πЕГЭ · ИИ-репетитор12 предметов · задания ФИПИ
Главная → Физика → Курс теории → №18

№18. Верные утверждения: явления и законы всех разделов курса

Задание №18 — пять утверждений из разных тем курса, нужно выбрать верные и записать их номера по возрастанию. Угадать здесь нельзя: каждое утверждение проверяется по формуле, определению или границам применимости закона. Разберём, как делать эту проверку быстро.

Утверждение в этом задании почти всегда построено по одной из четырёх схем: перепутана зависимость (прямая вместо обратной, первая степень вместо квадрата); перепутаны единицы измерения или вектор с его модулем; нарушены границы применимости закона; подменено определение явления. Поэтому проверять утверждение нужно не «на память», а восстановлением формулы или точной формулировки.

Что проверяют чаще всего. В механике — второй закон Ньютона (ускорение прямо пропорционально силе и обратно пропорционально массе), направление скорости по касательной к траектории, центростремительное ускорение к центру окружности, сохранение импульса в замкнутой системе. В МКТ и термодинамике — изопроцессы, тепловое равновесие как равенство температур, зависимость кипения от внешнего давления, неизменность температуры при плавлении и кристаллизации, КПД тепловой машины через температуры нагревателя и холодильника.

В электродинамике — закон Кулона (обратная пропорциональность квадрату расстояния), закон Джоуля — Ленца (квадрат силы тока), параллельное соединение (одинаковое напряжение, токи складываются), закон Паскаля (давление передаётся одинаково во все стороны), сила Лоренца (зависит от угла между скоростью и индукцией). В оптике — при преломлении частота не меняется, а меняются скорость и длина волны; дифракция возможна для волн любой природы; полное внутреннее отражение только за предельным углом.

В квантовой физике и физике атома — фотоэффект (работа выхода не зависит от частоты, красная граница — это максимальная длина волны), постулаты Бора, рентгеновское и гамма-излучение как электромагнитные волны, деление урана медленными нейтронами и критическая масса, альфа-частица как ядро гелия, а альфа- и бета-излучения как потоки частиц, а не волны.

F = ma · F = k·q₁q₂/r² · Q = I²Rt · a = v²/R · F_Л = Bqv·sin α · hν = Aвых + E_к · E = hc/λ

Типичная формулировкаЧто проверяемВерно или нет
Сила Архимеда действует только в жидкостяхF_A = ρж·g·V, нужна плотность среды, а газы тоже среданеверно: действует и в газах
При тепловом равновесии температуры тел равныопределение теплового равновесияверно
Сила взаимодействия зарядов обратно пропорциональна расстояниюзакон Кулона: F = k·q₁q₂/r², там квадрат расстоянияневерно
Количество теплоты в проводнике прямо пропорционально силе токазакон Джоуля — Ленца: Q = I²Rt, там квадрат токаневерно
Работа выхода зависит от частоты падающего светаработа выхода — свойство материала катоданеверно
Красная граница фотоэффекта — максимальная длина волныопределение красной границыверно
Альфа- и бета-излучения — электромагнитные волныα — ядра гелия, β — электроны, это частицыневерно
При преломлении света частота не меняетсячастота задана источником, меняются скорость и длина волныверно
Одноимённые полюса магнитов притягиваютсяодноимённые отталкиваются, разноимённые притягиваютсяневерно
При плавлении температура не меняется, а внутренняя энергия растёттеплота идёт на разрушение кристаллической решёткиверно

Типичные ошибки. Выбирают ответ по звучанию утверждения. Фраза «прямо пропорционально силе тока» звучит правдоподобно, но в законе Джоуля — Ленца стоит квадрат. Подставляй формулу, а не вспоминай ощущение. Забывают про границы применимости. Сохранение импульса работает для замкнутой системы в инерциальной системе отсчёта, закон Кулона — для неподвижных точечных зарядов, сохранение механической энергии — только без трения. Игнорируют, что величина векторная. Скорость при криволинейном движении направлена по касательной, а центростремительное ускорение — к центру окружности. Путают энергию и температуру. При плавлении и кипении температура не меняется, но внутренняя энергия растёт, а при кристаллизации и конденсации уменьшается. Считают, что электромагнитные волны — это только свет. Радиоволны, инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение — всё это электромагнитные волны разных диапазонов. Забывают про форму ответа. Номера верных утверждений записывают подряд, без пробелов и запятых, в порядке возрастания.

