Репетиционный ЕГЭ по физике 2019

Вариант 1101

1. Тело движется равноускоренно, не изменяя направления движения. За две секунды модуль скорости тела увеличился от 4 м/с до 5 м/с. Какой путь прошло тело за это время?

Ответ: ______________ м.

2. На тело действуют две силы: F₁ и F₂. По силе F₁ и равнодействующей двух силнайдите модуль второй силы (см. рисунок).

Ответ: ______________ Н.

3. Мальчик бросил камень массой 100 г под углом к горизонту из точки A. На рисунке в некотором масштабе изображена траектория ABC полета камня. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. В точке B траектории модуль скорости камня был равен 8 м/с. Какую кинетическую энергию имел камень в точке A? Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².

Ответ: ______________ Дж.

4. В сосуде с водой, не касаясь стенок и дна, плавает деревянный (сосновый) кубик с длиной ребра 20 см. Кубик вынимают из воды, заменяют половину его объёма на материал, плотность которого в 6 раз больше плотности древесины, и помещают получившийся составной кубик обратно в сосуд с водой. На сколько увеличится модуль силы Архимеда, действующей на кубик?

Ответ: ______________ Н.

5. В сосуд с жидкостью погружают маленький датчик манометра, который регистрирует давление, создаваемое только столбом жидкости (без учёта атмосферного давления). На рисунке представлен график зависимости показаний p этого датчика давления от времени t. Известно, что датчик может либо двигаться строго по вертикали вниз со скоростью 1 мм/с, либо покоиться.

На основании анализа приведённого графика выберите два верных утверждения и укажите в ответе их номера.

1) Максимальная глубина погружения датчика давления равна 20 см.

2) В промежутке времени от 50 с до 150 с датчик давления находился на одной и той же глубине.

3) Плотность жидкости, в которую опустили датчик давления, равна 650 кг/м³.

4) Максимальная глубина погружения датчика давления равна 15 см.

5) Плотность жидкости, в которую опустили датчик давления, равна 1300 кг/м³.

6. Пружинный маятник представляет собой груз, прикреплённый к легкой пружине. Он совершает гармонические колебания вдоль поверхности гладкого горизонтального стола. В момент, когда груз находился в крайней точке своей траектории, к нему прилипла тяжелая дробинка, не имевшая в момент перед прилипанием скорости относительно груза. Как изменились в результате этого частота колебаний пружинного маятника, амплитуда колебаний пружинного маятника, максимальная кинетическая энергия пружинного маятника?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась

2) уменьшилась

3) не изменилась

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

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

7. На рисунке изображены шарики 1 и 2 массами 2m и m, прикреплённые к жёсткому стержню. Стержень равномерно вращается вокруг оси О, проходящей через один из его концов перпендикулярно плоскости рисунка. Шарик 1 расположен на расстоянии R от оси, а шарик 2 — на расстоянии 2R от оси. Модуль скорости шарика 1 равен V. Установите соответствие между физическими величинами и их значениями.

8. В результате охлаждения одноатомного идеального газа его давление уменьшилось в 4 раза, а концентрация молекул газа не изменилась. Чему равно отношение конечной средней кинетической энергии теплового движения молекул газа к начальной?

Ответ: ______________

9. Рабочее тело тепловой машины за цикл получает от нагревателя количество теплоты, равное 100 Дж, и совершает работу 60 Дж. Каков КПД тепловой машины?

Ответ: ______________ %.

10. Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде 30%. Какой будет относительная влажность, если объём сосуда при неизменной температуре уменьшить в 3 раза?

Ответ: ______________ %.

11. Горячая жидкость медленно охлаждалась в стакане. В таблице приведены результаты измерений ее температуры с течением времени.

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенного экспериментального исследования, и укажите их номера.

1) Температура кристаллизации жидкости в данных условиях равна 95 °С.

2) Через 7 мин после начала измерений в стакане находилось вещество только в жидком состоянии.

3) Через 9 мин после начала измерений в стакане находилось вещество как в жидком, так и в твердом состоянии.

4) Через 13 мин после начала измерений в стакане находилось вещество только в твердом состоянии.

5) Через 10 мин после начала измерений жидкость начала конденсироваться.

Ответ: ______________

12. В сосуде под поршнем находится идеальный одноатомный газ в количестве ν моль. От газа отняли количество теплоты Q 0, при этом внешние силы совершили над газом работу A 0. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, при помощи которых их можно вычислить. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца.

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

13. По двум параллельным тонким длинным проводам, расстояние между которыми равно R, текут одинаковые, но противоположно направленные токи силой I (см. рисунок, вид вдоль проводов). Пунктирной линией изображена окружность радиусом R с центром в точке 3, которая находится на одинаковом расстоянии от обоих проводов. Укажите номер точки (2, 3, 4, 5), в которой вектор магнитной индукции суммарного магнитного поля имеет такие же модуль и направление, как и в точке 1.

Ответ: ______________

14. Между двумя точечными заряженными телами сила электрического взаимодействия равна 12 мН. Если заряд одного тела увеличить в 3 раза, а заряд другого тела уменьшить в 4 раза и расстояние между телами уменьшить в 2 раза, то какова будет сила взаимодействия между телами?

Ответ _____________ мН.

15. Предмет расположен на расстоянии 10 см от собирающей линзы с фокусным расстоянием 7 см. На каком расстоянии от линзы находится изображение предмета? (Ответ дайте в см, с точностью до десятых.)

Ответ: ______________ см.

16. На рис. 1 приведена схема установки, с помощью которой исследовалась зависимость напряжения на реостате от величины протекающего тока при движении ползунка реостата справа налево. На рис. 2 приведены графики, построенные по результатам измерений для двух разных источников напряжения. Выберите два утверждения, соответствующих результатам этих опытов, и запишите в ответ цифры, под которыми указаны эти утверждения. Вольтметр считать идеальным.

1) При силе тока 12 А вольтметр показывает значение ЭДС источника.

2) Ток короткого замыкания равен 12 А.

3) Во втором опыте сопротивление резистора уменьшалось с большей скоростью.

4) Во втором опыте ЭДС источника в 2 раза меньше, чем в первом.

5) В первом опыте ЭДС источника равна 5 В.

Ответ: ______________

17. Световой пучок выходит из стекла в воздух (см. рисунок).

Что происходит при этом с частотой электромагнитных колебаний в световой волне, скоростью их распространения, длиной волны?

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.

18. На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС ε резистор R₁ и реостат R₂. Если уменьшить сопротивление реостата R₂ до минимума, то как изменятся следующие три величины: сила тока в цепи, напряжение на резисторе R₁, суммарная тепловая мощность, выделяющаяся на внешнем участке цепи? Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

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.

