зад 1 Путь при равноускоренном движении
Тело, двигаясь с места равноускоренно, проходит за четвёртую секунду от начала движения 7 м. Какой путь пройдёт тело за первые 10 с?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м.
▶ПодсказкаСкрыть
Путь за \(n\)-ю секунду равен \(s_n - s_{n-1}\); при нулевой начальной скорости \(s = at^2/2\).
▶ОтветСкрыть
100 м.
зад 2 Сила пружины по запасу энергии
Определите силу, под действием которой пружина жёсткостью 200 Н/м имеет запас потенциальной энергии 4 Дж.
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Н.
▶ПодсказкаСкрыть
Энергия пружины \(E = kx^2/2\), сила \(F = kx\).
▶ОтветСкрыть
40 Н.
зад 3 Сила тяготения при уменьшении расстояния
Сила гравитационного притяжения между шарами, находящимися на расстоянии 4 м друг от друга, равна 16 нН. Какова будет сила притяжения между ними, если расстояние уменьшить до 2 м?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) нН.
▶ПодсказкаСкрыть
Сила тяготения обратно пропорциональна квадрату расстояния.
▶ОтветСкрыть
64 нН.
зад 4 Ускорение свободного падения по маятнику
Какое значение получил для ускорения свободного падения ученик при выполнении лабораторной работы, если маятник длиной 80 см совершил за 3 мин 100 колебаний? Ответ округлить до десятых.
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м/с\(^2\).
▶ПодсказкаСкрыть
Период \(T = 2\pi\sqrt{L/g}\), отсюда \(g = 4\pi^2 L/T^2\).
▶ОтветСкрыть
9,7 м/с\(^2\).
зад 5 Шарик на нити по окружности
Шар, подвешенный на нити, движется по круговой траектории в горизонтальной плоскости с постоянной по модулю скоростью. Выберите из приведённых ниже утверждений два правильных и укажите их номера.
1) ускорение шарика равно нулю
2) ускорение шарика направлено вертикально вниз
3) ускорение шарика направлено к центру окружности
4) равнодействующая всех сил равна \(ma\)
5) равнодействующая всех сил равна 0
Ответы №№: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
При движении по окружности с постоянной по модулю скоростью есть только центростремительное ускорение.
▶ОтветСкрыть
34.
зад 6 Камень, брошенный вверх
Камень бросили с балкона вертикально вверх. Что происходит с его ускорением и полной механической энергией в процессе движения камня вверх? Сопротивление воздуха не учитывать.
Для каждой физической величины запишите в таблицу выбранные цифры. Цифры в ответе могут повторяться.
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменится
| Ускорение камня | Полная механическая энергия камня | |
| Ответ |
▶ПодсказкаСкрыть
Ускорение при полёте без сопротивления равно \(g\); полная механическая энергия сохраняется.
▶ОтветСкрыть
33.
зад 7 Вес и реакция опоры в лифте
Мальчик находится в лифте. Лифт начинает движение вниз с ускорением. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
| Физические величины | Формулы |
| А) Вес мальчика | 1) \(mg+ma\) |
| Б) Сила реакции опоры | 2) \(mg-ma\) |
| 3) \(ma\) | |
| 4) \(mg\) |
Ответы АБ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Вес тела в ускоренно опускающемся лифте равен силе реакции опоры по третьему закону Ньютона.
▶ОтветСкрыть
22.
зад 8 Атомы в ложках
Определите отношение числа атомов в серебряной ложке к числу атомов в алюминиевой ложке равной массы.
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\).
▶ПодсказкаСкрыть
Число атомов равно \(\dfrac{m}{M} N_A\), где \(M\) — молярная масса.
▶ОтветСкрыть
0,25.
зад 9 Теплота при изобарном нагреве
При изобарном нагревании одноатомного газа в количестве 2 моль его температура изменилась на 50 К. Какое количество теплоты получил газ в процессе теплообмена?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Дж.
▶ПодсказкаСкрыть
При изобарном процессе \(Q = \dfrac{5}{2}\nu\,\Delta T R\) для одноатомного газа.
▶ОтветСкрыть
2077 Дж.
зад 10 Работа газа при изобарном сжатии
Идеальный газ изобарно сжимается при давлении 300 кПа от объёма 3 л до объёма 1 л. Какую работу совершил газ в этом процессе?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Дж.
▶ПодсказкаСкрыть
Работа газа при изобарном процессе равна \(p\,\Delta V\) со знаком \(\Delta V\).
▶ОтветСкрыть
\(-600\) Дж.
