Автор Пробник ЕГЭ 2023 по физике 11 класс тренировочный вариант №121 в новом формате реального экзамена ЕГЭ 2023 года ФИПИ, задания, ответы и решения для подготовки. А также видео разбор варианта.
Пробник ЕГЭ 2023 по физике 11 класс вариант 121
variant_121_ege2023_fizika_probnikРешение варианта
Ответы:
otveti_ege2023_fiz_1211. По палубе теплохода, движущегося относительно берега со скоростью 𝑢 = 15 км/ч идет пассажир со скоростью 𝑢 3 относительно палубы в направлении, составляющем угол 60° с продольной осью теплохода. Найдите скорость пассажира относительно берега. Направление скорости теплохода и его продольная ось совпадают. Ответ округлить до целых.
2. К потолку подвешены два маятника. За одинаковое время один маятник совершил 10 колебаний, а другой – 7 колебаний. Чему равна длина каждого маятника, если разность их длин составляет 51 см? В ответ записать длину меньшего маятника в см, округлив до целых.
3. Герметичная ёмкость, имеющая форму прямоугольного параллелепипеда, снабжена на каждой из внутренних граней маленьким датчиком давления, сигнал которого передаётся наружу. В ёмкость налили 𝑚 = 240 г воды. Датчик на нижней грани показал, что давление столба воды составило 𝑝1 = 294 Па. Затем ёмкость по очереди положили на другие грани и обнаружили, что соответствующие давления на дно равны 𝑝2 = 245 Па и 𝑝3 = 196 Па. Какую массу воды можно долить в ёмкость до её заполнения? Ответ выразите в граммах, округлив до целого числа. Для лучшей точности вычислений ускорение свободного падения следует считать равным 𝑔 ≈ 9,8 м/с2 . Датчик показывает давление столба воды без учёта атмосферного давления.
4. Однородная рейка массой 𝑀 = 300 г, висящая на двух нитях, уравновешена подвешенным к ее правому краю грузом массой 𝑚 (рис.). При каких значениях массы этого груза система может находиться в равновесии? На основании анализа условия, выберите все верные утверждения и укажите в ответе их номера.
- 1) Минимальная масса груза, при которой система может находиться в равновесии, равна 0
- 2) Максимальная масса груза, при которой система может находиться в равновесии, равна 200 г
- 3) Минимально возможная сила натяжения правой нити, при которой система может находиться в равновесии, равна 2 Н
- 4) Максимально возможная сила натяжения правой нити, при которой система может находиться в равновесии, равна 4,5 Н
- 5) Максимальная масса груза, при которой система может находиться в равновесии, равна 140 г
5. На рычажных весах с помощью динамометра уравновешены груз и банка с водой (см. рис.). Нить заменяют на более длинную, в результате чего груз оказывается полностью погружённым в жидкость, не касаясь при этом дна сосуда. Как в результате изменяются следующие физические величины: сила натяжения нити, на которой подвешен груз; сила давления жидкости на дно сосуда; удлинение пружины динамометра? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличивается;
- 2) уменьшается;
- 3) не изменяется.
6. Однородный стержень длиной 1 м с массой 1,5 кг подвешен на трех одинаковых длинных легких практически нерастяжимых нитях таким образом, что все три нити вертикальны. При этом одна из нитей прикреплена к левому концу стержня, а две других – к точкам, расположенным в 25 см от концов стержня. К правому концу стержня прикрепляют маленький по размеру груз. При какой минимальной массе этого груза первая нить провиснет? При какой его массе провиснут две нити? Установите соответствие между физическими величинами и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.
7. В сосуде находится смесь азота и водорода. При начальной температуре 𝑇 азот полностью диссоциирован на атомы, а диссоциацией водорода можно пренебречь. При нагревании до температуры 2𝑇 оба газа полностью диссоциируют и давление утраивается по сравнению с начальным. Каково отношение масс азота и водорода в смеси?
8. В домашнем холодильнике поддерживается температура 𝑡2 = −3℃, а температура в кухне равна 𝑡1 = 27℃. Мотор холодильника потребляет мощность 𝑁 = 200 Вт. Холодильник работает по циклу Карно и тепловыделяющий элемент имеет температуру окружающего воздуха. Определить мощность потока тепловой энергии, перекачиваемой из камеры холодильника в кухню.
