Задачи по физике для подготовки к ЕГЭ на тему: Кинематика

Тренировочный вариант №4

ЕГЭ по ФИЗИКЕ

Инструкция по выполнению работы

Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 4 часа (240 минут). Работа состоит из 3 частей, включающих 35 заданий.

Часть 1 содержит 25 заданий (А1-А25). К каждому заданию дается 4 варианта ответа, из которых правильный только один.

Часть 2 содержит 4 задания (В1-В4), в которых ответ необходимо записать в виде набора цифр.

Часть 3 состоит из 6 задач (С1-С6), для которых требуется дать развернутые решения.

При вычислениях разрешается использовать непрограммируемый калькулятор.

Внимательно прочитайте каждое задание и предлагаемые варианты ответа, если они имеются. Отвечайте только после того, как вы поняли вопрос и проанализировали все варианты ответа.

Выполняйте задания в том порядке, в котором они даны. Если какое-то задание вызывает у вас затруднение, пропустите его. К пропущенным заданиям можно будет вернуться, если у вас останется время.

Баллы, полученные вами за выполненные задания, суммируются. Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов.

Желаем успеха!

Ниже приведены справочные данные, которые могут понадобиться вам при выполнении работы.

Десятичные приставки

Константы

число 

 = 3,14

ускорение свободного падения на Земле

g = 10 м/с²

гравитационная постоянная

G = 6,7·10^-11 Н·м²/кг²

универсальная газовая постоянная

R = 8,31 Дж/(моль·К)

постоянная Больцмана

k = 1,38·10^-23 Дж/К

постоянная Авогадро

N_А = 6·10²³ моль^-1

скорость света в вакууме

с = 3·10⁸ м/с

коэффициент пропорциональности в законе Кулона

k = = 9·10⁹ Н·м²/Кл²

модуль заряда электрона (элементарный

электрический заряд)

e = 1,6·10^-19 Кл

постоянная Планка

h = 6,6·10^-34 Дж·с

Соотношение между различными единицами

температура

0 К = - 273С

атомная единица массы

1 а.е.м. = 1,6610^-27 кг

1 атомная единица массы эквивалентна

931,5 МэВ

1 электронвольт

1 эВ = 1,610^-19 Дж

Масса частиц

электрона

9,110^-31кг  5,510^-4 а.е.м.

протона

1,67310^-27 кг  1,007 а.е.м.

нейтрона

1,67510^-27 кг  1,008 а.е.м.

Плотность

меди

8900 кг/м³

воды

1000 кг/м³

алюминия

2700 кг/м³

древесины (сосна)

400 кг/м³

железа

7800 кг/м³

керосина

800 кг/м³

ртути

13600 кг/м³

Удельная теплоемкость

воды

4,210 ³

Дж/(кгК)

алюминия

900

Дж/(кгК)

льда

2,110 ³

Дж/(кгК)

меди

380

Дж/(кгК)

железа

460

Дж/(кгК)

чугуна

500

Дж/(кгК)

свинца

130

Дж/(кгК)

Удельная теплота

парообразования воды

2,310 ⁶ Дж/кг

плавления свинца

2,510 ⁴ Дж/кг

плавления льда

3,310 ⁵ Дж/кг

Нормальные условия: давление 10⁵ Па, температура 0С

Молярная маcса

азота

2810^-3

кг/моль

кислорода

3210^-3

кг/моль

аргона

4010^-3

кг/моль

лития

610^-3

кг/моль

водорода

210^-3

кг/моль

молибдена

9610^-3

кг/моль

воздуха

2910^-3

кг/моль

неона

2010^-3

кг/моль

гелия

410^-3

кг/моль

углекислого газа

4410^-3

кг/моль

Часть 1

При выполнении заданий части 1 в бланке ответов № 1 под номером выполняемого вами задания (А1-А25) поставьте знак «» в клеточке, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа.

А1

Лыжник съехал с горы, двигаясь прямолинейно и равноускоренно. За время 20 с, в течение которых длился спуск, скорость лыжника возросла от 5 м/с до 15 м/с. С каким ускорением двигался лыжник?

1)

0,5 м/с²

2)

1 м/с²

3)

5 м/с²

4)

10 м/с²

А2

Пассажиры, находящиеся в автобусе, непроизвольно отклонились вперед по направлению движения. Это скорее всего вызвано тем, что автобус

1) повернул налево

2) повернул направо

3) начал тормозить

4) начал набирать скорость

А3

Стальной брусок массой m скользит равномерно и прямолинейно по горизонтальной поверхности стола под действием постоянной силы F. Площади граней бруска связаны соотношением S₁: S₂ : S₃ = 1 : 2 : 3, и он соприкасается со столом гранью площадью S₃. Каков коэффициент трения бруска о поверхность стола?

1)

2)

3)

4)

А4

На шкале пружинного лабораторного динамометра расстояние между делениями 1 Н и 2 Н равно 2,5 см. Какой должна быть масса груза, подвешенного к пружине динамометра, чтобы она растянулась на 5 см?

