Офіційні завдання ЗНО 2017 року з фізики — 36 завдань, 180 хв, максимум 56 балів. Відповідь до кожного завдання — під кнопкою «Відповідь». Перше завдання: «Земля рухається навколо Сонця по орбіті, яку можна вважати колом. Радіус орбіти дорівнює 1…»
Земля рухається навколо Сонця по орбіті, яку можна вважати колом. Радіус орбіти дорівнює 1 а.о. (а.о. – астрономічна одиниця). Визначте модуль переміщення Землі за півроку.
А. 1 а.о.
Б. 2 а.о.
В. $\pi$ а.о.
Г. $2\pi$ а.о.
Відповідь
Правильна відповідь: Б — 2 а.о.
Завдання 2
Три мурахи біжать уздовж прямої доріжки: перша біжить зі швидкістю 4 мм/с відносно доріжки; друга – їй назустріч зі швидкістю 5 мм/с відносно доріжки, а третя біжить у тому самому напрямку, що й перша, та наздоганяє її, рухаючись відносно неї зі швидкістю 3 мм/с. З якою швидкістю рухається друга мураха відносно третьої?
А. 7 мм/с
Б. 12 мм/с
В. 9 мм/с
Г. 2 мм/с
Відповідь
Правильна відповідь: Б — 12 мм/с
Завдання 3
На рисунку зображено графік залежності модуля сили пружності $F_\text{пр}$ сталевого дроту від його видовження $x$. Закон Гука виконується на ділянці графіка
А. $AB$
Б. $BC$
В. $CD$
Г. $DE$
Відповідь
Правильна відповідь: А — $AB$
Завдання 4
Яке з наведених рівнянь рухів уздовж осі $Ox$ тіл з однаковими масами відповідає руху тіла з найбільшою кінетичною енергією? Усі значення величин у рівняннях виражено в одиницях SI ($x$ – координата тіла, $t$ – час).
А. $x = 20 - 4t$
Б. $x = 5 - 10t$
В. $x = -10 + 8t$
Г. $x = -8 + 5t$
Відповідь
Правильна відповідь: Б — $x = 5 - 10t$
Завдання 5
Точка опори ділить важіль у співвідношенні 1 : 5 (див. рисунок). Якою є маса вантажу 2, якщо важіль перебуває в рівновазі? Маса вантажу 1 становить 30 кг. Масами блока та важеля, а також тертям у блоці знехтуйте.
А. 12 кг
Б. 75 кг
В. 150 кг
Г. 300 кг
Відповідь
Правильна відповідь: Г — 300 кг
Завдання 6
Як називають процес, для якого зміна внутрішньої енергії ідеального газу дорівнює кількості переданої йому теплоти?
А. ізобарний
Б. ізохорний
В. ізотермічний
Г. адіабатний
Відповідь
Правильна відповідь: Б — ізохорний
Завдання 7
Учень зобразив на рисунках можливі форми поверхні рідини біля стінок скляного, вертикального, чистого зсередини й ззовні капіляра. Визначте, який з рисунків є правильним.
А.
Б.
В.
Г.
Відповідь
Правильна відповідь: В —
Завдання 8
Ідеальний газ незмінної маси переходить зі стану 1 у стан 3 так, як відображено на графіку залежності тиску $p$ від абсолютної температури $T$. Визначте роботу, яку виконав газ, якщо його початковий об'єм дорівнював 0,1 м³.
А. 100 Дж
Б. 150 Дж
В. 200 Дж
Г. 300 Дж
Відповідь
Правильна відповідь: Г — 300 Дж
Завдання 9
Дві мідні кульки однакового радіуса висять на непровідних нитках. Кулька 1 суцільна, кулька 2 порожниста (товщина її стінки дорівнює половині радіуса). Кулька 1 заряджена, кулька 2 – ні. Кульки приводять у дотик. Визначте співвідношення електричних зарядів кульок після дотику.