зад 11 Средняя квадратичная скорость молекул
При неизменной концентрации молекул идеального газа средняя квадратичная скорость теплового движения его молекул увеличилась в 4 раза. В этом процессе
1) давление увеличилось в 4 раза
2) давление не изменилось
3) давление увеличилось в 16 раз
4) температура увеличилась в 16 раз
5) температура увеличилась в 4 раза
Ответы: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Средняя квадратичная скорость пропорциональна корню из температуры; давление пропорционально \(nT\).
▶ОтветСкрыть
34.
зад 12 Изотермическое расширение газа
Одноатомный идеальный газ неизменной массы в изотермическом процессе совершает работу \(A > 0\). Как меняются в этом процессе объём и давление газа? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
| Объём газа | Давление газа | |
| Ответ |
▶ПодсказкаСкрыть
При изотермическом расширении \(pV = \text{const}\), газ совершает положительную работу.
▶ОтветСкрыть
12.
зад 13 Направление поля двух зарядов
Какое направление имеет вектор напряжённости электрического поля, созданного двумя одинаковыми разноимёнными зарядами в точке \(O\)? Ответ запишите словом (словами): вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю.
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\).
▶ПодсказкаСкрыть
Сложите векторы полей от каждого заряда по правилу параллелограмма.
▶ОтветСкрыть
вниз.
зад 14 Внутреннее сопротивление батареи
Ток в цепи батареи, ЭДС которой 30 В, равен 3 А. Напряжение на зажимах батареи 18 В. Найдите внутреннее сопротивление батареи.
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Ом.
▶ПодсказкаСкрыть
Напряжение на зажимах равно \(\mathcal{E} - Ir\).
▶ОтветСкрыть
4 Ом.
зад 15 Заряд конденсатора
Конденсатор, состоящий из двух пластин, имеет электроёмкость 5 пФ. Какой заряд находится на каждой из его обкладок, если разность потенциалов между ними 1000 В?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) нКл.
▶ПодсказкаСкрыть
Заряд конденсатора \(q = CU\).
▶ОтветСкрыть
5 нКл.
зад 16 Фотоэффект при увеличении интенсивности
Поверхность металла освещают светом, длина волны которого меньше длины волны \(\lambda_{\text{кр}}\), соответствующей красной границе фотоэффекта для данного вещества. При увеличении интенсивности света
1) фотоэффект не будет происходить при любой интенсивности света
2) будет увеличиваться количество фотоэлектронов
3) будет увеличиваться максимальная энергия фотоэлектронов
4) будет увеличиваться как максимальная энергия, так и количество фотоэлектронов
5) фотоэффект будет происходить при любой интенсивности света
Выберите из приведённых утверждений два, соответствующих результатам экспериментального исследования.
Ответы №№: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Максимальная энергия фотоэлектронов определяется частотой света, а не его интенсивностью.
▶ОтветСкрыть
25.
зад 17 Замена источника тока в цепи с реостатом
В электрической цепи, состоящей из источника тока и реостата, источник тока заменяют на другой, с той же ЭДС, но большим внутренним сопротивлением. Как изменяются при этом следующие физические величины: общее сопротивление цепи и напряжение на реостате?
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Общее сопротивление цепи | Напряжение на реостате | |
| Ответ |
▶ПодсказкаСкрыть
Общее сопротивление включает внутреннее сопротивление источника; ток уменьшается, и падение напряжения на реостате тоже.
▶ОтветСкрыть
12.
зад 18 Единицы измерения величин
Установите соответствие между физическими величинами и единицами измерения.
| Физические величины | Единицы измерения |
| А) Магнитный поток | 1) Тесла |
| Б) Индуктивность | 2) Генри |
| 3) Вебер | |
| 4) Вольт |
Ответы АБ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Магнитный поток измеряется в веберах, индуктивность — в генри.
▶ОтветСкрыть
32.
зад 19 Протоны и нейтроны в ядре
Сколько протонов и сколько нейтронов содержится в ядре \({}^{238}_{92}\text{U}\)?
Число протонов: \(\underline{\qquad\qquad}\)
Число нейтронов: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Число протонов — нижний индекс, массовое число минус число протонов — число нейтронов.
▶ОтветСкрыть
92 протона, 146 нейтронов.
зад 20 Время распада изотопа
Период полураспада радиоактивного изотопа кальция составляет 164 суток. Если изначально было \(4\cdot10^{24}\) атомов, то через сколько суток их будет \(1\cdot10^{24}\)?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) сут.
▶ПодсказкаСкрыть
Число нераспавшихся атомов уменьшается вдвое за каждый период полураспада.
▶ОтветСкрыть
328 сут.
