1. يحتوي الوعاء على الهيليوم عند ضغط 100 كيلو باسكال. تم زيادة تركيز الهيليوم مرتين، وانخفض متوسط الطاقة الحركية لجزيئاته بمقدار 4 مرات. تحديد ضغط الغاز في الحالة المستقرة.
2. ارتفعت درجة حرارة الهيليوم من 27 درجة مئوية إلى 177 درجة مئوية. فكم مرة زاد متوسط الطاقة الحركية لجزيئاته؟
3. يحتوي الوعاء على أرجون تبلغ درجة حرارته المطلقة 300 كلفن. وقد انخفض تركيز الأرجون بمقدار مرتين، بينما زاد ضغطه بمقدار 1.5 مرة. تحديد درجة الحرارة المطلقة للحالة المستقرة للغاز.
4. يوضح الشكل رسمًا بيانيًا للعملية 1-2، التي يشارك فيها الهيليوم. الحجم الذي يشغله الغاز في الحالة 1 هو 2 لتر. حدد حجم الهيليوم في الحالة 2 إذا لم تتغير كمية مادة الهيليوم في العملية 1-2.
5. يوضح الشكل رسمًا بيانيًا للعملية 1-2، التي يشارك فيها النيون. درجة الحرارة المطلقة للغاز في الحالة 1 هي 150 K. حدد درجة الحرارة المطلقة للنيون في الحالة 2 إذا لم تتغير كمية المادة الغازية في العملية 1-2.
6. يوضح الشكل رسمًا بيانيًا للعملية 1-2، التي يشارك فيها الهيليوم. درجة الحرارة المطلقة للغاز في الحالة 1 هي 600 K. حدد درجة الحرارة المطلقة للهيليوم في الحالة 2 إذا لم تتغير كمية المادة الغازية في العملية 1-2.
7. مع زيادة درجة الحرارة المطلقة بمقدار 600 كلفن، زادت سرعة الجذر المتوسط للحركة الحرارية لجزيئات الهيليوم بمقدار مرتين. ما هي درجة الحرارة النهائية للغاز؟
8. درجة حرارة الغاز في الوعاء 2 درجة مئوية. ما هي درجة حرارة الغاز على مقياس درجة الحرارة المطلقة؟
9. ينتقل الغاز الموجود في الأسطوانة من الحالة A إلى الحالة B، ولا تتغير كتلته. ترد في الجدول المعلمات التي تحدد حالة الغاز المثالي:
ما هو الرقم الذي يجب إدخاله في الخلية الفارغة بالجدول؟10. تم ضغط وعاء يحتوي على غاز مثالي أحادي الذرة، مما أدى إلى زيادة تركيز جزيئات الغاز 5 مرات. وفي الوقت نفسه، زاد متوسط طاقة الحركة الحرارية لجزيئات الغاز بمقدار مرتين. كم مرة ارتفع ضغط الغاز في الوعاء نتيجة لذلك؟
11. يتم تبريد 1 مول من الغاز المثالي بشكل متساوي بمقدار 200 K، وينخفض ضغطه بعامل قدره 2. ما هي درجة الحرارة المطلقة الابتدائية للغاز؟
12.. حجم 1 مول من الهيدروجين في وعاء عند درجة الحرارة T والضغط p يساوي V1. حجم 2 مول من الهيدروجين عند نفس الضغط ودرجة الحرارة 3T يساوي V2. ما هي النسبة V2/V1؟ (يعتبر الهيدروجين غازًا مثاليًا).
13. يحتوي الوعاء على كمية ثابتة من مادة الغاز المثالي. كم مرة تنخفض درجة حرارة الغاز إذا انتقل من الحالة 1 إلى الحالة 2 (انظر الشكل)؟
14. يحتوي الوعاء على غاز مثالي. تظهر عملية التغير المتساوي في حالة الغاز في الرسم البياني (انظر الشكل). تغيرت كتلة الغاز أثناء العملية. عند أي نقطة في الشكل تكون لكتلة الغاز أكبر قيمة؟
15. يوضح الشكل التغير في حالة الكتلة الثابتة للأرجون المخلخل. درجة حرارة الغاز في الحالة 2 هي 627 درجة مئوية. ما هي درجة الحرارة التي تتوافق مع الحالة 1؟
16. خلال التجربة، زاد ضغط الغاز المخلخل في الوعاء بمقدار مرتين، وزاد متوسط طاقة الحركة الحرارية لجزيئاته بمقدار 6 مرات. كم مرة انخفض تركيز جزيئات الغاز في الوعاء؟
الإجابات
1.الإجابة: 50. 2.الإجابة: 1,5. 3.الإجابة: 900. 4.الإجابة: 6. 5. الجواب: 750.
6. الجواب: 200. 7. الجواب: 800. 8. الجواب: 275. 9. الجواب: 4. 10. الجواب: 10.
11. الجواب: 400. 12. الجواب: 6. 13. الجواب: 6. 14. الجواب: 1. 15. الجواب: 300.
