ЕГЭ по физике с решениями, часть А

A1

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

Решение: По виду уравнения зависимости координаты от времени заключаем, что движение равноускоренное с отрицательной проекцией ускорения. Уравнение зависимости скорости от времени имеет вид: . Определяем значения начальной скорости v₀=12 м/с и ускорения, равного удвоенному коэффициенту при t² (а=4 м/с²). Следовательно, уравнение скорости в нашем случае имеет вид: . Подставляя v=0, находим t=3с.

Верный ответ 2

1) 6с

2) 3 с

3) 2с

4) 0

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?

1                               2                              3                  4

Решение: Из анализа графика следует, что движение тела равноускоренное с отрицательной проекцией ускорения. Такое движение осуществляется под действием постоянной по модулю силы, проекция которой на направление движения отрицательна.

Верный ответ 3

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

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

Решение: Поскольку максимальная сила трения покоя примерно равна силе трения скольжения, то для того, чтобы сдвинуть брусок с места необходимо приложить силу по величине равную F_тр=μN, где N- сила нормальной реакции опоры. Поскольку тело находится на горизонтальной поверхности, N= mg. следовательно, F_тр=μ mg. Поскольку все бруски имеют одинаковую массу, то и сила, необходимая для т ого, чтобы сдвинуть их с места, должна быть одинаковой.

Верный ответ 4

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?

Решение: Модуль импульса силы, действовавшей на шарик в момент удара, равняется модулю изменения импульса шарика |Dp|=2mv.

Верный ответ 3

1) 0

2) mV

3) 2mV

4) mV/2

A5

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

Решение: Поскольку тело движется равномерно, работа силы тяги по модулю равна работе силы тяжести. А= mgh. Тогда мощность определится следующим образом: . После подстановки и вычислений получим N=100 Вт.

Верный ответ 1

1) 100 Вт

2) 10 Вт

3) 1000 Вт

4) 1 Вт

A6

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

Решение: Скорость волны равна произведению ее длины волны на частоту колебаний частиц среды. Из рисунка видно, что половина длины волны равна 8 см, следовательно, длина волны 0,16 м. Умножая полученное значение на частоту (4 Гц), получим значение скорости, равное 0,64 м/с.

Верный ответ 1

1) 0,64 м/с

2) 0,32 м/с

3) 32 м/с

4) 64 м/с

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?

Решение: Сила тяжести обусловлена взаимодействием книги с Землей. По третьему закону Ньютона силой, равной по модулю и противоположной по направлению действующей на книгу силе тяжести,  является сила тяготения, действующая на Землю со стороны книги.

Верный ответ 3

1) сила реакции опоры

2) вес книги

3) сила тяготения, действующая на Землю со стороны книги

4) сила трения покоя

A8

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

Решение: Наибольшая скорость диффузии при прочих равных условиях наблюдается в газах.

Верный ответ 2

1) раствор медного купороса и вода

2) пары эфира и воздух

3) свинцовая и медная пластины

4) вода и спирт

A9

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

Решение: Плавление меди происходит с поглощением энергии, поскольку внутренняя энергия расплава больше внутренней энергии меди в твердом состоянии.

Верный ответ 1

1) поглощается

2) выделяется

3) не поглощается и не выделяется

4) может поглощаться, может выделяться

A10

2 моль неона и 3 моль аргона находятся в разных сосудах при одинаковой температуре. Отношение значений внутренних энергий этих газовравно

Решение: Внутренняя энергия неона и аргона определяется следующими с отношениями: , . Поскольку значения всех величин, входящих в правые части этих равенств, за исключением n, одинаковы, отношение значений внутренних энергий определяется отношением .

Верный ответ 3

1) 3/2

2) 4/3

3) 2/3

4) 1/3

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

Решение: В теплообмене участвуют три тела: вода, алюминиевый стакан и серебряная ложка. При этом изменения агрегатного состояния не происходит. Уравнение теплового баланса имеет вид:, где m_в, m_ст и m_л – массы воды, стакана и ложки соответственно, с_в, с_ал и с_с – удельные теплоемкости воды, алюминия и серебра, t₁– начальная температура воды и стакана, t₂ – начальная температура ложки, q – температура термодинамического равновесия. Из уравнения находим q = 73,8⁰С. Следовательно температура воды в сосуде понизится на 1,2⁰С.

Верный ответ 4

1) 2⁰С

2) 1,5⁰С

3) 1⁰С

4) 1,2⁰С

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

Решение: Записывая уравнение Менделеева – Клапейрона (1) для начального и конечного состояний и вычитая из второго уравнения первое, получим (2). Изменение внутренней энергии идеального одноатомного газа (3) или, с учетом (2), . Подставляя числовые значения, получимкДж.