19. Реакция деления ядра урана тепловыми нейтронами описывается уравнением:

Определите минимальное число нейтронов x, вступающих в реакцию, и число нейтронов y, образующихся в качестве продуктов этой реакции. Ответ дайте в виде двух чисел, записав каждое в соответствующий столбец таблицы.

20. Какой цифрой обозначен на диаграмме столбик, соответствующий доле атомов радиоактивного изотопа, которые не претерпели радиоактивный распад по прошествии интервала времени, равного половине периода полураспада?

Ответ: ______________

21. На металлическую пластинку падает пучок монохроматического света. При этом наблюдается явление фотоэффекта. На графиках в первом столбце представлены зависимости энергии от длины волны и частоты света  Установите соответствие между графиком и той энергией, для которой он может определять представленную зависимость.

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

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

22. Запишите результат измерения электрического напряжения, учитывая, что погрешность равна половине цены деления. В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробела.

Ответ: (______±________) В.

23. Исследовалась зависимость удлинения пружины от массы подвешенных к ней грузов. Результаты измерений представлены в таблице. Погрешности измерений величин m их равнялись соответственно 0,01 кг и 1 см. Чему примерно равна жёсткость пружины? (Ответ дайте в Н/м с точностью до 10 Н/м.)

Ответ: ______________ Н/м.

24. Рассмотрите таблицу, содержащую сведения о ярких звездах.

Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам звезд, и укажите их номера.

1) Температура поверхности и радиус Бетельгейзе говорят о том, что эта звезда относится к красным сверхгигантам.

2) Температура на поверхности Проциона в 2 раза ниже, чем на поверхности Солнца.

3) Звезды Кастор и Капелла находятся на одинаковом расстоянии от Земли и, следовательно, относятся к одному созвездию.

4) Звезда Вега относится к белым звездам спектрального класса А.

5) Так как массы звезд Вега и Капелла одинаковы, то они относятся к одному и тому же спектральному классу.

Ответ: ______________

25. По гладкому горизонтальному столу из состояния покоя движется массивный брусок, соединенный с грузом массой 0,4 кг невесомой нерастяжимой нитью, перекинутой через гладкий невесомый блок (см. рисунок). Ускорение груза равно 2м/с². Чему равна масса бруска? Ответ укажите в килограммах с точностью до одного знака после запятой.

Ответ: ______________

26. Тепловая машина за один цикл совершает работу 25 Дж и отдаёт холодильнику количество теплоты 75 Дж. Температура нагревателя этой машины 600 К, а температура холодильника 300 К. Во сколько раз КПД идеальной тепловой машины, работающей при тех же температурах нагревателя и холодильника, больше КПД рассматриваемой тепловой машины?

Ответ: ______________

27. Две частицы, отношение зарядов которых q₁/q₂=2 влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найдите отношение масс частиц m₂/m₁, если их кинетические энергии одинаковы. А отношение радиусов траекторий 

Ответ: ______________

28. Два абсолютно упругих шарика подвешены на длинных нерастяжимых вертикальных нитях одинаковой длины так, что центры шариков находятся на одной высоте и шарики касаются друг друга (см. рисунок). Вначале отклоняют в сторону в плоскости нитей лёгкий шарик, отпускают его, и после лобового удара о тяжёлый шар лёгкий шарик отскакивает и поднимается на некоторую высоту h. Затем такой же опыт проводят, отклоняя из начального положения на ту же высоту тяжёлый шар. Во сколько раз высота подъёма лёгкого шарика после удара по нему тяжёлым шаром будет отличаться от той, что была в первом случае? Масса лёгкого шарика намного меньше массы тяжёлого, потерями энергии можно пренебречь. Ответ поясните, опираясь на законы механики.

29. Наклонная плоскость пересекается с горизонтальной плоскостью по прямой AB. Угол между плоскостями α=30°. Маленькая шайба начинает движение вверх по наклонной плоскости из точки A с начальной скоростью  под углом β=60° к прямой AB. В ходе движения шайба съезжает на прямую AB в точке B. Пренебрегая трением между шайбой и наклонной плоскостью, найдите расстояние AB.

30. В теплоизолированном цилиндре, разделённом на две части тонким невесомым теплопроводящим поршнем, находится идеальный одноатомный газ. В начальный момент времени поршень закреплён, а параметры состояния газа — давление, объём и температура — в одной части цилиндра равны p₁=2 атм, V₁=2л и Т₁=300К, а в другой, соответственно, р₂=4 атм, V₂=3л и Т₂=450К. Поршень отпускают, и он начинает двигаться без трения. Какое давление газа установится в цилиндре спустя достаточно долгое время, когда будет достигнуто состояние равновесия? Теплоёмкостями цилиндра и поршня можно пренебречь.

31. Маленький шарик с зарядом q=4·10^-8 Кл и массой 3 г, подвешенный на невесомой нити с коэффициентом упругости 100 Н/м, находится между вертикальными пластинами плоского воздушного конденсатора. Расстояние между обкладками конденсатора 5 см. Какова разность потенциалов между обкладками конденсатора, если удлинение нити 0,5 мм?

32. В постоянном магнитном поле заряженная частица движется по окружности. Когда индукцию магнитного поля стали медленно увеличивать, обнаружилось, что скорость частицы изменяется так, что кинетическая энергия частицы оказывается пропорциональной частоте её обращения. Найдите радиус орбиты частицы в поле с индукцией В, если в поле с индукцией В₀ он равен R₀.

Вариант 1102

1. Точечное тело Т начинает двигаться по окружности с центром в точке О. В момент начала движения тело находилось в точке, лежащей на оси Ox (как показано на рисунке). Используя представленный график зависимости угловой скорости ω вращения тела от времени t, определите, какой угол будет составлять отрезок OT с осью Ox к моменту времени t = 4с.

Ответ: ______________°.

2. Небольшое тело массой 0,1 кг покоится на гладкой горизонтальной поверхности. На него одновременно начинают действовать две горизонтально направленные силы, модули которых равны 0,3 Н и 0,4 Н. Какое максимальное по модулю ускорение может приобрести это тело?

Ответ: ______________ м/с².

3. Масса самолёта m₁ = 6000 кг, масса вертолёта m₂ = 4000 кг. Самолёт летит со скоростью V₁ = 360 км/ч, вертолёт со скоростью V₂ = 180 км/ч. Чему равно отношение импульса самолёта к импульсу вертолёта?

Ответ: ______________

4. В сосуде с водой, не касаясь стенок и дна, плавает деревянный (сосновый) кубик с длиной ребра 10 см. Кубик вынимают из воды, заменяют половину его объёма на материал, плотность которого в 5 раз больше плотности древесины, и помещают получившийся составной кубик обратно в сосуд с водой. На сколько увеличится модуль силы Архимеда, действующей на кубик?

