зад 1 График координаты
На рисунке приведен график зависимости координаты движущегося тела от времени. Какой путь прошло тело за 20 с?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м
▶ПодсказкаСкрыть
Путь — это сумма модулей перемещений на каждом участке, а не разность координат.
▶ОтветСкрыть
45 м
зад 2 Плотность кубика
Сила тяжести, действующая на Земле на кубик объемом \(0{,}1\) м\(^3\) равна 900 Н. Определите плотность материала кубика. Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) кг/м\(^3\)
▶ПодсказкаСкрыть
Вес связан с массой через \(g\), масса — с плотностью через объём.
▶ОтветСкрыть
900 кг/м\(^3\)
зад 3 Энергия пружины
По графику зависимости длины пружины от величины растягивающей её силы определите потенциальную энергию растянутой пружины при \(L = 60\) см.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Дж
▶ПодсказкаСкрыть
Жёсткость найдите по участку графика, где сила меняется; энергия равна \(kx^2/2\), где \(x\) — удлинение.
▶ОтветСкрыть
5 Дж
зад 4 Коромысло весов
Коромысло весов, к которому подвешены на нитях два тела, находится в равновесии. При этом плечи коромысла равны \(d_1 = 10\) см, \(d_2 = 5\) см. Массу первого тела уменьшили в 2 раза. Какой длины нужно сделать плечо \(d_2\) (в см), чтобы равновесие сохранилось? (Коромысло и нити считать невесомыми. Масса второго тела не меняется.)

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) см
▶ПодсказкаСкрыть
Условие равновесия рычага: произведение массы на плечо для обоих тел одинаково.
▶ОтветСкрыть
2,5 см
зад 5 Энергия маятника
На рисунке показана модель свободных колебаний математического маятника. Полная механическая энергия груза при прохождении положения равновесия равна 20 Дж. Выберите из приведенных ниже утверждений два правильных и укажите их номера.

1) Потенциальная энергия изменяется от 0 до 20 Дж.
2) Потенциальная энергия не изменяется и равна 20 Дж.
3) Потенциальная энергия изменяется от 0 до 10 Дж.
4) Потенциальная энергия не изменяется и равна 10 Дж.
5) В математическом маятнике по закону сохранения энергии в процессе колебаний кинетическая энергия переходит в потенциальную, а потенциальная — в кинетическую.
Ответы №№: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
В крайних точках скорость равна нулю, в положении равновесия потенциальная энергия минимальна.
▶ОтветСкрыть
15
зад 6 Вращение диска
Брусок, лежащий на горизонтальном диске, вращается вместе с ним с некоторой угловой скоростью. Период вращения диска увеличили. При этом положение бруска на диске осталось прежним. Как при этом изменилась угловая скорость диска и центростремительное ускорение бруска? Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. 1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не изменится.
| Угловая скорость диска | Центростремительное ускорение бруска |
▶ПодсказкаСкрыть
Угловая скорость обратна периоду; центростремительное ускорение равно \(\omega^2 r\).
▶ОтветСкрыть
22
зад 7 Графики колебаний
В начальный момент времени груз, привязанный к нити, отклонили от положения равновесия и отпустили из состояния покоя. Графики, характеризующие дальнейшее изменение параметров его движения, представлены в левом столбце. Установите соответствие между графиками и физическими величинами (правый столбец), зависимость которых от времени они могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.


