Альошина М.О. ЗНО.Фізика: Типові тестові завдання

Подождите немного. Документ загружается.

типоВі тестоВі заВдання

Завдання 26—29 мають на меті встановлення відповідності (логічні пари).

До кожного твердження, позначеного цифрою, виберіть твердження, позначене літерою,

і зробіть відповідну позначку «

» у наведеній таблиці. Потім перенесіть позначки

до бланка відповідей А.

Увага: усі інші види вашого запису комп’ютерна програма реєструватиме як помилку!

26. Установіть відповідність «фізичний процес — можливість і умови здійснення процесу».

1 Повне перетворення

механічної енергії

на внутрішню

2 Передача тепла від більш

холодного тіла до тіла

з більшою температурою

3 Повне перетворення

внутрішньої енергії

на механічну

4 Підвищення ККД теплово-

го двигуна майже до 100 %

А Можна здійснити

Б Можна здійснити, якщо темпера-

тура холодильника наближається

до абсолютного нуля

В Можна здійснити лише як части-

ну більш складного процесу

Г Можна здійснити, якщо темпера-

тура холодильника наближається

до температури нагрівника

Д Неможливо здійснити

А Б В Г Д

27. До джерела струму із внутрішнім опором r підключено зовнішнє коло з електричним опором R.

Установіть відповідність «співвідношення опорів r і R — режим роботи кола».

R →∞

2 R набагато більший від r

Rr=

4 R набагато менший від r

А Розімкнуте коло

Б Напруга на полюсах джерела стру-

му трохи менша від його еРс

В Напруга на полюсах джерела стру-

му дорівнює половині його еРс

Г Коротке замикання

Д Напруга на полюсах джерела стру-

му втричі менша від його еРс

А Б В Г Д

28. Установіть відповідність «маса та заряд об’єкта — назва об’єкта».

1 Маса 4 а.о.м., заряд нуль

2 Маса 4 а.о.м., заряд +2 еле-

ментарні заряди

3 Маса 2 а.о.м., заряд нуль

4 Маса 1 а.о.м., заряд +1 еле-

ментарний заряд

А Атом Гідрогену

Б Атом Дейтерію

В Атом Гелію-4

Г Альфа-частинка

Д Протон

А Б В Г Д

29. Установіть відповідність «прізвище видатного вченого — його науковий доробок».

1 Б. Паскаль

2 А. ейнштейн

3 Архімед

4 е. Х. Ленц

А Умова рівноваги важеля

Б Теорія фотоелектричного ефекту

В Відкриття явища електромагнітної індукції

Г Закон, який описує передачу тиску рідинами

та газами

Д Правило, за яким визначають напрям

індукційного струму

А Б В Г Д

Варіант 9

У завданнях 30—36 впишіть відповідь у зазначених одиницях, перенесіть числове значення

відповіді до бланка відповідей А. (Числову відповідь доцільно розрахувати за отриманою

формулою розв’язання задачі в загальному вигляді.)

30. Хлопчик переплив річку завширшки 60 м, рухаючись найкоротшим шляхом. Швидкість

руху хлопчика відносно води дорівнює 1,5 м/с, швидкість течії становить 0,9 м/с. скільки

секунд тривала переправа?

Відповідь:

31. Тягарець масою 200 г, підвішений на нитці завдовжки 2 м, коливається. Визначте силу на-

тягу нитки (у ньютонах) в момент, коли тягарець проходить нижню точку своєї траєкторії

зі швидкістю 3 м/с. Вважайте, що

g = 10

м/с

Відповідь:

32. У калориметр, що містить 200 г води за температури

20 °C

, опустили сталевий циліндр, на-

грітий до

1100 °C

. За якої мінімальної маси циліндра (у грамах) вода нагріється до

100 °C

Питомі теплоємності води та сталі дорівнюють відповідно 4,2 кДж/(кг

⋅

К) і 0,46 кДж/(кг

⋅

К).

Теплові втрати не враховуйте. Відповідь округліть до 1 г.

Відповідь:

33. ККД ідеального теплового двигуна дорівнює 60 %. Температура холодильника двигуна ста-

новить

27 °C

. Визначте температуру нагрівника (у кельвінах).