Ответ: ______________ Н.

5. Анализируя график зависимости модуля скорости тела от времени, выберите из приведённых ниже утверждений три правильных и укажите их номера.

1) Скорость тела за шесть секунд изменилась от 0 м/с до 6 м/с.

2) Тело двигалось равноускоренно в интервале от 0 до 1 с и в интервале от 2 до 4 с, и равномерно в интервалах 1−2 и 4−6 с.

3) Тело двигалось равноускоренно в интервале от 0 до 1 с и в интервале от 2 до 4 с, и не двигалось в интервалах 1−2 и 4−6 с.

4) За 6 с тело прошло путь 23 м.

5) За 6 с тело прошло путь 36 м.

6. Протон в однородном магнитном поле движется по окружности. Чтобы в этом поле двигалась по окружности с той же скоростью –частица, радиус её орбиты, её энергия и модуль силы Лоренца по сравнению с протоном должны:

1) увеличиться

2) уменьшиться

3) не измениться

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

7. После удара шайба массой m начала скользить со скоростью вверх по плоскости, установленной под углом α к горизонту (см. рисунок). Коэффициент трения шайбы о плоскость равен μ. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами

8. На графиках приведены зависимости давления p и объёма V от времени t для 0,2 молей идеального газа. Чему равна температура газа в момент t = 30 минут? (Ответ дайте в градусах Кельвина с точностью до 10 К.)

Ответ: ______________ К.

9. На ТV-диаграмме показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа. Газ получил количество теплоты, равное 50 кДж. Какую работу совершил газ в этом процессе, если его масса не меняется?

Ответ: ______________ кДж.

10. Чтобы нагреть 96 г молибдена на 1 К, нужно передать ему количество теплоты равное 24 Дж. Чему равна удельная теплоемкость этого вещества?

Ответ: ______________ Дж/(кг·К).

11. В двух сосудах (1) и (2) объёмом V₀ каждый находятся одинаковые идеальные одноатомные газы. Исходные состояния этих газов соответствуют точкам А и В на VT-диаграмме (см. рисунок). Известно, что сначала давление в обоих сосудах одинаковое. Затем из исходных состояний газы переводят в новые конечные состояния А' и В'.

Выберите два верных утверждения на основании анализа представленного графика.

1) В исходном состоянии концентрация молекул газа в сосуде (1) больше концентрации молекул газа в сосуде (2).

2) В конечном состоянии средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа в сосуде (1) равна средней кинетической энергии хаотического движения молекул газа в сосуде (2).

3) Масса газа в сосуде (1) меньше массы газа в сосуде (2).

4) Изменение внутренней энергии газа, находящегося в сосуде (1), при его переходе из состояния А в состояние А' меньше изменения внутренней энергии газа, находящегося в сосуде (2), при его переходе из состояния В в состояние В'.

5) Работа, совершённая газом, находящимся в сосуде (1) в процессе А→А', равна работе, совершённой газом, находящимся в сосуде (2) в процессе В→В'.

Ответ: ______________

12. На рисунке изображён график циклического процесса, совершаемого одним молем идеального одноатомного газа. Определите, как в процессе перехода газа из состояния 3 в состояние 1 изменяются следующие физические величины: объём газа, внутренняя энергия газа.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится;

2) уменьшится;

3) не изменится.

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице:

13. Какова разность потенциалов между точками поля, если при перемещении заряда 12 мкКл из одной точки в другую электростатическое поле совершает работу 0,36 мДж?

Ответ: ______________ В.

14. Напряжённость поля между пластинами плоского воздушного конденсатора равна по модулю 50 В/м, расстояние между пластинами 12 мм, заряд конденсатора 15 мкКл. Определите ёмкость этого конденсатора.

Ответ: ______________ мкФ.

15. В опыте по наблюдению электромагнитной индукции квадратная рамка из одного витка тонкого провода находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости рамки. Индукция магнитного поля равномерно возрастает от 0 до максимального значения В_макс за время Т. При этом в рамке возбуждается ЭДС индукции, равная 6 мВ. Какая ЭДС индукции возникнет в рамке, если Т уменьшить в 3 раза, а В_макс уменьшить в 2 раза?

Ответ: ______________ мВ.

16. Электрон влетает в пространство между пластинами плоского конденсатора со скоростью V₀ = 4⋅10⁷ м/с (на рисунке показан вид сверху) на расстоянии d/2 от пластин. Расстояние между пластинами d = 4 мм, длина пластин L = 6 см, напряжение между ними 10 В.

Выберите два верных утверждения.

1) Модуль напряжённости электрического поля в конденсаторе равен 2,5 В/м.

2) На электрон внутри конденсатора со стороны электрического поля будет действовать сила, всегда направленная вдоль положительного направления оси 0y.

3) В процессе движения электрона внутри конденсатора действующая на него со стороны поля электрическая сила будет изменяться.

4) Траектория движения электрона в конденсаторе представляет собой прямую линию, направленную под углом к оси 0x.

5) Время, которое потребуется электрону для того, чтобы вылететь из конденсатора, равно 1,5 нс.

Ответ: ______________

17. С помощью тонкой собирающей линзы с фокусным расстоянием 20 см получают изображение предмета, находящегося на расстоянии 30 см от линзы и расположенного перпендикулярно главной оптической оси. Как изменятся расстояние от линзы до изображения и размер изображения, если, не изменяя расположение предмета, заменить линзу на другую тонкую собирающую линзу с фокусным расстоянием 10 см?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится;

2) уменьшится;

3) не изменится.

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице:

18. На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС ε, резистор R₁ и реостат R₂. Если увеличить сопротивление реостата  до максимума, то как изменятся следующие три величины: сила тока в цепи, напряжение на резисторе R₁, суммарная тепловая мощность, выделяющаяся на внешнем участке цепи? Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

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.

19. Ядро бора может захватить нейтрон, в результате чего происходит ядерная реакция  с образованием ядра химического элемента  Каковы заряд образовавшегося ядра Z (в единицах элементарного заряда) и его массовое число A?

20. На рисунке показаны спектры поглощения трёх смесей неизвестных газов (Х, Y и Z), а также спектры излучения известных газов 1 и 2. Какая из смесей содержит газ 1? В качестве ответа запишите букву, обозначающую смесь газов.

Ответ: ______________

21. Металлическую пластинку облучают светом, частота которого 6 · 10¹⁴ Гц. Работа выхода электронов с поверхности этого металла равна 3 · 10^–19 Дж. Частоту света уменьшили на 20%.

