Всі запитання НМТ/ЗНО з фізики онлайн із відповідями, починаючи з 1390

Завдання 1391 з 1403

На рисунку зображено графік залежності координати \(x\) від часу \(t\) під час гармонічних коливань тіла на пружині. Визначте значення шляху \(l\) i модуля переміщення \(s\) тіла через \(2\) секунди від початку руху.

А\(l=160\) см; \(s=0\)

Б\(l=160\) см; \(s=20\) см

В\(l=200\) см; \(s=0\)

Г\(l=200\) см; \(s=20\) см

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Перевірити Наступне Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Пояснення

ТЕМА: Коливання і хвилі. Оптика. Механічні коливання і хвилі. Коливання вантажу на пружині.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння гармонічних коливань, а також вміння визначати величини, що їх описують.

Визначмо амплітуду \(A\) коливань тіла на пружині та період \(T\) його коливань за графіком на рисунку:

\begin{gather*} A=20\ \text{см}=0{,}2\ \text{м},\\[7pt] T=0{,}8\ \text{с}. \end{gather*}

Обчислімо кількість коливань за \(2\ \text{с}{:}\)

\begin{gather*} T=\frac tN\Rightarrow N=\frac tT,\\[6pt] N=\frac{2\ \text{с}}{0{,}8\ \text{с}}=2{,}5. \end{gather*}

За одне повне коливання тіло проходить шлях, що дорівнює чотирьом амплітудам: \begin{gather*} l_0=4A. \end{gather*}

Тоді за \(2{,}5\) коливання тіло пройде шлях:

\begin{gather*} l=Nl_0=N\cdot 4A,\\[6pt] l=2{,}5\cdot 4\cdot 0{,}2\ \text{м}=2\ \text{м}=200\ \text{см}. \end{gather*}

Дізнаймося координату тіла через \(2\) секунди. Опишімо рух тіла гармонічним рівнянням:

\begin{gather*} x=A\sin\omega t,\\[6pt] x=0{,}2\sin\frac{2\pi}{0{,}8}t,\\[6pt] x=0{,}2\sin 2{,}5\pi t,\\[7pt] x(2\ \text{с})=0{,}2\sin 2{,}5\pi\cdot 2\text{с}=0. \end{gather*}

Тобто через \(2{,}5\) коливання координата тіла буде \(0.\) Отже, переміщення тіла дорівнюватиме нулю.

Відповідь: B.

Вид завдання: Завдання з вибором однієї правильної відповіді
Знайшли помилку? Пишіть на

Завдання 1392 з 1403

До генератора змінної напруги, який працює на частоті \(0{,}25\) Гц, приєднано лампу розжарювання. Визначте проміжок часу між двома найближчими спалахами лампи.

А\(0{,}5\) с

Б\(1\) с

В\(2\) с

Г\(3\) с

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Перевірити Наступне Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Вид завдання: Завдання з вибором однієї правильної відповіді
Знайшли помилку? Пишіть на

Завдання 1393 з 1403

Яка з характеристик світлової хвилі залишилася незмінною після переходу світла з повітря в скло?

Ачастота хвилі

Бдовжина хвилі

Вшвидкість хвилі

Генергія хвилі

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Перевірити Наступне Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Пояснення

Коливання і хвилі. Оптика. Зв’язок між довжиною хвилі, швидкістю її поширення та періодом (частотою).

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння поширення хвиль і зміни під час цього їхніх характеристик.

Світло ‒ це електромагнітна хвиля, швидкість поширення якої у вакуумі дорівнює \(3\cdot 10^8\ \text{м/с}.\) У різних середовищах світло поширюється з різною швидкістю, але завжди повільніше, ніж у вакуумі.

Швидкість поширення хвилі переважно визначають пружні властивості середовища, у якому хвиля поширюється, тому якщо хвиля переходить з одного середовища в інше, то швидкість її поширення змінюється. Відповідно змінюватиметься й енергія хвилі.

Частота \(\nu\) хвилі залишається незмінною, оскільки її визначає частота коливань джерела хвилі.

