ЕГЭ 2017, реальный вариант, вариант 118

На рисунке приведен график зависимости проекции скорости тела на ось X от времени. Чему равна проекция ускорения тела на ось X в промежуток времени от 5 с до 10 с?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м/с\(^2\)

Камень массой 100 г брошен под углом \(\alpha = 45^\circ\) к горизонту с начальной скоростью \(v = 10\) м/с. Чему равен модуль силы тяжести, действующей на камень в момент броска?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Н

Камень падает под углом \(\alpha = 30^\circ\) к вертикали со скоростью \(v = 10\) м/с в тележку с песком общей массой \(M = 18\) кг, покоящуюся на горизонтальных рельсах. Скорость тележки с камнем после падения в нее камня равна 0,5 м/с. Определите массу камня.

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

Математический маятник совершает гармонические колебания с периодом 2 с. В момент времени \(t = 0\) груз маятника проходит положение равновесия. Сколько раз потенциальная энергия маятника достигнет своего максимального значения к моменту времени \(t = 4\) с?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Бусинка скользит по неподвижной горизонтальной спице. На графике изображена зависимость координаты бусинки от времени. Ось Ох: параллельна спице. На основании графика выберите два верных утверждения о движении бусинки.

1) На участке 1 проекция ускорения \(a_x\) бусинки отрицательна. 2) На участке 1 модуль скорости остается неизменным, а на участке 2 — уменьшается. 3) На участке 1 модуль скорости увеличивается, а на участке 2 — уменьшается. 4) На участке 1 модуль скорости уменьшается, а на участке 2 — остается неизменным. 5) В процессе движения вектор скорости бусинки менял направление на противоположное.

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

С вершины наклонной плоскости из состояния покоя скользит с ускорением легкая коробочка, в которой находится груз массой \(m\) (см. рисунок). Как изменятся ускорение коробочки и модуль работы силы трения, если с той же наклонной плоскости будет скользить та же коробочка с грузом массой \(m/2\)? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится. Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Ускорение. Модуль работы силы трения: \(\underline{\qquad\qquad}\)

В момент \(t = 0\) шарик бросили вертикально вверх с начальной скоростью \(v\) (см. рисунок). Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять (\(t_0\) — время полета). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ 1) координата шарика \(y\) 2) проекция скорости шарика \(v_y\) 3) проекция ускорения шарика \(a_y\) 4) проекция \(F_y\) силы тяжести, действующей на шарик

Ответы АБ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Давление идеального газа в сосуде объемом \(V = 1\) л равно \(p = 90\) кПа. Каким будет давление в сосуде, если объем сосуда изотермически увеличить в 2 раза?

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

Температура нагревателя теплового двигателя, работающего по циклу Карно, 327 °С, температура холодильника 27 °С. Чему равен КПД теплового двигателя?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Какое количество теплоты нужно 100 г льда, имеющему температуру 0 °С, чтобы он полностью растаял?

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

В цилиндре под поршнем находится твердое вещество. Цилиндр поместили в раскаленную печь. На рисунке показан график изменения температуры \(t\) вещества по мере поглощения им количества теплоты \(Q\). Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных наблюдений, и укажите их номера.

1) Температура кипения вещества равна 80 °С. 2) В состоянии 1 вещество полностью расплавилось. 3) Теплоемкость вещества в жидком состоянии больше, чем в твердом. 4) Для того, чтобы полностью расплавить вещество, уже находящееся при температуре плавления, ему надо передать 80 Дж теплоты. 5) На участке 2-3 происходит переход вещества в жидкое состояние.

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

В сосуде при температуре \(T\) находится идеальный одноатомный газ, концентрация которого равна \(n\). Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать (\(k\) — постоянная Больцмана). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ А) средняя кинетическая энергия теплового движения молекул газа \(E\) Б) давление газа \(p\)

ФОРМУЛЫ 1) \(\dfrac{3}{2}kT\) 2) \(\dfrac{3}{2}nkT\) 3) \(nkT\) 4) \(\dfrac{kT}{n}\)

Ответы АБ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Магнитное поле \(\vec B = \vec B_1 + \vec B_2\) создано в точке А двумя параллельными длинными проводниками с токами \(I_1\) и \(I_2 > I_1\), расположенными перпендикулярно плоскости чертежа. Как направлен (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) вектор \(\vec B\) индукции магнитного поля в точке А? Точка А расположена на середине отрезка, соединяющего провода. Ответ запишите словом (словами).

