Офіційні завдання ЗНО 2017 року з фізики — 36 завдань, 180 хв, максимум 56 балів. Відповідь до кожного завдання — під кнопкою «Відповідь». Перше завдання: «Краплини чорнила падають з піпетки на стіл через однакові проміжки часу. Смужку білого пап…»
Краплини чорнила падають з піпетки на стіл через однакові проміжки часу. Смужку білого паперу чотири рази протягують під піпеткою зліва направо. На якій зі смужок (див. рисунок) зареєстровано рівномірний рух з найбільшою швидкістю?
А. А
Б. Б
В. В
Г. Г
Відповідь
Правильна відповідь: В — В
Завдання 2
Відносно першої системи відліку метеорит рухається зі швидкістю 6 км/с, а відносно другої – зі швидкістю 8 км/с. Визначте найменшу можливу швидкість руху другої системи відліку відносно першої.
За графіком залежності проекції імпульсу $p_x$ тіла від часу $t$ укажіть правильне співвідношення між проекціями на вісь $Ox$ рівнодійних $F_1$, $F_2$, $F_3$ сил, що діють на тіло відповідно протягом інтервалів часу 1, 2, 3.
А. $F_3 > F_1;\ F_2 = 0$
Б. $F_1 > F_3;\ F_2 = 0$
В. $F_1 > F_2 > F_3$
Г. $F_3 > F_2 > F_1$
Відповідь
Правильна відповідь: Б — $F_1 > F_3;\ F_2 = 0$
Завдання 5
Трубку, запаяну з одного кінця, занурюють відкритим кінцем у воду ($\rho$ – густина води, $g$ – прискорення вільного падіння, $a$ і $b$ – див. позначення на схематичному рисунку). Яка з формул відображає правильне співвідношення між атмосферним тиском $p_\text{атм}$ і тиском повітря всередині трубки $p_\text{тр}$?
А. $p_\text{тр} = p_\text{атм} + \rho g a$
Б. $p_\text{тр} = p_\text{атм} + \rho g b$
В. $p_\text{тр} = p_\text{атм} + \rho g(a + b)$
Г. $p_\text{тр} = p_\text{атм} - \rho g(a + b)$
Відповідь
Правильна відповідь: А — $p_\text{тр} = p_\text{атм} + \rho g a$
Завдання 6
Точки на рисунку відповідають різним станам ідеального газу однієї й тієї самої маси в координатах $pV$ ($p$ – тиск, $V$ – об'єм). У яких двох станах температура газу однакова?
А. 1 і 4
Б. 2 і 5
В. 3 і 5
Г. 2 і 4
Відповідь
Правильна відповідь: Б — 2 і 5
Завдання 7
Чи можливо передати деяку кількість теплоти певній кількості речовини без зміни її температури?
А. неможливо
Б. можливо лише у випадку, якщо речовина виконує роботу
В. можливо лише у випадку, якщо відбувається фазовий перехід речовини
Г. можливо, якщо речовина під час цього виконує роботу або відбувається фазовий перехід
Відповідь
Правильна відповідь: Г — можливо, якщо речовина під час цього виконує роботу або відбувається фазовий перехід
Завдання 8
Тепловою рівновагою називають стан системи, за якого
А. робота, яку виконує система, дорівнює отриманій кількості теплоти
Б. усі макроскопічні параметри системи як завгодно довго залишаються незмінними
В. система здійснює роботу, а зміна внутрішньої енергії дорівнює нулю
Г. система отримує певну кількість теплоти, але не виконує роботу
Відповідь
Правильна відповідь: Б — усі макроскопічні параметри системи як завгодно довго залишаються незмінними
Завдання 9
Під час досліду вивчають залежність тиску $p$ речовини від абсолютної температури $T$. Речовину в герметично закритій посудині, об'єм якої є незмінним, нагрівають. За наведеним графіком визначте початковий уміст посудини.