Определите, как в результате этого изменились энергия падающих на металл фотонов и максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась;

2) уменьшилась;

3) не изменилась.

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

22. Тележка, двигаясь по рельсам, прошла расстояние 50 см за 10 секунд. Погрешность измерения пройденного тележкой расстояния ±2 см, а время измеряется электронным секундомером с очень высокой точностью. В каких пределах, согласно этим измерениям, может лежать модуль средней скорости тележки за указанное время? В ответе запишите значения слитно без пробела.

Ответ: ______________ см/с.

23. В лёгкий сосуд наливают 500 г воды и подвешивают его к пружине, прикреплённой другим концом к потолку, Затем в дне сосуда открывают отверстие, через которое вода медленно вытекает. На рисунке изображён график зависимости длины l пружины от времени t. Используя этот график, определите жёсткость пружины. (Ответ выразите в Н/м и округлите до целого числа.)

Ответ: ______________ Н/м.

24. Рассмотрите таблицу, содержащую сведения о ярких звездах.

Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам звезд.

1) Звезда Спика относится к звездам спектрального класса F .

2) Плотность вещества звезды Вега составляет 1 г/см³.

3) Звезды Кастор и Капелла находятся на одинаковом расстоянии от Солнца.

4) Звезды Вега и Кастор имеют примерно одинаковую температуру и массу, следовательно, будет одинаковой и их видимая звездная величина.

5) Температура поверхности и радиус Альдебарана говорят о том, что эта звезда относится к гигантам.

Ответ: ______________

25. В сосуде под поршнем при температуре 100 ºС находится 2 г водяного пара и такое же количество воды. Не изменяя температуры, объём сосуда увеличили в 3 раза. Определите массу воды, перешедшей при этом в пар.

Ответ: ______________ г.

26. В схеме, изображенной на рисунке, ЭДС источника тока равна 6 В, его внутреннее сопротивление пренебрежимо мало, а сопротивления резисторов  Какое напряжение показывает идеальный вольтметр?

Ответ: ______________ В.

27. Емкость конденсатора в колебательном контуре равна 50 мкФ. Зависимость напряжения на конденсаторе от времени имеет вид: , где а = 60 B и  Определите максимальное значение силы тока в контуре.

Ответ: ______________ А.

28. После толчка льдинка закатилась в яму с гладкими стенками, в которой она может двигаться практически без трения. На рисунке приведен график зависимости энергии взаимодействия льдинки с Землей от её координаты в яме.

В некоторый момент времени льдинка находилась в точке А с координатой и двигалась влево, имея кинетическую энергию, равную 2 Дж. Сможет ли льдинка выскользнуть из ямы? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

29. По гладкой наклонной плоскости пускают шайбу. Максимальное удаление шайбы от линии пересечения наклонной плоскости и горизонтали 68 см. Угол плоскости с горизонталью α = 30°. Угол между начальной скоростью и линией AB β = 60°. Найдите начальную скорость шайбы.

30. На диаграмме представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3?

31. Три параллельных тонких длинных провода в сечении перпендикулярной им плоскостью находятся в вершинах равностороннего треугольника (см. рисунок), и по ним текут в одном направлении одинаковые токи. Во сколько раз изменится по модулю сила Ампера, действующая на единицу длины провода № 1 со стороны проводов №№ 2 и 3, если направление тока в проводе № 2 изменить на противоположное и увеличить его силу в 2 раза??

32. Луч от лазерной указки проходит через стеклянную призму с показателем преломления n = 1,7 и преломляющим углом θ = 24° так, что внутри призмы он идёт перпендикулярно биссектрисе её преломляющего угла (см. рисунок). На какой угол φ луч отклоняется призмой от своего первоначального направления?

Вариант 1103

1. На рисунке приведен график зависимости проекции скорости тела от времени. Чему равна проекция ускорения этого тела a_x в интервале времени от 5 с до 10 с?

Ответ: ______________ м/с².

2. После аккуратного подвешивания к грузу m другого груза массой 3 кг пружина удлинилась так, как показано на рисунке, и система пришла в равновесие. Пренебрегая трением, определите, чему равен коэффициент жесткости пружины. Нить считайте невесомой. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².

Ответ: ______________ Н/м.

3. Тело движется прямолинейно. Под действием постоянной силы 5Н импульс тела уменьшился от 25 кг·м/с до 15 кг·м/с Сколько секунд потребовалось на это?

Ответ: ______________ с.

4. Гидравлический пресс изготовлен с использованием двух вертикальных цилиндрических сообщающихся сосудов, заполненных жидкостью и закрытых лёгкими поршнями. Радиус большего поршня этого пресса превосходит радиус меньшего поршня в 5 раз. На малый поршень положили груз массой 20 кг, удерживая больший поршень неподвижным. Определите модуль силы давления жидкости на больший поршень.

Ответ: ______________ Н.

5. После удара шайба начала скользить вверх по шероховатой наклонной плоскости с начальной скоростью  как показано на рисунке, и после остановки соскользнула обратно. Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных наблюдений, и укажите их номера.

1) Время движения шайбы вверх меньше, чем время ее движения вниз.

2) Модуль максимальной скорости шайбы при движении вниз равен 

3) При движении вверх и вниз модуль работы силы тяжести, действующей на шайбу, одинаков.

4) Изменение потенциальной энергии шайбы при движении от точки удара до верхней точки больше кинетической энергии шайбы сразу после удара.

5) Модуль ускорения шайбы при движении вверх равен модулю ускорения при движении вниз.

Ответ: ______________.

6. В результате перехода с одной круговой орбиты на другую центростремительное ускорение спутника Земли увеличивается. Как изменяются в результате этого перехода радиус орбиты спутника, скорость его движения по орбите и период обращения вокруг Земли?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилась;

2) уменьшилась;

3) не изменилась.

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

7. Человек сидит на стуле. Установите соответствие между силами, перечисленными в первом столбце, и их характеристиками, перечисленными во втором столбце. Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

8. В сосуде постоянного объёма 24,93 л находится идеальный газ при неизменной температуре. Через маленькое отверстие в стенке сосуда газ очень медленно выпускают наружу. На графике показана зависимость давления p газа в сосуде от количества ν газа в нём. Чему равна температура газа?

Ответ:___________ К.

9. В некотором циклическом процессе модуль количества теплоты, отданного газом за один цикл холодильнику, в 21/9 раза больше, чем совершаемая газом за цикл работа. Чему равен КПД такого теплового двигателя?

Ответ: ___________ %.

10. На рисунке изображены два сосуда с влажным воздухом. Используя сведения, приведённые на рисунке, определите отношение массы водяных паров, содержащихся в сосуде 2, к массе водяных паров, содержащихся в сосуде 1.