Верный ответ 2

1) 2 кДж

2) 3 кДж

3) 1,5 кДж

4) 3 Дж

https://5-ege.ru/ege-po-fizike-s-resheniyami-chast-a/

A13

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

Решение: Изменение расстояния между обкладками конденсатора без отключения его от источника зарядов приводит к изменению его емкости и заряда на обкладках конденсатора, напряжение при этом не меняется.

Верный ответ 4

1) уменьшилось в 4 раза

2) увеличилось в 4 раза

3) увеличилось в два раза

4) не изменилось

A14

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

Решение: (1), где I₂ и I₃ – токи, которые текут на верхнем и нижнем участке цепи. Поскольку напряжение на параллельно соединенных участках одинаково, I₂*(R₁+R₂)= I₃*(R₃+R₄), а . Подставляя числовые значения в формулу (1), получим

Верный ответ 3

1) 0,44

2) 0,67

3) 0,9

4) 1,5

A15

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

Решение: Магнитный поток определяется следующим образом: Ф= B*S*cosa Следовательно, при увеличении в 2 раза индукции однородного магнитного поля и площади неподвижной рамки поток вектора магнитной индукции увеличится в 4 раза.

Верный ответ 3

1) не изменится

2) увеличится в 2 раза

3) увеличится в 4 раза

4) уменьшится в 4 раза

A16

При прохождении электромагнитных волн в воздухе происходят колебания

Решение: При прохождении электромагнитных волн в воздухе происходят колебания

напряженности электрического и индукции магнитного полей

Верный ответ 3

1) молекул воздуха

2) плотности воздуха

3) напряженности электрического и индукции магнитного полей

4) концентрации кислорода

A17

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

Решение: Показатель преломления , где угол падения a=60^о, а угол преломления g=30^о. Подставляя значения синусов в формулу (1), получим n=

Верный ответ 3

1) 1

2)

3)

4)

A18

При прохождении света через стекло наибольшая скорость у лучей

Решение: оранжевого цвета.

Верный ответ 1

1) оранжевого цвета

2) синего цвета

3) зеленого цвета

4) голубого 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?

Решение: По закону Кулона сила взаимодействия двух точечных зарядов, находящихся на определенном неизменном расстоянии, прямо пропорциональна их произведению. При неизменном значении суммарного заряда наибольшее значение силы Кулона получается в случае равных зарядов. Наиболее просто в этом случае ответ может быть получен выбором произведения величин зарядов, приведенных в вариантах возможных ответов.

Верный ответ 3

1) q₁=1 мкКл; q₂=13 мкКл

2) q₁=6 мкКл; q₂=8 мкКл

3) q₁=q₂=7 мкКл

4) q₁=14 мкКл; q₂=0 мкКл

A20

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

Решение: Поскольку энергия фотона пропорциональна частоте излучения, самая большая частота излучения соответствует переходу, обозначенному на рисунке цифрой 3.

Верный ответ 3

1) 1

2) 2

3) 3

4) 4

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?

Решение: Определим по графику период полураспада Т для каждого изотопа. Для этого нанесем вспомогательные линии (показаны штрихом) Видно, что изотоп II обладает наименьшим периодом полураспада.

Верный ответ 2

1) 1

2) 2

3) 3

4) у всех изотопов одинаков

A22

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

Решение: нейтронов.

Верный ответ 2

1) γ-квантов

2) нейтронов

3) α-частиц

4) электронов

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,

Решение: Фотоэффект наблюдается в том случае, если энергия фотона hn больше работы выхода. Подстановка числовых значений и расчет энергии фотона показывает, что при освещении пластины светом частоты 3∙10¹⁴ Гц энергия фотона меньше работы выхода и фотоэффект не наблюдается. При увеличении частоты в 2 раза энергия фотона увеличивается тоже в 2 раза и становится достаточной для того, чтобы фотоэффект имел место.

Верный ответ 2

1) не изменилось

2) стало не равным нулю

3) увеличилось в 2 раза

4) увеличилось менее чем в 2 раза

A24

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

Решение: Температура кипения воды при нормальной атмосферном давлении t =100^оС. Используя формулу, связывающую температурные шкалы Кельвина и Цельсия T=t+273, получим Т=373 К

Верный ответ 4

1) 100 К

2) 173 К

3) 273 К

4) 373 К

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

Решение: Зависимость силы тяжести от массы определяется формулой F=mg. Через начало координат и экспериментальные точки на координатной плоскости проведем прямую (показана штрихом). Ускорение свободного падения равняется тангенсу угла наклона прямой к оси m. Отсюда следует, что определенное с погрешностью значение ускорения свободного падения g=7,5 м/с². Приведенное в ответах наиболее близкое значение 7 м/с².

Верный ответ 2

1) 10 м/с²

2) 7 м/с²

3) 5 м/с²

4) 2,5 м/с²