ЕГЭ · физика · решения с ответами

Физика ЕГЭ — решения заданий ФИПИ с ответами

Все задачи предмета из открытого банка ФИПИ с ответами и началом разбора. Решения по отдельной теме или номеру задания — в панели слева.

Задания без решений
2 304
решений с ответами
14
тем в предмете
29
номеров бланка
116
страниц списка
1201ФИПИ 5C7354№ 15ПовышеннаяКолебания и волны

Графики колебательного контура

Конденсатор колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения. В момент $t = 0$ переключатель $K$ переводят из положения 1 в положение 2. Графики отображают…

  1. 1
    В идеальном колебательном контуре заряд конденсатора изменяется гармонически и периодически меняет знак.$$q(t) = q_0\cos\left(\omega t + \varphi\right)$$
  2. 2
    График А содержит как положительные, так и отрицательные значения и пересекает ось времени. Следовательно, он соответствует заряду одной из обкладок конденсатора. По начальному знаку заряда это заряд левой обкладки.$$q_{\text{л}}(t) \sim \cos\left(\omega t + \varphi\right)$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1202ФИПИ 603F0B№ 15ПовышеннаяМагнитное поле и индукция

Отношение сил Лоренца

Две частицы с зарядами $q_1 = q$ и $q_2 = 2q$ влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями $v_1 = v$ и $v_2 = 2v$ соответственно. Определите отношение…

  1. 1
    Так как частицы движутся перпендикулярно вектору магнитной индукции, синус угла между скоростью и магнитным полем равен единице. Поэтому модуль силы Лоренца равен:$$F = |q|vB$$
  2. 2
    Для первой частицы:$$F_1 = qvB$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1203ФИПИ 626E20№ 15ПовышеннаяГеометрическая оптика

Преломление света на границе сред

Пучок монохроматического света переходит из стекла в воздух. Длина волны света в воздухе — $\lambda$; скорость света в воздухе — $c$; показатель преломления стекла относительно воздуха — $n$.

  1. 1
    Частота монохроматического света определяется отношением скорости света к длине волны.$$\nu = \dfrac{c}{\lambda}$$
  2. 2
    Следовательно, частоте света в воздухе соответствует формула 1.

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1204ФИПИ 646A9F№ 15ПовышеннаяКолебания и волны

Колебания в контуре

На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в катушке индуктивности идеального колебательного контура. Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих…

  1. 1
    Индуктивность катушки в идеальном контуре считается постоянной величиной, поэтому график 1 не подходит.
  2. 2
    Энергия магнитного поля катушки пропорциональна квадрату силы тока: $W_м = \dfrac{LI^2}{2}$. Поэтому она всегда неотрицательна и достигает двух максимумов за период изменения тока. График А соответствует величине 4.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1205ФИПИ 64FC99№ 15ПовышеннаяКвантовая и ядерная физика

Формулы фотона

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. $\lambda$ — длина волны фотона; $c$ — скорость света в вакууме; $h$ — постоянная Планка.

  1. 1
    Частота фотона связана со скоростью света и длиной волны соотношением:$$\nu = \dfrac{c}{\lambda}$$
  2. 2
    Следовательно, частоте фотона соответствует формула 3.

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1206ФИПИ 650D8F№ 15ПовышеннаяМагнитное поле и индукция

Изменение движения протона

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся ускорение протона и радиус окружности, по которой он движется, если уменьшить его скорость?

  1. 1
    Радиус движения заряженной частицы в однородном магнитном поле пропорционален её скорости:$$r = \dfrac{mv}{qB}$$
  2. 2
    Следовательно, при уменьшении скорости радиус окружности уменьшается.

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе

Формулы постоянного тока

Установите соответствие между формулами для расчёта физических величин в цепях постоянного тока и названиями этих величин. В формулах использованы обозначения: $R$ — сопротивление резистора, $I$…

  1. 1
    По закону Ома для участка цепи $U = IR$. Разделив равенство на $I$, получаем сопротивление резистора.$$\dfrac{U}{I} = R$$
  2. 2
    Разделив закон Ома на $R$, получаем силу тока.$$\dfrac{U}{R} = I$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
1208ФИПИ 67A636№ 15ПовышеннаяГеометрическая оптика

Переход света в глицерин

Плоская световая волна переходит из воздуха в глицерин (см. рисунок). Что происходит при этом переходе с периодом электромагнитных колебаний в световой волне и с длиной волны?

