Поставьте цель в баллах, решите задания — ответы проверим после «Завершить вариант» и покажем, какие номера дадут больше всего баллов.
По одному заданию каждого номера из открытого банка ФИПИ, без заданий демоверсии. 26 заданий, на ЕГЭ на всю работу — 3 ч 55 мин. В результат идёт первая попытка в каждом задании.
Первичные баллы — сколько прибавится, если в номерах темы не будет ошибок; они складываются. В баллы ЕГЭ (из 100) переводим по шкале только итог. Нажмите номер — откроются его нерешённые задания.
На рисунке приведён график зависимости проекции скорости тела от времени t.
Определите путь, пройденный телом в интервале времени от 15 до 19 с.
Задание проверяет определение пути по графику проекции скорости.
Путь равен площади между графиком и осью времени, причём площади ниже оси также учитываются положительно. От 15 до 19 с скорость изменяется от 5 м/с до −5 м/с и обращается в нуль при 17 с.
Получаются два треугольника: s = 2 · (2 · 5/2) = 10 м. Ответ: 10.
В инерциальной системе отсчёта сила величиной 70 Н сообщает телу массой 10 кг некоторое ускорение. Сила какой величины сообщит телу массой 9 кг в этой же системе отсчёта такое же ускорение?
Задание проверяет применение второго закона Ньютона: F = ma. Ускорение первого тела a = F/m = 70/10 = 7 м/с². Для тела массой 9 кг при таком же ускорении требуется сила F = 9 · 7 = 63 Н. Ответ: 63.
В инерциальной системе отсчёта тело движется по прямой в одном направлении. При этом равнодействующая всех сил, действующих на тело, постоянна и равна по модулю 10 Н. Каково изменение модуля импульса тела за 4 с?
Сейчас решённое хранится только в этом браузере. После входа — на телефоне и компьютере.
Определите давление керосина в открытой цистерне на глубине 1,5 м. Атмосферное давление не учитывать.
Задание проверяет расчёт гидростатического давления жидкости. Без учёта атмосферного давления p = ρgh. Используем табличную плотность керосина ρ = 800 кг/м³ и g = 10 м/с². Получаем p = 800 · 10 · 1,5 = 12000 Па = 12 кПа. Ответ: 12.
На рисунке показан график зависимости координаты х тела, движущегося вдоль оси Ох, от времени t.
Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения.
Задание проверяет определение знаков скорости и ускорения по графику координаты: vₓ определяется наклоном касательной, а aₓ — изменением этого наклона.
1 — верно: на участке CD график убывает всё круче, поэтому модуль скорости увеличивается.
2 — неверно: около минимума A наклон касательной возрастает, следовательно, aₓ положительна.
3 — неверно: на участке BC положительный наклон уменьшается до нуля, поэтому модуль скорости уменьшается.
4 — верно: в точке B координата растёт, но наклон уменьшается, поэтому vₓ > 0 и aₓ < 0, то есть скорость и ускорение направлены противоположно.
5 — неверно: в точке B график возрастает, значит проекция скорости положительна.
Ответ: 14.
По рельсам распространяется звуковая волна. Как изменяются частота звуковых колебаний и длина звуковой волны при переходе звука из воздушного промежутка между рельсами в рельс?
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.
| Частота звуковых колебаний | Длина звуковой волны |
Задание проверяет изменение характеристик звука при переходе между средами.
Частота звуковых колебаний при переходе из воздуха в рельс сохраняется — цифра 3.
Скорость звука в стали больше, чем в воздухе, поэтому по формуле λ = v/ν при неизменной частоте длина волны увеличивается — цифра 1.
Ответ: 31.
Горизонтальный цилиндрический сосуд с гладкими стенками разделён подвижным поршнем на две части. В одной части сосуда находится неон,
в другой – аргон. Определите отношение средних кинетических энергий теплового движения молекул неона и аргона если поршень покоится,
а отношение концентраций газов
Задание проверяет связь давления газа с концентрацией частиц и средней кинетической энергией их теплового движения. Поршень покоится, поэтому давления газов равны: pн = pа. По основному уравнению МКТ p = (2/3)nE, следовательно, nнEн = nаEа. Тогда Eн/Eа = nа/nн = 3.
Ответ: 3.
Твёрдое тело массой 2 кг остывает. На рисунке изображён график зависимости абсолютной температуры тела T от отданного им количества теплоты Q. Определите удельную теплоёмкость вещества, из которого изготовлено тело.
Задание проверяет расчёт удельной теплоёмкости по графику охлаждения. При снижении температуры с 360 К до 300 К тело отдаёт Q = 60 кДж = 60 000 Дж. Из формулы Q = cmΔT получаем c = Q/(mΔT) = 60 000/(2 · 60) = 500 Дж/(кг·К). Ответ: 500 Дж/(кг·К).
