Решение задач по физике при подготовке к ЕГЭ (11 каласс)

Задание 1 

Автобус везёт пассажиров по прямой дороге со скоростью 10 м/с. Пассажир равномерно идёт по салону автобуса со скоростью 1 м/с относительно автобуса, двигаясь от задней двери к кабине водителя. Чему равен модуль скорости пассажира относительно дороги? (Ответ дайте в метрах в секунду.)

Задание 2 

После того как груз массой 600 г аккуратно отцепили от груза пружина сжалась так, как показано на рисунке, и система пришла в равновесие. Пренебрегая трением, определите, чему равен коэффициент жесткости пружины. (Ответ дайте в Н/м.) Нить считайте невесомой. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².

Задание 3 

Человек взялся за конец лежащего на земле однородного стержня длиной 2 м и массой 100 кг и поднял этот конец на высоту 1 м. Какую работу он совершил? (Ответ дайте в джоулях.) Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².

 Задание 4 

Один конец изогнутой трубки запаян, а второй открыт. Эта трубка заполнена водой и расположена вертикально открытым концом вверх, как показано на рисунке. Чему равно давление, создаваемое водой в точке A внутри трубки? (Ответ дайте в паскалях.) Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².

Задание 5 

Груз совершает свободные вертикальные гармонические колебания на пружине жёсткостью 100 Н/м. На рисунке 1 изображена схема экспериментальной установки, указаны положение равновесия (0) и положения максимальных отклонений груза (А и В). На рисунке 2 изображена зависимость проекции скорости V_x этого груза от времени t.

На основании анализа графика и схематического изображения экспериментальной установки выберите из приведённого ниже списка два правильных утверждения и укажите их номера.

1) Масса груза равна 250 г.

2) В момент времени t = 0 груз находился в положении B.

3) В момент времени t₁ кинетическая энергия груза была минимальна.

4) В момент времени t₂ потенциальная энергия пружины меньше кинетической энергии груза.

5) В момент времени t₃ кинетическая энергия груза меньше, чем в момент времени t₁.

Задание 6 

Массивный груз, подвешенный к потолку на пружине, совершает вертикальные свободные колебания. Пружина всё время остаётся растянутой. Как изменяются кинетическая энергия груза и его потенциальная энергия в поле тяжести, когда груз движется вниз от положения равновесия? 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.

Кинетическая энергия груза	Потенциальная энергия груза в поле тяжести

 Задание 7 

Массивный шарик, подвешенный к потолку на упругой пружине, совершает вертикальные гармонические колебания. Как ведут себя скорость и ускорение шарика в момент, когда шарик проходит положение равновесия, двигаясь вниз?

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ		ИХ МОДУЛЬ И НАПРАВЛЕНИЕ
А) Скорость шарика Б) Ускорение шарика		1) Достигает максимума; направление вверх 2) Достигает максимума; направление вниз 3) Модуль равен нулю

A	Б

Задание 8 

Идеальный газ находится в закрытом сосуде при нормальном атмосферном давлении. При неизменной концентрации молекул средняя кинетическая энергия хаотического теплового движения молекул увеличивается на 2%. Определите конечное давление газа. Ответ дайте в кПа.

Задание 9 

Какую работу совершает газ при переходе из состояния 1 в состояние 3? (Ответ дайте в кДж.)

 Задание 10 

Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде с поршнем равна 50%. Какова будет относительная влажность воздуха в сосуде, если объём сосуда при неизменной температуре уменьшить в 2 раза? Ответ выразите в %.

Задание 11 

На рисунке в координатах p−V показан циклический процесс 1−2−3−4−1, который совершает один моль идеального одноатомного газа. Из предложенного перечня выберите два верных утверждения и укажите их номера.

1) В процессе 1−2 внутренняя энергия газа увеличивается.

2) В процесс 2−3 газ совершает положительную работу.

3) В процессе 3−4 газу сообщают некоторое количество теплоты.

4) В процессе 4−1 температура газа увеличивается в 4 раза.

5) Работа, совершённая газом в процессе 1−2, в 3 раза больше работы, совершённой над газом в процессе 3−4.

Задание 12 

В сосуде под подвижным поршнем, который может скользить без трения, находится идеальный газ массой m при температуре Т. Массу газа увеличили в 2 раза, а температуру уменьшили в 3 раза. Как изменяются при этом давление газа и внутренняя энергия газа под поршнем?