Відповідь:

34. До джерела постійної напруги 36 В послідовно підключені резистори з опорами 60, 15

і 105 Ом. Визначте потужність струму (у ватах) у резисторі опором 60 Ом.

Відповідь:

35. Два когерентні точкові джерела світла розташовані на відстані 3,3 мм одне від одного та на

відстані 5,5 м від екрана. Відстань між найближчими максимумами освітленості на екра-

ні дорівнює 1,1 мм. Визначте довжину хвилі світла (у нанометрах). Відповідь округліть

до 1 нм.

Відповідь:

36. Із 4 млн атомів радіоактивного ізотопу за добу розпалося 3,75 млн. Визначте період півроз-

паду цього радіоактивного ізотопу (у годинах).

Відповідь:

БЛанК ВідпоВідеЙ

Увага! Відмічайте тільки один варіант відповіді у рядку варіантів відповідей до кожного завдання. Дотримуйтесь, будь ласка,

правил запису відповідей. У завданнях 30—36 правильну відповідь записуйте, враховуючи положення коми, по одній

цифрі в кожному білому прямокутнику. Знак «мінус» записуйте в окремому білому прямокутнику ліворуч від цифри.

Наприклад: правильно записане число 2 матиме такий вигляд:

чи такий:

правильно записане число 2,5 матиме такий вигляд:

правильно записане число –2,05 матиме такий вигляд:

–

НеправильНо записане число 2,5 має такий вигляд:

чи такий:

У завданнях 1—29 правильну відповідь позначайте тільки так:

У завданнях 30—36 відповідь записуйте цифрами, враховуючи положення коми.

Приклад написання цифр:

1 2 3 4 5 6 7

8 9 0 –

А Б В Г А Б В Г А Б В Г А Б В Г А Б В Г

6 11 16 21

2 7 12 17 22

3 8 13 18 23

4 9 14 19 24

5 10 15 20 25

А Б В Г Д А Б В Г Д

2 2

3 3

4 4

А Б В Г Д А Б В Г Д

2 2

3 3

4 4

30 ,

31 , 33 , 35 ,

Номер

завдання

Завдання 1–25

Номер

завдання

Завдання 26–29

Номер

завдання

Завдання 30–36

А Б В Г

А Б В Г Д

Місце виправлення помилкової відповіді

Щоб виправити відповідь до завдання, запишіть номер завдання і нову відповідь у відповідних клітинках.

префікси до одиниць сі

Найменування Позначення Множник Найменування Позначення Множник

гіга Г 10

санти с 10

–2

мега М 10

мілі м 10

–3

кіло к 10

мікро мк 10

–6

гекто г 10

нано н 10

–9

деци д 10

–1

піко п 10

–12

типоВі тестоВі заВдання

розВ’язання, ВКазіВКи

Варіант 2

1. Під час прямолінійного рівномірного руху прискорення дорівнює нулю, швидкість є постій-

ною, а залежність координати від часу є лінійною.

2. Згідно з формулою

переміщення пропорційне квадрату часу. Якщо переміщення

за першу секунду дорівнює

, то переміщення за дві секунди становитиме

, а за три —

. Отже, переміщення за другу секунду

11 1

ss s−=

, а за третю секунду

945

11 1

sss−=

. Та-

ким чином, переміщення за третю секунду становить

переміщення за другу секунду.

3. Відповідно до правила моментів (другої умови рівноваги твердого тіла) алгебраїчна сума мо-

ментів усіх сил, що обертають важіль, має дорівнювати нулю:

±± ±±=mglmgl mgl

11 22 33

0... .

Тут l — плече відповідної сили, тобто відстань від осі важеля до лінії дії відповідної сили.

Знак «+» відповідає силам, що обертають важіль проти ходу годинникової стрілки, знак «–»

відповідає силам, що обертають важіль за ходом годинникової стрілки. У даному випадку,

якщо маса кожного тягарця m, а кількість «схованих» тягарців N, отримуємо рівняння

3044 02 04 0mmNm⋅−⋅− ⋅=,, ,

. Звідси

N = 1

4. З умови випливає, що з боку рідини на кулю діє архімедова сила, яка дорівнює 3 Н. Вага

кулі у повітрі в 5 разів більша за цю силу. Отже, густина рідини в 5 разів менша за гу-

стину ча вуну.