В цилиндрическом сосуде, закрытом подвижным поршнем, находится водяной пар. С паром в сосуде при постоянной температуре происходит процесс a→b→c, pV-диаграмма которого представлена на рисунке. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно этого процесса.
Задание проверяет свойства насыщенного пара при изотермическом сжатии: его давление и плотность при постоянной температуре постоянны.
1 — верно: на участке b→c объём уменьшается при постоянном давлении насыщенного пара, часть пара конденсируется и его масса уменьшается.
2 — неверно: на участке a→b пар изотермически сжимают, поэтому в школьной модели идеального газа ΔU = 0, A < 0 и Q = ΔU + A < 0 — теплота отводится.
3 — верно: точка b соответствует началу конденсации, следовательно, пар в ней насыщенный.
4 — неверно: на участке a→b температура и масса пара постоянны, поэтому в модели идеального газа внутренняя энергия не изменяется.
5 — неверно: на участке b→c плотность насыщенного пара остаётся постоянной, поскольку температура не меняется.
Ответ: 13.
Температуру нагревателя тепловой машины Карно повысили, оставив температуру холодильника прежней. Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа газа за цикл?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
| 1) | увеличилась |
| 2) | уменьшилась |
| 3) | не изменилась |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| КПД тепловой машины | Работа газа за цикл |
Задание проверяет зависимость КПД машины Карно и работы за цикл от температур нагревателя и холодильника.
КПД η = 1 − Tх/Tн, где температуры выражены в кельвинах: при повышении Tн и постоянной Tх КПД увеличивается — 1.
Для цикла Карно Qх/Qн = Tх/Tн, поэтому Qн = Qх·Tн/Tх: при неизменных Qх и Tх количество теплоты от нагревателя увеличивается.
Работа за цикл A = Qн − Qх также увеличивается — 1.
Ответ: 11.
На рисунке показана зависимость силы тока I в проводнике от времени t. Определите заряд, прошедший по проводнику за интервал времени от 0 до 20 с.
Задание проверяет определение заряда по графику силы тока. Заряд равен площади под графиком I(t); при измерении тока в мА и времени в с заряд получается в мКл. Разобьём площадь на участки: q = 30·5/2 + (30 + 20)·5/2 + 20·5 + 20·5/2 = 75 + 125 + 100 + 50 = 350 мКл. Ответ: 350.
За время Δt = 2 с магнитный поток через площадку, ограниченную проволочной рамкой, равномерно уменьшается от некоторого значения до нуля. При этом в рамке генерируется ЭДС индукции, равная 10 мВ. Определите начальный магнитный поток через рамку.
Задание проверяет определение магнитного потока по закону Фарадея. При равномерном уменьшении потока до нуля модуль его изменения равен начальному потоку Φ. Поэтому |ε| = Φ/Δt, откуда Φ = |ε|Δt. Подставляем значения: Φ = 0,010 В · 2 с = 0,020 Вб = 20 мВб. Ответ: 20.
На рисунке пунктиром показана главная оптическая ось линзы, положения её оптического центра О, источника света S и его изображения S′ в этой линзе.
Определите фокусное расстояние линзы.
Задание проверяет определение фокусного расстояния по положениям источника и его изображения.
По масштабу рисунка расстояние от источника S до центра O равно a = 30 см, а от изображения S′ до центра O — b = 15 см.
Источник и изображение находятся по разные стороны линзы, поэтому изображение действительное и b положительно.
По формуле тонкой линзы F = ab/(a + b) = 30 · 15/(30 + 15) = 10 см.
Ответ: 10.
Две маленькие закреплённые металлические бусинки, расположенные в точках А и В, несут на себе заряды +2q > 0 и +q соответственно (см. рисунок). Точка С расположена посередине отрезка АВ. Внешнее электрическое поле отсутствует. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения относительно этой ситуации.
Задание проверяет закон Кулона и принцип суперпозиции электрических полей.
1) Неверно: силы взаимодействия бусинок равны по модулю независимо от различия зарядов.
2) Неверно: после соединения стальной проволокой бусинки сохранят положительные заряды и не станут притягиваться.
3) Верно: при АС = ВС = r поля направлены противоположно, причём поле заряда +2q сильнее, поэтому E = 2kq/r² − kq/r² = kq/r² и направлено вправо.
4) Неверно: стекло не проводит заряд между бусинками, поэтому их заряды не выровняются.
5) Верно: после замены +q на −q поля в точке С складываются, E′ = 2kq/r² + kq/r² = 3E.
Ответ: 35.
Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся сила Лоренца, действующая на электрон, и период его обращения, если увеличить его кинетическую энергию?