1) координата \(x\);
2) проекция скорости \(v\);
3) кинетическая энергия \(E_к\);
4) потенциальная энергия \(E_п\).
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Груз стартует из крайнего положения с нулевой скоростью: что в этот момент максимально, а что равно нулю?
▶ОтветСкрыть
41
зад 8 Средняя энергия газа
При охлаждении разреженного гелия его средняя кинетическая энергия уменьшилась вдвое. Во сколько раз изменилась при этом его абсолютная температура? Ответ: изменилась в \(\underline{\qquad\qquad}\) раз (-а)
▶ПодсказкаСкрыть
Средняя кинетическая энергия молекул пропорциональна абсолютной температуре.
▶ОтветСкрыть
\(0{,}5\) (температура уменьшилась в 2 раза)
зад 9 Изобарное сжатие
Внешние силы совершили над идеальным газом положительную работу \(A = 2000\) Дж в изобарном сжатии. Найдите количество теплоты, отданное этим газом окружающей среде. Газ одноатомный. Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Дж
▶ПодсказкаСкрыть
При изобарном процессе \(\Delta U = \frac{3}{2}\,p\,\Delta V\); первое начало термодинамики.
▶ОтветСкрыть
5000 Дж
зад 10 Нагрев брусков
Железный и алюминиевый бруски разных масс получили одинаковое количество теплоты. Найдите соотношение их масс \(m_{Fe}/m_{Al}\), если оба бруска нагрелись на одну и ту же температуру. Ответ округлите до целых. Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Количество теплоты \(Q = cm\Delta T\); удельные теплоёмкости железа и алюминия берите из таблиц.
▶ОтветСкрыть
2
зад 11 Циклический процесс
С 2 молями идеального газа происходят изменения по циклическому процессу, изображенному на диаграмме. Определите, при прохождении какого процесса газ совершает минимальную положительную работу, а в каком — внешние силы совершают минимальную положительную работу. Установите соответствие между этими процессами и номерами процессов на диаграмме. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) работа внешних сил положительна и минимальна;
Б) работа газа положительна и минимальна.
1) процесс 1; 2) процесс 2; 3) процесс 3; 4) процесс 4.
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Работа газа равна площади под графиком в координатах \(p\)–\(V\), знак зависит от направления изменения объёма.
▶ОтветСкрыть
42
зад 12 Тепловая машина
Идеальная тепловая машина получает от нагревателя, имеющего температуру \(T_1\), теплоту \(Q_1\) и отдаёт холодильнику, имеющему температуру \(T_2\), теплоту \(Q_2\), \(A\) — работа машины. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) КПД идеальной тепловой машины;
Б) работа, совершённая машиной за один цикл.
Формулы:
1) \(\dfrac{Q_1}{Q_2}\)
2) \(\dfrac{T_1-T_2}{T_1}\)
3) \(Q_1-Q_2\)
4) \(\dfrac{T_1-T_2}{T_2}\)
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
КПД идеальной машины определяется температурами нагревателя и холодильника; работа равна разности полученной и отданной теплоты.
▶ОтветСкрыть
23
зад 13 Поле двух зарядов
На рисунке изображены два одинаковых по модулю электрических заряда. Как направлена (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) напряжённость электрического поля, создаваемого этими зарядами в точке \(O\)? Ответ запишите словом (словами).

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Найдите поле каждого заряда отдельно и сложите векторы по принципу суперпозиции.
▶ОтветСкрыть
вверх
зад 14 ЭДС с конденсатором
Определите ЭДС источника, если конденсатор ёмкостью \(C = 200\) мкФ имеет заряд \(q = 15\) мКл, сопротивление каждого из резисторов \(R = 1\) Ом, а внутреннее сопротивление источника \(r = 0{,}5\) Ом (см. рисунок).

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) В
▶ПодсказкаСкрыть
В установившемся режиме ток через конденсатор не идёт; напряжение на нём равно \(q/C\).
▶ОтветСкрыть
100 В
зад 15 ЭДС самоиндукции
В цепи индуктивностью 1 Гн протекает переменный ток. График изменения силы тока \(I\) изображен на рисунке. Какое значение принимает ЭДС самоиндукции в период времени с 5 по 10 секунду?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) мВ
▶ПодсказкаСкрыть
ЭДС самоиндукции равна \(L\,\Delta I/\Delta t\) по модулю; найдите изменение тока на участке.
▶ОтветСкрыть
2 мВ
зад 16 Нить лампы накаливания
На графиках представлены результаты экспериментального исследования зависимости силы тока от напряжения на концах нити электрической лампы и сопротивления нити лампы от силы тока. Анализируя данные, ответьте на вопрос: что произошло с лампой в данном эксперименте? Выберите из приведенных ниже утверждений два, соответствующих результатам экспериментального исследования.