9. Давление в автомобильной шине объемом 𝑉 = 0,3 м 3 равно 𝑝0 = 1,5 атм. Шина накачивается насосом с емкостью хода поршня ∆𝑉 = 3 ∙ 10−3 м 3 до давления 2 атм. Сколько ходов поршня потребуется, если процесс накачки происходит медленно (система сохраняет температуру окружающей среды). Атмосферное давление нормальное.
10. Тонкий подвижный теплопроводящий поршень делит герметичный цилиндр постоянного объема на две части. В одной части находится 𝑚 = 1 г воды, а в другой – воздух. Начальная температура в цилиндре — 𝑡0 = 120℃. При медленном охлаждении цилиндра поршень некоторое время остается неподвижным, а затем при температуре 𝑡1 = 100℃ начинает перемещаться. В конечном состоянии при температуре 𝑡2 = 27℃ давление воздуха в цилиндре равно 𝑝 = 0,5 атм. На основании анализа условия выберите все верные утверждения.
- 1) В конечный момент в газообразном состоянии находится 0,5 г воды.
- 2) Первоначальный объем, занимаемый воздухом, равен примерно 2,8 л.
- 3) Полный объем цилиндра примерно 4,5 л
- 4) В конечный момент в газообразном состоянии находится 0 г воды.
- 5) Полный объем цилиндра примерно 6,5 л
11. В цилиндрическом сосуде под поршнем находится газ. Поршень может перемещаться в сосуде без трения. На дне сосуда лежит стальной шарик (см. рис.). В сосуд закачивается ещё такое же количество газа при неизменной температуре. Как изменится в результате этого объём газа, его давление и действующая на шарик архимедова сила? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличится
- 2) уменьшится
- 3) не изменится
12. Какую работу 𝐴 необходимо совершить, чтобы перестроить систему четырех точечных зарядов, расположенных в вершинах квадрата со стороной 𝑎? 𝑞 = 5 мкКл, 𝑎 = 5 см. Ответ округлить до сотых.
13. Треугольная равносторонняя проволочная рамка может вращаться вокруг оси 𝑂𝑂 ′ , проходящей через вершину треугольника. Масса единицы длины проволоки — 𝜇 = 20 г/м, ток в рамке 𝐼 = 3 А. Рамка находится в вертикальном магнитном поле индукции 𝐵 = 0,5 Тл. Определите угол отклонения плоскости треугольника от вертикали. Ответ округлить до целых.
14. Вертикальный шест высотой ℎ = 1,0 м, поставленный недалеко от уличного фонаря, отбрасывает тень длиной 𝑙1 = 80 см. Если расстояние между фонарным столбом и шестом увеличить на 1,5 м, то длина тени возрастет до 𝑙2 = 1,30 м. На какой высоте находится фонарь?
15. Внутри катушки 1, включенной в цепь последовательно с реостатом, находится катушка 2. Ползунок реостата равномерно перемещают влево. Выберите из предложенных утверждений верные: 1. Ток в витке 2 течет по часовой стрелке. 2. Ток в витке 2 течет против часовой стрелки. 3. Ток в цепи 1 возрастает. 4. Ток в цепи 1 убывает. 5. Поле катушки 2 направлено от нас.
16. Два одинаковых маленьких шарика с зарядами 𝑞1 = 3𝑞 и 𝑞2 = −𝑞 удерживают на расстоянии 𝑟 друг от друга. На короткое время их соединяют длинным тонким проводником. Как в результате этого изменятся следующие величины: модуль электрического заряда второго шарика; модуль силы кулоновского взаимодействия шариков. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличилась
- 2) уменьшилась
- 3) не изменилась
17. Сопротивления в схеме, показанной на рисунке, имеют значения 𝑅1 = 10 Ом, 𝑅2 = 15 Ом, 𝑅3 = 2 Ом, 𝑅4 = 30 Ом, 𝑅5 = 2 Ом; ЭДС источника тока 𝜀 = 6 В, его внутреннее сопротивление пренебрежимо мало. Какой ток идет через сопротивление 𝑅1, если резистор 𝑅5 замкнуть накоротко (так, что его сопротивление станет равным нулю)? Каким станет полное сопротивление в этом случае?
18. Чему равна энергия поглощенного атомом водорода фотона, если в результате этого поглощения электрон перешел с первой стационарной орбиты на вторую?
19. На рисунке изображена зависимость максимальной кинетической энергии Eэ электрона, вылетающего с поверхности металлической пластинки, от энергии Eф падающего на пластинку фотона. Пусть на поверхность этой пластинки падает свет, энергия фотона которого равна 3 эВ. Установите соответствие между физическими величинами, указанными в таблице, и их значениями. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
20. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите в ответе их номера.