Щодо довжини хвилі, то відповідно до формули хвилі в разі переходу хвилі з одного середовища в інше її довжина змінюється, оскільки змінюється швидкість поширення хвилі:

\begin{gather*} v=\lambda\nu \Rightarrow \lambda=\frac{v}{\nu}. \end{gather*}

Отже, після переходу світла з повітря у скло незмінною залишиться тільки частота хвилі.

Відповідь: A.

Вид завдання: Завдання з вибором однієї правильної відповіді
Знайшли помилку? Пишіть на

Завдання 1394 з 1403

Маса зорі щосекунди зменшується на \(4\cdot 10^6\) т за рахунок випромінювання. Визначте потужність випромінювання зорі. Уважайте, що швидкість світла дорівнює \(3\cdot 10^8\) м/с.

А\(2{,}25\cdot 10^7\) кВт

Б\(12\cdot 10^{14}\) кВт

В\(36\cdot 10^{19}\) кВт

Г\(3{,}6\cdot 10^{23}\) кВт

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Перевірити Наступне Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Вид завдання: Завдання з вибором однієї правильної відповіді
Знайшли помилку? Пишіть на

Завдання 1395 з 1403

Обчисліть заряд ядра ізотопа Літію \(_3^7\mathrm{Li}.\) Уважайте, що елементарний заряд \(e=1{,}6\cdot 10^{–19}\) Кл.

А\(+4{,}8\cdot 10^{-19}\) Кл

Б\(+6{,}4\cdot 10^{-19}\) Кл

В\(+11{,}2\cdot 10^{-19}\) Кл

Г\(+16{,}0\cdot 10^{-19}\) Кл

Позначте відповіді:

А	Б	В	Г

Перевірити Наступне Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Вид завдання: Завдання з вибором однієї правильної відповіді
Знайшли помилку? Пишіть на

Завдання 1396 з 1403

На рисунку зображено графіки процесів, які здійснює ідеальний газ незмінної маси (\(p\) – тиск, \(V\) – об’єм, графік 1 є частиною гіперболи; напрямок процесу збігається з напрямком стрілки на графіку). Доберіть до графіка процесу (1–3) характеристику термодинамічного процесу (А – Д), де \(Q\) – кількість теплоти, отримана газом, \(A\) – робота газу.

1Графік 1

2Графік 2

3Графік 3

А\(Q\gt 0\); \(A=0\)

Б\(Q=A\gt 0\)

В\(Q\gt A\gt 0\)

Г\(Q\lt 0\); \(A=0\)

Д\(Q\lt 0\); \(A\lt 0\)

Позначте відповіді:

	А	Б	В	Г	Д
1
2
3

Перевірити Наступне Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Пояснення

ТЕМА: Молекулярна фізика і термодинаміка. Основи термодинаміки. Застосування першого закону термодинаміки до ізопроцесів.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння ізопроцесів, їхньої графічної інтерпретації та вміння застосовувати перший закон термодинаміки до ізопроцесів.

Застосуймо перший закон термодинаміки до ізопроцесів: кількість теплоти \(Q\), передана системі, йде на зміну внутрішньої енергії \(\Delta U\) системи та на виконання системою роботи \(A\) проти зовнішніх сил:

\begin{gather*} Q=\Delta U+A. \end{gather*}

Графік \(1\) відповідає ізотермічному процесу, тобто

\begin{gather*} T=\mathrm{const}. \end{gather*}

Оскільки об’єм \(V\) збільшується, а тиск \(p\) падає (див. рисунок), то це відповідно до рівняння Клапейрона процес ізотермічного розширення:

\begin{gather*} pV=\mathrm{const}\Rightarrow p\downarrow V\uparrow=\mathrm{const} \end{gather*}

(стрілочка, напрямлена вгору, означає зростання значення величини; стрілочка, напрямлена вниз, означає зменшення значення величини).

У ході цього процесу температура, а отже, і внутрішня енергія газу не змінюються \((\Delta U=0),\) тому рівняння першого закону термодинаміки має вигляд:

\begin{gather*} Q=A. \end{gather*}

Під час ізотермічного процесу вся передана газу кількість теплоти йде на виконання механічної роботи (відповідь Б).