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.
| Сила Лоренца | Период обращения |
Задание проверяет закономерности движения заряженной частицы по окружности в однородном магнитном поле в нерелятивистском приближении.
Из Eк = mv²/2 следует, что при увеличении кинетической энергии скорость электрона возрастает.
Сила Лоренца — 1: при движении перпендикулярно магнитному полю её модуль F = |q|vB увеличивается с ростом скорости.
Период обращения — 3: из |q|vB = mv²/r и T = 2πr/v получаем T = 2πm/(|q|B), поэтому период не зависит от скорости и не изменяется.
Ответ: 13.
Ядро изотопа висмута испытывает α-распад, при этом образуются
α-частица и ядро химического элемента . Каков заряд Z ядра X (в единицах элементарного заряда)?
Задание проверяет закон сохранения электрического заряда при α-распаде. α-частица — ядро гелия, заряд которого равен +2e. Поэтому зарядовое число дочернего ядра уменьшается на 2: Z = 83 − 2 = 81. Заряд образовавшегося ядра равен +81e, то есть в единицах элементарного заряда составляет 81.
Ответ: 81.
На рисунке изображена упрощённая диаграмма нижних энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какие из этих переходов связаны с поглощением кванта света наибольшей длины волны и излучением кванта света с наименьшей энергией?
Установите соответствие между процессами поглощения и испускания света и стрелками, обозначающими энергетические переходы атома.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
поглощение кванта света наибольшей длины волны
излучение кванта света с наименьшей энергией
1
2
3
4
Задание проверяет связь переходов между энергетическими уровнями атома с поглощением и излучением света.
Энергия фотона E = |Eкон − Eнач| = hc/λ: большей длине волны соответствует меньшая разность энергий.
А) Поглощению соответствуют стрелки вверх 1 и 2; меньшая разность энергий у перехода 1 с уровня E₀ на E₁, поэтому он соответствует наибольшей длине волны.
Б) Излучению соответствуют стрелки вниз 3 и 4; переход 3 с уровня E₃ на E₀ имеет меньшую разность энергий, чем переход 4 с E₄ на E₀, поэтому энергия излучённого фотона у него наименьшая.
Ответ: 13.
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.
Задание проверяет закон трения, изохорный процесс, электростатическое равновесие, интерференцию и α-распад.
1 — неверно: максимальная сила трения покоя F = μN увеличивается с ростом силы нормального давления при постоянном коэффициенте трения μ.
2 — неверно: для постоянной массы идеального газа при неизменном объёме постоянно отношение p/T, а не произведение pT.
3 — верно: при электростатическом равновесии напряжённость поля внутри проводника равна нулю.
4 — верно: минимум интерференции волн от синфазных источников наблюдается при разности хода Δ = (2k + 1)λ/2, где k — целое число.
5 — неверно: при испускании α-частицы массовое число уменьшается на 4, а масса ядра — примерно на 4 атомные единицы массы.
Ответ: 34.
Определите силу тока в лампочке (см. рисунок), если погрешность прямого измерения силы тока равна цене деления амперметра.
Ответ: ( ± ) А.
Необходимо экспериментально изучить зависимость заряда, накопленного
конденсатором, от внутреннего сопротивления аккумулятора.
Какие две схемы следует использовать для проведения такого исследования?
Задание проверяет умение выбирать электрические схемы для исследования влияния внутреннего сопротивления аккумулятора на заряд конденсатора. Нужно изменять только внутреннее сопротивление r, сохраняя ЭДС аккумулятора, сопротивление резистора, ёмкость и соединение элементов. Этому условию соответствуют схемы 2 и 3: остальные параметры одинаковы, а внутренние сопротивления равны 2r и r. Заряд определяется формулой q = CU, поэтому изменение напряжения на конденсаторе при изменении внутреннего сопротивления приводит к изменению заряда.
Ответ: 23.
В классе при электрическом освещении лампами накаливания показали опыт: цинковый шар электрометра зарядили эбонитовой палочкой, потёртой о сукно. При этом стрелка электрометра отклонилась, заняв положение, указанное
на рисунке, и не меняла его. Через некоторое время к шару на расстояние нескольких сантиметров поднесли горящую свечу, при этом стрелка электрометра быстро опустилась вниз. Спектр излучения свечи (зависимость интенсивности излучения I от длины волны) показан на рисунке. Объясните разрядку электрометра, примите во внимание приведённые спектры и то, что для цинка «красная граница» фотоэффекта λкр = 290 нм.
Напишите ответ на листке, затем откройте эталон и отметьте, что есть в вашем ответе. Баллы — по критериям ФИПИ, максимум 3 балла.
Ответ и самопроверка — после «Завершить вариант».
