Розв'язання задач ЄДІ частини С: Реальні рідини та гази, тверді тіла.

Пропонований посібник призначений для підготовки до Єдиного державного іспиту з фізики та до вступних іспитів з фізики до вищих навчальних закладів.
Книга містить необхідний теоретичний та практичний матеріал, який відповідає обов'язковим освітнім стандартам. У першому розділі наводяться всі основні поняття, фізичні закони та формули зі шкільного курсу фізики. Другий розділ містить 20 варіантів реальних тестів ЄДІ з фізики. Третій розділ - збірник завдань, підібраних за рівнями складності до кожної теми. До всіх тестів та завдань є відповіді.
Посібник адресований насамперед учням випускного класу, але також буде вкрай корисним викладачам та репетиторам для підготовки учнів до успішної здачі ЄДІ з фізики.

приклади.
В експерименті встановлено, що при температурі повітря в кімнаті 21 °С на стінці склянки з холодною водою починається конденсація водяної пари з повітря, якщо знизити температуру склянки до 7 °С. За результатами цих експериментів визначте відносну вологість повітря. Для вирішення задачі скористайтесь таблицею. При зниженні температури повітря в кімнаті конденсація водяної пари з повітря починається при тій же температурі склянки 7 °С. Чи змінилася відносна вологість повітря?

В атракціоні людина рухається на візку рейками і здійснює «мертву петлю» у вертикальній площині. З якою швидкістю повинен рухатися візок у верхній точці кругової траєкторії радіусом 4,9 м, щоб у цій точці сила тиску людини на сидіння візка дорівнювала 0 Н? Прискорення вільного падіння прийняти рівним 10 м/с2.

На діаграмі представлені зміни тиску та обсягу ідеального одноатомного газу. Яка кількість теплоти була отримана або віддана газом при переході зі стану 1 до стану 3?

ЗМІСТ
Глава I. Теоретичний матеріал для ЄДІ
1. Механіка
1.1. Кінематика
1.2. Динаміка
1.3. Закони збереження
1.4. Статика
1.5. Гідростатика
3. Термодинаміка
4. Електрика та магнетизм
4.1. Електростатика
4.2. Постійний струм
4.3. Магнітне поле. Електромагнітна індукція
5. Коливання та хвилі
6. Оптика
8. Квантова фізика
9. Короткі довідкові дані
Розділ II. Тренувальні тестові завдання для підготовки до ЄДІ
Варіант 1
Варіант 2
Варіант 3
Варіант 4
Варіант 5
Варіант 6
Варіант 7
Варіант 8
Варіант 9
Варіант 10
Варіант 11
Варіант 12
Варіант 13
Варіант 14
Варіант 15
Варіант 16
Варіант 17
Варіант 18
Варіант 19
Варіант 20
Відповіді
Розділ III. Збірник завдань
Частина 1 ЄДІ
1. Механіка
2. Молекулярна фізика. Газові закони
3. Термодинаміка
4. Електрика та магнетизм
5. Коливання та хвилі
6. Оптика
7. Спеціальна теорія відносності
8. Квантова фізика
Частина 2 ЄДІ
1. Механіка
2. Молекулярна фізика. Газові закони
3. Термодинаміка
4. Електрика та магнетизм
5. Коливання та хвилі
6. Оптика
7. Спеціальна теорія відносності
8. Квантова фізика
Завдання 29-32 ЄДІ
1. Механіка
2. Молекулярна фізика. Газові закони
3. Термодинаміка
4. Електрика та магнетизм
5. Коливання та хвилі
6. Оптика
7. Спеціальна теорія відносності
8. Квантова фізика
Відповіді до збірника завдань
Частина 1 ЄДІ
Частина 2 ЄДІ
Завдання 29-32 ЄДІ.

Безкоштовно завантажити електронну книгу у зручному форматі, дивитися та читати:
Скачати книгу ЄДІ 2016, Фізика, Експерт у ЄДІ, Кабардін О.Ф., Кабардіна С.І., Орлов В.А., Громцева О.І., Бобошина С.Б. - fileskachat.com, швидке та безкоштовне скачування.

Завантажити pdf
Нижче можна купити цю книгу за найкращою ціною зі знижкою з доставкою по всій Росії.

У скляну колбу налили трохи води та закрили її пробкою. Вода поступово випаровувалась. Наприкінці процесу на стінках колби залишилося лише кілька крапель води. На малюнку показано графік залежності від часу концентрації nмолекули водяної пари всередині колби. Яке твердження можна вважати правильним?

o 1)на ділянці 1 пар насичений, але в ділянці 2 - ненасичений

o 2)на ділянці 1 пар ненасичений, але в ділянці 2 - насичений

o 3)на обох ділянках пар насичений

2. Завдання №D3360E

Відносна вологість повітря у закритій посудині 60%. Якою буде відносна вологість, якщо об'єм судини за незмінної температури зменшити в 1,5 раза?

5. Завдання №4aa3e9

Відносна вологість повітря в приміщенні за температури 20 °С
дорівнює 70%. Використовуючи таблицю тиску насиченої пари води, визначте тиск водяної пари в приміщенні.

o 1) 21,1 мм рт. ст.

o 2) 25 мм рт. ст.

o 3) 17,5 мм рт. ст.

o 4) 12,25 мм рт. ст.

32. Завдання №e430b9

Відносна вологість повітря в приміщенні за температури 20°С дорівнює 70%. Користуючись таблицею щільності насичених водних пар, визначте масу води в кубічному метрі приміщення.

o 3)1,73⋅10 -2 кг

o 4)1,21⋅10 -2 кг

33. Завдання №DFF058

На малюнку винайдено: пунк-тир-ної лі-ні-ї — гра-фік за-ві-си-мо-сти дав-лення на-си-щен-них парів води від тем-пе-ра-ту-ри, і суціль-ної лі-ні-ї - про-цесс 1-2 з-мене-ня пар-ці-аль-но-го дав-ле-ня парів води.

У міру та-ко-го із-мене-ня пар-ці-аль-но-го дав-ле-ня парів води аб-со-лют-на вологість-ність повіт-ду-ха

1) уве-ли-чи-ва-є-ся

2) умінь-ша-є-ся

3) не змінюється.

4) може як збільшуватися, так і зменшуватися.

34. Завдання №e430b9

Для опре-де-ле-ня від-но-си-тель-ної влаж-ності воз-ду-ха ис-поль-зу-ють різн-ність по-ка-за-ний су-хо-го і волог-но-го тер-мо-мет-рів (див. ри-су-нок). Використовуючи дані ри-сун-ка і пси-хро-мет-ри-че-ську таб-лі-цу, визна-де-лі-те, яку тем-пе-ра-ту-ру ( у гра-ду-сах (Цель-сія) по-ка-зи-ва-є сухий тер-мо-метр, якщо від-но-си-тель-на вологість-ність по-ду-ха в по-мі-ще -Нії 60%.

