Руководитель Федеральной
Службы по надзору в сфере
Образования и науки
|
«СОГЛАСОВАНО» Председатель Научно-методического совета ФИПИ по физике
Единый государственный экзамен по ФИЗИКЕ
Демонстрационный вариант КИМ 2006 г.
Подготовлен Федеральным государственным научным учреждением «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ»
|
Директор ФИПИ
А.Г.Ершов
Единый государственный экзамен по физике
Демонстрационный вариант 2006 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 численном виде.
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 частей 2 и 3 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 вы сможете вернуться, если у вас останется время.
За выполнение различных по сложности заданий дается от одного до нескольких 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
|
| заряд электрона | e = – 1,6·10 – 19 Кл |
| постоянная Планка | h = 6,6·10 – 34 Дж·с |
| масса Земли | 6×10 24 кг |
| масса Солнца | 2×10 30 кг |
| расстояние между Землей и Солнцем | 1 а.е. » 1,5·10 11 м |
| примерное число секунд в году | 3×107 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 | парафина | 900 кг/м3 | |
| пробки | 250 кг/м3 | алюминия | 2700 кг/м3 | |
| древесины (сосна) | 400 кг/м3 | железа | 7870 кг/м3 | |
| керосина | 800 кг/м3 | ртути | 13600 кг/м3 | |
| Нормальные условия давление 105 Па, температура 0°С |
| Удельная | ||||||||
| теплоемкость воды | 4,2×10 3 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 | |||||||
| 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 | неона | 20×10 – 3 кг/моль | |||||
| водяных паров | 18×10 – 3 кг/моль | серебра | 108×10 – 3 кг/моль | |||||
| гелия | 4×10 – 3 кг/моль | молибдена | 96×10 – 3 кг/моль | |||||
| воздуха | 29×10 – 3 кг/моль | углекислого газа | 44×10 – 3 кг/моль | |||||
| Энергия покоя | электрона | 0,5 МэВ | ||
| нейтрона | 939,6 МэВ | |||
| протона | 938,3 МэВ | |||
ядра водорода  Н
| 938,3 МэВ | ядра бериллия  Be
| 8392,8 МэВ | |
ядра дейтерия  Н
| 1875,6 МэВ | ядра бора  В
| 9324,4 МэВ | |
ядра трития  Н
| 2809,4 МэВ | ядра азота  N
| 13040,3 МэВ | |
ядра гелия  He
| 3727,4 МэВ | ядра кислорода 
| 13971,3 МэВ | |
ядра лития  Li
| 5601,5 МэВ | ядра кислорода  О
| 15830,6 МэВ | |
ядра лития  Li
| 6533,8 МэВ | ядра фосфора  Р
| 27917,1 МэВ | |
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 |
Велосипедист съезжает с горки, двигаясь прямолинейно и равноускоренно. За время спуска скорость велосипедиста увеличилась на 10 м/с. Ускорение велосипедиста 0,5 м/с2. Сколько времени длится спуск?
| 1) | 0,05 с | 2) | 2 с | 3) | 5 с | 4) | 20 с |
| A2 |
В инерциальной системе отсчета движутся два тела. Первому телу мас-
сой m сила F сообщает ускорение a. Чему равна масса второго тела, если вдвое меньшая сила сообщила ему в 4 раза бóльшее ускорение?
| 1) | 2 m | 2) | 
| 3) | 
| 4) | m |
| A3 |
На какой стадии полета в космическом корабле, который становится на орбите спутником Земли, будет наблюдаться невесомость?
| 1) | на стартовой позиции с включенным двигателем |
| 2) | при выходе на орбиту с включенным двигателем |
| 3) | при орбитальном полете с выключенным двигателем |
| 4) | при посадке с парашютом с выключенным двигателем |
| A4 |
Два шара массами m и 2m движутся со скоростями, равными соответственно 2v и v. Первый шар движется за вторым и, догнав, прилипает к нему. Каков суммарный импульс шаров после удара?