  1. 1
    При переходе световой волны из одной среды в другую частота и период электромагнитных колебаний не изменяются.$$T = \text{const}$$
  2. 2
    Оптическая плотность глицерина больше, чем воздуха, поэтому скорость света в глицерине уменьшается.$$v = \dfrac{c}{n}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1209ФИПИ 695D7E№ 15ПовышеннаяКолебания и волны

Графики колебательного контура

Конденсатор колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения. В момент $t = 0$ переключатель $K$ переводят из положения 1 в положение 2. После этого в контуре…

  1. 1
    При свободных электромагнитных колебаниях заряд на обкладке конденсатора и сила тока изменяются гармонически и имеют период $T$.
  2. 2
    Энергия магнитного поля катушки определяется выражением $W_{\text{м}} = \dfrac{LI^2}{2}$. Она не может быть отрицательной и достигает максимума при максимальном токе, поэтому соответствует графику А.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1210ФИПИ 6B2A9E№ 15ПовышеннаяГеометрическая оптика

Изображение точечного источника линзой

Какая из точек является изображением точечного источника $S$, создаваемым тонкой собирающей линзой с фокусным расстоянием $F$ (см. рисунок)?

  1. 1
    Источник $S$ расположен справа от собирающей линзы на расстоянии, большем двойного фокусного расстояния.$$d_o > 2F$$
  2. 2
    Для собирающей линзы действительное изображение такого источника образуется по другую сторону линзы между $F$ и $2F$ и является перевёрнутым относительно источника.$$F < d_i < 2F$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1211ФИПИ 6D59F8№ 15ПовышеннаяГеометрическая оптика

Изображение точечного источника линзой

Какая из точек является изображением точечного источника света $S$ в собирающей тонкой линзе с фокусным расстоянием $F$?

  1. 1
    Источник $S$ расположен справа от собирающей линзы между фокусом $F$ и точкой $2F$.
  2. 2
    Для собирающей линзы предмет, находящийся между $F$ и $2F$, даёт действительное изображение за $2F$ по другую сторону линзы.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1212ФИПИ 6F61BB№ 15ПовышеннаяЭлектрический ток и цепи

Изменение сопротивления и тока

На рисунке представлена схема цепи для исследования различных проводников. Внутренним сопротивлением источника можно пренебречь. Сначала между клеммами A и B включили отрезок медного провода. Затем…

  1. 1
    Размеры проводника не изменились, а его удельное сопротивление увеличилось. Поэтому сопротивление проводника и всей цепи увеличилось.$$R = \rho \dfrac{l}{S}$$
  2. 2
    Внутренним сопротивлением источника можно пренебречь, поэтому напряжение в цепи постоянно. По закону Ома увеличение сопротивления приводит к уменьшению силы тока.$$I = \dfrac{U}{R}$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
1213ФИПИ 702A57№ 15ПовышеннаяЭлектрический ток и цепи

Изменение тока и сопротивления провода

Участок цепи, состоящий из отрезка провода с большим удельным сопротивлением, подключён к клеммам источника постоянного напряжения. Отрезок провода заменили другим проводом такой же длины и из того…

  1. 1
    Сопротивление провода определяется формулой, где $S$ — площадь поперечного сечения.$$R = \rho \dfrac{l}{S}$$
  2. 2
    При увеличении диаметра провода вдвое его площадь поперечного сечения увеличивается в четыре раза.$$S_2 = 4S_1$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1214ФИПИ 70F97F№ 15ПовышеннаяМагнитное поле и индукция

Направление силы Лоренца

Протон $p$ влетел в зазор между полюсами электромагнита со скоростью $\vec{v}$, направленной влево. Вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен вертикально вниз. Куда направлена относительно…

  1. 1
    Протон имеет положительный заряд, поэтому направление силы совпадает с направлением векторного произведения скорости на магнитную индукцию.$$\vec{F} = q[\vec{v} \times \vec{B}],\quad q>0$$
  2. 2
    По правилу левой руки или правилу векторного произведения при движении протона влево и магнитном поле, направленном вниз, сила Лоренца направлена из плоскости рисунка к наблюдателю.
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
1215ФИПИ 711C0E№ 15ПовышеннаяМагнитное поле и индукция

Изменение орбиты заряженной частицы

Частица массой $m$, несущая заряд $q$, движется в однородном магнитном поле с индукцией $B$ по окружности радиусом $R$ со скоростью $v$. Что произойдёт с радиусом орбиты и периодом обращения…

  1. 1
    Радиус движения частицы в однородном магнитном поле определяется выражением:$$R = \dfrac{mv}{|q|B}$$
  2. 2
    При неизменных массе, скорости и магнитной индукции увеличение заряда приводит к уменьшению радиуса орбиты.