35. Завдання №DFF034

У со-су-де під порш-нем на-хо-дит-ся не-на-си-щен-ний пар. Його можна пе-ре-ве-сти в на-си-щен-ний,

1) ізо-бар-но по-ви-шая тем-пе-ра-ту-ру

2) до-бав-ляя в посудину другий газ

3) уве-ли-чи-ва обсяг пара

4) зменшена обсяг пара

36. Завдання №9C5165

Від-но-си-тель-на вологість-ність пові-ду-ха в ком-на-ті дорівнює 40%. Ка-во-во зі-від-но-ше-ня кон-цен-тра-ції nмо-ле-кул води в пові-ду-хе ком-на-ти і кон-цен-тра-ції мо-ле-кул води в на-си-щен-ному во-дя-ному парі при тій же тем- пе-ра-ту-ре?

1) n менше в 2,5 рази

2) n біль-ше в 2,5 рази

3) n менше на 40%

4) n біль-ше на 40%

37. Завдання №DFF058

Від-но-си-тель-на вологість-ність пові-ду-ха в ци-лін-дрі під порш-ням дорівнює 60%. Повітря ізо-тер-ми-че-ськи стиснули, зменшивши його обсяг вдвічі. Від-но-си-тель-на вологість-ність пові-ду-ха стала

38. Завдання №1BE1AA

У за-критому ци-лін-дрі-че-ському со-су-ді на-хо-дит-ся вологий-повітря при температурі 100 °С. Для того, щоб на стінках цього со-су-да ви-па-ла роса, тре-бу-ет-ся ізо-тер-ми-че-ски з-менити об'єм со-су-да в 25 разів. Чому при-бли-зи-тель-но дорівнює пер-во-на-чаль-на аб-со-лют-на вологість-воз-ду-ха в со-су-де? Відповідь при-ве-ді-те в г/м 3 , округ-ли до цілих.

39. Завдання №0B1D50

У циліндричній посудині під поршнем тривалий час знаходяться вода та її пара. Поршень починають висувати із судини. При цьому температура води та пари залишається незмінною. Як змінюватиметься при цьому маса рідини в посудині? Відповідь поясніть, вказавши, які фізичні закономірності ви використовували для пояснення

40. Завдання №C32A09

У циліндричній посудині під поршнем тривалий час знаходяться вода та її пара. Поршень починають всмоктувати в посудину. При цьому температура води та пари залишається незмінною. Як змінюватиметься при цьому маса рідини в посудині? Відповідь поясніть, вказавши, які фізичні закономірності ви використовували для пояснення.

41. Завдання №AB4432

У досвіді, що ілюструє залежність температури кипіння від тиску повітря (рис. а ), кипіння води під дзвоном повітряного насоса відбувається вже за кімнатної температури, якщо тиск досить мало.

Використовуючи графік залежності тиску насиченої паривід температури (мал. б ), вкажіть, який тиск повітря потрібно створити під дзвоном насоса, щоб вода закипіла при 40 °С. Відповідь поясніть, вказавши, які явища та закономірності Ви використовували для пояснення.

(а)	(б)

42. Завдання №E6295D

Відносна вологість повітря при t= 36 o C становить 80%. Тиск насиченої пари за цієї температури pн = 5945 Па. Яка маса пари міститься в 1 м 3 цього повітря?

43. Завдання №9C5165

Чоловік у окулярах увійшов з вулиці до теплої кімнати і виявив, що його окуляри запітніли. Якою має бути температура на вулиці, щоб спостерігалося це явище? У кімнаті температура повітря 22 ° С, а відносна вологість повітря 50%. Поясніть, як ви отримали відповідь. (При відповіді на це запитання скористайтесь таблицею для тиску насиченої пари води.)

44. Завдання №E6295D

У за-кри-том со-су-де на-хо-дят-ся во-дя-ний пар і де-ко-ро-е-кількість води. Як з-менять-ся при ізо-тер-ми-че-ском умень-ше-ні об'-е-ма со-су-да слі-ду-ю-щі три ве-лі-чи-ни: давши -Ле-ня в со-су-де, маса води, маса пари? Для каж-дої ве-лі-чи-ни опре-де-лі-ті со-від-віт-ству-ю-ший ха-рак-тер з-мене-ня:

1) уве-ли-чит-ся;

2) умінь-шит-ся;

3) не зміниться.

За-пи-ши-те в таб-лі-цю ви-бра-ні цифри для кожної фі-зи-че-ської ве-лі-чи-ни. Цифри у відповіді можуть по-вторятися.

45. Завдання №8BE996

Аб-со-лют-на вологість-ність воз-ду-ха, на-хо-дя-ще-го-ся в ци-лін-дрі-че-ском со-су-де під порш-нем, дорівнює . Температура газу в сосуді дорівнює 100 °С. Як і у скільки разів тре-бу-є-ся ізо-тер-мі-че-ськи з-менити об'єм со-су-да для того, щоб на його стін-ках об-раз-ва -лась роса?

1) зменшити при-близ-но в 2 рази 2) збільшити при-близ-но в 20 разів
3) зменшити при-бли-зи-тель-но в 20 разів 4) збільшити-при-бли-зи-тель-но в 2 рази

46. ​​Завдання №8BE999

В екс-пе-рі-мен-ті уста-нов-ле-но, що при тем-пе-ра-ту-ре повітря в кім-ні на стіні ста-ка-на з холодною водою на-чі-на-ет-ся кон-ден-са-ція парів води з повітря-ду-ха, якщо знизити тем-пе-ра-ту-ру ста-ка-на до . По ре-зуль-та-там цих екс-пе-ри-мен-тов визна-де-лі-те від-но-си-тель-ну вологість-ність повіт-ду-ха. Для розв'язання за-да-чи вос-поль-зуйся таб-лі-цей. Чи з-менить-ся від-но-си-тель-на вологість-ність при по-ви-ше-ні тем-пе-ра-ту-ри воз-ду-ха в ком-на-ті, якщо кон-ден-са-ція парів води з пові-ду-ха буде на-чи-на-ет-ся при тій же тем-пе-ра-ту-ре ста-ка-на? Дав-ле-ня і густина на-си-щен-но-го во-дя-но-го пара при роз-лич-ной тем-пе-ра-ту-ре по-ка-за-но в таб -ли-це:

Розв'язання задач з фізики.

Тренувальні завдання ЄДІ рівня "В" та "С" у 2010 році.

Варіант 1

Завдання № В1.

Гиря масою 2 кг підвішена на довгому тонкому шнурі. Якщо її відхилити від рівноваги на 10см, та був відпустити, вона здійснює вільні коливання як математичний маятник з періодом 1с. Що станеться з періодом, максимальною потенційною енергією гирі та частотою її коливань, якщо початкове відхилення гирі дорівнюватиме 20см?