Графік \(2\) відповідає ізобарному процесу \((p=\mathrm{const}).\) Під час цього об’єм \(V\) зменшується (див. рисунок), і, відповідно до рівняння Клапейрона для ізобарного процесу, температура \(T\) теж зменшуватиметься:

\begin{gather*} \frac VT=\mathrm{const}\Rightarrow \frac{V\downarrow}{T\downarrow}=\mathrm{const}. \end{gather*}

Отже, це процес ізобарного стиснення (або ж ізобарного охолодження).

У ході цього процесу виконується робота і змінюється внутрішня енергія газу, тому рівняння першого закону термодинаміки має вигляд:

\begin{gather*} Q=\Delta U+A. \end{gather*}

Під час ізобарного стиснення (охолодження) газ повинен віддати певну кількість теплоти \((Q\lt 0),\) а роботу виконуватимуть над газом (щоб стиснути), а не газ \((A\lt 0)\) (відповідь Д).

Графік \(3\) відповідає процесу, під час якого змінюватимуться всі три параметри ідеального газу ‒ тиск, об’єм, абсолютна температура:

\begin{gather*} \frac{pV}{T}=\mathrm{const}\Rightarrow \frac{p\uparrow V\uparrow}{T\uparrow}=\mathrm{const}. \end{gather*}

Під час цього процесу передана газу кількість теплоти \((Q\gt 0)\) витрачається і на виконання механічної роботи \((A\gt 0),\) і на збільшення внутрішньої енергії газу, отже, \(Q\gt A\) (відповідь В).

Відповідь: 1Б, 2Д, 3В.

Вид завдання: Завдання на встановлення відповідності (логічні пари)
Знайшли помилку? Пишіть на

Завдання 1397 з 1403

Поєднайте назву технічного пристрою (1–3) з фізичною основою його дії (А – Д).

1фоторезистор

2світлодіод

3напівпровідниковий діод

Азалежність опору від напрямку струму

Бзалежність опору від температури

Взалежність опору від освітленості

Гперетворення світлової енергії на електричну

Дперетворення електричної енергії на світлову

Позначте відповіді:

	А	Б	В	Г	Д
1
2
3

Перевірити Наступне Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Пояснення

ТЕМА: Електродинаміка. Електричний струм у різних середовищах.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння будови технічних пристроїв, фізичної основи їхніх дій.

1 – В: на залежності провідності напівпровідників від освітленості ґрунтується дія фоторезисторів (див. рисунок), які застосовують для вимірювання освітленості, у системах сигналізації та автоматики, для сортування виробів тощо. За допомогою фоторезисторів запобігають нещасним випадкам і аваріям, автоматично зупиняючи роботу обладнання в разі порушення процесу.

2 ‒ Д: світлодіод ‒ це напівпровідниковий прилад, який перетворює електричний струм безпосередньо на світлове випромінювання. Він працює на основі принципу електролюмінесценції, де напівпровідниковий кристал випромінює світло внаслідок проходження струму. Світлодіоди відомі завдяки високій енергоефективності, довговічності та швидкому ввімкненню.

3 ‒ А: напівпровідниковий діод ‒ це електронний прилад з одним переходом та двома виводами (анодом і катодом), який проводить електричний струм лише в одному напрямку. Його використовують для випрямлення змінного струму, захисту схем від зворотного струму та перемикання.

Відповідь: 1В, 2Д, 3А.

Вид завдання: Завдання на встановлення відповідності (логічні пари)
Знайшли помилку? Пишіть на

Завдання 1398 з 1403

До лінійки, що лежить горизонтально на двох нерухомих опорах, підвішено два тягарці (див. рисунок).

На яку максимальну відстань можна перемістити лінійку праворуч, щоб вона не втратила рівноваги? Масою лінійки знехтуйте.

Відповідь запишіть у сантиметрах (см).

Впишіть відповідь:

Перевірити Наступне Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Пояснення

ТЕМА: Механіка. Основи динаміки. Момент сили. Умови рівноваги тіла.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння умови рівноваги тіла.

