Задачи

Две пор­ции од­но­го и того же иде­аль­но­го газа на­гре­ва­ют­ся в со­су­дах оди­на­ко­во­го объ­ема. Гра­фи­ки про­цес­сов пред­став­ле­ны на ри­сун­ке. По­че­му изо­хо­ра ле­жит выше изо­хо­ры От­вет по­яс­ни­те, ука­зав, ка­кие фи­зи­че­ские за­ко­но­мер­но­сти Вы ис­поль­зо­ва­ли для объ­яс­не­ния.

Пред­мет на­хо­дит­ся на глав­ной оп­ти­че­ской оси на рас­сто­я­нии от со­би­ра­ю­щей лин­зы с фо­кус­ным рас­сто­я­ни­ем Пред­мет пе­ре­ме­ща­ют на рас­сто­я­ние 20 см от лин­зы и на 3 см от глав­ной оп­ти­че­ской оси. Сде­лай­те ри­су­нок с по­стро­е­ни­ем хода лу­чей. Опре­де­ли­те, на ка­кое рас­сто­я­ние сме­сти­лось изоб­ра­же­ние пред­ме­та от­но­си­тель­но на­чаль­но­го по­ло­же­ния.

1 моль раз­ре­жен­но­го ар­го­на участ­ву­ет в про­цес­се, гра­фик ко­то­ро­го изоб­ра­жён на ри­сун­ке в ко­ор­ди­на­тах где — дав­ле­ние газа, — плот­ность газа. Опре­де­ли­те, по­лу­ча­ет газ теп­ло­ту или от­да­ёт в про­цес­сах 1–2 и 2–3. От­вет по­яс­ни­те, опи­ра­ясь на за­ко­ны мо­ле­ку­ляр­ной фи­зи­ки и тер­мо­ди­на­ми­ки.

По­сто­ян­ная мас­са раз­ре­жен­но­го азо­та участ­ву­ет в про­цес­сах 1–2–3, гра­фик ко­то­ро­го изоб­ра­жён на ри­сун­ке в ко­ор­ди­на­тах , где — дав­ле­ние газа, — кон­цен­тра­ция мо­ле­кул газа. Опи­ра­ясь на за­ко­ны мо­ле­ку­ляр­ной фи­зи­ки, объ­яс­ни­те, как из­ме­ня­ют­ся в ходе про­цес­сов 1–2–3 аб­со­лют­ная тем­пе­ра­ту­ра газа и плот­ность газа

На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик про­цес­сов, про­ис­хо­дя­щих с иде­аль­ным га­зом не­из­мен­ной мас­сы в ко­ор­ди­на­тах По­строй­те гра­фик этих про­цес­сов в ко­ор­ди­на­тах Опи­ши­те ис­поль­зу­е­мые при по­стро­е­нии за­ко­но­мер­но­сти.

На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик про­цес­сов, про­ис­хо­дя­щих с иде­аль­ным га­зом не­из­мен­ной мас­сы в ко­ор­ди­на­тах По­строй­те гра­фик этих про­цес­сов в ко­ор­ди­на­тах Опи­ши­те ис­поль­зу­е­мые при по­стро­е­нии за­ко­но­мер­но­сти.

За­пи­ши­те урав­не­ние со­сто­я­ния иде­аль­но­го газа. За­пи­ши­те за­ко­ны для изо­тер­ми­че­ско­го, изо­хор­но­го и изо­бар­но­го про­цес­сов.

Что та­кое мо­мент силы от­но­си­тель­но оси вра­ще­ния? Сфор­му­ли­руй­те усло­вия рав­но­ве­сия твер­до­го тела.

Чему рав­ны ра­бо­та и мощ­ность элек­три­че­ско­го тока? Сфор­му­ли­руй­те за­кон Джо­уля-Лен­ца.