- 1) Сила Архимеда увеличивается с увеличением плотности тела, погружённого в жидкость.
- 2) Импульс тела — векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость.
- 3) В процессе плавления кристаллических тел их температура остаётся неизменной.
- 4) Разноимённые полюса постоянных магнитов отталкиваются друг от друга.
- 5) Силой Лоренца называют силу, с которой магнитное поле действует на движущиеся заряженные частицы.
21. Даны следующие зависимости величин: А) Зависимость проекции скорости тела, брошенного вертикально вверх, от времени в течение небольшого промежутка времени; Б) Зависимость электроёмкости плоского конденсатора от площади пластин; В) Зависимость оптической силы линзы от ее фокусного расстояния. Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1−5. Для каждой зависимости А−В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
22. Космонавты исследовали зависимость силы тяжести от массы тела на открытой ими планете. Результаты измерений представлены в виде графика на рисунке. Погрешность измерения массы равна 0,1 кг, силы — 1,5 Н. Чему равна с учётом погрешности измерений масса тела, на которое действует сила тяжести, равная 12,5 Н? В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробела.
23. Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно измерить сопротивление резистора. Для этого школьник взял исследуемый резистор, набор электрических проводов и вольтметр. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
- 1) амперметр
- 2) резистор с известным сопротивлением
- 3) второй вольтметр
- 4) конденсатор
- 5) источник напряжения
24. В глубинах космоса летает очень большой сосуд, в котором хаотически движутся маленькие стальные шарики, половина которых имеет диаметр 𝑑, а половина — диаметр 2𝑑. Шарики упруго сталкиваются между собой и со стенками сосуда, потерь энергии при этом нет. Какие удары происходят чаще — маленьких шариков о маленькие или больших шариков о большие? Во сколько раз? Ответ обоснуйте
25. Два трактора вытягивают застрявшую машину с помощью двух канатов. Угол между канатами 𝛼 = 60°, а скорости канатов соответственно равны 𝜗1 = 30 м/с и 𝜗2 = 24 м/с. Определите модуль и направление скорости движения машины. Деформацией канатов пренебречь.
26. Дифракционная решетка с периодом 10−5 м расположена параллельно экрану на расстоянии 1,8 м от него. Между решеткой и экраном вплотную к решетке расположена линза, которая фокусирует свет, проходящий через решетку, на экране. Какого порядка максимум в спектре будет наблюдаться на экране на расстоянии 21 см от центра дифракционной картины при освещении решетки нормально падающим пучком света длиной волны 580 нм? Угол отклонения лучей решеткой 𝛼 считать малым, так что 𝑠𝑖𝑛 𝛼 ≈ 𝑡𝑔 𝛼 ≈ 𝛼.
27. При очень низких температурах молярная теплоемкость многих веществ пропорциональна кубу абсолютной температуры: 𝑐𝑝 = 𝑘 ( 𝑇 𝜃𝐷 ) 3 (это соотношение иногда называют законом Дебая). Для каменной соли температура Дебая 𝜃𝐷 = 281 К и 𝑘 = 1940 Дж/(моль∙К). Определить количество теплоты, необходимое для нагревания 3,5 моль этого вещества от температуры 12 К до 38 К.
28. Пусть в углах основания правильного тетраэдра с ребром 𝑎 помещены электрические заряды 3𝑄, 3𝑄 и − 2𝑄. Найти силу, действующую на заряд 𝑄 в вершине тетраэдра. 𝑄 = 5 мкКл, 𝑎 = 10 см.
29. Точечный источник света находится на расстоянии 𝑑 = 40 см от собирающей линзы с фокусным расстоянием 𝐹 = 30 см. На каком расстоянии от линзы нужно установить экран, чтобы светлое пятно на нем имело диаметр 𝑑0 = 2 см? Диаметр линзы 𝐷 = 4 см. На экран попадает только свет, прошедший через линзу.
30. Небольшой шар радиусом 𝑟 = 5 см катится без скольжения по круговому желобу радиусом 𝑅0 = 30 см. Шар начинает скатываться с высоты 𝑅0 над поверхностью земли, которой касается дно желоба. На каком расстоянии 𝑆 от дна желоба упадет шар на землю, если он отрывается от желоба, пройдя по нему дугу в 135°?