить вдвое?

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

При переводе ключа К из положения 1 в положение 2 период собственных электромагнитных колебаний в контуре увеличился в 3 раза. Во сколько раз индуктивность \(L_x\) катушки в контуре (см. рисунок) больше \(L\)?

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

Протон в однородном магнитном поле движется по окружности. Как изменятся радиус окружности и период обращения протона, если его скорость увеличится? 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 ход луча света через стеклянную призму, находящуюся в воздухе. Точка О — центр окружности. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры.

А) показатель преломления стекла \(n\)

Б) синус угла преломления в точке

Формулы:

1) \(AB/OA\)

2) \(AB/CD\)

3) \(CD/OC\)

4) \(OD/OC\)

Какое представление о строении атома соответствует модели атома Резерфорда?

1) заряд ядра положителен, большая часть массы атома сосредоточена в электронах

2) заряд ядра отрицателен, большая часть массы атома сосредоточена в электронной оболочке

3) заряд ядра положителен, большая часть массы атома сосредоточена в ядре

4) заряд ядра отрицателен, большая часть массы атома сосредоточена в ядре

Ядро бария \(^{143}_{56}\text{Ba}\) в результате испускания нейтрона, а затем электрона превратилось в ядро

1) \(^{145}_{56}\text{Ba}\)

2) \(^{142}_{57}\text{La}\)

3) \(^{143}_{58}\text{Ce}\)

4) \(^{144}_{55}\text{Cs}\)

Закон радиоактивного распада ядер некоторого изотопа имеет вид \(N = N_0 \cdot 2^{-\lambda t}\), где \(\lambda = 0{,}05\) с\(^{-1}\). Каков период полураспада ядер?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) с

Фотокатод с работой выхода \(A_1\) освещают монохроматическим светом с длиной волны \(\lambda\) и наблюдают фотоэффект. Затем тем же светом освещают фотокатод с работой выхода \(A_2 < A_1\). Как изменяются при переходе от первого опыта ко второму «красная граница» фотоэффекта \(\nu_{кр}\) и запирающее напряжение \(U_{зап}\)? 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.

Ученик измерял вес груза при помощи динамометра. Показания динамометра приведены на рисунке. Погрешность измерения равна половине цены деления динамометра. В каком случае показания динамометра записаны верно?

1) \((25{,}0 \pm 2{,}5)\) Н

2) \((25{,}0 \pm 5{,}0)\) Н

3) \((15{,}0 \pm 2{,}5)\) Н

4) \((15{,}0 \pm 5{,}0)\) Н

Бусинка может свободно скользить по неподвижной горизонтальной спице. На графике изображена зависимость проекции её скорости от времени. Выберите два утверждения, которые можно сделать на основании графика.

1) Скорость бусинки на участке 1 постоянна, а на участке 2 равна нулю.

2) Скорость бусинки на участке 1 увеличивается, а на участке 2 остаётся постоянной.

3) Проекция ускорения бусинки на участке 1 отрицательна, а на участке 2 — положительна.

4) Участок 1 соответствует равноускоренному движению бусинки, а на участке 2 — равномерному.

5) Участок 1 соответствует равномерному движению бусинки, а на участке 2 бусинка неподвижна.

Мяч брошен вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с. Чему равно перемещение мяча за 3 с, считая от момента броска? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м

Для определения удельной теплоёмкости вещества тело массой 450 г, нагретое до температуры 100 \(^\circ\)C, опустили в калориметр, содержащий 200 г воды. Начальная температура калориметра с водой 23 \(^\circ\)C. После установления теплового равновесия температура тела и воды стала равна 30 \(^\circ\)C. Определите удельную теплоёмкость вещества исследуемого тела и округлите до целых. Теплоёмкостью калориметра пренебречь.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Дж/(кг\(\cdot\)К)

Ёмкость конденсатора в цепи переменного тока равна 50 мкФ. Зависимость напряжения на конденсаторе от времени имеет вид \(U = a\sin(bt)\), где \(a = 60\) В и \(b = 500\) с\(^{-1}\). Найдите амплитуду колебаний силы тока в цепи.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) А