Якщо рухатимемо лінійку праворуч, то вона може втратити рівновагу й почати обертатися навколо правої нерухомої опори. Щоб лінійка не втратила рівноваги, треба, щоб момент \(M_1\) сили \(\overrightarrow{F}_1\) (вага вантажу \(1\)), яка обертає лінійку проти ходу годинникової стрілки, дорівнював моменту \(M_2\) сили \(\overrightarrow{F}_2\) (вага вантажу \(2\)), яка обертає лінійку за ходом годинникової стрілки (див. рисунок):

\begin{gather*} M_1=M_2,\\[7pt] F_1d_1=F_2d_2. \end{gather*}

З рисунка бачимо, що плечі цих сил початково становлять:

\begin{gather*} d_1=40\ \text{см}=0{,}4\ \text{м},\\[7pt] d_2=(50-40)\ \text{см}=10\ \text{см}=0{,}1\ \text{м}. \end{gather*}

Якщо ж рухатимемо лінійку праворуч на \(x\) м, то плечі становитимуть:

\begin{gather*} d_1=(0{,}4-x)\ \text{м},\\[7pt] d_2=(0{,}1+x)\ \text{м}. \end{gather*}

Вантажі нерухомі, тому вагу кожного тягарця можна визначити за формулою:

\begin{gather*} F_1=m_1g,\\[7pt] F_2=m_2g, \end{gather*}

де \(g\) – прискорення вільного падіння.

Важіль перебуває в рівновазі, тому можемо скористатися правилом важеля:

\begin{gather*} F_1d_1=F_2d_2,\\[7pt] m_1g(0{,}4-x)=m_2g(0{,}1+x),\\[7pt] m_1(0{,}4-x)=m_2(0{,}1+x),\\[7pt] 2(0{,}4-x)=3(0{,}1+x),\\[7pt] 0{,}8-2x=0{,}3+3x,\\[7pt] 5x=0{,}5,\\[7pt] x=0{,}1\ (\text{м}). \end{gather*}

Отже, лінійку можна перемістити праворуч на \(0{,}1\) м або на \(10\) см.

Відповідь: \(10.\)

Вид завдання: Завдання відкритої форми з короткою відповіддю (1 вид)
Знайшли помилку? Пишіть на

Завдання 1399 з 1403

Супутник рухається навколо планети по коловій траєкторії радіуса \(10\ 000\) км, здійснюючи кожен оберт за \(10\ 000\) с. Визначте прискорення, якого надає супутнику сила тяжіння планети. Уважайте, що \(\pi^2=10.\)

Відповідь запишіть у метрах за секунду в квадраті (м/с\(^2\)).

Впишіть відповідь:

Перевірити Наступне Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Пояснення

ТЕМА: Механіка. Основи кінематики. Рівномірний рух по колу. Доцентрове прискорення.

Завдання скеровано на перевірку знання і розуміння рівномірного руху по колу, уміння визначати доцентрове прискорення руху тіла.

У разі рівномірного руху тіла по колу вектор прискорення напрямлений до центра кола − саме тому прискорення рівномірного руху тіла по колу називають доцентровим прискоренням \(\overrightarrow{a}_\text{дц}.\)

Модуль доцентрового прискорення обчислюють за формулою:

\begin{gather*} a_\text{дц}=\frac{v^2}{R}, \end{gather*}

де \(v\) – модуль лінійної швидкості руху тіла, \(R\) − радіус кола.