Ответ: ______________.

11. На графике представлены результаты измерения количества теплоты Q, затраченного на нагревание 1 кг вещества 1 и 1 кг вещества 2, при различных значениях температуры t этих веществ. Выберите два утверждения, соответствующие результатам этих измерений.

1) Теплоёмкости первого вещества равна 0,75 кДж/(кг·°C).

2) Теплоёмкости второго вещества равна 0,75 кДж/(кг·°C).

3) Для изменения температуры 1 кг вещества 1 на 40° необходимо количество теплоты 15000 Дж.

4) Для изменения температуры 1 кг вещества 2 на 20° необходимо количество теплоты 7500 Дж.

5) Начальные температуры обоих веществ равны 0 °С.

Ответ: ______________.

12. Тело А, имеющее температуру T₁, привели в тепловой контакт с телом Б, имеющим температуру T₂  T₁. Тела обмениваются тепловой энергией только друг с другом, фазовых превращений не происходит. Как в результате установления теплового равновесия изменятся следующие физические величины: внутренняя энергия тела Б, температура тела А?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится;

2) уменьшится;

3) не изменится.

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице:

13. По двум параллельным тонким длинным проводам, расстояние между которыми равно R, текут одинаковые, но противоположно направленные токи силой I (см. рисунок, вид вдоль проводов). Пунктирной линией изображена окружность радиусом R с центром в точке 3, которая находится на одинаковом расстоянии от обоих проводов. Укажите номер точки (1, 3, 4, 5), в которой вектор магнитной индукции суммарного магнитного поля имеет такие же модуль и направление, как и в точке 2.

Ответ: ______________.

14. Какая мощность выделяется в участке цепи, схема которого изображена на рисунке, если R= 27 Ом, а напряжение между точками A и B равно 9 В?

Ответ _______________ Вт.

15. На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре с последовательно включенными конденсатором и катушкой, индуктивность которой равна 0,2 Гн.

Каково максимальное значение энергии электрического поля конденсатора?

Ответ ______________ мкДж.

16. Электрон влетает в пространство между пластинами плоского конденсатора со скоростью V₀=4·10⁷м/с (на рисунке показан вид сверху) на расстоянии d/2 от пластин. Расстояние между пластинами d=4мм, длина пластин L=6 см, напряжение между ними 10 В.

Выберите два верных утверждения.

1) Модуль напряжённости электрического поля в конденсаторе равен 2,5 кВ/м.

2) На электрон внутри конденсатора со стороны электрического поля будет действовать сила, всегда направленная вдоль отрицательного направления оси 0y.

3) В процессе движения электрона внутри конденсатора действующая на него со стороны поля электрическая сила не будет изменяться.

4) Траектория движения электрона в конденсаторе представляет собой прямую линию, направленную под углом к оси 0x.

5) Время, которое потребуется электрону для того, чтобы вылететь из конденсатора, равно 0,15 мкс.

Ответ: ______________.

17. Проволочная обмотка генератора переменного тока равномерно вращается в постоянном магнитном поле. Угловую скорость вращения увеличивают. Как изменятся частота генерируемого переменного тока и амплитуда ЭДС индукции, действующей в обмотке?

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.

18. На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС  и два резистора:  и  Если ключ К замкнуть, то как изменятся следующие три величины: сила тока через резистор ; напряжение на резисторе ; суммарная тепловая мощность, выделяющаяся на внешнем участке цепи? Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

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.

19. Определите, сколько α-частиц и сколько протонов получается в результате реакции термоядерного синтеза  → 

20. После крупной радиационной аварии, произошедшей в 1986 году на Чернобыльской атомной электростанции, некоторые участки местности оказались сильно загрязнены радиоактивным изотопом цезия-137 с периодом полураспада 30 лет. На некоторых участках норма максимально допустимого содержания цезия-137 была превышена в 1000 раз. Через сколько периодов полураспада после загрязнения такие участки местности вновь можно считать удовлетворяющими норме? Ответ округлите до целого числа.

Ответ: ______________.

21. На рисунке изображена зависимость максимальной кинетической энергии E_э электрона, вылетающего с поверхности металлической пластинки, от энергии E_ф падающего на пластинку фотона.

Пусть на поверхность этой пластинки падает свет, энергия фотона которого равна 5 эВ.

Установите соответствие между физическими величинами, указанными в таблице, и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

22. Определите показания вольтметра (см. рисунок), если погрешность прямого измерения напряжения равна цене деления вольтметра. Ответ укажите в вольтах. В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробела.

Ответ: (______±________) В.

23. Необходимо экспериментально изучить зависимость силы электрического тока, текущего в неразветвлённой цепи, от сопротивления резистора, входящего в состав этой цепи. Какие две схемы электрической цепи следует использовать для проведения такого исследования?

Ответ: ______________.

24. Рассмотрите таблицу, содержащую характеристики некоторых спутников планет Солнечной системы.

Выберите два утверждения, которые соответствуют характеристикам планет.

1) Ио находится дальше от поверхности Юпитера, чем Каллисто.

2) Объем Тритона почти в 2 раза меньше объема Титана.

3) Масса Титана больше массы Каллисто.

4) Ускорение свободного падения на Ио составляет примерно 1,82 м/с².

5) Первая космическая скорость для Европы примерно равна 1,64 км/с.

Ответ: ______________.

25. Куб с ребром а сделан из материала, плотность которого равна 6000 кг/м³. Из этого куба вырезают маленький кубик с ребром а/2 и заменяют его кубиком таких же размеров, но сделанным из другого материала с плотностью 3000 кг/м³. Определите среднюю плотность полученного составного куба.

Ответ: ______________ кг/м³.

26. Две тонкие вертикальные металлические пластины расположены параллельно друг другу, расстояние между ними равно 2 см. Площадь поперечного сечения каждой из пластин равна 15 000 см². Левая пластина имеет заряд  пКл, заряд второй пластины  Найдите чему равен модуль напряжённости электрического поля между пластинами на расстоянии 0,5 см от левой пластины. Ответ приведите в В/м, округлите до сотых.

Ответ: ______________ В/м.

27. Чему равна сила Ампера, действующая на стальной прямой проводник с током длиной 10 см и площадью поперечного сечения 2 · 10^–2 мм², если напряжение на нём 2,4 В, а модуль вектора магнитной индукции 1 Тл? Вектор магнитной индукции перпендикулярен проводнику. Удельное сопротивление стали 0,12 Ом·мм²/м.

Ответ: ______________ Н.

