ЕГЭ 2019, реальный вариант, вариант 3

Из двух городов навстречу друг другу с постоянной скоростью движутся два автомобиля. На графике показана зависимость расстояния между автомобилями от времени. Скорость второго автомобиля 25 м/с. С какой скоростью движется первый автомобиль?

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

При исследовании зависимости силы трения скольжения \(F_{\text{тр}}\) от силы нормального давления \(F_{\text{д}}\) были получены следующие данные:

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

Два тела движутся по взаимно перпендикулярным пересекающимся прямым, как показано на рисунке. Модуль импульса первого тела \(p_1 = 4\) кг·м/с, а второго тела \(p_2 = 3\) кг·м/с. Чему равен модуль импульса системы этих тел после их абсолютно неупругого удара?

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

С использованием нити ученик зафиксировал рычаг. Какова масса подвешенного к рычагу груза, если сила натяжения нити равна 3 Н?

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

Автомобиль массой 3 т проезжает верхнюю точку выпуклого моста, радиус кривизны которого равен 40 м, двигаясь с постоянной скоростью 36 км/ч. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующие движение автомобиля.

1. [1)] Сила, с которой мост действует на автомобиль, меньше 30000 Н и направлена вертикально вверх.

2. [2)] Сила, с которой автомобиль действует на мост, направлена вертикально вверх.

3. [3)] Сила тяжести, действующая на автомобиль, равна 25000 Н.

4. [4)] Сумма сил, действующих на автомобиль, направлена вертикально вниз и перпендикулярна скорости автомобиля.

5. [5)] Центростремительное ускорение автомобиля равно 22,5 м/с\(^2\).

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\).

На равномерно вращающемся диске находится брусок. Брусок неподвижен относительно диска. Как изменятся скорость бруска и сила трения между бруском и диском, если угловая скорость вращения диска увеличится, а брусок останется на том же месте диска?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. [1)] увеличится

2. [2)] уменьшится

3. [3)] не изменится

Груз, привязанный к нити, в момент \(t = 0\) вышел с начальной скоростью \(\vec v_0\) из состояния равновесия (см. рисунок). На графиках А и Б показано изменение физических величин, характеризующих движение груза после этого. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

1. [1)] координата груза \(x\)

2. [2)] проекция скорости груза \(v_x\)

3. [3)] кинетическая энергия груза \(E_{\text{к}}\)

4. [4)] потенциальная энергия груза \(E_{\text{п}}\)

Концентрация атомов гелия, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, увеличилась в 6 раз. Давление газа при этом возросло в 2 раза. Во сколько раз уменьшилась при этом средняя кинетическая энергия теплового движения атомов гелия?

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

Внутренняя энергия 3 молей одноатомного идеального газа уменьшилась на 600 Дж, при этом внешние силы совершили над ним работу 200 Дж. Какое количество теплоты отдал газ?

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

Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде под поршнем равна 35%. Какой будет относительная влажность воздуха в сосуде, если при неизменной температуре его объём за счёт движения поршня уменьшить в 3 раза?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad\qquad}\) %.

На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах \(V\)–\(T\), где \(V\) – объем газа, \(T\) – абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно.

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующие процессы на графике, и укажите их номера.

1. [1)] В состоянии \(B\) концентрация газа максимальна.

2. [2)] В процессе \(AB\) газ получает некоторое количество теплоты.

3. [3)] В процессе \(BC\) внутренняя энергия газа остается неизменной.

4. [4)] Давление газа в процесс \(CD\) постоянно, при этом газ совершает положительную работу.

5. [5)] В процессе \(DA\) давление газа изохорно увеличивается.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\).

На рисунках приведены графики А и Б двух процессов: 1–2 и 3–4, происходящих с 1 моль неона. Графики построены в координатах \(V\)–\(T\) и \(p\)–\(T\), 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. [1)] Над газом совершают работу, при этом его внутренняя энергия увеличивается.

2. [2)] Газ получает положительное количество теплоты, при этом его внутренняя энергия увеличивается.

3. [3)] Газ получает положительное количество теплоты и совершает работу.

4. [4)] Внутренняя энергия газа уменьшается, при этом газ отдаёт положительное количество теплоты.

На рисунке представлено расположение двух неподвижных точечных электрических зарядов: \(-q\) и \(+2q\). Как направлен (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор напряжённости суммарного электрического поля этих зарядов в точке \(A\)? Ответ запишите словом (словами).

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

На сколько увеличится сопротивление участка цепи AB, изображенного на рисунке, если ключ K разомкнуть? Сопротивление каждого резистора равно 4 Ом.

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

За \(\Delta t = 2\) с магнитный поток, пронизывающий проволочную рамку, равномерно уменьшается от некоторого значения \(\Phi\) до нуля. При этом в рамке генерируется ЭДС, равная 2 мВ. Определите начальный магнитный поток \(\Phi\) через рамку.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad\qquad}\) мВб.

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, образованном конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,3 Гн. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

1. [1)] Период электромагнитных колебаний равен 5 мс.

