Вариант 8 · Октябрь 2026

Решение.

Для решения данной задачи проанализируем назначение каждого измерительного прибора, представленного в списке, и сопоставим их с физическими величинами.

1) Психрометрический гигрометр (психрометр). Этот прибор состоит из двух термометров (сухого и увлажнённого). Разность их показаний позволяет по специальным таблицам определить относительную влажность воздуха. Следовательно, этот прибор соответствует величине Б.

2) Барометр-анероид. Само название прибора происходит от греческого «барос» (тяжесть, давление). Барометр предназначен для измерения абсолютного значения атмосферного давления.

3) U-образный манометр. Манометры используются для измерения давления жидкостей или газов. Жидкостный U-образный манометр работает по принципу сообщающихся сосудов. Разность уровней жидкости в коленах трубки прямо пропорциональна разности давления газа в сосуде и внешнего атмосферного давления. Таким образом, этот прибор соответствует величине А.

4) Термометр. Этот прибор предназначен для измерения температуры тел или среды.

Подведём итог:
А) Разность давления газа и атмосферного давления — 3 (U-образный манометр).
Б) Относительная влажность воздуха — 1 (психрометрический гигрометр).

Ответ: 31

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы объяснить, почему вода не выливается из перевёрнутого стакана, проанализируем силы, действующие на листок бумаги, который удерживает воду.

1. На листок бумаги сверху давит слой воды, находящийся в стакане. Давление жидкости (гидростатическое давление) рассчитывается по формуле $p_{г} = \rho \cdot g \cdot h$, где $\rho$ — плотность воды, $g$ — ускорение свободного падения, $h$ — высота столба жидкости. Это давление направлено вниз и стремится «оторвать» листок от стакана.

2. Снизу на листок бумаги действует атмосферный воздух. Согласно закону Паскаля, газы передают давление во всех направлениях одинаково. Следовательно, атмосферное давление $p_{атм}$ действует на листок снизу вверх.

3. Нормальное атмосферное давление составляет примерно $101325 \text{ Па}$. Оно способно уравновесить столб воды высотой около $10 \text{ метров}$. Так как высота обычного стакана значительно меньше (около $0,1 \text{--} 0,15 \text{ м}$), давление столба воды в стакане оказывается во много раз меньше атмосферного давления.

4. Таким образом, сила давления атмосферного воздуха, действующая на листок снизу, значительно превышает силу тяжести воды, действующую на него сверху. Именно действие атмосферного давления удерживает бумагу и не позволяет воде вылиться.

Следовательно, данный опыт наглядно демонстрирует существование и действие атмосферного давления.

Ответ: 3

Источник: ФИПИ

Решение.

Разберем физические процессы, происходящие в данной задаче, шаг за шагом.

1. Анализ сил (пропуск А). На каждый из шаров, подвешенных к коромыслу весов, действуют три силы: сила тяжести $F_{тяж}$, направленная вниз; выталкивающая сила (сила Архимеда) $F_{А}$, направленная вверх; и сила, с которой подвес (нить или стержень) удерживает шар. Согласно закону Гука, при деформации подвеса возникает сила упругости (пункт 7), которая и уравновешивает разность силы тяжести и силы Архимеда.

2. Условие равновесия в воздухе. Изначально весы находятся в равновесии. Это значит, что веса шаров в воздухе равны: $P_{1} = P_{2}$. Вес тела в газе определяется как разность силы тяжести и силы Архимеда: $P = m \cdot g - \rho_{возд} \cdot g \cdot V$. Так как шар 1 имеет больший объём ($V_{1} > V_{2}$), на него действует большая сила Архимеда. Чтобы при этом его вес был равен весу малого шара, его истинная масса $m_{1}$ должна быть больше массы $m_{2}$.

3. Откачка воздуха (пропуски В и Г). При откачке воздуха из-под колпака плотность воздуха $\rho_{возд}$ уменьшается. Сила тяжести (пункт 5), действующая на шары, зависит только от их массы и ускорения свободного падения ($F_{тяж} = m \cdot g$), поэтому она не изменяется. Однако выталкивающая сила (пункт 6), равная $F_{А} = \rho_{возд} \cdot g \cdot V$, при уменьшении плотности среды уменьшается.

