Физика ОГЭ — решения заданий ФИПИ с ответами

Проверим утверждение 1. Чтобы расплавить серебро, температура должна быть не ниже его температуры плавления $960\ ^\circ\mathrm{C}$. Алюминий плавится уже при $660\ ^\circ\mathrm{C}$, поэтому алюминиевая посуда не сможет нагреться до…$$660\ ^\circ\mathrm{C} < 960\ ^\circ\mathrm{C}$$

Проверим утверждение 2. Алюминиевая проволока будет плавать в расплавленном цинке, поскольку её плотность меньше плотности цинка.$$\rho_{\text{Al}} = 2{,}7\ \mathrm{г/см^3} < \rho_{\text{Zn}} = 7{,}1\ \mathrm{г/см^3}$$

Участок БВ является горизонтальным: температура не изменяется, а подводимое тепло расходуется на плавление вещества. В процессе плавления внутренняя энергия увеличивается.$$Q = \Delta U + A$$

Точка Б соответствует началу плавления, поэтому вещество в этой точке находится не только в жидком состоянии, а в состоянии плавления: твёрдая и жидкая фазы одновременно.

Проверим утверждение 1. Серебро плавится при температуре $960^\circ\mathrm{C}$, а алюминий — при $660^\circ\mathrm{C}$. При нагревании алюминиевой посуды до температуры плавления серебра сама посуда расплавится раньше.$$960^\circ\mathrm{C} > 660^\circ\mathrm{C}$$

Утверждение 1 верно: кольцо из серебра нельзя расплавить в алюминиевой посуде.

Зависимость сопротивления однородного проводника определяется формулой:$$R = \rho\dfrac{l}{S}$$

Сравним опыты 1 и 3: материал и площадь поперечного сечения одинаковы, а длина увеличилась с 2 до 4 м. Сопротивление увеличилось с 2 до 4 Ом. Следовательно, утверждение 1 верно.

На участке от точки 1 до точки 2 температура жидкости уменьшается. В точке 2 начинается отвердевание.

Участок от точек 2 до 4 горизонтальный: температура постоянна, а жидкость превращается в твёрдое вещество. В точке 4 процесс отвердевания ещё завершается, поэтому утверждение 1 считают верным в соответствии с графиком состояний: после…

Для тела 1 график зависимости скорости от времени нелинейный. При равноускоренном движении график $v_x(t)$ должен быть прямой линией, поэтому утверждение 1 неверно.$$v_x(t) \text{ — не линейная функция } t$$

График тела 4 расположен ниже оси времени, следовательно, проекция скорости отрицательна. Тело движется в отрицательном направлении оси $Ox$.$$v_{x4} < 0$$

По графику температура воды на участке АБ понижается от $t_1$ до $0\ ^\circ\mathrm{C}$. Вода отдаёт энергию, поэтому утверждение 5 неверно.$$Q_{\text{воды}}<0$$

На участке ГВ температура льда повышается от $t_2$ до $0\ ^\circ\mathrm{C}$, поэтому этот участок соответствует нагреванию льда, а не воды. Утверждение 2 неверно.$$t_{\text{льда}}: t_2 \to 0\ ^\circ\mathrm{C}$$

При равной толщине стен наибольшие теплопотери будут у материала с наибольшим коэффициентом теплопроводности.

Сравниваем значения в таблице: 0,12; 1,69; 0,70; 0,09. Максимальное значение равно 1,69 и относится к железобетону.

За первые 5 минут свинец нагревается от $27\,^{\circ}\mathrm{C}$ до $127\,^{\circ}\mathrm{C}$. Изменение температуры равно $100\,^{\circ}\mathrm{C}$.$$\Delta t=127-27=100\,^{\circ}\mathrm{C}$$

Для свинца используем удельную теплоёмкость $c=130\,\mathrm{Дж/(кг\cdot{}^{\circ}C)}$. При массе $m=1$ кг изменение внутренней энергии на участке нагревания равно:$$\Delta U=cm\Delta t=130\cdot1\cdot100=13000\,\mathrm{Дж}=13\,\mathrm{кДж}$$

Сопротивление проводника определяется формулой $R = \rho\dfrac{l}{S}$, поэтому при одинаковых размерах оно пропорционально удельному сопротивлению материала.$$R = \rho\dfrac{l}{S}$$

У алюминия удельное сопротивление $0{,}028\ \text{Ом·мм}^2/\text{м}$, а у серебра $0{,}016\ \text{Ом·мм}^2/\text{м}$. Поэтому сопротивление алюминиевого проводника не меньше серебряного. Утверждение 1 неверно.