28. Летом в ясную погоду над полями и лесами к середине дня часто образуются кучевые облака, нижняя кромка которых находится на одинаковой высоте. Объясните, опираясь на известные вам законы и закономерности, физические процессы, которые приводят к этому.

29. В длинном и широком спортивном зале с высотой потолка H = 10 м баскетболист бросает мяч товарищу по команде с начальной скоростью V = 20 м/с. Какова может быть максимальная дальность его передачи по горизонтали? Сопротивлением воздуха и размерами мяча можно пренебречь, бросок делается и принимается руками на уровне h = 2 м от горизонтального пола.

30. В 2012 году зима в Подмосковье была очень холодной, и приходилось использовать системы отопления дачных домов на полную мощность. В одном из них установлено газовое отопительное оборудование с тепловой мощностью 17,5 кВт и КПД 85%, работающее на природном газе — метане  Сколько пришлось заплатить за газ хозяевам дома после месяца (30 дней) отопления в максимальном режиме? Цена газа составляла на этот период 3 рубля 30 копеек за 1 кубометр газа, удельная теплота сгорания метана 50,4 МДж/кг. Можно считать, что объём потреблённого газа измеряется счётчиком при нормальных условиях. Ответ округлите до целого числа рублей в меньшую сторону.

31. Для измерения индукции постоянного магнитного поля иногда используют магнитометры с вращающейся катушкой, которая при помощи скользящих контактов присоединена к вольтметру переменного тока. Какой чувствительностью по действующему (эффективному) значению напряжения должен обладать такой вольтметр, имеющий очень большое входное сопротивление, чтобы минимальное значение индукции, которое может зафиксировать такой магнитометр, равнялось B_min =1 мкТл? Катушка вращается равномерно с частотой  = 100 Гц, состоит из N = 20 витков тонкого провода, площадь каждого витка равна S = 1 см².

32.

Луч от лазерной указки проходит через стеклянную призму с показателем преломления n = 1,5 и преломляющим углом θ = 30° так, что внутри призмы он идёт перпендикулярно биссектрисе её преломляющего угла (см. рисунок). На какой угол φ луч отклоняется призмой от своего первоначального направления?

28. Два абсолютно упругих шарика подвешены на длинных нерастяжимых вертикальных нитях одинаковой длины так, что центры шариков находятся на одной высоте и шарики касаются друг друга (см. рисунок). Вначале отклоняют в сторону в плоскости нитей лёгкий шарик, отпускают его, и после лобового удара о тяжёлый шар лёгкий шарик отскакивает и поднимается на некоторую высоту h. Затем такой же опыт проводят, отклоняя из начального положения на ту же высоту тяжёлый шар. Во сколько раз высота подъёма лёгкого шарика после удара по нему тяжёлым шаром будет отличаться от той, что была в первом случае? Масса лёгкого шарика намного меньше массы тяжёлого, потерями энергии можно пренебречь. Ответ поясните, опираясь на законы механики.

Решение.

1. Высота h подъёма лёгкого шарика в первом случае, очевидно, будет равна той, на которую его подняли. Это следует из законов сохранения импульса и механической энергии при абсолютно упругом ударе о массивный шар — лёгкий шарик просто отскакивает от неподвижного тяжёлого с той же по модулю скоростью, с какой он к нему приближался, и поднимается на исходную высоту.

2. Когда отклонили тяжёлый шар, он будет перед столкновением с неподвижным лёгким шариком иметь ту же скорость v, что и лёгкий шарик в первом случае.

3. В системе отсчёта, связанной с тяжёлым шаром, относительная скорость v лёгкого шарика после отскока сохранится по модулю, но изменит своё направление на противоположное.

4. Переходя обратно в неподвижную систему отсчёта, по закону сложения скоростей получаем, что отскок лёгкого шарика происходит с удвоенной скоростью: 2v.

5. При дальнейшем движении лёгкого шарика с удвоенной начальной скоростью в силу закона сохранения энергии (m – масса шарика) высота подъёма лёгкого шарика будет в 4 раза больше, чем в первом случае: H = 4h.

Ответ: высота подъёма будет в 4 раза больше.

Критерии проверки:

29. Наклонная плоскость пересекается с горизонтальной плоскостью по прямой AB. Угол между плоскостями α = 30°.Маленькая шайба начинает движение вверх по наклонной плоскости из точки A с начальной скоростью  под углом  к прямой AB. В ходе движения шайба съезжает на прямую AB в точке B. Пренебрегая трением между шайбой и наклонной плоскостью, найдите расстояние AB.

Решение.

Выбор системы координат: ось x направлена по прямой AB, ось y — вверх по наклонной плоскости перпендикулярно линии AB.

Проекции вектора ускорения свободного падения g: g_x= 0, g_y = -g sin α

Движение по наклонной плоскости эквивалентно движению тела, брошенного под углом β к горизонту, в поле тяжести с ускорением g_y.

Уравнения движения вдоль осей x и y:

x(t)=V₀ cos β · t

y(t)= V₀ sin β · t - · t²

V_x(t)=V₀ cos β

V_y(t)=V₀ sin β – g sin α · t

В момент времени t, соответствующий концу движения, y(t)=0 и x(t)=AB. Используя это условие для решения системы уравнений, получаем

AB = ⸗ 0,69 м.

Ответ: 0,69 м.

Критерии проверки:

30. В теплоизолированном цилиндре, разделённом на две части тонким невесомым теплопроводящим поршнем, находится идеальный одноатомный газ. В начальный момент времени поршень закреплён, а параметры состояния газа — давление, объём и температура — в одной части цилиндра равны   и  а в другой, соответственно,   и  Поршень отпускают, и он начинает двигаться без трения. Какое давление газа установится в цилиндре спустя достаточно долгое время, когда будет достигнуто состояние равновесия? Теплоёмкостями цилиндра и поршня можно пренебречь.

Решение.

Запишем уравнение состояния (уравнение Клапейрона — Менделеева) для газа в обеих частях цилиндра в начальный момент времени:

p₁V₁ = ν₁RT₁, p₂V₂ = ν₂RT₂

Из первого начала термодинамики следует, что внутренняя энергия газа в этом процессе сохраняется, так как газ не обменивается теплотой с окружающими телами и не совершает работы. Запишем выражения для внутренней энергии U газа. В начальный момент

U₁ = ν₁RT₁ = p₁V₁, U₂ = ν₂RT₂ = p₂V₂

и в установившемся состоянии равновесия: U = p(V₁ + V₂)

Из закона сохранения энергии U = U₁ + U₂ получаем:

p(V₁ + V₂) = (p₁V₁ + p₂V₂) = p = = 3,2 атм.

Ответ: 3,2 атм.

