Súkromná škola Venda je virtuálna škola. Súkromná škola Venda - virtuálny školský teplomer ukazuje odhadovanú teplotu
Záverečný test z fyziky
11. ročník
1. Závislosť súradnice od času pre určité teleso popisuje rovnica x = 8t -t 2. V ktorom časovom bode sa rýchlosť telesa rovná nule?
1) 8 s2) 4 s3) 3 s4) 0 s
2. Pri konštantnej koncentrácii častíc ideálneho plynu sa priemerná kinetická energia tepelného pohybu jeho molekúl znížila 4-krát. V tomto prípade tlak plynu
1) klesla 16-krát
2) znížená 2-krát
3) znížená 4-krát
4) sa nezmenil
3. Pri konštantnej hmotnosti ideálneho plynu sa jeho tlak znížil dvakrát a jeho teplota sa zvýšila dvakrát. Ako sa zmenil objem plynu?
1) zvýšená 2-krát
2) znížená 2-krát
3) zvýšená 4-krát
4) sa nezmenil
4. Pri konštantnej teplote sa objem danej hmotnosti ideálneho plynu zväčšil 9-krát. Tlak v tomto prípade
1) zvýšená 3-krát
2) zvýšená 9-krát
3) znížená 3-krát
4) klesol 9-krát
5. Plyn v nádobe bol stlačený, pričom vykonal prácu 30 J. Vnútorná energia plynu vzrástla o 25 J. Preto plyn
1) dostal zvonku množstvo tepla rovnajúce sa 5 J
2) dal životné prostredie množstvo tepla rovné 5 J
3) dostal zvonku množstvo tepla rovnajúce sa 55 J
4) dodalo prostrediu množstvo tepla rovnajúce sa 55 J
6. Vzdialenosť medzi dvoma bodovými elektrickými nábojmi sa zväčšila 3-krát a jeden z nábojov sa 3-krát zmenšil. Sila elektrickej interakcie medzi nimi
1) sa nezmenil
2) znížená 3-krát
3) zvýšená 3-krát
4) klesla 27-krát
7. Kolísanie prúdu v obvode striedavého prúdu popisuje rovnica ja = 4.čo je 400 πt. Aká je perióda oscilácie prúdu?
1) 4 c
2) 200 c
3) 0,002 c
4) 0, 005 c
8. Kovová platňa je osvetlená svetlom s energiou 6,2 eV. Pracovná funkcia pre kovovú platňu je 2,5 eV. Aká je maximálna kinetická energia produkovaných fotoelektrónov?
1) 3,7 eV
2) 2,5 eV
3) 6,2 eV
4) 8,7 eV
9. Aká je energia fotónu zodpovedajúca vlnovej dĺžke svetla λ=6 µm?
1) 3.3. 10-40 J
2) 4,0. 10-39 J
3) 3.3. 10-20 J
4) 4,0. 10-19 J
10. Elektrón a protón sa pohybujú rovnakou rýchlosťou. Ktorá z týchto častíc má dlhšiu de Broglieho vlnovú dĺžku?
1) na elektróne
2) na protóne
3) vlnové dĺžky týchto častíc sú rovnaké
4) častice nemožno charakterizovať vlnovou dĺžkou
V 1.Teleso je vrhané pod uhlom 60° k horizontále rýchlosťou 100 m/s. Do akej maximálnej výšky sa telo zdvihne? Svoju odpoveď napíšte v metroch s presnosťou na desatiny.
C1. Ideálny plyn najprv expandoval pri konštantnej teplote, potom sa ochladil pri konštantnom tlaku a potom sa zahrial na konštantný objem, čím sa plyn vrátil do pôvodného stavu. Nakreslite grafy týchto procesov na osiach p-V. Hmotnosť plynu sa nezmenila.
Riešenia
Toto je rovnica rovnomerne zrýchleného pohybu x =x 0 +v 0x t +a x t 2 /2. Rovnica pre rýchlosť pri rovnomerne zrýchlenom pohybe je: v x = v 0x +a x t. Z rovnice, ktorú sme dostali: v 0x = 8 m/s, a x = -2 m/s 2. Dodávame: 0=8-2t. Odkiaľ pochádza t = 4s?
Jeden z typov základnej rovnice MCT plynov p = 2/3. nE k . Z tejto rovnice vidíme, že ak sa koncentrácia n nezmení a priemerná kinetická energia molekúl sa zníži 4-krát, potom sa tlak zníži 4-krát.
Podľa Mendelejevovej-Clapeyronovej rovnice pV = (m/M). RT, ak sa tlak znížil 2 krát a teplota sa zvýšila 2 krát, potom sa objem zvýšil 4 krát.
Pretože teplota a hmotnosť plynu sa nemenia, ide o izotermický proces. Pre ňu je splnený Boyleov-Marriottov zákon pV = const. Z tohto zákona vidíme, že ak sa objem zväčší 9-krát, potom sa tlak zníži 9-krát.
Prvý zákon termodynamiky: ΔU =A +Q. Podľa podmienky A = 30 J, ΔU = 25 J. Potom Q = -5J, t.j. telo odovzdalo 5 J tepla do okolia.
Coulombov zákon: F e =k |q 1 | . |q 2 | /r2. Z tohto zákona vidíme, že ak sa jeden z nábojov zníži 3-krát a vzdialenosť medzi nábojmi sa zväčší 3-krát, potom sa elektrická sila zníži 27-krát.
Celkový pohľad na harmonickú závislosť kolísania prúdu: I =I m cos (ωt +φ). Z porovnania vidíme, že cyklická frekvencia je ω=400π. Pretože ω=2πν, potom je frekvencia oscilácií ν=200Hz. Pretože perióda T=1/ν, potom T=0,005s.
Einsteinova rovnica pre fotoelektrický jav: h ν = A out + E k. Podľa podmienky h ν = 6,2 eV, A out = 2,5 eV. Potom E k = 3,7 eV.
Energia fotónu E = h ν, ν = с/λ. Dosadením dostaneme E = 3,3. 10-20 J.
De Broglieho vzorec: p =h /λ. Pretože p = mv, potom mv = h/λ a λ=h/mv. Pretože Hmotnosť elektrónu je menšia a jeho vlnová dĺžka je dlhšia.