16. الجواب: 3.
إجابة المهام 5-7 و11 و12 و16-18 و21 و23 هي
تسلسل من رقمين. اكتب إجابتك في حقل الإجابة في النص
العمل ثم النقل حسب المثال أدناه بدون مسافات،
الفواصل والرموز الإضافية الأخرى في نموذج الإجابة رقم 1.
الإجابة على المهمة 13 هي كلمة. اكتب إجابتك في حقل الإجابة في
نص العمل، ثم قم بنقله حسب المثال أدناه إلى النموذج
الإجابات رقم 1.
إجابة المهام 19 و 22 عبارة عن رقمين. اكتب إجابتك في حقل الإجابة في نص العمل، ثم انقلها حسب المثال أدناه، دون فصل الأرقام بمسافة، إلى نموذج الإجابة رقم 1.
تتضمن إجابة المهام 27-31 وصفًا تفصيليًا للتقدم الكامل للمهمة. في نموذج الإجابة رقم 2، حدد رقم المهمة و
أكتب الحل الكامل لها.
عند إجراء العمليات الحسابية، يسمح باستخدام غير قابل للبرمجة
آلة حاسبة.
يتم ملء جميع نماذج امتحانات الدولة الموحدة بالحبر الأسود اللامع. يمكنك استخدام هلام أو شعري أو قلم حبر.
عند الانتهاء من المهام، يمكنك استخدام المسودة. دعامات
في المسودة لا تؤخذ بعين الاعتبار عند تقييم العمل.
يتم تلخيص النقاط التي تحصل عليها للمهام المكتملة.
حاول إكمال أكبر عدد ممكن من المهام واحصل على أعلى الدرجات
عدد النقاط.
نتمنى لك النجاح!
فيما يلي المعلومات المرجعية التي قد تحتاجها عند أداء العمل.
البادئات العشرية
| اسم | تعيين | عامل | اسم | تعيين | عامل |
| جيجا | ز | سنتي | مع | ||
| ميجا | م | ملي | م | ||
| كيلو | ل | مايكرو | عضو الكنيست | ||
| هيكتو | ز | نانو | ن | ||
| ديسي | د | بيكو | ن |
| الثوابت عدد تسارع السقوط الحر على الأرض ثابت الجاذبية ثابت الغاز العالمي R = 8.31 J/(mol K) ثابت بولتزمان سرعة الضوء الثابتة لأفوجادرو في معامل التناسب الفراغي في معامل قانون كولوم لشحنة الإلكترون (الشحنة الكهربائية الأولية) ثابت بلانك |
الجزء 1
تم وضع كتلة كتلتها 1 كجم على سطح خشن. تبدأ قوة أفقية في التأثير عليه، ويتم توجيهها على طول السطح اعتمادًا على الوقت، كما هو موضح في الرسم البياني على اليسار. يتم عرض اعتماد عمل هذه القوة على الوقت في الرسم البياني الموجود على اليمين. حدد عبارتين صحيحتين بناءً على تحليلك للرسوم البيانية المقدمة.
إجابة:يُضاء السطح المعدني بضوء طوله الموجي أقل من الطول الموجي α المطابق للحد الأحمر للتأثير الكهروضوئي لمادة معينة. مع زيادة شدة الضوء
1) لن يحدث التأثير الكهروضوئي عند أي شدة ضوئية
2) زيادة عدد الإلكترونات الضوئية
3) زيادة الطاقة القصوى للإلكترونات الضوئية
4) سيزداد الحد الأقصى للطاقة وعدد الإلكترونات الضوئية
5) سيحدث التأثير الكهروضوئي عند أي شدة ضوئية
اختر عبارتين صحيحتين.
لكل كمية، حدد طبيعة التغيير المقابلة لها: 1) سوف تزيد 2) سوف تنخفض 3) لن تتغير اكتب الأرقام المحددة لكل كمية فيزيائية في الجدول. قد تتكرر الأرقام الموجودة في الإجابة.ج1-1.
يوجد على أرضية المصعد الثابت وعاء عازل للحرارة، مفتوح من الأعلى. يوجد في وعاء تحت مكبس ثقيل الحركة غاز مثالي أحادي الذرة. المكبس في حالة توازن. يبدأ المصعد في النزول بتسارع منتظم. بناءً على قوانين الميكانيكا والفيزياء الجزيئية، اشرح أين سيتحرك المكبس بالنسبة إلى الوعاء بعد أن يبدأ المصعد في الحركة وكيف ستتغير درجة حرارة الغاز في الوعاء. إهمال الاحتكاك بين المكبس وجدران الوعاء وكذلك تسرب الغاز من الوعاء. S3-17. يوجد غاز مثالي أحادي الذرة في وعاء أسطواني أفقي مغلق بواسطة مكبس. ضغط الغاز الأولي 1 = 4 · 10 5 ص بنسلفانيا . المسافة من قاع الوعاء إلى المكبس هي ل . منطقة المقطع العرضي للمكبس ق = 25 سم 2. ونتيجة للتسخين البطيء، تلقى الغاز كمية من الحرارة س = 1.65 كيلوجول ، وقد تحرك المكبس مسافة س = 10 سم . عندما يتحرك المكبس، تعمل عليه قوة احتكاك ذات حجم من جانب جدران الوعاء ف = 3 · 10 3 tp ن . المسافة من قاع الوعاء إلى المكبس هي . يجد
. افترض أن السفينة في فراغ. S3-21. 1 مول غاز أحادي الذرة المثالي. درجة حرارة الغاز الأولية
27 درجة مئوية S3-22. S3-21.