Тело, сво­бод­но па­да­ю­щее с не­ко­то­рой вы­со­ты из со­сто­я­ния по­коя, за вре­мя по­сле на­ча­ла дви­же­ния про­хо­дит путь в раз мень­ший, чем за та­кой же про­ме­жу­ток вре­ме­ни в кон­це дви­же­ния. Най­ди­те пол­ное вре­мя дви­же­ния.

Най­ди­те фо­кус­ное рас­сто­я­ние рас­се­и­ва­ю­щей лин­зы, если изоб­ра­же­ние пред­ме­та, по­ме­щен­но­го пе­ред ней на рас­сто­я­нии 50 см, по­лу­чи­лось умень­шен­ным в 5 раз. По­строй­те изоб­ра­же­ние с ука­за­ни­ем хода лу­чей.

Чай­ник с ки­пят­ка теп­ло­ем­ко­стью осты­ва­ет до не­ко­то­рой тем­пе­ра­ту­ры в раз бы­стрее, чем чай­ник с ки­пят­ка. Най­ти теп­ло­ем­кость чай­ни­ка, счи­тая ско­рость теп­ло­об­ме­на чай­ни­ка с окру­жа­ю­щей сре­дой по­сто­ян­ной.

Мо­крый снег (смесь воды и льда при тем­пе­ра­ту­ре кри­стал­ли­за­ции воды) пре­вра­ти­ли в пар на го­рел­ке мощ­но­стью 1 кВт за 1000 се­кунд. В сне­гу со­дер­жа­лось льда. Сколь­ко воды со­дер­жа­лось в мо­кром сне­гу, если КПД го­рел­ки ра­вен 85%? Теп­ло­ем­ко­стью со­су­да и теп­ло­по­те­ря­ми пре­не­бречь.

Алю­ми­ни­е­вый чай­ник, дол­гое вре­мя сто­я­щий на пли­те с дву­мя лит­ра­ми воды, вски­пя­ти­ли на га­зо­вой пли­те. Вы­лив ки­пя­ток, сра­зу на­бра­ли столь­ко же воды ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ры и сно­ва до­ве­ли ее до ки­пе­ния на той же кон­фор­ке. Ока­за­лось, что во вто­рой раз вода за­ки­пе­ла на 6% бы­стрее. Най­ди­те мас­су чай­ни­ка. Теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей сре­дой пре­не­бречь.

Если не учи­ты­вать со­про­тив­ле­ние воз­ду­ха, то бро­шен­ное с на­чаль­ной ско­ро­стью с вы­со­ты тело все­гда при­зем­лит­ся с од­ной и той же ско­ро­стью в не­за­ви­си­мо­сти от на­прав­ле­ния век­то­ра на­чаль­ной ско­ро­сти.

1. Най­ди­те эту ко­неч­ную ско­рость без уче­та со­про­тив­ле­ния воз­ду­ха.
2. Тело бро­си­ли вер­ти­каль­но вниз с той же вы­со­ты и с той же на­чаль­ной ско­ро­стью Ко­неч­ная ско­рость с уче­том со­про­тив­ле­ния воз­ду­ха ока­за­лась рав­на Срав­ни­те эту ско­рость со ско­ро­стью
3. Тело бро­си­ли вер­ти­каль­но вверх с той же вы­со­ты и с той же на­чаль­ной ско­ро­стью Ко­неч­ная ско­рость с уче­том со­про­тив­ле­ния воз­ду­ха ока­за­лась рав­на Срав­ни­те эту ско­рость со ско­ро­стя­ми и

Мед­ную ка­стрю­лю на­пол­ни­ли на 2/3 во­дой, за­кры­ли лёг­кой крыш­кой и спу­стя не­сколь­ко ча­сов по­ста­ви­ли на огонь. Воду в ка­стрю­ле до­ве­ли до ки­пе­ния и ки­пя­ти­ли в те­че­ние не­ко­то­ро­го вре­ме­ни. Ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние со­став­ля­ло 760 мм рт. ст.

Вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния, опи­сы­ва­ю­щие ха­рак­те­ри­сти­ки воды, во­дя­но­го пара и ка­стрюли.