А. $q_2 = \frac{1}{8}q_1$
Б. $q_2 = \frac{1}{4}q_1$
В. $q_2 = \frac{1}{2}q_1$
Г. $q_2 = q_1$
Відповідь
Правильна відповідь: Г — $q_2 = q_1$
Завдання 10
Який напрямок у точці $C$ має вектор напруженості електростатичного поля двох точкових, однаково заряджених тіл, розташованих на горизонтальній прямій на однакових відстанях від точки $C$ (див. рисунок)? Заряди й точка $C$ знаходяться в площині рисунка.
А. 1
Б. 2
В. 3
Г. 4
Відповідь
Правильна відповідь: Б — 2
Завдання 11
Учень під час лабораторної роботи склав одне за одним декілька електричних кіл (див. схеми на рисунках). У якому з них вольтметр показує нуль? Прилади та провідники вважайте ідеальними.
А.
Б.
В.
Г.
Відповідь
Правильна відповідь: А —
Завдання 12
Укажіть середовище, у якому підвищення температури зумовлює зменшення сили струму. Напругу джерела струму вважайте незмінною.
А. розчин електроліту
Б. напівпровідник
В. метал
Г. газ
Відповідь
Правильна відповідь: В — метал
Завдання 13
Дротяна прямокутна рамка рівномірно обертається (див. рисунок) в однорідному магнітному полі ($\vec{B}$ – вектор магнітної індукції). Який з наведених графіків відповідає залежності сили струму $I$ в рамці від часу $t$?
А.
Б.
В.
Г.
Відповідь
Правильна відповідь: В —
Завдання 14
На столі розташовані два тягарці ($m_2 = 2m_1$), з'єднані легкою пружиною. Спочатку пружину розтягнуто, а тягарці нерухомі. Тягарці відпускають без початкової швидкості, вони починають коливатися (тертям знехтуйте). Визначте, яка фізична характеристика коливань однакова для коливань обох тягарців.
А. частота
Б. амплітуда
В. максимальна швидкість
Г. максимальна кінетична енергія
Відповідь
Правильна відповідь: А — частота
Завдання 15
Прикладом вільних коливань є коливання
А. штори під дією протягу біля прочиненого вікна
Б. гілочки, з якої щойно злетіла пташка
В. голки під час роботи швейної машинки
Г. буйка під дією хвиль
Відповідь
Правильна відповідь: Б — гілочки, з якої щойно злетіла пташка
Завдання 16
Коливальний контур складається з конденсатора ємністю 0,5 мкФ і котушки індуктивністю 0,5 Гн. Визначте, яка формула може описувати залежність напруги $u$ на конденсаторі від часу $t$, коли в контурі відбуваються вільні електромагнітні коливання. Усі значення величин у рівняннях виражено в одиницях SI.
А. $u = 5\cos 1000t$
Б. $u = 0{,}5\cos 2000t$
В. $u = 5\cos 1000\pi t$
Г. $u = 0{,}5\cos 2000\pi t$
Відповідь
Правильна відповідь: Б — $u = 0{,}5\cos 2000t$
Завдання 17
В основі якого процесу лежить явище повного відбивання світла?
А. поширення світла в тумані
Б. світіння ліхтаря
В. проходження світла крізь вузький отвір
Г. поширення світла у світловоді
Відповідь
Правильна відповідь: Г — поширення світла у світловоді
Завдання 18
Загальна потужність випромінювання Сонця дорівнює $4 \cdot 10^{26}$ Вт. На скільки мільйонів тонн за кожні 3 хв зменшується маса Сонця внаслідок випромінювання? Уважайте, що швидкість світла дорівнює $3 \cdot 10^8$ м/с.
А. 360 млн т
Б. 600 млн т
В. 800 млн т
Г. 3600 млн т
Відповідь
Правильна відповідь: В — 800 млн т
Завдання 19
Світло виявляє як хвильові, так і корпускулярні властивості. Виберіть з наведених тверджень правильне.
А. дисперсія світла свідчить про його корпускулярну природу
Б. інтерференція світла свідчить про його корпускулярну природу
В. існування червоної межі фотоефекту можна пояснити на основі хвильової теорії
Г. відповідно до теорії Бора атоми випромінюють світло окремими квантами
Відповідь
Правильна відповідь: Г — відповідно до теорії Бора атоми випромінюють світло окремими квантами
Завдання 20
Укажіть фізичний процес, на якому ґрунтується робота бульбашкової камери.