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

В схеме, изображенной на рисунке, ЭДС источника тока равна \(\varepsilon = 10\) В, его внутреннее сопротивление \(r = 1\) Ом, а сопротивления резисторов \(R_1 = R_2 = 2\) Ом. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) В

На рисунке приведен график зависимости силы тока \(I\) от времени \(t\) в электрической цепи, индуктивность которой 1 Гн. Определите модуль ЭДС самоиндукции в интервале времени от 5 с до 10 с.

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

В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в колебательном контуре с течением времени.

Выберите два верных утверждения о процессе, происходящем в контуре: 1) Период колебаний равен \(4\cdot10^{-6}\) с. 2) В момент \(t = 2\cdot10^{-6}\) с энергия катушки максимальна. 3) В момент \(t = 4\cdot10^{-6}\) с энергия конденсатора минимальна. 4) В момент \(t = 2\cdot10^{-6}\) с сила тока в контуре равна 0. 5) Частота колебаний равна 125 кГц.

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

К концам длинного однородного проводника приложено напряжение \(U\). Провод укоротили вдвое и приложили к нему прежнее напряжение \(U\). Как изменятся при этом мощность тока и удельное сопротивление проводника? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится. Запишите выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Мощность тока. Удельное сопротивление проводника: \(\underline{\qquad\qquad}\)

В опыте нить накала лампочки расположена вблизи главной оптической оси тонкой линзы с фокусным расстоянием \(F\) перпендикулярно этой оси. Расстояние от линзы до нити равно \(1{,}5F\). 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 столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ВИД ЛИНЗЫ А) линза рассеивающая Б) линза собирающая

СВОЙСТВА ИЗОБРАЖЕНИЯ 1) действительное, перевернутое, равное по размерам 2) мнимое, прямое, уменьшенное 3) действительное, увеличенное, перевернутое 4) мнимое, увеличенное, перевернутое

Ответы АБ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Определите число протонов и число нейтронов в ядре, которое образовалось из ядра радиоактивного изотопа натрия \(^{24}_{11}\mathrm{Na}\) в результате \(\beta\)-распада.

Число протонов. Число нейтронов: \(\underline{\qquad\qquad}\)

В образце имеется \(4\cdot10^{10}\) ядер радиоактивного изотопа цезия \(^{137}_{55}\mathrm{Cs}\), имеющего период полураспада 26 лет. Через сколько лет распадется \(3\cdot10^{10}\) ядер данного изотопа?

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

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 зеленый. Как изменяются частота световой волны, падающей на фотоэлемент, и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов при переходе от первой серии опытов ко второй? Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения: 1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не изменяется. Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Частота световой волны. Максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов: \(\underline{\qquad\qquad}\)

С помощью барометра проводились измерения атмосферного давления. Верхняя шкала барометра проградуирована в кПа, а нижняя шкала — в мм рт. ст. Погрешность измерений давления равна цене деления шкалы барометра. Запишите в ответ величину атмосферного давления, выраженного в мм рт. ст., с учетом погрешности измерений.

Ответ: (\(\underline{\qquad\qquad}\) \(\pm\) \(\underline{\qquad\qquad}\)) мм рт. ст.

Ученик изучает зависимость периода электромагнитных колебаний в контуре от индуктивности катушки. Какие два контура он должен выбрать для этого исследования? В ответе запишите номера выбранных контуров.

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

Груз, лежащий на столе, связан легкой нерастяжимой нитью, переброшенной через идеальный блок, с грузом массой 0,25 кг. На первый груз действует горизонтальная постоянная сила \(F\), равная 9 Н (см. рисунок). Второй груз движется с ускорением 2 м/с\(^2\), направленным вверх. Трением между грузом и поверхностью стола пренебречь. Какова масса первого груза?

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

В теплоизолированный сосуд с большим количеством льда при температуре \(t_1 = 0\) °С заливают \(m = 1\) кг воды с температурой \(t_2 = 44\) °С. Какая масса льда \(\Delta m\) расплавится при установлении теплового равновесия в сосуде? Ответ выразите в граммах.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) г

Красная граница фотоэффекта исследуемого металла соответствует длине волны \(\lambda = 600\) нм. Какова длина волны света, выбивающего из него фотоэлектроны, максимальная кинетическая энергия которых в 2 раза меньше работы выхода?

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

Нихромовый проводник длиной \(l = l_2\) включен в цепь постоянного тока. К нему подключают вольтметр таким образом, что одна из клемм вольтметра все время подключена к началу проводника, а вторая может перемещаться вдоль проводника. На рисунке приведена зависимость показаний вольтметра \(U\) от расстояния \(x\) до начала проводника. Как зависит от \(x\) площадь поперечного сечения проводника? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали.

1) площадь поперечного сечения проводника на первом участке больше, чем на втором. 2) площадь поперечного сечения проводника на втором участке больше, чем на первом. 3) площадь поперечного сечения проводника на первом участке и на втором одинакова.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

Маленький шарик падает сверху на наклонную плоскость и упруго отражается от нее. Угол наклона плоскости к горизонту равен 45°. На какое расстояние по вертикали перемещается шарик между первым и вторым ударами о плоскость? Скорость шарика в момент первого удара направлена вертикально вниз и равна 2 м/с.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м

▶РешениеСкрыть

Решение

Законы движения шарика имеют вид: \[x = v_0\sin\alpha\cdot t + \dfrac{g\sin\alpha\cdot t^2}{2}, \qquad y = v_0\cos\alpha\cdot t - \dfrac{g\cos\alpha\cdot t^2}{2}.\]

В момент второго соударения шарика с плоскостью \(x = S\), \(y = 0\), следовательно, \[\begin{cases} S = v_0\sin\alpha\cdot t + \dfrac{g\sin\alpha\cdot t^2}{2}, \\ 0 = v_0\cos\alpha\cdot t - \dfrac{g\cos\alpha\cdot t^2}{2}. \end{cases}\] Совместное решение приводит к \(t = \dfrac{2v_0}{g}\) и \(S = \dfrac{4v_0^2\sin\alpha}{g}\). Из рисунка видно, что \(H = S\sin\alpha = \dfrac{4v_0^2\sin^2\alpha}{g} = 0{,}8\) м.

Ответ: \(H = \dfrac{4v_0^2\sin^2\alpha}{g} = 0{,}8\) м.

В горизонтально расположенной трубке постоянного сечения, запаянной с одного конца, помещен столбик ртути длиной \(d = 15\) см, который отделяет воздух в трубке от атмосферы. Трубку расположили вертикально запаянным концом вниз и нагрели на \(\Delta T = 60\) К. При этом объем, занимаемый воздухом, не изменился. Атмосферное давление \(p_0 = 750\) мм рт. ст. Определите температуру воздуха \(T_0\) в лаборатории.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) K

Условимся считать изображение на пленке фотоаппарата резким, если вместо идеального изображения в виде точки на пленке получается изображение пятна диаметром не более некоторого предельного значения. Поэтому если объектив находится на фокусном расстоянии от пленки, то резкими считаются не только бесконечно удаленные предметы, но и все предметы, находящиеся дальше некоторого расстояния \(d\). Оцените диаметр входного отверстия объектива \(D\), если при фокусном расстоянии \(F = 80\) мм резкими оказались все предметы, находившиеся на расстояниях более \(d = 4\) м от объектива. Предельный размер пятна равен \(S = 0{,}2\) мм. Сделайте рисунок, поясняющий образование пятна.

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

▶РешениеСкрыть

Решение

Лучи, идущие от предмета на расстоянии \(d\), собираются на расстоянии \(f\), которое больше фокусного расстояния, и поэтому образуют на пленке пятно диаметром \(\delta\). Из подобия треугольников получаем соотношение: \[\dfrac{\delta}{D} = \dfrac{f-F}{f}. \qquad (1)\]

Из формулы тонкой линзы \(\dfrac{1}{f} + \dfrac{1}{d} = \dfrac{1}{F}\) находим: \(\dfrac{f-F}{f} = \dfrac{F}{d}\). (2)

Объединяя (1) и (2), получаем окончательно: \(D = \dfrac{\delta d}{F} = 1\) см.

Ответ: \(D = \dfrac{\delta d}{F} = 1\) см.

В электрической цепи, показанной на рисунке, ЭДС источника тока равна \(\varepsilon = 12\) В; емкость конденсатора \(C = 2\) мФ; индуктивность катушки \(L = 5\) мГн, сопротивление лампы \(r = 5\) Ом и сопротивление резистора \(R = 3\) Ом. В начальный момент времени ключ К замкнут. Какое количество теплоты \(Q\) выделится в лампе после размыкания ключа? Внутренним сопротивлением источника тока, катушки и проводов пренебречь.

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

Источник: ЕГЭ по физике 2017, реальный вариант, вариант 118 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.