| 1) | mv | 2) | 2 mv | 3) | 3 mv | 4) | 4 mv |
| A5 |
Четыре одинаковых листа фанеры толщиной L каждый, связанные в стопку, плавают в воде так, что уровень воды соответствует границе между двумя средними листами. Если в стопку добавить еще один такой же лист, то глубина погружения стопки листов увеличится на
| 1) | 
| 2) | 
| 3) | 
| 4) | L |
| A6 |
На рисунке представлен график изменения со временем кинетической энергии ребенка, качающегося на качелях. В момент, соответствующий точке А на графике, его потенциальная энергия, отсчитанная от положения равновесия качелей, равна
| 1) | 40 Дж |
| 2) | 80Дж |
| 3) | 100 Дж |
| 4) | 120 Дж |
| A7 |
Две материальные точки движутся по окружностям радиусами R1 и R2 = 2R1 с одинаковыми по модулю скоростями. Их периоды обращения по окружностям связаны соотношением
| 1) | Т1 = 2Т2 | 2) | Т1 = Т2 | 3) | Т1 = 4Т2 | 4) | Т1 =  Т2
|
| A8 |
В жидкостях частицы совершают колебания возле положения равновесия, сталкиваясь с соседними частицами. Время от времени частица совершает «прыжок» к другому положению равновесия. Какое свойство жидкостей можно объяснить таким характером движения частиц?
| 1) | малую сжимаемость |
| 2) | текучесть |
| 3) | давление на дно сосуда |
| 4) | изменение объема при нагревании |
| A9 |
Лед при температуре 0°С внесли в теплое помещение. Температура льда до того, как он растает,
| 1) | не изменится, так как вся энергия, получаемая льдом в это время, расходуется на разрушение кристаллической решетки |
| 2) | не изменится, так как при плавлении лед получает тепло от окружающей среды, а затем отдает его обратно |
| 3) | повысится, так как лед получает тепло от окружающей среды, значит, его внутренняя энергия растет, и температура льда повышается |
| 4) | понизится, так как при плавлении лед отдает окружающей среде некоторое количество теплоты |
| A10 |
При какой влажности воздуха человек легче переносит высокую температуру воздуха и почему?
| 1) | при низкой, так как при этом пот испаряется быстро |
| 2) | при низкой, так как при этом пот испаряется медленно |
| 3) | при высокой, так как при этом пот испаряется быстро |
| 4) | при высокой, так как при этом пот испаряется медленно |
| A11 |
Абсолютная температура тела равна 300 К. По шкале Цельсия она равна
| 1) | – 27°С | 2) | 27°С | 3) | 300°С | 4) | 573°С |
| A12 |
На рисунке приведен график зависимости объема идеального одноатомного газа от давления в процессе 1 – 2. Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на 300 кДж. Количество теплоты, сообщенное газу в этом процессе, равно
| 1) | 0 кДж |
| 2) | 100 кДж |
| 3) | 200 кДж |
| 4) | 500 кДж |
| A13 |
Тепловая машина с КПД 60% за цикл работы получает от нагревателя количество теплоты, равное 100 Дж. Какую полезную работу машина совершает за цикл?
| 1) | 40 Дж | 2) | 60 Дж | 3) | 100 Дж | 4) | 160 Дж |
| A14 |
Два одинаковых легких шарика, заряды которых равны по модулю, подвешены на шелковых нитях. Заряд одного из шариков указан на рисунках. Какой(-ие) из рисунков соответствует(-ют) ситуации, когда заряд 2-го шарика отрицателен?
| 1) | А | 2) | Б | 3) | В и С | 4) | А и В |
| A15 |
a-частица перемещается в однородном электростатическом поле из точки А в точку В по траекториям I, II, III (см. рисунок). Работа сил электростатического поля
| 1) | наибольшая на траектории I | |
| 2) | наибольшая на траектории II | |
| 3) | одинаковая только на траекториях I и III | |
| 4) | одинаковая на траекториях I, II и III |
| A16 |
На рисунке изображен график зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах. Чему равно сопротивление проводника?
| 1) | 0,125 Ом | 2) | 2 Ом | 3) | 16 Ом | 4) | 8 Ом |
| A17 |
Какими носителями электрического заряда создается ток в водном растворе соли?