 Для каждой величины подберите соответствующий характер изменения:

 1) увеличилась   2) уменьшилась  3) не изменилась

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

Давление газа	Внутренняя энергия газа

Задание 13

Протон p имеет скорость v, направленную горизонтально вдоль прямого длинного проводника с током I (см. рисунок). Куда направлена действующая на протон сила Лоренца?

1) перпендикулярно плоскости рисунка от нас ⊗

2) вертикально вверх в плоскости рисунка ↑

3) горизонтально влево в плоскости рисунка ←

4) вертикально вниз в плоскости рисунка ↓

Задание 14 

На рисунке изображен график зависимости силы тока в проводнике от напряжения между его концами.

Чему равно сопротивление проводника? (Ответ дайте в кОм.)

 Задание 15 

При проведении опытов по изучению электромагнитной индукции измеряют изменение магнитного потока пронизывающего замкнутый проволочный контур, и заряд протекший в результате этого по контуру. Ниже приведена таблица, полученная в результате этих опытов. Чему равно сопротивление контура? (Ответ дать в омах.)

Задание 16 

Исследовалась зависимость напряжения на обкладках конденсатора от заряда этого конденсатора. Результаты измерений представлены в таблице.

q, мКл	0	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05
U, В	0	0,04	0,12	0,16	0,22	0,24

Погрешности измерений величин q и U равнялась соответственно 0,005 мКл и 0,01 В.

Выберите два утверждения, соответствующие результатам этих измерений.

1) Электроёмкость конденсатора примерно равна 5 мФ.

2) Напряжение на конденсаторе возрастает с увеличением заряда.

3) Для заряда 0,02 мКл напряжение на конденсаторе составит 0,12 В.

4) Для заряда 0,06 мКл напряжение на конденсаторе составит 0,5 В.

5) Напряжение на конденсаторе не зависит от заряда.

Задание 17 

Плоский воздушный конденсатор подключён к аккумулятору. Не отключая конденсатор от аккумулятора, уменьшили расстояние между пластинами конденсатора. Как изменятся при этом ёмкость конденсатора и величина заряда на его обкладках?

 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.

Ёмкость конденсатора	Величина заряда конденсатора

Задание 18

Два резистора с сопротивлениями и соединили последовательно и подключили к клеммам батарейки для карманного фонаря. Напряжение на клеммах батарейки равно U. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

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

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ		ФОРМУЛЫ
A) Сила тока через батарейку B) Напряжение на резисторе с сопротивлением		1) 2) 3) 4)

A	Б

Задание 19 

На рисунке представлен фрагмент Периодической системы элементов Д. И. Менделеева.

Укажите число электронов в атоме бора В.

 Задание 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.

Задание 21 

Установите соответствие между ядерными реакциями и изменениями зарядовых и массовых чисел участвующего в реакции атомного ядра. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ВИД РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА		ИЗМЕНЕНИЕ ЗАРЯДОВОГО И МАССОВОГО ЧИСЛА РАСПАДАЮЩЕГОСЯ АТОМНОГО ЯДРА
А) позитронный β-распад Б) α-распад		1) Зарядовое число уменьшается на 2, массовое число уменьшается на 4 2) Зарядовое число уменьшается на 1, массовое число не изменяется 3) Зарядовое число увеличивается на 1, массовое число не изменяется 4) Зарядовое число уменьшается на 1, массовое число уменьшается на 1

А	Б

 Задание 22 

Для определения линейной плотности нити (массы единицы длины) отмеряют отрезок длиной L = 5 м (делают это с очень высокой точностью) и взвешивают его на весах. Масса отрезка оказывается равной m = (6,3 ± 0,1) г. Чему равна линейная плотность нити? (Ответ дайте в г/м, значение и погрешность запишите слитно без пробела.)

Задание 23 

Имеется набор грузов массой 20 г, 40 г, 60 г и 80 г и пружина, прикреплённая к опоре в вертикальном положении. Грузы поочередно аккуратно подвешивают к пружине (см. рисунок 1). Зависимость удлинения пружины от массы груза, прикрепляемого к пружине, показана на рисунке 2. Груз какой массы, будучи прикреплённым к этой пружине, может совершать малые колебания вдоль оси с угловой частотой ? (Ответ дать в килограммах. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с².)