2. [2)] Максимальное значение энергии электрического поля конденсатора равно 0,9 мкДж.

3. [3)] В момент времени 3 мс заряд конденсатора равен нулю.

4. [4)] В момент времени 4 мс энергия магнитного поля катушки достигает своего минимума.

5. [5)] За первые 6 мс энергия магнитного поля катушки достигла своего максимума 2 раза.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\).

По проволочному резистору течёт ток. Как изменятся при уменьшении длины проволоки в 4 раза и увеличении силы тока вдвое тепловая мощность, выделяющаяся на резисторе, и его электрическое сопротивление? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. [1)] увеличится

2. [2)] уменьшится

3. [3)] не изменится

Заряженная частица массой \(m\), несущая положительный заряд \(q\), движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля \(\vec B\) по окружности со скоростью \(\vec\upsilon\). Действием силы тяжести пренебречь.

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.

1. []Физические величины: А) индукция магнитного поля; Б) период обращения частицы по окружности.

2. []Формулы:

3. [1)] \(\dfrac{m\upsilon}{qR}\)

4. [2)] \(\dfrac{m\upsilon}{qB}\)

5. [3)] \(\dfrac{2\pi m}{qB}\)

6. [4)] \(q\upsilon B\)

Ядро \(^{226}_{88}\)Ra испытывает \(\alpha\)-распад, при этом образуются \(\alpha\)-частица и ядро элемента \(^{A}_{Z}\)X. Каковы заряд образовавшегося ядра \(Z\) (в единицах элементарного заряда) и его массовое число \(A\)?

Частота красного света в 2 раза меньше частоты фиолетового света. Во сколько раз импульс фотона красного света меньше импульса фотона фиолетового света?

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

На установке, представленной на фотографиях (рис. а – общий вид; рис. б – фотоэлемент), исследовали зависимость кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света. Для этого в прорезь осветителя помещали различные светофильтры и измеряли запирающее напряжение. В первой серии опытов использовался светофильтр, пропускающий только жёлтый свет, а во второй – пропускающий только синий свет.

Как изменяются частота световой волны и работа выхода при переходе от первой серии опытов ко второй? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.

1. [1)] увеличивается

2. [2)] уменьшается

3. [3)] не изменяется

Для того чтобы более точно измерить массу одной шайбы, на электронные весы положили 40 шайб. Масса всех шайб оказалась равной \((16{,}0 \pm 2{,}0)\) г. Чему равна масса одной шайбы по результатам этих измерений? Запишите ответ с учётом погрешностей измерений.

Ответ: \(\left(\underline{\qquad\qquad\qquad} \pm \underline{\qquad\qquad\qquad}\right)\) г.

Необходимо экспериментально изучить зависимость силы Архимеда, действующей на тело, погружённое в жидкость, от плотности жидкости. Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\).

Рассмотрите таблицу, содержащую сведения о ярких звёздах. Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам звёзд.

1. [1)] Наше Солнце имеет максимальную массу для звёзд главной последовательности на диаграмме Герцшпрунга–Рессела.

2. [2)] Звезда Альдебаран относится к красным гигантам.

3. [3)] Звезда Сириус А относится к звёздам главной последовательности на диаграмме Герцшпрунга–Рессела.

4. [4)] Звезда Ригель относится к белым карликам.

5. [5)] Звезда Сириус В относится к звёздам главной последовательности на диаграмме Герцшпрунга–Рессела.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\).

Груз массой \(M\) соединён с более лёгким бруском массой \(m = 300\) г невесомой и нерастяжимой нитью, перекинутой через невесомый идеальный блок (см. рис.). Чему равна масса груза \(M\), если модуль ускорения бруска равен 4 м/с\(^2\)? Сопротивление воздуха пренебречь.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad\qquad}\) Н.

На рисунке изображён вектор напряжённости \(\vec E\) электрического поля в точке \(C\), которое создано двумя точечными зарядами: \(q_A\) и \(q_B\). Чему равен заряд \(q_B\), если заряд \(q_A\) равен \(-2\) нКл?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad\qquad}\) нКл.

На дифракционную решётку, имеющую 400 штрихов на 1 мм, перпендикулярно её поверхности падает луч света, длина волны которого равна 470 нм. Каков максимальный порядок дифракционного максимума, доступного для наблюдения?

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

Стеклянный сосуд, содержащий влажный воздух при \(t_1 = 30\,^{\circ}\)C, плотно закрыли крышкой и нагрели до \(t_2 = 50\,^{\circ}\)C. Опираясь на законы молекулярной физики, объясните, как изменятся при этом парциальное давление водяного пара и относительная влажность воздуха в сосуде.

Деревянный шар привязан нитью ко дну цилиндрического сосуда с площадью дна \(S = 100\) см\(^2\). В сосуд наливают воду так, что шар полностью погружается в жидкость, при этом нить натягивается и действует на шар с силой \(T\). Если нить перерезать, то шар всплывёт, а уровень воды изменится на \(h = 5\) см. Найдите силу натяжения нити \(T\).