зад 21 Частица в магнитном поле
Частица массой \(m\), несущая заряд \(q\), влетает со скоростью \(v\) в однородное магнитное поле с индукцией \(B\) и движется по окружности радиусом \(R\). Что произойдёт с радиусом орбиты и периодом обращения частицы при увеличении её заряда \(q\)? 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.
| Радиус орбиты | Период обращения | |
| Ответ |
▶ПодсказкаСкрыть
Радиус \(R = mv/(qB)\), период \(T = 2\pi m/(qB)\).
▶ОтветСкрыть
22.
зад 22 Уравнение, противоречащее закону сохранения заряда
Какое уравнение противоречит закону сохранения заряда в ядерных реакциях?
1) \({}^{12}_{7}\text{N} = {}^{12}_{6}\text{C} + {}^{0}_{1}e + \nu_e\)
2) \({}^{11}_{6}\text{C} = {}^{11}_{5}\text{B} + {}^{0}_{1}e + \nu_e\)
3) \({}^{6}_{3}\text{Li} + {}^{1}_{1}p = {}^{4}_{2}\text{He} + {}^{3}_{2}\text{He}\)
4) \({}^{9}_{4}\text{Be} + {}^{2}_{1}\text{H} = {}^{10}_{7}\text{N} + {}^{1}_{0}n\)
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Сложите заряды (нижние индексы) в левой и правой частях каждого уравнения.
▶ОтветСкрыть
4.
зад 23 Изображение в рассеивающей линзе
Предмет расположен на двойном фокусном расстоянии от тонкой рассеивающей линзы. Его изображение будет...
Выберите два утверждения:
1) Его изображение будет перевёрнутым и мнимым.
2) Его изображение будет прямым и мнимым.
3) Его изображение будет увеличенным.
4) Его изображение будет уменьшенным.
5) Предмет и изображение будут одного размера.
Ответы №№: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Рассеивающая линза всегда даёт мнимое прямое уменьшенное изображение.
▶ОтветСкрыть
24.
зад 24 Утверждения о Солнце
Какие утверждения о Солнце являются верными? В ответе укажите номера двух утверждений.
1) Солнце относится к звёздам спектрального класса G.
2) Температура поверхности Солнца 10000 К.
3) Солнце не обладает магнитным полем.
4) В спектре Солнца не наблюдаются линии поглощения металлов.
5) Возраст Солнца составляет (примерно) 5 млрд лет.
Ответы №№: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Вспомните спектральную классификацию звёзд и возраст Солнца.
▶ОтветСкрыть
15.
зад 25 Масса воды в калориметре со льдом
В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент кусочки льда перестают таять. К концу процесса масса воды увеличилась на 84 г. Какова начальная масса воды, если её первоначальная температура 20 \(^\circ\)C?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) кг.
▶ПодсказкаСкрыть
Тепло, которое отдаёт вода при охлаждении до 0 \(^\circ\)C, идёт на плавление льда.
▶ОтветСкрыть
0,33 кг.
зад 26 Плотность смеси газов
Определите плотность смеси, состоящей из 4 г водорода и 32 г кислорода, при температуре 7 \(^\circ\)C и давлении 700 мм рт. ст. Ответ округлить до десятых.
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) кг/м\(^3\).
▶ПодсказкаСкрыть
Плотность смеси равна общей массе, делённой на объём, который занимает смесь при данных условиях.
▶ОтветСкрыть
0,5 кг/м\(^3\).
зад 27 Ток в колебательном контуре
В идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока в катушке индуктивности 10 мА, а амплитуда напряжения на конденсаторе 4 В. В некоторый момент времени напряжение на конденсаторе равно 3,2 В. Найдите силу тока в катушке в этот момент.
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) мА.
▶ПодсказкаСкрыть
Сохраняется энергия: \(LI^2/2 + CU^2/2 = \text{const}\).
▶ОтветСкрыть
6 мА.
зад 28 Заряды брусков после удаления палочки
Два металлических бруска (1) и (2), лежащие на деревянном столе, соединены металлическим стержнем с деревянной ручкой (3). К бруску 1 поднесли положительно заряженную палочку, не касаясь бруска. Затем, продолжая держать палочку возле первого бруска, стержень убрали, подняв его за ручку. Какими после этого будут заряды брусков? Ответ поясните, опираясь на законы электродинамики.
1) 1 — отрицательно, 2 — отрицательно
2) 1 — положительно, 2 — положительно
3) 1 — положительно, 2 — отрицательно
4) 1 — отрицательно, 2 — положительно
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Свободные электроны притягиваются к палочке и перемещаются по стержню; после удаления стержня заряды сохраняются.
