Тест ЕГЭ по физике 2027, вариант 3

1. Подвешенная к потолку пружина под действием силы 5 Н удлинилась на 10 см. Чему равно удлинение этой пружины под действием силы 8 Н?

Ответ: ________________ см.

Верный ответ: 16

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15471.

2. Два тела движутся по взаимно перпендикулярным пересекающимся прямым, как показано на рисунке. Модуль импульса первого тела p₁ = 16 кг ⋅ м/с, второго тела p₂ = 12 кг ⋅ м/с. Каков модуль импульса системы этих тел после их абсолютно неупругого удара?

Ответ: ________________ кг ⋅ м/с.

Верный ответ: 20

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15622.

3. В инерциальной системе отсчёта тело движется по прямой под действием постоянной силы величиной 25 Н, не меняя направления. Начальный импульс тела равен 40 кг · м/с. За какое время импульс тела увеличится до 100 кг · м/с?

Ответ: ________________ с.

Верный ответ: 2,4

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 21377.

4. Какова скорость звуковых волн в среде, если при частоте 400 Гц длина волны λ = 4 м?

Ответ: ________________ м/с.

Верный ответ: 1600

Скорость волны связана с длиной волны и частотой формулой v = λν. Подставляем данные: λ = 4 м, ν = 400 Гц. Получаем v = 4 · 400 = 1600 м/с. В ответ нужно записать число 1600.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 24362.

5. Ученик помещал цилиндр объёмом V = 10 см³, не удерживая его, в различные жидкости, плотности которых представлены в таблице, и измерял объём погружённой в жидкость части цилиндра V_погр. По результатам измерений была получена зависимость объёма погружённой части цилиндра V_погр, от плотности жидкости ρ см. рисунок).

Выберите все верные утверждения, согласующиеся с данными, представленными на рисунке и в таблице.

1. Цилиндр плавает во всех жидкостях, указанных в таблице.2. При плавании цилиндра в хлороформе сила Архимеда, действующая на него, меньше, чем при плавании в дийодметане.3. Цилиндр тонет в спирте.4. В бензине и спирте сила Архимеда, действующая на цилиндр, одинакова.5. На цилиндр, плавающий в глицерине, действует выталкивающая сила 0,1 Н.

Верный ответ: 35

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15654.

6. В школьном опыте брусок, помещённый на горизонтальный диск, вращается вместе с ним с некоторой угловой скоростью. В ходе опыта угловую скорость диска уменьшили. При этом положение бруска на диске осталось прежним. Как изменились при этом центростремительное ускорение бруска и сила нормального давления бруска на опору?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) не изменилась
2) уменьшилась
3) увеличилась

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

Верный ответ: 21

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15595.

7. В результате охлаждения разреженного одноатомного газа его абсолютная температура уменьшилась в 9 раз. Во сколько раз уменьшилась при этом среднеквадратичная скорость теплового движения молекул газа?

Ответ: в ________________ раз(а).

Верный ответ: 3

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15777.

8. На рисунке изображён график зависимости температуры тела от подводимого к нему количества теплоты. Масса тела равна 1,25 кг. Чему равна удельная теплоёмкость вещества этого тела?

Ответ: ________________ Дж/(кг · К).

Верный ответ: 800

При нагревании тела используем формулу Q = cmΔT. По графику выбираем две точки на наклонном участке и находим отношение ΔQ/ΔT = 1000 Дж/К. Масса тела m = 1,25 кг. Тогда c = Q/(mΔT) = (ΔQ/ΔT)/m = 1000/1,25 = 800 Дж/(кг · К). В ответ нужно записать число 800.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 24368.

9. При изучении процессов, происходящих с гелием, ученик занёс в таблицу результаты измерения температуры и давления одного и того же количества газа в различных равновесных состояниях.

Выберите все верные утверждения, которые соответствуют результатам этих опытов. Газ считать идеальным.

1. При переходе от состояния 5 к состоянию 6 в ходе изохорного процесса газ получил положительное количество теплоты.2. Объём газа в состоянии 4 в 2 раза меньше объёма газа в состоянии 1.3. Внутренняя энергия газа в состоянии 6 в 3 раза больше, чем в состоянии 5.4. При переходе от состояния 2 к состоянию 3 в ходе изотермического процесса газ совершил положительную работу.5. В состояниях 1-3 объём газа был одинаковым.