V 1. Vezmime bod vrhania ako referenčné teleso a nasmerujeme os súradníc Y vertikálne nahor. Potom sa maximálna výška rovná priemetu vektora posunutia na os Y. Použime vzorec s y =(v y 2 -v 0y 2)/(2g y). V hornom bode je rýchlosť nasmerovaná horizontálne, takže v y = 0. v 0y = v 0 sinα, g y = -g. Potom s y =(v 0 2 sin 2 α )/(2g ). Nahradením dostaneme 369,8 m .
Ideálny plyn MKT typ A Strana 9 od 9
MCT IDEÁLNY PLYN
ZÁKLADNÁ ROVNICE MKT , ABSOLÚTNA TEPLOTA
Pri konštantnej koncentrácii častíc sa absolútna teplota ideálneho plynu zvýšila 4-násobne. V tomto prípade tlak plynu
zvýšená 4-krát
zvýšil 2 krát
znížil 4-krát
sa nezmenil
Pri konštantnej absolútnej teplote sa koncentrácia molekúl ideálneho plynu zvýšila 4-krát. V tomto prípade tlak plynu
zvýšená 4-krát
zvýšil 2 krát
znížil 4-krát
sa nezmenil
Nádoba obsahuje zmes plynov - kyslíka a dusíka - s rovnakou koncentráciou molekúl. Porovnajte tlak produkovaný kyslíkom ( R Komu) a dusík ( R A) na stenách nádoby.
1) pomer R Komu A R A sa bude líšiť pri rôznych teplotách plynnej zmesi
2) R Komu = R A
3) R Komu > R A
4) R Komu R A
Pri konštantnej koncentrácii častíc ideálneho plynu sa priemerná kinetická energia tepelného pohybu jeho molekúl znížila 4-krát. V tomto prípade tlak plynu
klesol 16-krát
znížila 2-krát
znížil 4-krát
sa nezmenil
V dôsledku ochladzovania monatomického ideálneho plynu sa jeho tlak znížil 4-krát, ale koncentrácia molekúl plynu sa nezmenila. V tomto prípade je to priemerná kinetická energia tepelného pohybu molekúl plynu
klesol 16-krát
znížila 2-krát
znížil 4-krát
sa nezmenil
Pri konštantnom tlaku sa koncentrácia molekúl plynu zvýšila 5-krát, ale jeho hmotnosť sa nezmenila. Priemerná kinetická energia pohyb vpred molekuly plynu
Absolútna telesná teplota je 300 K. Na stupnici Celzia sa rovná
1) – 27 °С 2) 27 °C 3) 300 °С 4) 573 °С
Teplota tuhej látky klesla o 17 °C. Na absolútnej teplotnej škále táto zmena bola
1) 290 K 2) 256 K 3) 17 K 4) 0 K
Meranie tlaku p, teplota T a koncentrácie molekúl n plyn, pre ktorý sú splnené ideálne podmienky, môžeme určiť
gravitačná konštanta G
Boltzmannova konštantak
Planckova konštanta h
Rydbergova konštanta R
Podľa výpočtov by mala byť teplota kvapaliny 143 K. Medzitým teplomer v nádobe ukazuje teplotu –130 °C. Znamená to, že
Teplomer nie je určený pre nízke teploty a vyžaduje výmenu
teplomer ukazuje vyššiu teplotu
teplomer ukazuje nižšiu teplotu
teplomer ukazuje odhadovanú teplotu
Pri teplote 0 °C sa ľad na klzisku topí. Na ľade sa tvoria kaluže a vzduch nad ním je nasýtený vodnou parou. V ktorom prostredí (ľad, kaluže alebo vodná para) je priemerná energia pohybu molekúl vody najvyššia?
1) v ľade 2) v kalužiach 3) vo vodnej pare 4) všade to isté
Keď sa ideálny plyn zahreje, jeho absolútna teplota sa zdvojnásobí. Ako sa zmenila priemerná kinetická energia tepelného pohybu molekúl plynu?
zvýšil 16-krát
zvýšená 4-krát
zvýšil 2 krát
sa nezmenil
Kovové plynové fľaše nemožno skladovať nad určitú teplotu, pretože inak môžu explodovať. Je to spôsobené tým, že
Vnútorná energia plynu závisí od teploty
tlak plynu závisí od teploty
objem plynu závisí od teploty
molekuly sa rozpadajú na atómy a pri tom sa uvoľňuje energia
Keď teplota plynu v uzavretej nádobe klesá, tlak plynu klesá. Tento pokles tlaku je spôsobený tým, že
energia tepelného pohybu molekúl plynu klesá
energia interakcie molekúl plynu medzi sebou klesá
náhodnosť pohybu molekúl plynu klesá
veľkosť molekúl plynu sa ochladzovaním zmenšuje
V uzavretej nádobe sa absolútna teplota ideálneho plynu znížila 3-krát. V tomto prípade tlak plynu na steny nádoby
Koncentrácia molekúl monatomického ideálneho plynu sa znížila 5-krát. Súčasne sa priemerná energia chaotického pohybu molekúl plynu zvýšila dvakrát. V dôsledku toho tlak plynu v nádobe
znížil 5-krát
zvýšil 2 krát
znížil 5/2 krát
znížil 5/4 krát
V dôsledku zahrievania plynu sa priemerná kinetická energia tepelného pohybu jeho molekúl zvýšila 4-krát. Ako sa zmenila absolútna teplota plynu?
zvýšená 4-krát
zvýšil 2 krát
znížil 4-krát
sa nezmenil
ROVNICE CLIPERON-MENDELEEV, ZÁKONY O PLYNE
Nádrž obsahuje 20 kg dusíka pri teplote 300 K a tlaku 10 5 Pa. Aký je objem nádrže?
1) 17,8 m 3 2) 1,8·10 -2 m 3 3) 35,6 m 3 4) 3,6·10 -2 m 3
Valec s objemom 1,66 m 3 obsahuje 2 kg dusíka pri tlaku 10 5 Pa. Aká je teplota tohto plynu?
1) 280 °С 2) 140 °С 3) 7°С 4) – 3 °С
Pri teplote 10 0 C a tlaku 10 5 Pa je hustota plynu 2,5 kg/m3. Aká je molárna hmotnosť plynu?