4. Нарушение равновесия (пропуск Б). Поскольку на шар 1 (большего объёма) действовала большая выталкивающая сила, её исчезновение (или значительное уменьшение) приведет к более сильному увеличению его веса по сравнению с шаром 2. Так как $m_{1} > m_{2}$, в вакууме (где $F_{А} = 0$) перевесит более тяжелый шар 1 (пункт 1).

Таким образом, восстанавливаем текст:
На каждый из шаров действуют три силы: сила тяжести, сила упругости (7) и сила Архимеда. При откачке воздуха перевешивает шар 1 (1). По мере откачки воздуха сила тяжести (5) не изменяется, выталкивающая сила (6) уменьшается.

Ответ: 7156

Источник: ФИПИ

Решение.

Для объяснения данного физического явления проанализируем процессы, происходящие на каждом этапе эксперимента:

1. Электризация расчёски: При расчёсывании сухих волос происходит трение между пластмассой и волосами. В результате этого процесса (электризация трением) часть электронов переходит с одного тела на другое. Расчёска приобретает отрицательный или положительный электрический заряд (в зависимости от материала).

2. Взаимодействие со струёй воды: Когда заряженную расчёску подносят к тонкой струе воды, непосредственного контакта между ними нет. Однако электрическое поле, создаваемое расчёской, начинает воздействовать на молекулы воды. Вода является диэлектриком, состоящим из полярных молекул (диполей). Под действием внешнего поля происходит перераспределение зарядов внутри струи — это явление называется электризацией через влияние (или электростатической индукцией).

3. Притяжение: На той стороне струи, которая ближе к расчёске, скапливается заряд, противоположный по знаку заряду расчёски. Согласно закону Кулона, разноимённые заряды притягиваются. Поскольку сила притяжения со стороны ближних зарядов больше, чем сила отталкивания со стороны одноимённых зарядов на дальнем крае струи, вся струя изгибается в сторону расчёски.

Разберём предложенные варианты ответа:
— Вариант 2 неверен, так как расчёска не касается воды и не может передать ей часть своего заряда.
— Вариант 3 неверен, так как пластмасса и вода не являются ферромагнетиками и не могут намагничиваться в слабом магнитном поле Земли.
— Вариант 4 неверен, так как основная причина здесь — заряд расчёски, полученный от волос, а не самопроизвольная электризация воды.

Таким образом, верным является утверждение, что расчёска заряжается при трении, а вода электризуется через влияние.

Ответ: 1

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи вспомним определение периода колебаний и проанализируем движение груза на пружине.

1. Анализ движения. Период колебаний $T$ — это время, за которое тело совершает одно полное колебание (возвращается в исходную точку и повторяет направление движения).
Разобьём одно полное колебание на этапы:
— движение от крайнего нижнего положения до положения равновесия (1/4 часть пути);
— движение от положения равновесия до крайнего верхнего положения (1/4 часть пути);
— движение от крайнего верхнего положения обратно до положения равновесия (1/4 часть пути);
— движение от положения равновесия до крайнего нижнего положения (1/4 часть пути).

2. Связь времени и периода. Из описания выше видно, что путь от крайнего положения до положения равновесия составляет ровно одну четвертую часть полного цикла колебания. Следовательно, время $t$, затраченное на этот путь, равно четверти периода:
$t = \frac{T}{4}$

3. Расчёт. Из полученной формулы выразим период $T$:
$T = 4 \cdot t$
Подставим значение времени, данное в условии ($t = 0,5 \text{ с}$):
$T = 4 \cdot 0,5 \text{ с} = 2 \text{ с}$

Таким образом, период колебаний груза составляет 2 секунды.

Ответ: 2

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи воспользуемся определением потенциальной энергии тела, поднятого над землёй (в данном случае — над поверхностью стола).

Дано:
$m_1 = 2m$ — масса первого тела;
$h_1 = 2h$ — высота первого тела;
$E_{p1} = 400 \text{ Дж}$ — потенциальная энергия первого тела;
$m_2 = m$ — масса второго тела;
$h_2 = h$ — высота второго тела.
Найти:
$E_{p2} - ?$

Формулы и расчёты:
1. Потенциальная энергия тела в поле тяжести Земли вычисляется по формуле:
$E_p = m \cdot g \cdot h$,
где $m$ — масса тела, $g$ — ускорение свободного падения, $h$ — высота относительно выбранного уровня отсчёта.

