Банк заданий
ЕГЭ по физике

Одноатомный идеальный газ находится в сосуде объемом $V=0,04~м^3$, стенки которого жесткие. Давление газа равно атмосферному. У сосуда в крышке проделано отверстие, которое заткнуто пробкой, площадь отверстия – $S$. Максимальная сила трения покоя $F$ пробки о края отверстия равна 150 Н. Если передать газу количество теплоты не менее 20 кДж, то пробка выскочит. Найдите площадь отверстия $S$. Массой пробки и работой газа при вылете пробки пренебречь.

Идеальный одноатомный газ находится в неподвижном сосуде с гладкими стенками под поршнем площадью $S=20$ м$^2$ и массой $5$ кг. Сосуд начинает движение вертикально вверх с ускорением $a=0,8$ м/с$^2$. Объем газа в сосуде к моменту, когда поршень становится неподвижен относительно сосуда, уменьшается на $2\%$. Чему равно внешнее давление?

В закрытом баллоне с толстыми стенками под давлением $4$ атм находится кислород при температуре $300$ К. Газ нагревают, увеличивая его температуру в $12$ раз, при этом давление в баллоне увеличивается до $60$ атм и часть молекул распадается на атомы. Чему равна доля распавшихся молекул?

Минимальная температура, достигаемая порцией углекислого газа в ходе циклического процесса, $pV$-диаграмма которого представлена на рисунке, равна $310$ К. Чему равна масса данной порции? Ответ дайте в г, округлив до десятых.

Циклический процесс, $pV$-диаграмма которого представлена на рисунке ниже, происходит с одним моль идеального одноатомного газа при работе тепловой машины. Определите, во сколько раз КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно при значениях температуры холодильника и нагревателя, соответствующих минимальной и максимальной температуре газа за цикл на графике, превышает КПД данной тепловой машины.

Одноатомный идеальный газ находится в горизонтальном цилиндре с гладкими стенками под массивным поршнем. Пружина жесткостью $k$ связывает основание цилиндра и поршень. Расстояние между поршнем и основанием цилиндра в начальном положении равно $L$, а давление газа равно атмосферному $p_0$ (см. рисунок). Газ отдал количество теплоты $Q$, в результате чего поршень медленно переместился влево на расстояние $b$. Найдите площадь поршня $S$.

Парциальное давление пара, находящегося при температуре $373$ К, равно $40$ кПа. Чему станет равно давление пара, если объем сосуда уменьшить в $2$ раза? Ответ дайте в кПа.

На рисунке представлена $pV$-диаграмма циклического процесса 1-2-3-1, совершаемого идеальным одноатомным газом. Чему равен КПД данного процесса, если известно, что температуры газа в состояниях 1, 2 и 3 соответствуют $T_1=350~К, T_2=700~К, T_3=500~К$, а процесс 2-3 является адиабатическим?

В сосуде под подвижным поршнем находятся вода и её насыщенный пар. Объём пара медленно увеличили в $3$ раза при постоянной температуре так, что в сосуде ещё оставалась вода. Определите отношение концентрации молекул пара в конце процесса к концентрации молекул пара в начале процесса.

Горизонтальный цилиндр, в котором находится 2 моль неона, запертого поршнем, закреплен в вакууме (см. рисунок). Поршень удерживается упорами, поверхность стенок цилиндра и поршня гладкая. Пуля массой 5 г, летящая горизонтально со скоростью 500 м/с, застревает в поршне, попадая в него. Изменение температуры неона в тот момент, когда поршень оказывается в своем крайнем левом положении, составляет 5 К. Определите массу поршня. За время движения поршня газ не успевает обменяться теплом с сосудом и поршнем.

Бензол ($C_6H_6$) при температуре кипения $t=80~\mathrm{^\circ C}$ находится в вертикальном цилиндре, закрытом легким поршнем. После сообщения бензолу некоторого количества теплоты часть его превращается в пар, который при изобарном расширении совершает работу, поднимая поршень. Удельная теплота парообразования бензола $L=386\cdot 10^3~\mathrm{Дж/кг}$, а его молярная масса $M=78\cdot 10^{-3}~\mathrm{кг/моль}$. Какая часть подводимого к бензолу количества теплоты переходит в изменение его внутренней энергии? Объемом жидкого бензола и трением между поршнем и цилиндром пренебречь.

Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде $53\%$. Какой будет относительная влажность, если объём сосуда при неизменной температуре уменьшить в $3$ раза? Ответ дайте в процентах.

Мальчик бросает камень под углом к горизонту. Точка броска совпадает с началом введенной декартовой системы координат. Координаты тела по оси абсцисс и ординат изменяются с течением времени согласно приведенной таблице. Проанализировав таблицу, выберите все верные утверждения из приведенных ниже.

1) Скорость в начальный момент времени направлена под углом $arctg(4)$.

2) Максимальная высота, на которую поднялся камень, составляет $10$ м.