А. йонізація молекул рідини
Б. йонізація молекул фотоемульсії
В. газовий розряд унаслідок йонізації молекул газу
Г. утворення центрів конденсації внаслідок йонізації молекул газу
Відповідь
Правильна відповідь: А — йонізація молекул рідини
Завдання 21
У якому технічному пристрої (А – Д) відбувається відповідне перетворення енергії (1–4)?
Перетворення енергії
перетворення кінетичної енергії на внутрішню
перетворення внутрішньої енергії на механічну
перетворення механічної енергії на енергію електричного струму
перетворення енергії електричного струму на механічну енергію
Пристрій
А. автомобільні гальма
Б. тепловий двигун
В. індукційний генератор струму
Г. електричний двигун
Д. гальванічний елемент
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — А, 2 — Б, 3 — В, 4 — Г
Завдання 22
Установіть відповідність між речовиною (1–4) і характером руху й взаємодії частинок (А – Д).
Речовина
кристал солі
вода в басейні
атмосферний кисень
йонізований газ
Рух і взаємодія частинок
А. частинки взаємодіють лише під час зіткнень
Б. частинки коливаються й час від часу здійснюють стрибки на нове місце
В. частинки можуть лише здійснювати малі коливання навколо положень рівноваги
Г. частинки зовсім не взаємодіють одна з одною
Д. частинки взаємодіють одна з одною навіть на великих відстанях, рідко зазнають зіткнень
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — В, 2 — Б, 3 — А, 4 — Д
Завдання 23
Установіть відповідність між розміщенням провідника зі струмом $I$ в однорідному магнітному полі з індукцією $\vec{B}$ (див. рисунки 1–4) і напрямком сили (А – Д), яка діє на цей провідник. На рисунку 1 вектор магнітної індукції $\vec{B}$ напрямлений перпендикулярно до площини рисунка від вас; а на рисунку 4 – перпендикулярно до площини рисунка до вас.
Рисунок
Напрямок сили
А. у площині рисунка ліворуч
Б. у площині рисунка праворуч
В. перпендикулярно до площини рисунка від вас
Г. перпендикулярно до площини рисунка до вас
Д. сила не діє
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — А, 2 — В, 3 — Д, 4 — Б
Завдання 24
Установіть відповідність між джерелом (1–4) та видом електромагнітного випромінювання (А – Д), яке в основному генерує вказане джерело.
Джерело
ядерний реактор
гарячий чай у чашці
супутник зв'язку
шар люмінофору на телевізійному екрані
Випромінювання
А. інфрачервоне випромінювання
Б. ультрафіолетове випромінювання
В. гамма-випромінювання
Г. радіохвилі
Д. видиме світло
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — В, 2 — А, 3 — Г, 4 — Д
Завдання 25.1
На рисунку зображено графік залежності координати $x$ тіла від часу $t$ (усі значення величин виражено в одиницях SI). Уважайте, що рух є рівноприскореним. 1. Визначте проекцію швидкості руху тіла на вісь $Ox$ у момент часу 4 с. Відповідь запишіть у метрах за секунду (м/с).
Відповідь
Правильна відповідь: 0 м/с
Завдання 25.2
На рисунку зображено графік залежності координати $x$ тіла від часу $t$ (усі значення величин виражено в одиницях SI). Уважайте, що рух є рівноприскореним. 2. Визначте проекцію прискорення на вісь $Ox$. Відповідь запишіть у метрах за секунду в квадраті (м/с²).
Відповідь
Правильна відповідь: -1 м/с²
Завдання 26.1
Унаслідок повного згоряння в печі дров масою 2 кг з питомою теплотою згоряння 18,9 МДж/кг довели до кипіння воду об'ємом 10 літрів. Початкова температура води становила 10 °C. Уважайте, що питома теплоємність води 4200 Дж/(кг·К), її густина – 1000 кг/м³. 1. Визначте кількість теплоти, яку отримала вода. Відповідь запишіть у мегаджоулях (МДж).
