Unified State eksamen i fysik, 2003
demo version
Del A
A1. Figurerne viser grafer over accelerationsmodulets afhængighed af bevægelsestidspunktet. Hvilken af graferne svarer til ensartet retlinet bevægelse?
| 1) | 2) |
 |
|
| 3) |
 | 4) |
 |
Løsning. I ensartet lineær bevægelse er accelerationen nul.
Rigtigt svar: 2.
A2. Raketmotoren til den første indenlandske eksperimentelle raket, der brugte flydende brændstof, havde en trykkraft på 660 N. Rakettens affyringsvægt var 30 kg. Hvilken acceleration opnåede raketten under opsendelsen?
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Løsning. Der er to kræfter, der virker på raketten: tyngdekraften ( mg), nedadgående og trækkraft ( F), rettet opad. Ifølge Newtons anden lov:
Det rigtige svar: 1.
A3. Når afstanden mellem centrene af sfæriske legemer øges med 3 gange, vil tyngdekraftens tiltrækningskraft
Løsning. Tyngdekraftens tiltrækningskraft mellem to sfæriske legemer er lig med
.
Når afstanden mellem deres centre øges med 3 gange, falder tyngdekraftens tiltrækningskraft med 9 gange.
Rigtigt svar: 4.
A4. Figuren viser en tynd vægtløs stang, som kræfter og påføres i punkt 1 og 3. På hvilket tidspunkt skal rotationsaksen placeres, så stangen er i ligevægt?
| 1) | i punkt 2 |
| 2) | i punkt 6 |
| 3) | i punkt 4 |
| 4) | i punkt 5 |
Løsning. Betingelsen for ligevægt af stangen er ligheden, hvor og er afstandene fra rotationsaksen til kræfternes anvendelsespunkter. Da den anden kraft er 3 gange større end den første, skal punktet for dens påføring være placeret 3 gange tættere på rotationsaksen. Det betyder, at omdrejningsaksen er placeret enten ved punkt 2.5 eller ved punkt 4. Hvis omdrejningsaksen er ved punkt 2.5, så roterer kræfterne stangen i én retning og balancerer ikke hinanden. Når rotationsaksen er placeret ved punkt 4, roterer kræfterne stangen i forskellige retninger og balancerer hinanden.
Rigtigt svar: 3.
A5. En dreng kastede en fodbold, der vejede 0,4 kg til en højde af 3 m. Hvor meget ændrede boldens potentielle energi sig?
Løsning. Generelt under harmoniske svingninger ændres kroppens koordinater i henhold til loven, hvor EN- amplitude af svingninger, ω - cyklisk frekvens af oscillationer. Vibrationsamplituden er 0,9 m.
Rigtigt svar: 3.
A7. Det menneskelige øre kan opfatte lyde med frekvenser fra 20 til 20.000 Hz. Hvilket bølgelængdeområde svarer til hørbarheden af lydvibrationer? Tag lydens hastighed i luften til at være 340 m/s.
| 1) | fra 20 til 20000 m |
| 2) | fra 6800 til 6800000 m |
| 3) | fra 0,06 til 58,8 m |
| 4) | fra 0,017 til 17 m |
Løsning. Bølgelængden λ er relateret til oscillationsfrekvensen ν ved relationen , hvor v- bølgeudbredelseshastighed. Den mindste bølgelængde af hørbare lydvibrationer er
,
og den maksimale bølgelængde af hørbare lydvibrationer er
.
Rigtigt svar: 4.
A8. Diffusion sker hurtigere, da temperaturen af et stof stiger pga
Løsning. Når temperaturen stiger, sker diffusionen hurtigere på grund af en stigning i hastigheden af partikelbevægelse.
Det rigtige svar: 1.
A9. Med en konstant koncentration af ideelle gaspartikler steg den gennemsnitlige kinetiske energi af termisk bevægelse af dets molekyler med 3 gange. I dette tilfælde gastrykket
Løsning. Ifølge den grundlæggende ligning af molekylær kinetisk teori, trykket af en ideel gas s relateret til koncentration n og den gennemsnitlige kinetiske bevægelsesenergi for dets molekyler ved forholdet:
Med en konstant partikelkoncentration og en 3-fold stigning i deres gennemsnitlige kinetiske energi stiger trykket 3 gange.