Критерии проверки:

31. Маленький шарик с зарядом q = 4·10^-8 Кл и массой 3 г, подвешенный на невесомой нити с коэффициентом упругости 100 Н/м, находится между вертикальными пластинами плоского воздушного конденсатора. Расстояние между обкладками конденсатора 5 см. Какова разность потенциалов между обкладками конденсатора, если удлинение нити 0,5 мм?

Решение.

Изобразим силы, действующие на шарик:

Условия равновесия: k∆lsinα = qE, k∆lcosα = mg. Возведем оба равенства в квадрат и сложим их: (k∆l)²=(mg)²+(qE)², откуда E=. Напряженность электрического поля в конденсаторе:E=U/d.

Таким образом, U=d=50 кВ.

Ответ: U=50 кВ.

Критерии проверки:

32. В постоянном магнитном поле заряженная частица движется по окружности. Когда индукцию магнитного поля стали медленно увеличивать, обнаружилось, что скорость частицы изменяется так, что кинетическая энергия частицы оказывается пропорциональной частоте её обращения. Найдите радиус орбиты частицы в поле с индукцией В, если в поле с индукцией  он равен 

Решение.

В магнитном поле на движущуюся заряженную частицу действует сила Лоренца F_л = qBv sin α, где α — угол между вектором магнитной индукции и скоростью частицы. Из движения по окружности, следует, что магнитное поле направлено перпендикулярно движению частицы, sin α = 1, при этом частица движется с центростремительным ускорением. В первом случае qB₀ v₀ = m = B₀R₀ = =

Частота ν₀ связана с периодом обращения T₀ через соотношение ν₀=1/T. Тогда ν₀ = для первого случая и ν = для второго случая.

Запишем условие пропорциональности: E = kν = = k , где k — некий коэффициент. Учитывая, что ν = qBR найдём отношение энергий

Ответ: R = R₀.

Критерии проверки:

28. После толчка льдинка закатилась в яму с гладкими стенками, в которой она может двигаться практически без трения. На рисунке приведен график зависимости энергии взаимодействия льдинки с Землей от её координаты в яме.

В некоторый момент времени льдинка находилась в точке А с координатой   и двигалась влево, имея кинетическую энергию, равную 2 Дж. Сможет ли льдинка выскользнуть из ямы? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

Решение.

1) Льдинка сможет выскользнуть из ямы через ее правый край.

2) Трения при движении льдинки нет, поэтому ее механическая энергия сохраняется. Запас кинетической энергии льдинки в точке A позволяет ей подняться до уровня, где ее потенциальная энергия составит 4 Дж.

3) Левый край ямы поднят до большей высоты. Следовательно, этого края льдинка не достигнет и заскользит вправо. Правый же край ямы ниже: на верху этого края потенциальная энергия льдинки меньше 4 Дж. Поэтому льдинка выскользнет из ямы через правый край.

Критерии проверки:

29. По гладкой наклонной плоскости пускают шайбу. Максимальное удаление шайбы от линии пересечения наклонной плоскости и горизонтали 68 см. Угол плоскости с горизонталью α = 30°. Угол между начальной скоростью и линией AB β=60°. Найдите начальную скорость шайбы.

Решение.

Расположим координатные оси: Ox вдоль AB, Oy вдоль AC. На шайбу действуют две силы — сила тяжести и реакция опоры. По второму закону Ньютона

Сила реакции опоры перпендикулярна наклонной плоскости, поэтому после проецирования на выбранные оси получаем

Пусть t — время, за которое шайба достигнет максимального удаления от AB, тогда

Поскольку  получаем

Ответ: 3 м/с

Критерии проверки:

30. На диаграмме представлены изменения давления и объема идеального одноатомного газа. Какое количество теплоты было получено или отдано газом при переходе из состояния 1 в состояние 3?

Решение.

Критерии проверки:

31. Три параллельных тонких длинных провода в сечении перпендикулярной им плоскостью находятся в вершинах равностороннего треугольника (см. рисунок), и по ним текут в одном направлении одинаковые токи. Во сколько раз изменится по модулю сила Ампера, действующая на единицу длины провода № 1 со стороны проводов №№ 2 и 3, если направление тока в проводе № 2 изменить на противоположное и увеличить его силу в 2 раза?

Решение.

1. Обозначим модуль силы, действующей на единицу длины взаимодействующих проводов (1 и 2, 1 и 3), при протекании по ним одинаковых токов через F.

2. Параллельные длинные проводники с однонаправленными токами, как следует из закона Ампера, притягиваются, а направленные в разные стороны – отталкиваются друг от друга.

3. Тогда в первом случае две силы притяжения F, действующие под углом 60º друг к другу, дают в сумме силу, направленную (см. рис.) вниз и равную по модулю

4. Модуль силы взаимодействия проводников 1 и 2 пропорционален по закону Ампера индукции магнитного поля от проводника № 2, и при увеличении тока в нём в два раза также возрастёт в два раза и станет равным 2F, а направление силы по сравнению с первым случаем изменится на противоположное (см. рисунок).

5. Складывая векторы с модулями F и 2F, направленные под углом 60º друг к другу, по теореме косинусов получаем, что модуль суммарной силы во втором случае равен

то есть он не изменится по сравнению с первым случаем.

Ответ: суммарная сила по модулю не изменится.

Критерии проверки:

32. Луч от лазерной указки проходит через стеклянную призму с показателем преломления n = 1,7 и преломляющим углом θ = 24° так, что внутри призмы он идёт перпендикулярно биссектрисе её преломляющего угла (см. рисунок). На какой угол φ луч отклоняется призмой от своего первоначального направления?

Решение.

1. Изобразим ход лучей через призму, указав пунктиром перпендикулярные граням линии в точках преломления А и В, а также точку О пересечения продолжений падающего и преломлённого лучей (см. рисунок).

2. Обозначим через α и β углы падения и преломления света, одинаковые на входе и выходе луча из призмы в силу симметричного их прохождения.

3. Из чертежа следует, что угол преломления β = θ/2 = 12°.

4. По закону преломления света

5. Угол φ отклонения луча призмой, как внешний угол треугольника AOB, равен 

Ответ: 

Критерии проверки:

28. Летом в ясную погоду над полями и лесами к середине дня часто образуются кучевые облака, нижняя кромка которых находится на одинаковой высоте. Объясните, опираясь на известные вам законы и закономерности, физические процессы, которые приводят к этому.

Решение.

1. Когда лучи Солнца нагревают за счет поглощения света влажную землю и воздух около нее, из земли и растений активно испаряется вода, и более легкий нагретый за счет теплопроводности воздух с парами воды из-за действия выталкивающей силы Архимеда поднимается вверх, образуя восходящие потоки.

