Банк заданий
ЕГЭ по физике

Один моль идеального одноатомного газа совершает циклический процесс 1-2-3-4-1, график которого показан на рисунке в координатах $p−V$. Из предложенного перечня выберите все верные утверждения.

1) В процессе 1-2 газ совершает отрицательную работу.

2) В процессе 2-3 газу сообщают положительное количество теплоты.

3) В процессе 3-4 газ отдаёт положительное количество теплоты в окружающую среду.

4) В процессе 4-1 внутренняя энергия газа остается неизменной.

5) Работа, совершаемая газом в процессе 1-2, в 1,6 раза больше работы, совершаемой над газом в процессе 3-4.

Плотность насыщенных паров воды в лаборатории зависит от температуры согласно приведенной ниже таблице. Чему равна относительная  влажность воздуха в лаборатории при температуре $19~^\circ С$, если в одном его кубическом метре содержится $1,304\cdot 10^{-2}$ кг водяных паров? Ответ дайте в процентах.

На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах $V-T$, где $V$  — объем газа, $T$  — абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно.

Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения, характеризующие процессы на графике, и укажите их номера.

1) В состоянии $B$ концентрация газа максимальна.

2) В процессе $AB$ газ получает некоторое количество теплоты. 

3) В процессе $BC$ внутренняя энергия газа остается неизменной. 

4) Давление газа в процесс $CD$ постоянно, при этом газ совершает положительную работу.

5) В процессе $DA$ давление газа изохорно увеличивается.

На нерастяжимой и невесомой нити, перекинутой через идеальный блок, висят два одинаковых бруска массой 𝑚=0,3 кг. На один из брусков кладут груз 𝑚0, и система приходит в движение. Найдите массу груза, если сила, с которой он давит на брусок, равна 1,2 Н. Какие физические законы Вы использовали при решении задачи? Обоснуйте их применение в данном случае. 

Легкая нить, привязанная к грузу массой $m=0,4$ кг, перекинута через идеальный неподвижный блок. К правому концу нити приложена постоянная сила $\vec{F}$. Левая часть нити вертикальна, а правая наклонена под углом $\alpha=30^\circ$ к горизонту (см. рис.). Постройте график зависимости модуля силы реакции стола $N$ от $F$ на отрезке $0\leq F\leq 10$ Н. Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Сделайте рисунок с указанием сил, приложенных к грузу. 

В гладкий высокий стакан радиусом 4 см поставили тонкую однородную палочку длиной 10 см и массой 1,8г. До какой высоты ℎ налита в стакан жидкость, если ее плотность составляет 0,75 плотности материала палочки, а сила, с которой верхний конец палочки давит на стенку стакана, равна 0,008 Н? Какие законы Вы используете для решения задачи? Обоснуйте их применение.

Фрагмент гибкого провода находится на гладкой горизонтальной поверхности. Его подключили к источнику постоянного тока в точках А и Б, на рисунке показан вид сверху. Система находится в сильном вертикальном однородном магнитном поле $\vec{B}$. Затем ключ $K$ замкнули, какую форму примет провод? Ответ поясните, указав какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

На рис. 1 представлено оборудование, с помощью которого преподаватель собрал модель плоского конденсатора (рис. 2). Нижнюю пластину конденсатора он зарядил положительным зарядом, а корпус электрометра заземлил. Верхняя пластина конденсатора, соединенная с корпусом электрометра, приобрела отрицательный заряд, который по модулю равен заряду нижней пластины. После этого преподаватель совместил пластины одну с другой и уменьшил расстояние между ними (рис. 3). Как изменились при этом показания электрометра (увеличились, уменьшились, не изменились)? Ответ поясните, указав какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Показания электрометра в данном опыте прямо пропорциональны разности потенциалов между пластинами конденсатора.

На рисунке представлены два вектора сил, приложенных к одной точке и лежащих в одной плоскости. Чему равен модуль равнодействующей векторов $\vec{F_1}$ и $\vec{F_2}$? Ответ дайте в Н.

