Files
Learn_System/backend/src/db/seed-phys.js
T
Maxim Dolgolyov be4d43105e LearnSpace: full-stack educational whiteboard platform
Node.js/Express backend + vanilla JS frontend.
Features: real-time collaborative whiteboard (SSE), multi-page support,
LaTeX formulas, shapes/connectors, coordinate systems, number lines,
compass, zoom/pan, Catmull-Rom pencil smoothing, ruler/protractor with
rotation & resize controls, minimap navigation overlay, auto-measurements,
multi-page thumbnails sidebar, PNG export, page templates.
Student/teacher workflows: classes, assignments, library, dashboard.
Mobile responsive. SQLite (better-sqlite3).

Co-Authored-By: Claude Sonnet 4.6 <noreply@anthropic.com>
2026-04-12 10:10:37 +03:00

1176 lines
67 KiB
JavaScript
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters
This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.
/**
* Seed: Физика — базовый уровень (~97 вопросов)
* Темы: кинематика, динамика, законы сохранения, МФТ, термодинамика,
* электростатика, постоянный ток, магнетизм, ЭМИ, оптика, квантовая физика
* Run: node src/db/seed-phys.js (из папки backend)
*/
'use strict';
const db = require('./db');
function getOrCreateTopic(subjectId, name) {
const existing = db.prepare(
'SELECT id FROM topics WHERE subject_id = ? AND LOWER(name) = LOWER(?)'
).get(subjectId, name);
if (existing) return existing.id;
return db.prepare('INSERT INTO topics (subject_id, name) VALUES (?, ?)')
.run(subjectId, name).lastInsertRowid;
}
const phys = db.prepare("SELECT id FROM subjects WHERE slug = 'phys'").get();
if (!phys) { console.error('Subject "phys" not found. Run migrate first.'); process.exit(1); }
const SID = phys.id;
/* ═════════════════════════════════════════════════════════════════════════
Формат вопроса:
{ topic, difficulty (13), type, text, options: [{text, correct}], explanation }
source_type = 'базовый' (добавляется автоматически)
═════════════════════════════════════════════════════════════════════════ */
const questions = [
/* ══════════════════════════════════════════════════════════════════════
КИНЕМАТИКА
══════════════════════════════════════════════════════════════════════ */
{
topic: 'Кинематика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Тело движется равномерно со скоростью 72 км/ч. Какой путь пройдёт тело за 5 минут?',
options: [
{ text: '6000 м', correct: true },
{ text: '360 м', correct: false },
{ text: '600 м', correct: false },
{ text: '7200 м', correct: false },
],
explanation: '\\(v = 72\\,\\text{км/ч} = 20\\,\\text{м/с}\\); \\(t = 5\\cdot60 = 300\\,\\text{с}\\); \\(s = vt = 20\\cdot300 = 6000\\,\\text{м}\\).',
},
{
topic: 'Кинематика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Автомобиль равноускоренно разгоняется от 0 до 30 м/с за 10 с. Чему равно ускорение автомобиля?',
options: [
{ text: '3 м/с²', correct: true },
{ text: '0,3 м/с²', correct: false },
{ text: '30 м/с²', correct: false },
{ text: '300 м/с²', correct: false },
],
explanation: '\\(a = \\dfrac{v - v_0}{t} = \\dfrac{30 - 0}{10} = 3\\,\\text{м/с}^2\\).',
},
{
topic: 'Кинематика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Тело свободно падает с высоты 80 м (\\(g = 10\\) м/с²). С какой скоростью оно ударится о землю?',
options: [
{ text: '40 м/с', correct: true },
{ text: '20 м/с', correct: false },
{ text: '80 м/с', correct: false },
{ text: '4 м/с', correct: false },
],
explanation: '\\(v = \\sqrt{2gh} = \\sqrt{2\\cdot10\\cdot80} = \\sqrt{1600} = 40\\,\\text{м/с}\\).',
},
{
topic: 'Кинематика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Тело брошено горизонтально со скоростью 10 м/с с высоты 45 м (\\(g = 10\\) м/с²). Время полёта равно:',
options: [
{ text: '3 с', correct: true },
{ text: '4,5 с', correct: false },
{ text: '9 с', correct: false },
{ text: '1,5 с', correct: false },
],
explanation: '\\(h = \\dfrac{gt^2}{2}\\) ⟹ \\(t = \\sqrt{\\dfrac{2h}{g}} = \\sqrt{\\dfrac{90}{10}} = 3\\,\\text{с}\\).',
},
{
topic: 'Кинематика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Тело движется по окружности радиусом 5 м с угловой скоростью 4 рад/с. Линейная скорость тела равна:',
options: [
{ text: '20 м/с', correct: true },
{ text: '0,8 м/с', correct: false },
{ text: '1,25 м/с', correct: false },
{ text: '4 м/с', correct: false },
],
explanation: '\\(v = \\omega R = 4\\cdot5 = 20\\,\\text{м/с}\\).',
},
{
topic: 'Кинематика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Тело начало движение из покоя с постоянным ускорением 2 м/с² и прошло путь 100 м. Скорость тела в конце пути:',
options: [
{ text: '20 м/с', correct: true },
{ text: '10 м/с', correct: false },
{ text: '\\(\\sqrt{200}\\) м/с', correct: false },
{ text: '400 м/с', correct: false },
],
explanation: '\\(v^2 = 2as = 2\\cdot2\\cdot100 = 400\\) ⟹ \\(v = 20\\,\\text{м/с}\\).',
},
{
topic: 'Кинематика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Тело брошено вертикально вверх с начальной скоростью 30 м/с (\\(g = 10\\) м/с²). Максимальная высота подъёма:',
options: [
{ text: '45 м', correct: true },
{ text: '30 м', correct: false },
{ text: '90 м', correct: false },
{ text: '15 м', correct: false },
],
explanation: '\\(H = \\dfrac{v_0^2}{2g} = \\dfrac{900}{20} = 45\\,\\text{м}\\).',
},
{
topic: 'Кинематика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Два поезда движутся навстречу: скорости 54 км/ч и 36 км/ч. Начальное расстояние 2700 м. Через сколько секунд они встретятся?',
options: [
{ text: '108 с', correct: true },
{ text: '50 с', correct: false },
{ text: '75 с', correct: false },
{ text: '30 с', correct: false },
],
explanation: '\\(v_\\text{сближ} = 54+36 = 90\\,\\text{км/ч} = 25\\,\\text{м/с}\\); \\(t = \\dfrac{2700}{25} = 108\\,\\text{с}\\).',
},
{
topic: 'Кинематика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Тело движется по окружности радиусом 0,5 м со скоростью 3 м/с. Центростремительное ускорение:',
options: [
{ text: '18 м/с²', correct: true },
{ text: '6 м/с²', correct: false },
{ text: '9 м/с²', correct: false },
{ text: '1,5 м/с²', correct: false },
],
explanation: '\\(a_\\text{цс} = \\dfrac{v^2}{R} = \\dfrac{9}{0{,}5} = 18\\,\\text{м/с}^2\\).',
},
{
topic: 'Кинематика', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Тело движется из покоя с ускорением 4 м/с². Путь, пройденный за 4-ю секунду:',
options: [
{ text: '14 м', correct: true },
{ text: '32 м', correct: false },
