Вариант 5 · Сентябрь 2026

Решение.

Для решения данной задачи необходимо соотнести физическую величину с прибором, предназначенным для её измерения.

А) Плотность жидкости.
Плотность жидкости — это физическая величина, определяемая отношением массы жидкости к её объёму. Для прямого измерения плотности жидкостей используется специальный прибор — ареометр. Принцип его действия основан на законе Архимеда: глубина погружения ареометра в жидкость зависит от её плотности. Чем меньше плотность жидкости, тем глубже в неё погружается прибор. Таким образом, величине А соответствует прибор под номером 4.

Б) Температура жидкости.
Температура — это физическая величина, характеризующая степень нагретости тела (меру средней кинетической энергии движения молекул). Для измерения температуры используется термометр. Действие большинства термометров основано на свойстве тел (жидкостей или газов) изменять свой объём при нагревании или охлаждении. Таким образом, величине Б соответствует прибор под номером 3.

Разберём остальные приборы, указанные в списке:
1) Мензурка (измерительный цилиндр) — служит для измерения объёма жидкости.
2) Калориметр — это прибор, используемый для измерения количества теплоты, выделяющейся или поглощающейся в каком-либо физическом или химическом процессе, а также для определения удельной теплоёмкости веществ. Он не является прибором для прямого измерения температуры или плотности.

Сопоставим результаты:
А — 4
Б — 3

Ответ: 43

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы правильно ответить на вопрос, разберём физические процессы, происходящие в системе отопления при её работе.

1. Физическое явление: Практически все вещества (твёрдые тела, жидкости и газы) при нагревании увеличиваются в объёме. Это явление называется тепловым расширением. Вода, используемая в качестве теплоносителя в системе отопления, не является исключением.

2. Применение к условию: Когда котёл нагревает воду в системе, её температура значительно повышается. В результате теплового расширения объём воды в трубах и радиаторах увеличивается.

3. Роль расширительного бака: Жидкости практически несжимаемы. Если бы система была полностью замкнутой и жёсткой, то при расширении воды внутреннее давление в трубах возросло бы настолько сильно, что это могло бы привести к разрыву труб или повреждению соединений. Расширительный бак служит специальным резервуаром, в который вытесняется «излишек» объёма воды, образующийся при её нагревании. Таким образом, бак компенсирует изменение объёма жидкости и поддерживает безопасное давление в системе.

4. Анализ вариантов:
— Вариант 1 (расширение бака) несущественен, так как расширение металла бака ничтожно мало по сравнению с изменением объёма воды.
— Вариант 2 (расширение воды) является прямой причиной необходимости установки бака.
— Варианты 3 и 4 (передача давления) описывают закон Паскаля и свойства твёрдых тел, но не объясняют причину изменения объёма системы при нагреве.

Следовательно, установка расширительного бака обусловлена необходимостью учитывать тепловое расширение воды.

Ответ: 2

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения данной задачи проанализируем физические процессы, происходящие с виноградинкой в газированной воде, опираясь на условия плавания тел.

1. Пропуск (А): Поведение тел в жидкости (всплытие, погружение или плавание внутри жидкости) описывается действием выталкивающей силы. Согласно закону Архимеда (пункт 1), на тело, погружённое в жидкость, действует сила, направленная вертикально вверх и равная весу вытесненной им жидкости.

2. Пропуск (Б): Тело тонет в том случае, если действующая на него сила тяжести больше выталкивающей силы. Это происходит, когда плотность тела больше (пункт 5) плотности окружающей жидкости. Изначально виноградинка плотнее воды, поэтому она опускается на дно.

3. Пропуск (В): Когда к поверхности ягоды прилипают пузырьки газа (углекислого газа), они значительно увеличивают общий объём системы «ягода + пузырьки», при этом масса системы увеличивается незначительно (так как плотность газа очень мала). Поскольку средняя плотность вычисляется как отношение общей массы к общему объёму $\rho_{ср} = \frac{m}{V}$, увеличение объёма приводит к тому, что пузырьки уменьшают (пункт 6) среднюю плотность системы. Когда эта плотность становится меньше плотности воды, ягода всплывает.

