РУҚА
ЕГЭ · физика · номер 20 · решения с ответами

Задание 20 ЕГЭ по физике: решения ФИПИ с ответами по шагам

Все задачи задания 20 из открытого банка ФИПИ с готовым ответом и началом разбора. Полное решение по шагам и официальный ключ — по ссылкам в карточке.

Задания без решений
100
решений с ответами
12
тем в номере
5
страниц списка
81ФИПИ CCEC9D№ 20ПовышеннаяКолебания и волны

Постоянные величины в контуре

В колебательном контуре, состоящем из катушки индуктивности и конденсатора, происходят свободные незатухающие электромагнитные колебания. Из приведённого ниже списка выберите две величины, которые…

  1. 1
    В идеальном колебательном контуре индуктивность катушки $L$ и ёмкость конденсатора $C$ постоянны. Поэтому период свободных электромагнитных колебаний не изменяется.$$T = 2\pi\sqrt{LC}$$
  2. 2
    Колебания являются незатухающими, поэтому их амплитуда сохраняется. Следовательно, амплитуда напряжения на катушке остаётся постоянной.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
82ФИПИ ce40FF№ 20ПовышеннаяКолебания и волны

Зависимость периода от массы

Ученик изучает свободные колебания пружинного маятника. У него имеется пять пружинных маятников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два маятника необходимо взять, чтобы на опыте…

  1. 1
    Чтобы проверить зависимость частоты от массы, нужно изменить только массу груза, сохранив остальные параметры одинаковыми.$$\nu = \dfrac{1}{2\pi}\sqrt{\dfrac{k}{m}}$$
  2. 2
    Маятники 2 и 4 имеют одинаковые жёсткость пружины и объём груза, но разные массы.$$k_2 = k_4 = 60\ \text{Н/м},\quad V_2 = V_4 = 8\ \text{см}^3,\quad m_2 \ne m_4$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
83ФИПИ D2144A№ 20ВысокаяКолебания и волны

Колебания груза на жгуте

Опытным путём установили зависимость модуля силы упругости резинового жгута $F$ от удлинения $x$, изображённую на графике. Частота малых вертикальных свободных колебаний груза массой $m$…

  1. 1
    Если бы выполнялся закон Гука, график зависимости $F(x)$ был бы прямой линией, проходящей через начало координат. По графику зависимость нелинейна, поэтому утверждение 1 неверно.$$F = kx$$
  2. 2
    При удлинении $x_0$ сила упругости равна $mg$. Для линейной зависимости при силе $4mg$ получилось бы удлинение $4x_0$. Однако по графику при $F = 4mg$ удлинение больше этого значения.$$x > 4x_0$$

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
84ФИПИ D59A3F№ 20ПовышеннаяОсновы термодинамики

Процессы идеального газа

Зависимость температуры одного моля одноатомного идеального газа от давления показана на рисунке. Выберите два утверждения, которые верно отражают результаты этого эксперимента.

  1. 1
    Для одного моля идеального газа из уравнения состояния следует:$$pV = RT, \qquad V = \dfrac{RT}{p}$$
  2. 2
    На участке 1–2 график представляет прямую, проходящую через начало координат, поэтому $T/p = \mathrm{const}$. Следовательно, объём газа постоянен, а не увеличивается в 3 раза.

Ещё 3 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому5 шагов в разборе
85ФИПИ D860B0№ 20ПовышеннаяЭлектрический ток и цепи

Зависимость тока от сопротивления

Ученик изучает законы постоянного тока. В его распоряжении имеется пять аналогичных электрических цепей с различными источниками и внешними сопротивлениями, характеристики которых указаны в таблице…

  1. 1
    Сила тока в полной электрической цепи определяется законом Ома для полной цепи.$$I = \dfrac{\varepsilon}{R+r}$$
  2. 2
    Чтобы обнаружить зависимость силы тока от внутреннего сопротивления, ЭДС источника и внешнее сопротивление нужно оставить неизменными, а внутреннее сопротивление изменить.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
86ФИПИ DADA8C№ 20ПовышеннаяЭлектростатика и конденсаторы

Зависимость периода от ёмкости

Ученику нужно обнаружить зависимость периода свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре от ёмкости конденсатора. Какие два колебательных контура он должен выбрать для проведения…

  1. 1
    Период свободных электромагнитных колебаний в контуре определяется формулой Томсона.$$T = 2\pi\sqrt{LC}$$
  2. 2
    Чтобы исследовать зависимость периода только от ёмкости конденсатора, индуктивность катушки должна быть одинаковой, а ёмкость — различаться.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
87ФИПИ E41101№ 20ПовышеннаяДавление и плавание тел

Зависимость силы Архимеда

Ученик изучает силу Архимеда, действующую на тела, полностью погружённые в жидкость. В его распоряжении имеется пять установок, каждая из которых состоит из ёмкости с жидкостью и сплошного шарика…