2. Запишем выражение для потенциальной энергии первого тела, используя данные из условия и рисунка:
$E_{p1} = m_1 \cdot g \cdot h_1 = (2m) \cdot g \cdot (2h) = 4 \cdot mgh$.
Отсюда мы можем выразить комбинацию величин $mgh$:
$mgh = \frac{E_{p1}}{4} = \frac{400 \text{ Дж}}{4} = 100 \text{ Дж}$.

3. Теперь запишем выражение для потенциальной энергии второго тела:
$E_{p2} = m_2 \cdot g \cdot h_2 = m \cdot g \cdot h$.

4. Сравнивая полученные выражения, видим, что потенциальная энергия второго тела в точности равна значению $mgh$, которое мы вычислили на предыдущем шаге:
$E_{p2} = 100 \text{ Дж}$.

Ответ: 100 Дж

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи проанализируем данные, представленные на диаграмме, и воспользуемся физическими законами тепловых явлений.

Дано:
$m_1 = m_2 = m = 100 \text{ г} = 0,1 \text{ кг}$
Из диаграммы определим количество теплоты $Q$, затраченное на плавление каждого вещества (в кДж):
$Q_1 = 3 \text{ кДж}$
$Q_2 = 6 \text{ кДж}$

Найти:
$\frac{\lambda_2}{\lambda_1} - ?$

Физический закон и расчет:
1. Количество теплоты, необходимое для плавления вещества, взятого при температуре плавления, рассчитывается по формуле:
$Q = \lambda \cdot m$,
где $\lambda$ — удельная теплота плавления вещества, $m$ — его масса.

2. Из этой формулы выразим удельную теплоту плавления:
$\lambda = \frac{Q}{m}$

3. Запишем выражения для удельной теплоты плавления первого и второго веществ:
$\lambda_1 = \frac{Q_1}{m}$
$\lambda_2 = \frac{Q_2}{m}$

4. Чтобы найти, во сколько раз удельная теплота плавления первого вещества меньше, чем второго, найдем их отношение:
$\frac{\lambda_2}{\lambda_1} = \frac{Q_2 / m}{Q_1 / m} = \frac{Q_2}{Q_1}$

5. Подставим числовые значения из диаграммы:
$\frac{\lambda_2}{\lambda_1} = \frac{6 \text{ кДж}}{3 \text{ кДж}} = 2$

Следовательно, удельная теплота плавления второго вещества в 2 раза больше, чем первого, а значит, удельная теплота плавления первого вещества в 2 раза меньше.

Ответ: 2

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения задачи воспользуемся законами постоянного тока для параллельного соединения проводников.

Дано:
$R_{1} = 9$ Ом
$R_{2} = 9$ Ом
$R_{3} = 9$ Ом
Соединение — параллельное.
--------------------
$R_{общ} - ?$

Анализ и вычисления:
При параллельном соединении нескольких проводников величина, обратная общему сопротивлению участка цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям каждого проводника. Формула для трёх резисторов выглядит так:
$\frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + \frac{1}{R_{3}}$

Так как по условию все резисторы имеют одинаковое сопротивление ($R_{1} = R_{2} = R_{3} = R$), формулу можно упростить:
$\frac{1}{R_{общ}} = \frac{1}{R} + \frac{1}{R} + \frac{1}{R} = \frac{3}{R}$

Отсюда выражаем общее сопротивление участка цепи:
$R_{общ} = \frac{R}{3}$

Подставим числовое значение сопротивления одного резистора:
$R_{общ} = \frac{9 \text{ Ом}}{3} = 3 \text{ Ом}$

Проверка размерности:
$[R_{общ}] = \frac{\text{Ом}}{1} = \text{Ом}$. Результат соответствует искомой физической величине.

Ответ: 3 Ом

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения данной задачи воспользуемся законом преломления света (законом Снеллиуса) и определением абсолютного показателя преломления среды.

