Вариант #184 (ответы и решения)
| № | Ответ | Максимальный балл |
| 1 | 3 |
1 |
| 2 | 6 |
1 |
| 3 | 48 |
1 |
| 4 | 0,08 |
1 |
| 5 | 145 |
2 |
| 6 | 23 |
2 |
| 7 | 1 |
1 |
| 8 | 100 |
1 |
| 9 | 145 |
2 |
| 10 | 22 |
2 |
| 11 | 3 |
1 |
| 12 | 0 |
1 |
| 13 | 6 |
1 |
| 14 | 25 |
2 |
| 15 | 14 |
2 |
| 16 | 76 |
1 |
| 17 | 33 |
2 |
| 18 | 134 |
2 |
| 19 | 0,600,05 |
1 |
| 20 | 25 |
1 |
| 21 | См. рисунок. |
3 |
| 22 | кг/м3 |
2 |
| 23 | Вт |
2 |
| 24 | 3 | |
| 25 | 3 | |
| 26 | 4 |
Шарик движется по окружности радиусом с постоянной по модулю скоростью Во сколько раз уменьшится его центростремительное ускорение, если радиус окружности увеличить в 3 раза, оставив скорость шарика прежней?
Ответ: раз(а)
Решение
Центростремительное ускорение поэтому
Ответ
3
Две планеты с одинаковыми массами обращаются по круговым орбитам вокруг звезды. Для первой из них сила притяжения к звезде в 36 раз меньше, чем для второй. Каково отношение радиусов орбит первой и второй планет?
Ответ:
Решение
Ответ
6
У основания гладкой наклонной плоскости шайба обладает кинетической энергией, равной 0,72 Дж. Определите массу шайбы, если максимальная высота, на которую она может подняться по наклонной плоскости относительно основания, равна 1,5 м.
Ответ: г
Решение
Кинетическая энергия переходит в потенциальную:
то есть
Ответ
48
Деревянный кубик имеет ребро длиной 2 см. Определите архимедову силу, действующую на кубик при его полном погружении в воду.
Ответ: Н
Решение
Материал кубика не имеет значения.
Ответ
0,08
Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён лёгкой горизонтальной пружиной с вертикальной стенкой. Груз немного смещают от положения равновесия и отпускают из состояния покоя, после чего он начинает колебаться, двигаясь вдоль оси пружины, параллельно которой направлена ось В таблице приведены значения координаты груза в различные моменты времени Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице. Погрешность измерения координаты равна 0,1 см, времени — 0,1 с.
| с | 0,0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 |
| см | 4,0 | 2,8 | 0,0 | −2,8 | −4,0 | −2,8 | 0,0 |
-
В момент времени 0,8 с ускорение груза максимально.
-
Модуль силы, с которой пружина действует на груз, в момент времени 0,8 с меньше, чем в момент времени 1,2 с.
-
Частота колебаний груза равна 1 Гц.
-
Период колебаний груза равен 1,6 с.
-
В момент времени 1,2 с потенциальная энергия пружины минимальна.
Ответ:
Решение
-
Верно. При максимальной деформации пружина максимальна и сила, которая вызывает максимальное ускорение. (Мгновенная скорость при этом равна нулю).
-
Неверно, сила максимальна в 0,8 с (см. пункт 1).
-
Неверно, частота равна
-
Верно, период равен 1,6 с (из таблицы видно, что пол-периода проходит за 0,8 с).
-
Верно, поскольку в 1,2 с пружина не деформирована.
Ответ
145
Спортсмен спускается на парашюте с постоянной скоростью. Как изменяются с течением времени в процессе спуска полная механическая энергия спортсмена и его кинетическая энергия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- увеличивается
- уменьшается
- не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Полная механическая энергия | Кинетическая энергия |
Решение
2) Поскольку скорость постоянна, то и кинетическая энергия
1) Потенциальная энергия убывает с высотой, поэтому полная механическая энергия тоже убывает.
Ответ
23
В сосуде находится идеальный газ. Процесс изохорного изменения состояния газа показан на диаграмме (см. рисунок). Масса газа в процессе изменялась. В какой из точек диаграммы масса газа имеет наибольшее значение?
