Единый государственный экзамен по ФИЗИКЕ
Демонстрационный вариант КИМ 2007 г.
Подготовлен Федеральным государственным научным учреждением «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ»
Единый государственный экзамен по ФИЗИКЕ
Пояснения к демонстрационному варианту
При ознакомлении с Демонстрационным вариантом 2007 года следует иметь в виду, что задания, включенные в демонстрационный вариант, не отражают всех вопросов содержания, которые будут проверяться с помощью вариантов КИМ в 2007 году. Полный перечень вопросов, которые могут контролироваться на едином государственном экзамене 2007 года, приведен в кодификаторе, помещенном на сайтах www.ege.edu.ru и www.fipi.ru.
Назначение демонстрационного варианта заключается в том, чтобы дать возможность любому участнику ЕГЭ и широкой общественности составить представление о структуре будущих КИМ, числе, форме, уровне сложности заданий: базовом, повышенном и высоком. Приведенные критерии оценки выполнения заданий с развернутым ответом (тип «С»), включенные в этот вариант, позволят составить представление о требованиях к полноте и правильности записи развернутого ответа.
Эти сведения позволят выпускникам выработать стратегию подготовки и сдачи ЕГЭ в соответствии с целями, которые они ставят перед собой.
Единый государственный экзамен по физике
Демонстрационный вариант 2007 г.
Инструкция по выполнению работы
Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 3,5 часа (210 минут). Работа состоит из 3 частей, включающих 40 заданий.
Часть 1 содержит 30 заданий (А1 – А30). К каждому заданию дается 4 варианта ответа, из которых правильный только один.
Часть 2 содержит 4 задания (В1 – В4), на которые следует дать краткий ответ в виде числа.
Часть 3 состоит из 6 заданий (С1 – С6), на которые требуется дать развернутый ответ. Необходимо записать законы физики, из которых выводятся требуемые для решения задачи соотношения.
При выполнении заданий части 2 значение искомой величины следует выразить в тех единицах физических величин, которые указаны в условии задания. Если такого указания нет, то значение величины следует записать в Международной системе единиц (СИ). При вычислении 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.
За выполнение различных по сложности заданий дается один или более баллов. 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 | Множитель | Наименование | Обозначение | Множитель |
| гига | Г | 10 9 | санти | с | 10– 2 |
| мега | М | 10 6 | милли | м | 10– 3 |
| кило | к | 10 3 | микро | мк | 10 – 6 |
| гекто | г | 10 2 | нано | н | 10– 9 |
| деци | д | 10– 1 | пико | п | 10– 12 |
| Константы | |
| число p | p = 3,14 |
| ускорение свободного падения на Земле | g = 10 м/с2 |
| гравитационная постоянная | G = 6,7·10–11 Н·м2/кг2 |
| газовая постоянная | R = 8,31 Дж/(моль·К) |
| постоянная Больцмана | k = 1,38·10–23 Дж/К |
| постоянная Авогадро | NА = 6·1023 моль–1 |
| скорость света в вакууме | с = 3·108 м/с |
| коэффициент пропорциональности в законе Кулона | k =  = 9·109 Н·м2 /Кл2
|
| элементарный заряд | e = 1,6·10 – 19 Кл |
| постоянная Планка | h = 6,6·10 – 34 Дж·с |
| Соотношение между различными единицами | ||||
| температура | 0 К = – 273,15°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 | ||||
| воды | 1000 кг/м3 | алюминия | 2700 кг/м3 | |
| древесины (сосна) | 400 кг/м3 | меди | 8900 кг/м3 | |
| парафина | 900 кг/м3 | ртути | 13600 кг/м3 | |
| Удельная | ||
| теплоемкость воды | 4,2×10 3 Дж/(кг×К) | |
| теплоемкость алюминия | 900 Дж/(кг×К) | |
| теплоемкость железа | 640 Дж/(кг×К) | |
| теплоемкость меди | 380 Дж/(кг×К) | |
| теплоемкость свинца | 130 Дж/(кг×К) | |
| теплота парообразования воды | 2,3×10 6 Дж/кг | |
| теплота плавления свинца | 2,5×10 4 Дж/кг | |
| теплота 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 – А30) поставьте знак «´» в клеточке, номер которой соответствует номеру выбранного вами ответа. |
| A1 |
Автомобиль движется по прямой улице. На графике представлена зависимость скорости автомобиля от времени.
