Вариант #20 (ответы и решения)

№ Ответ Максимальный балл
1 −5 1
2 24 1
3 48 1
4 2 1
5 34 2
6 12 2
7 2 1
8 400 1
9 13 2
10 13 2
11 3 1
12 0,25 1
13 3 1
14 45 2
15 42 2
16 76 1
17 21 2
18 134 2
19 3,40,2 1
20 35 1
21 Показания амперметра уменьшатся, показания вольтметра увеличатся. 3
22 2
23 2
24 3
25 3
26 4
1 Задача #700 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

На рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела от времени

Определите проекцию ускорения этого тела в интервале времени от 8 до 10 с. Ответ запишите с учётом знака проекции.

Ответ: м/с²

Решение

На участке с 8 до 10 секунд график линейный, поэтому проекция ускорения на ось на всем участке одинакова.

Ответ

−5

Максимальный балл: 1
2 Задача #701 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

На графике приведена зависимость ускорения бруска, скользящего без трения по горизонтальной поверхности, от величины приложенной к нему горизонтальной силы. Систему отсчёта считать инерциальной. Чему равна масса бруска?

Ответ: кг

Решение

Выберем любую точку на графике. Например, при силе 6 Н ускорение равно 0,25 м/с2:

Ответ

24

Максимальный балл: 1
3 Задача #702 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

Тело массой 600 г, брошенное вертикально вверх с поверхности Земли, поднялось на максимальную высоту, равную 8 м. Какой кинетической энергией обладало тело в момент броска? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Ответ: Дж

Решение

Ответ

48

Максимальный балл: 1
4 Задача #703 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

Коромысло весов, к которому подвешены на нитях два груза (см. рисунок), находится в равновесии. Массу первого груза увеличили в 2 раза. Во сколько раз нужно уменьшить плечо чтобы равновесие сохранилось? (Коромысло и нити считать невесомыми.)

Ответ: в раз(а)

Решение

Уравнение моментов:

Ответ

2

Максимальный балл: 1
5 Задача #704 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

Математический маятник с частотой свободных колебаний 0,5 Гц отклонили на небольшой угол от положения равновесия в положение 1 и отпустили из состояния покоя (см. рисунок). Сопротивлением воздуха пренебречь. Потенциальная энергия маятника отсчитывается от положения равновесия. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие процесс колебаний маятника.

  1. Потенциальная энергия маятника в первый раз достигнет своего максимума через 2 с после начала движения.

  2. Через 0,5 с маятник первый раз вернётся в положение 1.

  3. При движении из положения 2 в положение 3 полная механическая энергия маятника остаётся неизменной.

  4. Кинетическая энергия маятника в первый раз достигнет своего максимума через 0,5 с после начала движения.

  5. При движении из положения 3 в положение 2 модуль силы натяжения нити уменьшается.

Ответ:

Решение

Период колебаний составляет

  1. Неверно. Первый раз потенциальная энергия достигает максимума в положении 3 через 1 с после начала движения.

  2. Неверно. Маятник вернется в положение 1 через период, равный 2 с.

  3. Верно. Поскольку сопротивлением воздуха можно пренебречь, полная механическая энергия маятника не изменяется.

  4. Верно. Через четверть периода (0,5 с) маятник окажется в положении 2, где его скорость будет максимальна.

  5. Неверно. Пусть — угол отклонения нити от вертикали. Тогда

    То есть

    Поскольку при движении к положению два растет скорость и уменьшается угол, сила натяжения нити увеличивается (оба слагаемых растут).

Ответ

34

Максимальный балл: 2
6 Задача #705 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Космический исследовательский зонд обращается по круговой орбите вокруг Марса. В результате перехода на другую круговую орбиту центростремительное ускорение зонда увеличилось. Как изменились при этом переходе скорость зонда и период обращения зонда вокруг Марса?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

  1. увеличивается
  2. уменьшается
  3. не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Скорость зонда Период обращения зонда
 

Решение

  1. ;

    ;

Ответ

12

Максимальный балл: 2
7 Задача #706 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

Концентрация молекул разреженного газа в сосуде была увеличена вдвое, а абсолютная температура газа — уменьшена в 4 раза. Во сколько раз при этом уменьшилось давление газа?

Ответ: в раз(а)

Решение

Ответ

2

Максимальный балл: 1
8 Задача #70 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Газ получил количество теплоты, равное 300 Дж, при этом внутренняя энергия газа уменьшилась на 100 Дж. Масса газа не менялась. Какую работу совершил газ в этом процессе?

Ответ:

Решение

Ответ

400

Максимальный балл: 1
9 Задача #707 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

На -диаграмме показаны два процесса, проведённые с одним и тем же количеством газообразного неона (где — давление неона, — его объем).

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на рисунке.

  1. В процессе 2 абсолютная температура неона изобарно увеличилась в 2 раза.

  2. В процессе 1 плотность неона увеличилась в 5 раз.

  3. Работа, совершённая неоном, в обоих процессах одинакова.

  4. В процессе 1 объём неона изобарно увеличился в 4 раза.