5. Розглядатимемо брусок із тягарцями як одне тіло. Рівнодійна

чотир ьох сил, які діють на це тіло (сили тяжіння



, сили

тяги



з боку динамометра, сили нормальної реакції опори



сили тертя



тер

) дорівнює нулю. Записавши відповідні співвідно-

шення в проекціях на осі координат, які показано на рисунку,

та скориставшись формулою

тер

=µ

, отримуємо

−Fmg

sin

cos

Із фотографії видно, що

2,3 Н; основа похилої площини до-

рівнює 12 клітинкам, а висота — 5 клітинкам. Звідси знаходи-

мо:

sin,α=

cos.α=

6. За відсутності опору повітря можна скористатися законом збереження механічної енер-

гії: сума кінетичної та потенціальної енергій м’яча у будь-якій точці траєкторії дорівнює

механічній енергії м’яча в початковий момент його руху. Отже,

mgh

. Звідси

vv gh=+

7. Із рівняння Клапейрона випливає, що абсолютна температура ідеального газу прямо пропор-

ційна добутку тиску та об’єму газу.

h v

тер



тер



типоВі тестоВі заВдання

8. З умови задачі випливає, що маса насиченої пари в об’ємі лабораторії дорівнює 385 г × 2,

тобто 770 г. Поділивши масу насиченої пари на її густину, отримаємо об’єм лабораторії.

310

⋅

атомів становлять 5 моль. Отже, маса алюмінію дорівнює

27 10

, ⋅

−

кг

моль

× 5 моль =

= 0,135 кг. Розділивши цю масу на густину алюмінію, отримаємо об’єм циліндра.

10. Процес у даному випадку складається з двох етапів: вода спочатку перетворюється на лід

(кристалізується) за температури 0 °C, а потім лід, що утворився, остигає від 0 до

−°30 C

На першому етапі процесу виділяється кількість теплоти

λm

, де

— питома теплота плав-

лення льоду, а на другому етапі виділяється кількість теплоти

mc tt()

−

, де с — питома те-

плоємність льоду, а

— відповідно початкова та кінцева температури речовини. Отже,

Qmmc tt=+ −λ ()

п K

11. Частинки, які мають однакові електричні заряди, відштовхуються одна від одної. силу від-

штовхування можна знайти за законом Кулона:

⋅

4πε

. Тут

k =

πε

, e — елемен-

тарний електричний заряд.

12. Ємність плоского конденсатора можна обчислити за формулою

εε

, де S — площа об-

кладок, d — відстань між ними,

— діелектрична проникність діелектрика. Отже, якщо за-

повнити повітряний конденсатор діелектриком, ємність конденсатора збільшиться в

разів.

13. електричний опір є прямо пропорційним довжині l провідника та обернено пропорційним

площі S його поперечного перерізу:

=ρ

. Отже, опір є прямо пропорційним довжині дро-

ту l та обернено пропорційним квадрату діаметра дроту. У даному випадку опір збільшиться

327

разів.

14. Для послідовного з’єднання напруга на кожному резисторі є прямо пропорційною його опо-

ру. Отже, напруга на другому резисторі в 4 рази більша, ніж на першому, і становить 6 В.

Загальна ж напруга на цій ділянці кола дорівнює сумі напруг на резисторах, тобто 7,5 В.

15. Для паралельно з’єднаних резисторів напруга є однаковою. Тому для визначення потужнос-

ті зручно скористатися формулою

. Із неї випливає, що потужність струму є обернено

пропорційною опору резистора. Потужність струму у другому резисторі є в 1,5 разу меншою,

ніж у першому. Отже, потужність струму в другому резисторі дорівнює 40 мВт, а загальна

потужність струму в цій ділянці кола становить 100 мВт.

16. Згідно із формулою для сили Лоренца

FqvB= sinα

. У даному випадку

FevB=

. Звідси отри-

муємо:

розВ’язання, ВКазіВКи

17. Згідно із законом електромагнітної індукції еРс індукції в котушці дорівнює за модулем

∆Φ

∆

∆t

NS=

. Тут N — кількість витків, а

∆

— швидкість зміни модуля індукції магніт-

ного поля. Звідси легко знайти N.

18. Згідно із формулою

= 2π

період коливань математичного маятника не залежить від його

маси. У наведеному випадку маятник із досить великою точністю можна розглядати як ма-

тематичний.