ويوضح الشكل التغيير في الحالة نيون. درجة حرارة الغاز الأولية
0 درجة مئوية
. ما مقدار الحرارة المنقولة إلى الغاز في هذه العملية؟ 1
S3-23. 3
?
في دولة S3-24. 1
S3-23. 3
?
يوضِّح الشكل التغيُّرات في الضغط والحجم للغاز المثالي أحادي الذرة. مقدار الحرارة التي استقبلها الغاز أو أطلقها أثناء الانتقال من الحالةيوضح الرسم البياني (انظر الشكل) التغيرات في ضغط وحجم الغاز المثالي أحادي الذرة. مقدار الحرارة التي استقبلها الغاز أو أطلقها أثناء الانتقال من الحالة 1
S3-23. 3
?
S3-26.يخضع الغاز المثالي أحادي الذرة ذو الكتلة الثابتة للعملية الدورية الموضحة في الشكل. خلال الدورة، يتلقى الغاز كمية من الحرارة من المدفأة س ن = 8 كيلوجول . ما الشغل الذي يبذله الغاز في كل دورة؟
S3-27.مع وجود غاز مثالي أحادي الذرة له كتلة ثابتة، تحدث عملية دورية، كما هو موضح في الشكل. أثناء الدورة، يعمل الغاز أ
نهاية الخبر
= 5 كيلوجول
. ما مقدار الحرارة التي يتلقاها الغاز من المدفأة في كل دورة؟
S3-28.تم إجراء تجربتين باستخدام النيتروجين المخلخل الموجود في وعاء به مكبس. في التجربة الأولى، تم إعلام الغاز، عن طريق تأمين المكبس، بكمية الحرارة س 1 = 742 ج ونتيجة لذلك تغيرت درجة حرارته بمقدار معين ΔT . في التجربة الثانية، بعد أن أعطوا النيتروجين الفرصة للتوسع بشكل متساوي الضغط، أخبروه بكمية الحرارة س 2 = 1039 ج ونتيجة لذلك تغيرت درجة حرارته أيضًا ΔT . ما هو التغير في درجة الحرارة ΔT في التجارب؟ كتلة النيتروجين م = 1 كجم .
S3-29. ت 1 = 600 ك والضغط ص 1 = 4.10 5 ص يتمدد ويبرد في نفس الوقت بحيث يتناسب ضغطه أثناء التمدد عكسيا مع مربع الحجم. الحجم النهائي للغاز هو ضعف الحجم الأولي. ما مقدار الحرارة التي تخلى عنها الغاز أثناء التمدد إذا نجح؟ أ = 2493 ج ?
S3-30.مول واحد من الأرجون الموجود في أسطوانة عند درجة حرارة ت 1 = 600 ك والضغط ص 1 = 4.10 5 ص ص 2 = 10 5 ص . ما مقدار الحرارة التي تخلى عنها الغاز أثناء التمدد إذا نجح؟ أ = 2493 ج ?
S3-31.يتم تحويل مول واحد من الغاز المثالي أحادي الذرة من الحالة 1 S3-23. 2 بطريقة بحيث يزداد ضغط الغاز أثناء العملية بما يتناسب بشكل مباشر مع حجمه. ونتيجة لذلك، تنخفض كثافة الغاز بنسبة α = 2 مرات. يتلقى الغاز الحرارة أثناء العملية س = 20 كيلوجول . ما هي درجة حرارة الغاز في الدولة 1 ?
S3-32.مول واحد من الأرجون الموجود في أسطوانة عند درجة حرارة ت 1 = 600 ك والضغط ص 1 =4.10 5 ص يتمدد ويبرد في نفس الوقت بحيث يتناسب ضغطه أثناء التمدد عكسيا مع مربع الحجم. ضغط الغاز النهائي يوجد غاز مثالي أحادي الذرة في وعاء أسطواني أفقي مغلق بواسطة مكبس. ضغط الغاز الأولي 2 = 10 5 ص . ما الشغل الذي بذله الغاز أثناء التمدد إذا أعطى كمية الحرارة للثلاجة س = 1247 ج ?