59 g/mol 2) 69 g/mol 3) 598 kg/mol 4) 5,8 10 -3 kg/mol
Nádoba konštantného objemu obsahuje ideálny plyn v množstve 2 mol. Ako sa má zmeniť absolútna teplota nádoby s plynom, keď sa do nádoby pridá ďalší mól plynu, aby sa tlak plynu na steny nádoby zvýšil 3-krát?
znížiť 3 krát
znížiť 2 krát
zvýšiť 2 krát
zvýšiť 3 krát
Nádoba konštantného objemu obsahuje ideálny plyn v množstve 2 mol. Ako sa má zmeniť absolútna teplota nádoby s plynom, keď sa z nádoby uvoľní 1 mól plynu, aby sa tlak plynu na stenách nádoby zvýšil 2-krát?
zvýšiť 2 krát
zvýšiť 4 krát
znížiť 2 krát
znížiť 4-krát
Nádoba konštantného objemu obsahuje ideálny plyn v množstve 1 mol. Ako sa má zmeniť absolútna teplota nádoby s plynom, aby pri pridaní ďalšieho 1 mólu plynu do nádoby klesol tlak plynu na steny nádoby 2-krát?
zvýšiť 2 krát
znížiť 2 krát
Jednotná štátna skúška z fyziky, 2003
demo verzia
Časť A
A1. Na obrázkoch sú znázornené grafy závislosti akceleračného modulu od času pohybu. Ktorý z grafov zodpovedá rovnomernému priamočiaremu pohybu?
| 1) | 2) |
 |
|
| 3) |
 | 4) |
 |
Riešenie. Pri rovnomernom lineárnom pohybe je zrýchlenie nulové.
Správna odpoveď: 2.
A2. Raketový motor prvej domácej experimentálnej rakety na kvapalné palivo mal ťahovú silu 660 N. Štartovacia hmotnosť rakety bola 30 kg. Aké zrýchlenie nadobudla raketa počas štartu?
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Riešenie. Na raketu pôsobia dve sily: gravitácia ( mg), smerom nadol a ťažná sila ( F), smerujúce nahor. Podľa druhého Newtonovho zákona:
Správna odpoveď: 1.
A3. Keď sa vzdialenosť medzi stredmi guľových telies zväčší 3-krát, sila gravitačnej príťažlivosti
Riešenie. Sila gravitačnej príťažlivosti medzi dvoma guľovými telesami je rovná
.
Keď sa vzdialenosť medzi ich stredmi zväčší 3-krát, gravitačná sila sa zníži 9-krát.
Správna odpoveď: 4.
A4. Na obrázku je znázornená tenká tyč bez tiaže, na ktorú v bodoch 1 a 3 pôsobia sily a. V ktorom bode by mala byť os rotácie umiestnená tak, aby tyč bola v rovnováhe?
| 1) | v bode 2 |
| 2) | v bode 6 |
| 3) | v bode 4 |
| 4) | v bode 5 |
Riešenie. Podmienkou rovnováhy tyče je rovnosť , kde a sú vzdialenosti od osi otáčania k bodom pôsobenia síl. Keďže druhá sila je 3-krát väčšia ako prvá, bod jej pôsobenia by mal byť umiestnený 3-krát bližšie k osi otáčania. To znamená, že os otáčania sa nachádza buď v bode 2.5 alebo v bode 4. Ak je os otáčania v bode 2.5, potom sily otáčajú tyč v jednom smere a navzájom sa nevyvažujú. Keď sa os otáčania nachádza v bode 4, sily otáčajú tyč v rôznych smeroch, pričom sa navzájom vyrovnávajú.
Správna odpoveď: 3.
A5. Chlapec hodil futbalovú loptu s hmotnosťou 0,4 kg do výšky 3 m.. Ako veľmi sa zmenila potenciálna energia lopty?
Riešenie. IN všeobecný pohľad pri harmonických kmitoch sa súradnica telesa mení podľa zákona, kde A- amplitúda kmitov, ω - cyklická frekvencia kmitov. Amplitúda vibrácií je 0,9 m.
Správna odpoveď: 3.
A7.Ľudské ucho dokáže vnímať zvuky s frekvenciou od 20 do 20 000 Hz. Aký rozsah vlnových dĺžok zodpovedá rozsahu počuteľnosti zvukových vibrácií? Vezmite rýchlosť zvuku vo vzduchu na 340 m/s.
| 1) | od 20 do 20 000 m |
| 2) | od 6800 do 6800000 m |
| 3) | od 0,06 do 58,8 m |
| 4) | od 0,017 do 17 m |
Riešenie. Vlnová dĺžka λ súvisí s frekvenciou kmitov ν vzťahom , kde v- rýchlosť šírenia vĺn. Minimálna vlnová dĺžka počuteľných zvukových vibrácií je
,
a maximálna vlnová dĺžka počuteľných zvukových vibrácií je
.
Správna odpoveď: 4.
A8. Difúzia nastáva rýchlejšie, keď sa teplota látky zvyšuje, pretože
Riešenie. Keď sa teplota zvyšuje, difúzia nastáva rýchlejšie v dôsledku zvýšenia rýchlosti pohybu častíc.
Správna odpoveď: 1.
A9. Pri konštantnej koncentrácii častíc ideálneho plynu sa priemerná kinetická energia tepelného pohybu jeho molekúl zvýšila 3-krát. V tomto prípade tlak plynu
Riešenie. Podľa základnej rovnice molekulárnej kinetickej teórie tlak ideálneho plynu p súvisí s koncentráciou n a priemerná kinetická energia pohybu jeho molekúl pomerom:
Pri konštantnej koncentrácii častíc a 3-násobnom zvýšení ich priemernej kinetickej energie sa tlak zvýši 3-krát.
Správna odpoveď: 2.
A10. Na obrázku je znázornený graf závislosti tlaku plynu na stenách nádoby od teploty. Aký proces zmeny skupenstva plynu je znázornený?
Riešenie. Obrázok ukazuje izochorický proces, ktorý šiel v smere klesajúcej teploty. To znamená, že obrázok ukazuje izochorické chladenie.