4. Пропуск (Г): У поверхности воды пузырьки газа лопаются и улетают в воздух. Общий объём системы резко уменьшается, средняя плотность снова становится выше плотности воды, и ягода под действием силы тяжести снова начинает тонуть (пункт 7).

Таким образом, восстановим последовательность:
А — 1 (закон Архимеда)
Б — 5 (больше)
В — 6 (уменьшать)
Г — 7 (тонуть)

Ответ: 1567

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения данной задачи необходимо рассмотреть процесс взаимодействия солнечного излучения с поверхностью снега и вспомнить основные закономерности поглощения и отражения энергии телами разного цвета.

1. Физическое явление: Солнечный свет несёт в себе энергию. Когда лучи падают на поверхность тела, часть этой энергии отражается, а часть поглощается, превращаясь во внутреннюю энергию тела. В результате поглощения энергии температура тела повышается, что приводит к плавлению снега.

2. Зависимость от цвета: Способность тела поглощать или отражать лучистую энергию сильно зависит от состояния его поверхности и цвета. Светлые тела (белый чистый снег) обладают высокой отражательной способностью. Они отражают большую часть падающего на них солнечного света, поэтому нагреваются медленнее.

3. Свойства грязного снега: Грязный снег имеет более тёмный цвет из-за примесей пыли, сажи и земли. Тёмные поверхности поглощают солнечные лучи гораздо интенсивнее, чем светлые. Следовательно, грязный снег получает от Солнца больше энергии в единицу времени.

4. Вывод: Так как грязный снег поглощает больше солнечной энергии, он быстрее нагревается до температуры плавления $0 \text{ °C}$ и быстрее получает количество теплоты, необходимое для перехода из твёрдого состояния в жидкое. Таким образом, грязный снег тает быстрее.

Анализируя предложенные варианты: вариант №2 полностью соответствует физической логике процесса.

Ответ: 2

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи запишем краткое условие и переведём время в систему СИ.

Дано:
$t = 1$ мин. $= 60$ с
$N = 1200$
$T - ?$

Анализ и решение:
Периодом вращения $T$ называется физическая величина, равная времени, за которое тело совершает один полный оборот. Чтобы найти период, необходимо общее время вращения $t$ разделить на количество совершённых за это время оборотов $N$.

Запишем формулу для расчёта периода:
$T = \frac{t}{N}$

Подставим числовые значения из условия задачи в формулу:
$T = \frac{60 \text{ с}}{1200}$

Произведём вычисления:
$T = \frac{6}{120} = \frac{1}{20} = 0,05 \text{ с}$

Проверим единицы измерения: время измеряется в секундах, количество оборотов — величина безразмерная, следовательно, период получается в секундах, что соответствует физическому смыслу.

Ответ: 0,05 с

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения данной задачи воспользуемся законом всемирного тяготения. Согласно этому закону, два тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между их центрами.

1. Запишем формулу для начальной силы взаимодействия $F_1$ между двумя шарами массами $m_1$ и $m_2$, находящимися на расстоянии $r_1$ друг от друга:
$F_1 = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r_1^2}$, где $G$ — гравитационная постоянная.

2. Теперь определим параметры системы после изменений, описанных в условии:
— Массу одного из шаров увеличили в 3 раза: $m'_1 = 3 \cdot m_1$.
— Массу второго шара оставили прежней: $m'_2 = m_2$.
— Расстояние между центрами уменьшили в 2 раза: $r_2 = \frac{r_1}{2}$.

