КИМы ЕГЭ по физике 2015 год

A1

Зависимость координаты от времени для некоторого тела описывается уравнением .
В какой момент времени проекция скорости тела на ось равна нулю ?

A2

Тело движется вдоль оси Ох под действием силы F.


Проекция скорости тела меняется по закону, представленному на рисунке.
По какому закону изменяется проекция силы F_х ?

A3

В каком случае потребуется большая сила, чтобы сдвинуть верхний брусок с места ?
Материал, из которых сделаны бруски, а также их массы одинаковы.

1) в первом

2) во втором

3) в третьем

4) во всех случаях сила одинакова

A4

Шарик массой m, двигаясь со скоростью V перпендикулярно стенке, упруго отскакивает от нее в обратную сторону с прежней по модулю скоростью.
Чему равен модуль импульса силы, действовавшей на шарик в момент удара ?

A5

Машина равномерно поднимает тело массой 20 кг на высоту h=10 м за время t=20 с.
Чему равна ее мощность ?

A6

На рисунке изображена поперечная волна. Частота колебаний частиц среды, в которой она распространяется, 4 Гц.
Чему равна скорость волны ?

A7

На столе лежит книга массой 0,5 кг.
Какая из указанных ниже сил, согласно третьему закону Ньютона, равна по модулю и противоположна по направлению силе тяжести, действующей на книгу ?

A8

Укажите пару веществ, скорость диффузии которых наибольшая при прочих равных условиях:

A9

Медь плавится при постоянной температуре 1085° C. Поглощается или выделяется энергия в этом процессе ?

A10

2 моль неона и 3 моль аргона находятся в разных сосудах при одинаковой температуре.
Определите отношение значений внутренних энергий ?

A11

В алюминиевый сосуд массой 100 г налито 200 г воды. Температура воды и стакана 75⁰С. При опускании в воду серебряной ложки массой 80 г при температуре 15⁰С температура воды в сосуде понизится на ... ?

A12

Идеальный одноатомный газ находится в сосуде с жесткими стенками объемом 0,5 м³. При нагревании его давление возросло на 4•10³ Па. 
При этом внутренняя энергия газа увеличилась на ?

A13

Расстояние между обкладками конденсатора уменьшили в 4 раза, не отключая его от источника зарядов.
При этом напряжение на обкладках конденсатора ?

A14

На рисунке представлен участок электрической цепи.
Каково отношение количеств теплоты  , выделившихся на резисторах R₂ и R₃ за одно и то же время ?

A15

При увеличении в 2 раза индукции однородного магнитного поля и площади неподвижной рамки
поток вектора магнитной индукции ... ?

A16

При прохождении электромагнитных волн в воздухе происходят колебания ... ?

A17

Дано: преломление светового пучка на границе стекло-воздух. Угол падения равен 60 градусов, а угол преломления – 30.
Чему равен показатель преломления стекла ?

A18

При прохождении света через стекло наибольшая скорость у лучей какого цвета ?

A19

Два точечных электрических заряда q₁=4 мкКл и q₂=10 мкКл находятся на расстоянии r друг от друга.
Каким образом нужно перераспределить заряды, чтобы сила взаимодействия между ними была наибольшей ?

A20

На рисунке представлена диаграмма энергетических уровней атома.
Какой цифрой обозначен переход, соответствующий в спектре испускания атома самой большой частоте излучения ?

A21

На рисунке приведена зависимость числа нераспавшихся ядер N от времени в процессе радиоактивного распада для трех изотопов.
Для какого из них период полураспада минимален ?

A22

Для возникновения цепной реакции при делении тяжелых ядер наиболее существенно
соотношение числа образующихся в ядерной реакции и поглощаемых в системе ... ?

A23

В опытах по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,4•10^–19 Дж и стали освещать ее светом частоты 3•10¹⁴ Гц.
Затем частоту увеличили в 2 раза, оставив неизменным число фотонов, падающих на пластину за 1 с.
В результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с - ?

A24

Какова температура кипения воды при нормальной атмосферном давлении по абсолютной шкале температур ?

