Офіційні завдання НМТ 2024 року з фізики — 20 завдань, 60 хв, максимум 32 балів. Відповідь до кожного завдання — під кнопкою «Відповідь». Перше завдання: «Два човни пливуть озером у напрямках, перпендикулярних один до одного, зі швидкостями руху…»
Два човни пливуть озером у напрямках, перпендикулярних один до одного, зі швидкостями руху 3 м/с і 4 м/с відповідно. Обчисліть швидкість руху першого човна відносно другого.
А. 1 м/с
Б. 5 м/с
В. 7 м/с
Г. 12 м/с
Відповідь
Правильна відповідь: Б — 5 м/с
Завдання 2
Який із простих механізмів не дає виграшу в силі, а лише змінює її напрямок?
А. нерівноплечий важіль
Б. похила площина
В. рухомий блок
Г. нерухомий блок
Відповідь
Правильна відповідь: Г — нерухомий блок
Завдання 3
Дві кулі масами $m_1 = m$, $m_2 = 2m$, рухаючись назустріч одна одній, зазнають пружного центрального удару. Укажіть рядок, у якому наведено обидва правильні співвідношення між модулями сил взаємодії куль $F_1$ і $F_2$ та модулями їхніх прискорень $a_1$ і $a_2$, набутих після удару.
А. $F_1 = F_2,\ a_2 = 2a_1$
Б. $F_1 = F_2,\ a_1 = 2a_2$
В. $F_1 = 2F_2,\ a_1 = 2a_2$
Г. $F_2 = 2F_1,\ a_2 = 2a_1$
Відповідь
Правильна відповідь: Б — $F_1 = F_2,\ a_1 = 2a_2$
Завдання 4
Укажіть із-поміж наведених назву процесу, під час якого внутрішня енергія речовини зменшується.
А. нагрівання
Б. плавлення
В. кристалізація
Г. пароутворення
Відповідь
Правильна відповідь: В — кристалізація
Завдання 5
На рисунку зображено графік залежності абсолютної температури $T$ тіла масою 2 кг від отриманої ним кількості теплоти $Q$. Визначте питому теплоємність речовини, із якої складається тіло.
А. 210 Дж/(кг·К)
Б. 250 Дж/(кг·К)
В. 320 Дж/(кг·К)
Г. 420 Дж/(кг·К)
Відповідь
Правильна відповідь: Б — 250 Дж/(кг·К)
Завдання 6
Три однакові невеликі заряджені кульки розміщено на одній прямій. Заряди кульок однакові за абсолютною величиною, знаки зарядів позначено на рисунку. Укажіть у площині рисунка напрямок рівнодійної кулонівських сил, що діють на кульку 1.
А. угору
Б. ліворуч
В. праворуч
Г. униз
Відповідь
Правильна відповідь: Б — ліворуч
Завдання 7
Виконуючи лабораторну роботу з визначення опору лампи розжарювання, учні зобразили кілька електричних схем. Укажіть схему електричного кола, складання якого може призвести до псування амперметра.
А.
Б.
В.
Г.
Відповідь
Правильна відповідь: Г —
Завдання 8
Дротяну рамку $ABCD$ зі струмом поміщено в однорідне магнітне поле постійного магніту. Площина рамки паралельна лініям магнітної індукції $\vec{B}$ (див. рисунок). На які обидві сторони рамки магнітне поле НЕ діє?
А. $AB$, $CD$
Б. $AB$, $BC$
В. $BC$, $AD$
Г. $AD$, $CD$
Відповідь
Правильна відповідь: В — $BC$, $AD$
Завдання 9
Тягарець масою 50 г здійснює вільні коливання на пружині жорсткістю 20 Н/м. У початковий момент часу відхилення від положення рівноваги є максимальним і дорівнює 3 см. Укажіть рівняння, яким описано рух маятника. Усі значення величин у рівняннях виражено в одиницях SI.
А. $x = 3\cos 20\pi t$
Б. $x = 0{,}03\sin 20t$
В. $x = 0{,}03\cos 20t$
Г. $x = 3\sin 20t$
Відповідь
Правильна відповідь: В — $x = 0{,}03\cos 20t$
Завдання 10
У коливальному контурі радіоприймача конденсатор електроємністю $C_1$ замінили на конденсатор електроємністю $C_2$. Як змінився внаслідок цього період вільних електромагнітних коливань у контурі, якщо довжина хвилі, що на неї резонує коливальний контур, змінилася з 6 на 18 м?
А. зменшився в 3 рази
Б. зменшився в $\sqrt{3}$ раз
В. збільшився в 3 рази
Г. не змінився
Відповідь
Правильна відповідь: В — збільшився в 3 рази
Завдання 11
Дозиметр, чутливий до α-, β- й γ-променів, помістили в щільний металевий футляр, товщина стінок якого – кілька міліметрів. Як це вплине на роботу дозиметра?