  5. В процессе 2 концентрация молекул неона увеличилась в 2 раза.

Ответ:

Решение

  1. Верно. объем вырос в два раза при постоянном давлении.

  2. Неверно. Объем увеличивался, значит, плотность уменьшалась.

  3. Верно. Работа равна площади под графиком Площади одинаковы.

  4. Неверно. Объем увеличился в 5 раз.

  5. Неверно. Объем увеличился, значит, концентрация уменьшилась.

Ответ

13

Максимальный балл: 2
10 Задача #708 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

В сосуде неизменного объёма находилась при комнатной температуре смесь двух идеальных газов, по 1 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль первого газа. Как изменились в результате парциальное давление первого газа и суммарное давление газов, если температура в сосуде поддерживалась неизменной?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

  1. увеличивается
  2. уменьшается
  3. не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Парциальное давление первого газа Давление смеси газов
 

Решение

После того, как выпустили половину содержимого, осталось 0,5 первого и 0,5 моль второго газа. После добавления стало 1,5 моль первого и 0,5 моль второго газа, всего 2 моль.

  1. Давление первого газа выросло, так как выросло количество вещества при неизменных остальных величинах. Значит, парциальное давление первого газа увеличилось.

  2. Суммарное давление не изменится, поскольку не изменилось суммарное количество вещества (как было, так и осталось 2 моль).

Ответ

13

Максимальный балл: 2
11 Задача #709 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

По проводнику течёт постоянный электрический ток. Заряд, прошедший по проводнику, растёт с течением времени согласно представленному графику (см. рисунок). Определите силу тока в проводнике.

Ответ: А

Решение

Ответ

3

Максимальный балл: 1
12 Задача #710 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

Две частицы с одинаковыми массами и зарядами и влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями и соответственно. Определите отношение модулей сил действующих на них со стороны магнитного поля.

Ответ:

Решение

Ответ

0,25

Максимальный балл: 1
13 Задача #711 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

Какая из точек (1, 2, 3 или 4) является изображением точечного источника создаваемым тонкой собирающей линзой с фокусным расстоянием (см. рисунок)?

Ответ: точка

Решение

Ответ

3

Максимальный балл: 1
14 Задача #712 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

По гладким параллельным горизонтальным проводящим рельсам, замкнутым на лампочку накаливания, перемещают лёгкий тонкий проводник. Образовавшийся контур находится в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией (рис. а). При движении проводника площадь контура изменяется так, как указано на графике (рис. б). Выберите все верные утверждения, соответствующие приведённым данным и описанию опыта.

  1. В течение первых 6 с индукционный ток течёт через лампочку непрерывно.

  2. В интервале времени от 0 до 4 с лампочка горит наиболее ярко.

  3. В момент времени сила Ампера, действующая на проводник, направлена влево.

  4. Максимальная ЭДС наводится в контуре в интервале времени от 4 до 8 с.

  5. Индукционный ток в интервале времени от 6 до 12 с течёт в одном направлении.

Ответ:

Решение

  1. Неверно. Ток отличен от нуля, когда . Но магнитный поток не меняется в течение первых четырех секунд, значит, не возникает ЭДС индукции и ток отсутствует.

  2. Неверно. В интервале от 0 до 4 с лампочка не горит.

  3. Неверно. В момент сила Ампера отсутствует, поскольку сила тока равна нулю.1

  4. Верно. ЭДС индукции меняется быстрее всего в интервале от 4 до 8 с, поскольку площадь меняется быстрее всего.

  5. Верно. Знак не меняется (поток все время убывает), значит, полярность ЭДС индукции постоянна и ток течет в одну сторону.

  1. В моменты времени сила Ампера будет направлена влево. По правилу Ленца индукционный ток имеет такое направление, что порождаемое им магнитное поле препятствует причине, его вызывающей. Ток возникает из-за уменьшения площади, значит, сила Ампера должна стремиться увеличить площадь контура, то есть направлена влево. ↩

Ответ

45

Максимальный балл: 2
15 Задача #713 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в катушке индуктивности идеального колебательного контура. Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих свободные электромагнитные колебания в контуре. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) индуктивность катушки

2) напряжение на обкладках конденсатора

3) энергия электрического поля конденсатора

4) энергия магнитного поля катушки

Ответ:

АБ
 

Решение

График А) соответствует какой-то энергии, поскольку не принимает отрицательных значений и меняется в 2 раза чаще, чем ток. Энергия катушки значит, этот график отображает энергию катушки, поскольку она максимальна, когда ток максимален. Пункт 4.

График Б) не может быть энергией (принимает отрицательные значения). Индуктивность катушки (пункт 1) является константой. Остается только пункт 2: напряжение на обкладках конденсатора. Не противоречит первому ответу: когда максимальна энергия катушки, конденсатор разряжен, то есть напряжение на его обкладках нулевое.