▶ОтветСкрыть
4.
▶РешениеСкрыть
До того, как к брускам поднесли заряженную палочку, они не были заряжены. После того как к бруску 1 поднесли положительно заряженную палочку, часть свободных электронов, притягиваясь к палочке, переместилась по металлическому стержню с бруска 2 на брусок 1. Брусок 1 стал отрицательно заряженным, а брусок 2 — положительно заряженным. Когда стержень убрали, держа его за деревянную ручку, распределение зарядов на брусках сохранилось: брусок 1 остался заряженным отрицательно, брусок 2 — положительно.
зад 29 Минимальная сила, чтобы вкатить колесо на ступеньку
Колесо радиусом \(R = 1\) м и массой \(m = 5\) кг упирается в ступеньку высотой \(h = 20\) см. Проскальзывания между колесом и ступенькой нет. Определите минимальную силу, которую надо приложить к колесу, чтобы вкатить его на ступеньку.
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Н.
▶ПодсказкаСкрыть
Сила минимальна, если приложена в точке \(A\) диаметрально противоположно точке касания ступеньки, по касательной. Используйте правило моментов относительно точки касания ступеньки.
▶ОтветСкрыть
15 Н.
▶РешениеСкрыть
1. Воспользуемся правилом моментов всех сил, действующих на колесо, относительно оси, проходящей через точку \(B\) (точку касания ступеньки) перпендикулярно плоскости рисунка. Сила \(\vec F\) будет минимальной, если будет приложена в точке \(A\), диаметрально противоположной точке \(B\), по касательной.
2. Согласно правилу моментов: \(mg\cdot R\cos\alpha - F\cdot 2R = 0\), откуда \[F = \frac{1}{2}\,mg\cos\alpha \qquad (1).\] Здесь \(\sin\alpha = \dfrac{R-h}{R}\), \(\cos\alpha = \dfrac{\sqrt{h(2R-h)}}{R}\) (2).
Тогда \(F = \dfrac{mg\sqrt{h(2R-h)}}{2R}\). Подставляя числовые данные (\(g = 10\) м/с\(^2\)), получим \(F = \dfrac{50\sqrt{0{,}2\cdot 1{,}8}}{2} = 15\) Н.
Ответ: 15 Н.
зад 30 КПД циклического процесса с одноатомным газом
На рисунке изображён график циклического процесса, происходящего с одноатомным идеальным газом. На этапе 2–3 газ адиабатно расширяется, а на этапе 3–1 изотермически сжимается. При изобарном расширении газ совершает работу \(A_{12} = 500\) Дж, а при изотермическом сжатии отдаёт холодильнику количество теплоты \(Q_{\text{хол}} = 1000\) Дж. Определите КПД цикла.
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) %.
▶ПодсказкаСкрыть
КПД равен полезной работе за цикл, делённой на теплоту, полученную газом за цикл; теплота получается только на участке 1–2.
▶ОтветСкрыть
20%.
▶РешениеСкрыть
1. КПД цикла — это отношение работы, совершённой газом за цикл, к количеству теплоты, переданному газу за цикл. Согласно графику, газ совершает работу на участках 1–2 и 2–3, над газом совершают работу на участке 3–1, т.е. \[\eta = \frac{A_{12} + A_{23} - A_{31}}{Q_{12}} \qquad (1).\]
2. Газ получает теплоту только на участке 1–2. По первому закону термодинамики: \(Q_{12} = A_{12} + \Delta U_{12} = p\Delta V + \dfrac{3}{2}p\Delta V = \dfrac{5}{2}p\Delta V\). Так как \(A_{12} = p\Delta V = 500\) Дж, то \(Q_{12} = \dfrac{5}{2}\cdot 500 = 1250\) Дж.
3. Участок 2–3 — адиабатное расширение. По первому закону термодинамики: \(A_{23} = -\Delta U_{23} = U_2 - U_3\), где \(U = \dfrac{3}{2}\nu RT = \dfrac{3}{2}pV\). Тогда \(A_{23} = \dfrac{3}{2}\nu R(T_2 - T_3) = \dfrac{3}{2}\nu R(T_2 - T_1) = \dfrac{3}{2}A_{12} = 750\) Дж.
4. Так как участок 3–1 — изотермическое сжатие, \(A_{31} = Q_{\text{хол}} = 1000\) Дж. Тогда \(\eta = \dfrac{500 + 750 - 1000}{1250} = 0{,}2\), то есть \(\eta = 20\%\).
Ответ: 20%.
зад 31 Прирост мощности на резисторе при замыкании ключа
В цепи, изображённой на рисунке, ключ \(A\) разомкнут, внутреннее сопротивление источника тока \(r = 2\) Ом, его ЭДС \(\varepsilon = 12\) В, сопротивления резисторов: \(R_1 = 3\) Ом, \(R_2 = 6\) Ом, \(R_3 = 6\) Ом, \(R_4 = 12\) Ом. На сколько ватт увеличится мощность, выделяемая на резисторе \(R_2\), если ключ \(A\) замкнуть?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) Вт.
▶ПодсказкаСкрыть
При разомкнутом ключе ток идёт через \(R_3\) и параллельно соединённые \(R_2\) и \(R_4\); при замкнутом ключе \(R_1\) и \(R_3\) образуют параллельный участок.
▶ОтветСкрыть
3,33 Вт.
▶РешениеСкрыть
1. При разомкнутом ключе \(A\) электрический ток от источника идёт через резистор \(R_3\) и параллельно соединённые резисторы \(R_2\) и \(R_4\). Сопротивление внешней цепи: \(R = R_3 + \dfrac{R_2 R_4}{R_2 + R_4} = 6 + \dfrac{6\cdot 12}{18} = 10\) Ом.
Согласно закону Ома для полной цепи, сила тока \(I = \dfrac{\varepsilon}{R + r} = \dfrac{12}{10 + 2} = 1\) А. Учитывая отношение сопротивлений \(\dfrac{R_2}{R_4} = \dfrac{1}{2}\), находим ток через резистор \(R_2\): \(I_2 = \dfrac{1}{3}\cdot 2 = \dfrac{2}{3}\) А. Тогда мощность, выделяемая на резисторе \(R_2\), равна: \(P'_2 = I_2^2 R_2 = \dfrac{4}{9}\cdot 6 = \dfrac{8}{3} \approx 2{,}67\) Вт.
2. Если ключ \(A\) замкнуть, то \(R = \dfrac{R_1 R_3}{R_1 + R_3} + \dfrac{R_2 R_4}{R_2 + R_4} = \dfrac{18}{9} + \dfrac{72}{18} = 6\) Ом, \(I = \dfrac{12}{6 + 2} = 1{,}5\) А, \(I_2 = 1\) А, \(P''_2 = 1^2\cdot 6 = 6\) Вт.
Следовательно, мощность увеличится на \(\Delta P = 3{,}33\) Вт.
Ответ: 3,33 Вт.
зад 32 Длина волны радиоприёмника
Колебательный контур радиоприёмника настроен на определённую длину волны. Индуктивность катушки контура \(L = 6\) мкГн, максимальный ток в ней \(I_{\max} = 1{,}8\) мА. В контуре используется плоский воздушный конденсатор, расстояние между пластинами которого \(d = 3\) мм, максимальное значение напряжённости электрического поля в конденсаторе в процессе колебаний 5 В/м. На какую длину волны настроен колебательный контур приёмника?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) м.
▶ПодсказкаСкрыть
Длина волны \(\lambda = cT\), период \(T = 2\pi\sqrt{LC}\); ёмкость найдите из закона сохранения энергии в контуре и связи \(U_{\max} = E_{\max} d\).
▶ОтветСкрыть
1356 м.
▶РешениеСкрыть
1. Согласно формуле Томсона: \(T = 2\pi\sqrt{LC}\) (1), где \(L\) — индуктивность катушки, \(C\) — электроёмкость конденсатора. Длина волны: \(\lambda = cT = c\cdot 2\pi\sqrt{LC}\) (2), где \(c = 3\cdot 10^8\) м/с.
2. По закону сохранения энергии в колебательном контуре: \(\dfrac{CU_{\max}^2}{2} = \dfrac{LI_{\max}^2}{2}\), откуда \(C = \dfrac{LI_{\max}^2}{U_{\max}^2}\) (3).
Учитывая, что \(U_{\max} = E_{\max} d\), получим: \(C = \dfrac{LI_{\max}^2}{(E_{\max} d)^2}\) (4).
3. Подставляя (4) в (2), получаем: \(\lambda = 2\pi c\sqrt{\dfrac{L^2 I_{\max}^2}{(E_{\max} d)^2}} = \dfrac{2\pi c L I_{\max}}{E_{\max} d}\).
Подставляя числовые данные, получим: \(\lambda = \dfrac{6{,}28\cdot 3\cdot 10^8\cdot 6\cdot 10^{-6}\cdot 1{,}8\cdot 10^{-3}}{5\cdot 3\cdot 10^{-3}} = 1356\) м.
Ответ: 1356 м.
Источник: ЕГЭ по физике 2018, реальный вариант, вариант 856 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.