Вариант №2 контрольных измерительных материалов для проведения в 2016 году единого государственного экзамена по ФИЗИКЕ Инструкция по выполнению работы Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 3 часа 55 минут (235 минут). Работа состоит из двух частей, включающих в себя 32 задания. Ответы к заданиям 1, 2, 8, 9, 13, 14, 19, 20 и 23 записываются по приведённому ниже образцу в виде одной цифры, которая соответствует номеру правильного ответа. Эту цифру запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите в бланк ответов № 1. Ответ:4 БЛАНК 2 4 В заданиях 3–5, 10, 15, 16, 21, 25–27 ответом является целое число или конечная десятичная дробь. Число запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите по приведённому ниже образцу в бланк ответа № 1. Единицы измерения физических величин писать не нужно. Ответ:7,5см. БЛАНК 3 7 , 5 Ответом к заданиям 6, 7, 11, 12, 17, 18, 22 и 24 является последовательность двух цифр. Ответ запишите в поле ответа в тексте работы, а затем перенесите по приведённому ниже образцу без пробелов, запятых и других дополнительных символов в бланк ответов № 1. Ответ: БЛАНК 7 4 1 А Б 4 1 Ответ к заданиям 28–32 включает в себя подробное описание всего хода выполнения задания. В бланке ответов № 2 укажите номер задания и запишите его полное решение. При вычислениях разрешается использовать непрограммируемый калькулятор. Все бланки ЕГЭ заполняются яркими чёрными чернилами. Допускается использование гелевой, или капиллярной, или перьевой ручек. При выполнении заданий можно пользоваться черновиком. Записи в черновике не учитываются при оценивании работы. 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 Наименование Обозначение гига мега кило гекто деци Множитель Г М к г д 109 106 103 102 10-1 Наименование Константы число π ускорение свободного падения на Земле гравитационная постоянная универсальная газовая постоянная постоянная Больцмана постоянная Авогадро скорость света в вакууме коэффициент пропорциональности в законе Кулона модуль заряда электрона (элементарный электрический заряд) постоянная Планка Соотношение между различными единицами температура атомная единица массы 1 атомная единица массы эквивалентна 1 электронвольт Масса частиц электрона протона нейтрона Плотность подсолнечного масла воды древесины (сосна) керосина Обозначение санти мили микро нано пико Множитель с м мк н п 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 π= 3,14 g = 10 м/с2 G = 6,7·10-11 Н·м2/кг2 R = 8,31 Дж/(моль·К) k = 1,38·10-23 Дж/К NА = 6·1023 моль-1 с = 3·108 м/с 1 k= = 9 · 109 Н·м2/Кл2 4𝜋𝜀0 e = 1,6·10-19 Кл h = 6,6·10-34 Дж·с 0 К = – 273 0С 1 а.е.м. = 1,66·10-27 кг 931,5 МэВ 1 эВ = 1,6·10-19 Дж 9,1·10-31 кг ≈5,5·10-4а.е.м. 1,673·10-27 кг ≈1,007 а.е.м. 1,675·10-27 кг ≈1,008 а.е.м. 900 кг/м3 1000 кг/м3 400 кг/м3 800 кг/м3 алюминия железа ртути 2700 кг/м3 7800 кг/м3 13 600 кг/м3 Удельная теплоёмкость Удельная 3 воды 4,2·10теплоёмкость 3Дж/(кг·К) воды 4,2·10 3 Дж/(кг·К) алюминия 900 Дж/(кг·К) льда 2,1·10 3Дж/(к·гК) льда 2,1·10 Дж/(к·гК) меди 380 Дж/(кг·К) железа 460 Дж/(кг·К) железа130 460Дж/(кг·К) Дж/(кг·К) чугуна 500 Дж/(кг·К) свинца свинца 130 Дж/(кг·К) Удельная теплота Удельная теплота парообразования воды 2,3·106Дж/кг 6 парообразования воды 2,3·10 4 плавления свинца 2,5·10 Дж/кгДж/кг плавления льда3,3·105 Дж/кг Молярная маcса азота 28·10-3 кг/моль аргона 40·10-3 кг/моль водорода 2·10-3 кг/моль воздуха 29·10-3 кг/моль воды 18·10-3 кг/моль алюминия 900 Дж/(кг·К) меди 380 Дж/(кг·К) чугуна 500 Дж/(кг·К) гелия кислорода лития неона углекислого газа 4·10-3 кг/моль 32·10-3 кг/моль 6·10-3кг/моль 20·10-3 кг/моль 44·10-3 кг/моль Часть 1 Ответами к заданиям 1–24 являются цифра, число илипоследовательность цифр. Запишите ответ в поле ответа в текстеработы, а затем перенесите в БЛАНК ОТВЕТОВ № 1 справа от номерасоответствующего задания, начиная с первой клеточки. Каждый символпишите в отдельной клеточке в соответствии с приведёнными в бланкеобразцами. Единицы измерения физических величин писать не нужно. 