Задание 16 ОГЭ по физике: решения ФИПИ с ответами по шагам

На втором рисунке магнит неподвижен относительно катушки. Магнитный поток через катушку не изменяется, поэтому индукционный ток не возникает.$$I_{\text{индукционный}} = 0 \text{ при } \Delta\Phi = 0$$

При внесении и вынесении магнита магнитный поток изменяется в противоположных направлениях. Согласно правилу Ленца направление индукционного тока при этом меняется.$$\mathcal{E}_{\text{индукционная}} = -\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}$$

Прогиб резинового дна происходит под действием жидкости, следовательно, жидкость оказывает давление на дно сосуда.

Гидростатическое давление определяется плотностью жидкости и высотой столба жидкости.$$p = \rho gh$$

По рисунку за первую секунду шарик проходит 5 см, а за вторую — 15 см. Следовательно, за две секунды общий путь равен:$$s = 5 + 15 = 20\ \text{см}$$

Пути, пройденные за последовательные равные промежутки времени, увеличиваются. Значит, скорость шарика изменяется, и движение является неравномерным.$$v \ne \text{const}$$

После трения одинаковых палочек о ткань палочки отталкиваются. Это означает, что они получили одноимённые заряды.

При трении электризуются оба тела: палочка и ткань. Поэтому утверждение 3 соответствует результатам опыта.

Для подвешенного груза в состоянии равновесия сила упругости равна силе тяжести: $kx=mg$.$$x=\frac{mg}{k}$$

Для пружинки 1 при увеличении массы груза с $0{,}2$ до $0{,}8$ кг удлинение увеличивается с $4{,}0$ до $16{,}0$ см. Для пружинки 2 при увеличении массы с $0{,}2$ до $0{,}6$ кг удлинение увеличивается с $2{,}0$ до $6{,}0$ см…$$x\sim m$$

Для изотопа ртути-200 массовое число $A = 200$, а зарядовое число ртути $Z = 80$. Число нейтронов равно:$$N = A - Z = 200 - 80 = 120$$

При бета-распаде зарядовое число ядра увеличивается на единицу. Поэтому ядро висмута с $Z = 83$ превращается в ядро полония с $Z = 84$, а не в ядро свинца.

При бета-распаде зарядовое число ядра увеличивается на единицу. У висмута $Z=83$, поэтому образуется элемент с $Z=84$, то есть полоний. Утверждение 1 верно.$$83+1=84$$

При альфа-распаде зарядовое число уменьшается на 2. Из полония с $Z=84$ образуется свинец с $Z=82$, а не радон. Утверждение 2 неверно.$$84-2=82$$

Сила давления жидкости на дно определяется гидростатическим давлением и площадью дна:$$F = pS = \rho ghS$$

В опытах площадь дна одинакова. При увеличении высоты столба жидкости $h$ сила давления увеличивается. Поэтому верно утверждение 1.

Количество теплоты, полученное водой, определяется формулой $Q = c m \Delta t$. Масса и удельная теплоёмкость воды во всех опытах одинаковы, поэтому количество теплоты пропорционально изменению температуры воды.$$Q \sim \Delta t$$

В опытах 1 и 2 вода нагрелась на одинаковую величину: $\Delta t = 10\,^{\circ}\mathrm{C}$. Следовательно, цилиндры выделили одинаковое количество теплоты. Утверждение 3 верно.

При бета-распаде зарядовое число ядра увеличивается на единицу. У таллия порядковый номер $Z=81$, поэтому образуется элемент с $Z=82$ — свинец. Утверждение 1 верно.$$Z_{\mathrm{Tl}}+1=81+1=82=Z_{\mathrm{Pb}}$$

При альфа-распаде зарядовое число уменьшается на 2. Из ядра свинца с $Z=82$ образовалось бы ядро ртути с $Z=80$, а не полония с $Z=84$. Утверждение 2 неверно.$$82-2=80$$

В опыте 1 оба лоскутка ткани были натёрты одной и той же палочкой и отталкиваются. Это означает, что они получили одноимённые заряды.

При трении электризуются оба соприкасающихся тела: и палочка, и ткань. Следовательно, утверждение 2 верно.

Порядковый номер бериллия равен 4, значит его ядро содержит 4 протона. Число нейтронов в ядре с массовым числом 10 равно разности массового числа и числа протонов.$$N = A - Z = 10 - 4 = 6$$

При ионизации изменяется число электронов, а заряд ядра остаётся неизменным.

Найдём изменения температуры жидкостей:$$\Delta T_1 = 40 - 20 = 20\,^{\circ}\mathrm{C},\quad \Delta T_2 = 50 - 20 = 30\,^{\circ}\mathrm{C}$$

Сравним изменения температур:$$\frac{\Delta T_2}{\Delta T_1} = \frac{30}{20} = 1{,}5$$

Для полностью погружённого тела применяем закон Архимеда:$$F_{\text{Арх}} = \rho_{\text{ж}} g V$$

Сравним опыты 1 и 4: жидкость и объём цилиндра одинаковы, а материал различается. В обоих случаях $F_{\text{Арх}} = 0{,}8$ Н, значит, сила не зависит от материала цилиндра.

При внесении магнита в катушку изменяется магнитный поток, пронизывающий витки катушки. Поэтому в замкнутой катушке возникает индукционный ток.$$\mathcal{E}_{\text{инд}} = -\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$$

Во втором опыте магнит вносят быстрее: $v_2 > v_1$. За меньшее время магнитный поток изменяется на ту же величину, поэтому скорость изменения потока и величина индукционного тока больше.$$I_{\text{инд}} \sim \left|\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}\right|$$

Во время плавления температура вещества не изменяется, поэтому находим горизонтальные участки таблицы.

Для первого вещества температура равна 200 °C в течение промежутка от 15 до 25 мин. Продолжительность плавления составляет 10 мин.

При покоящемся магните магнитный поток через катушку не изменяется. Поэтому электромагнитная индукция и индукционный ток не возникают.$$\mathcal{E}_{\text{инд}} = -\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}$$

При внесении магнита магнитный поток через катушку увеличивается, а при вынесении уменьшается. Согласно правилу Ленца, направление индукционного тока в этих случаях противоположно.$$I_{\text{внесение}} \text{ и } I_{\text{вынесение}} \text{ имеют противоположные направления}$$

В первом опыте токи в параллельных проводниках направлены одинаково. По результатам наблюдения проводники притягиваются.

Во втором опыте токи направлены противоположно. По результатам наблюдения проводники отталкиваются.

Определим изменение температуры за первые 5 минут.$$\Delta t_1 = 72 - 62 = 10\,°\mathrm{C}$$

За следующие 5 минут температура уменьшилась меньше.$$\Delta t_2 = 62 - 55 = 7\,°\mathrm{C}$$

Проверим утверждение 1: в алюминиевом стакане температура воды через 20 минут равна 46 °C, а не 53,3 °C. Утверждение неверно.$$t_{\text{алюминий}}(20\ \text{мин}) = 46\ ^\circ\mathrm{C}$$

За первые 5 минут температура воды в алюминиевом стакане уменьшилась на 10 °C, а в пластиковом стакане — на 7 °C. Поэтому утверждение 2 неверно.$$\Delta t_{\text{алюминий}} = 72 - 62 = 10\ ^\circ\mathrm{C},\quad \Delta t_{\text{пластик}} = 72 - 65 = 7\ ^\circ\mathrm{C}$$