А частота

Тобто. не залежать від амплітуди коливань, то період і частота коливань не зміняться.

Потенційна енергія збільшиться, тому що більше амплітуда, тим більшу висоту піднімається гиря - .

а) період 1) збільшиться

Б) частота 2) зменшиться

В) максимальна потенційна 3) не зміниться енергія.

Завдання № В2.

Камінь кинутий вертикально вгору. Чи змінюються перелічені у першому стовпці фізичні величини під час його руху вгору і якщо змінюються, то як? Вплив опору повітря знехтувати.

а) швидкість 1) не змінюється

Б) прискорення; 2) збільшується

Г) потенційна енергія

Пояснення. Швидкість тіла під час руху вгору зменшується, оскільки сила тяжіння спрямована протилежно руху. Прискорення залишається постійним, оскільки

Кінетична енергія визначається за формулою, тому як швидкість зменшується.

Потенційна енергія визначається за формулою, тому збільшується.

Завдання В3.

Температура невеликої свинцевої кулі при падінні на масивну плиту сталеву плиту з висоти 6,5 м підвищилася на 0,5 0 С. Нехтуючи втратами енергії на теплопередачу оточуючим тілам, визначте за результатом цього експерименту питому теплоємність свинцю. Прискорення вільного падіння прийняти рівним 10м/с2.

Звідси отримуємо:

Відповідь: 130 Дж/кг К.

Завдання В4.

Обчисліть силу струму в ланцюгу при підключенні до джерела постійного струму з ЕРС 6 і внутрішнім опором 1 Ом резистора з електричним опором 2 Ом. Відповідь запишіть числом, що виражається в амперах.

Отримуємо

Відповідь: 2А.

Завдання В5.

Фокусна відстань лінзи, що збирає 15см. На якій відстані лінзи знаходиться зображення предмета, розташованого на відстані 20 см від лінзи? Відповідь запишіть числом, що виражається в сантиметрах.

1/60; f=60см

Відповідь: 60 см

Завдання С1.

В експерименті встановлено, що при температурі повітря в кімнаті 23 0 С на стінці склянки з холодною водою починається конденсація водяної пари з повітря, якщо знизити температуру склянки до 12 0 С. За результатами цих експериментів визначте абсолютну і відносну вологість повітря. Для вирішення задачі скористайтесь таблицею. Поясніть, чому конденсація пари води в повітрі може починатися при різних значеннях температури. Тиск і щільність насиченої водяної пари за різної температури.

Відносну вологість повітря визначимо за формулою: %, де р - парціальний тиск, Р 0 - Тиск насиченої пари, яке при даній температурі беремо з таблиці. Парціальний тиск за умови даної задачі беремо з таблиці при температурі, за якої починається конденсація пари. Отримуємо Р 0 = 3200 Па, р = 1400 Па.

Абсолютна вологість повітря дорівнює щільності пари за даної температури, тобто. 20,6г/м 3 або можна вважати рівною парціальному тиску при цій температурі, яке дорівнює тиску насиченої пари при температурі конденсації. Конденсація водяної пари в повітрі може починатися при різних значеннях температур з тієї причини, що відносна вологість буває різною. При більшій відносній вологості концентрація водяної пари у повітрі більша, тому за більшої температури цей водяний пар стане насиченим, тобто. Конденсація почнеться за більшої температури, ніж коли відносна вологість буде менше.

Завдання С2.

В атракціоні людина масою 70 кг рухається на візку рейками і робить "мертву петлю" у вертикальній площині. З якою швидкістю рухається візок у верхній точці кругової траєкторії радіусом 5 м, якщо в цій точці сила тиску людини на сидіння візка дорівнює 700Н? Прискорення вільного тиску прийняти рівним 10м/с2. Рішення: зобразимо на кресленні траєкторію руху та сили, що діють на людину у верхній точці: За другим законом Ньютона векторна сума сил, що діють на тіло, дорівнює добутку маси на прискорення:

У скалярній формі це рівняння має вигляд:

Де F T = mg: звідси знайдемо прискорення:

Так як доцентрове прискорення визначається за формулою: , то отримуємо формулу швидкості:

.

Відповідь: 10м/с.

Завдання С3.

На діаграмі представлені зміни тиску та обсягу ідеального одноатомного газу. Яка кількість теплоти була отримана або віддана газом при переході зі стану 1 до стану 3?

Q 123 = Q 12 + Q 23

Q 12 =A 12 +ΔU 12′ де А 12 =РΔV=P 1 (V 2 –V 1),

тоді загальна кількість теплоти дорівнюватиме: Q 123 =50+90=140кДж. Тепло буде одержано.

Відповідь: 140 кДж.

Завдання С4.

При короткому замиканні висновків акумулятора сила струму ланцюга дорівнює I 1 =12 А.

При підключенні до висновків акумулятора електричної лампи з електричним опором 5 Ом сила струму в ланцюзі дорівнює I 2 =2А. За результатами цих експериментів визначте ЕРС генератора.

За законом Ома для повного ланцюга у разі короткого замикання , де r-опір джерела струму. Зовнішнє опір у разі дорівнює 0.

Якщо зовнішній опір відмінно від 0, то закон Ома для повного ланцюга має вигляд:

Виразивши з двох рівнянь, отримаємо систему рівнянь:

тоді ЕРС джерела дорівнюватиме:

підставивши дані, отримаємо:

. Відповідь: 12В.

Завдання С5.

Біля самої поверхні в річці летить комар, Зграя риб знаходиться на відстані 2 м від поверхні води. Яка максимальна відстань до комара, на якому він видно рибам на цій глибині? Відносний показник заломлення світла на межі повітря – вода дорівнює 1,33.

Зобразимо розташування зграї риб та комара на поверхні води: У точці А знаходяться риби, у точці В – комар. За законом заломлення маємо формулу: , де -показник заломлення води, для повітря показник заломлення дорівнює 1. Для того, щоб риби побачили комара, кут заломлення повинен дорівнювати 90 0 . Для кута визначення синуса маємо:

Тоді визначення відстані r отримуємо формулу:

Відповідь: 2,66м.

Завдання С6.

Фотоефект з поверхні даного металу спостерігається при частоті випромінювання не менше 610 14 Гц. Знайдіть частоту падаючого світла, якщо фотоелектрони, що вилітають з поверхні металу, повністю затримуються сіткою, потенціал якої щодо металу становить 3В.

За законом збереження енергії для фотоефекту у разі падіння світла з частотою, що відповідає червоному кордону фотоефекту і для більшої частоти отримуємо два рівняння:

, (1) та . (2)

Оскільки робота електричного струму переміщення зарядженої частки дорівнює зміні кінетичної енергії цієї частки, тобто.