{ text: '28 м', correct: false },
{ text: '16 м', correct: false },
],
explanation: 'Путь за \\(n\\)-ю секунду: \\(s_n = \\dfrac{a(2n-1)}{2} = \\dfrac{4\\cdot7}{2} = 14\\,\\text{м}\\).',
},
/* ══════════════════════════════════════════════════════════════════════
ДИНАМИКА
══════════════════════════════════════════════════════════════════════ */
{
topic: 'Динамика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'На тело массой 5 кг действует сила 20 Н. Ускорение тела равно:',
options: [
{ text: '4 м/с²', correct: true },
{ text: '100 м/с²', correct: false },
{ text: '0,25 м/с²', correct: false },
{ text: '25 м/с²', correct: false },
],
explanation: '\\(a = \\dfrac{F}{m} = \\dfrac{20}{5} = 4\\,\\text{м/с}^2\\).',
},
{
topic: 'Динамика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Тело массой 200 г движется с ускорением 5 м/с². Результирующая сила:',
options: [
{ text: '1 Н', correct: true },
{ text: '0,04 Н', correct: false },
{ text: '25 Н', correct: false },
{ text: '40 Н', correct: false },
],
explanation: '\\(F = ma = 0{,}2\\cdot5 = 1\\,\\text{Н}\\).',
},
{
topic: 'Динамика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'При увеличении расстояния между двумя телами в 3 раза сила взаимного тяготения:',
options: [
{ text: 'уменьшится в 9 раз', correct: true },
{ text: 'уменьшится в 3 раза', correct: false },
{ text: 'увеличится в 3 раза', correct: false },
{ text: 'не изменится', correct: false },
],
explanation: 'По закону тяготения \\(F \\propto 1/r^2\\). При \\(r \\to 3r\\): \\(F \\to F/9\\).',
},
{
topic: 'Динамика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Тело массой 3 кг на горизонтальной поверхности тянут горизонтальной силой 15 Н. Коэффициент трения \\(\\mu = 0{,}2\\), \\(g = 10\\) м/с². Ускорение тела:',
options: [
{ text: '3 м/с²', correct: true },
{ text: '5 м/с²', correct: false },
{ text: '2 м/с²', correct: false },
{ text: '1 м/с²', correct: false },
],
explanation: '\\(F_\\text{тр} = \\mu mg = 0{,}2\\cdot3\\cdot10 = 6\\,\\text{Н}\\); \\(F_\\text{рез} = 15-6 = 9\\,\\text{Н}\\); \\(a = 9/3 = 3\\,\\text{м/с}^2\\).',
},
{
topic: 'Динамика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Тело движется по наклонной плоскости под углом \\(\\alpha = 30°\\) без трения (\\(g = 10\\) м/с²). Ускорение вдоль наклонной плоскости:',
options: [
{ text: '5 м/с²', correct: true },
{ text: '10 м/с²', correct: false },
{ text: '8,66 м/с²', correct: false },
{ text: '2,5 м/с²', correct: false },
],
explanation: '\\(a = g\\sin\\alpha = 10\\cdot\\sin30° = 10\\cdot0{,}5 = 5\\,\\text{м/с}^2\\).',
},
{
topic: 'Динамика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Тело массой 0,5 кг движется по окружности радиусом 2 м со скоростью 4 м/с. Центростремительная сила:',
options: [
{ text: '4 Н', correct: true },
{ text: '1 Н', correct: false },
{ text: '8 Н', correct: false },
{ text: '2 Н', correct: false },
],
explanation: '\\(F = \\dfrac{mv^2}{R} = \\dfrac{0{,}5\\cdot16}{2} = 4\\,\\text{Н}\\).',
},
{
topic: 'Динамика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Автомобиль массой 1000 кг проезжает поворот радиусом 20 м. Максимальная скорость без бокового скольжения (\\(\\mu = 0{,}5\\), \\(g = 10\\) м/с²):',
options: [
{ text: '10 м/с', correct: true },
{ text: '5 м/с', correct: false },
{ text: '20 м/с', correct: false },
{ text: '14 м/с', correct: false },
],
explanation: '\\(\\dfrac{mv^2}{R} = \\mu mg\\) ⟹ \\(v = \\sqrt{\\mu gR} = \\sqrt{0{,}5\\cdot10\\cdot20} = \\sqrt{100} = 10\\,\\text{м/с}\\).',
},
{
topic: 'Динамика', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Тело массой 4 кг лежит на горизонтальной поверхности (\\(\\mu = 0{,}3\\), \\(g = 10\\) м/с²). Приложена горизонтальная сила \\(F = 24\\) Н. Путь за первые 3 с (начиная из покоя):',
options: [
{ text: '13,5 м', correct: true },
{ text: '18 м', correct: false },
{ text: '9 м', correct: false },
{ text: '27 м', correct: false },
],
explanation: '\\(F_\\text{тр} = 0{,}3\\cdot4\\cdot10 = 12\\,\\text{Н}\\); \\(a = (24-12)/4 = 3\\,\\text{м/с}^2\\); \\(s = \\frac12 at^2 = \\frac12\\cdot3\\cdot9 = 13{,}5\\,\\text{м}\\).',
},
{
topic: 'Динамика', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Тело на наклонной плоскости с углом \\(\\alpha = 45°\\). При каком коэффициенте трения тело будет оставаться неподвижным?',
options: [
{ text: '\\(\\mu \\geq \\tan 45° = 1\\)', correct: true },
{ text: '\\(\\mu \\geq 0{,}5\\)', correct: false },
{ text: '\\(\\mu \\geq \\cos 45°\\)', correct: false },
{ text: 'при любом \\(\\mu > 0\\)', correct: false },
],
explanation: 'Тело удерживается, если \\(F_\\text{тр} \\geq mg\\sin\\alpha\\), т.е. \\(\\mu mg\\cos\\alpha \\geq mg\\sin\\alpha\\) ⟹ \\(\\mu \\geq \\tan\\alpha = \\tan45° = 1\\).',
},
{
topic: 'Динамика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Ракета выбросила газы за 1 с общей массой 20 кг со скоростью 500 м/с. Тяга двигателя (реактивная сила):',
options: [
{ text: '10 000 Н', correct: true },
{ text: '500 Н', correct: false },
{ text: '25 Н', correct: false },
{ text: '20 Н', correct: false },
],
explanation: 'По третьему закону Ньютона: \\(F = \\dfrac{\\Delta m}{\\Delta t}\\cdot v = 20\\cdot500 = 10\\,000\\,\\text{Н}\\).',
},
/* ══════════════════════════════════════════════════════════════════════
ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ
══════════════════════════════════════════════════════════════════════ */
{
topic: 'Законы сохранения', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Тело массой 4 кг движется со скоростью 5 м/с. Импульс тела:',
options: [
{ text: '20 кг·м/с', correct: true },
{ text: '0,8 кг·м/с', correct: false },
{ text: '80 кг·м/с', correct: false },
{ text: '1,25 кг·м/с', correct: false },
],
explanation: '\\(p = mv = 4\\cdot5 = 20\\,\\text{кг}\\cdot\\text{м/с}\\).',
},
{
topic: 'Законы сохранения', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Тело массой 2 кг поднято на высоту 10 м (\\(g = 10\\) м/с²). Потенциальная энергия тела:',
options: [
{ text: '200 Дж', correct: true },
{ text: '20 Дж', correct: false },
{ text: '2000 Дж', correct: false },
{ text: '100 Дж', correct: false },
],
explanation: '\\(E_\\text{п} = mgh = 2\\cdot10\\cdot10 = 200\\,\\text{Дж}\\).',
},
{
topic: 'Законы сохранения', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Тело массой 2 кг движется со скоростью 10 м/с. Кинетическая энергия тела:',