1. Закон преломления света: При переходе светового луча из одной прозрачной среды в другую отношение синуса угла падения $\alpha$ к синусу угла преломления $\beta$ равно отношению скоростей света в этих средах и обратно пропорционально отношению их показателей преломления:
$\frac{\sin \alpha}{\sin \beta} = \frac{v_1}{v_2} = \frac{n_2}{n_1}$,
где $v$ — скорость света в среде, а $n$ — абсолютный показатель преломления среды.

2. Связь угла и скорости: Из формулы видно, что чем больше угол, который луч образует с нормалью (перпендикуляром) к границе раздела сред в данной среде, тем больше скорость света в этой среде. И наоборот: в среде, где луч сильнее прижимается к нормали (угол меньше), скорость света меньше.

3. Анализ рисунка: Мысленно проведём перпендикуляры к границам раздела пластинок в точках падения луча. Сравним углы, которые луч образует с этими перпендикулярами в каждой пластинке:
- В пластинке 1 угол наклона луча к вертикали (нормали) самый большой.
- При переходе из пластинки 1 в пластинку 2 луч преломляется и «прижимается» к нормали (угол уменьшается). Это значит, что скорость света во второй пластинке меньше, чем в первой ($v_2 < v_1$).
- При переходе из 2 в 3 и из 3 в 4 мы видим, что луч продолжает отклоняться так, что угол с нормалью становится всё меньше и меньше. Следовательно, скорость света в каждой последующей пластинке уменьшается ($v_1 > v_2 > v_3 > v_4$).

4. Вывод: Так как в пластинке 1 угол между лучом и нормалью к поверхности раздела является наибольшим, то и скорость распространения света в этой пластинке будет максимальной.

Ответ: 1

Источник: ФИПИ

Решение.

Для решения данной задачи необходимо вспомнить структуру атомного ядра и обозначения химических элементов.

1. Любой химический элемент в физике обозначается символом $_{Z}^{A}\text{X}$, где:
$A$ — массовое число, которое равно общему количеству нуклонов в ядре (сумме протонов и нейтронов);
$Z$ — зарядовое число, которое равно количеству протонов в ядре (и совпадает с порядковым номером элемента в таблице Менделеева).

2. Из условия задачи нам дан изотоп неона $_{10}^{24}\text{Ne}$. Сопоставим его с общим обозначением:
Массовое число $A = 24$;
Зарядовое число (число протонов) $Z = 10$.

3. Чтобы найти количество нейтронов $N$, нужно из общего числа нуклонов вычесть число протонов. Воспользуемся формулой:
$N = A - Z$

4. Подставим числовые значения:
$N = 24 - 10 = 14$

Таким образом, ядро данного изотопа неона содержит 14 нейтронов.

Ответ: 14

Источник: ФИПИ

Решение.

Рассмотрим физические процессы, происходящие при свободном падении камня с крыши гаража (сопротивлением воздуха в рамках данной задачи можно пренебречь).

1. Скорость камня.
При падении на камень действует сила тяжести, направленная вертикально вниз. Согласно второму закону Ньютона, эта сила сообщает телу ускорение свободного падения $g \approx 10 \text{ м/с}^2$. Так как направление ускорения совпадает с направлением движения камня, его скорость с течением времени увеличивается. Математически это описывается формулой $v = v_0 + gt$, где $v_0$ — начальная скорость (если камень просто падает, то $v_0 = 0$). Следовательно, скорость камня увеличивается (цифра 1).

2. Потенциальная энергия камня.
Потенциальная энергия тела в поле тяжести Земли определяется формулой $E_p = mgh$, где $m$ — масса камня, $g$ — ускорение свободного падения, а $h$ — высота тела над поверхностью Земли (принятой за нулевой уровень отсчёта). В процессе падения высота $h$ постепенно уменьшается. Так как потенциальная энергия прямо пропорциональна высоте, при уменьшении $h$ потенциальная энергия камня также уменьшается (цифра 2).

Таким образом, для скорости выбираем цифру 1, а для потенциальной энергии — цифру 2.

Ответ: 12

Источник: ФИПИ

Решение.