1 Во сколько раз необходимо увеличить начальную скорость тела, брошенного вертикально вверх с поверхности земли, чтобы увеличить высоту его максимального подъема в 4 раза? 1) В 2 раза 3) В 8 раз 2) В 4 раза 4) В 16 раз Ответ: На тело, находящееся на горизонтальной плоскости, действуют 4 силы (см. рисунок). Каков модуль равнодействующей этих сил? 2 Ответ: Н. 3 Во сколько раз изменится сила притяжения спутника к Земле, если расстояние от него до центра Земли увеличить в 2 раза? 1) Уменьшится в 2 раза 3) Увеличится в 2 раза 2) Уменьшится в 4 раза 4) Увеличится в 4 раза Ответ: 4 Ответ: 5 Ответ: автомобиль и грузовик массами m 1000 кг и M 5000 кг движутся с постоянными скоростями. Отношение импульса грузовика к импульсу автомобиля равно 4. Скорость автомобиля равна 1 100 км/ч . Какова скорость грузовика? Легковой км/ч. Какова длина волны в среде, если скорость звука в этой среде 600 м/с , а частота колебаний 300 Гц ? м. В школьной лаборатории изучают свободные вертикальные колебания пружинного маятника при различных значениях жесткости пружины маятника. Как изменятся частота его колебаний и период изменения его кинетической энергии, если увеличить жесткость пружины, не изменяя массу маятника? Для каждой величины определите соответствующий характер ее изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. 6 Частота колебаний Период изменения кинетической энергии Брусок массой m соскальзывает из состояния покоя по наклонной плоскости высотой h и длиной S . Коэффициент трения между бруском и плоскостью равен . Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. 7 К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ А) сила трения, действующая на 1) 2 g h S 2 h 2 брусок 2) Б) время движения бруска mg h S 3) S 2 h2 2S 2 g h S 2 h2 mg S 2 h2 4) S Ответ: 8 А Б Какая-либо упорядоченность в расположении частиц вещества отсутствует. Какой модели соответствует это утверждение? 1) только газа 3) только жидкости 2) только твердого тела 4) газа, жидкости и твердого тела Ответ: В сосуде находится идеальный газ. Какую часть газа из сосуда выпустили, если температура оставшейся части газа уменьшилась в 2 раза, а давление уменьшилось в 4 раза? 9 1) 1/2 2) 1/3 3) 1/4 4) 1/8 Ответ: ___ Температура нагревателя идеальной тепловой машины 600 ℃ , а холодильника 100 ℃ . Чему равен ее коэффициент полезного действия? 10 Ответ: ___% 11 газа? Температура газа в герметично закрытом сосуде возрастает. Как при этом изменяется внутренняя энергия газа и концентрация молекул Для каждой физической 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. Внутренняя энергия газа Концентрация молекул газа В сосуде под поршнем, плотно прилегающим к стенкам сосуда, находится влажный воздух при относительной влажности воздуха 60 % . Поршень медленно опускают, уменьшая объем сосуда в 2 раза и поддерживая температуру воздуха постоянной. Как при этом изменятся относительная влажность воздуха и масса водяных паров, находящихся в этом воздухе? 12 Для каждой физической 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. Относительная Влажность воздуха Масса водяных паров По двум параллельным проводникам пропустили электрический ток, и проводники стали притягиваться друг к другу. Что можно сказать о направлении токов в проводниках? 13 1) текут в противоположных направлениях 2) текут в одном направлении 3) зависит от величин силы тока 4) зависит от сопротивления проводников Ответ:___ 14 Каково общее сопротивление трех одинаковых резисторов по 24 Ом, соединенных параллельно? Ответ: ___ Ом На рисунке изображен проволочный виток, по которому течет электрический ток в направлении, указанном стрелкой ( виток расположен в плоскости рисунка). Определите куда направлен вектор индукции магнитного поля в центре витка. 15 1) вниз 16 2) вверх 3) к нам 4) от нас Какова индуктивность катушки, если при изменении тока на 3А за 2с в ней возникает ЭДС самоиндукции 0,4 В? Ответ:___Гн С космодрома стартует космическая ракета. Как изменяются в процессе старта ракеты ее масса, скорость и давление воздуха в ракете? 17 Для каждой изменения. величины 1) увеличивается определите соответствующий 2) уменьшается характер 3) не изменяется Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Масса ракеты Скорость ракеты Давление воздуха в ракете 18 Установите соответствие между физическими величинами и их определениями. К каждой позиции первого столбца подберите нужную позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ А) энергия системы 1) произведение силы на время ее действия Б) мощность 2) величина, численно равная работе, совершаемой силой в единицу времени 3) запас работы 4) способность системы совершать работу Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. А 19 Б Специальная теория относительности рассматривает физические процессы, происходящие 1) в любых системах отсчета 2) в гравитационном поле 3) только в неинерциальных системах отсчета 4) только в инерциальных системах отсчета и в отсутствии гравитационных полей 20 4 1 В реакции 239 94𝑃𝑢+ 2𝐻𝑒→?