Rigtigt svar: 2.
A10. Figuren viser en graf over gastrykkets afhængighed af temperaturen på væggene i en beholder. Hvilken proces med at ændre tilstanden af en gas er afbildet?
Løsning. Figuren viser en isokorisk proces, der gik i retning af faldende temperatur. Det betyder, at figuren viser isokorisk afkøling.
Rigtigt svar: 2.
A11. Ved afkøling af et fast legeme med en masse m kropstemperaturen faldt med Δ T. Hvilken af følgende formler skal bruges til at beregne mængden af varme afgivet af et legeme? Q? c- stoffets specifikke varmekapacitet.
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) |
Løsning. Mængden af varme, som kroppen afgiver, beregnes ved hjælp af formlen.
Det rigtige svar: 1.
A12. Intern energi af en ideel gas under afkøling
Løsning. Den indre energi af en ideel gas er lig med, hvor er gassens varmekapacitet ved konstant volumen, T- hans temperatur. Varmekapaciteten af en ideel gas afhænger ikke af temperaturen. Når temperaturen falder, falder den indre energi af en ideel gas.
Rigtigt svar: 2.
A13. Vandets kogepunkt afhænger af
Løsning. Kogning af en væske sker ved den temperatur, hvor det mættede damptryk bliver lig med det ydre tryk. Det betyder, at vands kogepunkt afhænger af atmosfærisk tryk.
Rigtigt svar: 3.
A14. Figuren viser en graf over smeltningen og krystallisationen af naphthalen. Hvilket punkt svarer til begyndelsen af stoffets størkning?
| 1) | punkt 2 |
| 2) | punkt 4 |
| 3) | punkt 5 |
| 4) | punkt 6 |
Løsning. Størkning er overgangen fra en flydende til en fast tilstand ved afkøling. Afkøling svarer til en del af grafen 4–7. Under størkningsprocessen forbliver stoffets temperatur konstant, det svarer til en del af grafen 5-6. Punkt 5 svarer til begyndelsen af stoffets størkning.
Rigtigt svar: 3.
A15. Hvordan vil kraften af Coulomb-vekselvirkningen af to stationære punktladninger ændre sig, hvis afstanden mellem dem øges med n enkelt gang?
Løsning. Kraften af Coulomb-vekselvirkningen af to stationære punktladninger er lig med
Hvor k- en konstant værdi, og - størrelsen af ladningerne, R- afstanden mellem dem. Hvis afstanden mellem dem øges med n gange, så vil kraften falde med en faktor.
Rigtigt svar: 4.
A16. Hvis tværsnitsarealet af en homogen cylindrisk leder og den elektriske spænding ved dens ender stiger med 2 gange, vil strømmen, der strømmer gennem den,
Løsning. Strømmen, der løber gennem lederen er lig med , hvor U- spænding i enderne, R- dens modstand, lig med , hvor ρ er resistiviteten af ledermaterialet, l- dens længde, S- Tværsnitsareal. Således er strømstyrken . Med en 2-dobbelt stigning i spændingen ved dens ender af lederen og dens tværsnitsareal øges strømmen, der strømmer gennem den, 4 gange.
Rigtigt svar: 3.
A17. Hvordan vil strømforbruget af en elektrisk lampe ændre sig, hvis spændingen over den reduceres med 3 gange uden at ændre dens elektriske modstand?
Løsning. Strømforbrug er lig med , hvor U- spænding, R-modstand. Med konstant modstand og et fald i spændingen med 3 gange reduceres strømforbruget med 9 gange.
Rigtigt svar: 2.
A18. Hvad skal der gøres for at ændre polerne af magnetfeltet i en spole med strøm?
Løsning. Når retningen af strømmen i spolen ændres, skifter polerne i det magnetiske felt, den genererer, plads.
Rigtigt svar: 2.
A19. Vil den elektriske kapacitet af en kondensator ændre sig, hvis ladningen på dens plader øges med n enkelt gang?
Løsning. Den elektriske kapacitet af en kondensator afhænger ikke af ladningen på dens plader.
Rigtigt svar: 3.
A20. Radiomodtagerens oscillerende kredsløb er indstillet til en radiostation, der sender med en bølge på 100 m. Hvordan skal kapacitansen på kondensatoren i oscillerende kredsløb ændres, så den er indstillet til en bølge på 25 m? Spolens induktans betragtes som uændret.