options: [
{ text: '100 Дж', correct: true },
{ text: '20 Дж', correct: false },
{ text: '200 Дж', correct: false },
{ text: '10 Дж', correct: false },
],
explanation: '\\(E_\\text{к} = \\dfrac{mv^2}{2} = \\dfrac{2\\cdot100}{2} = 100\\,\\text{Дж}\\).',
},
{
topic: 'Законы сохранения', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Сила 40 Н перемещает тело на 5 м вдоль линии действия силы. Совершённая работа:',
options: [
{ text: '200 Дж', correct: true },
{ text: '8 Дж', correct: false },
{ text: '45 Дж', correct: false },
{ text: '20 Дж', correct: false },
],
explanation: '\\(A = Fs = 40\\cdot5 = 200\\,\\text{Дж}\\).',
},
{
topic: 'Законы сохранения', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Тело скользит с горки высотой 5 м без трения (\\(g = 10\\) м/с²). Скорость у основания:',
options: [
{ text: '10 м/с', correct: true },
{ text: '5 м/с', correct: false },
{ text: '50 м/с', correct: false },
{ text: '1 м/с', correct: false },
],
explanation: '\\(mgh = \\dfrac{mv^2}{2}\\) ⟹ \\(v = \\sqrt{2gh} = \\sqrt{100} = 10\\,\\text{м/с}\\).',
},
{
topic: 'Законы сохранения', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Машина совершила работу 600 Дж за 1 мин. Мощность машины:',
options: [
{ text: '10 Вт', correct: true },
{ text: '36 кВт', correct: false },
{ text: '0,167 Вт', correct: false },
{ text: '100 Вт', correct: false },
],
explanation: '\\(P = \\dfrac{A}{t} = \\dfrac{600}{60} = 10\\,\\text{Вт}\\).',
},
{
topic: 'Законы сохранения', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Пуля массой 10 г летит со скоростью 500 м/с и застревает в неподвижном блоке массой 990 г. Скорость системы после удара:',
options: [
{ text: '5 м/с', correct: true },
{ text: '0,5 м/с', correct: false },
{ text: '50 м/с', correct: false },
{ text: '50 км/ч', correct: false },
],
explanation: '\\(p = 0{,}010\\cdot500 = 5\\,\\text{кг}\\cdot\\text{м/с}\\); \\(M = 0{,}010+0{,}990 = 1\\,\\text{кг}\\); \\(v_2 = p/M = 5\\,\\text{м/с}\\).',
},
{
topic: 'Законы сохранения', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Снаряд массой 6 кг, летевший горизонтально со скоростью 200 м/с, разрывается на два осколка. Первый осколок (2 кг) полетел со скоростью 100 м/с в том же направлении. Скорость второго осколка (4 кг):',
options: [
{ text: '250 м/с', correct: true },
{ text: '350 м/с', correct: false },
{ text: '300 м/с', correct: false },
{ text: '200 м/с', correct: false },
],
explanation: '\\(p = 6\\cdot200 = 1200\\,\\text{кг}\\cdot\\text{м/с}\\); \\(p_1 = 2\\cdot100 = 200\\); \\(p_2 = 1000\\); \\(v_2 = 1000/4 = 250\\,\\text{м/с}\\).',
},
/* ══════════════════════════════════════════════════════════════════════
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
══════════════════════════════════════════════════════════════════════ */
{
topic: 'Молекулярная физика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Абсолютная температура соответствует \\(t = 27°C\\):',
options: [
{ text: '300 К', correct: true },
{ text: '246 К', correct: false },
{ text: '27 К', correct: false },
{ text: '373 К', correct: false },
],
explanation: '\\(T = t + 273 = 27 + 273 = 300\\,\\text{К}\\).',
},
{
topic: 'Молекулярная физика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'При изотермическом сжатии идеального газа объём уменьшился в 2 раза. Давление газа:',
options: [
{ text: 'увеличилось в 2 раза', correct: true },
{ text: 'уменьшилось в 2 раза', correct: false },
{ text: 'не изменилось', correct: false },
{ text: 'увеличилось в 4 раза', correct: false },
],
explanation: '\\(pV = \\text{const}\\) при изотермическом процессе. Объём вдвое меньше ⟹ давление вдвое больше.',
},
{
topic: 'Молекулярная физика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Молярная масса молекулярного кислорода \\(O_2\\):',
options: [
{ text: '32 г/моль', correct: true },
{ text: '16 г/моль', correct: false },
{ text: '8 г/моль', correct: false },
{ text: '64 г/моль', correct: false },
],
explanation: 'Атомная масса кислорода \\(A_r(O) = 16\\). Молекула двухатомная: \\(M = 2\\cdot16 = 32\\,\\text{г/моль}\\).',
},
{
topic: 'Молекулярная физика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Идеальный газ нагревают при постоянном давлении с \\(T_1 = 200\\) К до \\(T_2 = 600\\) К. Объём изменится:',
options: [
{ text: 'увеличится в 3 раза', correct: true },
{ text: 'уменьшится в 3 раза', correct: false },
{ text: 'увеличится в 9 раз', correct: false },
{ text: 'не изменится', correct: false },
],
explanation: 'Закон Гей-Люссака: \\(V \\propto T\\) при \\(p = \\text{const}\\). \\(\\dfrac{V_2}{V_1} = \\dfrac{T_2}{T_1} = \\dfrac{600}{200} = 3\\).',
},
{
topic: 'Молекулярная физика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Газ при 27°C имеет объём 4 л. При нагреве до 57°C при постоянном давлении объём стал:',
options: [
{ text: '4,4 л', correct: true },
{ text: '8 л', correct: false },
{ text: '3,6 л', correct: false },
{ text: '4 л', correct: false },
],
explanation: '\\(T_1 = 300\\,\\text{К},\\; T_2 = 330\\,\\text{К}\\). \\(V_2 = V_1\\cdot\\dfrac{T_2}{T_1} = 4\\cdot\\dfrac{330}{300} = 4{,}4\\,\\text{л}\\).',
},
{
topic: 'Молекулярная физика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Масса одной молекулы воды \\(H_2O\\) (\\(M = 18\\) г/моль, \\(N_A = 6{,}02\\cdot10^{23}\\)):',
options: [
{ text: '\\(3\\cdot10^{-26}\\) кг', correct: true },
{ text: '\\(18\\cdot10^{-23}\\) кг', correct: false },
{ text: '\\(3\\cdot10^{-23}\\) кг', correct: false },
{ text: '\\(6\\cdot10^{-26}\\) кг', correct: false },
],
explanation: '\\(m = \\dfrac{M}{N_A} = \\dfrac{18\\cdot10^{-3}}{6{,}02\\cdot10^{23}} \\approx 3\\cdot10^{-26}\\,\\text{кг}\\).',
},
{
topic: 'Молекулярная физика', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Давление газа в цилиндре \\(1{,}5\\cdot10^5\\) Па, объём 3 л. После изотермического сжатия до 2 л давление стало:',
options: [
{ text: '\\(2{,}25\\cdot10^5\\) Па', correct: true },
{ text: '\\(10^5\\) Па', correct: false },
{ text: '\\(3\\cdot10^5\\) Па', correct: false },
{ text: '\\(2\\cdot10^5\\) Па', correct: false },
],
explanation: '\\(p_1 V_1 = p_2 V_2\\) ⟹ \\(p_2 = \\dfrac{p_1 V_1}{V_2} = \\dfrac{1{,}5\\cdot10^5\\cdot3}{2} = 2{,}25\\cdot10^5\\,\\text{Па}\\).',
},
{
topic: 'Молекулярная физика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Газ нагревают при постоянном объёме с 27°C до 127°C. Давление изменится:',
options: [
{ text: 'увеличится в \\(\\tfrac43\\) раза', correct: true },
{ text: 'увеличится вдвое', correct: false },
{ text: 'уменьшится', correct: false },
{ text: 'не изменится', correct: false },
],
explanation: 'Закон Шарля: \\(p \\propto T\\) при \\(V = \\text{const}\\). \\(T_1=300\\,\\text{К},\\; T_2=400\\,\\text{К}\\); \\(\\dfrac{p_2}{p_1}=\\dfrac{400}{300}=\\dfrac{4}{3}\\).',
},
/* ══════════════════════════════════════════════════════════════════════
ТЕРМОДИНАМИКА
══════════════════════════════════════════════════════════════════════ */
{
topic: 'Термодинамика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Тепловая машина получила от нагревателя 5000 Дж и совершила работу 1500 Дж. КПД машины:',
options: [
{ text: '30%', correct: true },
{ text: '70%', correct: false },
{ text: '15%', correct: false },
{ text: '3%', correct: false },
],
explanation: '\\(\\eta = \\dfrac{A}{Q_1} = \\dfrac{1500}{5000} = 0{,}30 = 30\\%\\).',
},
{
topic: 'Термодинамика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Теплота при нагреве воды массой 500 г на 20°C (\\(c = 4200\\) Дж/(кг·К)):',
options: [
{ text: '42 кДж', correct: true },
{ text: '4200 Дж', correct: false },
{ text: '840 Дж', correct: false },
{ text: '420 кДж', correct: false },
],
explanation: '\\(Q = mc\\Delta T = 0{,}5\\cdot4200\\cdot20 = 42\\,000\\,\\text{Дж} = 42\\,\\text{кДж}\\).',
},
{
topic: 'Термодинамика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Газу сообщено 800 Дж теплоты, он совершил работу 500 Дж. Изменение внутренней энергии:',
options: [
{ text: '300 Дж', correct: true },
{ text: '1300 Дж', correct: false },
{ text: '300 Дж', correct: false },
{ text: '800 Дж', correct: false },
],
explanation: 'Первое начало термодинамики: \\(\\Delta U = Q - A = 800 - 500 = 300\\,\\text{Дж}\\).',
},
{
topic: 'Термодинамика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'КПД идеальной тепловой машины при \\(T_1 = 800\\) К и \\(T_2 = 200\\) К:',
options: [
{ text: '75%', correct: true },
{ text: '25%', correct: false },
{ text: '50%', correct: false },
{ text: '80%', correct: false },
],
explanation: '\\(\\eta_\\text{Карно} = 1 - \\dfrac{T_2}{T_1} = 1 - \\dfrac{200}{800} = 0{,}75 = 75\\%\\).',
},
{
topic: 'Термодинамика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'При изобарном нагреве газа температура выросла с 300 К до 400 К, объём был 6 л. Новый объём:',
options: [
{ text: '8 л', correct: true },
{ text: '4,5 л', correct: false },
{ text: '4 л', correct: false },
{ text: '6 л', correct: false },
],
explanation: '\\(V_2 = V_1\\cdot\\dfrac{T_2}{T_1} = 6\\cdot\\dfrac{400}{300} = 8\\,\\text{л}\\).',
},
{
topic: 'Термодинамика', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Двигатель внутреннего сгорания сжигает 5 кг бензина (теплота сгорания \\(q = 46\\) МДж/кг) и совершает полезную работу 46 МДж. КПД двигателя:',
options: [
{ text: '20%', correct: true },
{ text: '10%', correct: false },
{ text: '46%', correct: false },
{ text: '50%', correct: false },
],
explanation: '\\(Q = mq = 5\\cdot46 = 230\\,\\text{МДж}\\); \\(\\eta = \\dfrac{A}{Q} = \\dfrac{46}{230} = 0{,}2 = 20\\%\\).',
},
/* ══════════════════════════════════════════════════════════════════════
ЭЛЕКТРОСТАТИКА
══════════════════════════════════════════════════════════════════════ */
{
topic: 'Электростатика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Два точечных заряда \\(q_1 = q_2 = 2\\) мкКл расположены на расстоянии 0,3 м друг от друга (\\(k = 9\\cdot10^9\\) Н·м²/Кл²). Сила их взаимодействия:',
options: [
{ text: '0,4 Н', correct: true },
{ text: '4 Н', correct: false },
{ text: '0,04 Н', correct: false },
{ text: '40 Н', correct: false },
],
explanation: '\\(F = k\\dfrac{q_1 q_2}{r^2} = 9\\cdot10^9\\cdot\\dfrac{4\\cdot10^{-12}}{0{,}09} = 0{,}4\\,\\text{Н}\\).',
},
{
topic: 'Электростатика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Напряжённость поля точечного заряда \\(10\\) нКл на расстоянии 1 м (\\(k = 9\\cdot10^9\\)):',
options: [
{ text: '90 В/м', correct: true },
{ text: '9 В/м', correct: false },
{ text: '900 В/м', correct: false },
{ text: '9 кВ/м', correct: false },
],
explanation: '\\(E = k\\dfrac{q}{r^2} = 9\\cdot10^9\\cdot\\dfrac{10\\cdot10^{-9}}{1} = 90\\,\\text{В/м}\\).',
},
{
topic: 'Электростатика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Расстояние между пластинами конденсатора 5 мм, напряжение 100 В. Напряжённость поля между пластинами:',
options: [
{ text: '20 кВ/м', correct: true },
{ text: '0,5 кВ/м', correct: false },
{ text: '2 кВ/м', correct: false },
{ text: '200 кВ/м', correct: false },
],
explanation: '\\(E = \\dfrac{U}{d} = \\dfrac{100}{5\\cdot10^{-3}} = 20\\,000\\,\\text{В/м} = 20\\,\\text{кВ/м}\\).',
},
{
topic: 'Электростатика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Конденсатор ёмкостью 10 мкФ заряжен до 50 В. Заряд конденсатора:',
options: [
{ text: '\\(5\\cdot10^{-4}\\) Кл', correct: true },
{ text: '5 Кл', correct: false },
{ text: '\\(5\\cdot10^{-7}\\) Кл', correct: false },
{ text: '200 мКл', correct: false },
],
explanation: '\\(Q = CU = 10\\cdot10^{-6}\\cdot50 = 5\\cdot10^{-4}\\,\\text{Кл}\\).',
},
{
topic: 'Электростатика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Работа по перемещению заряда \\(q = 3\\) Кл из точки с потенциалом 100 В в точку с потенциалом 40 В:',
options: [
{ text: '180 Дж', correct: true },
{ text: '60 Дж', correct: false },
{ text: '300 Дж', correct: false },
{ text: '420 Дж', correct: false },
],
explanation: '\\(A = q(\\varphi_1 - \\varphi_2) = 3\\cdot(100-40) = 180\\,\\text{Дж}\\).',
},
{
topic: 'Электростатика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Два конденсатора \\(C_1 = 4\\) мкФ и \\(C_2 = 12\\) мкФ включены последовательно. Эквивалентная ёмкость:',
options: [
{ text: '3 мкФ', correct: true },
{ text: '16 мкФ', correct: false },
{ text: '48 мкФ', correct: false },
{ text: '8 мкФ', correct: false },
],
explanation: '\\(\\dfrac{1}{C} = \\dfrac{1}{4} + \\dfrac{1}{12} = \\dfrac{4}{12}\\) ⟹ \\(C = 3\\,\\text{мкФ}\\).',
},
{
topic: 'Электростатика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Два конденсатора \\(C_1 = 4\\) мкФ и \\(C_2 = 6\\) мкФ включены параллельно. Эквивалентная ёмкость:',
options: [
{ text: '10 мкФ', correct: true },
{ text: '2,4 мкФ', correct: false },
{ text: '24 мкФ', correct: false },
{ text: '5 мкФ', correct: false },
],
explanation: '\\(C = C_1 + C_2 = 4 + 6 = 10\\,\\text{мкФ}\\).',
},
{
topic: 'Электростатика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Энергия, запасённая в конденсаторе \\(C = 5\\) мкФ при напряжении \\(U = 200\\) В:',
options: [
{ text: '0,1 Дж', correct: true },
{ text: '0,05 Дж', correct: false },
{ text: '1 Дж', correct: false },
{ text: '0,2 Дж', correct: false },
],
explanation: '\\(W = \\dfrac{CU^2}{2} = \\dfrac{5\\cdot10^{-6}\\cdot40000}{2} = 0{,}1\\,\\text{Дж}\\).',
},
{
topic: 'Электростатика', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Заряженный конденсатор отключили от батареи, затем раздвинули пластины вдвое. Энергия конденсатора:',
options: [
{ text: 'увеличилась в 2 раза', correct: true },
{ text: 'уменьшилась в 2 раза', correct: false },
{ text: 'не изменилась', correct: false },
{ text: 'увеличилась в 4 раза', correct: false },
],
explanation: 'Заряд \\(Q = \\text{const}\\). При \\(d \\to 2d\\): \\(C \\to C/2\\). \\(W = Q^2/(2C)\\) ⟹ \\(W \\to 2W\\).',
},
{
topic: 'Электростатика', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'При уменьшении расстояния между зарядами в 4 раза сила их взаимодействия:',
options: [
{ text: 'увеличится в 16 раз', correct: true },
{ text: 'увеличится в 4 раза', correct: false },
{ text: 'уменьшится в 4 раза', correct: false },
{ text: 'уменьшится в 16 раз', correct: false },
],
explanation: '\\(F \\propto 1/r^2\\). При \\(r \\to r/4\\): \\(F \\to 16F\\).',
},
/* ══════════════════════════════════════════════════════════════════════
ПОСТОЯННЫЙ ТОК
══════════════════════════════════════════════════════════════════════ */
{
topic: 'Постоянный ток', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Сопротивление резистора 8 Ом, напряжение на нём 24 В. Сила тока через резистор:',
options: [
{ text: '3 А', correct: true },
{ text: '192 А', correct: false },
{ text: '0,33 А', correct: false },
{ text: '8 А', correct: false },
],
explanation: '\\(I = \\dfrac{U}{R} = \\dfrac{24}{8} = 3\\,\\text{А}\\).',
},
{
topic: 'Постоянный ток', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Три одинаковых резистора по \\(R = 6\\) Ом включены последовательно. Общее сопротивление:',
options: [
{ text: '18 Ом', correct: true },
{ text: '2 Ом', correct: false },
{ text: '6 Ом', correct: false },
{ text: '9 Ом', correct: false },
],
explanation: '\\(R_\\Sigma = 3R = 3\\cdot6 = 18\\,\\text{Ом}\\).',
},
{
topic: 'Постоянный ток', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Три одинаковых резистора по \\(R = 9\\) Ом включены параллельно. Общее сопротивление:',
options: [
{ text: '3 Ом', correct: true },
{ text: '27 Ом', correct: false },
{ text: '9 Ом', correct: false },
{ text: '1 Ом', correct: false },
],
explanation: 'Для \\(n\\) одинаковых резисторов параллельно: \\(R_\\Sigma = R/n = 9/3 = 3\\,\\text{Ом}\\).',
},
{
topic: 'Постоянный ток', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Источник с ЭДС = 12 В, внутреннее сопротивление \\(r = 2\\) Ом, внешнее \\(R = 4\\) Ом. Ток в цепи:',
options: [
{ text: '2 А', correct: true },
{ text: '3 А', correct: false },
{ text: '6 А', correct: false },
{ text: '1 А', correct: false },
],
explanation: '\\(I = \\dfrac{\\varepsilon}{R+r} = \\dfrac{12}{4+2} = 2\\,\\text{А}\\).',
},
{
topic: 'Постоянный ток', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Электрическая плитка мощностью 2 кВт работала 30 мин. Потреблённая энергия:',
options: [
{ text: '1 кВт·ч', correct: true },
{ text: '60 кВт·ч', correct: false },
{ text: '0,5 кВт·ч', correct: false },
{ text: '3,6 кДж', correct: false },
],
explanation: '\\(W = Pt = 2\\,\\text{кВт}\\cdot0{,}5\\,\\text{ч} = 1\\,\\text{кВт·ч}\\).',
},
{
topic: 'Постоянный ток', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Ток 4 А течёт через резистор 5 Ом в течение 5 минут. Выделенная теплота:',
options: [
{ text: '24 кДж', correct: true },
{ text: '2,4 кДж', correct: false },
{ text: '240 кДж', correct: false },
{ text: '6 кДж', correct: false },
],
explanation: '\\(Q = I^2 R t = 16\\cdot5\\cdot300 = 24\\,000\\,\\text{Дж} = 24\\,\\text{кДж}\\).',
},
{
topic: 'Постоянный ток', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Лампочка мощностью 100 Вт рассчитана на 220 В. Её сопротивление нити накала:',
options: [
{ text: '484 Ом', correct: true },
{ text: '22000 Ом', correct: false },
{ text: '0,45 Ом', correct: false },
{ text: '22 Ом', correct: false },
],
explanation: '\\(R = \\dfrac{U^2}{P} = \\dfrac{220^2}{100} = \\dfrac{48400}{100} = 484\\,\\text{Ом}\\).',
},
{
topic: 'Постоянный ток', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Напряжение на зажимах источника 10 В при токе 2 А, ЭДС = 12 В. Внутреннее сопротивление источника:',
options: [
{ text: '1 Ом', correct: true },
{ text: '6 Ом', correct: false },
{ text: '5 Ом', correct: false },
{ text: '11 Ом', correct: false },
],
explanation: '\\(r = \\dfrac{\\varepsilon - U}{I} = \\dfrac{12-10}{2} = 1\\,\\text{Ом}\\).',
},
{
topic: 'Постоянный ток', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'КПД источника тока при \\(\\varepsilon = 15\\) В, \\(r = 1\\) Ом, \\(R = 4\\) Ом:',
options: [
{ text: '80%', correct: true },
{ text: '20%', correct: false },
{ text: '75%', correct: false },
{ text: '60%', correct: false },
],
explanation: '\\(\\eta = \\dfrac{R}{R+r} = \\dfrac{4}{5} = 80\\%\\).',
},
{
topic: 'Постоянный ток', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Два резистора \\(R_1 = 6\\) Ом и \\(R_2 = 3\\) Ом включены параллельно к источнику 12 В. Ток через \\(R_1\\):',
options: [
{ text: '2 А', correct: true },
{ text: '4 А', correct: false },
{ text: '6 А', correct: false },
{ text: '1 А', correct: false },
],
explanation: 'Напряжение на каждом резисторе 12 В (параллельное соединение). \\(I_1 = U/R_1 = 12/6 = 2\\,\\text{А}\\).',
},
/* ══════════════════════════════════════════════════════════════════════
МАГНЕТИЗМ
══════════════════════════════════════════════════════════════════════ */
{
topic: 'Магнетизм', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Сила Ампера, действующая на прямолинейный проводник длиной 0,5 м с током 4 А в поле \\(B = 0{,}3\\) Тл (проводник перпендикулярен полю):',
options: [
{ text: '0,6 Н', correct: true },
{ text: '6 Н', correct: false },
{ text: '0,06 Н', correct: false },
{ text: '6,7 Н', correct: false },
],
explanation: '\\(F = BIl\\sin90° = 0{,}3\\cdot4\\cdot0{,}5 = 0{,}6\\,\\text{Н}\\).',
},
{
topic: 'Магнетизм', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Сила Лоренца на электрон (\\(q = 1{,}6\\cdot10^{-19}\\) Кл), движущийся в поле \\(B = 0{,}2\\) Тл со скоростью \\(5\\cdot10^6\\) м/с (перпендикулярно полю):',
options: [
{ text: '\\(1{,}6\\cdot10^{-13}\\) Н', correct: true },
{ text: '\\(1{,}6\\cdot10^{-12}\\) Н', correct: false },
{ text: '\\(1{,}6\\cdot10^{-14}\\) Н', correct: false },
{ text: '\\(5\\cdot10^{-26}\\) Н', correct: false },
],
explanation: '\\(F = qvB = 1{,}6\\cdot10^{-19}\\cdot5\\cdot10^6\\cdot0{,}2 = 1{,}6\\cdot10^{-13}\\,\\text{Н}\\).',
},
{
topic: 'Магнетизм', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Если ток в проводнике увеличить в 2 раза и индукцию поля увеличить в 2 раза, сила Ампера:',
options: [
{ text: 'увеличится в 4 раза', correct: true },
{ text: 'увеличится в 2 раза', correct: false },
{ text: 'не изменится', correct: false },
{ text: 'уменьшится в 4 раза', correct: false },
],
explanation: '\\(F = BIl\\) ⟹ \\(F \\propto BI\\). При \\(B \\to 2B,\\; I \\to 2I\\): \\(F \\to 4F\\).',
},
{
topic: 'Магнетизм', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Магнитный поток через контур площадью 0,2 м² в однородном поле \\(B = 0{,}5\\) Тл при \\(\\theta = 0°\\) (нормаль вдоль поля):',
options: [
{ text: '0,1 Вб', correct: true },
{ text: '0,04 Вб', correct: false },
{ text: '0,5 Вб', correct: false },
{ text: '0,25 Вб', correct: false },
],
explanation: '\\(\\Phi = BS\\cos\\theta = 0{,}5\\cdot0{,}2\\cdot\\cos0° = 0{,}1\\,\\text{Вб}\\).',
},
{
topic: 'Магнетизм', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Правило «буравчика» (правой руки) применяется для нахождения:',
options: [
{ text: 'направления вектора магнитной индукции прямолинейного тока', correct: true },
{ text: 'направления силы Ампера', correct: false },
{ text: 'направления индукционного тока', correct: false },
{ text: 'направления силы Лоренца на положительный заряд', correct: false },
],
explanation: 'Правило буравчика: если вращать рукоятку буравчика в направлении тока в соленоиде, поступательное движение укажет направление \\(\\vec{B}\\). Для прямого тока: пальцы правой руки по \\(\\vec{B}\\), большой — ток.',
},
{
topic: 'Магнетизм', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Протон (\\(m = 1{,}67\\cdot10^{-27}\\) кг, \\(q = 1{,}6\\cdot10^{-19}\\) Кл) движется в поле \\(B = 0{,}1\\) Тл со скоростью \\(2\\cdot10^7\\) м/с. Радиус круговой траектории:',
options: [
{ text: '≈ 2,1 м', correct: true },
{ text: '≈ 0,21 м', correct: false },
{ text: '≈ 21 м', correct: false },
{ text: '≈ 0,021 м', correct: false },
],
explanation: '\\(r = \\dfrac{mv}{qB} = \\dfrac{1{,}67\\cdot10^{-27}\\cdot2\\cdot10^7}{1{,}6\\cdot10^{-19}\\cdot0{,}1} \\approx 2{,}09\\,\\text{м}\\).',
},
{
topic: 'Магнетизм', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'При одновременном увеличении тока в проводнике в 3 раза и расстояния до него в 3 раза, индукция магнитного поля прямого тока:',
options: [
{ text: 'не изменится', correct: true },
{ text: 'увеличится в 3 раза', correct: false },
{ text: 'уменьшится в 3 раза', correct: false },
{ text: 'увеличится в 9 раз', correct: false },
],
explanation: '\\(B \\propto I/r\\). При \\(I \\to 3I,\\; r \\to 3r\\): \\(B \\to (3I)/(3r) = I/r = B\\).',
},
/* ══════════════════════════════════════════════════════════════════════
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
══════════════════════════════════════════════════════════════════════ */
{
topic: 'Электромагнитная индукция', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Магнитный поток через контур изменился с 0,6 Вб до 0,1 Вб за 0,1 с. ЭДС индукции:',
options: [
{ text: '5 В', correct: true },
{ text: '0,5 В', correct: false },
{ text: '50 В', correct: false },
{ text: '7 В', correct: false },
],
explanation: '\\(\\varepsilon = \\left|\\dfrac{\\Delta\\Phi}{\\Delta t}\\right| = \\dfrac{0{,}5}{0{,}1} = 5\\,\\text{В}\\).',
},
{
topic: 'Электромагнитная индукция', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Трансформатор: первичная обмотка 1000 витков, вторичная 50 витков, \\(U_1 = 220\\) В. Напряжение на вторичной обмотке:',
options: [
{ text: '11 В', correct: true },
{ text: '4400 В', correct: false },
{ text: '110 В', correct: false },
{ text: '55 В', correct: false },
],
explanation: '\\(\\dfrac{U_2}{U_1} = \\dfrac{n_2}{n_1}\\) ⟹ \\(U_2 = 220\\cdot\\dfrac{50}{1000} = 11\\,\\text{В}\\).',
},
{
topic: 'Электромагнитная индукция', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'ЭДС самоиндукции катушки с \\(L = 0{,}5\\) Гн при изменении тока от 0 до 4 А за 0,2 с:',
options: [
{ text: '10 В', correct: true },
{ text: '1 В', correct: false },
{ text: '40 В', correct: false },
{ text: '2,5 В', correct: false },
],
explanation: '\\(\\varepsilon = L\\dfrac{\\Delta I}{\\Delta t} = 0{,}5\\cdot\\dfrac{4}{0{,}2} = 10\\,\\text{В}\\).',
},
{
topic: 'Электромагнитная индукция', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Частота переменного тока 50 Гц. Период:',
options: [
{ text: '0,02 с', correct: true },
{ text: '50 с', correct: false },
{ text: '0,2 с', correct: false },
{ text: '0,002 с', correct: false },
],
explanation: '\\(T = \\dfrac{1}{f} = \\dfrac{1}{50} = 0{,}02\\,\\text{с}\\).',
},
{
topic: 'Электромагнитная индукция', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Колебательный контур: \\(L = 0{,}1\\) Гн, \\(C = 10\\) мкФ. Период колебаний:',
options: [
{ text: '≈ 6,3 мс', correct: true },
{ text: '≈ 62,8 мс', correct: false },
{ text: '≈ 0,63 мс', correct: false },
{ text: '≈ 1 мс', correct: false },
],
explanation: '\\(T = 2\\pi\\sqrt{LC} = 2\\pi\\sqrt{0{,}1\\cdot10^{-5}} = 2\\pi\\cdot10^{-3} \\approx 6{,}28\\,\\text{мс}\\).',
},
{
topic: 'Электромагнитная индукция', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Трансформатор повышает напряжение с 220 В до 11 000 В. Первичная обмотка 400 витков, ток 50 А. Ток во вторичной обмотке (идеальный трансформатор):',
options: [
{ text: '1 А', correct: true },
{ text: '2500 А', correct: false },
{ text: '0,1 А', correct: false },
{ text: '10 А', correct: false },
],
explanation: '\\(\\dfrac{U_2}{U_1} = \\dfrac{I_1}{I_2}\\) ⟹ \\(I_2 = I_1\\cdot\\dfrac{U_1}{U_2} = 50\\cdot\\dfrac{220}{11000} = 1\\,\\text{А}\\).',
},
{
topic: 'Электромагнитная индукция', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Правило Ленца: индукционный ток в контуре всегда направлен так, что его магнитное поле:',
options: [
{ text: 'препятствует изменению магнитного потока, его вызвавшего', correct: true },
{ text: 'совпадает по направлению с изменением внешнего магнитного потока', correct: false },
{ text: 'перпендикулярно внешнему магнитному полю', correct: false },
{ text: 'не зависит от скорости изменения магнитного потока', correct: false },
],
explanation: 'Правило Ленца — проявление закона сохранения энергии: индукционный ток создаёт поле, направленное против изменения потока, т.е. препятствует его изменению.',
},
/* ══════════════════════════════════════════════════════════════════════
ОПТИКА
══════════════════════════════════════════════════════════════════════ */
{
topic: 'Оптика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Луч света падает на плоское зеркало, образуя угол 35° с поверхностью зеркала. Угол отражения равен:',
options: [
{ text: '55°', correct: true },
{ text: '35°', correct: false },
{ text: '70°', correct: false },
{ text: '90°', correct: false },
],
explanation: 'Углы падения и отражения отсчитываются от нормали. Угол с поверхностью 35° → угол с нормалью 90° − 35° = 55°. По закону отражения угол отражения = 55°.',
},
{
topic: 'Оптика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Линза с оптической силой 5 дптр. Фокусное расстояние:',
options: [
{ text: '20 см', correct: true },
{ text: '5 см', correct: false },
{ text: '50 см', correct: false },
{ text: '2 м', correct: false },
],
explanation: '\\(F = \\dfrac{1}{D} = \\dfrac{1}{5} = 0{,}2\\,\\text{м} = 20\\,\\text{см}\\).',
},
{
topic: 'Оптика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Предмет на расстоянии 30 см от тонкой собирающей линзы с \\(F = 20\\) см. Расстояние до изображения:',
options: [
{ text: '60 см', correct: true },
{ text: '12 см', correct: false },
{ text: '30 см', correct: false },
{ text: '50 см', correct: false },
],
explanation: '\\(\\dfrac{1}{F} = \\dfrac{1}{d_0} + \\dfrac{1}{d_i}\\) ⟹ \\(\\dfrac{1}{d_i} = \\dfrac{1}{20} - \\dfrac{1}{30} = \\dfrac{1}{60}\\) ⟹ \\(d_i = 60\\,\\text{см}\\).',
},
{
topic: 'Оптика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Две щели шириной \\(d = 1\\) мм, экран на расстоянии \\(L = 2\\) м, длина волны \\(\\lambda = 500\\) нм. Расстояние между соседними максимумами:',
options: [
{ text: '1 мм', correct: true },
{ text: '0,1 мм', correct: false },
{ text: '5 мм', correct: false },
{ text: '0,5 мм', correct: false },
],
explanation: '\\(\\Delta y = \\dfrac{\\lambda L}{d} = \\dfrac{500\\cdot10^{-9}\\cdot2}{10^{-3}} = 10^{-3}\\,\\text{м} = 1\\,\\text{мм}\\).',
},
{
topic: 'Оптика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Показатель преломления стекла \\(n = 1{,}5\\). Критический угол полного внутреннего отражения:',
options: [
{ text: '≈ 42°', correct: true },
{ text: '≈ 48°', correct: false },
{ text: '≈ 30°', correct: false },
{ text: '≈ 60°', correct: false },
],
explanation: '\\(\\sin\\theta_\\text{кр} = \\dfrac{1}{n} = \\dfrac{1}{1{,}5} = 0{,}667\\) ⟹ \\(\\theta_\\text{кр} \\approx 41{,}8° \\approx 42°\\).',
},
{
topic: 'Оптика', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Луч переходит из воздуха в стекло с \\(n = 1{,}73\\). Угол падения 60°. Угол преломления:',
options: [
{ text: '30°', correct: true },
{ text: '60°', correct: false },
{ text: '45°', correct: false },
{ text: '20°', correct: false },
],
explanation: '\\(\\sin\\beta = \\dfrac{\\sin\\alpha}{n} = \\dfrac{\\sin60°}{1{,}73} = \\dfrac{\\sqrt{3}/2}{\\sqrt{3}} = 0{,}5\\) ⟹ \\(\\beta = 30°\\).',
},
{
topic: 'Оптика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Скорость света в воде с \\(n = 1{,}33\\):',
options: [
{ text: '≈ 2,26·10⁸ м/с', correct: true },
{ text: '≈ 4·10⁸ м/с', correct: false },
{ text: '≈ 1·10⁸ м/с', correct: false },
{ text: '3·10⁸ м/с', correct: false },
],
explanation: '\\(v = \\dfrac{c}{n} = \\dfrac{3\\cdot10^8}{1{,}33} \\approx 2{,}26\\cdot10^8\\,\\text{м/с}\\).',
},
{
topic: 'Оптика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Какой цвет видимого спектра имеет наибольшую длину волны?',
options: [
{ text: 'Красный', correct: true },
{ text: 'Жёлтый', correct: false },
{ text: 'Зелёный', correct: false },
{ text: 'Фиолетовый', correct: false },
],
explanation: 'Видимый спектр: красный (~700 нм) > оранжевый > жёлтый > зелёный > голубой > синий > фиолетовый (~400 нм). Красный — наибольшая длина волны.',
},
/* ══════════════════════════════════════════════════════════════════════
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА И ЯДЕРНАЯ
══════════════════════════════════════════════════════════════════════ */
{
topic: 'Квантовая и ядерная физика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Энергия фотона при частоте \\(\\nu = 6\\cdot10^{14}\\) Гц (\\(h = 6{,}63\\cdot10^{-34}\\) Дж·с):',
options: [
{ text: '≈ 4·10⁻¹⁹ Дж', correct: true },
{ text: '≈ 4·10⁻²⁰ Дж', correct: false },
{ text: '≈ 4·10⁻¹⁸ Дж', correct: false },
{ text: '≈ 10⁻³³ Дж', correct: false },
],
explanation: '\\(E = h\\nu = 6{,}63\\cdot10^{-34}\\cdot6\\cdot10^{14} \\approx 3{,}98\\cdot10^{-19}\\,\\text{Дж} \\approx 4\\cdot10^{-19}\\,\\text{Дж}\\).',
},
{
topic: 'Квантовая и ядерная физика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Период полураспада изотопа 20 лет. Через 40 лет от начального количества \\(N_0\\) останется:',
options: [
{ text: '\\(N_0/4 = 25\\%\\)', correct: true },
{ text: '\\(N_0/2 = 50\\%\\)', correct: false },
{ text: '\\(N_0/8 = 12{,}5\\%\\)', correct: false },
{ text: '0', correct: false },
],
explanation: '\\(N = N_0\\left(\\tfrac12\\right)^{40/20} = N_0\\left(\\tfrac12\\right)^2 = \\dfrac{N_0}{4}\\).',
},
{
topic: 'Квантовая и ядерная физика', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'При \\(\\alpha\\)-распаде ядра \\(^{238}_{92}U\\) образуется:',
options: [
{ text: '\\(^{234}_{90}\\text{Th}\\)', correct: true },
{ text: '\\(^{234}_{91}\\text{Pa}\\)', correct: false },
{ text: '\\(^{238}_{90}\\text{Th}\\)', correct: false },
{ text: '\\(^{232}_{88}\\text{Ra}\\)', correct: false },
],
explanation: 'При \\(\\alpha\\)-распаде: \\(Z \\to Z-2\\), \\(A \\to A-4\\). \\(Z=92-2=90\\) (торий), \\(A=238-4=234\\).',
},
{