| 1) | только ионами |
| 2) | электронами и «дырками» |
| 3) | электронами и ионами |
| 4) | только электронами |
| A18 |
Электрон e–, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет горизонтально направленную скорость 
, перпендикулярную вектору индукции магнитного поля 
(см. рисунок). Куда направлена действующая на электрон сила Лоренца 
?
| 1) | вертикально вниз | |
| 2) | вертикально вверх | |
| 3) | горизонтально влево | |
| 4) | горизонтально вправо | |
| A19 |
На рисунке приведена демонстрация опыта по проверке правила Ленца. Опыт проводится со сплошным кольцом, а не разрезанным, потому что
| 1) | сплошное кольцо сделано из стали, а разрезанное – из алюминия |
| 2) | в сплошном кольце не возникает вихревое электрическое поле, а в разрезанном – возникает |
| 3) | в сплошном кольце возникает индукционный ток, а в разрезанном – нет |
| 4) | в сплошном кольце возникает ЭДС индукции, а в разрезанном – нет |
| A20 |
Разложение белого света в спектр при прохождении через призму обусловлено:
| 1) | интерференцией света |
| 2) | дисперсией света |
| 3) | отражением света |
| 4) | дифракцией света |
| A21 |
Объектив фотоаппарата – собирающая линза с фокусным расстоянием
F = 50 мм. При фотографировании предмета, удаленного от фотоаппарата
на 40 см, изображение предмета получается четким, если плоскость фотопленки находится от объектива на расстоянии
| 1) | бόльшем, чем 2F |
| 2) | равном 2F |
| 3) | между F и 2F |
| 4) | равном F |
| A22 |
Скорость света во всех инерциальных системах отсчета
| 1) | не зависит ни от скорости приёмника света, ни от скорости источника света |
| 2) | зависит только от скорости движения источника света |
| 3) | зависит только от скорости приёмника света |
| 4) | зависит как от скорости приёмника света, так и от скорости источника света |
| A23 |
Бета-излучение – это
| 1) | поток ядер гелия |
| 2) | поток протонов |
| 3) | поток электронов |
| 4) | электромагнитные волны |
| A24 |
Реакция термоядерного синтеза 
идет с выделением
энергии, при этом
А. сумма зарядов частиц — продуктов реакции — точно равна сумме зарядов исходных ядер.
Б. сумма масс частиц — продуктов реакции — точно равна сумме масс исходных ядер.
Верны ли приведенные выше утверждения?
| 1) | верно только А |
| 2) | верно только Б |
| 3) | верны и А, и Б |
| 4) | не верны ни А, ни Б |
| A25 |
К подвижной вертикальной стенке приложили груз массой 10 кг. Коэффициент трения между грузом и стенкой равен 0,4. С каким минимальным ускорением надо передвигать стенку влево, чтобы груз не соскользнул вниз?
| 1) | 4 ×10 – 2 м/с2 | 2) | 4 м/с2 | 3) | 25 м/с2 | 4) | 250 м/с2 |
| A26 |
Пластилиновый шар массой 0,1 кг летит горизонтально со скоростью 1 м/с (см. рисунок). Он налетает на неподвижную тележку массой
0,1 кг, прикрепленную к легкой пружине, и прилипает к тележке. Чему равна максимальная кинетическая энергия системы при ее дальнейших колебаниях? Трением пренебречь. Удар считать мгновенным.
| 1) | 0,1 Дж | 2) | 0,5 Дж | 3) | 0,05 Дж | 4) | 0,025 Дж |
| A27 |
Экспериментаторы закачивают воздух в стеклянный сосуд, одновременно охлаждая его. При этом температура воздуха в сосуде понизилась в 2 раза, а его давление возросло в 3 раза. Во сколько раз увеличилась масса воздуха в сосуде?
| 1) | в 2 раза | 2) | в 3 раза | 3) | в 6 раз | 4) | в 1,5 раза |
| A28 |
К источнику тока с внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключили реостат. На рисунке показан график зависимости силы тока в реостате от его сопротивления. Чему равна ЭДС источника тока?