1)

15 г

2)

20 г

3)

150 г

4)

200 г

А5

Камень массой 0,5 кг, брошенный вертикально вверх, достиг максимальной высоты 20 м. Определите кинетическую энергию камня в начальный момент времени? Сопротивлением воздуха пренебречь.

1)

100 Дж

2)

200 Дж

3)

10 Дж

4)

20 Дж

А6

Как изменится частота гармонических свободных колебаний математического маятника при уменьшении его длины в 4 раза?

1)

увеличится в 4 раза

2)

увеличится в 2 раза

3)

уменьшится в 4 раза

4)

уменьшится в 2 раза

А8

Из двух названных ниже явлений -

А. гидростатическое давление жидкости на дно сосуда,

Б. давление газа на стенку сосуда -

тепловым движением частиц вещества можно объяснить

1)

только А

2)

только Б

3)

и А, и Б

4)

ни А, ни Б

А9

На рисунке показан цикл изменения состояния идеального газа. Изохорному охлаждению соответствует участок

1)

АВ

2)

DA

3)

CD

4)

BC

А10

Вещество массой m находится в жидком состоянии. При постоянной температуре Т ему сообщают количество теплоты Q, и оно переходит в газообразное состояние. Удельную теплоту парообразования вещества можно рассчитать по формуле

1)

2)

3)

Qm

4)

QmT

А11

Какое количество теплоты получено газом, если его внутренняя энергия увеличилась на 300 Дж, и газ совершил работу 200 Дж?

1)

500 Дж

2)

200 Дж

3)

100 Дж

4)

400 Дж

А12

На pV-диаграмме представлен процесс перехода некоторого количества идеального газа из состояния 1 в состояние 2. Какова температура газа в состоянии 2, если в состоянии 1 она равна 200 К?

1)

1200 К

2)

800 К

3)

600 К

4)

300 К

А13

Два точечных электрических заряда действуют друг на друга с силами 9 мкН. Какими станут силы взаимодействия между ними, если, не меняя расстояние между зарядами, увеличить модуль каждого из них в 3 раза?

1)

1 мкН

2)

3 мкН

3)

27 мкН

4)

81 мкН

А14

В электронагревателе, через который течет постоянный ток, за время t выделяется количество теплоты Q. Если сопротивление нагревателя и время t увеличить вдвое, не изменяя силу тока, то количество выделившейся теплоты будет равно

1)

8Q

2)

4Q

3)

2Q

4)

Q

А15

Через катушку индуктивности течет постоянный ток. Если индуктивность катушки увеличить вдвое, а силу тока в два раза уменьшить, то энергия магнитного поля катушки

1)

увеличится в 4 раза

2)

уменьшится в 4 раза

3)

увеличится в 2 раза

4)

уменьшится в 2 раза

А16

В наборе радиодеталей для изготовления простого колебательного контура имеются две катушки с индуктивностями L₁ = 1 мкГн и L₂ = 2 мкГн, а также два конденсатора, емкости которых C₁ = 3 пФ и C₂ = 4 пФ. При каком выборе двух элементов из этого набора период собственных колебаний контура T будет наибольшим?

1)

L₁ и C₁

2)

L₂ и C₂

3)

L₁ и C₂

4)

L₂ и C₁

А17

Оптическая сила линзы - это величина,

1)

равная отношению фокусного расстояния линзы к ее диаметру

2)

обратная ее фокусному расстоянию

3)

равная отношению диаметра линзы к ее фокусному расстоянию

4)

обратная расстоянию от линзы до изображения предмета

А18

На неподвижное зеркало перпендикулярно поверхности падает свет от источника, приближающегося к зеркалу со скоростью  (см. рисунок). Какова скорость отраженного света в инерциальной системе отсчета, связанной с зеркалом? (В инерциальной системе отсчета свет от неподвижного источника в вакууме распространяется со скоростью с.)

1)

с

2)

с - 

3)

c + 

4)

c

А19

На рисунке приведен график зависимости силы тока от времени в колебательном контуре, состоящем из последовательно соединенных конденсатора и катушки, индуктивность которой равна 0,2 Гн. Максимальное значение энергии магнитного поля катушки равно

1)

2,510^-6 Дж

2)

510^-6 Дж

3)

510^-4 Дж

4)

10^-3 Дж

На рисунке приведены фрагмент спектра поглощения неизвестного разреженного атомарного газа (в середине), спектры поглощения атомов водорода (вверху) и гелия (внизу). По анализу спектра можно заключить, что в химический состав газа входят атомы

1)

только водорода

2)

водорода и гелия

3)

только гелия

4)

водорода, гелия и еще какого-то вещества

А21

На рисунке представлен фрагмент периодической системы элементов
Д.И. Менделеева. Под названием элемента приведены массовые числа его основных стабильных изотопов. Нижний индекс около массового числа указывает (в процентах) распространенность изотопа.