Løsning. Oscillatorkredsløbets resonansfrekvens er lig med
Hvor C- kondensatorens kapacitans, L- spoleinduktans. Kreds tunet til bølgelængde
,
Hvor c- lysets hastighed. For at indstille en radiomodtager til en fire gange kortere bølgelængde, skal du reducere kondensatorens kapacitans med 16 gange.
Rigtigt svar: 4.
A21. Kameralinsen er en konvergerende linse. Når du fotograferer et objekt, producerer det et billede på film
Løsning. Når du fotograferer genstande i en afstand, der er større end objektivets brændvidde, producerer filmen et virkelig omvendt billede.
Rigtigt svar: 3.
A22. To biler bevæger sig i samme retning med hastigheder i forhold til jordens overflade. Lyshastigheden fra den første bils forlygter i referencerammen, der er knyttet til den anden bil, er lig med
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) | c |
Løsning. Ifølge postulatet for den særlige relativitetsteori er lysets hastighed den samme i alle referencesystemer og afhænger ikke af lyskildens eller lysmodtagerens hastighed.
Rigtigt svar: 4.
A23. Figuren viser muligheder for en graf over afhængigheden af fotoelektronernes maksimale energi af energien af fotoner, der falder ind på fotokatoden. I hvilket tilfælde svarer grafen til lovene for den fotoelektriske effekt?
| 1) | 1 |
| 2) | 2 |
| 3) | 3 |
| 4) | 4 |
Løsning. En eksperimentel undersøgelse af den fotoelektriske effekt har vist, at der er frekvenser, hvor den fotoelektriske effekt ikke observeres. Kun for skema 3 er der sådanne frekvenser.
Rigtigt svar: 3.
A24. Hvilket af følgende udsagn beskriver korrekt atomers evne til at udsende og absorbere energi? Isolerede atomer kan
Løsning. Isolerede atomer kan kun udsende et bestemt diskret sæt energier og absorbere et diskret sæt energier, der er mindre end ioniseringsenergien, og enhver del af energien, der overstiger ioniseringsenergien.
Korrekt svar: ingen.
A25. Hvilken af graferne over antallet af udøde kerner ( N) fra tid korrekt afspejler loven om radioaktivt henfald?
Løsning. Ifølge loven om bevarelse af momentum vil bådens hastighed være lig med
Rigtigt svar: 3.
A27. En varmemotor med en virkningsgrad på 40 % modtager 100 J fra varmeren per cyklus Hvor meget varme giver maskinen til køleskabet per cyklus?
| 1) | 40 J |
| 2) | 60 J |
| 3) | 100 J |
| 4) | 160 J |
Løsning. Effektiviteten af en varmemotor er . Mængden af varme, der overføres til køleskabet pr. cyklus, er lig med .
Rigtigt svar: 2.
A28. Magneten fjernes fra ringen som vist på figuren. Hvilken magnetpol er tættest på ringen?
Løsning. Det magnetiske felt skabt af induktionsstrømmen inde i ringen er rettet fra højre mod venstre. Ringen kan betragtes som en magnet med nordpolen til venstre. Ifølge Lenz's regel skal denne magnet forhindre den bevægelige magnet i at bevæge sig væk og derfor tiltrække den. For en magnet i bevægelse er nordpolen således også til venstre.
Det rigtige svar: 1.
A29. En linse lavet af to tynde sfæriske glas med samme radius, mellem hvilke der er luft (luftlinse), blev sænket ned i vand (se figur). Hvordan virker denne linse?
Løsning. Da luftens brydningsindeks er mindre end vands, er en luftlinse divergerende.
Rigtigt svar: 2.
A30. Hvad er bindingsenergien af natriumisotopkernen? Massen af kernen er 22,9898 au. e.m. Afrund dit svar til hele tal.
| 1) | |
| 2) | |
| 3) | |
| 4) | 253 J |
Løsning. Natriumisotopkernen består af 11 protoner og 12 neutroner. Massedefekten er lig med
Den bindende energi er
Rigtigt svar: 2.