Správna odpoveď: 2.
A11. Pri ochladzovaní pevného telesa hmotou m telesná teplota znížená o Δ T. Ktorý z nasledujúcich vzorcov by sa mal použiť na výpočet množstva tepla vydaného telesom? Q? c- merná tepelná kapacita látky.
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Riešenie. Množstvo tepla, ktoré telo vydáva, sa vypočíta podľa vzorca.
Správna odpoveď: 1.
A12. Vnútorná energia ideálneho plynu pri jeho ochladzovaní
Riešenie. Vnútorná energia ideálneho plynu sa rovná , kde je tepelná kapacita plynu pri konštantnom objeme, T- jeho teplota. Tepelná kapacita ideálneho plynu nezávisí od teploty. Keď teplota klesá, vnútorná energia ideálneho plynu klesá.
Správna odpoveď: 2.
A13. Bod varu vody závisí od
Riešenie. K varu kvapaliny dochádza pri teplote, pri ktorej sa tlak nasýtených pár rovná vonkajšiemu tlaku. To znamená, že bod varu vody závisí od atmosférického tlaku.
Správna odpoveď: 3.
A14. Na obrázku je znázornený graf topenia a kryštalizácie naftalénu. Ktorý bod zodpovedá začiatku tuhnutia látky?
| 1) | bod 2 |
| 2) | bod 4 |
| 3) | bod 5 |
| 4) | bod 6 |
Riešenie. Tuhnutie je prechod z kvapalného do tuhého stavu po ochladení. Chladenie zodpovedá časti grafu 4–7. Počas procesu tuhnutia zostáva teplota látky konštantná, čo zodpovedá časti grafu 5–6. Bod 5 zodpovedá začiatku tuhnutia látky.
Správna odpoveď: 3.
A15. Ako sa zmení sila Coulombovej interakcie dvoch stacionárnych bodových nábojov, ak sa vzdialenosť medzi nimi zväčší o n raz?
Riešenie. Sila Coulombovej interakcie dvoch stacionárnych bodových nábojov je rovná
Kde k- konštantná hodnota a - veľkosť nábojov, R- vzdialenosť medzi nimi. Ak sa vzdialenosť medzi nimi zväčší o n krát, potom sa sila zníži o faktor.
Správna odpoveď: 4.
A16. Ak je plocha prierezu homogénneho valcového vodiča a elektrické napätie na jeho koncoch sa zvýši 2-krát, potom sa zvýši prúd, ktorý ním preteká
Riešenie. Prúd pretekajúci vodičom sa rovná , kde U- napätie na jej koncoch, R- jeho odpor rovný , kde ρ je odpor materiálu vodiča, l- jeho dĺžka, S- plocha prierezu. Súčasná sila je teda . Pri 2-násobnom zvýšení napätia na jeho koncoch vodiča a jeho prierezovej ploche sa prúd, ktorý ním preteká, zvýši 4-krát.
Správna odpoveď: 3.
A17. Ako sa zmení energia spotrebovaná elektrickou lampou, ak sa napätie na nej zníži 3-krát bez zmeny jej elektrického odporu?
Riešenie. Spotreba energie sa rovná , kde U- Napätie, R-odpor. Pri konštantnom odpore a trojnásobnom poklese napätia sa spotreba energie zníži 9-krát.
Správna odpoveď: 2.
A18.Čo je potrebné urobiť, aby sa zmenili póly magnetického poľa cievky prúdom?
Riešenie. Pri zmene smeru prúdu v cievke sa menia póly magnetického poľa, ktoré vytvára.
Správna odpoveď: 2.
A19. Zmení sa elektrická kapacita kondenzátora, ak sa náboj na jeho platniach zvýši o n raz?
Riešenie. Elektrická kapacita kondenzátora nezávisí od náboja na jeho doskách.
Správna odpoveď: 3.
A20. Oscilačný obvod rádiového prijímača je naladený na rádiostanicu vysielajúcu na vlne 100 m. Ako treba zmeniť kapacitu kondenzátora oscilačného obvodu, aby bol naladený na vlnu 25 m? Indukčnosť cievky sa považuje za nezmenenú.
Riešenie. Rezonančná frekvencia oscilačného obvodu sa rovná
Kde C- kapacita kondenzátora, L- indukčnosť cievky. Obvod naladený na vlnovú dĺžku
,
Kde c- rýchlosť svetla. Ak chcete naladiť rádiový prijímač na štyrikrát kratšiu vlnovú dĺžku, musíte 16-krát znížiť kapacitu kondenzátora.
Správna odpoveď: 4.
A21. Objektív fotoaparátu je zbiehavá šošovka. Keď fotografujete objekt, vytvorí sa obraz na filme
Riešenie. Pri fotografovaní objektov vo vzdialenosti väčšej ako je ohnisková vzdialenosť objektívu vytvára film skutočne prevrátený obraz.
Správna odpoveď: 3.
A22. Dve autá sa pohybujú rovnakým smerom rýchlosťou vzhľadom k povrchu Zeme. Rýchlosť svetla zo svetlometov prvého auta v referenčnom rámci pridruženého k druhému autu sa rovná
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) | c |
Riešenie. Podľa postulátu špeciálnej teórie relativity je rýchlosť svetla vo všetkých referenčných systémoch rovnaká a nezávisí od rýchlosti zdroja alebo prijímača svetla.
Správna odpoveď: 4.
A23. Na obrázku sú znázornené možnosti pre graf závislosti maximálnej energie fotoelektrónov od energie fotónov dopadajúcich na fotokatódu. V akom prípade graf zodpovedá zákonom fotoelektrického javu?
| 1) | 1 |
| 2) | 2 |
| 3) | 3 |
| 4) | 4 |
Riešenie. Experimentálna štúdia fotoelektrického javu ukázala, že existujú frekvencie, pri ktorých fotoelektrický efekt nie je pozorovaný. Iba pre plán 3 sú takéto frekvencie.
Správna odpoveď: 3.
A24. Ktoré z nasledujúcich tvrdení správne opisuje schopnosť atómov vyžarovať a absorbovať energiu? Izolované atómy môžu
Riešenie. Izolované atómy môžu vyžarovať iba určitú diskrétnu množinu energií a absorbovať samostatnú množinu energií menšiu ako je ionizačná energia a akúkoľvek časť energie presahujúcu ionizačnú energiu.