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1216ФИПИ 7133D6№ 15ПовышеннаяКолебания и волны

Графики колебательного контура

Конденсатор колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения. В момент $t=0$ переключатель $К$ переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б представляют…

  1. 1
    После подключения конденсатора к катушке в контуре возникают свободные электромагнитные колебания. Сила тока изменяется по гармоническому закону и может быть положительной или отрицательной.$$I(t)=I_{\max}\sin(\omega t)$$
  2. 2
    График А проходит через нулевое значение и принимает как положительные, так и отрицательные значения, поэтому он может изображать силу тока в контуре.$$А\rightarrow 2$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1217ФИПИ 73643D№ 15ПовышеннаяКолебания и волны

Колебания в контуре

Конденсатор идеального колебательного контура длительное время подключён к источнику постоянного напряжения. В момент $t = 0$ переключатель $K$ переводят из положения 1 в положение 2. Графики А и Б…

  1. 1
    До переключения конденсатор заряжен, а ток в контуре отсутствует. Поэтому в момент $t = 0$ энергия магнитного поля катушки равна нулю, а энергия электрического поля конденсатора максимальна.$$W_\text{э} = \dfrac{q^2}{2C}$$
  2. 2
    График А начинается с максимального положительного значения и остаётся неотрицательным. Следовательно, он может представлять энергию электрического поля конденсатора.$$W_\text{э} \geq 0$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
1218ФИПИ 78C864№ 15ПовышеннаяМагнитное поле и индукция

Сила Лоренца для частиц

Две частицы с зарядами $q$ и $3q$ влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции с одинаковыми скоростями. Определите отношение $\dfrac{F_2}{F_1}$ модулей сил…

  1. 1
    Модуль силы Лоренца определяется формулой $F = |q|vB\sin\alpha$. Так как частицы влетают перпендикулярно магнитному полю, $\sin\alpha = 1$.$$F = |q|vB$$
  2. 2
    Скорости частиц и магнитная индукция одинаковы, поэтому отношение сил равно отношению модулей зарядов.$$\dfrac{F_2}{F_1} = \dfrac{3qvB}{qvB} = 3$$
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
1219ФИПИ 7AE5D6№ 15ПовышеннаяЭлектрический ток и цепи

Переключение резисторов в цепи

На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник постоянного напряжения с ЭДС $\mathcal{E}$ и три резистора $R_1$, $R_2$ и $R_3$. Как изменятся сила тока в цепи и суммарная тепловая…

  1. 1
    В положении 1 резисторы $R_1$ и $R_2$ соединены последовательно, поэтому сопротивление внешней цепи равно $R_1 + R_2$.$$R_{\text{внеш},1}=R_1+R_2$$
  2. 2
    В положении 2 резистор $R_1$ отключён, и во внешней цепи остаётся резистор $R_2$.$$R_{\text{внеш},2}=R_2<R_1+R_2$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
1220ФИПИ 7CC600№ 15ПовышеннаяМагнитное поле и индукция

Движение частиц в магнитном поле

Протоны в однородном магнитном поле между полюсами магнита движутся по окружностям радиусом $R$ под действием силы Лоренца. После замены магнита по окружностям тем же радиусом между полюсами стали…

  1. 1
    При одинаковой кинетической энергии скорость частицы определяется массой: $E_k = \dfrac{mv^2}{2}$. Так как масса $\alpha$-частицы в четыре раза больше массы протона, её скорость в два раза меньше.$$v_\alpha = \sqrt{\dfrac{m_p}{m_\alpha}}v_p = \sqrt{\dfrac{1}{4}}v_p = \dfrac{v_p}{2}$$
  2. 2
    Радиус движения частицы в магнитном поле равен $R = \dfrac{mv}{|q|B}$. Для $\alpha$-частицы $m_\alpha = 4m_p$, $q_\alpha = 2e$, $v_\alpha = \dfrac{v_p}{2}$.$$\dfrac{m_\alpha v_\alpha}{q_\alpha} = \dfrac{4m_p \cdot v_p/2}{2e} = \dfrac{m_pv_p}{e}$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе