Офіційні завдання ЗНО 2019 року з фізики — 42 завдання, 180 хв, максимум 60 балів. Відповідь до кожного завдання — під кнопкою «Відповідь». Перше завдання: «У пригодницькому фільмі по даху поїзда в напрямку його руху біжить людина зі швидкістю 2&n…»
У пригодницькому фільмі по даху поїзда в напрямку його руху біжить людина зі швидкістю 2 м/с відносно поїзда. Поїзд рухається зі швидкістю 10 м/с, а йому назустріч дме вітер зі швидкістю 3 м/с відносно землі. Визначте швидкість вітру відносно людини.
А. 5 м/с
Б. 9 м/с
В. 11 м/с
Г. 15 м/с
Відповідь
Правильна відповідь: Г — 15 м/с
Завдання 2
Тверде тіло рівномірно обертається навколо нерухомої осі. Визначте характеристику, яка є однаковою для руху всіх точок цього тіла.
А. лінійна швидкість
Б. кутова швидкість
В. модуль доцентрового прискорення
Г. напрямок доцентрового прискорення
Відповідь
Правильна відповідь: Б — кутова швидкість
Завдання 3
У перетягуванні канату, масою якого можна знехтувати, перемагає той із суперників,
А. хто сильніше тягне канат
Б. чия маса є більшою
В. на кого діє більша сила тертя з боку підлоги
Г. на кого діє більша сила тертя з боку канату
Відповідь
Правильна відповідь: В — на кого діє більша сила тертя з боку підлоги
Завдання 4
Щоб механічна енергія замкненої системи тіл НЕ зберігалася, має діяти сила
А. тяжіння
Б. пружності
В. тертя
Г. Архімеда
Відповідь
Правильна відповідь: В — тертя
Завдання 5
Невдовзі після старту кінетична енергія ракети дорівнювала $E$. Через деякий час польоту її швидкість збільшилася в 3 рази, а маса зменшилася в 3 рази. Визначте, якою стала кінетична енергія ракети.
А. $E$
Б. $3E$
В. $6E$
Г. $9E$
Відповідь
Правильна відповідь: Б — $3E$
Завдання 6
За рисунком поясніть, чому об'єм гумової кульки збільшується.
А. тиск газу під ковпаком зменшився
Б. тиск газу всередині кульки збільшився
В. газ передає тиск у всіх напрямках однаково
Г. тиск газу під ковпаком більший за тиск усередині кульки
Відповідь
Правильна відповідь: А — тиск газу під ковпаком зменшився
Завдання 7
У якому з процесів явище дифузії відіграє помітну роль?
А. зварювання металів
Б. згоряння палива
В. плавлення льоду
Г. тверднення рідини
Відповідь
Правильна відповідь: А — зварювання металів
Завдання 8
Двохатомний газ перебуває в камері під тиском $p_0$. Коли абсолютну температуру газу збільшили в 3 рази, відбулася повна дисоціація його молекул – усі вони розпалися на атоми. Яким став після цього тиск газу? Уважайте, що об'єм камери залишається сталим.
А. $p_0$
Б. $2p_0$
В. $3p_0$
Г. $6p_0$
Відповідь
Правильна відповідь: Г — $6p_0$
Завдання 9
Визначте, чи можна ідеальний газ певної кількості повернути в початковий стан у результаті послідовного перебігу процесів. 1 газ спочатку ізохорно нагрівають, потім ізобарно стискають, а наприкінці застосовують ізотермічний процес 2 газ спочатку ізохорно нагрівають, потім ізобарно збільшують його об'єм, а наприкінці застосовують ізотермічний процес 3 газ спочатку ізобарно стискають, потім ізохорно охолоджують, а наприкінці застосовують ізотермічний процес 4 спочатку ізобарно збільшують об'єм газу, потім газ ізохорно охолоджують, а наприкінці застосовують ізотермічний процес
А.1, 2 – можна; 3, 4 – ні
Б.1, 3 – можна; 2, 4 – ні
В.1, 4 – можна; 2, 3 – ні
Г.2, 3, 4 – можна; 1 – ні
Відповідь
Правильна відповідь: В — 1, 4 – можна; 2, 3 – ні
Завдання 10
На рисунку зображено графік зміни агрегатних станів води за атмосферного тиску. Яка ділянка графіка залежності температури $t$ від отриманої кількості теплоти $Q$ відповідає нагріванню водяної пари?