1. Анализ способа соединения. В бытовых осветительных приборах (люстрах) лампы всегда соединяются параллельно. Это делается для того, чтобы при перегорании одной лампы остальные продолжали светить, а также чтобы на каждой лампе было одинаковое напряжение, равное напряжению в сети.

2. Общее сопротивление. При параллельном соединении $n$ одинаковых проводников (ламп) общее сопротивление цепи $R_{общ}$ рассчитывается по формуле:
$R_{общ} = \frac{R}{n}$,
где $R$ — сопротивление одной лампы, а $n$ — количество включённых ламп.
Изначально в люстре горело 5 ламп ($n_1 = 5$), затем 3 лампы отключили, и осталось гореть 2 лампы ($n_2 = 2$).
Так как число работающих ламп $n$ уменьшилось, то знаменатель дроби в формуле уменьшился, следовательно, общее сопротивление $R_{общ}$ увеличилось.
Этому соответствует цифра 1.

3. Общая сила тока. Согласно закону Ома для участка цепи, общая сила тока $I_{общ}$ прямо пропорциональна напряжению $U$ и обратно пропорциональна общему сопротивлению $R_{общ}$:
$I_{общ} = \frac{U}{R_{общ}}$.
Напряжение в сети $U$ остается неизменным. Поскольку общее сопротивление цепи $R_{общ}$ увеличилось (как мы выяснили в предыдущем пункте), то общая сила тока в цепи уменьшилась.
Этому соответствует цифра 2.

Таким образом, для общего сопротивления получаем цифру 1, а для общей силы тока — цифру 2.

Ответ: 12

Источник: ФИПИ

Решение.

Для анализа колебаний воспользуемся графиками зависимости смещения $x$ от времени $t$. Примем одну клетку по вертикальной оси за условную единицу амплитуды, а одну клетку по горизонтальной оси — за условную единицу времени.

1. Определение амплитуды колебаний.
Амплитуда $A$ — это максимальное смещение тела от положения равновесия (максимальная высота пика на графике).
Для первого маятника (график 1): максимальное отклонение составляет $A_1 = 1$ клетка.
Для второго маятника (график 2): максимальное отклонение составляет $A_2 = 4$ клетки.
Сравним их: $\frac{A_2}{A_1} = \frac{4}{1} = 4$. Амплитуды различаются в 4 раза. Утверждение № 4 верно.

2. Определение периода колебаний.
Период $T$ — это время одного полного колебания. На графике это расстояние между двумя соседними максимумами или время, за которое волна проходит полный цикл.
Для первого маятника (график 1): одно полное колебание совершается за $T_1 = 4$ клетки.
Для второго маятника (график 2): одно полное колебание совершается за $T_2 = 8$ клеток.
Следовательно, $T_2 > T_1$. Утверждение № 2 неверно.

3. Определение частоты колебаний.
Частота $\nu$ связана с периодом формулой: $\nu = \frac{1}{T}$.
Найдём отношение частот: $\frac{\nu_1}{\nu_2} = \frac{T_2}{T_1} = \frac{8}{4} = 2$.
Это значит, что частота первого маятника в 2 раза больше частоты второго, или частота второго маятника в 2 раза меньше частоты первого. Утверждение № 3 верно.
Так как частоты разные, утверждение № 1 неверно.

4. Анализ длины нити маятников.
Период колебаний математического маятника определяется формулой: $T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}$, где $l$ — длина нити, $g$ — ускорение свободного падения.
Из формулы видно, что чем больше период, тем больше длина нити ($T \sim \sqrt{l}$).
Так как $T_2 > T_1$ ($8 > 4$), то длина нити второго маятника $l_2$ больше длины нити первого маятника $l_1$. Утверждение № 5 неверно.

Ответ: 34

Источник: ФИПИ

Решение.

Для того чтобы экспериментально исследовать зависимость одной физической величины от другой, необходимо придерживаться метода научного познания, который называется «метод единственного различия».

1. Формулировка принципа: Чтобы выяснить, зависит ли сила сопротивления воздуха от массы тела, нужно выбрать два таких тела, у которых масса различается, а все остальные параметры, которые могут влиять на силу сопротивления, остаются одинаковыми.