В ответе должно быть (допускаются другие формулировки, не искажающие смысла):
Как считать: все 5 — 3 балла, 4 — 2 балла, 3 — 1 балл, 2 — 1 балл, меньше — 0.
Тонкий однородный стержень АВ шарнирно закреплён
в точке А и удерживается горизонтальной нитью ВС
(см. рисунок). Трение в шарнире пренебрежимо мало. Масса стержня m = 1 кг, угол его наклона к горизонту α = 45°. Найдите модуль силы , действующей на стержень со стороны шарнира. Сделайте рисунок, на котором укажите все силы, действующие на стержень.
Напишите ответ на листке, затем откройте эталон и отметьте, что есть в вашем ответе. Баллы — по критериям ФИПИ, максимум 2 балла.
Ответ и самопроверка — после «Завершить вариант».
В ответе должно быть (допускаются другие формулировки, не искажающие смысла):
Как считать: все 6 — 2 балла, 5 — 1 балл, 4 — 1 балл, 3 — 1 балл, меньше — 0.
В стакан калориметра, содержащий 250 г воды, опустили кусок льда массой 140 г, имевшего температуру 0 °С. После того как наступило тепловое равновесие, весь лед растаял, и температура воды стала равной 0 °С. Определите начальную температуру воды. Теплоёмкостью калориметра
и теплообменом с окружающей средой пренебречь.
Напишите ответ на листке, затем откройте эталон и отметьте, что есть в вашем ответе. Баллы — по критериям ФИПИ, максимум 2 балла.
Ответ и самопроверка — после «Завершить вариант».
В ответе должно быть (допускаются другие формулировки, не искажающие смысла):
Как считать: все 5 — 2 балла, 4 — 1 балл, 3 — 1 балл, меньше — 0.
Закрытый сверху вертикальный цилиндрический сосуд, заполненный воздухом, разделён тяжёлым поршнем, способным скользить без трения,
на две части. В начальном равновесном состоянии в верхней и нижней частях сосуда находилось по моль воздуха, а отношение объёмов верхней
и нижней частей сосуда было равно 2. После того, как из нижней части сосуда удалили некоторое количество воздуха , через длительный промежуток времени установилось новое состояние равновесия с отношением объёмов верхней и нижней частей сосуда, равным 3. Температура воздуха T в обеих частях сосуда всё время поддерживалась одинаковой и постоянной. Определите, какое количество воздуха было удалено из сосуда.
Напишите ответ на листке, затем откройте эталон и отметьте, что есть в вашем ответе. Баллы — по критериям ФИПИ, максимум 3 балла.
Ответ и самопроверка — после «Завершить вариант».
В ответе должно быть (допускаются другие формулировки, не искажающие смысла):
Как считать: все 5 — 3 балла, 4 — 2 балла, 3 — 1 балл, 2 — 1 балл, меньше — 0.
Из никелиновой проволоки с удельным сопротивлением ρ = 42·10−8 Ом·м и площадью поперечного сечения S = 0,2 мм2 изготовлен прямоугольный контур KLMN с диагональю KM (см. рисунок). Стороны прямоугольника KL = l1 = 20 см и LM = l2 = 15 см. Контур подключён за диагональ KM к источнику постоянного напряжения с ЭДС ℰ = 1,5 В и помещён в однородное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого параллелен сторонам KL и NM и равен по модулю 0,1 Тл. Чему равен модуль результирующей сил, с которыми магнитное поле действует на контур? Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на сто́роны контура и его диагональ со стороны магнитного поля. Внутренним сопротивлением источника пренебречь.
Напишите ответ на листке, затем откройте эталон и отметьте, что есть в вашем ответе. Баллы — по критериям ФИПИ, максимум 3 балла.
Ответ и самопроверка — после «Завершить вариант».
В ответе должно быть (допускаются другие формулировки, не искажающие смысла):
Как считать: все 5 — 3 балла, 4 — 2 балла, 3 — 1 балл, 2 — 1 балл, меньше — 0.
Два небольших массивных шара массами кг и кг закреплены на концах невесомого стержня AB, лежащего горизонтально
на опорах C и D. Длина стержня AB м, а расстояние AC равно 0,2 м. Сила давления стержня на опору D в 2 раза больше, чем на опору C. Каково расстояние между опорами CD? Сделайте рисунок с указанием внешних сил, действующих на систему тел «стрежень и шары».
Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.
Напишите ответ на листке, затем откройте эталон и отметьте, что есть в вашем ответе. Баллы — по критериям ФИПИ, максимум 4 балла.
Ответ и самопроверка — после «Завершить вариант».
В ответе должно быть (допускаются другие формулировки, не искажающие смысла):
Как считать: все 6 — 4 балла, 5 — 3 балла, 4 — 2 балла, 3 — 2 балла, 2 — 1 балл, меньше — 0.