  1. 1
    Сила Архимеда для полностью погружённого тела определяется формулой:$$F_\mathrm{А}=\rho_\text{ж}gV$$
  2. 2
    Чтобы исследовать зависимость силы Архимеда от объёма шарика, жидкость должна быть одной и той же, а объёмы шариков — различаться.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
88ФИПИ E5C0B9№ 20ПовышеннаяЭнергия и импульс

Неупругое столкновение тел

Свинцовый брусок массой $m_1 = 1000\ \text{г}$ покоится на гладкой горизонтальной поверхности. На него налетает пластилиновый шарик массой $m_2 = 200\ \text{г}$, скользящий по поверхности со…

  1. 1
    Переведём массы в единицы СИ: $m_1 = 1\ \text{кг}$, $m_2 = 0{,}2\ \text{кг}$. По закону сохранения импульса найдём скорость слипшихся тел:$$(m_1 + m_2)v = m_2u$$
  2. 2
    Подставим значения:$$v = \dfrac{m_2u}{m_1 + m_2} = \dfrac{0{,}2 \cdot 3}{1{,}2} = 0{,}5\ \text{м/с}$$

Ещё 4 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому6 шагов в разборе
89ФИПИ E6072A№ 20ПовышеннаяДавление и плавание тел

Закон Архимеда и плавание

Изучая на практике закон Архимеда, учащиеся опускали цилиндр объёмом $V = 10\ \mathrm{см^3}$ в различные жидкости и измеряли объём погружённой в жидкость части цилиндра. По результатам исследования…

  1. 1
    По графику при плотности глицерина $\rho = 1{,}26\ \mathrm{г/см^3}$ объём погружённой части меньше полного объёма цилиндра $10\ \mathrm{см^3}$. Следовательно, цилиндр плавает в глицерине.$$V_{\text{погр}} < V$$
  2. 2
    Плотность спирта меньше плотности цилиндра, поэтому в спирте цилиндр не плавает у поверхности, а погружается полностью.$$\rho_{\text{спирта}} < \rho_{\text{цилиндра}}$$

Ещё 3 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому5 шагов в разборе
90ФИПИ E74BD4№ 20ПовышеннаяЭлектростатика и конденсаторы

Зависимость ёмкости от расстояния

Необходимо экспериментально изучить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от расстояния между его пластинами. На всех представленных ниже рисунках $S$ — площадь пластин конденсатора, $d$…

  1. 1
    Электроёмкость плоского конденсатора определяется формулой:$$C = \varepsilon_0 \varepsilon \frac{S}{d}$$
  2. 2
    Чтобы исследовать зависимость электроёмкости только от расстояния $d$, у сравниваемых конденсаторов должны быть одинаковыми диэлектрическая проницаемость среды $\varepsilon$ и площадь пластин $S$.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
91ФИПИ F443ED№ 20ПовышеннаяДавление и плавание тел

Исследование изотермы газа

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость давления газа, находящегося в сосуде, от объёма сосуда. У него имеется пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены равными массами…

  1. 1
    Чтобы исследовать зависимость давления от объёма, необходимо сравнить состояния одного и того же газа при одинаковой температуре и одинаковой массе газа.$$pV = \mathrm{const}$$
  2. 2
    Сосуды 1 и 2 содержат гелий, наполнены равными массами газа и имеют одинаковую температуру $290\ \mathrm{К}$.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
92ФИПИ F68A6A№ 20ПовышеннаяДинамика и гравитация

Определение плотности бензина

Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить плотность бензина. Для этого школьник взял стакан с бензином и динамометр. Какие два предмета из приведённого…

  1. 1
    Подвешенный к динамометру стальной цилиндр сначала взвешивают в воздухе, а затем погружают в бензин. Разность показаний динамометра равна выталкивающей силе.$$F_{\text{выт}} = F_{\text{возд}} - F_{\text{бенз}}$$
  2. 2
    Объём стального цилиндра можно определить с помощью мензурки по объёму вытесненного им бензина.

Ещё 2 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому4 шага в разборе
93ФИПИ F6D2D9№ 20ПовышеннаяКолебания и волны

Зависимость периода от массы

Ученик изучает свободные колебания нитяного маятника. В его распоряжении имеется пять маятников, характеристики которых указаны в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику для того, чтобы…

  1. 1
    Для чистоты эксперимента длина маятников и объём шариков должны быть одинаковыми, а материал шариков — различаться, чтобы различалась их масса.
  2. 2
    Маятники 3 и 5 имеют одинаковую длину $1{,}0\ \text{м}$ и одинаковый объём шарика $5\ \text{см}^3$. Шарики изготовлены из стали и алюминия, поэтому их массы различаются.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
94ФИПИ F70AC5№ 20ПовышеннаяЭлектростатика и конденсаторы

Энергия заряженного конденсатора

Две параллельные металлические пластины больших размеров расположены на расстоянии $d$ друг от друга и подключены к источнику постоянного напряжения (см. рисунок). Из приведённого списка выберите…

  1. 1
    Между большими параллельными пластинами поле однородно, поэтому напряжённость в точках $A$, $B$ и $C$ одинакова. Утверждение 1 неверно.$$E = \dfrac{U}{d}$$
  2. 2
    Левая пластина подключена к положительному полюсу источника, поэтому потенциал точки $B$ выше потенциала точки $C$, а не ниже. Утверждение 2 неверно.