1) Нить лампы нагревалась протекающим током, повышение температуры металла нити привело к уменьшению его удельного электрического сопротивления и возрастанию сопротивления \(R\) нити лампы — график \(R(I)\).
2) Нить лампы нагревалась протекающим током, повышение температуры металла нити привело к увеличению его удельного электрического сопротивления и возрастанию сопротивления \(R\) нити лампы — график \(R(I)\).
3) Нелинейность зависимостей \(I(U)\) и \(R(I)\) объясняется слишком большой погрешностью измерений.
4) Нить лампы нагревалась протекающим током, повышение температуры металла нити привело к уменьшению его удельного электрического сопротивления и уменьшению силы тока через нить лампы — зависимость \(I(U)\).
5) С возрастанием сопротивления нити лампы уменьшился ток через нить лампы — зависимость \(I(U)\).
Ответы №№: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Металлы при нагревании увеличивают сопротивление; обратите внимание на наклон графика \(I(U)\).
▶ОтветСкрыть
25
зад 17 Реостат в цепи
Цепь постоянного тока содержит источник тока с ЭДС \(\varepsilon\), резистор \(R_1\) и реостат \(R_2\), как показано на рисунке. Как изменятся сила тока в цепи и суммарная тепловая мощность, выделяющаяся на внешнем участке цепи, если уменьшить сопротивление реостата \(R_2\) до минимума? Внутренним сопротивлением источника тока 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.

| Сила тока в цепи | Суммарная тепловая мощность на внешнем участке |
▶ПодсказкаСкрыть
Сопротивление внешней цепи при уменьшении \(R_2\) падает; сравните полное сопротивление с учётом \(R_1\).
▶ОтветСкрыть
11
зад 18 Сопротивление участков
Установите соответствие между сопротивлением участка цепи постоянного тока и схематическим изображением этого участка цепи. Сопротивления всех резисторов на рисунках одинаковы и равны \(R\).
А) \(R/3\);
Б) \(3R/2\).

| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Сначала найдите эквивалентное сопротивление каждой схемы через \(R\).
▶ОтветСкрыть
12
зад 19 Изотоп кислорода
Чему равно число протонов и нейтронов в изотопе кислорода \(^{17}_{8}\)O? Число протонов: \(\underline{\qquad\qquad}\). Число нейтронов: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Нижний индекс — число протонов, нейтроны — разность массового числа и заряда.
▶ОтветСкрыть
Протонов 8, нейтронов 9
зад 20 Фотон на границе
Красный свет с длиной волны \(\lambda = 660\) нм переходит из воды (показатель преломления \(n = 1{,}33\)) в воздух. Чему равно отношение энергии фотона в воде и в воздухе? Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
При переходе между средами частота света не меняется.
▶ОтветСкрыть
1
зад 21 Альфа-распад
Как изменятся при \(\alpha\)-распаде массовое число ядра и количество нейтронов в нем? Для каждой величины определите соответствующий характер: 1) увеличивается; 2) уменьшается; 3) не изменится. Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Массовое число ядра | Количество нейтронов в ядре |
▶ПодсказкаСкрыть
Альфа-частица — ядро гелия: при её вылете уходят два протона и два нейтрона.
▶ОтветСкрыть
22
зад 22 Показания амперметра
В ходе лабораторной работы измеряли силу тока в цепи постоянного тока. Показания амперметра приведены на рисунке. Погрешность измерения равна половине цены деления амперметра. Чему равна сила тока в цепи по результатам эксперимента?

Ответ: ( \(\underline{\qquad\qquad}\) \(\pm\) \(\underline{\qquad\qquad}\) ) А
▶ПодсказкаСкрыть
Цена деления — разность соседних отметок шкалы; погрешность равна половине этой величины.
▶ОтветСкрыть
\(1 \pm 0{,}5\) А
зад 23 Рамка с током
П-образная рамка, состоящая из жёстких проводящих стержней, подвешена на горизонтальной оси в магнитном поле, индукция которого направлена вертикально вверх. В течение очень короткого времени через рамку протекает импульс тока. Выберите правильные утверждения.
1) После отключения тока рамка будет двигаться под действием силы Ампера.
2) После отключения тока рамка будет двигаться в следствие правила Ленца.
3) После отключения тока рамка будет двигаться в соответствии с законом сохранения механической энергии.
4) Рамка будет двигаться только в момент пропускания тока.
5) При пропускании тока изменяется импульс рамки.
Ответы №№: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Импульс короткого толчка сообщает рамке движение; после отключения тока сила Ампера отсутствует.
▶ОтветСкрыть
35
зад 24 Диаграмма Герцшпрунга
На рисунке представлена диаграмма Герцшпрунга–Рассела. Выберите два утверждения о звёздах, используя данные диаграммы.
1) Температура звёзд спектрального класса К в 2 раза выше температуры звёзд спектрального класса А.
2) Если радиус звезды в 1000 раз превышает радиус Солнца, то она относится к сверхгигантам.
3) Плотность белых карликов существенно меньше средней плотности гигантов.
4) Если звезда имеет температуру поверхности 3300 К, то она относится к звёздам спектрального класса А.
5) «Жизненный цикл» звезды спектрального класса G главной последовательности более длительный, чем звезды спектрального класса О главной последовательности.