+ 0𝑛 вместо знака «?» следует вписать: 1) 242 96𝑃𝑢 2) 242 96𝐶𝑚 3) 42𝐻𝑒 4) β Через какой период времени распадается ¾ ядер химического элемента, если период полураспада ядер радиоактивного изотопа этого элемента равен 25 минут? 21 1) 12,5 мин 2) 25 мин 3) 37,5 мин 4) 50 мин В сосуде находятся водяной пар и некоторое количество воды. Как изменятся при изотермическом уменьшении объема следующие три величины: давление в сосуде, масса воды, масса пара? 22 Для каждой изменения: величины 1) увеличится определите 2) уменьшится соответствующий характер 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Давление в сосуде Масса воды Масса пара Если напряжение между обкладками заряженного конденсатора уменьшить вдвое, а площадь пластин увеличить вдвое, как изменится энергия этого конденсатора? 23 1) увеличится в 2 раза 2) уменьшится в 2 раза 3) увеличится в 4 раза 4) останется неизменной 24 Луч от подводного источника света падает на поверхность воды под углом 25 °. Под каким углом он выйдет в воздух? 1) 13° 2) 33° 3) 21° 4) 56° Часть 2 Ответом к заданиям 25–27 является число. Запишите это число в полеответа в тексте работы, а затем перенесите в БЛАНК ОТВЕТОВ № 1справа от номера соответствующего задания, начиная с первойклеточки. Каждый символ пишите в отдельной клеточке всоответствии с приведёнными в бланке образцами. Единицы измеренияфизических величин писать не нужно. Груз массой 2 кг, закрепленный на пружине жесткостью k 162 Н/м , 25 совершает малые гармонические колебания с амплитудой 5 см. Какова максимальная скорость груза? Ответ: м/с. Источник тока подключают вначале к одному резистору, при этом напряжение на нем составляет 6 В, сила тока в цепи 1 А. Затем – ко второму. При этом напряжение 4 В, сила тока 2 А. Найдите ЭДС источника. 26 Ответ: В. В однородном магнитном поле с индукцией B 10 мТл на нитях горизонтально подвешен проводящий стержень. Вектор магнитной индукции лежит в горизонтальной плоскости перпендикулярно стержню и направлен слева направо. По стержню в направлении «от нас» течет ток 5 А. Масса единицы длины стержня 20 г/м, нити прикреплены к концам стержня. Во сколько раз изменится сила натяжения нитей при выключении тока? 27 Ответ: . Идеальный газ находится в цилиндре под подвижным поршнем. На графике приведена зависимость приращения внутренней энергии от количества подводимой теплоты. Охарактеризуйте процессы 12 и 23 – как изменяются в их ходе объем и температура? 28 Для записи ответов на задания (28–32) используйте БЛАНК ОТВЕТОВ № 2. Запишите сначала номер задания (28, 29 и т. д.), а затем решение соответствующей задачи. Ответы записывайте чётко и разборчиво. Электрическая цепь содержит источник тока с ЭДС 10 В и внутренним сопротивлением 2 Ом, и реостат. Чему равна максимальная мощность, которая может выделиться на реостате? Ответ: Вт 29 В тепловом двигателе, рабочим теплом которого является идеальный одноатомный газ, в количестве 1 моль , осуществляется круговой процесс. Этот цикл содержит 3 участка: а)изотермическое расширение, в ходе которого совершается работа А; б) изохорное охлаждение, в котором изменение температуры равно T ; в) адиабатное сжатие. 30 Найти КПД теплового двигателя. Ответ: . В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям магнитной индукции помещают медное кольцо диаметром D 15 см ; при этом диаметр проводника d 3 мм . При изменении индукции магнитного поля в кольце возникает индукционный ток I 0,5 А . С какой скоростью изменяется магнитная индукция? Ответ: Тл/с . 31 Определить температуру идеального одноатомного газа, при котором средняя энергия теплового движения его молекул будет равна энергии электронов в фотоэффекте? Фотоэффект наблюдается при облучении лазером с длиной волны 400 нм металлической пластинки. Красная граница фотоэффекта 0 800 нм . Ответ: К. 32