2. Анализ факторов: Сила сопротивления воздуха при движении тела зависит от его формы, размеров (площади поперечного сечения) и состояния поверхности. Следовательно, для чистоты эксперимента нам необходимо выбрать шары, имеющие одинаковый диаметр (объём) и одинаковую форму, но разную массу.

3. Сравнение объектов на рисунке:
— Шары А и Б имеют одинаковый размер (диаметр), но разные массы: $m_{1}$ и $m_{2}$. Это идеальное сочетание для проверки зависимости от массы.
— Шары В и Г также имеют одинаковый размер между собой, но их массы $m_{1}$ и $m_{2}$ различны. Однако в предложенных вариантах ответа пара В и Г отсутствует.
— Пары А и В или Б и Г не подходят, так как у них различаются и массы, и размеры. В таком случае нельзя будет однозначно сказать, чем вызвано изменение силы сопротивления — изменением массы или изменением размера.

4. Вывод: Условию эксперимента (разная масса при одинаковых размерах) удовлетворяет пара шаров А и Б.

Ответ: 1

Источник: ФИПИ

Решение.

Для выбора верных утверждений проанализируем данные, представленные в таблицах, и сопоставим их с предложенными вариантами.

1. Проверим утверждение №1: «За время наблюдения вода в алюминиевом стакане остыла в большей степени, чем в пластиковом».
Начальная температура воды в обоих стаканах была одинаковой: t_0 = 72 \, ^\circ\text{C}.
Через 20 минут (конец наблюдения) температура в алюминиевом стакане составила t_{ал} = 46 \, ^\circ\text{C}, а в пластиковом — t_{пл} = 53,3 \, ^\circ\text{C}.
Изменение температуры в алюминиевом стакане: \Delta t_{ал} = 72 - 46 = 26 \, ^\circ\text{C}.
Изменение температуры в пластиковом стакане: \Delta t_{пл} = 72 - 53,3 = 18,7 \, ^\circ\text{C}.
Следовательно, в алюминиевом стакане вода действительно остыла сильнее. Утверждение №1 верно.

2. Проверим утверждение №2: «За 20 мин. вода в обоих стаканах остыла до комнатной температуры».
Комнатная температура обычно составляет около 20\text{--}25 \, ^\circ\text{C}. Через 20 минут температура воды в стаканах была 46 \, ^\circ\text{C} и 53,3 \, ^\circ\text{C}. Процесс остывания продолжается, тепловое равновесие с окружающей средой еще не достигнуто. Утверждение №2 неверно.

3. Проверим утверждение №3: «Чем больше температура воды, тем выше наблюдаемая скорость остывания».
Рассмотрим алюминиевый стакан:
За первые 5 минут (от 0 до 5 мин) температура упала на 72 - 62 = 10 \, ^\circ\text{C}.
За последние 5 минут (от 15 до 20 мин) температура упала на 50 - 46 = 4 \, ^\circ\text{C}.
Аналогичная тенденция наблюдается и в пластиковом стакане. Это подтверждает физический закон: чем больше разность температур между телом и окружающей средой, тем интенсивнее происходит теплоотдача. Утверждение №3 верно.

4. Проверим утверждение №4: «За первые 10 мин. наблюдения вода в алюминиевом стакане остыла на 55 \, ^\circ\text{C}».
Согласно таблице 1, через 10 минут температура воды стала равной 55 \, ^\circ\text{C}. Изменение температуры составило \Delta t = 72 - 55 = 17 \, ^\circ\text{C}. В утверждении перепутано конечное значение температуры с величиной её изменения. Утверждение №4 неверно.

5. Проверим утверждение №5: «Испарение воды в пластиковом стакане происходит менее интенсивно, чем в алюминиевом».
Интенсивность испарения зависит от площади поверхности жидкости, её температуры и внешних условий (влажность, движение воздуха). В опыте эти параметры (кроме температуры, которая меняется) одинаковы. Различие в скорости остывания обусловлено прежде всего разной теплопроводностью материалов стаканов (алюминий проводит тепло лучше пластика). Данных для вывода именно об интенсивности испарения в таблицах недостаточно. Утверждение №5 неверно.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