А. лише рідина
Б. лише розріджений газ
В. рідина та насичена пара
Г. лише насичена пара
Відповідь
Правильна відповідь: В — рідина та насичена пара
Завдання 10
На відстані 10 см від точкового заряду модуль напруженості електричного поля дорівнює $E$. Чому дорівнює модуль напруженості електричного поля в точці, що знаходиться на відстані 5 см від цього заряду?
А. $2E$
Б. $4E$
В. $6E$
Г. $8E$
Відповідь
Правильна відповідь: Б — $4E$
Завдання 11
Яка мінімальна кількість резисторів з опором по 12 кОм знадобиться, щоб замінити один резистор з опором 16 кОм?
А. 3
Б. 4
В. 6
Г. 7
Відповідь
Правильна відповідь: Б — 4
Завдання 12
Напруга в мережі підвищилася з 200 до 240 В. У скільки разів збільшилася потужність струму в лампах, увімкнених у мережу? Залежність опору ламп від розжарення не враховуйте.
А. 0,64
Б. 0,8
В. 1,2
Г. 1,44
Відповідь
Правильна відповідь: Г — 1,44
Завдання 13
На рисунку схематично зображено частинку, яка рухається в магнітному полі. Вектор магнітної індукції $\vec{B}$ напрямлений перпендикулярно до площини рисунка від вас, $\vec{F}_\text{л}$ – вектор сили Лоренца, $\vec{v}$ – вектор швидкості руху частинки. Укажіть правильне твердження.
А. частинка заряджена позитивно
Б. частинка не заряджена
В. знак заряду частинки визначити неможливо
Г. частинка заряджена негативно
Відповідь
Правильна відповідь: Г — частинка заряджена негативно
Завдання 14
У якому з наведених випадків правильно показано напрямок індукційного струму $i$ в мідному кільці, відносно якого рухається постійний магніт ($N$ – північний полюс магніта, $S$ – південний полюс магніта)? Напрямок руху магніта показано вертикальною стрілкою.
А.
Б.
В.
Г.
Відповідь
Правильна відповідь: А —
Завдання 15
Сталева та дерев'яна суцільні кульки однакового радіуса підвішені на однакових довгих легких нерозтяжних нитках. Їх відводять убік на однакову невелику відстань і відпускають. Яке з наведених тверджень щодо коливань кульок правильне?
А. у сталевої кульки період коливань більший
Б. у дерев'яної кульки період коливань більший
В. у сталевої кульки коливання затухають швидше
Г. у дерев'яної кульки коливання затухають швидше
Відповідь
Правильна відповідь: Г — у дерев'яної кульки коливання затухають швидше
Завдання 16
Амплітуда коливань тіла на пружині дорівнює 0,5 м. Визначте шлях, який пройшло це тіло за п'ять періодів коливань.
А. 10 м
Б. 5 м
В. 2,5 м
Г. 0,5 м
Відповідь
Правильна відповідь: А — 10 м
Завдання 17
Яке явище пояснюють повним відбиттям світла?
А. сонячне затемнення
Б. забарвлення крила метелика
В. утворення веселки
Г. поширення світла у світловоді
Відповідь
Правильна відповідь: Г — поширення світла у світловоді
Завдання 18
На рисунку зображено хід світлового променя крізь збиральну лінзу. Визначте оптичну силу лінзи, якщо відстань між лініями сітки на рисунку – 2 см.
А. 2,5 дптр
Б. 5 дптр
В. 7,5 дптр
Г. 10 дптр
Відповідь
Правильна відповідь: Г — 10 дптр
Завдання 19
Визначте енергетичний вихід ядерної реакції $^{7}_{3}\mathrm{Li} + {}^{2}_{1}\mathrm{H} \to {}^{8}_{4}\mathrm{Be} + {}^{1}_{0}n$, якщо енергія зв'язку ядра нукліда Берилію дорівнює 56,4 МеВ, нукліда Літію – 39,2 МеВ, а нукліда Дейтерію – 2,2 МеВ.