19. Швидкість будь-якої хвилі

v =λν

, де

— довжина хвилі, а

— її частота. Звідси

20. З’єднавши конденсатор і котушку, ми отримали коливальний контур. Період коливань у та-

кому контурі

TLC= 2π

. Заряд конденсатора змінюється за законом

qq t=

cosω

. Заряд змен-

шиться вдвічі, коли

t =

. Отже,

tLC==

21. Правильна Відповідь: промінь, який проходить через фокус лінзи і після заломлення напрям-

лений паралельно головній оптичній осі лінзи.

22. Мінімум освітленості спостерігається, коли оптична різниця ходу пучків дорівнює непарній

кількості півхвиль. Цій умові відповідає тільки різниця ходу 930 нм (півтори довжини хвилі).

23. Згідно з постулатами теорії відносності ейнштейна швидкість світла у вакуумі є однаковою

у всіх інерціальних системах відліку (тобто дорівнює c). Вона не залежить від швидкості руху

ракети.

24. Як випливає з умови, енергія кванта

Eh=ν

після заміни світлофільтра зменшилася. Отже,

зменшилася й частота світла, що проходило через світлофільтр (довжина хвилі збільшила-

ся). Цій умові відповідає тільки червоний світлофільтр.

25. Масове число ядра не змінилося, а заряд збільшився на один елементарний заряд. Отже, ви-

летіла дуже легка частинка, заряд якої дорівнює – e (тут e — елементарний електричний за-

ряд). Зазначеним умовам відповідає тільки електрон.

26. Прикладом перетворення газу на рідину є утворення роси; прикладом

перетворення газу на кристал — утворення льодових візерунків на вік-

нах узимку (таке перетворення відбувається, коли кількість водяної

пари в повітрі є невеликою). Перетворення рідини на газ — це, напри-

клад, висихання калюж. А перетворення твердого тіла на газ — це, на-

приклад, висихання білизни на морозі (лід безпосередньо перетворюєть-

ся на водяну пару).

А Б В Г Д

типоВі тестоВі заВдання

27. Для виконання цього завдання слід просто вивчити основні фізичні за-

кони (їх не так уже й багато) і впевнено орієнтуватися в них.

28. Перехід від жовтого до червоного світла відповідає збільшенню довжи-

ни хвилі світла (зменшенню частоти), тобто зменшенню енергії кожно-

го фотона. Збільшення потужності джерела світла (без зміни кольору

світла) відповідає збільшенню кількості фотонів без зміни енергії кож-

ного фотона. Коли біле світло проходить через фіолетовий світлофільтр,

залишаються тільки фотони, які відповідають найбільшій частоті (тоб-

то фотони з найбільшою енергією). Перехід від зеленого до синього світ-

ла означає збільшення частоти, а отже, збільшення енергії фотонів.

29. серед наукових досягнень Галілео Галілея є й дослідження вільного па-

діння. Генріх Герц першим дослідив експериментально електромагнітні

хвилі, існування яких випливало з теорії Максвелла. Закон Гука, який

описує залежність сили пружності від деформації, широко застосовують

для розв’язання задач механіки. Людвіг Больцман був одним із творців

молекулярно-кінетичної теорії.

30. Швидкість руху гелікоптера відносно Землі

 

vv v=+

(тут



— швидкість

гелікоптера відносно повітря,



— швидкість вітру). Показаний на рисунку

трикутник швидкостей є рівностороннім. Отже,

vv=

31. Оскільки прискорення



космонавта напрямлене вгору, його вага (тобто сила, з якою він

тисне на крісло) більша за силу тяжіння, що діє на космонавта з боку Землі:

Pmga=+()

32. Як видно з умови, водяна пара повністю перетворилася на воду. Під час цього перетворен-

ня виділялася теплота, внаслідок чого вода в калориметрі нагрівалася. Запишемо рівняння

теплового балансу:

mc tt Lm

BB B

()

ΠΠ

−=

. Тут

— відповідно початкові температури води

та пари, L — питома теплота пароутворення води. Звідси

ct t

−

()

33. ККД теплового двигуна

η= ⋅

кор

100%

. У даному випадку корисна робота

APt

кор

(

P =

Вт,

t =

3600 с), а кількість теплоти, що виділилася б за умови повного згоряння палива,

Qqm=

Отже,

η= ⋅

100%

34. Згідно із законом Ома для повного кола

. Потужність струму в резисторі

PIR

()

. Підставивши числові дані та розв’язавши квадратне рівняння, отрима-

ємо єдиний корінь:

R =

3 Ом.

