ЗНО физика 2009 с ответами

№ і зміст завдання

Правильна відповідь

1. Рух тіла описано рівнянням х = 4 - Зt + 2t² , де всі величини виражено в одиницях SI. Визначте проекцію швидкості тіла на вісь ОХ через 2 секунди після початку руху.

Б

2. За поданим графіком залежності координати тіла від часу визначте можливий графік залежності проекції швидкості цього тіла від часу.

A

3. Вантаж масою 5,19 кг підвішено до невагомих стержнів (див. рисунок). З'єднання у точках А, В, С є шарнірними. Довжина стержня АВ становить 70 см, довжина стержня ВС -35 см. Визначте силу, що стискає стержень АВ. Уважайте, що g = 10 м/с² , корінь квадратний з 3 дорівнює 1,73.

A 20 Н Б 30 H В 50 H Г 60 H

Г

4. Брусок тягнуть угору похилою площиною. Рух бруска є рівномірним. Визначте ККД цієї похилої площини, якщо її довжина дорівнює 0,5 м, а висота — 0,2 м. Результати зважування бруска подано на фото, розміщеному праворуч. Уважайте, що g - 10 м/с² .

A 85% Б 80% В 75% Г 50%

Б

5. Пластилінова кулька вільно падає на підлогу без початкової швидкості. Укажіть графік, що відображає залежність потенціальної енергії цієї кульки від часу.

В

6. Повітряну кулю об'ємом 200 м³ наповнено теплим повітрям. Куля з підвішеним до неї вантажем плаває на невеликій висоті над землею, де густина зовнішнього повітря дорівнює 1,3 кг/м³ . Загальна маса оболонки кулі та вантажу, що підвішений до кулі, становить 100 кг. Визначте густину повітря всередині кулі.

Б

7. Визначте, під час якого із зазначених процесів з певною масою газу концентрація молекул газу не змінюється.

A Ізохорний процес
Б Ізотермічний процес
В Адіабатний процес
Г Ізобарний процес

A

8. Початковий об'єм газу становить 60 л. Визначте, яким стане об'єм цієї маси газу, якщо абсолютна температура підвищиться від 300 К до 450 К, а тиск зменшиться в 2 рази.

Г

9. Температура нагрівника ідеальної теплової машини дорівнює 527 ⁰ С, а температура холодильника становить 7 ⁰ С. Визначте, яку кількість теплоти має передати нагрівник робочому тілу, щоб машина виконала корисну роботу, що дорівнює 5,2 кДж.

Г

10. Відносна вологість повітря в закритому балоні дорівнювала 60% за температури 30 ⁰ С. Визначте відносну вологість повітря в балоні після охолодження повітря до 11 ⁰ С.

Г

11. Уважаючи електричне поле у проміжку між контактами батареї гальванічних елементів «Крона» однорідним, визначте модуль напруженості цього поля. ЕРС батареї дорівнює 9 В. Відстань між контактами становить 6 мм.

В

12. Два конденсатори ємністю 10 мкФ і 20 мкФ були з'єднані у батарею за схемою, зображеною на рисунку 1. Потім ці самі конденсатори з'єднали за схемою, зображеною на рисунку 2. Визначте, як змінилася ємність, батареї конденсаторів у результаті такої зміни їхнього з'єднання.

A збільшилася у 4,5 раза Б збільшилася у 4 рази В зменшилася у 4 рази Г зменшилася у 4,5 раза

A

13. Два однакових конденсатори заряджені до напруги 200 В. Один із них розрядили за допомогою резистора. У результаті протікання розрядного струму резистор нагрівся на 5 ⁰ С. Інший конденсатор розряджають через два такі самі резистори, з'єднані паралельно. На скільки градусів нагріються резистори у другому випадку? Уважайте, що вся енергія електричного поля конденсатора перетворюється на внутрішню енергію резисторів.

Г

14. Ділянка електричного кола складається з трьох однакових резисторів та вимикача (див. рисунок). Коли вимикач розімкнено, опір ділянки дорівнює 6 Ом. Визначте, яким буде опір ділянки електричного кола після замикання вимикача.

A 3 Ом Б 4,5 Ом В 6 Ом Г 9 Ом

Б

15. Досліджуючи вольт-амперну характеристику суцільного шматка матеріалу, отримали зображений на рисунку результат. Визначте, який це міг бути матеріал.

A Алюміній Б Залізо В Слюда Г Кремній

Г

16. Електрична лампа ліхтаря з вольфрамовою ниткою розжарення, що живиться від акумулятора напругою 12 В, має потужність 24 Вт. Обчисліть кількість електронів, які проходять через нитку розжарення лампи щосекунди. Елементарний електричний заряд дорівнює 1,6 • 10 ^-19 Кл.

Б

17. Мідний провідник, маса якого дорівнює 2 г, довжина - 10 см, уміщений горизонтально в однорідне магнітне поле з індукцією 20 мТл. Вектор магнітної індукції горизонтальний і перпендикулярний до провідника. Визначте силу струму, яка повинна бути у провіднику, щоб він "завис" у магнітному полі. Уважайте, що g - 10 м/с² .

Б

18. У повітрі поширюється звукова хвиля з частотою 1,7 кГц. Визначте довжину хвилі, якщо швидкість звуку в повітрі дорівнює 340 м/с.

Б

19. Посудина з водою, у дні якої є невеликий отвір, здійснює вертикальні коливання на пружині. Початковий період коливань дорівнює 4 с. Вода потроху витікає. Визначте, яким буде період коливань, коли маса посудини з водою зменшиться в 4 рази.