S3-33.في وعاء ذو حجم الخامس = 0.02 م 3 مع جدران صلبة يوجد غاز أحادي الذرة عند الضغط الجوي. يوجد ثقب في غطاء الوعاء بمساحة ق ، موصول بالفلين. أقصى قوة احتكاك ساكنة . عندما يتحرك المكبس، تعمل عليه قوة احتكاك ذات حجم من جانب جدران الوعاء المقابس على حواف الحفرة تساوي 100 ن . ينطفئ القابس إذا كانت كمية الحرارة المنقولة إلى الغاز لا تقل عن 15 كيلوجول. أوجد قيمة s، بافتراض أن الغاز مثالي.
S3-34.يتم تنفيذ عملية دورية موضحة في الشكل على غاز مثالي أحادي الذرة. على الموقع 1-2
الغاز يعمل أ
12
= 1000 ج
. على أداباتيك 3-1
القوى الخارجية تضغط الغاز وتبذل شغلاً |أ
31
| = 370 ج
. لا تتغير كمية المادة الغازية أثناء العملية. أوجد كمية الحرارة |س
قاعة
|، يُطلق بواسطة الغاز في كل دورة إلى الثلاجة.
حل:
وبما أن العملية متساوية، فإن V = const.
معادلة Mendeleev-Clapeyron pV = vRT أو (vR)\V = p\T، إذا كانت v = const، فإن p/T تكون أيضًا const. وهذا يعني أن العلاقة / = / محققة، ومن هنا نعبر عن (وهو ما نحتاج إلى إيجاده)
= (*) / أو ((27 + 273)*3*) /1* (قمنا بتغيير مقياس مئوية إلى مقياس كلفن بإضافة 273)، ومن هنا قمنا بتقليل الدرجات وأصبح 300*3 = 900K
الجواب: 900
نسخة توضيحية لامتحان الدولة الموحدة 2016 - المهمة رقم 8
تم وضع أربعة قضبان معدنية ذات درجات حرارة مختلفة بالقرب من بعضها البعض، كما هو موضح في الشكل. تشير الأسهم إلى اتجاه انتقال الحرارة من كتلة إلى أخرى. اختر العبارة الصحيحة عن درجة حرارة (درجات) الأشرطة.
1) بار C لديه أدنى درجة حرارة.
2) درجة حرارة الكتلة C أعلى من درجة حرارة الكتلة B.
3) بار D لديه أدنى درجة حرارة.
4) درجة حرارة الكتلة (أ) أعلى من درجة حرارة الكتلة (ب).
حل:
من قانون الديناميكا الحرارية، نعلم أن الحرارة تنتقل من الأجسام الأكثر حرارة إلى الأجسام الأقل حرارة. من الشكل يمكن ملاحظة أن الكتلة C تتلقى الحرارة فقط، وبالتالي فهي أبرد الأجسام الأربعة.
إجابة: 1
النسخة المبكرة من امتحان الدولة الموحدة 2016 – المهمة رقم 8
وعاء معين يحتوي على النيتروجين والأكسجين.
لن يحدث التوازن الديناميكي الحراري لهذه الغازات إلا عندما تصبح هذه الغازات متطابقة
1) درجة الحرارة
2) الضغوط الجزئية
3) تركيزات الجسيمات
4) الكثافة
حل:
في التوازن الديناميكي الحراري، جميع أجزاء النظام لها نفس درجة الحرارة.
منطبيب بيطري: 1
امتحان الدولة الموحد في الفيزياء 06/06/2013. الموجة الرئيسية. الشرق الأقصى. الخيار 1
يحدث الانتشار في السائل بشكل أسرع مع زيادة درجة الحرارة لأنه مع زيادة درجة الحرارة
1) زيادة قوى التفاعل بين الجزيئات
2) تزداد سرعة الحركة الحرارية للجزيئات
3) تمدد السوائل
4) تقل قوى التفاعل بين الجزيئات
حل:
الانتشار هو عملية الاختراق المتبادل لجزيئات مادة واحدة بين جزيئات مادة أخرى، مما يؤدي إلى معادلة تلقائية لتركيزاتها في جميع أنحاء الحجم المشغول. يحدث ذلك بسبب الحركة الفوضوية المستمرة للجزيئات. وكما هو معروف فإن زيادة درجة الحرارة تؤدي إلى زيادة معدل الحركة الحرارية.
منطبيب بيطري: 2
إجابات المهام من 1 إلى 24 هي كلمة أو رقم أو سلسلة من الأرقام أو الأرقام. اكتب إجابتك في الحقل المناسب على اليمين. اكتب كل حرف بدون مسافات. ليست هناك حاجة لكتابة وحدات قياس الكميات الفيزيائية.
1
يوضح الشكل رسمًا بيانيًا لمسار الدراج S كدالة للزمن t. أوجد سرعة الدراج في الفترة الزمنية من 50 إلى 70 ثانية.
الإجابة: _____ م/ج
2
أوجد القوة التي بموجبها سيستطيل نابض صلابته 200 N/m بمقدار 5 cm.
الجواب: _____ ن.