Верный ответ: 14

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15570.

10. В неглубоком сосуде наблюдают установившийся процесс кипения воды, при этом со дна сосуда к поверхности поднимается газовый пузырёк. Как изменяется при подъёме внутренняя энергия водяного пара в пузырьке и его температура?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) не изменяется
2) уменьшается
3) увеличивается

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

Верный ответ: 11

Внутренняя энергия водяного пара в пузырьке не изменяется (1): объем увеличивается обратно пропорционально давлению.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15481.

11. По проводнику течёт постоянный электрический ток. Величина заряда, проходящего через проводник, возрастает с течением времени согласно графику. Определите силу тока в проводнике.

Ответ: ________________ A.

Верный ответ: 4

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15482.

12. Проволочная рамка площадью 10^-3 м² вращается в однородном магнитном поле. Ось вращения, лежащая в плоскости рамки, перпендикулярна вектору магнитной индукции. Магнитный поток, пронизывающий площадь рамки, изменяется по закону Ф = 2 · 10^-7 \( \cos 20\pi t \), где все величины выражены в СИ. Определите модуль магнитной индукции.

Ответ: ________________ мТл.

Верный ответ: 0,2

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 21379.

13. Энергия магнитного поля катушки с током величиной 4 А равна 0,6 Дж. Какова индуктивность катушки?

Ответ: ________________ мГн.

Верный ответ: 75

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15844.

14. Плоский воздушный конденсатор ёмкостью C₀, подключённый к источнику постоянного напряжения, состоит из двух металлических пластин, находящихся на расстоянии d₀ друг от друга. Расстояние между пластинами меняется со временем так, как показано на графике.

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения о процессах, происходящих в рамке.

1. В промежутке времени от t₁ до t₄ напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора остаётся постоянной.2. В момент времени t₄ ёмкость конденсатора уменьшилась в 5 раз по сравнению с первоначальной (при t = 0).3. В промежутке времени от t₁ до t₄ напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора убывает.4. В интервале времени от t₁ до t₃ энергия конденсатора увеличилась в 2 раза.5. В интервале времени от t₁ до t₄ заряд конденсатора возрастает.

Верный ответ: 45

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15785.

15. Резистор R₁ и реостат R₂ подключены последовательно к источнику напряжения U (см. рисунок). Как изменятся сила тока в цепи и напряжение на резисторе R₁, если ползунок реостата переместить до конца вверх? Считать, что напряжение на выводах источника остаётся при этом прежним.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) не изменяется
2) уменьшается
3) увеличивается

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

Верный ответ: 22

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15666.

16. Дан график зависимости числа нераспавшихся ядер некоторого изотопа от времени. За какое время от начала эксперимента распадётся примерно 75 % ядер этого изотопа?

Ответ: ________________ мин.

Верный ответ: 10

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15788.

17. Как изменяются с уменьшением массового числа изотопов одного и того же химического элемента число нейтронов в ядре и число электронов в электронной оболочке соответствующего нейтрального атома?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.

1) не изменяется
2) уменьшается
3) увеличивается

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

Верный ответ: 21

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15699.

18. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.

1. Изменение положения тела в пространстве относительно других тел с течением времени является механическим движением2. Закон радиоактивного распада носит статистический характер и справедлив для огромного числа радиоактивных атомов3. Если замкнутый проводящий контур покоится в постоянном однородном магнитном поле, то в нём возникает индукционный ток4. При последовательном соединении резисторов напряжения на всех резисторах одинаковы5. Процесс конденсации жидкостей происходит с поглощением большого количества теплоты

Верный ответ: 12

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15379.

19. Определите силу тока в лампочке (см. рисунок), если погрешность прямого измерения силы тока равна цене деления амперметра.

Ответ: (________ ± ________) А.

Верный ответ: 0,080,02

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15940.

20. Необходимо экспериментально изучить зависимость заряда, накопленного конденсатором, от сопротивления резистора. Какие две схемы следует использовать для проведения такого исследования?

Верный ответ: 15

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15431.