Správna odpoveď: žiadna.
A25. Ktorý z grafov počtu nerozpadnutých jadier ( N) od času správne odráža zákon rádioaktívneho rozpadu?
Riešenie. Podľa zákona zachovania hybnosti bude rýchlosť člna rovná
Správna odpoveď: 3.
A27. Tepelný motor s účinnosťou 40 % dostane z ohrievača za cyklus 100 J. Koľko tepla odovzdá stroj chladničke za cyklus?
| 1) | 40 J |
| 2) | 60 J |
| 3) | 100 J |
| 4) | 160 J |
Riešenie.Účinnosť tepelného motora je . Množstvo tepla odovzdaného do chladničky na jeden cyklus sa rovná .
Správna odpoveď: 2.
A28. Magnet sa odstráni z krúžku, ako je znázornené na obrázku. Ktorý pól magnetu je najbližšie k prstencu?
Riešenie. Magnetické pole vytvorené indukčným prúdom vo vnútri prstenca smeruje sprava doľava. Prsteň možno považovať za magnet so severným pólom vľavo. Podľa Lenzovho pravidla musí tento magnet zabrániť pohybu magnetu, aby sa vzdialil, a teda ho pritiahnuť. Pre pohybujúci sa magnet je teda severný pól tiež vľavo.
Správna odpoveď: 1.
A29.Šošovka vyrobená z dvoch tenkých sférických skiel rovnakého polomeru, medzi ktorými je vzduch (vzduchová šošovka), bola spustená do vody (pozri obrázok). Ako tento objektív funguje?
Riešenie. Pretože index lomu vzduchu je nižší ako index lomu vody, vzduchová šošovka je divergentná.
Správna odpoveď: 2.
A30. Aká je väzbová energia jadra izotopu sodíka? Hmotnosť jadra je 22,9898 au. e.m. Zaokrúhlite svoju odpoveď na celé čísla.
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) | 253 J |
Riešenie. Jadro izotopu sodíka pozostáva z 11 protónov a 12 neutrónov. Hromadný defekt sa rovná
Väzbová energia je
Správna odpoveď: 2.
Časť B
V 1. Guľa pripevnená na pružine vykonáva harmonické kmity na hladkej vodorovnej rovine s amplitúdou 10 cm O koľko sa gulička posunie z rovnovážnej polohy za čas, za ktorý sa jej kinetická energia zníži na polovicu? Vyjadrite svoju odpoveď v centimetroch a zaokrúhlite na najbližšie celé číslo?
Riešenie. V rovnovážnej polohe má systém iba kinetickú energiu a pri maximálnej odchýlke iba potenciálnu energiu. Podľa zákona zachovania energie sa v okamihu, keď sa kinetická energia zníži na polovicu, potenciálna energia bude rovnať polovici maxima:
.
Odkiaľ to získame:
.
AT 2. Koľko tepla sa uvoľní, keď sa 80 g hélia izobaricky ochladí z 200 °C na 100 °C? Vyjadrite svoju odpoveď v kilojouloch (kJ) a zaokrúhlite na najbližšie celé číslo?
Riešenie. Hélium je monatomický plyn s molekulovou hmotnosťou rovnou M= 4 g/mol. 80 g hélia obsahuje 20 mólov. Merné teplo hélia pri konštantnom tlaku je . Po vychladnutí sa uvoľní
AT 3. Uzavretý odporový vodič R= 3 ohmy je v magnetickom poli. V dôsledku zmeny tohto poľa magnetický tok, prenikajúca do obrysu, zvýšená z 
predtým 
. Aký náboj prešiel cez prierez vodiča? Vyjadrite svoju odpoveď v miliculomboch (mC).
Riešenie. Keď sa magnetický tok zmení v uzavretom vodiči, emf sa rovná . Pod vplyvom tohto EMF prúdi v obvode prúd a počas času Δ t náboj prejde cez prierez vodiča
AT 4. Pri plnení experimentálnej úlohy mal študent určiť periódu difrakčnej mriežky. Na tento účel nasmeroval svetelný lúč cez červený filter na difrakčnú mriežku, ktorá prepúšťa svetlo s vlnovou dĺžkou 0,76 mikrónu. Difrakčná mriežka bola umiestnená vo vzdialenosti 1 m od tienidla.Na obrazovke sa vzdialenosť medzi spektrami prvého rádu rovnala 15,2 cm Aká je hodnota periódy? difrakčná mriežka dostal študent? Vyjadrite svoju odpoveď v mikrometroch (µm). (V malých uhloch.)
Riešenie. Označme vzdialenosť od difrakčnej mriežky k obrazovke R= 1 m. Uhly vychýlenia súvisia s mriežkovou konštantou a vlnovou dĺžkou svetla pomocou rovnosti. Pre prvú objednávku máme:
Vzdialenosť medzi spektrami prvého rádu na obrazovke je rovná
.
O 5. Určte energiu uvoľnenú pri nasledujúcej reakcii: . Vyjadrite svoju odpoveď v pikojouloch (pJ) a zaokrúhlite na najbližšie celé číslo.
Riešenie. Pomocou tabuľkových údajov o pokojovej energii jadier prvkov zúčastňujúcich sa reakcie určíme uvoľnenú energiu:
Časť C
C1. Vozík s hmotnosťou 0,8 kg sa pohybuje zotrvačnosťou rýchlosťou 2,5 m/s. Kus plastelíny s hmotnosťou 0,2 kg padá zvisle na vozík z výšky 50 cm a prilepí sa naň. Vypočítajte energiu, ktorá sa pri tomto náraze premenila na vnútornú energiu.
Riešenie. V momente nárazu je rýchlosť plastelíny rovnaká a smeruje kolmo nadol. Táto rýchlosť bola úplne zrušená pozemnou reakčnou silou. Všetka kinetická energia spadnutého kusu plastelíny sa premenila na vnútornú energiu:
V momente prilepenia kúska plastelíny na vozík sa trecie sily vyrovnali vodorovným zložkám ich rýchlostí. Časť kinetickej energie vozíka sa premenila na vnútornú energiu. Pomocou zákona zachovania hybnosti určíme rýchlosť vozíka s plastelínou po zrážke:
Premenené na vnútornú energiu
V dôsledku toho sa energia, ktorá sa stala vnútornou počas tohto nárazu, rovná
Odpoveď: 1,5 J.