Ответы №№: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
На диаграмме видны области сверхгигантов, гигантов и белых карликов; сравнивайте радиусы по линиям постоянного радиуса.
▶ОтветСкрыть
25
зад 25 Два груза на нити
Два груза одинаковой массы \(M\), связанные нерастяжимой и невесомой нитью, движутся прямолинейно по гладкой поверхности под действием горизонтальной силы \(F\), приложенной к одному из грузов. Минимальная сила \(F\), при которой нить обрывается, равна 12 Н. При какой силе натяжения обрывается нить?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Н
▶ПодсказкаСкрыть
Запишите второй закон Ньютона для системы и для ближнего к силе груза.
▶ОтветСкрыть
6 Н
зад 26 Кислород и азот
Сосуд разделён неподвижной теплоизолирующей перегородкой. В одной части сосуда находится кислород, в другой — азот. И концентрация, и давление кислорода в 2 раза больше концентрации и давления азота. Определите, во сколько раз средняя кинетическая энергия молекул кислорода больше средней кинетической энергии молекул азота? Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Перегородка теплоизолирующая и неподвижная: температуры газов одинаковы при равновесии.
▶ОтветСкрыть
1
зад 27 Фотоэффект
Чему равна работа выхода из материала катода, если при излучении фотона частотой \(5\cdot10^{14}\) Гц электрон, вылетевший из катода, имеет энергию \(L3\cdot10^{-19}\) Дж? Ответ выразите в эВ и округлите до целого. Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) эВ
▶ПодсказкаСкрыть
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: \(h\nu = A_{вых} + E_к\); переведите джоули в электронвольты.
▶ОтветСкрыть
1 эВ
зад 28 Газ в цилиндре
Идеальный газ находится в цилиндре, закрытом подвижным поршнем. На рисунке дана диаграмма, иллюстрирующая изменение внутренней энергии \(U\) газа и передаваемое ему количество теплоты \(Q\). Опишите изменение объёма газа при его переходе из состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние 3. Свой ответ обоснуйте, указав, какие физические законы вы использовали для объяснения.

1) 1–2 увеличивается, 2–3 уменьшается.
2) 1–2 уменьшается, 2–3 увеличивается.
3) 1–2 не изменяется, 2–3 не изменяется.
4) 1–2 увеличивается, 2–3 увеличивается.
5) 1–2 уменьшается, 2–3 уменьшается.
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
На участке 1–2 газ получает теплоту при неизменной внутренней энергии; на участке 2–3 теплообмена нет.
▶ОтветСкрыть
4. Переход 1–2: \(\Delta U = 0\), \(Q > 0\), значит \(A = Q - \Delta U > 0\) и объём увеличивается. Переход 2–3: \(Q = 0\), \(\Delta U < 0\), значит \(A = -\Delta U > 0\) и объём увеличивается.
▶РешениеСкрыть
1. В процессе 1–2 газ получает некоторое количество теплоты, но его внутренняя энергия не меняется. Следовательно, согласно первому началу термодинамики \(Q = \Delta U + A\) газ совершает положительную работу, т.е. в данном процессе его объём увеличивается.
2. В процессе 2–3 теплообмена с внешней средой нет, т.е. процесс адиабатный, причём его внутренняя энергия уменьшается: \(Q = \Delta U + A = 0\), \(A = -\Delta U\). Следовательно, и этот процесс связан с расширением газа, поскольку тот совершает положительную работу.
Ответ: переход газа из состояния 1 в состояние 3 всё время сопровождался увеличением его объёма.
зад 29 Бруски с трением
Деревянный брусок массой 0,5 кг лежит на деревянном бруске массой 1 кг. Коэффициент трения между брусками равен 0,35, а коэффициент трения между нижним бруском и столом равен 0,2. Какую максимальную силу можно приложить к большему бруску, чтобы меньший брусок оставался в покое относительно него?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Н
▶ПодсказкаСкрыть
Оба бруска должны двигаться с одним ускорением, предельное ускорение верхнего задаёт трение между брусками.
▶ОтветСкрыть
8,25 Н
▶РешениеСкрыть
1. Чтобы брусок оставался в покое относительно большего, необходимо, чтобы бруски двигались с одним ускорением. Для меньшего бруска: \(F_{тр2} = ma\), \(N_2 - mg = 0\). Учитывая, что \(F_{тр2} = \mu_2 N\), получаем \(\mu_2 N = ma\), \(\mu_2 mg = ma\), т.е. \(a = \mu_2 g\) (1).
2. Для большего бруска: \(F - F_{тр1} - F_{тр2} = Ma\), \(N_1 - (m + M)g = 0\). Учитывая (1) и то, что \(F_{тр1} = \mu_1 N_1\), получаем \(F - \mu_1 (m+M) g - \mu_2 m g = \mu_2 g M\), откуда \(F = g(m+M)(\mu_1 + \mu_2)\).
Подставив числовые данные, получим: \(F = 10 \cdot 1{,}5 \cdot 0{,}55 = 8{,}25\) Н.
Ответ: 8,25 Н.
зад 30 Ртутный столбик
В горизонтально расположенной трубке постоянного сечения, запаянной с одного конца, помещён 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 объём, занимаемый воздухом, не изменился. Атмосферное давление \(p_0 = 750\) мм рт. ст. Определите температуру воздуха \(T_0\) в лаборатории. Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) К
▶ПодсказкаСкрыть
Давление воздуха в трубке равно атмосферному плюс давление столбика ртути; процесс изохорный.
▶ОтветСкрыть
300 К
▶РешениеСкрыть
Условие равновесия столбика ртути определяет давление воздуха в вертикальной трубке: \(p = p_0 + \rho g d\), где \(p_0 = \rho g H\) — атмосферное давление, здесь \(H = 750\) мм, \(\rho\) — плотность ртути.
Поскольку нагрев воздуха в трубке происходит до температуры \(T = T_0 + \Delta T\) и объём, занимаемый воздухом, не изменился (изохорный процесс), то согласно уравнению Менделеева–Клапейрона \(\dfrac{T}{T_0} = \dfrac{p}{p_0} = 1 + \dfrac{d}{H}\).
Окончательно получаем: \(T_0 = \Delta T \cdot \dfrac{H}{d} = 300\) К.
Ответ: 300 К.
зад 31 Конденсаторы с диэлектриком
Два параллельно соединённых воздушных конденсатора ёмкостью \(C_0 = 1\) мкФ каждый заряжены до напряжения \(U = 200\) В и отсоединены от источника ЭДС. После этого пространство между обкладками одного из конденсаторов полностью заполнили диэлектриком с диэлектрической проницаемостью \(\varepsilon = 7\). Определите заряды \(q_1\), \(q_2\) каждого из конденсаторов, а также напряжение \(U\) на конденсаторах. Ответы (только числа, без разделительных знаков): \(\underline{\qquad\qquad}\) мкКл; \(\underline{\qquad\qquad}\) мкКл; \(\underline{\qquad\qquad}\) В
▶ПодсказкаСкрыть
После отключения от источника полный заряд сохраняется, а ёмкости складываются при параллельном соединении.
▶ОтветСкрыть
50; 350; 50 (мкКл; мкКл; В)
зад 32 Световое пятно
Озеро с пресной водой имеет глубину 3 м. Если на дне озера расположить лампу и направить свет от неё вверх, то на поверхности воды образуется световое пятно. Каким будет его радиус, если показатель преломления воды относительно воздуха равен 1,33? Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м
▶ПодсказкаСкрыть
Свет выходит из воды только при углах падения меньше предельного; найдите предельный угол через показатель преломления.
▶ОтветСкрыть
3,4 м
▶РешениеСкрыть
Лучи, исходящие из точки \(A\), падают на границу раздела. Луч \(AB\), падающий под прямым углом, не меняет направления при переходе в воздух. Другие лучи преломляются или отражаются от границы раздела. Полное внутреннее отражение происходит начиная с такого значения угла падения \(\alpha\), при котором угол преломления \(\beta = 90^\circ\), \(\sin\beta = 1\).
Тогда предельное значение угла \(\alpha\), при котором свет выходит из воды, определяется условием \(\dfrac{\sin\alpha}{\sin\beta} = \dfrac{1}{n}\), \(\sin\alpha = \dfrac{1}{n}\).
Радиус круга света на поверхности \(BC = AB \cdot \mathrm{tg}\,\alpha = \dfrac{AB}{\sqrt{n^2-1}}\), \(BC \approx 3{,}4\) м.
Ответ: 3,4 м.
Источник: ЕГЭ по физике 2018, реальный вариант, вариант 527 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.