Ответ

42

Максимальный балл: 2
16 Задача #714 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

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

Максимальный балл: 1
17 Задача #715 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Монохроматический свет с энергией фотонов падает на поверхность металла, вызывая фотоэффект. При этом напряжение, при котором фототок прекращается, равно Как изменятся длина волны падающего света и модуль запирающего напряжения если энергия падающих фотонов увеличится?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

  1. увеличивается
  2. уменьшается
  3. не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Длина волны падающего света Модуль запирающего напряжения
 

Решение

  1. Длина волны уменьшится, поскольку

  2. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта: Увеличение энергии фотона приведет к увеличению

Ответ

21

Максимальный балл: 2
18 Задача #716 Сложность 4/10 Источник: ФИПИ

Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях.

  1. При вынужденных механических колебаниях в колебательной системе резонанс возникает в том случае, если собственная частота колебаний системы совпадает с частотой изменения внешней силы.

  2. В процессе изохорного нагревания постоянной массы газа давление газа уменьшается.

  3. Поверхность проводника, находящегося в электростатическом поле, является эквипотенциальной.

  4. 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.

  5. При β-распаде ядра выполняются законы сохранения энергии и электрического заряда, но не выполняется закон сохранения импульса.

Ответ:

Решение

  1. Верно.

  2. Неверно. В изохорном процессе При увеличении температуры и давление должно увеличиваться, чтобы их отношение не изменилось.

  3. 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.

  4. Верно.

  5. Неверно. Закон сохранения импульса также выполняется.

Ответ

134

Максимальный балл: 2
19 Задача #717 Сложность 2/10 Источник: ФИПИ

Определите напряжение на лампочке (см. рисунок), если абсолютная погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра.

Ответ: ( ± )

Решение

Нужно смотреть на показание верхней шкалы, поскольку вольтметр подключен к выводу «6V».

Тогда показания составляют 3,4 В при цене деления 0,2 В.

Показания вольтметра равны 3,4±0,2 В.

Ответ

3,40,2

Максимальный балл: 1
20 Задача #718 Сложность 1/10 Источник: ФИПИ

Необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от внешнего давления. Имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом при различных температурах и давлениях (см. таблицу). Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести исследование?

№ сосуда Давление, кПа Температура газа в сосуде, °C Масса газа, г
1 60 80 10
2 100 100 10
3 80 60 5
4 90 80 15
5 100 60 5

В ответ запишите номера выбранных сосудов.

Ответ:

Решение

Нужно выбрать сосуды, в которых отличается только давление. Подходят сосуды 3 и 5.

Ответ

35

Максимальный балл: 1
21 Задача #719 Сложность 6/10 Источник: ФИПИ

На рисунке показана принципиальная схема электрической цепи, состоящей из источника тока с отличным от нуля внутренним сопротивлением, резистора, реостата и измерительных приборов — идеального амперметра и идеального вольтметра. Как будут изменяться показания приборов при перемещении движка реостата вправо? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Решение

Ответ

Показания амперметра уменьшатся, показания вольтметра увеличатся.

Максимальный балл: 3
22 Задача #720 Сложность 4/10 Источник: ФИПИ

Плоская льдина плавает в воде, выступая над её поверхностью на высоту Определите массу льдины, если её площадь Плотность льда равна

Решение

Ответ

Максимальный балл: 2
23 Задача #721 Сложность 3/10 Источник: ФИПИ

В стакан калориметра, содержащий 250 г воды, опустили кусок льда массой 140 г, имевшего температуру 0 °С. После того как наступило тепловое равновесие, весь лёд растаял, и температура воды стала равной 0 °С. Определите начальную температуру воды. Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Решение

Ответ

Максимальный балл: 2
24 Задача #323 Сложность 6/10 Источник: ФИПИ

На рисунке изображена зависимость давления идеального одноатомного газа от занимаемого им объема Определите температуру во второй точке, если количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, равняется Количество вещества газа равно 4 моль.

Решение

Ответ

Максимальный балл: 3
25 Задача #324 Сложность 6/10 Источник: ФИПИ

К резистору сопротивлением подключены горизонтальные параллельные проводящие рельсы. Система находится в вертикальном магнитном поле с индукцией На рельсах перпендикулярно им лежит проводящая перемычка массой и длиной Под действием горизонтальной силы перемычка без потери контакта равномерно скользит вдоль рельсов со скоростью Найдите величину силы если коэффициент трения между перемычкой и рельсами Сделайте чертеж с указанием сил, действующих на перемычку. Сопротивлением рельсов и перемычки пренебречь.

Решение

Скан бланка

Решение от моей ученицы Вики (ЕГЭ-2023). Выставлен максимальный балл 3/3.

Решение от phys.pro

До того, как мне прислали бланк, успел решить сам. Оставлю.

Ответ

Максимальный балл: 3
26 Задача #722 Сложность 7/10 Источник: ФИПИ

Снаряд массой 4 кг, летящий со скоростью 400 м/с, разрывается на две равные части, одна из которых летит в направлении движения снаряда, а другая — в противоположную сторону. В момент разрыва суммарная кинетическая энергия осколков увеличивается на 0,5 МДж. Найдите скорость осколка, летящего по направлению движения снаряда. Сопротивлением воздуха пренебречь. Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Решение

Ответ

Максимальный балл: 4