C2. Niektoré hélium expanduje najskôr adiabaticky a potom izobaricky. Konečná teplota plynu je rovnaká ako počiatočná. Pri adiabatickej expanzii vykonal plyn prácu rovnajúcu sa 4,5 kJ. Akú prácu vykoná plyn počas celého procesu?
Riešenie. Znázornime procesy na diagrame (pozri obrázok). 1–2 - adiabatická expanzia, 2–3 - izobarická expanzia. Podľa podmienok sú teploty v bodoch 1 a 3 rovnaké; práca vykonaná plynom v procese 1–2 sa rovná 
. Hélium je monatomický plyn, preto sa jeho tepelná kapacita pri konštantnom objeme rovná , kde ν je látkové množstvo v plyne. Použitím prvého zákona termodynamiky pre proces 1-2 získame:
Prácu plynu v procese 2–3 možno určiť podľa vzorca. Pomocou Mendelejevovej-Clapeyronovej rovnice a rovnosti dostaneme:
Práca vykonaná plynom počas celého procesu sa rovná
Odpoveď: 7,5 kJ.
C3. Malá nabitá guľa s hmotnosťou 50 g s nábojom 1 µC sa pohybuje z výšky 0,5 m pozdĺž naklonená rovina s uhlom sklonu 30°. Na vrchu pravý uhol, tvorený výškou a horizontálou, je stacionárny náboj 7,4 μC. Aká je rýchlosť gule na základni naklonenej roviny, ak je jej počiatočná rýchlosť nulová? Ignorujte trenie.
Riešenie. Malá gulička je v gravitačnom poli Zeme a v elektrostatickom poli vytvorenom druhým nábojom. Obe polia sú potenciálne, takže na určenie rýchlosti lopty možno použiť zákon zachovania energie. V počiatočnej polohe je loptička vo výške a vo vzdialenosti od druhého náboja. V konečnej polohe je loptička v nulovej výške a vo vzdialenosti od druhého náboja. Takto:
Odpoveď: 3,5 m/s.
C4. Keď sa kov ožiari svetlom s vlnovou dĺžkou 245 nm, pozoruje sa fotoelektrický efekt. Pracovná funkcia elektrónu z kovu je 2,4 eV. Vypočítajte množstvo napätia, ktoré musí byť aplikované na kov, aby sa maximálna rýchlosť emitovaných fotoelektrónov znížila 2-krát.
Riešenie. Vlnová dĺžka (λ) dopadajúceho svetla súvisí s jeho frekvenciou (ν) pomocou , kde c- rýchlosť svetla. Pomocou Einsteinovho vzorca pre fotoelektrický efekt určíme kinetickú energiu fotoelektrónov:
Práca vykonaná elektrickým poľom je . Práca by mala byť taká, aby sa maximálna rýchlosť emitovaných fotoelektrónov znížila dvakrát:
Odpoveď: 2V.
C5. Vákuová dióda, v ktorej sú anóda (kladná elektróda) a katóda (záporná elektróda) paralelné dosky, pracuje v režime, v ktorom je splnený vzťah medzi prúdom a napätím (kde A- nejaká konštantná hodnota). Koľkokrát vzrastie sila pôsobiaca na anódu v dôsledku dopadu elektrónov, ak sa napätie na dióde zdvojnásobí? Predpokladá sa, že počiatočná rýchlosť emitovaných elektrónov je nulová.
Riešenie. Keď sa napätie zdvojnásobí, prúd sa zvýši dvakrát. Počet elektrónov dopadajúcich na anódu za jednotku času sa zvýši o rovnakú hodnotu. Súčasne sa zdvojnásobí práca elektrického poľa v dióde a v dôsledku toho kinetická energia dopadajúcich elektrónov. Rýchlosť častíc sa niekoľkonásobne zvýši a o rovnakú hodnotu sa zvýši prenášaná hybnosť a tlaková sila jednotlivých elektrónov. Sila pôsobiaca na anódu sa teda zvýši o 
krát.
Test na danú tému Molekulárna fyzika pre žiakov 10. ročníka s odpoveďami. Test pozostáva z 5 možností, každá s 8 úlohami.
1 možnosť
A1."Vzdialenosť medzi susednými časticami hmoty je malá (prakticky sa dotýkajú)." Toto tvrdenie zodpovedá vzoru
1) iba pevné látky
2) iba tekutiny
3) pevné látky a kvapaliny
4) plyny, kvapaliny a tuhé látky
A2. Pri konštantnej koncentrácii častíc ideálneho plynu sa priemerná kinetická energia tepelného pohybu jeho molekúl zvýšila 3-krát. V tomto prípade tlak plynu
1) znížená 3-krát
2) zvýšená 3-krát
3) zvýšená 9-krát
4) sa nezmenil
A3. Aká je priemerná kinetická energia chaotického translačného pohybu molekúl ideálneho plynu pri teplote 27 °C?
1) 6,2 10-21 J
2) 4,1 10-21 J
3) 2,8 10-21 J
4) 0,6 10-21 J
A4. Ktorý z grafov na obrázku zodpovedá procesu uskutočňovanému pri konštantnej teplote plynu?
1) A
2) B
3) B
4) G
A5. Pri rovnakej teplote sa nasýtená para v uzavretej nádobe líši od nenasýtenej pary v tej istej nádobe
1) tlak
2) rýchlosť pohybu molekúl
B1. Na obrázku je znázornený graf zmeny tlaku ideálneho plynu pri jeho expanzii.
Aké množstvo plynnej látky (v móloch) je obsiahnuté v tejto nádobe, ak je teplota plynu 300 K? Svoju odpoveď zaokrúhlite na celé číslo.