3. Запишем формулу для новой силы взаимодействия $F_2$:
$F_2 = G \cdot \frac{m'_1 \cdot m'_2}{r_2^2}$

4. Подставим новые значения в формулу:
$F_2 = G \cdot \frac{(3 \cdot m_1) \cdot m_2}{(\frac{r_1}{2})^2}$

5. Раскроем скобки в знаменателе (возведем дробь в квадрат):
$F_2 = G \cdot \frac{3 \cdot m_1 \cdot m_2}{\frac{r_1^2}{4}}$

6. Чтобы избавиться от трехэтажной дроби, перенесем четверку из знаменателя знаменателя в числитель:
$F_2 = 4 \cdot 3 \cdot G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r_1^2}$
$F_2 = 12 \cdot G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r_1^2}$

7. Заметим, что выражение $G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r_1^2}$ — это и есть наша первоначальная сила $F_1$. Следовательно:
$F_2 = 12 \cdot F_1$

Таким образом, модуль силы тяготения увеличится в 12 раз.

Ответ: 12

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи запишем краткое условие. Нам дана масса спирта и указано, что он уже находится при температуре кипения. Это означает, что теплота будет расходоваться только на процесс парообразования (кипения), а не на нагрев.

Дано:
$m = 0,1 \text{ кг}$
$L = 9 \cdot 10^{5} \text{ Дж/кг}$ (удельная теплота парообразования спирта — табличное значение)
Найти:
$Q - ?$

Физический закон и формулы:
Количество теплоты, необходимое для превращения жидкости в пар при температуре кипения, вычисляется по формуле:
$Q = L \cdot m$,
где $L$ — удельная теплота парообразования вещества, $m$ — масса вещества.

Вычисления:
Подставим числовые значения в формулу:
$Q = 9 \cdot 10^{5} \text{ Дж/кг} \cdot 0,1 \text{ кг} = 90000 \text{ Дж}$.

Переведём полученный результат в килоджоули (кДж), так как в условии требуется ответ в этих единицах:
$1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$, следовательно:
$Q = \frac{90000}{1000} \text{ кДж} = 90 \text{ кДж}$.

Ответ: 90 кДж

Источник: ФИПИ

Решение.

Проанализируем представленную электрическую схему. На рисунке изображена смешанная цепь, состоящая из источника тока, двух резисторов $R_{1}$ и $R_{2}$ и электрической лампы.

1. Анализ соединения резисторов:
Резисторы $R_{1}$ и $R_{2}$ соединены между собой параллельно. Это видно по точкам разветвления проводов: ток от источника разделяется на две ветви. Амперметр $A_{1}$ включен последовательно с резистором $R_{1}$ и измеряет силу тока $I_{1}$ в верхней ветви. Амперметр $A_{2}$ включен последовательно с резистором $R_{2}$ и измеряет силу тока $I_{2}$ в нижней ветви.

2. Закон для параллельного соединения:
Согласно законам параллельного соединения, общая сила тока $I_{общ}$ в неразветвленной части цепи равна сумме токов в отдельных ветвях:
$I_{общ} = I_{1} + I_{2}$

3. Анализ положения лампы:
Лампа включена в цепь последовательно по отношению к участку с параллельно соединенными резисторами. Это означает, что весь ток, который прошел через разветвление (сумма токов $I_{1}$ и $I_{2}$), далее собирается в один общий поток и проходит через лампу. Таким образом, сила тока в лампе $I_{л}$ равна общему току в цепи:
$I_{л} = I_{общ}$

4. Расчет:
По условию задачи:
$I_{1} = 1,5 \text{ А}$
$I_{2} = 0,5 \text{ А}$
Подставим значения в формулу:
$I_{л} = 1,5 \text{ А} + 0,5 \text{ А} = 2 \text{ А}$

Ответ: 2 А

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи проанализируем свойства изображений в собирающей линзе в зависимости от расстояния $d$ от предмета до линзы. На рисунке отмечены фокусное расстояние $F$ и двойное фокусное расстояние $2F$.

Согласно законам геометрической оптики для собирающей линзы:

1. Если предмет находится между линзой и фокусом ($d < F$), изображение будет мнимым, прямым и увеличенным. Это относится к предмету 1.