Del B
I 1. En bold fastgjort til en fjeder udfører harmoniske svingninger på et glat vandret plan med en amplitude på 10 cm Hvor meget vil bolden bevæge sig fra sin ligevægtsposition i løbet af den tid, hvor dens kinetiske energi er halveret? Udtryk dit svar i centimeter og afrund til nærmeste hele tal?
Løsning. I ligevægtspositionen har systemet kun kinetisk energi, og ved maksimal afvigelse - kun potentiel energi. Ifølge loven om energibevarelse vil den potentielle energi på det tidspunkt, hvor den kinetiske energi halveres, også være lig med halvdelen af maksimum:
.
Hvor får vi det fra:
.
AT 2. Hvor meget varme frigives, når 80 g helium afkøles isobarisk fra 200 °C til 100 °C? Udtryk dit svar i kilojoule (kJ) og afrund til nærmeste hele tal?
Løsning. Helium er en monoatomisk gas med en molær masse lig med M= 4 g/mol. 80 g helium indeholder 20 mol. Heliums specifikke varme ved konstant tryk er . Frigives, når den er afkølet
AT 3. Lukket modstandsleder R= 3 ohm er i et magnetfelt. Som et resultat af ændringen i dette felt steg den magnetiske flux, der trængte ind i kredsløbet med 
Før 
. Hvilken ladning passerede gennem lederens tværsnit? Udtryk dit svar i milliculombs (mC).
Løsning. Når den magnetiske flux ændres i en lukket leder, vil en emf lig med . Under påvirkning af denne EMF flyder en strøm i kredsløbet, og i løbet af tiden Δ t ladning vil passere gennem lederens tværsnit
AT 4. Under udførelse af den eksperimentelle opgave skulle eleven bestemme perioden for diffraktionsgitteret. Til dette formål rettede han en lysstråle mod et diffraktionsgitter gennem et rødt filter, som transmitterer lys med en bølgelængde på 0,76 mikron. Diffraktionsgitteret var placeret i en afstand af 1 m fra skærmen På skærmen viste afstanden mellem 1. ordens spektre sig at være lig med 15,2 cm Hvilken værdi af perioden for diffraktionsgitteret blev opnået af eleven ? Udtryk dit svar i mikrometer (µm). (I små vinkler.)
Løsning. Lad os betegne afstanden fra diffraktionsgitteret til skærmen R= 1 m. Afbøjningsvinkler er relateret til gitterkonstanten og lysets bølgelængde ved ligheden. Til den første ordre har vi:
Afstanden mellem de første ordens spektre på skærmen er lig med
.
AT 5. Bestem den energi, der frigives under følgende reaktion: . Udtryk dit svar i picojoule (pJ) og afrund til nærmeste hele tal.
Løsning. Ved hjælp af tabulerede data om resten af energien i kernerne af de elementer, der deltager i reaktionen, bestemmer vi den frigivne energi:
Del C
C1. En vogn med en masse på 0,8 kg bevæger sig ved inerti med en hastighed på 2,5 m/s. Et stykke plasticine, der vejer 0,2 kg, falder lodret ned på en vogn fra en højde på 50 cm og klæber til den. Beregn den energi, der blev omdannet til indre energi under denne påvirkning.
Løsning. I stødøjeblikket er hastigheden af plasticinen ens og rettet lodret nedad. Denne hastighed blev fuldstændig ophævet af jordreaktionskraften. Al den kinetiske energi af det faldne stykke plasticine blev omdannet til indre energi:
I det øjeblik, hvor et stykke plasticine klæbes til vognen, udlignede friktionskræfterne de vandrette komponenter af deres hastigheder. En del af vognens kinetiske energi blev omdannet til indre energi. Ved hjælp af loven om bevarelse af momentum bestemmer vi vognens hastighed med plasticine efter kollisionen:
Omdannet til indre energi
Som et resultat er den energi, der blev intern under denne påvirkning lig med
Svar: 1,5 J.
C2. Noget helium udvider sig, først adiabatisk og derefter isobarisk. Gassens sluttemperatur er lig med den oprindelige. Under adiabatisk ekspansion udførte gassen arbejde svarende til 4,5 kJ. Hvilket arbejde udfører gassen under hele processen?