В схеме на рисунке сопротивление резистора и полное сопротивление реостата равны \(R\), ЭДС батарейки равна \(\varepsilon\), её внутреннее сопротивление ничтожно (\(r = 0\)). Как ведут себя (увеличиваются, уменьшаются, остаются постоянными) показания идеального вольтметра при перемещении движка реостата из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

▶РешениеСкрыть

Решение

1. Сопротивление идеального вольтметра считается бесконечно большим: он соответствует разрыву цепи. Поэтому ток через реостат при любом положении движка равен нулю, напряжение на его выводах \(U = I R_{реост} = 0\). Показания вольтметра при любом положении движка равны напряжению на резисторе \(R\).

2. Эквивалентная схема для расчёта напряжения на резисторе \(R\) — батарейка и резистор \(R\) (см. рисунок). По закону Ома для полной цепи \(I = \dfrac{\varepsilon}{r+R}\). При \(r = 0\) получаем \(I = \dfrac{\varepsilon}{R}\), а напряжение на резисторе \(U_R = IR = \varepsilon\).

3. Таким образом, при любом положении движка реостата показания вольтметра равны ЭДС источника \(\varepsilon\), то есть остаются постоянными.

Тело, свободно падающее с некоторой высоты, первый участок пути проходит за время \(\tau = 1\) с, а такой же последний — за время \(\frac{1}{2}\tau\). Найдите полное время падения \(t\), если начальная скорость равна нулю.

В цилиндр объёмом 0,5 м\(^3\) насосом закачивается воздух со скоростью 0,002 кг/с. В верхнем торце цилиндра есть отверстие, закрытое предохранительным клапаном. Клапан удерживается в закрытом состоянии стержнем, который может свободно поворачиваться вокруг оси в точке А (см. рисунок). К свободному концу стержня длиной 0,5 м подвешен груз массой 2 кг. Клапан открывается через 580 с работы насоса, если в начальный момент времени давление воздуха в цилиндре было равно атмосферному. Площадь закрытого клапаном отверстия \(5\cdot10^{-4}\) м\(^2\). Температура воздуха в цилиндре и снаружи не меняется и равна 300 К. Определите расстояние АВ, если стержень можно считать невесомым.

Электрон влетает в плоский конденсатор со скоростью \(v_0\) (\(v_0 \ll c\)) параллельно пластинам (см. рисунок), расстояние между которыми \(d\). Какова разность потенциалов между пластинами конденсатора, если при вылете из конденсатора вектор скорости электрона отклоняется от первоначального направления на угол \(\alpha\)? Длина пластин \(L\) (\(L \gg d\)).

▶РешениеСкрыть

Решение

1. Координаты электрона: \(x = v_0 t\), \(y = \dfrac{at^2}{2}\).

2. Проекции скорости: \(v_x = v_0\), \(v_y = at\).

3. В момент вылета из конденсатора \(x = L = v_0 t\), поэтому \(t = \dfrac{L}{v_0}\). По второму закону Ньютона \(a_y = \dfrac{F}{m} = \dfrac{eE}{m} = \dfrac{e\,\Delta\varphi}{md}\), так как \(F = eE\).

Отсюда \(\operatorname{tg}\alpha = \dfrac{v_y}{v_x} = \dfrac{e\,\Delta\varphi\,L}{md\,v_0^2}\).

Ответ: \(\Delta\varphi = \dfrac{m d v_0^2 \operatorname{tg}\alpha}{eL}\).

В горизонтальное дно водоёма глубиной 3 м вертикально вбита свая, полностью скрытая под водой. При угле падения солнечных лучей на поверхность воды, равном 30 \(^\circ\), свая отбрасывает на дно водоёма тень длиной 0,8 м. Определите высоту сваи. Показатель преломления воды \(n = 4/3\).

Источник: ЕГЭ по физике 2016, реальный вариант, вариант 067 — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.