2. Если предмет находится между фокусом и двойным фокусом ($F < d < 2F$), изображение будет действительным, перевёрнутым и увеличенным. На рисунке в этом промежутке расположен предмет 2.

3. Если предмет находится за двойным фокусом ($d > 2F$), изображение будет действительным, перевёрнутым и уменьшенным. Это относится к предметам 3 и 4.

4. Если предмет находится точно в фокусе ($d = F$), лучи после линзы пойдут параллельно, и изображение не сформируется. Если в двойном фокусе ($d = 2F$), изображение будет действительным, перевёрнутым и равным по размеру самому предмету.

Вывод: Условию задачи (увеличенное, перевёрнутое и действительное изображение) соответствует предмет, находящийся в интервале от $F$ до $2F$. На рисунке это предмет под номером 2.

Ответ: 2

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения массового числа при радиоактивном распаде. Массовое число (верхний индекс у химического элемента) показывает общее количество нуклонов (протонов и нейтронов) в ядре.

1. Запишем уравнение $\alpha$-распада изотопа полония $_{84}^{210}\text{Po}$. При $\alpha$-распаде ядро испускает $\alpha$-частицу, которая является ядром атома гелия $_{2}^{4}\text{He}$.

2. Пусть $X$ — это ядро свинца ($\text{Pb}$), которое образуется в результате реакции. Обозначим его массовое число как $A$, а зарядовое число как $Z$. Уравнение реакции выглядит следующим образом:
$_{84}^{210}\text{Po} \rightarrow _{Z}^{A}\text{Pb} + _{2}^{4}\text{He}$

3. Согласно закону сохранения массового числа, сумма массовых чисел продуктов распада должна быть равна массовому числу исходного ядра:
$210 = A + 4$

4. Из полученного уравнения выразим искомое массовое число $A$:
$A = 210 - 4$
$A = 206$

Таким образом, массовое число ядра свинца равно 206.

Ответ: 206

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи проанализируем физические процессы, происходящие при нагревании стального шарика.

1. Изменение плотности шарика.
При нагревании тел происходит явление теплового расширения: частицы вещества начинают колебаться более интенсивно, что приводит к увеличению средних расстояний между ними. В результате объём шарика $V$ увеличивается. Поскольку масса шарика $m$ при нагревании остается неизменной, а плотность определяется формулой $\rho = \frac{m}{V}$, то при увеличении знаменателя (объёма) значение дроби уменьшается. Следовательно, плотность шарика уменьшилась (цифра 2).

2. Изменение средней кинетической энергии движения частиц.
Температура тела является мерой средней кинетической энергии теплового движения его частиц (атомов или молекул). Согласно молекулярно-кинетической теории, чем выше температура тела, тем быстрее движутся его частицы. Так как по условию задачи происходит процесс нагревания, температура шарика растёт. Следовательно, средняя кинетическая энергия движения частиц материала шарика увеличилась (цифра 1).

Таким образом, искомая последовательность цифр — 21.

Ответ: 21

Источник: ФИПИ

Решение.

Проанализируем схему электрической цепи до и после замыкания ключа $K$. По условию задачи напряжение $U$ на участке $AB$ остаётся неизменным. Сопротивление амперметров в таких задачах считается пренебрежимо малым (идеальные амперметры).

1. Изменение общего сопротивления цепи
До замыкания ключа $K$ ток проходит последовательно через амперметр $A_2$, первый резистор $R$, а затем через верхнюю ветвь, содержащую второй резистор $R$ и амперметр $A_1$. Так как ключ разомкнут, нижняя ветвь ток не проводит. Общее сопротивление цепи в этом случае равно сумме сопротивлений двух последовательно соединённых резисторов:
$R_{общ1} = R + R = 2R$.
После замыкания ключа $K$ ток, пройдя через первый резистор, встречает разветвление. Однако нижняя ветвь с ключом не имеет сопротивления (идеальный провод). Происходит короткое замыкание участка цепи, состоящего из верхнего резистора и амперметра $A_1$. Весь ток пойдёт по пути наименьшего сопротивления — через ключ. Таким образом, второй резистор исключается из цепи. Общее сопротивление цепи становится равным сопротивлению только одного (первого) резистора:
$R_{общ2} = R$.
Следовательно, общее сопротивление цепи уменьшилось ($R < 2R$). Характер изменения — 2.