Проверь себя

  1. Какие четыре схемы ловушек чаще всего встречаются в утверждениях этого задания?
  2. Как проверить утверждение «количество теплоты в проводнике прямо пропорционально силе тока»?
  3. Почему при преломлении света частота остаётся неизменной, а длина волны меняется?
  4. В каких случаях нельзя применять закон сохранения механической энергии?
  5. Почему альфа- и бета-частицы отклоняются магнитным полем в противоположные стороны?

Показательные решения

Разбор из банка: пять утверждений из разных тем
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите в ответе их номера. 1. Плавание тел вследствие действия силы Архимеда возможно только в жидкостях. 2. Если тела находятся в тепловом равновесии, то их температура одинакова. 3. Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. 4. Дифракция рентгеновского излучения принципиально невозможна. 5. «Красная граница» фотоэффекта — максимальная длина волны, при которой еще происходит фотоэффект.
Решение по шагам
  1. Утверждение 1: сила Архимеда действует только в жидкостях. Выталкивающая сила возникает в любой среде, у которой есть плотность, значит в газах она тоже действует — утверждение неверное.
  2. Утверждение 2: при тепловом равновесии температуры обоих тел одинаковы. Это и есть определение теплового равновесия — верно.
  3. Утверждение 3: сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Это закон Кулона F = k·q₁q₂/r² — верно.
  4. Утверждение 4: для рентгеновского излучения невозможно явление дифракции. Рентгеновское излучение — электромагнитная волна, а дифракция возможна для волн любого диапазона при подходящем размере препятствия — неверно.
  5. Утверждение 5: красная граница фотоэффекта — максимальная длина волны, при которой фотоэффект ещё возможен. Это определение — верно.
  6. Собираем номера верных утверждений по возрастанию: 2, 3 и 5, то есть ответ 235.

Ответ: 235

Официальное решение из банка ФИПИ

1. Неверно. Сила Архимеда действует в жидкостях и газах. 2. Верно. При тепловом равновесии температура обоих тел одинакова. 3. Верно. Сила взаимодействия точечных неподвижных зарядов обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. 4. Неверно. Рентгеновское излучение — вид электромагнитных волн, для которых возможна дифракция. 5. Верно. По определению «красная граница» фотоэффекта — максимальная длина волны, при которой возможен фотоэффект. Ответ: 235.

Разбор из банка: природа сил и движения частиц
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите в ответе их номера. 1. Сила трения скольжения — сила гравитационной природы. 2. Хаотическое тепловое движение частиц тела не прекращается при достижении термодинамического равновесия. 3. Ускорение, сообщаемое силой Лоренца α-частице, зависит от ее скорости и угла, который составляет вектор скорости с линиями индукции данного однородного магнитного поля. 4. Собирающая линза может давать как мнимые, так и действительные изображения. 5. Ионизация воздуха возникает только под воздействием потоков β-частиц радиоактивного излучения, но не происходит под действием α- и γ-излучения.
Решение по шагам
  1. Утверждение 1: сила трения скольжения относится к гравитационным силам. Трение имеет электромагнитную природу, к гравитации оно не относится — неверно.
  2. Утверждение 2: частицы тела постоянно находятся в хаотическом непрерывном движении. Это одно из основных положений МКТ, движение не прекращается и при термодинамическом равновесии — верно.
  3. Утверждение 3: ускорение альфа-частицы в магнитном поле зависит от её скорости и угла между скоростью и вектором индукции. По формуле F_Л = Bqv·sin α и второму закону Ньютона a = F_Л/m это так — верно.
  4. Утверждение 4: собирающая линза может давать как действительное, так и мнимое изображение. Вид изображения зависит от расстояния от предмета до линзы — верно.
  5. Утверждение 5: ионизация воздуха возможна только под действием альфа-частиц. Ионизацию вызывают любые частицы с достаточной энергией — неверно.
  6. Верные утверждения — 2, 3 и 4, ответ 234.

Ответ: 234

Официальное решение из банка ФИПИ

1. Неверно. Сила трения скольжения не относится к гравитационным силам. 2. Верно. Частицы тела постоянно находятся в хаотическом непрерывном движении. 3. Верно. Сила Лоренца, действующая на движущуюся α-частицу со стороны магнитного поля, определяется формулой F_L = Bqv sin α, а вызванное этой силой ускорение по второму закону Ньютона равно a = F_L/m. Значит, ускорение зависит от скорости и угла между векторами скорости и магнитной индукции. 4. Верно. В зависимости от расстояния от предмета до собирающей линзы изображение может быть как действительным, так и мнимым. 5. Неверно. Ионизация воздуха может происходить под воздействием ударов любых частиц, обладающих достаточной энергией. Ответ: 234. Ответ: 234 Наверх

Разбор из банка: энергия, излучение и радиоактивность
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите в ответе их номера. 1. Потенциальная энергия тела зависит от его массы и скорости движения тела. 2. Земля переизлучает падающую на ее поверхность солнечную энергию, в том числе в виде инфракрасного излучения. 3. Магнитное поле индукционного тока в контуре всегда увеличивает магнитный поток сквозь контур, изменение которого привело к возникновению этого индукционного тока. 4. Гармонические колебания электрического заряда в металлических проводниках являются источниками электромагнитных волн радиодиапазона. 5. Отклонение α -частиц и β -частиц в магнитном поле в противоположные стороны свидетельствует о наличии частиц, вылетающих с разными скоростями.
Решение по шагам
  1. Утверждение 1: потенциальная энергия поднятого над Землёй тела зависит от его скорости. Потенциальная энергия определяется массой и высотой, от скорости зависит кинетическая — неверно.
  2. Утверждение 2: нагретая Солнцем поверхность Земли сама становится источником излучения. Она нагревается и излучает в инфракрасном диапазоне — верно.
  3. Утверждение 3: индукционный ток всегда создаёт магнитное поле, направленное так же, как вызвавший его поток. По правилу Ленца направление зависит от того, растёт поток или убывает, поэтому «всегда» здесь неверно.
  4. Утверждение 4: гармонические колебания электрического заряда — источник электромагнитных волн радиодиапазона. Именно так работают излучающие антенны — верно.
  5. Утверждение 5: альфа- и бета-частицы отклоняются магнитным полем в одну сторону, потому что имеют разные скорости. Отклоняются они в противоположные стороны, так как их заряды противоположны по знаку — неверно.
  6. Верными оказались утверждения 2 и 4, ответ 24.

Ответ: 24

Официальное решение из банка ФИПИ

1. Неверно. Потенциальная энергия тела, поднятого над Землей, зависит от массы тела и высоты, на которой тело находится. 2. Верно. Поверхность Земли получает энергию от Солнца, нагревается, в результате чего сама становится источником излучения. 3. Неверно. В зависимости от характера изменения магнитного потока через контур (увеличивается или уменьшается) индукция магнитного поля индукционного тока может быть как одного, так и противоположного направления с вектором магнитной индукции магнитного потока, создающего индукционный ток. 4. Верно. Гармонические колебания электрического заряда являются источником электромагнитных волн радиодиапазона. 5. Неверно. Отклонение α- и β-частиц в магнитном поле происходит в противоположные стороны, так как эти частицы имеют заряды противоположных знаков. На них действует сила Лоренца, отклоняющая частицы в противоположные стороны. Ответ: 24. Ответ: 24 Наверх

Открыть раздел в тренажёре

← Все разделы курса по физике · Решать задания №18