А. 12,6 МеВ
Б. 15,0 МеВ
В. 19,4 МеВ
Г. 93,4 МеВ
Відповідь
Правильна відповідь: Б — 15,0 МеВ
Завдання 20
Під час дослідження явища радіоактивності методом відхилення радіоактивних променів у магнітному полі виявлено, що магнітним полем НЕ відхиляються
А. лише альфа-промені
Б. бета- і гамма-промені
В. лише гамма-промені
Г. альфа- і бета-промені
Відповідь
Правильна відповідь: В — лише гамма-промені
Завдання 21
Установіть відповідність між явищем (1–4) і причиною (А – Д), 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 маси тіла
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — Г, 2 — Б, 3 — А, 4 — В
Завдання 22
Установіть відповідність між типом процесу (1–4), що відбувається з ідеальним газом певної маси, і характером перетворення енергії (А – Д), яка відповідає цьому процесу.
Процес
ізотермічний
адіабатний
ізохорний
ізобарний
Перетворення енергії
А. кількість теплоти, що отримує газ, повністю витрачається на збільшення його внутрішньої енергії
Б. тепло, що передається газу, частково витрачається на збільшення внутрішньої енергії газу
В. під час розширення газу в теплоізольованій посудині відбувається його охолодження
Г. усе тепло, що отримує газ, витрачається на виконання ним роботи
Д. під час розширення газу він віддає тепло, а його внутрішня енергія збільшується
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — Г, 2 — В, 3 — А, 4 — Б
Завдання 23
Установіть відповідність між вільними носіями електричних зарядів (1–4), що забезпечують проходження струму в середовищі, і відповідним середовищем (А – Д).
Носії заряду
вільні електрони
позитивні й негативні йони
електрони, позитивні й негативні йони
«дірки» і вільні електрони
Середовище
А. газ
Б. електроліт
В. метал
Г. діелектрик
Д. напівпровідник
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — В, 2 — Б, 3 — А, 4 — Д
Завдання 24
Поперечна хвиля поширюється вздовж натягнутого шнура (див. рисунок). Установіть відповідність між характеристиками руху точок на шнурі (1–4) та точками, позначеними на шнурі буквами (А – Д).
Рух точки
швидкість напрямлена вниз, прискорення – угору
швидкість і прискорення напрямлені вгору
швидкість і прискорення напрямлені вниз
швидкість напрямлена вгору, прискорення – униз
Точка
А. точка А
Б. точка Б
В. точка В
Г. точка Г
Д. точка Д
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — Г, 2 — В, 3 — А, 4 — Д
Завдання 25.1
Електричний насос подає воду з колодязя завглибшки 10 м і споживає від мережі потужність 400 Вт. Протягом 5 хв насос подає воду об'ємом 600 л. Уважайте, що прискорення вільного падіння становить 10 м/с², густина води – 1000 кг/м³. 1. Визначте корисну роботу, яку виконує насос протягом 5 хв. Відповідь запишіть у кілоджоулях (кДж).
Відповідь
Правильна відповідь: 60 кДж
Завдання 25.2
Електричний насос подає воду з колодязя завглибшки 10 м і споживає від мережі потужність 400 Вт. Протягом 5 хв насос подає воду об'ємом 600 л. Уважайте, що прискорення вільного падіння становить 10 м/с², густина води – 1000 кг/м³. 2. Визначте коефіцієнт корисної дії (ККД) насоса. Відповідь запишіть у відсотках (%).
Відповідь
Правильна відповідь: 50 %
Завдання 26.1
Око людини сприймає світло довжиною хвилі 0,55 мкм за умови, що світло, яке щосекунди потрапляє на сітківку ока, несе енергію не меншу за $2{,}16 \cdot 10^{-17}$ Дж. Уважайте, що елементарний заряд становить $1{,}6 \cdot 10^{-19}$ Кл. 1. Чому дорівнює енергія фотона, яка відповідає цій довжині хвилі? Уважайте, що стала Планка дорівнює $6{,}6 \cdot 10^{-34}$ Дж·с, швидкість світла – $3 \cdot 10^8$ м/с. Відповідь запишіть в електронвольтах (еВ).