topic: 'Квантовая и ядерная физика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Фотоэффект: металл облучают светом с частотой \\(\\nu = 7{,}5\\cdot10^{14}\\) Гц. Работа выхода \\(A = 3\\cdot10^{-19}\\) Дж (\\(h = 6\\cdot10^{-34}\\) Дж·с). Максимальная кинетическая энергия электрона:',
options: [
{ text: '\\(1{,}5\\cdot10^{-19}\\) Дж', correct: true },
{ text: '\\(7{,}5\\cdot10^{-19}\\) Дж', correct: false },
{ text: '\\(4{,}5\\cdot10^{-19}\\) Дж', correct: false },
{ text: '\\(3\\cdot10^{-19}\\) Дж', correct: false },
],
explanation: '\\(E_k = h\\nu - A = 6\\cdot10^{-34}\\cdot7{,}5\\cdot10^{14} - 3\\cdot10^{-19} = 4{,}5\\cdot10^{-19} - 3\\cdot10^{-19} = 1{,}5\\cdot10^{-19}\\,\\text{Дж}\\).',
},
{
topic: 'Квантовая и ядерная физика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Какое излучение обладает наибольшей проникающей способностью?',
options: [
{ text: 'Гамма-излучение (\\(\\gamma\\))', correct: true },
{ text: 'Альфа-излучение (\\(\\alpha\\))', correct: false },
{ text: 'Бета-излучение (\\(\\beta\\))', correct: false },
{ text: 'Ультрафиолетовое', correct: false },
],
explanation: '\\(\\gamma\\)-кванты — наиболее проникающее излучение, поглощаются только толстым слоем свинца или бетона. \\(\\alpha\\) — поглощается листом бумаги, \\(\\beta\\) — несколькими мм алюминия.',
},
{
topic: 'Квантовая и ядерная физика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'В ядерной реакции \\(^1_1H + ^7_3Li \\to 2\\,^4_2He\\):',
options: [
{ text: 'выполняются законы сохранения массового числа и заряда', correct: true },
{ text: 'нарушается закон сохранения заряда', correct: false },
{ text: 'нарушается закон сохранения массового числа', correct: false },
{ text: 'нарушаются оба закона сохранения', correct: false },
],
explanation: '\\(A\\!:\\; 1+7=8=2\\cdot4\\) ✓; \\(Z\\!:\\; 1+3=4=2\\cdot2\\) ✓. Оба закона выполняются.',
},
{
topic: 'Квантовая и ядерная физика', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Период полураспада радия 1600 лет. Через сколько лет активность препарата уменьшится в 4 раза?',
options: [
{ text: '3200 лет', correct: true },
{ text: '400 лет', correct: false },
{ text: '800 лет', correct: false },
{ text: '6400 лет', correct: false },
],
explanation: '\\(\\dfrac{N}{N_0} = \\left(\\tfrac12\\right)^{t/T} = \\dfrac{1}{4} = \\left(\\tfrac12\\right)^2\\) ⟹ \\(t = 2T = 2\\cdot1600 = 3200\\,\\text{лет}\\).',
},
{
topic: 'Квантовая и ядерная физика', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Какое излучение НЕ отклоняется магнитным полем?',
options: [
{ text: 'Гамма-излучение', correct: true },
{ text: 'Альфа-излучение', correct: false },
{ text: 'Бета-излучение', correct: false },
{ text: 'Пучок протонов', correct: false },
],
explanation: '\\(\\gamma\\)-кванты — электромагнитные волны, не несут заряда, поэтому магнитным полем не отклоняются. \\(\\alpha\\) и \\(\\beta\\) — заряженные частицы, отклоняются.',
},
/* ══════════════════════════════════════════════════════════════════════
КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
══════════════════════════════════════════════════════════════════════ */
{
topic: 'Колебания и волны', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Маятник совершает 10 полных колебаний за 20 с. Частота колебаний:',
options: [
{ text: '0,5 Гц', correct: true },
{ text: '2 Гц', correct: false },
{ text: '20 Гц', correct: false },
{ text: '0,2 Гц', correct: false },
],
explanation: '\\(f = \\dfrac{N}{t} = \\dfrac{10}{20} = 0{,}5\\,\\text{Гц}\\).',
},
{
topic: 'Колебания и волны', difficulty: 1, type: 'single',
text: 'Скорость звука в воздухе 340 м/с. Длина волны при частоте 1700 Гц:',
options: [
{ text: '0,2 м = 20 см', correct: true },
{ text: '0,02 м', correct: false },
{ text: '2 м', correct: false },
{ text: '0,578 м', correct: false },
],
explanation: '\\(\\lambda = \\dfrac{v}{f} = \\dfrac{340}{1700} = 0{,}2\\,\\text{м}\\).',
},
{
topic: 'Колебания и волны', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Математический маятник длиной \\(L = 1\\) м (\\(g = 10\\) м/с²). Период колебаний:',
options: [
{ text: '≈ 2 с', correct: true },
{ text: '≈ 1 с', correct: false },
{ text: '≈ 4 с', correct: false },
{ text: '≈ 0,5 с', correct: false },
],
explanation: '\\(T = 2\\pi\\sqrt{\\dfrac{L}{g}} = 2\\pi\\sqrt{\\dfrac{1}{10}} = \\dfrac{2\\pi}{\\sqrt{10}} \\approx 1{,}99\\,\\text{с} \\approx 2\\,\\text{с}\\).',
},
{
topic: 'Колебания и волны', difficulty: 2, type: 'single',
text: 'Маятник с периодом 2 с. При уменьшении его длины в 4 раза период станет:',
options: [
{ text: '1 с', correct: true },
{ text: '0,5 с', correct: false },
{ text: '4 с', correct: false },
{ text: '8 с', correct: false },
],
explanation: '\\(T \\propto \\sqrt{L}\\). При \\(L \\to L/4\\): \\(T \\to T/2 = 1\\,\\text{с}\\).',
},
{
topic: 'Колебания и волны', difficulty: 3, type: 'single',
text: 'Два маятника с периодами 2 с и 3 с начинают колебаться одновременно. Через сколько секунд они впервые окажутся в одинаковой фазе?',
options: [
{ text: '6 с', correct: true },
{ text: '3 с', correct: false },
{ text: '12 с', correct: false },
{ text: '1 с', correct: false },
],
explanation: 'Нужно наименьшее общее кратное периодов: \\(\\text{НОК}(2,\\,3) = 6\\,\\text{с}\\).',
},
];
/* ── insert ─────────────────────────────────────────────────────────── */
const insertQ = db.prepare(
'INSERT INTO questions (subject_id, topic_id, text, difficulty, year, explanation, type, image, source_type) VALUES (?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?, ?)'
);
const insertO = db.prepare(
'INSERT INTO options (question_id, text, is_correct, order_index) VALUES (?, ?, ?, ?)'
);
let inserted = 0, skipped = 0;
const checkQ = db.prepare('SELECT id FROM questions WHERE subject_id = ? AND text = ?');
db.exec('BEGIN');
try {
for (const q of questions) {
if (checkQ.get(SID, q.text)) { skipped++; continue; }
const topicId = getOrCreateTopic(SID, q.topic);
const { lastInsertRowid: qid } = insertQ.run(
SID, topicId, q.text, q.difficulty,
q.year || null, q.explanation || null, q.type || 'single', null, 'базовый'
);
q.options.forEach((o, i) => insertO.run(qid, o.text, o.correct ? 1 : 0, i));
inserted++;
process.stdout.write('.');
}
db.exec('COMMIT');
console.log(`\n✓ Вставлено ${inserted}, пропущено ${skipped} вопросов по физике.`);
} catch (err) {
db.exec('ROLLBACK');
console.error('\nОшибка:', err.message);
process.exit(1);
}