отримуємо друге рівняння для фотоефекту у вигляді:

. (2)

Віднімаючи з другого рівняння перше, отримуємо:

Підставимо дані та зробимо обчислення:

Відповідь: 1,3∙10 15 Гц.

Варіант 2

Завдання В1.

Гиря масою 2 кг підвішена на тонкому шнурі. Якщо її відхилити від положення рівноваги на 10 см., а потім відпустити, вона здійснює вільні коливання як математичний маятник. Що станеться з періодом коливань гирі, максимальною потенційною енергією гирі та частотою її коливань, якщо початкове відхилення гирі дорівнюватиме 5 см?

Оскільки період математичного маятника визначається за такою формулою:

А частота

Т. е. не залежать від амплітуди коливань, то і період і частота коливань не зміняться.

Потенційна енергія зменшиться, тому що менше амплітуда, тим меншу висоту піднімається гиря - .

фізичні величини. Їхня зміна.

а) період 1) збільшиться

Б) частота 2) зменшиться

В) максимальна потенційна 3) не зміниться

Завдання В2.

Камінь вільно падає вертикально донизу. Чи змінюються перелічені у першому стовпці фізичні величини під час його руху вниз і якщо змінюються, то як? Встановіть відповідність між фізичними величинами, переліченими у першому стовпці, та можливими видами їх змін, перерахованими у другому стовпці. Вплив опору знехтувати.

фізичні величини. Їхні зміни.

а) швидкість 1) не змінюється

Б) прискорення; 2) збільшується

В) кінетична енергія; 3) зменшується.

Г) потенційна енергія

Пояснення. Швидкість тіла під час руху вниз збільшується, оскільки сила тяжіння спрямована рухом. Прискорення залишається незмінним, оскільки .

Кінетична енергія визначається за формулою, тому як швидкість збільшується. Потенційна енергія визначається за формулою, тому зменшується. Відповідь:

Завдання В3.

Температура невеликої свинцевої кулі при падінні на масивну сталеву плиту підвищилася на 1 0 С. Нехтуючи втратами енергії на теплопередачу оточуючим тілам. Визначте за результатом цього експерименту висоту, з якої впала куля. Питома теплоємність свинцю 130 Дж/(кг∙К). Прискорення вільного падіння прийняти рівним

10 м/с 2 . Відповідь запишіть числом, що виражається в метрах.

Так як на висоті h тіло має потенційну енергію, яка визначається за формулою , а на нагрівання тіла теплота , то за законом збереження енергії

Звідси отримуємо:

Відповідь: 13м.

Завдання В4.

Обчисліть силу струму в ланцюгу при підключенні до джерела постійного струму з ЕРС 12 В та внутрішнім опором 2 Ом резистора з електричним опором 4 Ом. Відповідь запишіть числом, що виражається в амперах.

За законом Ома для повного ланцюга сила струму визначається за такою формулою:

Отримуємо

Відповідь: 2А.

Завдання В5.

Фокусна відстань лінзи, що збирає 15см. На якій відстані від лінзи знаходиться предмет, дійсне зображення якого одержано на відстані 60 см від лінзи? Відповідь запишіть числом, що виражається в сантиметрах.

За формулою тонкої збираючої лінзи маємо:

Звідси отримуємо: , підставимо дані:

d=20см

Відповідь: 20 см

Завдання С1.

В експерименті встановлено, що при температурі повітря в кімнаті 25 0 С на стінці склянки з холодною водою починається конденсація водяної пари з повітря, якщо знизити температуру склянки до 14 0 С. За результатами цих експериментів визначте абсолютну і відносну вологість повітря. Для вирішення задачі скористайтесь таблицею. Чи зміниться відносна вологість при підвищенні температури повітря в кімнаті, якщо конденсація парів води з повітря починатиметься при тій же температурі склянки 14 0 С. Тиск і щільність насиченої водяної пари за різної температури.

Відносну вологість повітря визначимо за формулою:

де р - парціальний тиск, Р 0 - Тиск насиченої пари, яке при даній температурі беремо з таблиці. Парціальний тиск за умови даної задачі беремо з таблиці при температурі, за якої починається конденсація пари. Отримуємо Р 0 = 3200 Па, р = 1600 Па.

Звідси вологість повітря дорівнює:

При підвищенні температури тиск насиченої пари стане більшим, парціальний тиск не зміниться, так як конденсація відбувається при тій же температурі. Тому відносна вологість у цьому випадку зменшиться.

Завдання С2.

В атракціоні людина масою 60 кг рухається на візку рейками і здійснює "мертву петлю" у вертикальній площині по круговій траєкторії радіусом 5м. Яка сила тиску людини на сидіння візка зі швидкістю проходження нижньої точки 10м/с? Прискорення вільного тиску прийняти рівним 10м/с2.

Рішення: зобразимо на кресленні траєкторію руху та сили, що діють на людину у верхній точці:

За другим законом Ньютона векторна сума сил, які діють тіло, дорівнює добутку маси прискорення:

у скалярній формі це рівняння має вигляд:

де F T = mg: звідси знайдемо силу реакції опори: N = mg + ma. Оскільки доцентрове прискорення визначається за формулою: , то отримуємо формулу: N=m (g+v 2 /R).

Підставимо дані та зробимо обчислення: N=60 (10+100/5) =1800H

По третьому закону Ньютона сила тиску людини сидіння по модулю дорівнює силі реакції опори, тобто. F д = N, F д = 1800H

Відповідь: 1800Н.

Завдання С3.

На діаграмі представлені зміни тиску та об'єму ідеального одноатомного.

газу. Яка кількість теплоти була отримана або віддана газом при переході зі стану 1 до стану 3?

Загальну кількість теплоти визначимо за такою формулою:

Q 123 = Q 12 + Q 23

Q 12 =A 12 +ΔU 12′ де А 12 =РΔV=0

ΔU=3/2νRΔT=3/2V 1 (P 2 -P 1)

тоді кількість теплоти на ділянці 1-2 дорівнюватиме:

Q 12 =3/2∙1∙(10-30)= -30кДж.

Кількість теплоти на ділянці 2-3 дорівнюватиме:

Q 23 = A 23 + ΔU 23; Q 23 = P 2 (V 3 -V 2) + 3/2P 2 (V 3 -V 2) =

5/2P 2 (V 3 -V 2); Q=5/2∙10∙(3-1)=50 кДж,

тоді загальна кількість теплоти дорівнюватиме: Q=-30+50=20кДж

Тепло буде одержано.

Відповідь: 20 кДж.

Завдання С4.

Катод фотоелемента з роботою виходу 4,42∙10 -19 Дж освітлюється світлом із частотою

1,0∙10 15 Гц. Електрони, що вилетіли з катода, потрапляють в однорідне магнітне поле з індукцією 8,3∙10 -4 Тл перпендикулярно лініям індукції цього поля. Чому дорівнює максимальний радіус кола R, яким рухаються електрони?