Ещё 3 шага — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому5 шагов в разборе
95ФИПИ F78C75№ 20ПовышеннаяЭлектрический ток и цепи

Измерение мощности тока

Необходимо собрать экспериментальную установку и определить с её помощью мощность электрического тока, потребляемую резистором. Для этого школьник взял соединительные провода, реостат, ключ…

  1. 1
    Мощность электрического тока в резисторе можно определить по произведению напряжения на силу тока.$$P = UI$$
  2. 2
    Напряжение измеряют вольтметром, а силу тока — амперметром. Следовательно, необходимо дополнительно использовать оборудование под номерами 3 и 5.
Решение полностьюОтветРешать самому2 шага в разборе
96ФИПИ F84552№ 20ПовышеннаяЭлектрический ток и цепи

Зависимость сопротивления от длины

Для лабораторной работы по обнаружению зависимости сопротивления проводника от его длины ученику выдали пять проводников, характеристики которых указаны в таблице. Какие два из предложенных…

  1. 1
    Для исследования зависимости сопротивления от длины необходимо выбрать проводники с одинаковым материалом и одинаковой площадью поперечного сечения.$$R = \rho\dfrac{l}{S}$$
  2. 2
    Проводники 1 и 5 изготовлены из никелина и имеют одинаковый диаметр $1{,}2$ мм, поэтому их материал и площадь поперечного сечения одинаковы.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
97ФИПИ FA9CF6№ 20ПовышеннаяКолебания и волны

Период пружинного маятника

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость периода свободных колебаний пружинного маятника от массы груза. У него имеется пять пружинных маятников, характеристики которых приведены в…

  1. 1
    Период колебаний пружинного маятника определяется формулой:$$T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$$
  2. 2
    Чтобы исследовать зависимость периода только от массы груза, жёсткость пружины должна быть одинаковой у обоих маятников.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
98ФИПИ FB279F№ 20ПовышеннаяДавление и плавание тел

Зависимость силы Архимеда

Школьник изучает силу Архимеда, действующую на тела, полностью погружённые в жидкость. В его распоряжении имеются пять установок, состоящих из ёмкостей с различными жидкостями и сплошных шариков…

  1. 1
    Сила Архимеда для полностью погружённого тела определяется плотностью жидкости и объёмом тела: $F_A = \rho g V$. Чтобы исследовать зависимость силы от объёма, плотность жидкости и остальные условия нужно оставить неизменными.$$F_A = \rho g V$$
  2. 2
    В установках 2 и 5 используется одна и та же жидкость — вода, а шарики сделаны из одного материала — дерева. При этом их объёмы различны: $20\ \mathrm{см^3}$ и $30\ \mathrm{см^3}$.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
99ФИПИ FCC2D6№ 20ПовышеннаяКолебания и волны

Исследование периода маятника

Ученику необходимо на опыте проверить, зависит ли период колебаний нитяного маятника от массы грузика. У него имеется пять маятников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два маятника…

  1. 1
    Чтобы проверить зависимость периода от массы, длина нити должна быть одинаковой, а массы грузов — различаться. Объём грузов также должен быть одинаковым.$$T = 2\pi\sqrt{\dfrac{l}{g}}$$
  2. 2
    Маятники 2 и 4 имеют длину нити 100 см и объём груза 60 $см^3$. Материалы грузов различны: алюминий и медь, поэтому различаются их массы.

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе
100ФИПИ FE64EC№ 20ПовышеннаяДавление и плавание тел

Плавание цилиндра в жидкостях

Ученик помещал цилиндр объёмом $V = 10\ \mathrm{см^3}$, не удерживая его, в различные жидкости, плотности которых представлены в таблице, и измерял объём погружённой в жидкость части цилиндра…

  1. 1
    По графику при плотностях жидкости меньше примерно $1\ \mathrm{г/см^3}$ объём погружённой части равен объёму цилиндра. Следовательно, цилиндр погружается полностью и в жидкости с плотностью $0{,}79\ \mathrm{г/см^3}$ (спирте) тонет.$$V_{\text{погр}} = V$$
  2. 2
    В хлороформе и дийодметане цилиндр плавает, поскольку объём погружённой части меньше полного объёма цилиндра. При плавании сила Архимеда уравновешивает силу тяжести.$$F_A = mg$$

Ещё 1 шаг — в полном решении

Решение полностьюОтветРешать самому3 шага в разборе