Ответ:
Решение
Изохорный процесс (объем не меняется) в координатах изображается как прямая линия, проходящая через начало координат:
Угол наклона этой прямой пропорционален, как видно, массе газа , потому что остальные величины (кроме температуры) справа от знака равенства не меняются.
Значит, самая «крутая» прямая соответствует максимальной массе. Такая прямая будет проходить через начало координат и точку 1.
Ответ
1
Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде равна 80%. Какой будет относительная влажность воздуха в сосуде, если при неизменной температуре уменьшить объём сосуда в 1,5 раза?
Ответ: %
Решение
Относительная влажность равна отношению давления пара к давлению насыщенного пара при данной температуре:
При уменьшении объема в 1,5 раза изотермически давление газа вырастает также в полтора раза, поскольку
Таким образом,
Полученный результат оказался более 100%. Это значит, что пар в процессе сжатия становится насыщенным, после чего его относительная влажность равна 100% и более не растет.
Ответ
100
На рисунке показаны два процесса, проведённых с одним и тем же количеством газообразного разреженного аргона ( — давление аргона, — его абсолютная температура).
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы, изображённые на рисунке.
1) В процессе 1 объём аргона увеличился в 3 раза.
2) В процессе 2 абсолютная температура аргона увеличилась на 25%.
3) В процессе 1 плотность аргона увеличилась в 3 раза.
4) В процессе 2 концентрация молекул аргона уменьшилась в 1,5 раза.
5) Работа, совершённая аргоном, в процессе 1 в 2 раза больше, чем в процессе 2.
Ответ:
Решение
1) Верно. значит при постоянном давлении в первом процессе объем вырос в 3 раза.
2) Неверно. Было , стало , температура выросла на 50%.
3) Неверно.
4) Верно. поэтому при постоянном давлении и увеличении температуры в полтора раза (см. график) концентрация должна уменьшиться в полтора раза.
5) Верно. При постоянном давлении поэтому
Ответ
145
1 моль одноатомного идеального газа изобарно охладился. Как изменились при этом его объём и внутренняя энергия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- увеличивается
- уменьшается
- не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Объем газа | Внутренняя энергия газа |
Решение
Изобарное охлаждение: Объем уменьшился.
Внутренняя энергия также уменьшилась, поскольку уменьшилась температура.
Ответ
22
В схеме, изображённой на рисунке, ЭДС источника тока равна 5 В, а его внутреннее сопротивление 2 Ом. Сила тока в цепи 1 А. Каково показание вольтметра, если он идеальный?
Ответ: В
Решение
Напряжение на вольтметре равно напряжению на резисторе:
Поскольку сила тока для полной цепи
получаем, что
Ответ
3
Частица массой 1 мкг, имеющая заряд 2 мкКл, движется в магнитном поле с индукцией 5 мТл со скоростью 300 км/c вдоль линий магнитной индукции. Чему равен модуль силы Лоренца, действующей на частицу?
Ответ: мкН
Решение
На частицу, движующуюся вдоль магнитных линий, не действует сила Лоренца.
Ответ
0
На шахматной доске на расстоянии пяти клеток от вертикального плоского зеркала стоит ладья. На сколько увеличится расстояние между ладьей и ее изображением, если ее на три клетки отодвинуть от зеркала?
Ответ: клетка (клетки, клеток)
Решение
клеток.
Расстояние от плоского зеркала до изображения равно расстоянию от предмета до зеркала. Сначала расстояние между ладьей и ее изображением равно 10 клеток, а в конце — 16 клеток.
Ответ
6
Для оценки заряда, накопленного воздушным конденсатором, можно использовать устройство, изображённое на рисунке: лёгкий шарик из оловянной фольги подвешен на изолирующей нити между двумя пластинами конденсатора, при этом одна из пластин заземлена, а другая заряжена положительно. Когда устройство собрано, а конденсатор заряжен (и отсоединён от источника), шарик приходит в колебательное движение, касаясь поочерёдно обеих пластин.
Выберите все верные утверждения, соответствующие колебательному движению шарика после первого касания пластины.
-
При движении шарика к заземлённой пластине он заряжен отрицательно, а при движении к положительно заряженной пластине — положительно.