2. В процессе подъема давление воздуха падает, а теплообмена с окружающими телами практически нет. Поэтому процесс изменения состояния влажного воздуха близок к адиабатному, и его температура падает, а относительная влажность растет.

3. На определенной высоте, в момент достижения «точки росы», пары воды становятся насыщенными и конденсируются в капли — образуется туман, то есть облака. Туман с восходящим потоком воздуха продолжает подниматься и охлаждаться, так что мы наблюдаем образование кучевых облаков с четкой нижней кромкой.

Критерии проверки:

29. В длинном и широком спортивном зале с высотой потолка H = 10 м баскетболист бросает мяч товарищу по команде с начальной скоростью V = 20 м/с. Какова может быть максимальная дальность его передачи по горизонтали? Сопротивлением воздуха и размерами мяча можно пренебречь, бросок делается и принимается руками на уровне h = 2 м от горизонтального пола.

Решение.

1. Введём неподвижную декартову систему координат с горизонтальной осью ОХ, направленной вдоль зала в сторону второго игрока, и вертикальной осью OY, причём начало координат поместим в точке броска мяча.

2. Согласно кинематическим формулам для движения тела, брошенного под углом α к горизонту, запишем уравнения: 

3. Если бы не было потолка, то максимальная дальность полёта была бы при броске под углом 45° к горизонту, при этом максимальная высота подъёма мяча была бы  Потолок в выбранной системе координат находится на высоте  поэтому максимальная дальность полёта в зале будет при угле броска меньше 45°.

4. Время полёта мяча до точки с максимально возможной высотой над точкой броска  максимальная высота подъёма мяча по условию равна  а максимальная дальность передачи за время полёта мяча составляет 

5. Находя  из выражения для  получаем  находим

и окончательно имеем:

 м.

Ответ:  м.

Критерии проверки:

30. В 2012 году зима в Подмосковье была очень холодной, и приходилось использовать системы отопления дачных домов на полную мощность. В одном из них установлено газовое отопительное оборудование с тепловой мощностью 17,5 кВт и КПД 85%, работающее на природном газе — метане  Сколько пришлось заплатить за газ хозяевам дома после месяца (30 дней) отопления в максимальном режиме? Цена газа составляла на этот период 3 рубля 30 копеек за 1 кубометр газа, удельная теплота сгорания метана 50,4 МДж/кг. Можно считать, что объём потреблённого газа измеряется счётчиком при нормальных условиях. Ответ округлите до целого числа рублей в меньшую сторону.

Решение.

Метан имеет молярную массу  Согласно уравнению Клапейрона — Менделеева, плотность метана  при нормальных условиях (температура  давление ) равна

Удельная теплота сгорания метана в пересчёте на кубометр газа равна  КПД газового отопительного оборудования  а тепловая мощность установки  поэтому мощность, выделяющаяся при сгорании газа, равна 

Таким образом, за месяц (30 суток по 86400 секунд) потребление энергии составит

Объём потребленного за месяц газа будет равен  а его стоимость равна 

Ответ: хозяевам пришлось заплатить за месяц отопления дома газом 4963 рубля.

Критерии проверки:

31. Для измерения индукции постоянного магнитного поля иногда используют магнитометры с вращающейся катушкой, которая при помощи скользящих контактов присоединена к вольтметру переменного тока. Какой чувствительностью по действующему (эффективному) значению напряжения должен обладать такой вольтметр, имеющий очень большое входное сопротивление, чтобы минимальное значение индукции, которое может зафиксировать такой магнитометр, равнялось B_min =1 мкТл? Катушка вращается равномерно с частотой  = 100 Гц, состоит из N = 20 витков тонкого провода, площадь каждого витка равна S = 1 см².

Решение.

При вращении катушки в магнитном поле в ней возникает ЭДС индукции, равная по модулю, согласно закону электромагнитной индукции,

Проекция  вектора  на нормаль к плоскости витков катушки максимальна, когда ось вращения катушки перпендикулярна вектору  в этом случае 

Отсюда для максимальной ЭДС получаем: 

Амплитудное значение ЭДС равно, таким образом, а действующее (эффективное) в  раз меньше:  Поскольку входное сопротивление вольтметра по условию очень велико, то всё напряжение с катушки, согласно закону Ома для замкнутой цепи, будет приложено к вольтметру, который должен иметь чувствительность по действующему (эффективному) значению напряжения при оптимальной ориентации оси вращения катушки, равную

Ответ: 

Критерии проверки:

32.

Луч от лазерной указки проходит через стеклянную призму с показателем преломления n = 1,5 и преломляющим углом θ = 30° так, что внутри призмы он идёт перпендикулярно биссектрисе её преломляющего угла (см. рисунок). На какой угол φ луч отклоняется призмой от своего первоначального направления?

Решение.

1. Изобразим ход лучей через призму, указав пунктиром перпендикулярные граням линии в точках преломления А и В, а также точку О пересечения продолжений падающего и преломлённого лучей (см. рисунок).

2. Обозначим через α и β углы падения и преломления света, одинаковые на входе и выходе луча из призмы в силу симметричного их прохождения.

3. Из чертежа следует, что угол преломления β = θ/2 = 15°.

4. По закону преломления света

5. Угол φ отклонения луча призмой, как внешний угол треугольника AOB, равен 

Ответ: 

Критерии проверки:

Пояснительная записка.

Три варианта пробного экзамена по физике составлены в соответствии с демонстрационным вариантом ЕГЭ – 2019. Для составления вариантов были использованы сборник задач для подготовки к ЕГЭ (М.Ю. Демидова, В.А. Грибов, А.И. Гиголо), материалы сайта «Решу ЕГЭ» и открытого банка заданий ЕГЭ по физике. Каждый вариант включает в себя 32 задания.

Задание с кратким ответом считается выполненным, если ответ, записанный в бланке №1, совпадает с верным ответом. Задания 1–4, 8–10, 13–15, 19, 20, 22 и 23 части 1 и задания 25–27 части 2 оцениваются в 1 балл.

Задания 5–7, 11, 12, 16–18 и 21,24 части 1 оцениваются в 2 балла, если верно

указаны оба элемента ответа; в 1 балл, если допущена ошибка в указании одного из элементов ответа, и ставиться 0 баллов, если допущено две ошибки. Задания 28-32 (задания с развернутым ответом) части 2 оцениваются в соответствии с представленными критериями. Время выполнения работы 235 минут.

Таблица перевода

Зелёная область означает высокий уровень подготовки участника к экзамену. Определяется профессиональным сообществом. Баллы в зелёной области свидетельствуют о наличии системных знаний, овладении комплексными умениями, способности выполнять творческие задания по соответствующему учебному предмету.