AT 2. V nádobe s konštantným objemom bola pri izbová teplota zmes dvoch ideálnych plynov, z každého 2 móly. Polovica obsahu nádoby sa uvoľnila a potom sa do nádoby pridali 2 móly prvého plynu. Ako sa v dôsledku toho zmenili parciálne tlaky plynov a ich celkový tlak, ak sa teplota plynov v nádobe udržiavala konštantná? Pre každú pozíciu v prvom stĺpci vyberte požadovanú pozíciu v druhom.
Fyzikálne veličiny
B) tlak plynu v nádobe
Ich zmena
1) zvýšená
2) znížená
3) sa nezmenil
C1. Piest s plochou 10 cm 2 sa môže pohybovať bez trenia vo vertikálnej valcovej nádobe, pričom je zabezpečená jej tesnosť. Nádoba s piestom naplneným plynom spočíva na podlahe stacionárneho výťahu pri atmosferický tlak 100 kPa, pričom vzdialenosť od spodného okraja piestu po dno nádoby je 20 cm Pri pohybe elevátora nahor so zrýchlením 4 m/s 2 sa piest posunie o 2,5 cm Aká je hmotnosť piestu, ak je možné ignorovať zmenu teploty?
Možnosť 2
A1."Vzdialenosť medzi susednými časticami hmoty je v priemere mnohonásobne väčšia ako veľkosť samotných častíc." Toto tvrdenie zodpovedá
1) iba modely štruktúry plynov
2) iba modely štruktúry kvapalín
3) modely štruktúry plynov a kvapalín
4) modely štruktúry plynov, kvapalín a pevných látok
A2. Pri konštantnej koncentrácii molekúl ideálneho plynu sa priemerná kinetická energia tepelného pohybu jeho molekúl zmenila 4-krát. Ako sa zmenil tlak plynu?
1) 16-krát
2) 2 krát
3) 4 krát
4) Nezmenil sa
A3.
1) 27 °C
2) 45 °C
3) 300 °C
4) 573 °C
A4. Na obrázku sú grafy štyroch procesov zmien skupenstva ideálneho plynu. Izochorický ohrev je proces
1) A
2) B
3) C
4) D
A5. Pri rovnakej teplote sa nasýtená vodná para v uzavretej nádobe líši od nenasýtenej pary
1) koncentrácia molekúl
2) priemerná rýchlosť chaotického pohybu molekúl
3) priemerná energia chaotického pohybu
4) neprítomnosť cudzích plynov
B1. Dve nádoby naplnené vzduchom o tlaku 800 kPa a 600 kPa majú objemy 3 a 5 litrov. Cievy sú spojené rúrkou, ktorej objem možno zanedbať v porovnaní s objemami nádob. Nájdite tlak vytvorený v nádobách. Teplota je stála.
AT 2.
názov
A) množstvo látky
B) molekulová hmotnosť
B) počet molekúl
1) m/V
2) ν N A
3) m/N A
4) m/m
5) N/V
C1. Piest s plochou 10 cm2 a hmotnosťou 5 kg sa môže pohybovať bez trenia vo vertikálnej valcovej nádobe, pričom je zabezpečená jej tesnosť. Nádoba s piestom naplneným plynom spočíva na podlahe stacionárneho výťahu pri atmosférickom tlaku 100 kPa, pričom vzdialenosť od spodného okraja piestu po dno nádoby je 20 cm, aká bude táto vzdialenosť, keď výťah sa pohybuje dole so zrýchlením rovným 3 m/s 2? Ignorujte zmeny teploty plynu.
Možnosť 3
A1."Častice hmoty sa podieľajú na nepretržitom tepelnom chaotickom pohybe." Na túto pozíciu molekulárnej kinetickej teórie štruktúry hmoty odkazuje
1) plyny
2) kvapaliny
3) plyny a kvapaliny
4) plyny, kvapaliny a tuhé látky
A2. Ako sa zmení tlak ideálneho monatomického plynu, keď sa priemerná kinetická energia tepelného pohybu jeho molekúl zvýši 2-krát a koncentrácia molekúl sa zníži 2-krát?
1) Zvýši sa 4-krát
2) Zníži sa 2-krát
3) Zníži sa 4-krát
4) Nezmení sa
A3. Aká je priemerná kinetická energia chaotického translačného pohybu molekúl ideálneho plynu pri teplote 327 °C?
1) 1,2 10-20 J
2) 6,8 10-21 J
3) 4,1 10-21 J
4) 7,5 kJ
A4. Zapnuté VT Diagram ukazuje grafy zmien stavu ideálneho plynu. Izobarický proces zodpovedá čiare grafu
1) A
2) B
3) B
4) G
A5. V nádobe obsahujúcej iba paru a vodu sa piest pohybuje tak, aby tlak zostal konštantný. Teplota v tomto prípade
1) sa nemení
2) zvyšuje
3) klesá
4) sa môže znížiť alebo zvýšiť
B1. Dve nádoby s objemom 40 alebo 20 litrov obsahujú plyn s rovnakými teplotami, ale rôznymi tlakmi. Po spojení nádob sa v nich ustálil tlak 1 MPa. Aký bol počiatočný tlak vo väčšej nádobe, ak počiatočný tlak v menšej nádobe bol 600 kPa? Predpokladá sa, že teplota bude konštantná.
AT 2. V nádobe s konštantným objemom bola pri izbovej teplote zmes dvoch ideálnych plynov, z každého 2 móly. Polovica obsahu nádoby sa uvoľnila a potom sa do nádoby pridali 2 móly druhého plynu. Ako sa v dôsledku toho zmenili parciálne tlaky plynov a ich celkový tlak, ak sa teplota plynov v nádobe udržiavala konštantná?
Pre každú pozíciu v prvom stĺpci vyberte požadovanú pozíciu v druhom.
Fyzikálne veličiny
A) parciálny tlak prvého plynu
B) parciálny tlak druhého plynu
B) tlak plynu v nádobe
Ich zmena
1) zvýšená
2) znížená
3) sa nezmenil
C1. Piest s hmotnosťou 5 kg sa môže pohybovať bez trenia vo vertikálnej valcovej nádobe, čím je zabezpečená jeho tesnosť. Nádoba s piestom naplneným plynom spočíva na podlahe stacionárneho výťahu pri atmosférickom tlaku 100 kPa, pričom vzdialenosť od spodného okraja piestu po dno nádoby je 20 cm.Keď sa výťah pohybuje dole s pri zrýchlení 2 m/s 2 sa piest posunie o 1,5 cm Aká je plocha piesta, ak sa neberie do úvahy zmena teploty plynu?