-
При движении шарика к заземлённой пластине он заряжен положительно, а при движении к положительно заряженной пластине — отрицательно.
-
При движении шарика к положительно заряженной пластине его заряд равен нулю, а при движении к заземлённой пластине — положителен.
-
По мере колебаний шарика электрическая ёмкость конденсатора уменьшается.
-
По мере колебаний шарика напряжение между пластинами конденсатора уменьшается.
Ответ:
Решение
На заземленной пластине накапливается отрицательный заряд (электроны из земли прибегают посмотреть на левую положительно заряженную пластину, поскольку к ней притягиваются).
Касаясь положительно пластины, шарик отдает ей электроны и становится заряжен положительно. Касаясь заземленной (отрицательно заряженной) пластины, шарик получает электроны из этой пластины и становится заряжен отрицательно.
- Неверно.
- Верно.
- Неверно.
- Неверно. Емкость конденсатора не меняется, поскольку не меняется ни площадь пластин, ни расстояние между ними, ни диэлектрическая проницаемость среды.
- Верно. При каждом касании положительной пластины шарик передает ей электроны, в результате чего ее положительный заряд уменьшается. поэтому и напряжение на конденсаторе уменьшается. Важно, что конденсатор отключен от источника (источник мог бы поддерживать постоянное напряжение на пластинах).
Ответ
25
Исследуется электрическая цепь, собранная по схеме, представленной на рисунке.
Определите формулы, которые можно использовать для расчётов показаний амперметра и вольтметра. Считать измерительные приборы идеальными, а сопротивление реостата полностью введённым в цепь.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) показания амперметра
Б) показания вольтметра
1)
2)
3)
4)
Ответ:
| А | Б |
Решение
А) Амперметр покажет силу тока в цепи, по закону Ома для полной цепи Пункт (1).
Б) Вольтметр покажет напряжение на резисторе По закону Ома для участка цепи это напряжение равно
Подходит пункт (4).
Ответ
14
Ядро платины испытывает -распад, при этом образуются -частица и ядро химического элемента Определите заряд (в единицах элементарного заряда) ядра
Ответ:
Решение
Запишем реакцию альфа-распада:
откуда
Ответ
76
Как изменятся при излучении -кванта массовое число атомного ядра и число нуклонов в ядре?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- увеличивается
- уменьшается
- не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Массовое число ядра | Число нуклонов в ядре |
Решение
При излучении -кванта ядром массовое число ядра (количество протонов и нейтронов) не меняется. Число нуклонов — это и есть число частиц в ядре (nucleus — ядро), то есть количество протонов и нейтронов. Как мы уже выяснили, оно не изменяется.
Для -кванта и массовое, и зарядове числа равны нулю. При гамма-распаде меняется энергетическое состояние ядра, но не меняется его состав.
Ответ
33
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях.
-
При вынужденных механических колебаниях в колебательной системе резонанс возникает в том случае, если собственная частота колебаний системы совпадает с частотой изменения внешней силы.
-
В процессе изохорного нагревания постоянной массы газа давление газа уменьшается.
-
Поверхность проводника, находящегося в электростатическом поле, является эквипотенциальной.
-
При прохождении монохроматической световой волны через границу раздела двух оптически прозрачных сред с разными показателями преломления изменяются скорость волны и длина волны, а её частота остаётся неизменной.
-
При β-распаде ядра выполняются законы сохранения энергии и электрического заряда, но не выполняется закон сохранения импульса.
Ответ:
Решение
-
Верно.
-
Неверно. В изохорном процессе При увеличении температуры и давление должно увеличиваться, чтобы их отношение не изменилось.
-
Верно. Если бы на поверхности проводника были разные потенциалы, имело бы место перетекание свободных зарядов. Поскольку в металле очень много свободных зарядов, их перераспределение прекращается только тогда, когда поверхность становится эквипотенциальной, то есть имеющей всюду один потенциал.
-
Верно.
-
Неверно. Закон сохранения импульса также выполняется.
Ответ
134
Пакет, в котором находится 200 болтов, положили на весы. Весы показали 120 г. Чему равна масса одного болта по результатам этих измерений, если погрешность весов равна ±10 г? Массу самого пакета не учитывать.