Løsning. Lad os afbilde processerne på et diagram (se figur). 1–2 - adiabatisk ekspansion, 2–3 - isobarisk ekspansion. Ifølge betingelsen er temperaturerne i punkt 1 og 3 ens; arbejdet udført af gassen i proces 1–2 er lig med 
. Helium er en monoatomisk gas, derfor er dens varmekapacitet ved konstant volumen lig med , hvor ν er mængden af stof i gassen. Ved at bruge termodynamikkens første lov for proces 1-2 får vi:
Gass arbejde i proces 2-3 kan bestemmes af formlen. Ved at bruge Mendeleev-Clapeyron-ligningen og lighed opnår vi:
Det arbejde, som gassen udfører under hele processen, er lig med
Svar: 7,5 kJ.
C3. En lille ladet kugle med en masse på 50 g, med en ladning på 1 µC, bevæger sig fra en højde på 0,5 m langs et skråplan med en hældningsvinkel på 30°. Ved toppunktet af den rette vinkel dannet af højden og vandret er der en stationær ladning på 7,4 μC. Hvad er boldens hastighed ved bunden af det skrå plan, hvis dens begyndelseshastighed er nul? Ignorer friktion.
Løsning. Den lille kugle er i Jordens gravitationsfelt og i det elektrostatiske felt, der skabes af den anden ladning. Begge felter er potentielle, så loven om energibevarelse kan bruges til at bestemme boldens hastighed. I udgangspositionen er bolden i en højde og i afstand fra den anden ladning. I slutpositionen er bolden i nul højde og i afstand fra den anden ladning. Dermed:
Svar: 3,5 m/s.
C4. Når et metal bestråles med lys med en bølgelængde på 245 nm, observeres en fotoelektrisk effekt. Arbejdsfunktionen for en elektron fra et metal er 2,4 eV. Beregn mængden af spænding, der skal påføres metallet for at reducere den maksimale hastighed af udsendte fotoelektroner med 2 gange.
Løsning. Bølgelængden (λ) af indfaldende lys er relateret til dets frekvens (ν) med , hvor c- lysets hastighed. Ved at bruge Einsteins formel for den fotoelektriske effekt bestemmer vi fotoelektronernes kinetiske energi:
Arbejdet udført af det elektriske felt er . Arbejdet bør være sådan, at den maksimale hastighed af udsendte fotoelektroner reduceres med 2 gange:
Svar: 2V.
C5. En vakuumdiode, hvor anoden (positiv elektrode) og katoden (negativ elektrode) er parallelle plader, fungerer i en tilstand, hvor forholdet mellem strøm og spænding er opfyldt (hvor EN- en eller anden konstant værdi). Hvor mange gange vil kraften, der virker på anoden på grund af elektronernes påvirkning, stige, hvis spændingen på dioden fordobles? Starthastigheden af de udsendte elektroner antages at være nul.
Løsning. Når spændingen fordobles, øges strømmen med en faktor to. Antallet af elektroner, der rammer anoden pr. tidsenhed, vil stige med samme mængde. Samtidig vil det elektriske felts arbejde i dioden og som en konsekvens heraf den kinetiske energi af de påvirkende elektroner fordobles. Partiklernes hastighed vil stige med en faktor på flere gange, og de enkelte elektroners transmitterede momentum og trykkraft vil stige med samme mængde. Således vil kraften, der virker på anoden, stige med 
gange.
Test om emnet Molekylær Fysik for 10. klasses elever med svar. Testen består af 5 muligheder, hver med 8 opgaver.
1 mulighed
A1."Afstanden mellem tilstødende stofpartikler er lille (de rører næsten ved)." Dette udsagn svarer til modellen
1) kun faste stoffer
2) kun væsker
3) faste stoffer og væsker
4) gasser, væsker og faste stoffer
A2. Med en konstant koncentration af ideelle gaspartikler steg den gennemsnitlige kinetiske energi af termisk bevægelse af dets molekyler med 3 gange. I dette tilfælde gastrykket
1) reduceret med 3 gange
2) øget 3 gange
3) øget 9 gange
4) er ikke ændret
A3. Hvad er den gennemsnitlige kinetiske energi af den kaotiske translationelle bevægelse af ideelle gasmolekyler ved en temperatur på 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. Hvilken af graferne vist på figuren svarer til en proces, der udføres ved en konstant gastemperatur?
1) A
2) B
3) B
4) G
A5. Ved samme temperatur adskiller mættet damp i en lukket beholder sig fra umættet damp i samme beholder
1) tryk
2) molekylernes bevægelseshastighed
B1. Figuren viser en graf over ændringen i tryk af en ideel gas under dens ekspansion.