A25

Космонавты исследовали зависимость силы тяжести от массы тела на посещенной ими планете.
Погрешность измерения силы тяжести равна 4 Н, а массы тела – 50 г.
Результаты измерений с учетом их погрешности представлены на рисунке.
Согласно этим измерениям, ускорение свободного падения на планете приблизительно равно - ?

ЕГЭ   по   физике   часть   в,   с.   Условия   задач.

B1



Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности земли под углом к горизонту, упал обратно на землю в 20 м от места броска.
Чему была равна скорость камня через 1 с после броска, если в этот момент она была направлена горизонтально?

B2



1 моль инертного газа сжали, совершив работу 600 Дж. В результате сжатия температура газа повысилась на 40С.
Какое количество теплоты отдал газ? Ответ округлите до целых.

B3



В электрическом поле, вектор напряженности которого направлен горизонтально и равен по модулю 1000 В/м, нить с подвешенным на ней маленьким заряженным шариком отклонилась на угол 45 от вертикали. Масса шарика 1,4 г.
Чему равен заряд шарика? Ответ выразите в микрокулонах (мкКл) и округлите до целых.

B4



На дифракционную решетку, имеющую период 2·10^–5 м, падает нормально параллельный пучок белого света. Спектр наблюдается на экране на расстоянии 2 м от решетки.
Каково расстояние между красным и фиолетовым участками спектра первого порядка (первой цветной полоски на экране), если длины волн красного и фиолетового света соответственно равны 8·10^–7 м и 4·10^–7 м? Считатьsinφ = tgφ. Ответ выразите в см.

B5



Предмет высотой 6 см расположен на главной оптической оси тонкой со-бирающей линзы на расстоянии 30 см от ее оптического центра. Оптиче-ская сила линзы 5 дптр.
Найдите высоту изображения предмета. Ответ выразите в сантиметрах (см).

----------------------------------

C1

Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см, отводят от положения равновесия на угол 60^о и отпускают. В момент прохождения шаром положения равновесия в него попадает пуля массой 10 г, летящая навстречу шару. Она пробивает его и продолжает двигаться горизонтально. Определите изменение скорости пули в результате попадания в шар, если он, продолжая движение в прежнем направлении, отклоняется на угол 39^о. (Массу шара считать неизменной, диаметр шара – пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити, cos 39 = .)

C2

Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой массой 400 кг заполнен гелием. На высоте, где температура воздуха 17С и давление 10⁵ Па, шар может удерживать груз массой 225 кг. Какова масса гелия в оболочке шара? Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объема шара.

C3

К однородному медному цилиндрическому проводнику длиной 10 м приложили разность потенциалов 1 В. Определите промежуток времени, в течение которого температура проводника повысится на 10 К. Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление меди 1,710^–8 Омм.)

C4

В дно водоема глубиной 3 м вертикально вбита свая, скрытая под водой. Высота сваи 2 м. Свая отбрасывает на дне водоема тень длиной 0,75 м. Определите угол падения солнечных лучей на поверхность воды. Показатель преломления воды n = .

C5

Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода 4,4210^–19 Дж), освещается светом с длиной волны 300 нм. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией 8,310^–4 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля. Каков максимальный радиус окружности, по которой движутся электроны?

C6

Квадратная рамка со стороной  см изготовлена из медной проволоки сопротивлением  Ом. Рамку перемещают по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью V вдоль оси Ох. Начальное положение рамки изображено на рисунке. За время движения рамка проходит между полюсами магнита и вновь оказывается в области, где магнитное поле отсутствует. Индукционные токи, возникающие в рамке, оказывают тормозящее действие, поэтому для поддержания постоянной скорости движения к ней прикладывают внешнюю силу F, направленную вдоль оси Ох. С какой скоростью движется рамка, если суммарная работа внешней силы за время движения равна  Дж? Ширина полюсов магнита  см, магнитное поле имеет резкую границу, однородно между полюсами, а его индукция  Тл.

----------------------------------

ЕГЭ   по   физике   часть   А.   Решение   задач.

В 1.

Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности земли под углом к горизонту, упал обратно на землю через 2 с в 20 м от места броска. Чему равна минимальная скорость камня за время полёта?

Решение.