2. Изменение показаний амперметра $A_2$
Амперметр $A_2$ включён в неразветвлённую часть цепи, поэтому он измеряет общую силу тока в цепи. Согласно закону Ома для участка цепи, сила тока $I$ прямо пропорциональна напряжению $U$ и обратно пропорциональна сопротивлению $R_{общ}$:
$I = \frac{U}{R_{общ}}$.
Поскольку напряжение $U$ на участке $AB$ неизменно, а общее сопротивление цепи при замыкании ключа уменьшилось ($R_{общ2} < R_{общ1}$), то сила тока в цепи увеличится:
$I_2 = \frac{U}{R}$, что больше, чем $I_1 = \frac{U}{2R}$.
Следовательно, показания амперметра $A_2$ увеличатся. Характер изменения — 1.

Ответ: 21

Источник: ФИПИ

Решение.

Для анализа утверждений воспользуемся фрагментом Периодической системы химических элементов. Напомним, что порядковый номер элемента в таблице Менделеева соответствует его зарядовому числу $Z$, то есть количеству протонов в ядре и количеству электронов в нейтральном атоме.

Согласно представленному фрагменту, определим порядковые номера элементов:
Золото (Au) — 79;
Ртуть (Hg) — 80;
Таллий (Tl) — 81;
Свинец (Pb) — 82;
Висмут (Bi) — 83;
Полоний (Po) — 84;
Астат (At) — 85;
Радон (Rn) — 86.

Проанализируем каждое утверждение:

1) В результате бета-распада ядра висмута образуется ядро полония.
При электронном $\beta$-распаде зарядовое число ядра увеличивается на единицу ($Z \rightarrow Z + 1$), а массовое число не меняется. Висмут имеет $Z = 83$. При $\beta$-распаде получается элемент с $Z = 83 + 1 = 84$. Согласно таблице, это полоний (Po). Утверждение верно.

2) В результате альфа-распада ядра полония образуется ядро радона.
При $\alpha$-распаде ядро испускает ядро гелия, при этом зарядовое число уменьшается на 2 ($Z \rightarrow Z - 2$). Полоний имеет $Z = 84$. После $\alpha$-распада должен получиться элемент с $Z = 84 - 2 = 82$, то есть свинец (Pb), а не радон ($Z = 86$). Утверждение неверно.

3) Ядро ртути-200 содержит 120 протонов.
Количество протонов в ядре равно порядковому номеру элемента. Для ртути (Hg) порядковый номер равен 80. Следовательно, в ядре ртути 80 протонов. Число 120 — это примерное количество нейтронов ($N = A - Z = 200 - 80 = 120$), но не протонов. Утверждение неверно.

4) Нейтральный атом свинца содержит 82 электрона.
В нейтральном атоме число электронов равно числу протонов, которое определяется порядковым номером элемента. Свинец (Pb) находится под номером 82. Значит, в его нейтральном атоме 82 электрона. Утверждение верно.

5) При захвате ядром золота нейтрона зарядовое число ядра станет равным 80.
Нейтрон имеет нулевой заряд ($_{0}^{1}n$). При захвате нейтрона ядром золота ($Z = 79$) массовое число увеличится на 1, а зарядовое число $Z$ останется прежним (79). Элемент останется золотом, просто превратится в другой изотоп. Утверждение неверно.

Ответ: 14

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи проанализируем представленный рисунок, на котором изображён ход световых лучей на границе раздела двух сред (воздух и стекло) с использованием оптической шайбы (транспортира).