К системе из кубика массой $3$ кг и двух пружин приложена постоянная горизонтальная сила $F=12$ Н (см. рисунок). Между кубиком и опорой трения нет. Система покоится. Край левой пружины прикреплен к вертикальной неподвижной стенке. Найдите жесткость правой пружины, если ее удлинение $x_2=3$ см. Ответ дайте в Н/м.

Если потереть эбонитовую палочку шерстью, то она электризуется, приобретая отрицательный заряд, и стрелка электрометра при поднесении палочки к его шару отклоняется, а при удалении палочки – возвращается к начальному (неотклоненному) состоянию. Если же коснуться рукой металлического корпуса электрометра в момент поднесения к нему наэлектризованной палочки, а затем сразу убрать ее, то после удаления палочки отклонение стрелки остается, пусть и меньшее по величине. Объясните, основываясь на известных физических законах и закономерностях, почему это происходит.

Электрометр состоит из цилиндрического металлического корпуса, расположенного на изолирующей подставке, со стеклянными передней и задней стенками (см. рисунок). Внутрь корпуса сверху через изолирующую втулку входит металлическая трубка, которая заканчивается внизу стержнем. На стержне установлена легкоподвижная стрелка, способная вращаться вокруг горизонтальной оси. Отклонение стрелки, определяемое по шкале электрометра, которая установлена внутри корпуса, зависит от величины заряда. Заряженные тела подносят к металлическому шару, прикрепленному наверху трубки, что находится снаружи корпуса.

В лаборатории университета студент решил провести опыт по преломлению света (см. рисунок). Как изменятся при уменьшении угла падения угол преломления света, распространяющегося в воде, и показатель преломления воды? 

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.

В подсолнечном масле плавает сосновый брусок, объем которого равен $2{,}5 \cdot 10^{-5}\,\text{м}^3$. Найдите значение силы Архимеда, действующей на брусок. Ответ дайте в Н.

Для проведения опыта используют две электрические цепи, показанные на рисунке. Первая из них состоит из источника тока (1), катушки индуктивности, амперметра и реостата, при этом все элементы соединены между собой последовательно. Вторая цепь содержит моток проволоки и гальванометр, способный измерять силы малых токов. Моток и катушка надеты на железный сердечник (2). Опишите изменение показаний приборов при плавном уменьшении сопротивления реостата. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

В момент $t=0$ мячик бросают с начальной скоростью $v_0$ под углом $\alpha$ к горизонту с балкона высотой $h$ (см. рисунок). Графики А и Б отображают зависимости физических величин, характеризующих движение мячика в процессе полёта, от времени $t$. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут отображать. Сопротивлением воздуха пренебречь. Потенциальная энергия мячика отсчитывается от уровня $y=0$.

ГРАФИКИ	ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
	1) потенциальная энергия мячика  2) проекция импульса мячика на ось $y$  3) кинетическая энергия мячика 4) проекция импульса мячика на ось $x$

Две катушки, представляющие собой мотки изолированного медного провода, намотаны на железный сердечник. Первая катушка является элементом цепи, содержащей реостат и источник с ЭДС $\varepsilon$ и внутренним сопротивлением $r$.  Вторая катушка соединена с идеальным амперметром, как показано на рисунке. Определите направление тока через амперметр при передвижении ползунка реостата вправо. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Учащимся 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 в дальнейшем не меняла его. Когда к шару поднесли пламя свечи на расстояние в несколько сантиметров, стрелка электрометра быстро опустилась вниз. Объясните разрядку электрометра, учитывая приведенные спектры (зависимость интенсивности света $l$ от длины волны $\lambda$) лампы накаливания и свечи. Красная граница фотоэффекта для цинка $\lambda_{кр}=290$ нм.