3) Проекция скорости $v_y$ в момент времени $t=1$ c равна $10$ м/с.

4) Скорость тела в момент времени $t=3$ c равна $\approx~ 11$ м/с.

5) Скорость тела в момент времени $t=3,5$ c равна $\approx~18$ м/с.

Объем газа, находящегося в сосуде, увеличился. В результате этого концентрация молекул газа уменьшилась в $4$ раза, а их давление на стенки сосуда выросло в $2$ раза. Во сколько раз увеличилась абсолютная температура газа?

Постоянное количество гелия участвует в процессе $1$-$2$, график которого приведен ниже. Объем, занимаемый газом в состоянии $1$, равен $10$ л. Найдите объем гелия в состоянии $2$. Ответ дайте в л. 

В закрытом поршнем сосуде находится воздух, относительная влажность которого равна $60\%$. Какой станет относительная влажность в сосуде, если объем сосуда при неизменной температуре уменьшить в $2$ раза? Ответ дайте в процентах.

В сосуде под подвижным поршнем находятся вода и ее насыщенный пар. Объем пара медленно уменьшили в $4$ раза при постоянной температуре. Определите отношение количества молекул пара в начале процесса к количеству молекул пара в конце процесса.

На полу лифта расположены два одинаковых металлических бака, в которые доверху налили подсолнечное масло (см. рисунок).

Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения и укажите их номера.

1) Давление масла на дно первого бака в $2$ раза меньше, чем у второго.

2) Оба бака давят на пол лифта с одинаковой силой.

3) Сила давления масла на дно первого бака в $2$ раза больше, чем у второго.

4) Оба бака оказывают на пол лифта одинаковое давление.

5) Если лифт начнет движение вверх с ускорением $4$ м/с$^2$, давление масла на дно баков уменьшится на $40\%$.

Цилиндрическую емкость объемом $V=16,62$ л заполнили кислородом массой $m=32$ г. Сверху цилиндра присутствует предохранительный клапан, который выполнен в виде маленького цилиндрика с поршнем площадью сечения $S=2$ см$^2$. Пружина жесткостью $k=800$ Н/м одним концом прикреплена к поршню, а другим – к стенке цилиндрика (см. рисунок). При температуре газа $T_1=330$ К поршень находится на расстоянии $l=1,5$ см от отверстия. Определите  температуру $T_2$, до которой необходимо нагреть кислород, для того чтобы клапан выпустил часть газа в атмосферу. Объемом цилиндрика можно пренебречь.

На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для двух тел: $A$ и $B$, движущихся по прямой, вдоль которой направлена ось $Ox$.

Выберите все верные утверждения о характере движения тел.

1)  Ускорение тела $B$ в проекции на ось $Ox$ положительное. 

2)  Проекция скорости тела $A$ на ось $Ox$ равна $-5$ м/с. 

3)  В момент времени $t=3$ c проекция скорости на ось $Ox$ тела $B$ больше $0$. 

4)  Первый раз тела $A$ и $B$ встретились в момент времени, равный $3$ с. 

5)  Путь тела $B$ в промежутке времени от $1$ до $4$ с составил $15$ м.

Нерастяжимая невесомая нить переброшена через идеальный блок. К одному концу нити прикреплено тело массой $M=600$ г, находящееся на шероховатом горизонтальном столе, к другому – подвешено тело массой $m=400$ г, которое движется вниз с ускорением. Чему равно ускорение этого тела, если коэффициент трения между телом и столом равен $\mu =0,2$?

На горизонтальной шероховатой поверхности находится брусок массой $M=0,8$ кг, связанный легкой нитью, перекинутой через невесомый блок, с шаром массой $m=0,2$ кг, как показано на рисунке. К бруску приложена сила $F=6$ Н, а шар движется вверх с ускорением $a=1~м/с^2$. Определите коэффициент трения между горизонтальной поверхностью и бруском. Трением в шарнире блока можно пренебречь. 

Подъемный механизм состоит из кабины (1), троса (2), неподвижного блока (3) и противовеса (4). Чему равна масса коробки, находящейся в кабине подъемника, если сила давления с ее стороны на пол кабины составляет $750$ Н? Масса противовеса равна $500$ кг, кабины – $240$ кг, трос считать невесомым и нерастяжимым.

На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для двух тел $A$ и $B$, движущихся вдоль оси $Ox$. Выберите все верные утверждения о характере движения тел.

1) Проекция ускорения тела $B$ на ось $Ox$ положительна.

2) В момент времени $3$ с проекция скорости тела $A$ на ось $Ox$ равна $-5$ м/с.

3) Импульс тела $A$ с течением времени увеличивается.

4) За время от $3$ до $9$ с тело $B$ прошло путь $15$ м.

5) В момент времени $2$ с скорость тела $B$ равна $0$.

Коэффициент трения резины колес об асфальт равен $0,4$. Найдите минимальный радиус поворота, при котором автомобиль не будет проскальзывать на скорости $25~м/с$.