На участке $BC$ температура льда повышается от отрицательного значения до $0\ ^\circ\mathrm{C}$, поэтому этот участок соответствует нагреванию льда.$$Q = c m (t_2 - t_1)$$

На участке $CD$ температура системы равна $0\ ^\circ\mathrm{C}$, а лёд плавится. Подводимая энергия расходуется на изменение внутренней энергии вещества.$$Q = \lambda m$$

Средняя скорость определяется отношением пути к времени движения.$$v_{\text{ср}}=\dfrac{s}{t}$$

Для тела 3 путь от 0 до 6 см равен $6\ \text{см}$. Отметки в точках 0, 1, 2, 4 и 6 см соответствуют четырём секундам движения.$$v_{3,\text{ср}}=\dfrac{6\ \text{см}}{4\ \text{с}}=1{,}5\ \text{см/с}$$

График тела 3 горизонтален: его координата не изменяется со временем, поэтому скорость тела 3 равна нулю. Утверждение 2 верно.$$v_3 = 0$$

В точке В графики тел 2 и 3 пересекаются. Это означает, что в один и тот же момент времени тела имеют одинаковые координаты, то есть встречаются. Утверждение 4 верно.$$x_2 = x_3$$

Средняя скорость при равномерном движении определяется отношением пройденного пути ко времени: $v = \dfrac{s}{t}$.$$v = \dfrac{s}{t}$$

Тело 1 проходит 1 см за 1 с, поэтому его скорость равна $1\ \frac{\text{см}}{\text{с}}$. Тело 2 проходит 2 см за 1 с, поэтому его скорость равна $2\ \frac{\text{см}}{\text{с}}$.

Количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива, определяется формулой $Q = qm$.$$Q = qm$$

В утверждении 1 сравниваются древесный уголь и торф при одинаковой массе. Для древесного угля $q = 3{,}4 \cdot 10^7$ Дж/кг, а для торфа $q = 1{,}4 \cdot 10^7$ Дж/кг. Поэтому древесный уголь выделяет больше теплоты, и утверждение верно.$$3{,}4 \cdot 10^7 > 1{,}4 \cdot 10^7$$

По рисунку тело 1 проходит участок от 0 до 10 см за 10 с, поэтому его средняя скорость равна:$$v_1=\frac{10\,\text{см}}{10\,\text{с}}=1\,\frac{\text{см}}{\text{с}}$$

Тело 2 проходит 10 см за 5 с, тело 3 — за 7 с, а тело 4 — за 3 с. Следовательно, наименьшая средняя скорость на участке от 0 до 10 см у тела 1.

Сопротивление проволочного резистора определяется формулой:$$R = \rho\dfrac{l}{S}$$

Среди серебра, меди, железа и алюминия наименьшее удельное сопротивление имеет серебро. Кроме того, резистор 1 имеет наибольшее поперечное сечение, что также уменьшает сопротивление.

При равных размерах объём проводников одинаков. Масса определяется плотностью материала. Плотность латуни меньше плотности меди, поэтому латунный проводник легче, но его удельное электрическое сопротивление больше: $0{,}07 > 0{,}017$…$$m = \rho_{\text{пл}}V,\quad R = \rho_{\text{эл}}\dfrac{l}{S}$$

Плотность серебра равна $10{,}5\ \mathrm{g/cm^3}$, что является наибольшим значением в таблице. При одинаковых размерах серебряный проводник имеет наибольшую, а не наименьшую массу. Утверждение 2 неверно.

На участке БГ температура системы постоянна, а температуры горячей и холодной воды одинаковы. Это состояние теплового равновесия.$$t = t_2 = \mathrm{const}$$

Холодная вода нагревается на участке ВБ, поэтому этот участок не соответствует охлаждению горячей воды.

Проекция ускорения равна угловому коэффициенту графика зависимости проекции скорости от времени.$$a_x = \frac{\Delta v_x}{\Delta t}$$

График для тела 1 возрастает, следовательно, его ускорение положительно. График для тела 2 убывает, следовательно, его ускорение отрицательно.$$a_{x1}>0,\quad a_{x2}<0$$