Три параллельных длинных прямых проводника $1$, $2$ и $3$ расположены на одинаковом расстоянии $a$ друг от друга (см. рисунок). В каждом проводнике протекает электрический ток силой $I$. Токи во всех проводниках текут в одном направлении. Определите направление результирующей силы, действующей на проводник $1$ со стороны проводников $2$ и $3$. Сделайте рисунок, указав в области проводника $1$ векторы магнитной индукции полей, созданных проводниками $2$ и $3$, вектор магнитной индукции результирующего магнитного поля и вектор результирующей силы. Ответ поясните, опираясь на законы электродинамики. 

Между точками $1$ и $3$ совершает гармонические колебания груз пружинного маятника (см. рисунок). Как меняются потенциальная энергия пружины и кинетическая энергия груза маятника при движении груза маятника от точки $3$ к точке $2$?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

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

В результате перехода с одной круговой орбиты на другую скорость движения спутника Земли увеличилась. Как изменяются в результате этого перехода потенциальная энергия спутника в поле тяжести Земли и его центростремительное ускорение?

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. 

Два деревянных кольца детских пирамидок № $1$ и № $2$, способных без трения скользить по оси, соединили с основаниями двумя одинаковыми легкими пружинками (см. рисунок). Пирамидку № $2$ поместили в прочный сосуд с водой, прикрепив ось пирамидки к его дну. Обе пирамидки покоятся относительно Земли. Как изменится по сравнению с этим случаем (увеличится, уменьшится или останется прежней) длина пружин пирамидок № $1$ и № $2$ во время свободного падения с балкона высокого дома? Сопротивлением воздуха пренебречь. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали.

Для демонстрации магнитного взаимодействия двух катушек с протекающими в них электрическими токами профессор Московского университета А. А. Эйхенвальд предложил следующий опыт. Катушка № 1 обладает длинным цилиндрическим сердечником, на который намотано много витков изолированного провода. Эта катушка неподвижно крепится на столе так, чтобы ось её сердечника была расположена горизонтально. Катушка № 2 намотана на легкий кольцевой каркас, внутренний диаметр которого немного превышает диаметр сердечника катушки № 1. К катушке № 2 подсоединяются два тонких гибких провода, на которых она, подобно маятнику, подвешивается к штативу. Эти провода позволяют свободно висящей катушке № 2 вращаться вокруг вертикальной оси и совершать колебания. Длина проводов и расположение штатива подбираются так, чтобы катушка № 2 висела вблизи торца сердечника катушки № 1 и могла свободно надеваться на эту катушку. При этом горизонтальные оси катушек совсем немного не совпадают друг с другом. Сначала через эти две катушки пропускают постоянные электрические токи таким образом, чтобы между ними возникли силы магнитного притяжения. В результате этого катушка № 2 притягивается к катушке № 1 и надевается на нее (см. рис.). Затем направление протекания тока в катушке № 1 изменяют на противоположное, а ток, текущий через катушку № 2, оставляют прежним. Опишите, что после этого будет происходить с катушкой № 2. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

Рабочее тело идеальной тепловой машины совершает цикл Карно. Известно, что КПД данного цикла равен $\eta$ , при этом газ получает от нагревателя количество теплоты $Q_1$, а температура данного нагревателя поддерживается постоянной и равна $T_1$. Температура холодильника поддерживается постоянной и равна $T_2$. Установите соответствие между физическими величинами, описывающими работу двигателя, и формулами, по которым можно их рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

В цепь постоянного тока включили нихромовый проводник длиной $l=l_2$. Параллельно к нему подключили вольтметр так, чтобы одна из его клемм была постоянно соединена с началом проводника, а вторая могла перемещаться вдоль проводника. Ниже представлен график зависимости показаний вольтметра $U$ от расстояния $x$ между клеммами. Какова зависимость от $x$ площади поперечного сечения проводника? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения. 

Через блок, ось которого жестко закреплена, переброшена невесомая нерастяжимая нить. Грузы, подвешенные к концам нити, показаны на рисунке. Чему равна сила давления, оказываемая на ось блока со стороны нити, если $m=70$ г?