3
في إطار مرجعي بالقصور الذاتي، يتحرك جسم كتلته 2 كجم في خط مستقيم في اتجاه واحد تحت تأثير قوة ثابتة تساوي 3 N. ما مقدار كمية الحركة التي سيزداد بها الجسم خلال 5 ثوان من الحركة؟
الإجابة: _____ كجم م/ث.
4
يمتلئ وعاء ارتفاعه 20 cm بالماء، ويكون مستواه تحت حافة الوعاء بمقدار 2 cm، ما قوة ضغط الماء على قاع الوعاء إذا كانت مساحة القاع 0.01 m2؟ لا تأخذ في الاعتبار الضغط الجوي.
الجواب: _____ ن.
5
تم وضع كتلة كتلتها 1 كجم على سطح خشن. تبدأ القوة الأفقية \overrightarrow F في التأثير عليها، ويتم توجيهها على طول السطح اعتمادًا على الوقت كما هو موضح في الرسم البياني على اليسار. يتم عرض اعتماد عمل هذه القوة على الوقت في الرسم البياني الموجود على اليمين. حدد عبارتين صحيحتين بناءً على تحليلك للرسوم البيانية المقدمة.
1. في أول 10 ثوانٍ، تحركت الكتلة بسرعة ثابتة.
2. خلال العشر ثواني الأولى، تحركت الكتلة مسافة 20 مترًا.
3. قوة الاحتكاك المنزلقة 2 نيوتن.
4. في الفترة الزمنية من 12 إلى 20 ثانية، تحركت الكتلة بتسارع ثابت.
5. في الفترة الزمنية من 12 إلى 20 ثانية، تحركت الكتلة بسرعة ثابتة.
6
ارتفع ارتفاع طيران القمر الاصطناعي فوق الأرض من 400 إلى 500 كيلومتر. وكيف تغيرت سرعة القمر الصناعي وطاقته الكامنة نتيجة لذلك؟
لكل كمية، حدد طبيعة التغيير المقابلة لها:
1. زاد
2. انخفض
3. لم يتغير
7
على طاولة أفقية ملساء، تقوم كتلة كتلتها M، متصلة بجدار رأسي بزنبرك صلابة k، بإجراء تذبذبات توافقية بسعة A (انظر الشكل). إنشاء تطابق بين الكميات الفيزيائية والصيغ التي يمكن من خلالها حسابها. لكل موضع في العمود الأول، حدد الموضع المقابل من العمود الثاني واكتب الأرقام المحددة في الجدول تحت الحروف المقابلة.
الكميات الفيزيائية
أ) فترة تذبذب الحمل
ب) سعة سرعة الحمل
1) 2\mathrm\pi\sqrt(\frac(\mathrm M)(\mathrm k))
2) \mathrm A\sqrt(\frac(\mathrm M)(\mathrm k))
3) 2\mathrm\pi\sqrt(\frac(\mathrm k)(\mathrm M))
4) \mathrm A\sqrt(\frac(\mathrm k)(\mathrm M))
8
يوضح الشكل التغير في حالة الكتلة الثابتة للأرجون المخلخل. درجة حرارة الغاز في الحالة 1 هي 27 درجة مئوية. ما هي درجة الحرارة التي تتوافق مع الحالة 2؟
الجواب: _____ ك.
9
في عملية معينة، يطلق الغاز كمية من الحرارة تساوي 10 كيلوجول إلى البيئة. وفي الوقت نفسه، زادت الطاقة الداخلية للغاز بمقدار 30 كيلوجول. تحديد الشغل الذي تبذله القوى الخارجية عن طريق ضغط الغاز.
الإجابة: _____ كيلوجول.
10
ما الشغل الذي يبذله الغاز المثالي أثناء الانتقال من الحالة 1 إلى الحالة 2؟
الإجابة: _____ كيلوجول.
11
يوضح الشكل اعتماد ضغط الغاز p على كثافته ρ في عملية دورية يؤديها 2 مول من الغاز المثالي في محرك حراري مثالي. تتكون الدورة من جزأين مستقيمين وربع دائرة. بناءً على تحليلك لهذه العملية الدورية، حدد عبارتين صحيحتين.
1. في العملية 1−2، تنخفض درجة حرارة الغاز.
2. في الحالة 3، تكون درجة حرارة الغاز هي الحد الأقصى.
3. في العملية 2−3، يقل حجم الغاز.
4. نسبة درجة الحرارة القصوى إلى أدنى درجة حرارة في الدورة هي 8.
5. يكون عمل الغاز في العملية 3−1 موجبًا.
12
يوجد غاز في وعاء أسطواني تحت مكبس ضخم. المكبس غير ثابت ويمكنه التحرك في الوعاء دون احتكاك (انظر الشكل). يتم ضخ نفس الكمية من الغاز إلى الوعاء عند درجة حرارة ثابتة. كيف سيتغير ضغط الغاز وتركيز جزيئاته نتيجة لذلك؟ لكل كمية، حدد طبيعة التغيير المقابلة لها:
1. سوف تزيد
2. سوف تنخفض
3. لن يتغير
اكتب الأرقام التي اخترتها لكل كمية فيزيائية. قد تتكرر الأرقام الموجودة في الإجابة.