Відповідь
Правильна відповідь: 2,25 еВ
Завдання 26.2
Око людини сприймає світло довжиною хвилі 0,55 мкм за умови, що світло, яке щосекунди потрапляє на сітківку ока, несе енергію не меншу за $2{,}16 \cdot 10^{-17}$ Дж. Уважайте, що елементарний заряд становить $1{,}6 \cdot 10^{-19}$ Кл. 2. Визначте мінімальну кількість фотонів, які мають щосекунди потрапляти на сітківку ока, щоб око людини сприймало світло.
Відповідь
Правильна відповідь: 60
Завдання 27
Аеростат масою 250 кг почав опускатися з прискоренням 0,2 м/с². Визначте масу баласту, який потрібно скинути за борт, щоб аеростат почав рухатися вгору з таким самим прискоренням. Опір повітря не враховуйте. Уважайте, що прискорення вільного падіння дорівнює 9,8 м/с². Відповідь запишіть у кілограмах (кг).
Відповідь
Правильна відповідь: 10 кг
Завдання 28
Після того як у герметично закритий балон об'ємом 0,5 м³ поставили відкриту посудину з водою, з неї випарувалася вода масою 6 г. Визначте початкове значення відносної вологості повітря в балоні, якщо густина насиченої водяної пари дорівнювала 20 г/м³. Температуру повітря вважайте незмінною. Відповідь запишіть у відсотках (%).
Відповідь
Правильна відповідь: 40 %
Завдання 29
Водяна пара піднімає поршень на висоту 50 см. Визначте роботу парової машини за один цикл, якщо площа поршня дорівнює 40 см². Водяну пару вважайте ідеальним газом, тиск, що дорівнює 6500 Па, – сталим. Відповідь запишіть у джоулях (Дж).
Відповідь
Правильна відповідь: 13 Дж
Завдання 30
Три конденсатори ємностями $C_1 = 4$ мкФ, $C_2 = C_3 = 6$ мкФ з'єднані в батарею, як показано на схемі (див. рисунок). Визначте енергію електричного поля цієї батареї конденсаторів, якщо напруга на ній $U = 120$ В. Відповідь запишіть у міліджоулях (мДж).
Відповідь
Правильна відповідь: 21,6 мДж
Завдання 31
Для визначення електрохімічного еквівалента міді катодну пластину спочатку зважили ($m_0$), потім занурили її в електролітичну ванну, послідовно під'єднали амперметр та інше обладнання до джерела струму. Через 25 хвилин коло знеструмили, катодну пластину промили й висушили, після чого її знову зважили ($m$).
$m_0$, г
$m$, г
$I$, А
80,25
80,73
1
Визначте за результатами вимірювань, які наведено в таблиці, електрохімічний еквівалент міді. Відповідь запишіть у міліграмах на кулон (мг/Кл).
Відповідь
Правильна відповідь: 0,32 мг/Кл
Завдання 32
Тягарець, підвішений до гумової нитки, здійснює вертикальні коливання. На рисунку поруч з лінійкою зображено гумову нитку без тягарця і крайні відхилення тягарця від положення рівноваги в процесі коливань. Визначте максимальну швидкість руху тягарця під час таких коливань. Ціна поділки лінійки становить 0,5 см. Уважайте, що для гумової нитки виконується закон Гука, прискорення вільного падіння дорівнює 9,8 м/с². Відповідь запишіть у сантиметрах за секунду (см/с).
Відповідь
Правильна відповідь: 28 см/с
Завдання 33
Провідна рамка рівномірно обертається в однорідному магнітному полі. Графік залежності електрорушійної сили (ЕРС) індукції $\varepsilon$ від часу $t$ відображено на рисунку. Визначте ЕРС індукції в момент часу $\dfrac{T}{12}$, де $T$ – період коливань. Відповідь запишіть у мілівольтах (мВ).
Відповідь
Правильна відповідь: 0,15 мВ
Завдання 34
З ракети, що рухається відносно Землі зі швидкістю $0{,}5c$ ($c$ – швидкість світла у вакуумі), запустили в напрямку її руху космічний катер. Він рухається відносно ракети також зі швидкістю $0{,}5c$. Визначте, у скільки разів швидкість цього катера відносно Землі менша за швидкість світла у вакуумі.