1. От­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха под крыш­кой в про­цес­се на­гре­ва­ния воды оста­ва­лась по­сто­ян­ной.

2. В ходе ки­пе­ния воды сред­няя по­тен­ци­аль­ная энер­гия вза­и­мо­дей­ствия мо­ле­кул воды, пе­ре­хо­дя­щих из жид­ко­сти в пар, уве­ли­чи­ва­ет­ся.

3. Дав­ле­ние во­дя­ных па­ров под крыш­кой в ходе про­цес­са на­гре­ва­ния воды уве­ли­чи­ва­лось.

4. Тем­пе­ра­ту­ра мед­но­го дна ка­стрюли с во­дой при ки­пе­нии была не­мно­го мень­ше 100 °С.

5. Плот­ность на­сы­щен­ных во­дя­ных па­ров над по­верх­но­стью воды при на­гре­ва­нии до ки­пе­ния оста­ва­лась по­сто­ян­ной.

От­вет:

Ни­хро­мо­вый про­вод­ник АБ под­ве­шен на тон­ких мед­ных про­во­лоч­ках к де­ре­вян­ной бал­ке и под­клю­чён к ис­точ­ни­ку по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния так, как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Вбли­зи про­вод­ни­ка на­хо­дит­ся юж­ный по­люс по­сто­ян­но­го маг­ни­та (см. ри­су­нок). Пол­зу­нок рео­ста­та плав­но пе­ре­ме­ща­ют вле­во.

Из при­ве­дён­но­го ниже спис­ка вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния.

1. Ли­нии ин­дук­ции маг­нит­но­го поля, со­здан­но­го маг­ни­том вбли­зи про­вод­ни­ка АБ, на­прав­ле­ны вле­во.

2. Сила на­тя­же­ния про­во­ло­чек, на ко­то­рых под­ве­шен про­вод­ник АБ, уве​­ли­чи­ва­ется.

3. Сила Ам­пе­ра, дей­ству­ю­щая на про­вод­ник АБ, уве­ли­чи­ва­ется.

4. Со­про­тив­ле­ние внеш­ней цепи уве​ли​чи​ва​ется.

5. Сила тока, про­те­ка­ю­ще­го че­рез про­вод­ник АБ, умень­ша­ется.

От­вет:

Не­боль­шой ша­рик, под­ве­шен­ный на длин­ной нити, дви­жет­ся с по­сто­ян­ным по мо­ду­лю уско­ре­ни­ем под дей­стви­ем толь­ко силы тя­же­сти и силы на­тя­же­ния нити. Най­ди­те угол, ко­то­рый нить об­ра­зу­ет с вер­ти­ка­лью.

Две за­ря­жен­ные про­во­дя­щие сфе­ры рас­по­ло­же­ны кон­цен­три­че­ски с об­щим цен­тром в точ­ке (см. ри­су­нок). За­ря­ды сфер рас­сто­я­ние По­тен­ци­ал счи­тай­те рав­ным нулю на бес­ко­неч­но­сти.

Вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния, опи­сы­ва­ю­щие дан­ную си­ту­а­цию.

1. На­пря­жен­ность элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля в точ­ках и оди­на­ко­ва.

2. По­тен­ци­ал элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля в точ­ках и оди­на­ков.

3. В точ­ке на­пря­жен­ность элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля рав­на нулю.

4. На­пря­жен­ность элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля в точ­ке рав­на 18 В/м.

5. По­тен­ци­ал элек­тро­ста­ти­че­ско­го поля в точ­ке ра­вен 18 Дж/Кл.

От­вет:

Изо­топ ра­дия пре­вра­тил­ся в изо­топ свин­ца Сколь­ко при этом про­изо­шло -рас­па­дов и сколь­ко -рас­па­дов?

Вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния о фи­зи­че­ских яв­ле­ни­ях, ве­ли­чи­нах и за­ко­но­мер­но­стях. За­пи­ши­те циф­ры, под ко­то­ры­ми они ука­за­ны.

1. Кос­мо­нав­ты на бор­ту об­ра­ща­ю­щей­ся во­круг Зем­ли кос­ми­че­ской стан­ции на­хо­дят­ся в не­ве­со­мо­сти, так как сила их гра­ви­та­ци­он­но­го при­тя­же­ния к Зем­ле рав­на нулю.

2. Не­воз­мо­жен та­кой про­цесс над иде­аль­ным га­зом, при ко­то­ром все по­лу­чен­ное га­зом теп­ло пе­ре­хо­дит в ра­бо­ту.

3. Эк­ви­по­тен­ци­аль­ные по­верх­но­сти для то­чеч­но­го за­ря­да име­ют фор­му сфе­ры.

4. Мни­мое изоб­ра­же­ние дей­стви­тель­но­го пред­ме­та, по­лу­чен­ное в тон­кой лин­зе, все­гда пря­мое.

5. При тер­мо­ядер­ных ре­ак­ци­ях в ядре Солн­ца вся энер­гия по­коя ре­а­ги­ру­ю­щих ядер пе­ре­хо­дит в энер­гию из­лу­че­ния.

От­вет:

Тело, под­ве­шен­ное на нити дли­ной вра­ща­ет­ся в го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти во­круг вер­ти­каль­ной оси, про­хо­дя­щей че­рез точ­ку под­ве­са (ко­ни­че­ский ма­ят­ник). Уг­ло­вая ско­рость вра­ще­ния рав­на Опре­де­лить угол, ко­то­рый об­ра­зу­ет нить с осью вра­ще­ния.

Луч, па­да­ю­щий на пло­с­кую гра­ни­цу двух сред, от­но­си­тель­ный по­ка­за­тель пре­лом­ле­ния ко­то­рых ча­стич­но от­ра­жа­ет­ся, ча­стич­но пре­лом­ля­ет­ся. При ка­ком угле па­де­ния от­ра­жен­ный луч пер­пен­ди­ку­ля­рен к пре­лом­лен­но­му лучу?

Мощ­ность из­лу­че­ния ла­зер­ной указ­ки с дли­ной вол­ны рав­на Опре­де­ли­те чис­ло фо­то­нов, из­лу­ча­е­мых указ­кой за

Под дей­стви­ем силы тяги дви­га­те­ля, рав­ной ав­то­мо­биль дви­жет­ся с по­сто­ян­ной ско­ро­стью Чему рав­на мощ­ность дви­га­те­ля?

От­вет: кВт

В со­су­де ле­жит ку­сок льда. Тем­пе­ра­ту­ра льда Если со­об­щить ему ко­ли­че­ство теп­ло­ты то весь лёд рас­та­ет, и об­ра­зо­вав­ша­я­ся вода на­гре­ет­ся до тем­пе­ра­ту­ры Ка­кая доля льда рас­та­ет, если со­об­щить ему ко­ли­че­ство теп­ло­ты Теп­ло­вы­ми по­те­ря­ми на на­грев со­су­да пре­не­бречь.

Два плос­ких воз­душ­ных кон­ден­са­то­ра под­клю­че­ны к оди­на­ко­вым ис­точ­ни­кам по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния и оди­на­ко­вым лам­пам, как по­ка­за­но на ри­сун­ках а и б. Кон­ден­са­то­ры име­ют оди­на­ко­вую пло­щадь пла­стин, но раз­ли­ча­ют­ся рас­сто­я­ни­ем меж­ду пла­сти­на­ми. В не­ко­то­рый мо­мент вре­ме­ни клю­чи К в обе­их схе­мах пе­ре­во­дят из по­ло­же­ния 1 в по­ло­же­ние 2. Опи­ра­ясь на за­ко­ны элек­тро­ди­на­ми­ки, объ­яс­ни­те, в ка­ком из при­ве­ден­ных опы­тов при пе­ре­клю­че­нии клю­ча лам­па вспых­нет ярче. Со­про­тив­ле­ни­ем со­еди­ня­ю­щих про­во­дов пре­не­бречь.