Hvilken mængde gasformigt stof (i mol) er indeholdt i denne beholder, hvis gastemperaturen er 300 K? Afrund dit svar til et helt tal.
AT 2. I en beholder med konstant volumen var der en blanding af to ideelle gasser, 2 mol af hver, ved stuetemperatur. Halvdelen af beholderens indhold blev frigivet, og derefter blev 2 mol af den første gas tilsat beholderen. Hvordan ændrede sig gassernes partialtryk og deres samlede tryk som et resultat, hvis temperaturen af gasserne i beholderen blev holdt konstant? For hver position i den første kolonne skal du vælge den ønskede position i den anden.
Fysiske mængder
B) gastryk i beholderen
Deres forandring
1) øget
2) faldt
3) er ikke ændret
C1. Et stempel med et areal på 10 cm 2 kan bevæge sig uden friktion i en lodret cylindrisk beholder, samtidig med at dens tæthed sikres. Et kar med et stempel fyldt med gas hviler på gulvet i en stationær elevator ved et atmosfærisk tryk på 100 kPa, mens afstanden fra stempelets underkant til bunden af fartøjet er 20 cm Når elevatoren bevæger sig op med en acceleration på 4 m/s 2, vil stemplet bevæge sig med 2,5 cm Hvad er stemplets masse, hvis ændringen i temperatur kan ignoreres?
Mulighed 2
A1."Afstanden mellem nabopartikler af stof er i gennemsnit mange gange større end størrelsen af selve partiklerne." Dette udsagn stemmer overens
1) kun modeller af strukturen af gasser
2) kun modeller af strukturen af væsker
3) modeller af strukturen af gasser og væsker
4) modeller af strukturen af gasser, væsker og faste stoffer
A2. Med en konstant koncentration af molekyler af en ideel gas ændredes den gennemsnitlige kinetiske energi af termisk bevægelse af dens molekyler 4 gange. Hvordan ændrede gastrykket sig?
1) 16 gange
2) 2 gange
3) 4 gange
4) Har ikke ændret sig
A3.
1) 27°C
2) 45°C
3) 300°C
4) 573°C
A4. Figuren viser grafer over fire processer med ændringer i tilstanden af en ideel gas. Isokorisk opvarmning er en proces
1) A
2) B
3) C
4) D
A5. Ved samme temperatur adskiller mættet vanddamp i en lukket beholder sig fra umættet damp
1) koncentration af molekyler
2) gennemsnitshastigheden af den kaotiske bevægelse af molekyler
3) gennemsnitlig energi af kaotisk bevægelse
4) fravær af fremmede gasser
B1. To beholdere fyldt med luft ved et tryk på 800 kPa og 600 kPa har volumener på henholdsvis 3 og 5 liter. Karrene er forbundet med et rør, hvis volumen kan forsømmes i forhold til karrenes volumener. Find det etablerede tryk i karrene. Temperaturen er konstant.
AT 2.
Navn
A) mængde af stof
B) molekylær masse
B) antal molekyler
1) m/V
2) ν N А
3) m/N A
4) m/m
5) N/V
C1. Et stempel med et areal på 10 cm2 og en masse på 5 kg kan bevæge sig uden friktion i en lodret cylindrisk beholder, samtidig med at dens tæthed sikres. Et kar med et stempel fyldt med gas hviler på gulvet i en stationær elevator ved et atmosfærisk tryk på 100 kPa, mens afstanden fra stempelets underkant til bunden af karret er 20 cm.Hvad bliver denne afstand, når elevatoren bevæger sig ned med en acceleration svarende til 3 m/s 2? Ignorer ændringer i gastemperaturen.
Mulighed 3
A1."Materiepartikler deltager i kontinuerlig termisk kaotisk bevægelse." Denne position af den molekylære kinetiske teori om stofstrukturen refererer til
1) gasser
2) væsker
3) gasser og væsker
4) gasser, væsker og faste stoffer
A2. Hvordan vil trykket af en ideel monoatomisk gas ændre sig, når den gennemsnitlige kinetiske energi af termisk bevægelse af dens molekyler stiger med 2 gange og koncentrationen af molekyler falder med 2 gange?