13
دائرة كهربائية تتكون من أربعة موصلات أفقية مستقيمة (1–2، 2–3، 3–4، 4–1) ومصدر تيار مباشر يقع في مجال مغناطيسي موحد موجه عموديًا إلى الأسفل (انظر الشكل، المنظر العلوي). كيف يتم توجيه قوة الأمبير الناتجة عن هذا المجال بالنسبة إلى الشكل (إلى اليمين، اليسار، أعلى، أسفل، نحو المراقب، بعيدًا عن المراقب)، وتؤثر على الموصل 2-3؟ اكتب إجابتك بالكلمة (الكلمات).
إجابة: _____
14
ما القوة التي تتفاعل بها كرتان صغيرتان مشحونتان تقعان على مسافة 4 أمتار من بعضهما البعض في الفراغ؟ شحنة كل كرة هي 8 10 -8 C.
الإجابة: _____ μN.
15
يوضح الشكل رسمًا بيانيًا للتيار مقابل الزمن في دائرة كهربائية محاثتها 1 mH. تحديد وحدة EMF ذاتية الحث في الفاصل الزمني من 15 إلى 20 ثانية.
الإجابة: _____ ميكروفولت.
16
يوجد مصدر ضوء نقطي في وعاء به سائل وينحدر رأسيًا إلى الأسفل من سطح السائل. في هذه الحالة، تظهر بقعة على سطح السائل، تخرج من خلالها أشعة الضوء من المصدر إلى السائل إلى الهواء. يتم عرض عمق غمر المصدر (المسافة من سطح السائل إلى مصدر الضوء)، مقاسًا على فترات منتظمة، بالإضافة إلى نصف قطر النقطة المضيئة المقابلة في الجدول. كان الخطأ في قياس عمق الغمر ونصف قطر البقعة 1 سم. اختر عبارتين صحيحتين بناءً على البيانات الواردة في الجدول.
1. يكون تكوين البقعة المذكورة على السطح نتيجة لتشتت الضوء في السائل.
2. الزاوية الحدية للانعكاس الداخلي الكلي أقل من 45 درجة.
3. معامل انكسار السائل أقل من 1.5.
4. يكون تشكل بقعة على السطح نتيجة لظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي.
5. تتحرك حدود البقعة بتسارع.
17
تتكون الدائرة الكهربائية DC غير المتفرعة من مصدر تيار ومقاوم خارجي متصل بأطرافها. كيف سيتغير التيار في الدائرة والقوة الدافعة الكهربية للمصدر عندما تنخفض مقاومة المقاومة؟ لكل كمية، حدد طبيعة التغيير المقابلة لها:
1. سوف تزيد
2. سوف تنخفض
3. لن يتغير
18
يتحرك جسيم مشحون كتلته m، ويحمل شحنة موجبة q، بشكل عمودي على خطوط الحث لمجال مغناطيسي منتظم \overrightarrow B على طول دائرة نصف قطرها R. أهمل تأثير الجاذبية. إنشاء تطابق بين الكميات الفيزيائية والصيغ التي يمكن من خلالها حسابها. لكل موضع في العمود الأول، حدد الموضع المقابل من العمود الثاني واكتب الأرقام المحددة تحت الحروف المقابلة.
الكميات الفيزيائية
أ) معامل زخم الجسيمات
ب) فترة ثورة الجسيم في الدائرة
1)\فارك(مق)(RB)
2)\فارك م(QB)
3) \frac(2\mathrm\pi m)(qB)
4) QBR
19
ما عدد البروتونات وكم عدد النيوترونات الموجودة في نواة ()_(27)^(60)Co؟
20
يتم إعطاء رسم بياني لاعتماد عدد نوى الإربيوم غير المنحل ()_(68)^(172)Er في الوقت المحدد. ما هو عمر النصف لنظير الإربيوم هذا؟
إجابة: _____
21
كيف يتغير عدد النيوترونات في النواة وعدد الإلكترونات في الغلاف الإلكتروني للذرة المحايدة المقابلة مع انخفاض العدد الكتلي لنظائر نفس العنصر؟ لكل كمية، حدد طبيعة التغيير المقابلة لها:
1. يزيد
2. ينقص
3. لا يتغير
اكتب الأعداد المختارة لكل كمية فيزيائية في الجدول. قد تتكرر الأرقام الموجودة في الإجابة.
22
ما هو الجهد عبر المصباح الكهربائي (انظر الشكل) إذا كان الخطأ في قياس الجهد المباشر هو نصف قسمة الفولتميتر؟
الإجابة: (________ ± _______) ب.
23
من الضروري إجراء دراسة تجريبية لاعتماد تسارع كتلة تنزلق على مستوى مائل خشن على كتلتها (في جميع الأشكال أدناه، m هي كتلة الكتلة، α هي زاوية ميل المستوى إلى الأفق ، μ هو معامل الاحتكاك بين الكتلة والمستوى). ما هما الإعدادان اللذان يجب استخدامهما لإجراء مثل هذه الدراسة؟
24
خذ بعين الاعتبار الجدول الذي يحتوي على معلومات حول النجوم الساطعة.
اختر عبارتين تتوافقان مع خصائص النجوم.
1) تشير درجة حرارة سطح منكب الجوزاء ونصف قطره إلى أن هذا النجم هو عملاق أحمر فائق.
2) درجة الحرارة على سطح Procyon أقل مرتين من درجة الحرارة على سطح الشمس.
3) يقع النجمان كاستور وكابيلا على نفس المسافة من الأرض، وبالتالي ينتميان إلى نفس الكوكبة.
4) ينتمي نجم فيجا إلى النجوم البيضاء من الفئة الطيفية أ.
5) بما أن كتل نجمي فيجا وكابيلا متماثلة، فإنهما ينتميان إلى نفس الفئة الطيفية.
25
تتحرك الكتلة على طول مستوى أفقي في خط مستقيم بتسارع ثابت قدره 1 م/ث 2 تحت تأثير قوة F موجهة نحو الأسفل بزاوية 30 درجة مع الأفق (انظر الشكل). ما كتلة الكتلة إذا كان معامل احتكاك الكتلة على المستوى 0.2 وF = 2.7 N؟ قرب إجابتك إلى أعشار.
الجواب: _____ كجم.
26
على طول الموصلات المتوازية bc وad، الموجودة في مجال مغناطيسي مع تحريض B = 0.4 T، ينزلق قضيب موصل MN، وهو على اتصال بالموصلات (انظر الشكل). المسافة بين النواقل هي L = 20 cm. على اليسار، النواقل مغلقة بمقاومة قيمتها R = 2 أوم. مقاومة القضيب والموصلات لا تذكر. عندما يتحرك القضيب، يمر تيار I = 40 مللي أمبير عبر المقاومة R. ما السرعة التي يتحرك بها الموصل؟ افترض أن المتجه \overrightarrow B متعامد مع مستوى الرسم.
الإجابة: _____ م/ث.
27
حساسية عتبة شبكية العين البشرية للضوء المرئي هي 1.65·10 –18 واط، في حين تصل 5 فوتونات إلى شبكية العين كل ثانية. حدد الطول الموجي الذي يتوافق معه هذا.
الجواب: _____ نانومتر.
الجزء 2.
يجب أن يحتوي الحل الصحيح الكامل لكل مسألة من المسائل 28-32 على القوانين والصيغ التي يعد استخدامها ضروريا وكافيا لحل المشكلة، وكذلك التحويلات الرياضية والحسابات مع الإجابة العددية، وإذا لزم الأمر، رسم يشرح حل.
تشارك كمية ثابتة من الغاز المثالي أحادي الذرة في العملية، ويظهر الرسم البياني لها في الشكل بالإحداثيات p - n، حيث p هو ضغط الغاز، n هو تركيزه. حدد ما إذا كان الغاز يتلقى الحرارة أم يطلقها في العمليتين 1-2 و2-3. اشرح إجابتك بناءً على قوانين الفيزياء الجزيئية والديناميكا الحرارية.
إجابة: _____
عرض الإجابة
1. وفقًا للقانون الأول للديناميكا الحرارية، فإن كمية الحرارة التي يتلقاها الغاز تساوي مجموع التغير في طاقته الداخلية ΔU وعمل الغاز A: Q = ΔU + A. تركيز جزيئات الغاز n= \frac NV، حيث N هو عدد جزيئات الغاز، وV هو حجمه. بالنسبة للغاز المثالي أحادي الذرة، تكون الطاقة الداخلية U=\frac32vRT (حيث ν هو عدد مولات الغاز). وفقا لشروط المشكلة N = const.
2. بما أنه في القسم 1-2 لا يتغير تركيز الغاز، فإن حجمه ثابت (عملية متساوية)، مما يعني أن عمل الغاز A = 0. وفي هذه العملية، يزداد ضغط الغاز، وفقًا لقانون تشارلز، فإن الغاز كما ترتفع درجة الحرارة، أي. تزداد طاقته الداخلية: ΔU > 0. وهذا يعني Q > 0، ويتلقى الغاز الحرارة.
3. في القسم 2-3، ينخفض تركيز الغاز، مما يعني زيادة حجمه، ويكون عمل الغاز موجبًا: A > 0. يكون ضغط الغاز ثابتًا (عملية متساوية الضغط)، وفقًا لقانون جاي-لوساك، درجة حرارة الغاز يزيد أيضا. لذلك ΔU> 0. وفقا للقانون الأول للديناميكا الحرارية، Q > 0.
في هذه العملية، يتلقى الغاز الحرارة.
الإجابة: يتلقى الغاز كمية موجبة من الحرارة في العمليات 1-2 و2-3
كرة صغيرة كتلتها m = 0.3 كجم معلقة على خيط خفيف غير قابل للتمديد طوله l = 0.9 m، وانكسر تحت قوة شد T 0 = 6 N. تمت إزالة الكرة من موضع التوازن (كما هو موضح في الشكل الرقم بالخط المنقط) وأطلق سراحه. عندما تتجاوز الكرة وضع التوازن، ينقطع الخيط، وتصطدم الكرة على الفور بشكل غير مرن تمامًا بكتلة كتلتها M = 1.5 كجم ملقاة بلا حراك على سطح أفقي أملس للطاولة. ما هي سرعة الكتلة بعد الاصطدام؟ افترض أن الكتلة تتحرك للأمام بعد الاصطدام.
عرض الإجابة
1. مباشرة قبل أن ينقطع الخيط، في لحظة تجاوز موضع التوازن، تتحرك الكرة في دائرة نصف قطرها l بسرعة \overrightarrow\nu. في هذه اللحظة، يتم توجيه قوة الجاذبية m\overrightarrow g وقوة شد الخيط \overrightarrow(T_0) المؤثرة على الكرة عموديًا وتتسبب في تسارع الجاذبية للكرة (انظر الشكل). لنكتب قانون نيوتن الثاني في إسقاطات على محور أوي للإطار المرجعي بالقصور الذاتي أوكسي المرتبط بالأرض:
\frac(mv^2)l=T_0-mg، من حيث: v=\sqrt(\left(\frac(T_0)m-g\right)l)
2. عند اجتياز موضع التوازن، ينكسر الخيط، وتتحرك الكرة بسرعة أفقيًا، وتصطدم بشكل غير مرن تمامًا بكتلة الراحة. أثناء الاصطدام، يتم الحفاظ على زخم نظام "الكرة + الكتلة". في الإسقاطات على محور الثور نحصل على: mv = (M + m)، حيث u هو إسقاط سرعة الكتلة بالكرة بعد الاصطدام بهذا المحور.
u=\frac m(M+m)v=\frac m(M+m)\sqrt(\left(\frac(T_0)m-g\right)l)=\frac(0.3)(1.5+ 0.3)\sqrt (\left(\frac6(0.3)-10\يمين)\times0.9)=\frac16\times3=0.5 م/ث
الإجابة: ش = 0.5 م/ث
يتم توصيل سفينتين متطابقتين معزولتين حرارياً بواسطة أنبوب قصير بصنبور. حجم كل وعاء هو V = 1 م3. يحتوي الوعاء الأول على ν 1 = 1 مول من الهيليوم عند درجة حرارة T = 400 K؛ في الثانية – ν 2 = 3 مول من الأرجون عند درجة الحرارة T 2 . الصنبور مفتوح. بعد تحقيق حالة التوازن، يكون الضغط في الأوعية ع = 5.4 كيلو باسكال. تحديد درجة الحرارة الأولية للأرجون T 2.
عرض الإجابة
1. بما أن الغاز لا يبذل شغلًا في هذه العملية ويكون النظام معزولًا حراريًا، فإنه وفقًا للقانون الأول للديناميكا الحرارية، يتم الحفاظ على إجمالي الطاقة الداخلية للغازات:
\frac32v_1RT_1+\frac32v_2RT_2=\frac32(v_1+v_2)RT
حيث T هي درجة الحرارة في الوعاء المدمج في حالة التوازن بعد فتح الصنبور.
2. نتيجة لإعادة الشحن، يتم إنشاء نفس الفولتية على المكثفات، حيث يتوقف التيار في الدائرة ويصبح الجهد عبر المقاوم R صفراً. ولذلك، يمكن اعتبار المكثفات متصلة على التوازي. إذن فإن سعتها الإجمالية هي C 0 =C 1 +C 2
3. وفقا لقانون حفظ الشحنة، فإن الشحنة الإجمالية للمكثفات ستكون مساوية لـ C 1 U.
4. حسب قانون حفظ الطاقة فإن كمية الحرارة المنبعثة في الدائرة تساوي الفرق في قيم طاقة المكثفات في حالتيها الأولية والنهائية:
Q=\frac(C_1U^2)2-\frac((C_1U)^2)(2(C_1+C_2))
أين نحصل على:
Q=\frac(C_1C_2U^2)(2(C_1+C_2))=\frac(10^(-6)\times2\times10^(-6)\times300^2)(2(10^(-6) +2\times10^(-6))=0.03 ج.
الجواب: س = 30 مللي جول
يوجد قضيب رفيع AB بطول l = 10 cm موازيًا للمحور البصري الرئيسي لعدسة مجمعة رفيعة على مسافة h = 15 cm منه (انظر الشكل). يقع الطرف A من العصا على مسافة = 40 سم من العدسة. أنشئ صورة للقضيب في العدسة وحدد طوله L. البعد البؤري للعدسة هو F = 20 cm.