Часть 2

21. 1 моль разреженного гелия участвует в циклическом процессе 1-2-3-4-1, график которого изображён на рисунке в координатах p-T, где p - давление газа, T - абсолютная температура. Постройте график цикла в координатах p-V, где p - давление газа, V - объём газа. Опираясь на законы молекулярной физики и термодинамики, объясните построение графика. Определите, во сколько раз работа газа в процессе 1-2 меньше модуля работы внешних сил в процессе 3-4.

1. \( \frac{{{A_{23}}}}{{\left| {{A_{41}}} \right|}} \) = 2.

2. Перестроим график цикла в координатах p-V.
Процесс 1-2 является изобарным, в нём абсолютная температура газа увеличилась в 3 раза, а значит, согласно закону Гей-Люссака \( \left( {\frac{V}{T} = const} \right) \) и объём газа увеличился в 3 раза.
Процесс 2-3 является изохорным, поскольку его график в координатах p-T проходит через начало координат \( \frac{p}{T} = const \). В этом процессе и давление, и абсолютная температура газа увеличились в 2 раза.
В процессе 3-4 газ изобарно уменьшил свою абсолютную температуру и объём в 3 раза, а в процессе 4-1 изохорно вернулся в исходное состояние (см. рисунок).

3. Из графика видно, что работа газа в процессе 1-2
A₁₂ = p₀ (3V₀ - V₀) = 2p₀V₀, а модуль работы внешних сил в процессе 3-4 |A₃₄| = 2p₀ (3V₀ - V₀) = 4p₀V₀.
Таким образом, искомое отношение \( \frac{{{A_{34}}}}{{\left| {{A_{12}}} \right|}} \) = 2.

Ответ: \( \frac{{{A_{34}}}}{{\left| {{A_{12}}} \right|}} \) = 2.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 15792.

22. Кусок льда опустили в термос с водой. Начальная температура льда равна 0 °С, начальная температура воды равна 15 °С. Исходная масса воды 1100 г. Теплоёмкостью термоса можно пренебречь. При достижении теплового равновесия в воде остаётся плавать кусочек льда. Какая масса льда растаяла в процессе перехода к тепловому равновесию?

1. Так как после достижения теплового равновесия в воде всё ещё плавает лёд, то это означает, что конечная температура, установившаяся в калориметре, 0 °С.

2. Так как потери по условию отсутствуют, то всё количество теплоты, отданное водой при охлаждении от 15 до 0 °С, пошло на плавление льда, имевшего температуру плавления. Запишем уравнение теплового баланса:

\( \left| {{Q_{отд}}} \right| = \left| {{Q_{пол}}} \right| \) или \( c{m_{вод}}({t_{гор}} - {t_{хол}}) = \lambda {m_{лед}} \),

откуда \( {m_{лед}} = \frac{{c{m_{вод}}({t_{гор}} - {t_{хол}})}}{\lambda } \), (1)

где \( c \) и \( {{m_{вод}}} \) — удельная теплоёмкость и масса воды соответственно, \( \lambda \) и \( {{m_{лед}}} \) — удельная теплота плавления и масса растаявшего льда, \( {{t_{гор}}} \) и \( {{t_{хол}}} \) — начальная и конечная температура воды.

3. Подставив числовые значения в (1), получим искомую величину:

\( {m_{лед}} = \frac{{4,2 \cdot {{10}^3} \cdot 1,1 \cdot (15 - 0)}}{{330 \cdot {{10}^3}}} \)\( = 0,21 \) кг = 210 г

Ответ: m_льда = 210 г.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 21380.

23. В таблице показано, как менялось напряжение на обкладках конденсатора. идеального колебательного контура при свободных электромагнитных колебаниях в этом контуре.

Вычислите по этим данным максимальную энергию конденсатора, если индуктивность катушки равна 4,3 мГн.

Максимальная энергия электрического поля конденсатора равна \( {W_M} = \frac{{CU_M^2}}{2} \)‚

где \( C \) — электроёмкость конденсатора колебательного контура, \( {U_M} \) — амплитуда напряжения на конденсаторе.