Модуль ускорения максимален в интервале времени
| 1) | от 0 с до 10 с |
| 2) | от 10 с до 20 с |
| 3) | от 20 с до 30 с |
| 4) | от 30 с до 40 с |
| A2 |
Две материальные точки движутся по окружностям радиусами R1 и R2, причем R2 = 2R1. При условии равенства линейных скоростей точек их центростремительные ускорения связаны соотношением
| 1) | a 1= 2 a 2 | 2) | a 1= a 2 | 3) | a 1=  a 2
| 4) | a 1 = 4 a 2 |
| A3 |
Парашютист спускается вертикально с постоянной скоростью 2 м/с. Систему отсчета, связанную с Землей, считать инерциальной. В этом случае
| 1) | вес парашютиста равен нулю |
| 2) | сила тяжести, действующая на парашютиста, равна нулю |
| 3) | сумма всех сил, приложенных к парашютисту, равна нулю |
| 4) | сумма всех сил, действующих на парашютиста, постоянна и не равна нулю |
| A4 |
Для измерения жесткости пружины ученик собрал установку (см. рис.1), и подвесил к пружине груз массой 0,1 кг (см. рис.2). Какова жесткость пружины?
Рис.1 Рис. 2
| 1) | 40 Н/м | 2) | 20 Н/м | 3) | 13 Н/м | 4) | 0,05 Н/м |
| A5 |
В широкую U-образную трубку с вертикальными прямыми коленами налиты неизвестная жидкость плотностью r1 и вода плотностью r2 = 1,0×103 кг/м3 (см. рисунок). На рисунке b = 10 см, h = 24 см, H = 30 см. Плотность жидкости r1 равна
| 1) | 0,6×103 кг/м3 | 2) | 0,7×103 кг/м3 | 3) | 0,8×103 кг/м3 | 4) | 0,9×103 кг/м3 |
| A6 |
Два автомобиля одинаковой массы m движутся со скоростями v и 2v относительно Земли по одной прямой в противоположных направлениях. Чему равен модуль импульса второго автомобиля в системе отсчета, связанной с первым автомобилем?
| 1) | 3mv | 2) | 2mv | 3) | mv | 4) |
| A7 |
На рисунке изображена зависимость амплитуды установившихся колебаний маятника от частоты вынуждающей силы (резонансная кривая). 
Отношение амплитуды установившихся колебаний маятника на резонансной частоте к амплитуде колебаний на частоте 0,5 Гц равно
| 1) | 2) | 3) | 4) |
| A8 |
Брусок массой 0,5 кг прижат к вертикальной стене силой 10 H, направленной горизонтально. Коэффициент трения скольжения между бруском и стеной равен 0,4. Какую минимальную силу надо приложить к бруску по вертикали, чтобы равномерно поднимать его вертикально вверх?
| 1) | 9 H | 2) | 7 H | 3) | 5 H | 4) | 4 H |
| A9 |
Скорость брошенного мяча непосредственно перед ударом о стену была вдвое больше его скорости сразу после удара. При ударе выделилось количество теплоты, равное 15 Дж. Найдите кинетическую энергию мяча перед ударом.
| 1) | 5 Дж | 2) | 15 Дж | 3) | 20 Дж | 4) | 30 Дж |
| A10 |
3 моль водорода находятся в сосуде при температуре Т. Какова температура 3 моль кислорода в сосуде того же объема и при том же давлении? (Водород и кислород считать идеальными газами.)
| 1) | 32Т | 2) | 16Т | 3) | 2Т | 4) | Т |
| A11 |
Внутренняя энергия газа в запаянном несжимаемом сосуде определяется главным образом
| 1) | движением сосуда с газом |
| 2) | хаотическим движением молекул газа |
| 3) | взаимодействием молекул газа с Землей |
| 4) | действием внешних сил на сосуд с газом |
| A12 |
При одинаковой температуре 100°С давление насыщенных паров воды равно 105 Па, аммиака — 59×105 Па и ртути — 37 Па. В каком из вариантов ответа эти вещества расположены в порядке убывания температуры их кипения в открытом сосуде?
| 1) | вода ® аммиак ® ртуть |
| 2) | аммиак ® ртуть® вода |
| 3) | вода ® ртуть ® аммиак |
| 4) | ртуть ® вода ® аммиак |
| A13 |
На графике (см. рисунок) представлено изменение температуры Т вещества с течением времени t. В начальный момент времени вещество находилось в кристаллическом состоянии. 
Какая из точек соответствует окончанию процесса отвердевания?
| 1) | 2) | 3) | 4) |
| A14 |
На диаграмме (см. рисунок) показан процесс изменения состояния идеального одноатомного газа. Газ отдает 50 кДж теплоты. Работа внешних сил равна
| 1) | 0 кДж |
| 2) | 25 кДж |
| 3) | 50 кДж |
| 4) | 100 кДж |
| A15 |
В сосуде постоянного объема находится идеальный газ, массу которого изменяют. На диаграмме (см. рисунок) показан процесс изменения состояния газа. В какой из точек диаграммы масса газа наибольшая?
| 1) | А | 2) | В | 3) | С | 4) | D |
| A16 |
Пылинка, имевшая отрицательный заряд –10 е, при освещении потеряла четыре электрона. Каким стал заряд пылинки?
| 1) | 6 е | 2) | – 6 е | 3) | 14 е | 4) | – 14 е |
| A17 |
К бесконечной горизонтальной отрицательно заряженной плоскости привязана невесомая нить с шариком, имеющим положительный заряд (см. рисунок). Каково условие равновесия шарика, если mg – модуль силы тяжести, Fэ – модуль силы электростатического взаимодействия шарика с пластиной, Т – модуль силы натяжения нити 
?
| 1) | – mg – T + Fэ = 0 |
| 2) | mg + T + Fэ = 0 |
| 3) | mg – T + Fэ = 0 |
| 4) | mg – T – Fэ = 0 |
| A18 |
Через участок цепи (см. рисунок) течет постоянный ток I = 10 А. Какую силу тока показывает амперметр? Сопротивлением амперметра пренебречь.
| 1) | 2 А | 2) | 3 А | 3) | 5 А | 4) | 10 А |
|
| A19 |
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 |
| A20 |
На рисунке изображен проволочный виток, по которому течет электрический ток в направлении, указанном стрелкой. Виток расположен в горизонтальной плоскости. В центре витка вектор индукции магнитного поля тока направлен
| 1) | вертикально вверх |
| 2) | горизонтально влево |
| 3) | горизонтально вправо ® |
| 4) | вертикально вниз ¯ |
| A21 |
Инфракрасное излучение испускают
| 1) | электроны при их направленном движении в проводнике |
| 2) | атомные ядра при их превращениях |
| 3) | любые заряженные частицы |
| 4) | любые нагретые тела |
| A22 |
Угол падения света на горизонтально расположенное плоское зеркало равен 30°. Каким будет угол между падающим и отраженным лучами, если повернуть зеркало на 10° так, как показано на рисунке?
| 1) | 80° | 2) | 60° | 3) | 40° | 4) | 20° |
| A23 |
На рисунке показаны два способа вращения рамки в однородном магнитном поле. Ток в рамке
| 1) | возникает в обоих случаях |
| 2) | не возникает ни в одном из случаев |
| 3) | возникает только в первом случае |
| 4) | возникает только во втором случае |
| A24 |
На рисунке справа представлен график изменения заряда конденсатора в колебательном контуре с течением времени.
На каком из графиков правильно показан процесс изменения силы тока с течением времени в этом колебательном контуре?
| 1) | 
| 2) | 
|
| 3) | 
| 4) | 
|
| A25 |
Энергия фотона, поглощаемого атомом при переходе из основного состояния с энергией E0 в возбужденное состояние с энергией E1, равна
| 1) | E1 – E0 | 2) | 
| 3) | 
| 4) | E1 + E0 |
| A26 |
На рисунках А, Б, В приведены спектры излучения паров стронция, неизвестного образца и кальция. Можно утверждать, что в образце
| 1) | не содержится ни стронция, ни кальция | |
| 2) | содержится кальций, но нет стронция | |
| 3) | содержатся и стронций, и кальций | |
| 4) | содержится стронций, но нет кальция |
| A27 |
Какая из строчек таблицы правильно отражает структуру ядра 
Cа?
| p – число протонов | n – число нейтронов | |
| 1) | ||
| 2) | ||
| 3) | ||
| 4) |
| A28 |
Полоний 
превращается в висмут 
в результате радиоактивных распадов:
| 1) | одного a и одного b |
| 2) | одного a и двух b |
| 3) | двух a и одного b |
| 4) | двух a и двух b |
| A29 |
Красная граница фотоэффекта исследуемого металла соответствует длине волны lкр = 600 нм. При освещении этого металла светом длиной волны l максимальная кинетическая энергия выбитых из него фотоэлектронов в 3 раза меньше энергии падающего света. Какова длина волны l падающего света?
| 1) | 133 нм | 2) | 300 нм | 3) | 400 нм | 4) | 1200 нм |
| A30 |
В лаборатории исследовалась зависимость напряжения на обкладках конденсатора от заряда этого конденсатора. Результаты измерений представлены в таблице.
| q, мкКл | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 |
| U, кВ | 0,5 | 1,5 | 3,0 | 3,5 | 3,8 |
Погрешности измерений величин q и U равнялись соответственно 0,05 мкКл и 0,25 кВ. Какой из графиков приведен правильно с учетом всех результатов измерения и погрешностей этих измерений?
| 1) | 
| 2) | 
|
| 3) | 
| 4) | 
|
Часть 2
| Ответом к каждому заданию этой части будет некоторое число. Это число надо записать в бланк ответов № 1 справа от номера задания (В1 – В4), начиная с первой клеточки. Каждый символ (цифру, запятую, знак минус) пишите в отдельной клеточке в соответствии с приведенными в бланке образцами. Единицы физических величин писать не нужно. |
| B1 |
Небольшой камень, брошенный с ровной горизонтальной поверхности земли под углом к горизонту, упал обратно на землю в 20 м от места броска. Чему была равна скорость камня через 1 с после броска, если в этот момент она была направлена горизонтально?
| B2 |
1 моль инертного газа сжали, совершив работу 600 Дж. В результате сжатия температура газа повысилась на 40°С. Какое количество теплоты отдал газ? Ответ округлите до целых.
| B3 |
В электрическом поле, вектор напряженности которого направлен горизонтально и равен по модулю 1000 В/м, нить с подвешенным на ней маленьким заряженным шариком отклонилась на угол 45° от вертикали. Масса шарика 1,4 г. Чему равен заряд шарика? Ответ выразите в микрокулонах (мкКл) и округлите до целых.
| B4 |
На дифракционную решетку, имеющую период 2·10–5 м, падает нормально параллельный пучок белого света. Спектр наблюдается на экране на расстоянии 2 м от решетки. Каково расстояние между красным и фиолетовым участками спектра первого порядка (первой цветной полоски на экране), если длины волн красного и фиолетового света соответственно равны 8·10–7 м и 4·10–7 м? Считать sinφ = tgφ. Ответ выразите в см.
Не забудьте перенести все ответы в бланк ответов № 1
Часть 3
| Задания С1 – С6 представляют собой задачи, полное решение которых необходимо записать в бланке ответов № 2. Полное правильное решение каждой задачи 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. Рекомендуется провести предварительное решение на черновике. При оформлении решения в бланке ответов № 2 запишите сначала номер задания (С1 и т.д.), а затем решение соответствующей задачи. |
| C1 |
Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см, отводят от положения равновесия на угол 60о и отпускают. В момент прохождения шаром положения равновесия в него попадает пуля массой 10 г, летящая навстречу шару. Она пробивает его и продолжает двигаться горизонтально. Определите изменение скорости пули в результате попадания в шар, если он, продолжая движение в прежнем направлении, отклоняется на угол 39о. (Массу шара считать неизменной, диаметр шара – пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити, cos 39° = 
.)
| C2 |
Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой массой 400 кг заполнен гелием. На высоте, где температура воздуха 17°С и давление 105 Па, шар может удерживать груз массой 225 кг. Какова масса гелия в оболочке шара? Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объема шара.
| C3 |
К однородному медному цилиндрическому проводнику длиной 10 м приложили разность потенциалов 1 В. Определите промежуток времени, в течение которого температура проводника повысится на 10 К. Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление меди 1,7×10–8 Ом×м.)
| C4 |
В дно водоема глубиной 3 м вертикально вбита свая, скрытая под водой. Высота сваи 2 м. Свая отбрасывает на дне водоема тень длиной 0,75 м. Определите угол падения солнечных лучей на поверхность воды. Показатель преломления воды n = 
.
| C5 |
Фотокатод, покрытый кальцием (работа выхода 4,42×10–19 Дж), освещается светом с длиной волны 300 нм. Вылетевшие из катода электроны попадают в однородное магнитное поле с индукцией 8,3×10–4 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля. Каков максимальный радиус окружности, по которой движутся электроны?
| C6 |
Квадратная рамка со стороной 
см изготовлена из медной проволоки сопротивлением 
Ом. Рамку перемещают по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью V вдоль оси О х. Начальное положение рамки изображено на рисунке. За время движения рамка проходит между полюсами магнита и вновь оказывается в области, где магнитное поле отсутствует. Индукционные токи, возникающие в рамке, оказывают тормозящее действие, поэтому для поддержания постоянной скорости движения к ней прикладывают внешнюю силу F, направленную вдоль оси О х. С какой скоростью движется рамка, если суммарная работа внешней силы за время движения равна 
Дж? Ширина полюсов магнита 
см, магнитное поле имеет резкую границу, однородно между полюсами, а его индукция 
Тл.
~EndLATTest