Задание 24 

На рисунке приведено схематическое изображение солнечной системы. Планеты на этом рисунке обозначены цифрами. Выберите из приведенных ниже утверждений два верных, и укажите их номера.

1) Планета 5 состоит, в основном, из твердых веществ.

2) Температура на планете 4 колеблется от –70 °С до 0 °С.

3) Планета 2 не имеет спутников.

4) Плотность планеты 7 близка к плотности Земли.

5) Планета 6 не имеет атмосферы.

Задание 25 

Тонкая палочка равномерно вращается в горизонтальной плоскости вокруг закреплённой вертикально оси OO' проходящей через точку A. Длина палочки 50 см, её угловая скорость вращения 4 рад/с, линейная скорость одного из её концов 0,5 м/с. Чему равна линейная скорость другого конца палочки? Ответ укажите в м/с с точностью до одного знака после запятой.

Задание 26 

Электрическая цепь состоит из нескольких одинаковых резисторов, соединенных последовательно и подключенных к батарее с ЭДС На графике приведена зависимость силы постоянного электрического тока в этой цепи от числа резисторов (при контакты батареи замкнуты накоротко). Чему равно сопротивление одного резистора? Ответ приведите в Ом.

 Задание 27 

Оптическая система состоит из двух зеркал З₁ и З₂, способных вращаться вокруг горизонтальных осей, которые проходят через точки O₁ и O₂ соответственно. Изначально зеркала установлены горизонтально. Из точки A , лежащей в плоскости зеркала З₂, на зеркало З₁ направлен луч света, идущий в плоскости рисунка. Угол падения луча света на зеркало З₁ равен 30° (см. рис. 1).

Затем зеркало З₁ поворачивают на угол 10° по часовой стрелке (рис. 2). При этом отражённый от зеркала З₁ луч попадает в точку O₂ зеркала З₂. На какой угол требуется повернуть зеркало З₂, чтобы отражённый от него луч, минуя отражение от зеркала З₁, сразу попал обратно в точку A ? Ответ приведите в градусах.

Задание 28 

Опытный турист, как и партизаны в годы войны, разжигая костёр, вначале складывает небольшую кучку сухих листьев, травы и тонких веточек, обкладывает их «пирамидкой» из наклонно стоящих веточек потолще, а затем и толстыми ветками. Неопытный турист просто беспорядочно складывает ветки в кучу и поджигает их. В каком случае костёр будет больше дымить и может вообще потухнуть?

Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, почему это происходит.

Задание 29

 

В системе, изображённой на рисунке, трения нет, блоки невесомы, нить невесома и нерастяжима, m₁ = 1 кг, m₂ = 2 кг, m₃ = 3 кг. Найдите модуль и направление ускорения груза массой m₃.

Задание 30 

Горизонтальный хорошо теплопроводящий цилиндр, разделённый подвижными поршнями площадью S = 100 см² на 5 отсеков (№№ 1—5), содержит в них одинаковые количества идеального газа при температуре окружающей среды и под давлениями, равными давлению p_а = 10⁵ Па окружающей цилиндр атмосферы (см. рисунок). Каждый поршень сдвигается с места, если приложенная к нему горизонтальная сила превышает силу сухого трения F_тр = 2 Н. К самому левому поршню прикладывают горизонтальную силу F, медленно увеличивая её по модулю. Какого значения достигнет F, когда объём газа в самом правом, 5-м отсеке цилиндра уменьшится в n = 2 раза? Процессы изменения состояния газов в отсеках цилиндра считать изотермическими.

 Задание 31 

Плоский конденсатор, заполненный диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 5, имеет ёмкость С = 2500 пФ и присоединён к источнику постоянного напряжения U. Диэлектрическую пластину медленно извлекают из конденсатора, не отсоединяя его от источника и совершая при этом работу A = 2 мкДж. Чему равно U? Потерями на трение при удалении пластины из конденсатора можно пренебречь.

 Задание 32 

Препарат, активность которого равна частиц в секунду, — помещен в калориметр, заполненный водой при 293 К. Сколько времени потребуется, чтобы довести до кипения 10 г воды, если известно, что данный препарат испускает -частицы энергией 5,3 МэВ, причем энергия всех -частиц полностью переходит во внутреннюю энергию? Теплоемкостью препарата, калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.