А Б В Г Д

0 0

тер

I =

rR+

(+ )rR

тер

розВ’язання, ВКазіВКи

35. Для простоти будемо вважати, що хвилі випромінюються з однаковими

фазами. Тоді в рівновіддаленій від джерел точці

буде максимум освіт-

леності, а в точці

наступного максимуму (див. рисунок) різниця ходу

хвиль дорівнюватиме довжині хвилі

Оскільки

MN xs

=−

, де

xOM=

, отримуємо

LxsLxs

2222

++ −+−=() ()λ

. скориставшись тим, що x і s набагато менші

від L, останнє рівняння можна спростити. Помноживши та розділивши

його ліву частину на величину

LxsLxs

2222

++ ++−() (),

яка приблизно

дорівнює

, знаходимо

36. Треба знайти час, через який залишиться 6,25 % атомів, тобто

початкової кіль кості

атомів. Така частина початкової кількості атомів залишиться через 4 періоди піврозпаду.

Варіант 3

1. Рух кульки є рівноприскореним. Тому графік залежності

at()

— горизонтальна пряма, гра-

фік залежності

ht()

— парабола, а графік залежності проекції швидкості на вертикальну

ось — пряма, що утворює певний кут з віссю абсцис. У нашому випадку (коли йдеться про

модуль швидкості) пряма перетворюється на ламану. Швидкість зменшується до нуля, коли

кулька досягає верхньої точки траєкторії.

2. Згідно з умовою прискорення ліфта напрямлене вгору. У цьому випадку вага ліфта більша

за силу тяжіння:

Pmga=+()

. сила натягу тросу саме дорівнює вазі ліфта.

3. Досить згадати, що

кг м

1Н 1

⋅

. Тому наведену в умові одиницю можна записати як

Нм⋅

тобто це є одиниця механічної роботи.

4. Шайба рухалася зі сталим прискоренням, зумовленим дією сили тертя:

ag=µ

. «Гальмівний

шлях» шайби

22µ

. Звідси отримуємо

µ=

5. На тягарець діють три сили: сила тяжіння



та дві однакові за модулем сили пружності.

Рівнодійна цих сил дорівнює нулю, оскільки тягарець перебуває в рівновазі. Отже, із трьох

векторів сил можна побудувати трикутник. З умови випливає, що такий трикутник буде рів-

ностороннім (усі кути дорівнюватимуть

60°

). Тому сила натягу кожної з ниток дорівнює

6. скористаємося законом збереження механічної енергії. Початкова потенціальна енергія пружи-

ни частково переходить у кінетичну енергію кульки, тобто

kx mv

222

. Тут

0,05 м,

x =

0,04 м. Звідси отримуємо

kx x

−()

0 0

тер

I =

rR+

(+ )rR

тер

типоВі тестоВі заВдання

7. середня кінетична енергія поступального руху молекул прямо пропорційна абсолютній темпе-

ратурі:

EkT

(тут k — стала Больцмана). Оскільки кінетична енергія молекул

(

— маса молекули), то середня квадратична швидкість руху молекул прямо пропорцій-

на кореню квадратному з абсолютної температури. Абсолютна температура збільшується від

300 до 675 К, тобто у 2,25 разу. Отже, середня квадратична швидкість молекул збільшуєть-

ся в 1,5 разу. Зазначимо, що запропоновані варіанти неправильних відповідей «розраховано»

на тих, хто не буде виражати температуру в кельвінах або вважатиме, що середня швидкість

руху молекул прямо пропорційна температурі.