Час одного повного оберту – це період \(T=10000\ \text{с}.\) За періодом обертання та радіусом колової траєкторії легко визначити модуль лінійної швидкості \(v\) рівномірного руху тіла по колу. Дійсно, за час \((t=T)\) одного оберту тіло долає відстань, що дорівнює довжині кола \(l=2\pi R.\) Оскільки \(v=\frac lt,\) маємо:

\begin{gather*} v=\frac{2\pi R}{T}. \end{gather*}

Запишімо формулу для визначення доцентрового прискорення через радіус кола і період обертання:

\begin{gather*} a_\text{дц}=\frac{v^2}{R}=\frac{(2\pi R)^2}{R\cdot T^2}=\frac{4\pi^2R^2}{R\cdot T^2}=\frac{4\pi^2R}{T^2}. \end{gather*}

Обчислімо:

\begin{gather*} a_\text{дц}=\frac{4\cdot 10\cdot 10^7}{(10^4)^2}=4\ \text{м/с}^2. \end{gather*}

Відповідь: \(4.\)

Вид завдання: Завдання відкритої форми з короткою відповіддю (1 вид)
Знайшли помилку? Пишіть на

Завдання 1400 з 1403

У посудину з холодною водою за температури \(10\ ^\circ\mathrm{C}\) додали гарячу воду, температура якої була \(90\ ^\circ\mathrm{C}.\) У результаті змішування маса води в посудині становила \(6\) кг, а її температура після встановлення теплової рівноваги дорівнювала \(70\ ^\circ\mathrm{C}.\) Обчисліть масу гарячої води, використаної для змішування. Теплоємність посудини та теплообмін із навколишнім середовищем не враховуйте.

Відповідь запишіть у кілограмах (кг).

Впишіть відповідь:

Перевірити Наступні запитання Читати пояснення

Пояснення доступні лише для зареєстрованих користувачів. Дивитись умови перегляду пояснень >>>.

Пояснення

ТЕМА: Молекулярна фізика і термодинаміка. Властивості газів, рідин і твердих тіл. Рівняння теплового балансу для найпростіших теплових процесів.

Завдання скеровано на перевірку знання, розуміння і вміння застосовувати рівняння теплового балансу.

У системі тіл, яка не одержує та не віддає енергію, а внутрішня енергія тіл системи змінюється тільки внаслідок теплопередачі, загальна кількість теплоти, віддана одними тілами системи \((Q^-),\) дорівнює загальній кількості теплоти, одержаної іншими тілами цієї системи \((Q^+)\) ‒ рівняння теплового балансу:

\begin{gather*} Q_1^-+Q_2^-+\ \text{...}\ +Q_n^-=Q_1^++Q_2^++\ \text{...}\ +Q_k^+, \end{gather*}

де \(n\) ‒ кількість тіл, що віддають енергію; \(k\) ‒ кількість тіл, що одержують енергію.

Згідно з умовою, гаряча вода, яку доливали в посудину, віддаватиме певну кількість теплоти \(Q_\text{г}^-,\) а холодна вода в посудині від цього нагріватиметься ‒ одержить кількість теплоти \(Q_\text{х}^+.\) Кінцевим станом теплообміну є теплова рівновага – стан з однаковою температурою всіх частин системи. Запишімо рівняння теплового балансу відповідно до умови завдання:

\begin{gather*} Q_\text{г}^-=Q_\text{х}^+,\\[7pt] cm_\text{г}(90-70)=cm_\text{х}(70-10),\\[7pt] 20m_\text{г}=60m_\text{х},\\[7pt] m_\text{г}=3m_\text{х}, \end{gather*}

де \(c\) ‒ питома теплоємність води (і холодної, і гарячої), \(m_\text{г}\) ‒ маса гарячої води, \(m_\text{х}\) ‒ маса холодної води. У дужках зазначено різницю температур гарячої і холодної води відповідно.

Треба обчислити масу гарячої води, тож виразімо масу холодної води через різницю загальної маси і маси гарячої води:

\begin{gather*} m_\text{х}=m-m_\text{г}. \end{gather*}

Підставмо в попереднє рівняння:

\begin{gather*} m_\text{г}=3(m-m_\text{г}),\\[7pt] 4m_\text{г}=3m,\\[6pt] m_\text{г}=\frac{3m}{4},\\[6pt] m_\text{г}=\frac{3\cdot 6\ \text{кг}}{4}=4{,}5\ \text{кг}. \end{gather*}

Відповідь: \(4{,}5.\)

Вид завдання: Завдання відкритої форми з короткою відповіддю (1 вид)
Знайшли помилку? Пишіть на