Число протонов и число нейтронов в ядре самого распространенного изотопа меди соответственно равно

1)

34 протонов, 29 нейтронов

2)

63 протона, 29 нейтронов

3)

34 протона, 63 нейтрона

4)

29 протонов, 34 нейтрона

А22

На рисунке показан график изменения массы находящегося в пробирке радиоактивного изотопа с течением времени. Период полураспада этого изотопа равен

1)

1 месяц

2)

2 месяца

3)

3 месяца

4)

4 месяца

А23

В таблице приведены значения максимальной кинетической энергии Е_max фотоэлектронов при освещении фотокатода монохроматическим светом с длиной волны .



₀

₀

Е_max

Е₀

3 Е₀

Чему равна работа выхода А_вых фотоэлектронов с поверхности фотокатода?

1)

Е₀

2)

Е₀

3)

2Е₀

4)

3Е₀

А24

Тело, на которое действует сила , движется с ускорением . Какую величину можно определить по этим данным?

1)

массу тела

2)

кинетическую энергию тела

3)

скорость тела

4)

импульс тела

А25

П ериод малых вертикальных колебаний груза массы m, подвешенного на резиновом жгуте, равен Т₀. Зависимость силы упругости резинового жгута F от удлинения x изображена на графике. Период малых вертикальных колебаний груза массой 4m на этом жгуте - Т удовлетворяет соотношению

1)

2)

3)

4)

Часть 2

Ответом к заданиям этой части (В1-В4) является последовательность цифр. Впишите ответы сначала в текст работы, а затем перенесите их в бланк ответов № 1 справа от номера соответствующего задания, начиная с первой клеточки, без пробелов и каких-либо дополнительных символов. Каждую цифру пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланке образцами.

В1

В калориметр с водой при комнатной температуре опустили кусок льда, имеющего температуру 0^оС. Как изменятся в результате установления теплового равновесия следующие величины: масса воды, ее удельная теплоемкость, масса льда?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

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

Масса воды

Удельная теплоемкость воды

Масса льда

В2

Электрический колебательный контур радиоприемника настроен на длину волны . Как изменятся период колебаний в контуре, их частота и соответствующая им длина волны, если площадь пластин конденсатора уменьшить?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

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

Период колебаний

Частота

Длина волны

В3

Спутник движется вокруг Земли по круговой орбите радиусом R. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. (M - масса Земли, R - радиус орбиты, G - гравитационная постоянная).

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

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

ФОРМУЛЫ

А)

Б)

Скорость спутника

Период обращения спутника вокруг Земли

1)

2π

2)

3)

4)

А

Б

В4

Камешек брошен вертикально вверх с поверхности земли и через некоторое время t₀ упал на землю. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ГРАФИКИ

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

A)

1)

Проекция скорости камешка

2)

Проекция ускорения камешка

Б)

3)

Кинетическая энергия камешка

4)

Потенциальная энергия камешка относительно поверхности земли

А

Б

Часть 3

Задания С1-С6 представляют собой задачи, полное решение которых необходимо записать в бланке ответов № 2. Рекомендуется провести предварительное решение на черновике. При оформлении решения в бланке ответов № 2 запишите сначала номер задания (С1, С2 и т.д.), а затем решение соответствующей задачи. Ответы записывайте четко и разборчиво.

С1

Д ля наблюдения за ночным небом два друга купили себе по телескопу. Устройство этих двух телескопов (см.схему) и используемые материалы абсолютно одинаковые. Единственное различие в том, что у одного из них диаметр объектива равен 15 см, а у другого - 30 см. Размеры окуляра и его оптическая сила у обоих телескопов одинаковые. В какой из телескопов лучше видны неяркие звёзды? Объясните свой ответ.

Полное правильное решение каждой из задач С2-С6 должно включать законы и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчеты с численным ответом и, при необходимости, рисунок, поясняющий решение.

С3

О дин моль идеального одноатомного газа сначала нагрели, а затем охладили до первоначальной температуры 300 К, уменьшив давление в 3 раза (см. рисунок). Какое количество теплоты сообщено газу на участке 1  2?

С4

К однородному медному цилиндрическому проводнику длиной 40 м приложили некоторую разность потенциалов. Определите разность потенциалов, если через 15 с проводник нагрелся на 16 К. Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление меди 1,710^-8 Омм.)

С5

Г оризонтально расположенный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл и направлена перпендикулярно проводнику и скорости его движения (см. рисунок). При начальной скорости проводника, равной нулю, проводник переместился на 1 м. ЭДС индукции на концах проводника в конце перемещения равна 2 В. Каково ускорение проводника?

С6

При облучении металлической пластинки квантами света с энергией 3 эВ из нее выбиваются электроны, которые проходят ускоряющую разность потенциалов . Какова работа выхода А_вых, если максимальная энергия ускоренных электронов Е_е равна удвоенной энергии фотонов, выбивающих их из металла?

14