Пред­мет вы­со­той 6 см рас­по­ло­жен на го­ри­зон­таль­ной глав­ной оп­ти­че­ской оси тон­кой со­би­ра­ю­щей лин­зы на рас­сто­я­нии 30 см от ее оп­ти­че­ско­го цен­тра. Вы­со­та изоб­ра­же­ния пред­ме­та 12 см. Най­ди­те фо­кус­ное рас­сто­я­ние лин­зы.

Два ма­те­ма­ти­че­ских ма­ят­ни­ка за одно и то же вре­мя со­вер­ша­ют со­от­вет­ствен­но и ко­ле­ба­ний. Ка­ко­ва дли­на каж­до­го из них, если раз­ность их длин

Че­рез не­по­движ­ный блок, ви­ся­щий на го­ри­зон­таль­ной оси, пе­ре­ки­ну­та не­рас­тя­жи­мая нить, на кон­цах ко­то­рой на­хо­дят­ся гру­зы мас­сой и груз не­из­вест­ной мас­сы На­чав дви­гать­ся из со­сто­я­ния по­коя, груз мас­сой опус­ка­ет­ся на 2 м за 1 с. Най­ди­те силу на­тя­же­ния нити.

При об­лу­че­нии фо­то­ка­то­да уль­тра­фи­о­ле­то­вым из­лу­че­ни­ем с дли­ной вол­ны за­дер­жи­ва­ю­щее на­пря­же­ние для фо­то­элек­тро­нов рав­но Ка­ко­ва дли­на вол­ны, со­от­вет­ству­ю­щая «крас­ной гра­ни­це» фо­то­эф­фек­та для ма­те­ри­а­ла фо­то­ка­то­да?

Ав­то­мо­биль мас­сой 1800 кг дви­гал­ся по до­ро­ге. Его по­ло­же­ние на до­ро­ге из­ме­ня­лось со­глас­но гра­фи­ку за­ви­си­мо­сти ко­ор­ди­на­ты от вре­ме­ни (см. ри­су­нок). Опре­де­ли­те мак­си­маль­ную ки­не­ти­че­скую энер­гию, ко­то­рой ав­то­мо­биль до­стиг при сво­ём дви­же­нии.

Пред­мет в виде тон­кой стрел­ки рас­по­ло­жен вдоль глав­ной оп­ти­че­ской оси вплот­ную к рас­се­и­ва­ю­щей лин­зе. Дли­на пред­ме­та чис­лен­но рав­на фо­кус­но­му рас­сто­я­нию лин­зы. Най­ти дли­ну изоб­ра­же­ния стрел­ки Ре­шить по­стро­е­ни­ем без ис­поль­зо­ва­ния фор­му­лы тон­кой лин­зы.

Тело, дви­жу­ще­е­ся вдоль оси со ско­ро­стью по­па­да­ет в вяз­кую сре­ду, в ко­то­рой сила со­про­тив­ле­ния дви­же­нию про­пор­ци­о­наль­на ско­ро­сти тела.

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие меж­ду гра­фи­ка­ми и фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми, за­ви­си­мо­сти ко­то­рых от вре­ме­ни эти гра­фи­ки мо­гут пред­став­лять.

К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­ции из вто­ро­го столб­ца и за­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

ГРА­ФИ­КИ

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ

1) ко­ор­ди­на­та тела

2) про­ек­ция ско­ро­сти тела

3) про­ек­ция уско­ре­ния тела

4) инерт­ность тела

На ри­сун­ке при­ве­де­ны гра­фи­ки за­ви­си­мо­сти дав­ле­ния газа от тем­пе­ра­ту­ры. Ка­кой из гра­фи­ков со­от­вет­ству­ет за­ви­си­мо­сти дав­ле­ния на­сы­щен­но­го пара от тем­пе­ра­ту­ры, а ка­кой — изо­хор­но­му про­цес­су для иде­аль­но­го газа? В от­вет за­пи­ши­те две циф­ры, со­от­вет­ству­ю­щие но­ме­рам вы­бран­ных гра­фи­ков, не раз­де­ляя их зна­ка­ми пре­пи­на­ния. Циф­ры в от­ве­те мо­гут по­вто­рять­ся.