За 2 с камень преодолел 20 м по горизонтали, следовательно, составляющая его скорости, направленная вдоль горизонта, равна 10 м/с. Скорость камня минимальна в наивысшей точке полёта. В верхней точке полная скорость совпадает со своей горизонтальной проекцией и, следовательно, равна 10 м/с.

Ответ: 10.

В 2.

Для определения удельной теплоты плавления льда в сосуд с водой стали бросать кусочки тающего льда при непрерывном помешивании. Первоначально в сосуде находилось 300 г воды при температуре 20 °C. К моменту времени, когда лёд перестал таять, масса воды увеличилась на 84 г. Определите по данным опыта удельную теплоту плавления льда. Ответ выразите в кДж/кг. Теплоёмкостью сосуда пренебречь.

Решение.

Вода отдала  теплоты. Это количество теплоты пошло на таяние 84 г льда. Удельная теплота плавления льда равна .

Ответ: 300.

В 3.

При лечении электростатическим душем к электродам прикладывается разность потенциалов 10 кВ. Какой заряд проходит между электродами за время процедуры, если известно, что электрическое поле совершает при этом работу, равную 1800 Дж? Ответ выразите в мКл.

Решение.

Работа электрического поля по перемещению заряда равна . Откуда можно выразить заряд:

.

Ответ: 18.

В 4. 

Дифракционная решетка с периодом 10 -5 м. расположена параллельно экрану на расстоянии 1,8 м от него. Какого порядка максимум в спектре будет наблюдаться на экране на расстоянии 21 см от центра дифракционной картины при освещении решетки нормально падающим параллельным пучком света с длиной волны 580 нм? Считать sin a = tg a.

Решение.

Угол отклонения связан с постоянной решётки и длиной волны света равенством . Отклонение на экране составляет x = tg a. Таким образом, порядок максимума в спектре равен

.

Ответ: 2.

C 1      Решение :

C 2      Решение :

Шар с грузом удерживается в равновесии при условии, что сумма сил, действующих на него, равна нулю: , где M и m — массы оболочки шара и груза, m_г – масса гелия, а  – сила Архимеда, действующая на шар. Из условия равновесия следует:

M + m = m_в – m_г.

Давление р гелия и его температура Т равны давлению и температуре окружающего воздуха. 
Следовательно, согласно уравнению Клапейрона-Менделеева, ,
где _г — молярная масса гелия,

_в — средняя молярная масса воздуха, V – объем шара.

Отсюда: ; m_в – m_г = m_г ( – 1) = m_г ( – 1) = 6,25m_г;

M + m = 6,25m_г.

Следовательно, m_г =  =  (кг). Ответ: m_г = 100 кг.

C 3      Решение :

Количество теплоты, согласно закону Джоуля-Ленца:

Q = (U²/R)t. (1)

Это количество теплоты затратится на нагревание проводника:

Q = cmT, (2)

где масса проводника m = lS, (3)

(S – площадь поперечного сечения проводника,  – плотность меди).

Сопротивление проводника: R = (_элl)/S, (4)

(_эл – удельное сопротивление меди) 

Из (1) – (4), получаем:
t = (Tcl²_эл)/ U²  57c.

Согласно рисунку, высота сваи h связана с длиной тени L и углом  между сваей и скользящим по ее вершине лучом света соотношением: sin = .
Угол  является и углом преломления солнечных лучей на поверхности воды. Согласно закону преломления ,sin = nsin.
Следовательно, sin = = n=

= ;  = arcsin28º.

C 5      Решение :

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:  .

Уравнение, связывающее на основе второго закона Ньютона силу Лоренца, действующую на электрон, с величиной центростремительного ускорения:.

Решая систему уравнений, получим ответ в общем виде: .
Ответ в числовой форме: R  4,710^–3 м.

C 6      Решение :

1. При пересечении рамкой границы области поля со скоростью V изменяющийся магнитный поток создает ЭДС индукции .
Сила тока в это время равна .
При этом возникает тормозящая сила Ампера , равная по модулю внешней силе .

2. Ток течет в рамке только во время изменения магнитного потока, т.е. при входе в пространство между полюсами и при выходе. За это время рамка перемещается на расстояние ,
а приложенная внешняя сила совершает работу .

3. Подставляя значение силы, получим .