Г

20. Частота вільних коливань у коливальному контурі з ідеальних конденсатора та котушки дорівнює 2 кГц. Ті самі конденсатор і котушку з'єднали послідовно та підключили до джерела змінного струму. Визначте, як змінюватиметься амплітудне значення сили струму I_m в колі, якщо частоту змінного струму повільно збільшувати від 1 до 3 кГц. Амплітуда напруги є сталою.

A I_m весь час зростатиме
Б I_m весь час зменшуватиметься
В I_m зростатиме, а потім зменшуватиметься
Г I_m зменшуватиметься, а потім зростатиме

В

21. Індуктивність котушки коливального контура дорівнює 20 мГн. Визначте ємність конденсатора, якщо максимальна напруга на ньому становить 80 В, а максимальна сила струму в котушці дорівнює 2 А. Коливання в контурі вважайте незатухаючими.

В

22. Увечері від хлопчика, що знаходиться неподалік ліхтарного стовпа, на землі утворилася тінь. Якщо хлопчик відійде на 1 м від ліхтарного стовпа, тінь хлопчика стане довшою на 50 см. Визначте висоту ліхтаря над землею, якщо зріст хлопчика дорівнює 1,5 м. Ліхтар закріплено на верхівці стовпа.

Г

23. Тіло отримало внаслідок теплопровідності кількість теплоти Q і внаслідок випромінювання втратило енергію 2Q/3. Визначте, як змінилася маса спокою тіла. Швидкість світла у вакуумі дорівнює с.

A зменшилася на Q/3c²
Б зменшилася на 5Q/3c²
В збільшилася на Q/3c²
Г збільшилася на 5Q/3c²

В

24. Речовину по черзі опромінюють пучками різних частинок, що мають невелику кінетичну енергію. Визначте, які з цих частинок можуть бути захоплені ядрами атомів.

Г

25. Унаслідок ядерної реакції між ядрами Дейтерію ( ² ₁ Н) і Молібдену ( ⁹⁸ ₄₂ Мо) утворилося ядро Технецію (⁹⁹ ₄₃ Тс). Укажіть, яка ще частинка утворилася в результаті цієї реакції.

Г

26. Установіть відповідність між процесами та формулами, що їх описують.

1-Б, 2-А, 3-В, 4-Д

1-Г, 2-Б, 3-А, 4-Д

28. Установіть відповідність між указаними діями і результатами (можливими змінами опору провідника).

1-Г, 2-Б, 3-В, 4-А

29. У мішку з піском масою 1 кг, що висить на легкому підвісі завдовжки 10 м, застряє куля масою 10 г, яка летіла горизонтально зі швидкістю 1010 м/с. Визначте кут, на який відхилиться підвіс від вертикалі. Уважайте, що g= 10 м/с² . Відповідь запишіть у градусах.

60⁰

30. Визначте кількість теплоти, яку отримав ідеальний газ під час процесу, зображеного на графіку. Урахуйте, що внутрішня енергія ідеального газу залежить тільки від його температури. Відповідь запишіть у джоулях.

200 Дж

31. Електричне коло складається з гальванічного елемента (1) з внутрішнім опором 0,5 Ом, магазину резисторів (2), реостата (3) та амперметра (4). Проведено два досліди (див. фотографії). Визначте кількість теплоти, що виділялася за 1 хв у обмотці реостата під час досліду 1. Опір реостата в обох дослідах однаковий. Результат запишіть у джоулях.

Довідка: магазин резисторів являє собою чотири послідовно з'єднані дротяні спіралі, опори яких дорівнюють 1 Ом, 2 Ом, 2 Ом, 5 Ом. Кожна спіраль може вмикатися в електричне коло чи вимикатися з нього шляхом видалення чи встановлення спеціальної металевої перемички. Коли всі перемички вставлені, загальний опір магазину можна вважати рівним нулю, коли всі видалені — рівним 10 Ом.

15 Дж

32. Під час роботи електродвигуна постійного струму сила струму в обмотці його ротора дорівнює 1 А. Якщо зупинити обертання ротора, сила струму в його обмотці збільшиться до 10 А. Визначте частку електричної енергії, що витрачається на нагрівання обмотки ротора під час його обертання. Напругу в мережі, від якої живиться електродвигун, уважайте сталою.

0,1

33. У електричному колі, зображеному на рисунку, внутрішній опір джерела струму дорівнює 1 Ом, повний опір реостата дорівнює 6 Ом, активний опір котушки дорівнює 2 Ом. Спочатку ковзний контакт реостата знаходився в крайньому лівому положенні, а ключ — у положенні 1. Коли ключ перевели в положення 2, у конденсаторі та котушці виникли вільні електромагнітні коливання. Визначте, у скільки разів збільшиться початкова амплітуда коливань, якщо установити опір реостата рівним 3 Ом та повторити дослід.

1,5

34. На рисунку показано пучок монохроматичного світла, що проходить через дифракційну ґратку Д, яка має 1250 штрихів на один міліметр. Визначте довжину хвилі світла. Уважайте, що корінь квадратний з двух дорівнює 1,41. Відповідь запишіть у нанометрах.

564 нм

35. Монохроматичне світло падає на поверхні двох різних металів. Для першого з них робота виходу електронів дорівнює 1,1 еВ, а для другого вона дорівнює 2,9 еВ. Визначте максимальну швидкість фотоелектронів, що вилітають із другого металу, якщо для першого металу ця швидкість дорівнює 1000 км/с. Уважайте, що маса електрона дорівнює 9 • 10 ^{-31 кг, 1 еВ = 1,6 • 10 -19} Дж. Відповідь запишіть у кілометрах за секунду.

600 км/с