Відповідь
Правильна відповідь: 3,78 МДж
Завдання 26.2
Унаслідок повного згоряння в печі дров масою 2 кг з питомою теплотою згоряння 18,9 МДж/кг довели до кипіння воду об'ємом 10 літрів. Початкова температура води становила 10 °C. Уважайте, що питома теплоємність води 4200 Дж/(кг·К), її густина – 1000 кг/м³. 2. Визначте коефіцієнт корисної дії (ККД) печі. Відповідь запишіть у відсотках (%).
Відповідь
Правильна відповідь: 10 %
Завдання 27
Дерев'яний брусок плаває у воді, занурившись на 10 см. Якщо знизу до бруска прикріпити вантаж певної маси, то брусок зануриться у воду на глибину 14 см. На скільки брусок буде занурений у воду, якщо цей вантаж покласти на нього зверху? Густина матеріалу вантажу дорівнює 5000 кг/м³, густина води – 1000 кг/м³. У всіх випадках (див. схематичний рисунок) брусок не нахиляється, не перевертається, вода не покриває верхню грань бруска. Відповідь запишіть у сантиметрах (см).
Відповідь
Правильна відповідь: 15 см
Завдання 28
Рухомий легкий поршень ділить циліндр на дві рівні частини (рис. 1). Яку силу потрібно прикласти до поршня, щоб зменшити об'єм правої частини вдвічі й утримувати поршень у такому положенні (рис. 2)? Площа поршня дорівнює 120 см², початковий тиск газу справа та зліва від поршня – $10^5$ Па, температура не змінюється. Силами тертя між поршнем і циліндром знехтуйте. Відповідь запишіть у кілоньютонах (кН).
Відповідь
Правильна відповідь: 1,6 кН
Завдання 29
На рисунку зображено графік залежності температури $t$ речовини, що знаходиться в калориметрі, від часу $\tau$. У початковий момент часу речовина перебуває у твердому стані. Визначте її питому теплоємність у рідкому стані, якщо питома теплота плавлення речовини дорівнює 200 кДж/кг. Уважайте, що потужність, яку споживає калориметр і речовина, стала, а теплоємністю калориметра і втратами тепла знехтуйте. Відповідь запишіть у кілоджоулях на кілограм-кельвін (кДж/(кг·К)).
Відповідь
Правильна відповідь: 2,5 кДж/(кг·К)
Завдання 30
Однакові резистори з опором 7 кОм паралельно підключають до мережі з напругою 42 В. Визначте максимально можливу кількість резисторів у колі, якщо сила струму не може бути більшою за 90 мА.
Відповідь
Правильна відповідь: 15
Завдання 31
У результаті електролізу розчину сульфатної кислоти (H2SO4) за 4000 с виділився водень (H2) масою 0,3 г. Визначте кількість теплоти, яка виділилася під час електролізу, якщо опір електроліту дорівнює 0,4 Ом. Електрохімічний еквівалент водню становить $10^{-8}$ кг/Кл. Відповідь запишіть у кілоджоулях (кДж).
Відповідь
Правильна відповідь: 90 кДж
Завдання 32
Натягнутим горизонтальним шнуром біжить поперечна хвиля. На рисунку вказано напрямок її поширення. Період коливань точок шнура дорівнює 1,6 с. Через який найменший час точки A і B будуть розташовані на одній горизонтальній прямій? Відповідь запишіть у секундах (с).
Відповідь
Правильна відповідь: 0,2 с
Завдання 33
Сонячні промені падають під кутом 45° до горизонтальної площини. Учня, який визирнув у вікно класу на висоті 10 м, засліпило сонячне світло, відбите від поверхні води в маленькій калюжі. Визначте найкоротшу відстань між калюжею та стіною школи. Відповідь запишіть у метрах (м).
Відповідь
Правильна відповідь: 10 м
Завдання 34
Людина постійно живе в місцевості, де природний фон радіоактивного випромінювання становить 0,2 мкЗв/год (1 Зв – 1 зіверт – одиниця еквівалентної дози випромінювання в SI). Річна допустима доза опромінювання дорівнює 3 мЗв. Скільки разів на рік без шкоди для здоров'я людина може проходити рентгенівські медичні обстеження організму, кожне з яких передає тілу людини дозу опромінювання 1 мЗв?