За законом збереження енергії для фотоефекту маємо формулу:

hν=Aвих + E k , E k =mv 2 /2, тоді hν=Aвих + mv 2 /2.

Звідси визначимо швидкість електрона:

У магнітному полі на заряджену частинку діє сила Лоренца, яка визначається за формулою: F=qvBsinα, тому що кут дорівнює 90 0 С то sinα=1, тоді F=qvB.

За другим законом Ньютон сила F = ma.

Прирівнюючи дві формули, одержуємо рівність: qvB=ma. Прискорення визначаємо за формулою: a=v 2 /R, звідси qvB=mv 2 /R, спрощуючи, отримуємо:

R = mv/qB, підставивши дані, зробимо обчислення:

R=9,1∙10 -31 ∙6,92∙10 5 / (1,6∙10 -19 ∙8,3∙10 -4) =4,74∙10 -3 м=4,74мм

Відповідь: 4,74 мм.

Завдання С5.

Басейн глибиною 4 м заповнений водою, відносний показник заломлення на межі повітря – вода 1,33. Який здається глибина басейну спостерігачеві, що дивиться у воду вертикально вниз?

За законом заломлення , де показник заломлення води, 1 - показник заломлення повітря. З трикутників АВС та МВС знаходимо катет х: x=htgβ, x=H∙tgα. Так як ліві частини рівні, значить рани і праві частини, отримуємо рівняння: h∙tgβ=H∙tgα, звідси h=H∙tgα/tgβ. Кути α і β беремо дуже малі, тому sinα=tgα, sinβ=tgβ. Отримуємо рівність:

h=H sinα/ sin β =H/n, отримуємо: h=4/1,33=3 м.

Відповідь: 3 м.

Завдання С6.

Використовуючи таблиці мас атомних ядер та елементарних частинок, обчисліть енергію, що звільняється при синтезі 1 кг гелію з ізотопів водню - дейтерію та тритію:

Маси атомних ядер

Знайдемо енергію, яка виділяється при синтезі одного ядра за формулою: , де - Різниця мас між масами, що вступають в реакцію і масами, отриманими в результаті реакції, - швидкість світла у вакуумі, = 310 8 м / с.

Кількість ядер, що містяться в масі 1 кг гелію, знайдемо за формулою:

Тоді повна енергія дорівнюватиме: Е=Е 1 ∙N; підставимо дані та зробимо обчислення:

Е=1,5∙10 26 ∙0,2817∙10 -11 =4,2∙10 14 Дж

Відповідь: 4,2∙10 14 Дж

Література

1. О.Ф. Кабардін, С.І. Кабардіна "Типові тестові завдання", Видавництво "Іспит" Москва 2010р.

2. Ю.Г. Павленко "Початки фізики", підручник, Видавництво "Іспит", Москва 2005р.

3. Г.Я. Мякішев, Б.Б. Буховцев "Фізика, 11 клас", Москва 2009р. Видавництво "Освіта".

Варіант 2

Завдання В1.

Гиря масою 2 кг підвішена на тонкому шнурі. Якщо її відхилити від положення рівноваги на 10 см., а потім відпустити, вона здійснює вільні коливання як математичний маятник. Що станеться з періодом коливань гирі, максимальною потенційною енергією гирі та частотою її коливань, якщо початкове відхилення гирі дорівнюватиме 5 см?

Оскільки період математичного маятника визначається за такою формулою:

А частота

Т. е. не залежать від амплітуди коливань, то і період і частота коливань не зміняться.

Потенційна енергія зменшиться, тому що менше амплітуда, тим меншу висоту піднімається гиря -
.

фізичні величини. Їхня зміна.

а) період 1) збільшиться

Б) частота 2) зменшиться

В) максимальна потенційна 3) не зміниться

Завдання В2.

Камінь вільно падає вертикально донизу. Чи змінюються перелічені у першому стовпці фізичні величини під час його руху вниз і якщо змінюються, то як? Встановіть відповідність між фізичними величинами, переліченими у першому стовпці, та можливими видами їх змін, перерахованими у другому стовпці. Вплив опору знехтувати.

фізичні величини. Їхні зміни.

а) швидкість 1) не змінюється

Б) прискорення; 2) збільшується

В) кінетична енергія; 3) зменшується.

Г) потенційна енергія

Пояснення. Швидкість тіла під час руху вниз збільшується, оскільки сила тяжіння спрямована рухом. Прискорення залишається незмінним, оскільки .

Кінетична енергія визначається за формулою
тому як і швидкість збільшується. Потенційна енергія визначається за формулою
тому зменшується. Відповідь:

Завдання В3.

Температура невеликої свинцевої кулі при падінні на масивну сталеву плиту підвищилася на 1 0 С. Нехтуючи втратами енергії на теплопередачу оточуючим тілам. Визначте за результатом цього експерименту висоту, з якої впала куля. Питома теплоємність свинцю 130 Дж/(кг∙К). Прискорення вільного падіння прийняти рівним

10 м/с 2 . Відповідь запишіть числом, що виражається в метрах.

Так як на висоті h тіло має потенційну енергію, яка визначається за формулою , а на нагрівання тіла теплота
, то згідно із законом збереження енергії

Звідси отримуємо:

;

Відповідь: 13м.

Завдання В4.

Обчисліть силу струму в ланцюгу при підключенні до джерела постійного струму з ЕРС 12 В та внутрішнім опором 2 Ом резистора з електричним опором 4 Ом. Відповідь запишіть числом, що виражається в амперах.

За законом Ома для повного ланцюга сила струму визначається за такою формулою:

, отримуємо

Відповідь: 2А.

Завдання В5.

Фокусна відстань лінзи, що збирає 15см. На якій відстані від лінзи знаходиться предмет, дійсне зображення якого одержано на відстані 60 см від лінзи? Відповідь запишіть числом, що виражається в сантиметрах.

За формулою тонкої збираючої лінзи маємо:

, звідси отримуємо:
, підставимо дані:

d=20см

Відповідь: 20 см

Завдання С1.

В експерименті встановлено, що при температурі повітря в кімнаті 25 0 С на стінці склянки з холодною водою починається конденсація водяної пари з повітря, якщо знизити температуру склянки до 14 0 С. За результатами цих експериментів визначте абсолютну і відносну вологість повітря. Для вирішення задачі скористайтесь таблицею. Чи зміниться відносна вологість при підвищенні температури повітря в кімнаті, якщо конденсація парів води з повітря починатиметься при тій же температурі склянки 14 0 С. Тиск і щільність насиченої водяної пари за різної температури.