Ответ: ( ± ) г
Решение
Ответ
0,600,05
Ученику необходимо провести исследование зависимости частоты свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре от индуктивности катушки. Параметры колебательных контуров приведены в таблице. Какие два колебательных контура из предложенных ниже необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?
| № колебательного контура |
Электроемкость конденсатора |
Индуктивность катушки |
| 1 | 14 пФ | 1,2 мГн |
| 2 | 0,6 мкФ | 1,4 мГн |
| 3 | 12 пФ | 1,2 мГн |
| 4 | 140 пФ | 1,4 мГн |
| 5 | 0,6 мкФ | 1,0 мГн |
Ответ:
Решение
Надо выбрать такую пару, у которой отличаются только индуктивности. Подходит 2 и 5 контур.
Ответ
25
Один моль гелия участвует в циклическом процессе 1-2-3-4-1, график которого изображён на рисунке в координатах - где — объём газа, — абсолютная температура. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, сравните модули работы газа в процессе 2-3 и модуль работы внешних сил в процессе 4-1. Постройте график цикла в координатах - где — давление газа, — объём газа.
Решение
Ответ
См. рисунок.
Однородный деревянный шар массой кг лежит в сосуде с водой, касаясь дна и не касаясь стенок сосуда, так, что половина шара находится в воде. Определите плотность дерева, если шар давит на дно сосуда с силой Н. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шар.
Решение
Примечание
Сила — вес шара, приложенный ко дну сосуда. Если на рисунке вместо этого назвать силой приложенную к шару силу реакции опоры, возникает риск потери балла. Обычно такие спорные моменты согласовывают перед проверкой для каждой конкретной задачи на каждом конкретном экзамене. Такой недочет в 26-ой задаче наверняка приведет к потере балла, а в 22-ой — с меньшей вероятностью.
Ответ
кг/м3
В кастрюле находится 1 кг воды при температуре 20 °C. При помощи кипятильника с постоянной потребляемой мощностью за полчаса 30 % воды из кастрюли превратили в пар. Какова мощность кипятильника? Потерями тепла и теплоёмкостью кастрюли пренебречь.
Решение
Ответ
Вт
Давление влажного воздуха в сосуде под поршнем при температуре °C равно Па. Объём под поршнем изотермически уменьшили в раза. При этом давление в сосуде увеличилось в раза. Найдите относительную влажность воздуха в первоначальном состоянии. Утечкой вещества из сосуда пренебречь.
Решение
Примечание
На мысль о конденсации части водяного пара наводит то, что Если подставить в ответ то начальная влажность хотя на самом деле может быть от нуля до этого значения. Однако в нашем решении мы явно указали, что пар стал насыщенным, поэтому и получаем такой ответ.
Ответ
На оси в точке находится оптический центр тонкой рассеивающей линзы с фокусным расстоянием а в точке — оптический центр тонкой собирающей линзы. Главные оптические оси обеих линз совпадают с осью Свет от точечного источника, расположенного в точке пройдя данную оптическую систему, распространяется параллельным пучком. Найдите фокусное расстояние собирающей линзы Сделайте рисунок с указанием хода лучей через данную систему линз.
Решение
Скан решения с экзамена
Решение моей ученицы Жени, оцененное на максимальный балл (ЕГЭ-2022).
Еще одно решение
Примечание
Изображение источника построенное в рассеивающей линзе, можно рассматривать как источник для собирающей линзы при отсутствии рассеивающей. Поскольку лучи из собирающей линзы выходят параллельно, то совпадает с фокусом собирающей линзы.
Чтобы решать такие задачи в общем случае (когда конечный пучок лучей не является параллельным), можно записать две формулы тонкой линзы, считая так же, что изображение первой линзы является источником для второй (в данной задаче этот источник будет действительным, но он может оказаться и мнимым).
Параллельный пучок лучей пересекается на бесконечности, значит, там и будет финальное изображение. Тогда то есть дробь
Ответ
На гладкой горизонтальной поверхности около стенки стоит симметричный брусок массой с углублением полусферической формы радиусом Из точки A без трения соскальзывает маленькая шайба массой Найти максимальную скорость бруска при его последующем движении.
Обоснуйте применимость физических законов, использованных при решении задачи.
Решение