Согласно формуле Томсона период электромагнитных колебаний в контуре определяется соотношением \( T = 2\pi \sqrt {LC} \), где \( L \) — индуктивность катушки колебательного контура.

Согласно данным, приведённым в таблице, \( {U_M} \) = 40 В и \( T \) = 8 · 10^-6 с.

В итоге получим: \( {W_M} = \frac{{{T^2}U_M^2}}{{8{\pi ^2}L}} = \)\( \frac{{64 \cdot {{10}^{ - 12}} \cdot {{40}^2}}}{{8 \cdot {{3,14}^2} \cdot 4,3 \cdot {{10}^{ - 3}}}} \)\( \approx 300 \cdot {10^{ - 9}} \) Дж = 0,3 мкДж

Ответ: \( {W_M} \) ≈ 0,3 мкДж

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 21381.

24. В вертикальном цилиндрическом сосуде с площадью поперечного сечения S = 5 см² под подвижным поршнем массой M = 1 кг с лежащим на нём грузом массой \( m \) находится воздух при комнатной температуре. Первоначально поршень находился на высоте h₁ = 15 см от дна сосуда. Если груз снять с поршня, то поршень поднимется на \( \Delta \)h = 2 см. Какова масса груза \( m \)? Воздух считать идеальным газом, а его температуру - неизменной. Атмосферное давление равно 10⁵ Па. Трение между стенками и поршнем не учитывать.

1. В соответствии с условиями равновесия поршня

\( {p_a} + (M + m)g/S = {p_1} \), (1)
\( {p_a} + Mg/S = {p_2} \), (2)

где \( {p_a} \) — атмосферное давление воздуха, \( {p_1} \) и \( {p_2} \) — соответственно давление воздуха в сосуде до и после удаления груза массой \( m \).

2. Согласно закону Бойля — Мариотта.
\( {p_1}{h_1}S = {p_2}{h_2}S \), где \( {h_2} = {h_1} + \Delta h \). (3)

Решая систему уравнений (1)-(3), получим:

\( {h_2} = \frac{{{p_a}S + (M + m)g}}{{{p_a}S + Mg}}{h_1} \)

\( m = \frac{{({p_a}S + Mg)\Delta h}}{{g{h_1}}} = \)\( \frac{{({{10}^5} \cdot 5 \cdot {{10}^{ - 4}} + 1 \cdot 10) \cdot 0,02}}{{10 \cdot 0,15}} \)\( = 0,8 \) кг

Ответ: m = 0,8 кг

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 21382.

25. По горизонтальным шероховатым рельсам с пренебрежимо малым электрическим сопротивлением могут скользить два одинаковых стержня сопротивлением R = 0,1 Ом каждый. Расстояние между рельсами \( l \) = 10 см. Рельсы со стержнями находятся в однородном вертикальном магнитном поле с индукцией B = 1 Тл (см. рисунок). Если на первый стержень действует горизонтальная сила величиной F = 0,1 Н, направленная вдоль рельсов, то оба стержня движутся поступательно равномерно с разными скоростями. Какова скорость движения первого стержня относительно второго? Самоиндукцией контура пренебречь.

1. При движении стержней с разными скоростями изменение потока вектора магнитной индукции, пронизывающего контур, за промежуток времени \( \Delta t \) определяется по формуле:

\( \Delta \Phi = Bl({\upsilon _1} - {\upsilon _2})\Delta t \)\( = Bl{\upsilon _{отн}}\Delta t \),

что приводит к возникновению в контуре ЭДС индукции.

Согласно закону Фарадея \( \cal E = - \) \( \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}} \) \( = - Bl{\upsilon _{отн}} \). Здесь мы пренебрегли самоиндукцией контура.