1. Определение положения границы раздела и перпендикуляра:
На рисунке плоская граница раздела сред совпадает с вертикальной линией, проходящей через отметки $90^{\circ}$ и $90^{\circ}$. Следовательно, перпендикуляр (нормаль), проведённый к точке падения луча, совпадает с горизонтальной линией, проходящей через отметки $0^{\circ}$ и $0^{\circ}$.

2. Определение падающего луча:
Падающий луч идёт слева сверху. Мы видим, что он проходит через отметку $15^{\circ}$ на шкале прибора. Угол падения $\alpha$ — это угол между падающим лучом и перпендикуляром к границе раздела. В данном случае перпендикуляр — это линия $0^{\circ}$, значит, угол падения $\alpha = 15^{\circ}$.

3. Применение закона отражения света:
Согласно закону отражения света, угол падения равен углу отражения ($\alpha = \gamma$), и оба этих луча лежат в одной плоскости с перпендикуляром, проведённым к границе раздела в точке падения.
Так как угол падения $\alpha = 15^{\circ}$, то и угол отражения $\gamma$ должен быть равен $15^{\circ}$.

4. Проверка по рисунку:
На рисунке мы видим отражённый луч, который симметричен падающему относительно горизонтальной оси ($0^{\circ}$). Он проходит через нижнюю отметку $15^{\circ}$ в левой части диска. Это подтверждает наши рассуждения: угол между этим лучом и нормалью составляет $15^{\circ}$.

Таким образом, угол отражения равен $15^{\circ}$, что соответствует варианту № 2.

Ответ: 2

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи проанализируем условия эксперимента и показания приборов, опираясь на явление электромагнитной индукции. Согласно закону Фарадея, индукционный ток возникает в замкнутом контуре только при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур.

Рассмотрим каждое утверждение на основе представленных рисунков:

1) Экспериментальная установка позволяет наблюдать индукционный ток, возникающий в катушке 1 при замыкании цепи.
Это утверждение неверно. Катушка 1 подключена к источнику тока, и в ней протекает обычный ток проводимости. Индукционный ток (вызванный изменением магнитного поля катушки 1) фиксируется амперметром, который подключён к катушке 2. Именно в катушке 2 возникает ЭДС индукции.

2) Сила индукционного тока в катушке 2 минимальна в момент замыкания цепи.
Это утверждение неверно. На рис. 2 (фрагмент 1) видно, что в момент замыкания стрелка амперметра отклоняется на 2 деления влево. Это значительное отклонение, указывающее на наличие тока. Минимальным (нулевым) ток является в случае (2), когда ток в первой катушке стал постоянным.

3) В постоянном магнитном поле индукционный ток в катушке 2 не возникает.
Это утверждение верно. На рис. 2 (фрагмент 2) показано состояние, когда через катушку 1 течёт установившийся постоянный ток. Постоянный ток создаёт вокруг себя постоянное магнитное поле. Мы видим, что стрелка амперметра стоит на нуле. Это подтверждает, что при неизменном магнитном потоке индукционный ток не возникает.

4) Направление индукционного тока в катушке 2 меняется в зависимости от того, замыкается или размыкается цепь с катушкой 1.
Это утверждение верно. Сравним фрагменты (1) и (3) на рис. 2. При замыкании цепи (рост магнитного потока) стрелка амперметра отклоняется влево. При размыкании цепи (уменьшение магнитного потока) стрелка отклоняется вправо. Разное направление отклонения стрелки означает разное направление электрического тока.

5) Величина индукционного тока зависит от геометрических размеров катушки 2.
Это утверждение может быть верным с точки зрения физики, однако оно не соответствует экспериментальным наблюдениям, представленным в данной задаче. В ходе эксперимента, описанного на рисунках, размеры катушек не менялись, поэтому сделать такой вывод на основе данных опыта нельзя.

Таким образом, экспериментальным наблюдениям соответствуют утверждения 3 и 4.

Ответ: 34

Источник: ФИПИ