ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.05.2024
Просмотров: 50
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
поэтому при увеличении объёма в три раза давление упадёт в три раза. Следовательно, относительная влажность воздуха в сосуде также уменьшится в три раза и станет равной 10%.Ответ: 10.
9. Если идеальный газ отдал количество теплоты 100 Дж и при этом внутренняя энергия газа уменьшилась на 100 Дж, то какова работа, совершенная газом? (Ответ дайте в джоулях.)
Решение. Согласно первому началу термодинамики, тепло, переданное системе, идет на изменение внутренней энергии и совершение работы против внешних сил:
Отсюда находим работу, совершенную газом:
Ответ: 0.
10.
В сосуде находится два моля азота. В момент времени t = 0 в сосуде приоткрывают клапан, через который газ начинает просачиваться из сосуда в окружающую среду. При этом температура газа в сосуде поддерживается равной 301 К. На рисунке изображён график зависимости давления p газа в сосуде от времени t.
Выберите все верные утверждения на основании анализа представленного графика.
1) Скорость утечки газа равна 0,04 моль/мин.
2) Объём сосуда равен ≈ 20 литров.
3) Начальная концентрация газа в сосуде была равна ≈ 100 м–3
4) Масса газа в сосуде в начальный момент времени была равна 56 г.
5) Средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул газа в состоянии 1 в три раза больше, чем в состоянии 2.
Решение. 1) Верно. Объем сосуда найдем из первоначальных параметров азота:
Так как объем и температура не меняются, то изменение количества вещества равно
Подставляя значение объема, найдем скорость изменения количества вещества
2) Верно. Вычислим объем по формуле выше
3) Неверно. Концентрацию найдем из закона Авогадро
4) Верно. Масса азота равна
5) Неверно. Средняя кинетическая энергия идеального газа прямо пропорциональна его температуре. Так как температура не меняется, то и средняя кинетическая энергия не меняется.
Ответ: 124.
11. В результате некоторого процесса, совершаемого с постоянным количеством газа, давление газа в сосуде увеличивается в 3 раза, а плотность газа увеличивается в 2 раза.
Как в результате этого изменяются объём газа и температура газа?
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.
| Объём газа | Температура газа |
| | |
Решение. Так как формула для плотности газа имеет вид
то увеличение плотности в 2 раза при неизменной массе приведет к уменьшению объема газа в 2 раза.Уравнение состояния:
→
Одновременное увеличение давления газа в сосуде в 3 раза и увеличивается плотности газа в 2 раза должно привести к увеличению температуры в 1,5 раза.Ответ: 21.
12. Точечный положительный заряд величиной 2 мкКл помещён между двумя протяжёнными пластинами, равномерно заряженными разноимёнными зарядами. Модуль напряжённости электрического поля, создаваемого положительно заряженной пластиной, равен 103 кВ/м, а поля, создаваемого отрицательно заряженной пластиной, в 2 раза больше. Определите модуль электрической силы, которая будет действовать на указанный точечный заряд. Ответ дайте в ньютонах.
Решение. Так как силы, действующие на точечный заряд пластин будут действовать в одном направлении, то суммарная электрическая сила
Ответ: 6.
13. При силе тока в проводнике 20 А на участок прямого проводника длиной 50 см в однородном магнитном поле действует сила Ампера 12 Н. Вектор индукции магнитного поля направлен под углом 37° к проводнику
Определите модуль индукции магнитного поля. Ответ выразите в теслах и округлите до целого числа.Решение. Сила Ампера, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током, определяется выражением
где 
— угол между направлением вектора магнитной индукции и проводником. Отсюда находим приблизительное значение модуля индукции магнитного поля
Ответ: 2.
14. Луч света падает из воздуха на поверхность стекла. Угол падения луча можно изменять. В таблице приведена зависимость угла преломления β луча от угла падения α луча (углы выражены в градусах). Чему равен показатель преломления стекла? Ответ округлите до десятых долей.
| α, ° | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| β, ° | 5,86 | 11,61 | 17,10 | 22,22 | 26,78 | 30,63 | 33,56 | 35,40 |
Решение. Согласно закону преломления Снеллиуса, показатель преломления связан углом падения и углом преломления соотношением:
Ответ: 1,7.
15. На длинный цилиндрический картонный каркас намотали много витков медной изолированной проволоки, после чего концы этой проволоки замкнули накоротко. К торцу получившейся катушки подносят постоянный магнит, приближая его южный полюс к катушке. Что будет происходить в результате этого? Выберите все верные утверждения.
1) На катушку будет действовать сила, отталкивающая её от магнита.
2) На катушку будет действовать сила, притягивающая её к магниту.
3) На катушку не будет действовать сила со стороны магнита.
4) Магнитный поток через сечение катушки будет изменяться.
5) В катушке будет выделяться теплота, согласно закону Джоуля–Ленца.
Решение. По правилу Ленца, возникающий в контуре индукционный ток имеет такое направление, что созданный им магнитный поток через площадь, ограниченную контуром, стремится компенсировать изменение магнитного потока, вызвавшее данный ток, то есть на катушку будет действовать сила, отталкивающая ее от магнита (утверждение 1 верно, утверждения 2 и 3 неверны).
Так как по мере поднесения постоянного магнита к катушке величина магнитного поля в катушке будет изменяться, то магнитный поток будет изменяться (утверждение 4 верно).
Так как в катушке будет протекать инудукционный ток, то по закону Джоуля-Ленца так же будет выделяться теплота (утверждение 5 верно).
Ответ: 145.
16. Плоский воздушный конденсатор с диэлектриком между пластинами подключён к аккумулятору. Не отключая конденсатор от аккумулятора, диэлектрик удаляют из конденсатора. Как изменятся при этом ёмкость конденсатора и разность потенциалов между его обкладками?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.
Цифры в ответе могут повторяться.
| Ёмкость конденсатора | Разность потенциалов между обкладками конденсатора |
| | |
Решение. Ёмкость плоского воздушного конденсатора рассчитывается по формуле:
следовательно, при удалении диэлектрика уменьшится диэлектрическая постоянная 
а значит ёмкость уменьшается. Конденсатор не отключают от аккумулятора, значит, разность потенциалов между обкладками конденсатора сохраняется.Ответ: 23.
17. В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания с частотой ω. В момент времени t = 0 сила тока, текущего через катушку, была максимальной и равной I0.
Установите соответствие между физическими величинами и законами их изменения с течением времени. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА
А) зависимость от времени t заряда q конденсатора
Б) зависимость от времени t силы тока I, текущего через катушку
ФОРМУЛА
1)
2)
3)
4)
Решение. Так как в начальный момент времени сила тока, текущего через катушку, максимальна, то энергия катушки в этот момент времени максимальна, а заряд конденсатора равен нулю. Для зависимости от времени t силы тока I, текущего через катушку справедливо
В колебательном контуре сила тока является первой производной по времени от заряда:
Для зависимости величины заряда на обкладке конденсатора можем написать