Možnosť 4
A1. V kvapalinách častice oscilujú v blízkosti rovnovážnej polohy a zrážajú sa so susednými časticami. Častica z času na čas preskočí do inej rovnovážnej polohy. Akú vlastnosť kvapalín možno vysvetliť týmto charakterom pohybu častíc?
1) Nízka stlačiteľnosť
2) Tekutosť
3) Tlak na dno nádoby
4) Zmena objemu pri zahrievaní
A2. V dôsledku ochladzovania monatomického ideálneho plynu sa jeho tlak znížil 4-krát, ale koncentrácia molekúl plynu sa nezmenila. V tomto prípade je to priemerná kinetická energia tepelného pohybu molekúl plynu
1) klesla 16-krát
2) znížená 2-krát
3) znížená 4-krát
4) sa nezmenil
A3. Priemerná kinetická energia translačného pohybu molekúl plynu vo valci je 4,14 · 10 -21 J. Aká je teplota plynu v tomto valci?
1) 200 °C
2) 200 tis
3) 300 °C
4) 300 tis
A4. Obrázok ukazuje cyklus uskutočnený s ideálnym plynom. Izobarické vykurovanie zodpovedá ploche
1) AB
2) DA
3) CD
4) pred Kr
A5. Keď objem nasýtenej pary klesá pri konštantnej teplote, jej tlak
1) zvyšuje
2) klesá
3) pre niektoré výpary sa zvyšuje a pre iné znižuje
4) sa nemení
B1. Na obrázku je znázornený graf závislosti tlaku plynu v uzavretej nádobe od jeho teploty.
Objem nádoby je 0,4 m3. Koľko mólov plynu je obsiahnutých v tejto nádobe? Svoju odpoveď zaokrúhlite na celé číslo.
AT 2. Vytvorte súlad medzi názvom fyzikálnej veličiny a vzorcom, podľa ktorého ju možno určiť.
názov
A) koncentrácia molekúl
B) počet molekúl
B) molekulová hmotnosť
1) m/V
2) ν N A
3) m/N A
4) m/m
5) N/V
C1. Piest s plochou 15 cm2 a hmotnosťou 6 kg sa môže pohybovať bez trenia vo vertikálnej valcovej nádobe, pričom je zabezpečená jej tesnosť. Nádoba s piestom naplneným plynom spočíva na podlahe stacionárneho výťahu pri atmosférickom tlaku 100 kPa. V tomto prípade je vzdialenosť od spodného okraja piestu po dno nádoby 20 cm. Keď sa výškovka začne pohybovať nahor so zrýchlením, piest sa posunie o 2 cm. S akým zrýchlením sa výškovka pohybuje, ak zmena v teplote plynu možno ignorovať?
Možnosť 5
A1. Charakteristický je najmenší poriadok v usporiadaní častíc
1) plyny
2) kvapaliny
3) kryštalické telesá
4) amorfné telesá
A2. Ako sa zmení tlak ideálneho monatomického plynu, ak sa priemerná kinetická energia tepelného pohybu molekúl a koncentrácia zníži 2-krát?
1) Zvýši sa 4-krát
2) Zníži sa 2-krát
3) Zníži sa 4-krát
4) Nezmení sa
A3. Pri akej teplote sa priemerná kinetická energia translačného pohybu molekúl plynu rovná 6,21 · 10 -21 J?
1) 27 tis
2) 45 tis
3) 300 tis
4) 573 tis
A4. Obrázok ukazuje cyklus uskutočnený s ideálnym plynom. Izobarické chladenie zodpovedá oblasti
1) AB
2) DA
3) CD
4) pred Kr
A5. Nádoba pod piestom obsahuje iba nasýtenú vodnú paru. Ako sa zmení tlak v nádobe, ak začnete stláčať paru, pričom teplota nádoby zostane konštantná?
1) Tlak sa bude neustále zvyšovať
2) Tlak bude neustále klesať
3) Tlak zostane konštantný
4) Tlak zostane konštantný a potom začne klesať
B1. Na obrázku. ukazuje graf izotermickej expanzie vodíka.
Hmotnosť vodíka je 40 g. Určte jeho teplotu. Molárna hmotnosť vodíka je 0,002 kg/mol. Svoju odpoveď zaokrúhlite na celé číslo.
AT 2. Vytvorte súlad medzi názvom fyzikálnej veličiny a vzorcom, podľa ktorého ju možno určiť.
názov
A) hustota hmoty
B) množstvo látky
B) molekulová hmotnosť
1) N/V
2) ν N A
3) m/N A
4) m/m
5) m/V
C1. Piest s plochou 10 cm2 a hmotnosťou 5 kg sa môže pohybovať bez trenia vo vertikálnej valcovej nádobe, pričom je zabezpečená jej tesnosť. Nádoba s piestom naplneným plynom spočíva na podlahe stacionárneho výťahu pri atmosférickom tlaku 100 kPa, pričom vzdialenosť od spodného okraja piestu po dno nádoby je 20 cm, aká bude táto vzdialenosť, keď výťah sa pohybuje hore so zrýchlením rovným 2 m/s 2? Ignorujte zmeny teploty plynu.
Odpovede na test na tému Molekulárna fyzika 10. ročník
1 možnosť
A1-3
A2-2
A3-1
A4-3
A5-1
V 1. 20 mol
AT 2. 123
C1. 5,56 kg
Možnosť 2
A1-1
A2-3
A3-1
A4-3
A5-1
V 1. 675 kPa
AT 2. 432
C1. 22,22 cm
Možnosť 3
A1-4
A2-4
A3-1
A4-1
A5-1
V 1. 1,2 MPa
AT 2. 213
C1. 9,3 cm2
Možnosť 4
A1-2
A2-3
A3-2
A4-1
A5-4
V 1. 16 mol
AT 2. 523
C1. 3,89 m/s 2
Možnosť 5
A1-1
A2-3
A3-3
A4-3
A5-3
V 1. 301 tis
AT 2. 543
C1. 18,75 cm