Відносну вологість повітря визначимо за формулою:

%,

де р - парціальний тиск, Р 0 - Тиск насиченої пари, яке при даній температурі беремо з таблиці. Парціальний тиск за умови даної задачі беремо з таблиці при температурі, за якої починається конденсація пари. Отримуємо Р 0 = 3200 Па, р = 1600 Па.

Звідси вологість повітря дорівнює:

При підвищенні температури тиск насиченої пари стане більшим, парціальний тиск не зміниться, так як конденсація відбувається при тій же температурі. Тому відносна вологість у цьому випадку зменшиться.

Завдання С2.

В атракціоні людина масою 60 кг рухається на візку рейками і здійснює "мертву петлю" у вертикальній площині по круговій траєкторії радіусом 5м. Яка сила тиску людини на сидіння візка зі швидкістю проходження нижньої точки 10м/с? Прискорення вільного тиску прийняти рівним 10м/с2.

Рішення: зобразимо на кресленні траєкторію руху та сили, що діють на людину у верхній точці:

За другим законом Ньютона векторна сума сил, які діють тіло, дорівнює добутку маси прискорення:

,

у скалярній формі це рівняння має вигляд:

,

де F T = mg: звідси знайдемо силу реакції опори: N = mg + ma. Так як доцентрове прискорення визначається за формулою:
, Отримуємо формулу: N=m (g+v 2 /R).

Підставимо дані та зробимо обчислення: N=60 (10+100/5) =1800H

По третьому закону Ньютона сила тиску людини сидіння по модулю дорівнює силі реакції опори, тобто. F д = N, F д = 1800H

Відповідь: 1800Н.

Завдання С3.

На діаграмі представлені зміни тиску та об'єму ідеального одноатомного.

газу. Яка кількість теплоти була отримана або віддана газом при переході зі стану 1 до стану 3?

Загальну кількість теплоти визначимо за такою формулою:

Q 123 = Q 12 + Q 23

Q 12 =A 12 +ΔU 12′ де А 12 =РΔV=0

ΔU=3/2νRΔT=3/2V 1 (P 2 -P 1)

тоді кількість теплоти на ділянці 1-2 дорівнюватиме:

Q 12 =3/2∙1∙(10-30)= -30кДж.

Кількість теплоти на ділянці 2-3 дорівнюватиме:

Q 23 = A 23 + ΔU 23; Q 23 = P 2 (V 3 -V 2) + 3/2P 2 (V 3 -V 2) =

5/2P 2 (V 3 -V 2); Q=5/2∙10∙(3-1)=50 кДж,

тоді загальна кількість теплоти дорівнюватиме: Q=-30+50=20кДж

Тепло буде одержано.

Відповідь: 20 кДж.

Завдання С4.

Катод фотоелемента з роботою виходу 4,42∙10 -19 Дж освітлюється світлом із частотою

1,0∙10 15 Гц. Електрони, що вилетіли з катода, потрапляють в однорідне магнітне поле з індукцією 8,3∙10 -4 Тл перпендикулярно лініям індукції цього поля. Чому дорівнює максимальний радіус кола R, яким рухаються електрони?

За законом збереження енергії для фотоефекту маємо формулу:

hν = Aвих + E k , E k = mv 2 /2, тоді hν = Aвих + mv 2 /2.

Звідси визначимо швидкість електрона:

У магнітному полі на заряджену частинку діє сила Лоренца, яка визначається за формулою: F=qvBsinα, тому що кут дорівнює 90 0 С то sinα=1, тоді F=qvB.

За другим законом Ньютон сила F = ma.

Прирівнюючи дві формули, одержуємо рівність: qvB=ma. Прискорення визначаємо за формулою: a=v 2 /R, звідси qvB=m v 2 /R, спрощуючи, отримуємо:

R = mv/qB, підставивши дані, зробимо обчислення:

R=9,1∙10 -31 ∙6,92∙10 5 / (1,6∙10 -19 ∙8,3∙10 -4) =4,74∙10 -3 м=4,74мм

Відповідь: 4,74 мм.

Завдання С5.

Басейн глибиною 4 м заповнений водою, відносний показник заломлення на межі повітря – вода 1,33. Який здається глибина басейну спостерігачеві, що дивиться у воду вертикально вниз?

За законом заломлення
, де -показник заломлення води, 1 - показник заломлення повітря. З трикутників АВС та МВС знаходимо катет х: x=h tgβ, x=H∙tgα. Так як ліві частини рівні, значить рани і праві частини, отримуємо рівняння: h∙tgβ=H∙tgα, звідси h=H∙tgα/tgβ. Кути α і β беремо дуже малі, тому sinα=tgα, sinβ=tgβ. Отримуємо рівність:

h=H sinα/ sin β =H/n, отримуємо: h=4/1,33=3 м.

Відповідь: 3 м.

Завдання С6.

Використовуючи таблиці мас атомних ядер та елементарних частинок, обчисліть енергію, що звільняється при синтезі 1 кг гелію з ізотопів водню - дейтерію та тритію:

Маси атомних ядер

1 – На малюнку представлений графік залежності проекції v x швидкості автомобіля від часу t. Яким графіком правильно представлена ​​проекція прискорення автомобіля в інтервалі від моменту часу 4 до моменту 6 с?

2 – На малюнку показано траєкторію руху тіла, кинутого під деяким кутом до горизонтальної поверхні Землі. У точці А цієї траєкторії напрямок вектора швидкості позначено стрілкою 1; траєкторія руху тіла та всі вектори лежать у площині, перпендикулярній поверхні Землі. Опір повітря дуже мало. Який напрямок має вектор прискорення тіла у системі відліку Земля? У відповіді вкажіть номер відповідної стрілки.

3 – Людина масою 50 кг стрибає з нерухомого човна масою 100 кг на берег із горизонтальною швидкістю 3 м/с щодо човна. З якою швидкістю рухається човен щодо Землі після стрибка людини, якщо опір води руху човна дуже мало?

Відповідь: _____ м/с

4 – Чому дорівнює вага людини у воді з урахуванням дії сили Архімеда? Об'єм людини V = 50 дм 3 щільність тіла людини 1036 кг/м 3 .

Відповідь: _____ H

5 – В експерименті отримано графік залежності модуля швидкості прямолінійно рухомого тіла від часу. Аналізуючи графік, виберіть із наведених нижче тверджень три правильні та вкажіть їх номери.

1 – Швидкість тіла за 6 секунд змінилася від 0 м/с до 6 м/с.

2 – Тіло рухалося рівноприскореним протягом перших 6 секунд і не рухалося в інтервалі від 6 до 7 секунд.

3 – Тіло рухалося рівногайно протягом перших 6 секунд і не рухалося в інтервалі від 6 до 7 секунд.

4 – В інтервалі часу 4-6 секунд швидкість збільшувалася прямо пропорційно до часу руху, тіло рухалося з постійним прискоренням.

5 – Прискорення тіла на п'ятій секунді руху дорівнює 1,5 м/с2.