А. $L - M$
Б. $M - N$
В. $N - O$
Г. $O - P$
Відповідь
Правильна відповідь: Г — $O - P$
Завдання 11
Визначте, у який спосіб у бульбашковій камері отримують перегріту рідину.
А. тиск у камері швидко збільшують
Б. тиск у камері швидко зменшують
В. температуру рідини швидко збільшують
Г. температуру рідини швидко зменшують
Відповідь
Правильна відповідь: Б — тиск у камері швидко зменшують
Завдання 12
Яке відношення між напруженістю в точках $A$ і $C$ поля точкового заряду $+q$ ($OA = AC$)?
А. $E_A = \dfrac{1}{2}E_C$
Б. $E_A = E_C$
В. $E_A = 2E_C$
Г. $E_A = 4E_C$
Відповідь
Правильна відповідь: Г — $E_A = 4E_C$
Завдання 13
Є чотири різні конденсатори, на яких зазначено їхню електроємність та робочу напругу: 1 – «1000 мкФ, 10 В», 2 – «200 мкФ, 50 В», 3 – «100 мкФ, 100 В», 4 – «50 мкФ, 100 В». Конденсатори почергово заряджають до робочої напруги, а потім, приєднавши до того самого резистора, розряджають. Резистор найбільше нагрівся внаслідок приєднання до нього конденсатора
А. 1
Б. 2
В. 3
Г. 4
Відповідь
Правильна відповідь: В — 3
Завдання 14
Найвищою з-поміж зображених на рисунку резисторів є напруга на резисторі з опором (за ключем ЗНО правильними визнано дві відповіді)
А. 2 Ом
Б. 3 Ом
В. 8 Ом
Г. 9 Ом
Відповідь
Правильна відповідь: Б — 3 Ом; або В — 8 Ом
Завдання 15
Для намагнічування залізних предметів зібрали електричне коло за схемою (див. рисунок 1). Конденсатор $C$ спочатку зарядили від джерела постійного струму $\mathcal{E}$, а потім перемикачем П приєднали до котушки індуктивності $L$. Усередині котушки розміщено предмет, який збиралися намагнітити. Проте виявилося, що установка працювала погано: предмети намагнічувалися дуже слабко, і неможливо передбачити, як будуть розташовані на них магнітні полюси. Визначте, який з елементів (А – Г) потрібно добавити в коло (див. рисунок 2), щоб посилити намагнічування.
А.
Б.
В.
Г.
Відповідь
Правильна відповідь: А —
Завдання 16
Визначте середовище, питомий опір якого зменшується зі збільшенням температури. (За ключем ЗНО правильними визнано три відповіді.)
А. газ
Б. метал
В. електроліт
Г. напівпровідник
Відповідь
Правильна відповідь: А — газ; або В — електроліт; або Г — напівпровідник
Завдання 17
На столі лежить гнучкий провідний дріт, приєднаний до гальванічного елемента, як зображено на рисунку. У якій точці індукція магнітного поля, створеного електричним струмом у дроті, максимальна?
А. 1
Б. 2
В. 3
Г. 4
Відповідь
Правильна відповідь: В — 3
Завдання 18
Дві однакові маленькі металеві кульки підвішені на нитках однакової довжини так, що торкаються одна одної. Одну з кульок відводять від положення рівноваги на відстань, за якої нитка утворює з вертикаллю невеликий кут (див. рисунок), і відпускають без поштовху. Через 0,6 с кульки зазнають пружного лобового зіткнення. Визначте проміжок часу між цим і наступним зіткненням кульок. Опір повітря не враховуйте.
А. 0,3 с
Б. 0,6 с
В. 1,2 с
Г. 1,8 с
Відповідь
Правильна відповідь: В — 1,2 с
Завдання 19
Максимальна відстань виявлення об'єкта радіолокатором становить 150 км і не залежить від потужності радіолокатора. Визначте частоту випромінювання високочастотних імпульсів цим радіолокатором. Швидкість світла дорівнює $3 \cdot 10^8$ м/с.
А. 1000 імпульсів за секунду
Б. 2000 імпульсів за секунду
В. 4000 імпульсів за секунду
Г. 8000 імпульсів за секунду
Відповідь
Правильна відповідь: А — 1000 імпульсів за секунду
Завдання 20
Як у геометричній оптиці на схематичних рисунках позначають плоске дзеркало?
А.
Б.
В.
Г.
Відповідь
Правильна відповідь: В —
Завдання 21
Утворення лінійчастого спектра застосовують
А. у радіолокації
Б. для точних вимірювань довжини
В. для вимірювання довжини хвилі світла
Г. для визначення хімічного складу речовини
Відповідь
Правильна відповідь: Г — для визначення хімічного складу речовини
Завдання 22
Цинкову пластинку, установлену на діелектричній підставці та заряджену негативно, освітлюють електродуговим ліхтарем, унаслідок чого вона поступово розряджається. До збільшення швидкості розряджання пластинки приведе
А. розміщення між пластинкою та електричною дугою листа віконного скла
Б. заміна електродугового ліхтаря лампою розжарювання
В. зменшення відстані між ліхтарем та пластинкою
Г. розташування пластинки так, щоб світло падало на неї під кутом 45°
Відповідь
Правильна відповідь: В — зменшення відстані між ліхтарем та пластинкою
Завдання 23
На фотокатод падає світло з енергією фотона $3A$, де $A$ – робота виходу електрона ($e$ – заряд електрона). Тоді затримувальна напруга, потрібна для того, щоб струм, який проходить крізь фотоелемент, дорівнював нулю, становить
А. $\dfrac{A}{e}$
Б. $\dfrac{2A}{e}$
В. $\dfrac{3A}{e}$
Г. $\dfrac{4A}{e}$
Відповідь
Правильна відповідь: Б — $\dfrac{2A}{e}$
Завдання 24
Унаслідок низки розпадів маса ядра зменшилася на 8 а. о. м., а заряд – на 3 елементарні електричні заряди. Визначте кількість α-розпадів ($N_\alpha$, $^4_2\mathrm{He}$) і кількість β-розпадів ($N_\beta$, $^{\;0}_{-1}e$).
А. $N_\alpha = 2,\ N_\beta = 2$
Б. $N_\alpha = 2,\ N_\beta = 1$
В. $N_\alpha = 1,\ N_\beta = 2$
Г. $N_\alpha = 3,\ N_\beta = 1$
Відповідь
Правильна відповідь: Б — $N_\alpha = 2,\ N_\beta = 1$
Завдання 25
Установіть відповідність між процесом (1–4) і характером перетворення енергії (А – Д).
Процес
рух яблука, що падає з гілки
політ м'яча, який після пенальті летить у верхній кут воріт
рівномірне падіння дощової краплі
кочення м'яча по футбольному полю
Перетворення енергії
А. потенціальна енергія перетворюється на внутрішню
Б. внутрішня енергія перетворюється на кінетичну
В. кінетична енергія перетворюється на потенціальну
Г. потенціальна енергія перетворюється на кінетичну
Д. кінетична енергія перетворюється на внутрішню
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — Г, 2 — В, 3 — А, 4 — Д
Завдання 26
Установіть відповідність між фізичним поняттям (1–4) та його визначенням (А – Д).
Поняття
абсолютна вологість
відносна вологість
конденсація
точка роси
Визначення
А. відношення парціального тиску водяної пари, що є в повітрі за певної температури, до тиску насиченої пари за цієї самої температури
Б. маса водяної пари в повітрі об'ємом 1 м³
В. процес перетворення пари на рідину
Г. стан, за якого швидкості конденсації та пароутворення однакові
Д. температура, за якої водяна пара стає насиченою
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — Б, 2 — А, 3 — В, 4 — Д
Завдання 27
Установіть відповідність між фізичною величиною (1–4) та математичним виразом, який її описує (А – Д). Позначення: $B$ – магнітна індукція поля, $S$ – площа, $\alpha$ – кут, $I$ – сила струму, $\Delta t$ – проміжок часу, $l$ – довжина провідника, $L$ – індуктивність, $v$ – швидкість руху частинки, $q$ – заряд частинки.
Величина
електрорушійна сила самоіндукції
магнітний потік
модуль сили Лоренца
модуль сили Ампера
Вираз
А. $BS\cos\alpha$
Б. $I \cdot \Delta t$
В. $BIl\sin\alpha$
Г. $-\dfrac{L\Delta I}{\Delta t}$
Д. $Bvq\sin\alpha$
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — Г, 2 — А, 3 — Д, 4 — В
Завдання 28
Установіть відповідність між видом випромінювання (1–4) та його характеристикою (А – Д).
Випромінювання
інфрачервоне
ультрафіолетове
рентгенівське
гамма-випромінювання
Характеристика
А. спричиняє засмагу
Б. застосовують у приладах нічного бачення
В. сприймає зір людини
Г. виникає в результаті гальмування швидких електронів на аноді
Д. виникає в результаті самочинного розпаду атомних ядер
Відповідь
Правильна відповідь: 1 — Б, 2 — А, 3 — Г, 4 — Д
Завдання 29.1
На цифрових терезах, які відображають результат зважування в грамах, виконали кілька зважувань. Спочатку зважили склянку з водою – терези показали 300,00 г. Потім у склянку занурили металевий брусок на нитці так, щоб він не торкався дна та стінок, і знову зважили склянку – 312,00 г. Для третього зважування нитку відпустили так, щоби брусок ліг на дно склянки, – 396,00 г. Уважайте, що прискорення вільного падіння дорівнює 10 м/с², густина води становить 1000 кг/м³. Брусок в обох випадках занурений у воду повністю. 1. Визначте виштовхувальну силу, що діє на брусок. Відповідь запишіть у ньютонах (Н).
Відповідь
Правильна відповідь: 0,12 Н
Завдання 29.2
На цифрових терезах, які відображають результат зважування в грамах, виконали кілька зважувань. Спочатку зважили склянку з водою – терези показали 300,00 г. Потім у склянку занурили металевий брусок на нитці так, щоб він не торкався дна та стінок, і знову зважили склянку – 312,00 г. Для третього зважування нитку відпустили так, щоби брусок ліг на дно склянки, – 396,00 г. Уважайте, що прискорення вільного падіння дорівнює 10 м/с², густина води становить 1000 кг/м³. Брусок в обох випадках занурений у воду повністю. 2. Визначте густину матеріалу бруска. Відповідь запишіть у кілограмах на метр кубічний (кг/м³).
Відповідь
Правильна відповідь: 8000 кг/м³
Завдання 30.1
В електричному чайнику потужністю 2 кВт за 10 хвилин можна довести до кипіння воду масою 2 кг, узяту за температури 20 °C. Уважайте, що тиск дорівнює 1 атм, питома теплоємність води – 4,2 кДж/(кг·°C). 1. Обчисліть кількість теплоти, яка необхідна для нагрівання цієї порції води до кипіння. Відповідь запишіть у кілоджоулях (кДж).
Відповідь
Правильна відповідь: 672 кДж
Завдання 30.2
В електричному чайнику потужністю 2 кВт за 10 хвилин можна довести до кипіння воду масою 2 кг, узяту за температури 20 °C. Уважайте, що тиск дорівнює 1 атм, питома теплоємність води – 4,2 кДж/(кг·°C). 2. Визначте ККД (коефіцієнт корисної дії) нагрівача. Відповідь запишіть у відсотках (%).