8. Якщо корисна потужність кип’ятильника P, то за час

вода отримує кількість теплоти

Pτ

Отже, можна записати рівняння

mc tP∆= τ

(тут

∆t =°5C

— зміна температури води). Звідси

mc t

∆

9. За умови повного змочування висота стовпчика рідини в капілярі

2σ

. Звідси отримує-

мо

2σ

10. Механічна напруга у дроті

не може перевищити границю міцності

. Звідси

отримуємо максимальну масу вантажу:

πσ

11. Згідно із законом Кулона сила взаємодії кульок прямо пропорційна добутку модулів елек-

тричних зарядів цих кульок. сумарний заряд кульок не може змінитися (згадаємо закон

збереження електричного заряду). Оскільки кульки однакові, то після дотику сумарний за-

ряд поділиться навпіл, тобто заряд кожної з кульок становитиме

нКл. Отже,

відношення модуля «нової» кулонівської сили F до модуля початкової сили

дорівнює

⋅

12. електричне поле виконує під час переміщення зарядженої частинки роботу

Aq=−()ϕϕ

Отже, зміна потенціальної енергії частинки в полі

∆WAq

=− =−()ϕϕ

. Не слід забувати,

що заряд електрона є від’ємним, тобто

qe=−

, де e — елементарний електричний заряд. Змі-

на потенціальної енергії електрона

∆We

=−<()ϕϕ

13. Якщо заряд пластин лишається незмінним, то не змінюється й створюване ними електрич-

не поле. Оскільки це поле між пластинами є однорідним, то сила притягання між пласти-

нами не залежить від відстані між ними. Отже, сила притягання в даному випадку не змі-

ниться.

розВ’язання, ВКазіВКи

14. Оскільки довжина l першого дроту вдвічі більша, ніж другого, то площа S його поперечного

перерізу вдвічі менша. електричний опір дроту

=ρ

. Для першого дроту відношення

у 4 рази більше, ніж для другого. Отже, електричний опір першого дроту більший у 4 рази.

15. На фотографії добре видно, що резистори з’єднані паралельно. Отже, напруга на кожному

з них збігається з тією, що показує вольтметр (1,6 В). А от сила струму в колі, що її пока-

зує амперметр (1,2 А), дорівнює сумі сил струмів у трьох резисторах. Отже, сила струму в

кожному резисторі дорівнює 0,4 А. Потужність струму в кожному резисторі

PUI==064,

Вт.

16. На провідник діє в горизонтальному напрямі сила Ампера

FBIl BIl

=⋅ °=sin90

, яка й спричиняє відхилення підвісу від вертика-

лі. Рівнодійна сили Ампера та сили тяжіння має бути напрямлена па-

ралельно дротам підвісу, як показано на рисунку. Звідси отримуємо

tgα=

BIl

17. Якби рамка рухалася поступально в будь-якому напрямі або оберталася навколо вертикаль-

ної осі, то магнітний потік через її площину не змінювався б (напрям нормалі до площини

рамки залишався би незмінним). Отже, еРс індукції дорівнювала б нулю. Тільки під час

обертання навколо осі AB магнітний потік через площину рамки змінюється, внаслідок чого

утворюється еРс індукції.

18. Період коливань зменшився в 1,5 разу. скориставшись формулою для періоду коливань пру-

жинного маятника

= 2π

, доходимо висновку: маса вантажу зменшилася у 2,25 разу.

Отже, кінцева маса тягарців становить 4/9 від початкової, а знятих п’яти тягарців — 5/9 по-

чаткової маси. Таким чином, спочатку було 9 тягарців.

19. Коли звукова хвиля переходить до іншого середовища, частота хвилі не змінюється. Згідно

з формулою

довжина хвилі змінюється прямо пропорційно швидкості хвилі. У дано-

му випадку довжина хвилі збільшилася втричі. Отже, швидкість звуку в металі втричі пе-

ревищує швидкість звуку у воді.

20. Телевізійні програми передаються в діапазоні ультракоротких хвиль,

що поширюються практично прямолінійно. Отже, зв’язок можливий

у межах прямого бачення. Максимальна відстань L приймання теле-

програм відповідає ситуації, коли відрізок прямої від антени телецен-

тру до приймальної антени лежить на дотичній до земної поверхні, як

показано на схематичному рисунку (H, h — висоти обох антен, R —

радіус Землі; зрозуміло, ми не дотримуємося правильного масштабу).

скориставшись теоремою Піфагора та нехтуючи висотою антен у порів-

нянні із радіусом Землі, отримуємо

LRHRh=+22

тер

I =

rR+(+)rR

тер

I =

rR+(+)rR

тер