6 - Гиря масою 2 кг підвішена на тонкому шнурі довжиною 5 м. Якщо її відхилити від рівноваги, а потім відпустити, вона здійснює вільні коливання, як математичний маятник. Що станеться з періодом коливань гірі, максимальною потенційною енергією гірі та частотою її коливань, якщо початкове відхилення гирі буде змінено з 10 см на 20 см?

1 – збільшиться

2 – зменшиться

3 – не зміниться

Запишіть у таблиці вибрані цифри кожної фізичної величини. Цифри у відповіді можуть повторюватися.

7 - Матеріальна точка рухається зі швидкістю рівномірно, прямолінійно та сонаправлено з віссю координат ОХ. Встановіть відповідність між фізичними величинами та формулами, за якими їх можна розрахувати. До кожної позиції першого стовпця підберіть відповідну позицію другого та запишіть у таблицю вибрані цифри під відповідними літерами.

8 – На графіці представлено, як змінювалася з часом температура 0,1 кг води, що у початковий момент у кристалічному стані за нормальної температури -100 0 З, за постійної потужності теплопередачі 100 Вт.

За графіком малюнку визначте, протягом якого часу внутрішня енергія води підвищувалася.

Рішення

Графік показує, що температура льоду безперервно підвищувалася і через 210 с досягла значення 00С. Отже, кінетична енергія молекул льоду підвищилася.

Потім 333 з льоду передавали кожну секунду кількість теплоти 100 Дж, але температура льоду, що тане, і утворюється при цьому води не змінилася. Отримана протягом 333 с від нагрівача кількість теплоти 33 300 Дж викликало повне танення льоду. Ця енергія витрачена на розрив міцних зв'язків молекул води в кристалі, збільшення відстані між молекулами, тобто. збільшення потенційної енергії їх взаємодії.

Після того, як весь лід розплавився, почався процес нагрівання води. Температура води за 418 с. підвищилася на 100 0 С, тобто. кінетична енергія води збільшилась.

Так як внутрішня енергія дорівнює сумі кінетичної енергії всіх молекул і потенційної енергії їх взаємодії, слід висновок - внутрішня енергія води підвищувалася протягом усього експерименту протягом 961 с.

Відповідь: 961 с

9 – Ідеальний газ у деякому процесі, показаному на графіку, здійснив роботу 300 Дж. Яка кількість теплоти була передана газу?

Відповідь: _____ Дж

10 – У закритому приміщенні при температурі повітря 40 °С конденсація водяної пари на стінці склянки з водою починається при охолодженні води в склянці до 16 °С.

Чому дорівнюватиме точка роси в цьому приміщенні, якщо все повітря приміщення охолодити до 20 °С?

Відповідь: _____ °С

11 – Різноіменні електричні заряди притягуються один до одного через те, що

1 – один електричний заряд здатний миттєво діяти на будь-який інший електричний заряд на будь-якій відстані

2 – навколо кожного електричного заряду існує електричне поле, здатне діяти на електричні поля інших зарядів

3 – навколо кожного електричного заряду існує електричне поле, здатне діяти інші електричні заряди

4 – існує гравітаційна взаємодія

Яке з наведених вище тверджень є вірним?

Відповідь: _____

Рішення :

Різноіменні електричні заряди притягуються один до одного внаслідок того, що навколо кожного електричного заряду існує електричне поле, здатне діяти інші електричні заряди.

Відповідь: 3

12 – У фізичному експерименті протягом кількох секунд було зафіксовано рух тіла на горизонтальній та прямолінійній ділянці шляху зі стану спокою. За даними експерименту були побудовані графіки (А та Б) залежно від часу двох фізичних величин.

Яким фізичним величинам, перерахованим у правому стовпці, відповідають графіки А та Б?

До кожної позиції лівого стовпця підберіть відповідну позицію правого та запишіть у таблицю вибрані цифри під відповідними літерами.

Відповідь: _____

Рішення :

На горизонтальній ділянці шляху становище центру мас тіла не змінюється, отже, потенційна енергія тіла залишається незмінною. Відповідь 4 виключається із вірних.

Відповідь 2 виключається із вірних, т.к. прискорення при рівноприскореному русі – постійна величина.

При рівноприскореному русі зі стану спокою шлях обчислюється за формулою s= a* t 2 /2 . Ця залежність відповідає графік Б.

Швидкість при рівноприскореному русі стану спокою обчислюється за формулою v= a* t. Ця залежність відповідає графік А.

Відповідь: 13

13 – Позитивно заряджена частка А рухається перпендикулярно до площини малюнка у напрямку до спостерігача. Точка Б знаходиться у площині малюнка. Як спрямований у точці Б (вгору, вниз, вліво, вправо, від спостерігача, до спостерігача) вектор індукції магнітного поля, створюваного частинкою А, що рухається? відповідь запишіть словом (словами).

Відповідь: _____

Рішення :

Якщо розглядати рух позитивно зарядженої частинки як електричний струм у провіднику, який розташований перпендикулярно площині малюнка, то свердловин (правий гвинт) направляємо по струму, а обертання свердла по відношенню спостерігача буде проти годинникової стрілки. У цьому випадку лінії магнітної індукції будуть спрямовані проти годинникової стрілки. Оскільки вектор магнітної індукції магнітного поля електричного струму збігається з дотичної до лінії магнітної індукції, то вектор індукції в точці Б спрямований нагору.

Відповідь: вгору

14 – Чому рівна напруга на ділянці ланцюга АВ (див. рисунок), якщо сила струму через резистор опором 2 Ом дорівнює 2 А?

15 – Розташування плоского дзеркала MN та джерела світла S представлене малюнку. Яка відстань від джерела S до зображення в дзеркалі MN?

Розташування плоского дзеркала MN та джерела світла S представлене малюнку. Яка відстань від джерела S до зображення в дзеркалі MN?

Відповідь:_____

Рішення :

Зображення джерела світла у плоскому дзеркалі розташоване симетрично щодо площини дзеркала. Тому зображення в дзеркалі знаходиться точно на такій відстані від площини дзеркала, на якому знаходиться джерело світла.

Відповідь: 4 м

На графіках представлені результати експериментального дослідження залежності сили струму від напруги на кінцях нитки електричної лампи та опору нитки лампи від сили струму.

Аналізуючи дані, дайте відповідь на запитання: що сталося з лампою в даному експерименті? Виберіть із наведених нижче два твердження, що відповідають результатам експериментального дослідження.

1 – Нитка лампи нагрівалася струмом, що протікає, підвищення температури металу нитки призвело до зменшення його питомого електричного опору і зростання опору R нитки лампи - графік R(I).

2 – Нитка лампи нагрівалася струмом, що протікає, підвищення температури металу нитки призвело до збільшення його питомого електричного опору і зростання опору R нитки лампи - графік R(I).