Відповідь
Правильна відповідь: 56 %
Завдання 31.1
Лампа фотоспалаху живиться від зарядженого до напруги 300 В конденсатора ємністю 1000 мкФ. Уважайте, що конденсатор під час фотоспалаху розряджається повністю. 1. Визначте енергію електричного поля зарядженого конденсатора. Відповідь запишіть у джоулях (Дж).
Відповідь
Правильна відповідь: 45 Дж
Завдання 31.2
Лампа фотоспалаху живиться від зарядженого до напруги 300 В конденсатора ємністю 1000 мкФ. Уважайте, що конденсатор під час фотоспалаху розряджається повністю. 2. Визначте середню потужність спалаху, який триває 1,5 мс. Відповідь запишіть у кіловатах (кВт).
Відповідь
Правильна відповідь: 30 кВт
Завдання 32.1
На рисунку зображено схему електричного кола, яке складається з котушки індуктивності $L$, батареї конденсаторів та ключа $K$. Уважайте, що електроємності конденсаторів становлять $C_1 = 0{,}5$ мкФ, $C_2 = 1{,}5$ мкФ, $C_3 = 2{,}5$ мкФ. 1. Визначте електроємність батареї конденсаторів, коли ключ $K$ в колі замкнутий. Відповідь запишіть у мікрофарадах (мкФ).
Відповідь
Правильна відповідь: 4,5 мкФ
Завдання 32.2
На рисунку зображено схему електричного кола, яке складається з котушки індуктивності $L$, батареї конденсаторів та ключа $K$. Уважайте, що електроємності конденсаторів становлять $C_1 = 0{,}5$ мкФ, $C_2 = 1{,}5$ мкФ, $C_3 = 2{,}5$ мкФ. 2. У скільки разів збільшиться період вільних електромагнітних коливань у контурі, якщо ключ $K$ замкнути?
Відповідь
Правильна відповідь: 3
Завдання 33
Тіло масою 1 кг унаслідок падіння без початкової швидкості з висоти 10 м набуло кінетичної енергії 60 Дж. Визначте модуль роботи сили опору повітря. Уважайте, що прискорення вільного падіння дорівнює 10 м/с². Відповідь запишіть у джоулях (Дж).
Відповідь
Правильна відповідь: 40 Дж
Завдання 34
Прямолінійну ділянку шляху між двома містами автомобіль подолав із середньою швидкістю 24 м/с. Першу половину шляху він їхав зі швидкістю 20 м/с. Визначте швидкість, з якою автомобіль проїхав другу половину шляху. Відповідь запишіть у метрах за секунду (м/с).
Відповідь
Правильна відповідь: 30 м/с
Завдання 35
У кімнаті ввімкнули опалення. Температура повітря підвищилася від 18 °C до 27 °C за незмінного атмосферного тиску. Визначте, на скільки відсотків зменшилася кількість молекул газів повітря в кімнаті. Уважайте, що 0 °C відповідає 273 К.
Відповідь
Правильна відповідь: 3 %
Завдання 36
Котушку індуктивністю 2 Гн підключили до акумулятора. За час зростання сили струму до 5 А у колі виділилася кількість теплоти 70 Дж. Визначте роботу сторонніх сил в акумуляторі за цей час. Відповідь запишіть у джоулях (Дж).
Відповідь
Правильна відповідь: 95 Дж
Завдання 37
Довжина дитячої гойдалки становить 1,6 м. З яким інтервалом часу її потрібно підштовхувати з однієї сторони, щоби гойдалка сильніше розгойдувалася? Уважайте, що прискорення вільного падіння дорівнює 10 м/с². Відповідь запишіть у секундах (с) і округліть до десятих.
Відповідь
Правильна відповідь: 2,5 с
Завдання 38
Протон ($p$) і альфа-частинка ($\alpha$) улітають з однаковою швидкістю в камеру Вільсона та рухаються коловими траєкторіями в однорідному магнітному полі. Уважайте, що маса альфа-частинки в 4 рази більша за масу протона. Визначте відношення радіусів треків цих частинок $\dfrac{r_\alpha}{r_p}$.