А. припиниться реєстрація всіх трьох видів радіоактивного випромінювання
Б. триватиме реєстрація лише γ-променів
В. триватиме реєстрація α- та β-променів
Г. триватиме реєстрація всіх трьох видів радіоактивного випромінювання
Відповідь
Правильна відповідь: Б — триватиме реєстрація лише γ-променів
Завдання 12
У контейнері міститься $4{,}8 \cdot 10^{20}$ атомів радіоактивного ізотопу з періодом піврозпаду 6 год. Визначте, скільки атомів цього ізотопу залишиться через земну добу.
А. $1{,}2 \cdot 10^{20}$
Б. $8 \cdot 10^{19}$
В. $3 \cdot 10^{19}$
Г. $4{,}5 \cdot 10^{20}$
Відповідь
Правильна відповідь: В — $3 \cdot 10^{19}$
Завдання 13
Узгодьте стан речовини (1–4) з її властивостями (А – Д).
Стан речовини
рідина
насичена пара
розріджений газ
кристалічне тверде тіло
Властивість
А. внутрішня енергія речовини не залежить від температури
Б. речовина зберігає свій об'єм, не зберігає форму
В. тиск речовини не збільшується під час ізотермічного стиснення
Г. потенціальною енергією взаємодії молекул речовини можна знехтувати
Д. речовині може бути властива анізотропія
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — Б, 2 — В, 3 — Г, 4 — Д
Завдання 14
На рисунку зображено хід променів під час падіння світла на межу двох прозорих середовищ. Поєднайте кут (1–4), що характеризує явище відбивання або заломлення світла, і відповідне його числове значення (А – Д).
Кут
кут падіння
кут заломлення
кут відхилення заломленого променя від початкового напрямку
кут між променем, що падає, і відбитим
Значення
А. 15°
Б. 30°
В. 45°
Г. 60°
Д. 90°
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — В, 2 — А, 3 — Б, 4 — Д
Завдання 15
Пасажир перебуває в потязі, що рухається зі швидкістю 36 км/год. Зустрічний потяг із 12 вагонів довжиною 24 м кожний проїхав повз пасажира за 9 секунд. Визначте швидкість зустрічного потяга відносно землі. Відповідь запишіть у метрах за секунду (м/с).
Відповідь
Правильна відповідь: 22 м/с
Завдання 16
Тягарець висить на пружині жорсткістю 200 Н/м. Визначте масу тягарця, якщо під його дією пружина розтягнулася на 1,5 см. Уважайте, що прискорення вільного падіння дорівнює 10 м/с². Відповідь запишіть у кілограмах (кг).
Відповідь
Правильна відповідь: 0,3 кг
Завдання 17
Вертикально розташований дріт радіусом 0,5 мм опустили в мильний розчин і повільно підняли. Визначте масу краплі, що відривається після цього від дроту. Уважайте, що поверхневий натяг мильного розчину дорівнює 0,04 Н/м, прискорення вільного падіння становить 10 м/с², $\pi = 3{,}14$. Відповідь запишіть у міліграмах (мг).
Відповідь
Правильна відповідь: 12,56 мг
Завдання 18
В однорідне магнітне поле з індукцією 5 мТл вміщено прямий тонкий дріт довжиною 40 см. Вектор магнітної індукції утворює з віссю дроту кут 30°. Визначте силу струму, яка має бути в дроті, щоб на нього з боку магнітного поля подіяла сила 0,02 Н. Відповідь запишіть в амперах (А).
Відповідь
Правильна відповідь: 20 А
Завдання 19
Конденсатору електроємністю 0,01 мкФ, який є складником коливального контуру, надали заряд $4 \cdot 10^{-4}$ Кл. У цьому контурі відбуваються електромагнітні коливання, що згасають. Яка кількість теплоти виділиться в контурі до моменту часу, коли коливання повністю згаснуть? Уважайте, що контур не випромінює електромагнітні хвилі. Відповідь запишіть у джоулях (Дж).
Відповідь
Правильна відповідь: 8 Дж
Завдання 20
Червона межа фотоефекту (найменша частота випромінювання, яке ще може спричинити фотоефект) для деякого матеріалу становить $10^{15}$ Гц. На поверхню матеріалу спочатку падає ультрафіолетове випромінювання із частотою $1{,}2 \cdot 10^{15}$ Гц, а потім – випромінювання із частотою $1{,}5 \cdot 10^{15}$ Гц. У скільки разів збільшиться максимальна кінетична енергія фотоелектронів унаслідок зміни частоти випромінювання?