| 1) | 12 В |
| 2) | 6 В |
| 3) | 4 В |
| 4) | 2 В |
| A29 |
Последовательно соединены конденсатор, катушка индуктивности и резистор. Если при неизменной частоте и амплитуде напряжения на концах цепи увеличивать емкость конденсатора от 0 до ∞, то амплитуда тока в цепи будет
| 1) | монотонно убывать |
| 2) | монотонно возрастать |
| 3) | сначала возрастать, затем убывать |
| 4) | сначала убывать, затем возрастать |
| A30 |
Сколько a- и b-распадов должно произойти при радиоактивном распаде ядра урана 
и конечном превращении его в ядро свинца 
?
| 1) | 10 a- и 10 b-распадов |
| 2) | 10 a- и 8 b-распадов |
| 3) | 8 a- и 10 b-распадов |
| 4) | 10 a-и 9 b-распадов |
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 через 2 с в 20 м от места броска. Чему равна минимальная скорость камня за время полёта?
| B2 |
Для определения удельной теплоты плавления льда в сосуд с водой стали бросать кусочки тающего льда при непрерывном помешивании. Первоначально в сосуде находилось 300 г при температуре 20°С. К моменту времени, когда лед перестал таять, масса воды увеличилась на 84 г. Определите по данным опыта удельную теплоту плавления льда. Ответ выразите в кДж/кг. Теплоемкостью сосуда пренебречь.
| B3 |
,
При лечении электростатическим душем к электродам прикладывается разность потенциалов 105 В. Какой заряд проходит между электродами за время процедуры, если известно, что электрическое поле совершает при этом работу, равную 1800 Дж? Ответ выразите в мКл.
| B4 |
Дифракционная решетка с периодом 10–5 м расположена параллельно экрану на расстоянии 1,8 м от него. Какого порядка максимум в спектре будет наблюдаться на экране на расстоянии 21 см от центра дифракционной картины при освещении решетки нормально падающим параллельным пучком света с длиной волны 580 нм? Считать sinα » tgα.
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 |
Масса Марса составляет 0,1 от массы Земли, диаметр Марса вдвое меньше, чем диаметр Земли. Каково отношение периодов обращения искусственных спутников Марса и Земли 
, движущихся по круговым орбитам на небольшой высоте?
| C2 |
1 моль идеального одноатомного газа сначала охладили, а затем нагрели до первоначальной температуры 300 К, увеличив объем газа в 3 раза (см. рисунок). Какое количество теплоты отдал газ на участке 1 - 2?
| C3 |
Ученик собрал электрическую цепь, состоящую из батарейки (1), реостата (2), ключа (3), амперметра (4) и вольтметра(5) (см. фотографии: опыт 1, опыт 2). После этого он измерил напряжение на полюсах источника тока и силу тока в цепи при двух положениях ползунка реостата. Определите КПД источника тока в первом опыте.
Опыт 1
Опыт 2
| C4 |
На экране с помощью тонкой линзы получено изображение предмета с пятикратным увеличением. Экран передвинули на 30 см вдоль главной оптической оси линзы. Затем при неизменном положении линзы передвинули предмет, чтобы изображение снова стало резким. В этом случае получилось изображение с трехкратным увеличением. На каком расстоянии от линзы находилось изображение предмета в первом случае?
| C5 |
Какова максимальная скорость электронов, выбиваемых из металлической пластины светом с длиной волны l = 3×10–7 м, если красная граница фотоэффекта lкр = 540 нм?
| C6 |
Две параллельные неподвижные диэлектрические пластины расположены вертикально и заряжены разноименно. Пластины находятся на расстоянии d = 2 см друг от друга. Напряженность поля в пространстве внутри пластин равна Е = 4×105 В/м. Между пластинами на равном расстоянии от них помещен шарик с зарядом q = 10–10 Кл и массой m = 20 мг. После того как шарик отпустили, он начинает падать и ударяется об одну из пластин. Насколько уменьшится высота местонахождения шарика Δh к моменту его удара об одну из пластин?
~EndLATTest