2. В соответствии с законом Ома для замкнутой цепи в контуре течёт ток:

\( I = \frac{{\left| \cal E \right|}}{{2R}} = \frac{{Bl{\upsilon _{отн}}}}{{2R}} \)

3. На проводники с током в магнитном поле действуют силы Ампера \( {{\vec F}_1} \) и \( {{\vec F}_2} \), \( {F_1} = {F_2} = IBl \), как показано на рисунке. Кроме этих сил на каждый стержень действует тормозящая сила трения \( {{\vec F}_{тр}} \).
Так как стержни движутся равномерно, сумма сил, приложенных к каждому стержню, равна нулю: \( F - {F_1} - {F_{тр}} = 0 \), \( {F_2} - {F_{тр}} = 0 \). Отсюда получим:

\( F = 2{F_1} = \frac{{{{(Bl)}^2}}}{R}{\upsilon _{отн}} \)

Следовательно,

\( {\upsilon _{отн}} = \frac{{FR}}{{{{(Bl)}^2}}} \) \( = \frac{{0,1 \cdot 0,1}}{{{{(1 \cdot 0,1)}^2}}} = 1 \) м/c

Ответ: \( {\upsilon _{отн}} \) = 1 м/c

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 21383.

26. Однородный рычаг AB может вращаться без трения вокруг неподвижной оси, проходящей через рычаг в точке O перпендикулярно ему. К левому концу рычага в точке A прикреплена нить, за которую с помощью динамометра D рычаг неподвижно удерживается в горизонтальном положении. Нить составляет с вертикалью угол, который можно измерить с помощью транспортира T. Показания динамометра (в ньютонах) и транспортира (в градусах) видны на фотографии. К точке C с помощью другой невесомой нерастяжимой нити подвешена медная пластина (см. фотографию). Рычаг, пластина, нить и динамометр расположены в вертикальной плоскости. Массами транспортира и нитей пренебречь.

Определите массу медной пластины, если рычаг имеет массу 30 г. Сделайте рисунок, на котором укажите все силы, действующие на рычаг и пластину.

Обоснуйте применимость законов, используемых для решения задачи.

Возможное решение

Обоснование
1. Рассмотрим задачу в системе отсчёта, связанной с Землёй. Будем считать эту систему отсчёта инерциальной (ИСО).

2. Опишем рычаг моделью твёрдого тела: форма и размеры тела неизменны, расстояние между любыми двумя точками тела остаётся неизменным.

3. Рычаг не совершает вращательного движения, поэтому сумма моментов сил относительно оси, проходящей перпендикулярно плоскости рисунка через ось вращения рычага (точку O), равна нулю.

4. Пластину опишем моделью материальной точки.

5. Пластина находится в покое относительно поступательного движения, следовательно, векторная сумма сил, действующих на неё, равна нулю.

6. Нить, соединяющая рычаг и пластину, невесома, поэтому модуль силы натяжения нити в любой её точке один и тот же: \( |\vec T_1| = |\vec T_2| = T \).

Решение
1. Сделаем схематичный рисунок, отражающий нашу модель. На рычаг действуют сила тяжести \( M\vec g \), сила натяжения нити \( \vec T_1 \), сила натяжения нити \( \vec F \), а также сила реакции опоры \( \vec N \), приложенная в точке O. На пластину действуют сила тяжести \( m\vec g \) и сила натяжения нити \( \vec T_2 \). Пластина находится в равновесии, поэтому по второму закону Ньютона \( T_2 = mg \).

2. Условие равновесия рычага относительно оси вращения, проходящей через точку O и перпендикулярной плоскости чертежа, имеет вид:

\( F\cdot AO\cos\alpha - T_1\cdot CO - Mg\cdot QO = 0 \),
где точка Q — центр рычага; момент силы \( \vec N \), проходящей через ось вращения, равен нулю.

3. По фотографии видно, что длина всего рычага составляет 7 условных единиц, а расстояния \( AO = 6 \) у. е., \( CO = 4 \) у. е., \( QO = 2{,}5 \) у. е. соответственно. По фотографии определим \( \alpha = 45^\circ \), а \( F = 1{,}6 \) Н.

4. Учитывая, что \( |\vec T_1| = |\vec T_2| = T \), определим массу медной пластины:

\( m = \frac{F\cdot AO\cos\alpha - Mg\cdot QO}{g\cdot CO} = \frac{1{,}6\cdot 6\cdot 0{,}707 - 0{,}03\cdot 10\cdot 2{,}5}{10\cdot 4} \approx 0{,}15 \) кг.

Ответ: \( m \approx 0{,}15 \) кг.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 24392.

Интеллектуальный и эстетичный кабинет для подготовки к ЕГЭ

Вариант 3

Часть 2