От­вет:

Один моль иде­аль­но­го од­но­атом­но­го газа пе­ре­хо­дит из со­сто­я­ния 1 в со­сто­я­ние 2 (см. диа­грам­му). — вну­трен­няя энер­гия газа, — объ­ем газа.

Вы­бе­ри­те все утвер­жде­ния из при­ве­ден­но­го спис­ка, вер­но ха­рак­те­ри­зу­ю­щие про­цесс 1-2.

1. Тем­пе­ра­ту­ра газа уве­ли­чи­ва­ет­ся.

2. Дав­ле­ние газа вы­рос­ло в 4 раза.

3. Газ по­лу­чил по­ло­жи­тель­ное ко­ли­че­ство теп­ло­ты в про­цес­се 1-2.

4. Сред­не­квад­ра­тич­ная ско­рость дви­же­ния мо­ле­кул газа умень­ши­лась в 4 раза.

5. Кон­цен­тра­ция ча­стиц не из­ме­ни­лась.

От­вет:

В за­кры­той кол­бе с су­хи­ми стен­ка­ми на­хо­дит­ся воз­дух с па­ра­ми воды. Воз­дух в кол­бе не­мно­го осту­ди­ли, а стен­ки кол­бы оста­лись су­хи­ми. Как при этом из­ме­ни­лись кон­цен­тра­ция мо­ле­кул во­дя­но­го пара и от­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха в кол­бе?

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1. уве­ли­чи­ва­ет­ся
2. умень­ша­ет­ся
3. не из­ме­ня­ет­ся

За­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Циф­ры в от­ве­те мо­гут по­вто­рять­ся.

В иде­аль­ном ко­ле­ба­тель­ном кон­ту­ре (см. ри­су­нок) в тот мо­мент, ко­гда энер­гия кон­ден­са­то­ра рав­на энер­гии ка­туш­ки, че­рез ка­туш­ку те­чет ток ве­ли­чи­ной 1 А. Чему рав­на мак­си­маль­ная энер­гия кон­ден­са­то­ра в дан­ном ко­ле­ба­тель­ном про­цес­се, если ин­дук­тив­ность ка­туш­ки 2 мГн, а ем­кость кон­ден­са­то­ра 10 мкФ?

От­вет: мДж

На участ­ке элек­три­че­ской цепи, изоб­ра­жен­ном на ри­сун­ке, под­дер­жи­ва­ет­ся по­сто­ян­ное на­пря­же­ние меж­ду клем­ма­ми C и D. Вольт­метр пе­ре­под­клю­ча­ют от точ­ки m к точ­ке n. Как из­ме­нят­ся в ре­зуль­та­те это­го пе­ре­под­клю­че­ния по­ка­за­ния ам­пер­мет­ра и эк­ви­ва­лент­ное со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи? При­бо­ры не яв­ля­ют­ся иде­аль­ны­ми.

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1. уве­ли­чи­ва­ет­ся
2. умень­ша­ет­ся
3. не из­ме­ня­ет­ся

За­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Циф­ры в от­ве­те мо­гут по­вто­рять­ся.

Ко­ор­ди­на­та тела ме­ня­ет­ся с те­че­ни­ем вре­ме­ни со­глас­но за­ко­ну где все ве­ли­чи­ны вы­ра­же­ны в СИ. Опре­де­ли­те бы­стро­ту из­ме­не­ния про­ек­ции на ось уско­ре­ния это­го тела.

От­вет: