Офіційні завдання ЗНО 2012 року з фізики — 36 завдань, 180 хв, максимум 54 балів. Відповідь до кожного завдання — під кнопкою «Відповідь». Перше завдання: «Шкала секундоміра розрахована на 60 с; оцифровані позначки йдуть через кожні 5 с…»
Шкала секундоміра розрахована на 60 с; оцифровані позначки йдуть через кожні 5 с (…55, 60, 5, 10, 15…), а між сусідніми оцифрованими позначками – 25 дрібних поділок. Визначте ціну поділки шкали.
А. 0,1 с на поділку
Б. 0,2 с на поділку
В. 1 с на поділку
Г. 5 с на поділку
Відповідь
Правильна відповідь: Б — 0,2 с на поділку
Завдання 2
Яка з характеристик руху обов'язково лишається незмінною під час переходу від однієї інерціальної системи відліку до іншої?
А. швидкість
Б. прискорення
В. напрям руху
Г. переміщення
Відповідь
Правильна відповідь: Б — прискорення
Завдання 3
Маленький камінець, який кинули зі швидкістю $v_0$ під кутом $\alpha$ до горизонту, летить над дзеркальною поверхнею озера. Визначте швидкість руху камінця відносно його зображення у водному дзеркалі, коли камінець перебуває в найвищій точці своєї траєкторії.
А. $v_0$
Б. $v_0\sin\alpha$
В. $v_0\cos\alpha$
Г. 0
Відповідь
Правильна відповідь: Г — 0
Завдання 4
Пластилінова кулька вільно падає на підлогу без початкової швидкості. Який графік відображає залежність потенціальної енергії $E_\text{п}$ цієї кульки від часу $t$?
А.
Б.
В.
Г.
Відповідь
Правильна відповідь: Б —
Завдання 5
Брусок, навантажений тягарцями, рівномірно тягли по горизонтальній рейці динамометром – він показував 1 Н. Потім цей брусок разом із тягарцями зважили на тому самому динамометрі – він показав 4 Н. Визначте за результатами вимірювань коефіцієнт тертя між бруском і рейкою.
А. 0,04
Б. 0,025
В. 0,4
Г. 0,25
Відповідь
Правильна відповідь: Г — 0,25
Завдання 6
Визначте, у скільки разів збільшується об'єм повітряної бульбашки, яка спливає з глибини 15 м до поверхні озера. Уважайте, що температура стала, атмосферний тиск дорівнює 100 кПа, $g = 10$ м/с², густина води становить 1000 кг/м³. Поверхневим натягом знехтуйте.
А. в 1,5 раза
Б. у 2 рази
В. у 2,5 раза
Г. у 5 разів
Відповідь
Правильна відповідь: В — у 2,5 раза
Завдання 7
Унаслідок підвищення абсолютної температури газу в закритому балоні в 3 рази кожна друга молекула розпалася на 2 атоми. Визначте, у скільки разів збільшився тиск газу.
А. в 1,5 раза
Б. у 3 рази
В. у 4,5 раза
Г. у 6 разів
Відповідь
Правильна відповідь: В — у 4,5 раза
Завдання 8
На рисунку в системі координат $p, T$ зображено замкнутий цикл 12341, здійснений газом сталої маси ($p$ – тиск, $T$ – температура). Укажіть, який вигляд має графік цього циклу в системі координат $V, T$ ($V$ – об'єм, $T$ – температура).
А.
Б.
В.
Г.
Відповідь
Правильна відповідь: А —
Завдання 9
Укажіть правильне твердження щодо адіабатного розширення ідеального газу.
А. газ не виконує роботи, його внутрішня енергія збільшується
Б. газ не отримує тепла, його внутрішня енергія зменшується
В. газ отримує тепло, його внутрішня енергія збільшується
Г. газ отримує тепло та виконує роботу
Відповідь
Правильна відповідь: Б — газ не отримує тепла, його внутрішня енергія зменшується
Завдання 10
Визначте, яку роботу виконує розріджений азот масою 56 г під час ізобарного нагрівання на 50 К. Молярна маса азоту становить 28 г/моль, а універсальна газова стала дорівнює 8,3 Дж/(моль·К).
А. 208 Дж
Б. 332 Дж
В. 830 Дж
Г. 3320 Дж
Відповідь
Правильна відповідь: В — 830 Дж
Завдання 11
На скільки зміниться внутрішня енергія льоду масою 3 кг у процесі його танення за нормальних умов (тиск $p_0$ дорівнює 101 кПа, температура $T$ становить 273 К); питома теплота плавлення льоду дорівнює $3{,}3 \cdot 10^5$ Дж/кг.
А. зменшиться на $9{,}9 \cdot 10^5$ Дж
Б. зменшиться на $3{,}3 \cdot 10^5$ Дж
В. збільшиться на $9{,}9 \cdot 10^5$ Дж
Г. збільшиться на $3{,}3 \cdot 10^5$ Дж
Відповідь
Правильна відповідь: В — збільшиться на $9{,}9 \cdot 10^5$ Дж
Завдання 12
Плоский повітряний конденсатор підключено до акумулятора. Як потрібно змінити відстань між пластинами конденсатора, щоб напруженість електричного поля всередині нього зменшилася вдвічі?
А. зменшити в 4 рази
Б. зменшити у 2 рази
В. збільшити у 2 рази
Г. збільшити в 4 рази
Відповідь
Правильна відповідь: В — збільшити у 2 рази
Завдання 13
Порівняйте потенціали точок в однорідному електричному полі, зображеному на рисунку.
А. $\varphi_A = \varphi_C,\ \varphi_B = \varphi_D$
Б. $\varphi_A = \varphi_C,\ \varphi_B < \varphi_D$
В. $\varphi_A > \varphi_C,\ \varphi_B = \varphi_D$
Г. $\varphi_A < \varphi_C,\ \varphi_B = \varphi_D$
Відповідь
Правильна відповідь: В — $\varphi_A > \varphi_C,\ \varphi_B = \varphi_D$
Завдання 14
Електричні лампи, на яких написано «220 В, 60 Вт» і «220 В, 120 Вт», з'єднали послідовно та підключили до мережі з напругою 220 В. Визначте загальну потужність струму в лампах. Залежність електричного опору від температури нитки розжарювання не враховуйте.
А. 40 Вт
Б. 90 Вт
В. 120 Вт
Г. 180 Вт
Відповідь
Правильна відповідь: А — 40 Вт
Завдання 15
Укажіть, яке явище є термоелектронною емісією.
А. йонізація нейтральних атомів під час зіткнення з електронами
Б. вибивання електронів з катоду під час бомбардування його позитивними йонами
В. випромінювання електронів катодом під час його нагрівання
Г. збільшення енергії вільних електронів під впливом електричного поля
Відповідь
Правильна відповідь: В — випромінювання електронів катодом під час його нагрівання
Завдання 16
Як зміниться маса речовини, що виділяється на електроді, якщо силу струму в електроліті збільшити в 3 рази, а час електролізу зменшити в 6 разів?
А. збільшиться у 18 разів
Б. зменшиться у 18 разів
В. збільшиться у 2 рази
Г. зменшиться у 2 рази
Відповідь
Правильна відповідь: Г — зменшиться у 2 рази
Завдання 17
Укажіть, що лежить в основі принципу дії генератора змінного струму.
А. явище електромагнітної індукції
Б. взаємодія постійних магнітів
В. явище електризації
Г. магнітна дія струму
Відповідь
Правильна відповідь: А — явище електромагнітної індукції
Завдання 18
Під час незатухаючих коливань математичного маятника в момент проходження ним положення рівноваги мінімальною є
А. потенціальна енергія маятника
Б. частота коливань маятника
В. кінетична енергія маятника
Г. вага маятника
Відповідь
Правильна відповідь: А — потенціальна енергія маятника
Завдання 19
Звукова хвиля переходить із повітря у воду. Визначте, як змінюються характеристики хвилі. Швидкість звуку в повітрі дорівнює 340 м/с, а у воді – 1500 м/с.
А. частота не змінюється, довжина хвилі збільшується
Б. частота збільшується, довжина хвилі не змінюється
В. частота зменшується, довжина хвилі збільшується
Г. частота збільшується, довжина хвилі зменшується
Відповідь
Правильна відповідь: А — частота не змінюється, довжина хвилі збільшується
Завдання 20
По поверхні озера зі швидкістю 1 м/с поширюється хвиля, профіль якої має вигляд синусоїди, зображеної на рисунку. Визначте період вертикальних коливань поплавка на поверхні озера.
А. 0,2 с
Б. 0,4 с
В. 0,8 с
Г. 1,2 с
Відповідь
Правильна відповідь: В — 0,8 с
Завдання 21
Відомо, що трансформатор під навантаженням гуде. Причиною виникнення звуку є
А. коливання повітря під дією змінного магнітного поля
Б. коливання пластинок осердя під час перемагнічування
В. зміна довжини дроту під час нагрівання
Г. розширення повітря під час нагрівання
Відповідь
Правильна відповідь: Б — коливання пластинок осердя під час перемагнічування
Завдання 22
Частота вільних електромагнітних коливань у контурі дорівнює 1 кГц. Визначте, скільки разів щосекунди сила струму в котушці індуктивності дорівнює нулю.
А. 500
Б. 1000
В. 2000
Г. 4000
Відповідь
Правильна відповідь: В — 2000
Завдання 23
Визначте довжину хвилі, на яку настроєний радіоприймач, якщо ємність конденсатора його коливального контуру дорівнює 50 пФ, а індуктивність становить 2 мкГн. Уважайте, що $\pi = 3$; швидкість світла у вакуумі дорівнює $3 \cdot 10^8$ м/с.
А. 6 м
Б. 9 м
В. 18 м
Г. 30 м
Відповідь
Правильна відповідь: В — 18 м
Завдання 24
Вузький паралельний пучок світла падає на поверхню плоскопаралельної скляної пластинки, яка розташована в повітрі. На якому рисунку неправильно зображено можливе подальше поширення світла?
А.
Б.
В.
Г.
Відповідь
Правильна відповідь: Г —
Завдання 25
Створена Бором модель атома пояснює
А. природу рентгенівського випромінювання
Б. походження лінійчастих спектрів
В. явище радіоактивності
Г. існування ізотопів
Відповідь
Правильна відповідь: Б — походження лінійчастих спектрів
Завдання 26
Визначте, на скільки змінюється електричний заряд ядра внаслідок α-розпаду ($e$ – елементарний електричний заряд).
А. збільшується на $4e$
Б. збільшується на $2e$
В. зменшується на $2e$
Г. зменшується на $4e$
Відповідь
Правильна відповідь: В — зменшується на $2e$
Завдання 27
Установіть відповідність між явищем та причиною, що його зумовлює.
Явище
капілярні явища
виникнення архімедової сили
виникнення сили пружності
невагомість
Причина
А. деформація тіла
Б. залежність тиску рідини від глибини
В. однакові прискорення всіх тіл під час вільного падіння
Г. сили поверхневого натягу
Д. залежність сили тяжіння від мас тіл
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — Г, 2 — Б, 3 — А, 4 — В
Завдання 28
Установіть відповідність між властивостями речовини та її станом.
Властивість
речовина зберігає об'єм, але не зберігає форму
тиск речовини за сталої температури обернено пропорційний об'єму
речовина є анізотропною
під час стискання за сталої температури тиск речовини не змінюється
Стан речовини
А. полікристал
Б. насичена пара
В. монокристал
Г. розріджений газ
Д. рідина
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — Д, 2 — Г, 3 — В, 4 — Б
Завдання 29
Установіть відповідність між одиницею величини в SI та фізичною ситуацією, що її визначає.
Одиниця
одиниця електричного заряду
одиниця напруженості електричного поля
одиниця потенціалу
одиниця електричного опору
Ситуація
А. потенціальна енергія точкового тіла із зарядом в 1 Кл дорівнює 1 Дж
Б. на електричний заряд в 1 Кл діє електричне поле із силою 1 Н
В. за напруги 1 В на кінцях провідника сила струму в ньому дорівнює 1 А
Г. два точкові заряди по 1 Кл розташовані на відстані 1 м один від одного
Д. заряд проходить через поперечний переріз провідника за 1 с при силі струму в ньому 1 А
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — Д, 2 — Б, 3 — А, 4 — В
Завдання 30
Установіть відповідність між відкриттям (винаходом) та ім'ям його автора.
Відкриття
відкриття явища радіоактивності
відкриття трьох типів радіоактивного випромінювання
створення приладу, за допомогою якого можна спостерігати траєкторію руху зарядженої частинки
створення теорії фотоелектричного ефекту
Автор
А. Рентген В.
Б. Ейнштейн А.
В. Резерфорд Е.
Г. Вільсон Ч.
Д. Беккерель А.
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — Д, 2 — В, 3 — Г, 4 — Б
Завдання 31
По паралельних прямолінійних ділянках двоколійної залізниці назустріч один одному рівномірно рухаються два поїзди. Пасажир сидить біля вікна у вагоні поїзда, який рухається зі швидкістю 63 км/год відносно землі. Визначте час, протягом якого він бачитиме зустрічний поїзд, що проходить повз нього. Довжина зустрічного поїзда становить 300 м, а його швидкість дорівнює 45 км/год відносно землі. Відповідь запишіть у секундах (с).
Відповідь
Правильна відповідь: 10 с
Завдання 32
Щоб відірвати від поверхні рідини тонку горизонтальну дротинку довжиною 8 см і масою 0,48 г, до неї необхідно прикласти силу 12 мН, напрямлену вертикально вгору. Визначте поверхневий натяг рідини, уважаючи, що $g = 10$ м/с². Відповідь запишіть у міліньютонах на метр (мН/м).
Відповідь
Правильна відповідь: 45 мН/м
Завдання 33
Напруга на електричному нагрівачі з опором 20 Ом дорівнює 200 В. За допомогою цього нагрівача воду масою 1 кг нагріли від 20 °C до 100 °C за 200 с. Визначте коефіцієнт корисної дії (ККД) цієї нагрівальної установки. Питома теплоємність води дорівнює 4200 Дж/(кг·К). Відповідь запишіть у відсотках (%).
Відповідь
Правильна відповідь: 84 %
Завдання 34
Усередині камери Вільсона, що перебуває в однорідному магнітному полі, розмістили стрічку з фольги. Частинка рухається перпендикулярно до ліній магнітного поля. Радіус трека частинки після проходження крізь фольгу зменшився у 2 рази. Визначте, яку частину кінетичної енергії втратила частинка під час проходження крізь фольгу. Відповідь запишіть десятковим дробом.
Відповідь
Правильна відповідь: 0,75
Завдання 35
Сонячні промені падають під кутом 50° до горизонту. Визначте, під яким кутом $\alpha$ до горизонту треба розташувати плоске дзеркало, щоб сонячний зайчик освітив дно вузького глибокого вертикального колодязя ($\alpha$ – кут між відбиваючою поверхнею дзеркала та горизонтом). Відповідь запишіть у градусах (°).
Відповідь
Правильна відповідь: 70 °
Завдання 36
Лазер щосекунди випускає $5 \cdot 10^{15}$ фотонів. Довжина хвилі випромінювання дорівнює 450 нм. Визначте потужність випромінювання лазера. Стала Планка дорівнює $6{,}6 \cdot 10^{-34}$ Дж·с, швидкість світла у вакуумі становить $3 \cdot 10^8$ м/с. Відповідь запишіть у міліватах (мВт).