3 – Нелінійність залежностей I(U) та R(I) пояснюється надто великою похибкою вимірювань.

4 - Отримані результати суперечать закону Ома для ділянки ланцюга.

5 – Зі зростанням опору нитки лампи зменшувався струм через нитку лампи – залежність I(U).

Відповідь: _____

Рішення :

Нитка лампи нагрівалася електричним струмом. З підвищенням температури металу його питомий опір зростає. Отже зростає опір нитка лампи. Це призводить до зменшення струму через нитку лампи.

Відповідь: 25

17 – До джерела постійного струму було підключено одну електричну лампу, електричний опір якої дорівнює внутрішньому опору джерела струму. Що станеться із силою струму в ланцюзі, напругою на виході джерела струму і потужністю струму на зовнішньому ланцюзі при підключенні послідовно з цією лампою другої такої ж лампи?

Для кожної величини визначте відповідний характер зміни:

1 – збільшення

2 – зменшення

3 – незмінність

Запишіть у таблицю вибрані цифри кожної фізичної величини. Цифри можуть повторюватися.

18 – На графіках А і Б показано залежність одних фізичних величин від інших фізичних величин. Встановіть відповідність між графіками А та Б та перерахованими нижче видами залежності. Запишіть у таблиці вибрані цифри під відповідними літерами.

1 – залежність числа радіоактивних ядер від часу

2 – залежність напруги від відносного подовження

3 – залежність питомої енергії зв'язку нуклонів в атомних ядрах від масового числа ядра

4 – залежність індукції магнітного поля в речовині від індукції поля, що намагнічує.

Рішення :

На графіку А показано залежність числа радіоактивних ядер від часу (закон радіоактивного розпаду).

На графіку Б показано залежність питомої енергії зв'язку нуклонів в атомних ядрах від масового числа ядра.

Відповідь: 13

19 – В результаті серії радіоактивних розпадів U-238 перетворюється на свинець Pb-206. Яку кількість α-розпадів та β-розпадів він відчуває при цьому?

Відповідь: _____

Рішення :

При кожному розпаді заряд ядра зменшується на 2, а його маса зменшується на 4. При β-розпаді заряд ядра збільшується на 1, а маса практично не змінюється. Запишемо рівняння:

82=(92-2nα)+nβ

З першого рівняння: 4nα=32, кількість α-розпадів 8.

З другого рівняння: 82=(92-16)+nβ=76+nβ,

82-76=nβ, 6=nβ, кількість β-розпадів 6.

Відповідь: 8 6

20 – При освітленні металевої пластини монохроматичним світлом із частотою ν відбувається фотоефект. Максимальна кінетична енергія звільнених електронів дорівнює 2 еВ. Чому дорівнює значення максимальної кінетичної енергії фотоелектронів при висвітленні цієї пластини монохроматичним світлом із частотою 2?

Відповідь: _____ ЕВ

21 – При дуже повільному русі поршня в циліндрі закритого повітряного насоса об'єм повітря зменшився. Як змінюються при цьому тиск, температура та внутрішня енергія повітря? Для кожної величини визначте відповідний характер зміни:

1 – збільшується

2 – зменшується

3 – не змінюється

Запишіть вибрані цифри кожної фізичної величини. Цифри у відповіді можуть повторюватися.

Рішення :

При дуже повільному русі поршня в циліндрі закритого повітряного насоса в результаті теплообміну з навколишнім середовищем температура повітря в ньому не змінюється. При ізотермічному стисканні газу добуток тиску газу на його обсяг залишається незмінним, тому при зменшенні обсягу повітря його тиск збільшується. При ізотермічному процесі внутрішня енергія не змінюється.

Відповідь: 133

22 – На малюнку представлений секундомір, праворуч від нього дано збільшене зображення шкали та стрілки. Стрілка секундоміра робить повний оберт за 1 хвилину.

Запишіть показання секундоміра, враховуючи, що похибка вимірювання дорівнює ціні поділу секундоміра.

Відповідь: (____± ____) з

23 – В експерименті було поставлено завдання визначити прискорення бруска при ковзанні вниз по похилій площині завдовжки l (1).

Спочатку була отримана формула для розрахунку прискорення:

Потім був виконаний докладний малюнок з розмірами похилої площини (2), з (3) і положенням векторів сил і їх проекцій.

Значення коефіцієнта тертя μ (4) дерева по дереву експериментатор взяв із довідкових даних. Сила тертя F тр(5) та сила тяжіння mg(6) були виміряні динамометром.

Якими із позначених цифрами величин достатньо скористатися, щоб визначити прискорення бруска?

Рішення :

Прискорення можна знайти, знаючи коефіцієнт тертя µ, розміри а, с,lпохилій площині та обчисливши значення cosα= c/ lі sinα= a/ l.

Відповідь: 1234

24 – Ідеальний газ здійснив роботу 300 Дж, і при цьому внутрішня енергія газу збільшилася на 300 Дж. Яку кількість теплоти отримав газ у цьому процесі?

25 – Тіло масою 2 кг під дією сили F переміщається вгору на похилій площині на відстань l = 5 м, відстань тіла від поверхні Землі при цьому збільшується на h = 3 м. Сила F дорівнює 30 Н. Яку роботу при цьому переміщенні здійснила сила F ? Прискорення вільного падіння прийміть рівним 10 м/с 2 коефіцієнт тертя μ = 0,5.

Рішення :

При переході з початкового кінцевий стан обсяг газу збільшується, отже, газ здійснює роботу. За першим законом термодинаміки:

Передана газу кількість теплоти Q дорівнює сумі зміни внутрішньої енергії за та роботи, виконаної газом:

Внутрішня енергія газу в станах 1 і 3 виражається через значення тиску та об'єму газу:

Робота при переході газу зі стану 1 до стану 3 дорівнює:

Кількість теплоти, отримана газом:

Позитивне значення Q означає, що газ отримав кількість теплоти.

30 – При короткому замиканні висновків акумулятора сила струму в ланцюзі дорівнює 12 В. При підключенні до висновків акумулятора електричної лампи електричним опором 5 Ом сила струму в ланцюзі дорівнює 2 А. За результатами цих експериментів визначте ЕРС акумулятора.

Рішення :

За законом Ома для замкненого ланцюга при короткому замиканні висновків акумулятора опір R прагне нуля. Сила струму в ланцюзі дорівнює:

Звідси внутрішній опір акумулятора дорівнює:

При підключенні до висновків акумулятора лампи сила струму в ланцюзі дорівнює:

Звідси отримуємо:

31 – Біля поверхні води в річці летить комар, зграя риб знаходиться на відстані 2 м від поверхні води. Якою є максимальна відстань до комарів, на якій він ще видно рибам на цій глибині? Відносний показник заломлення світла межі повітря-вода дорівнює 1,33.