В тепловом двигателе 1 моль одноатомного разреженного газа совершает цикл 1–2–3–4–1, показанный на графике в координатах \(p\)–\(T\), где \(p\) – давление газа, \(T\) – абсолютная температура. Температуры в точках 2 и 4 равны и превышают температуру в точке 1 в 2 раза. Определите КПД цикла.

▶РешениеСкрыть

Решение

1. Коэффициент полезного действия теплового двигателя определяется формулой \(\eta = \dfrac{A}{Q_1}\), где \(A\) – работа, совершённая газом за цикл, \(Q_1\) – количество теплоты, полученное за цикл газом от нагревателя. 2. Анализируя график цикла, можно прийти к выводу, что цикл состоит из двух изохор, 1–2 и 3–4, и двух изобар, 2–3 и 4–1 (см. рисунок цикла в координатах \(p\)–\(V\)).

3. Согласно закону Шарля \(\dfrac{p_1}{T_1}=\dfrac{p_2}{T_2}\); так как \(T_2=2T_1\), то \(p_2=p_3=2p_1\). Согласно закону Гей-Люссака \(\dfrac{V_1}{T_1}=\dfrac{V_4}{T_4}\); так как \(T_4=T_2=2T_1\), то \(V_3=V_4=2V_1\). Работа, совершённая газом за цикл, численно равна площади фигуры, ограниченной графиком цикла: \(A=(p_2-p_1)(V_3-V_1)=p_1V_1\). Газ получает положительное количество теплоты на изохоре 1–2 и изобаре 2–3; таким образом, \(Q_1=Q_{1\text{–}2}+Q_{2\text{–}3}\). 4. Согласно первому закону термодинамики для изохорного процесса 1–2 (\(V=\text{const}\), \(A=0\)): \(Q_{1\text{–}2}=\Delta U_{1\text{–}2}=\dfrac{3}{2}\nu R(T_2-T_1)=\dfrac{3}{2}\nu R T_1\). Для изобарного процесса 2–3: \(Q_{2\text{–}3}=\Delta U_{2\text{–}3}+A_{2\text{–}3}=\dfrac{3}{2}\nu R(T_3-T_2)+p_2(V_3-V_2)\). С учётом уравнения Менделеева–Клапейрона \(pV=\nu RT\) получаем \(Q_{1\text{–}2}=\dfrac{3}{2}p_1V_1\) и \(Q_{2\text{–}3}=\dfrac{5}{2}p_2(V_3-V_2)=5p_1V_1\). Таким образом, \(\eta=\dfrac{A}{Q_{1\text{–}2}+Q_{2\text{–}3}}=\dfrac{p_1V_1}{\frac{3}{2}p_1V_1+5p_1V_1}=\dfrac{2}{13}\approx0{,}154=15{,}4\,\%\). Ответ: \(\eta\approx15{,}4\,\%\).

В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке \(A\) положительного полюса, а к точке \(B\) отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением потребляемая мощность равна 14,4 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 21,6 Вт. Укажите, как течёт ток через диод и резисторы в обоих случаях, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.

▶РешениеСкрыть

Решение

1. Если при подключении батареи потенциал точки \(A\) оказывается выше, чем потенциал точки \(B\), \(\varphi_A>\varphi_B\), то ток через диод не течёт, и эквивалентная схема цепи имеет вид, изображённый на рис. 1. Потребляемая мощность \(P_1=\dfrac{\mathcal E^2}{R_2}\).

2. При изменении полярности подключения батареи \(\varphi_A<\varphi_B\), диод открывается и подключает резистор \(R_1\) параллельно резистору \(R_2\). Эквивалентная схема цепи в этом случае изображена на рис. 2. При этом потребляемая мощность увеличивается: \(P_2=\dfrac{\mathcal E^2}{R_1}+\dfrac{\mathcal E^2}{R_2}>P_1\).

3. Из этих уравнений: \(R_2=\dfrac{\mathcal E^2}{P_1}\), \(R_1=\dfrac{\mathcal E^2}{P_2-P_1}\). 4. Подставляя значения физических величин, указанные в условии, получаем: \(R_1=20\) Ом, \(R_2=10\) Ом. Ответ: \(R_1=20\) Ом, \(R_2=10\) Ом.

Ядро покоящегося нейтрального атома, находясь в однородном магнитном поле, испытывает \(\alpha\)-распад. При этом рождаются \(\alpha\)-частица и тяжёлый ион нового элемента. Выделившаяся при \(\alpha\)-распаде энергия \(\Delta E\) целиком переходит в кинетическую энергию продуктов реакции. Трек тяжёлого иона находится в плоскости, перпендикулярной направлению магнитного поля. Начальная часть трека напоминает дугу окружности радиусом \(R\). Масса \(\alpha\)-частицы равна \(m_\alpha\), её заряд равен \(2e\), масса тяжёлого иона равна \(M\). Найдите индукцию \(B\) магнитного поля.

Источник: ЕГЭ по физике 2019, реальный вариант, вариант 3 — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.