1) Vil stige 4 gange
2) Vil falde med 2 gange
3) Vil falde med 4 gange
4) Vil ikke ændre sig
A3. Hvad er den gennemsnitlige kinetiske energi af den kaotiske translationelle bevægelse af ideelle gasmolekyler ved en temperatur på 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. På VT Diagrammet viser grafer over ændringer i tilstanden af en ideel gas. En isobarisk proces svarer til en graflinje
1) A
2) B
3) B
4) G
A5. I en beholder, der kun indeholder damp og vand, flyttes stemplet, så trykket forbliver konstant. Temperaturen i dette tilfælde
1) ændres ikke
2) stiger
3) falder
4) kan enten falde eller stige
B1. To beholdere med rumfang på 40 eller 20 liter indeholder gas ved samme temperaturer, men forskellige tryk. Efter tilslutning af beholderne blev der etableret et tryk på 1 MPa i dem. Hvad var starttrykket i den større beholder, hvis starttrykket i den mindre beholder var 600 kPa? Temperaturen antages at være konstant.
AT 2. I en beholder med konstant volumen var der en blanding af to ideelle gasser, 2 mol af hver, ved stuetemperatur. Halvdelen af indholdet af beholderen blev frigivet, og derefter blev 2 mol af en anden gas tilsat til beholderen. Hvordan ændrede sig gassernes partialtryk og deres samlede tryk som et resultat, hvis temperaturen af gasserne i beholderen blev holdt konstant?
For hver position i den første kolonne skal du vælge den ønskede position i den anden.
Fysiske mængder
A) partialtryk af den første gas
B) partialtryk af den anden gas
B) gastryk i beholderen
Deres forandring
1) øget
2) faldt
3) er ikke ændret
C1. Et stempel, der vejer 5 kg, kan bevæge sig uden friktion i en lodret cylindrisk beholder, hvilket sikrer dens tæthed. Et kar med et stempel fyldt med gas hviler på gulvet i en stationær elevator ved et atmosfærisk tryk på 100 kPa, mens afstanden fra stempelets underkant til bunden af fartøjet er 20 cm Når elevatoren bevæger sig ned med en acceleration lig med 2 m/s 2, vil stemplet bevæge sig med 1,5 cm Hvad er arealet af stemplet, hvis ændringen i gastemperaturen ikke tages i betragtning?
Mulighed 4
A1. I væsker oscillerer partikler nær en ligevægtsposition og kolliderer med nabopartikler. Fra tid til anden springer partiklen til en anden ligevægtsposition. Hvilken egenskab ved væsker kan forklares med denne art af partikelbevægelse?
1) Lav kompressibilitet
2) Fluiditet
3) Tryk på bunden af beholderen
4) Ændring i volumen ved opvarmning
A2. Som et resultat af afkøling af en monoatomisk ideel gas faldt dens tryk med 4 gange, men koncentrationen af gasmolekyler ændrede sig ikke. I dette tilfælde den gennemsnitlige kinetiske energi af termisk bevægelse af gasmolekyler
1) faldet med 16 gange
2) reduceret med 2 gange
3) reduceret med 4 gange
4) er ikke ændret
A3. Den gennemsnitlige kinetiske energi af translationel bevægelse af gasmolekyler i en cylinder er 4,14 · 10 -21 J. Hvad er temperaturen på gassen i denne cylinder?
1) 200°C
2) 200 K
3) 300°C
4) 300 K
A4. Figuren viser en cyklus udført med en ideel gas. Isobarisk opvarmning svarer til arealet
1) AB
2) DA
3) CD
4) f.Kr
A5. Når mængden af mættet damp falder ved en konstant temperatur, dens tryk
1) stiger
2) falder
3) for nogle dampe stiger det, og for andre falder det
4) ændres ikke
B1. Figuren viser en graf over gastrykkets afhængighed i en forseglet beholder af dens temperatur.
Karrets volumen er 0,4 m3. Hvor mange mol gas er der indeholdt i denne beholder? Afrund dit svar til et helt tal.
AT 2. Etabler en overensstemmelse mellem navnet på en fysisk størrelse og formlen, hvormed den kan bestemmes.
Navn
A) koncentration af molekyler
B) antal molekyler
B) molekylær masse
1) m/V
2) ν N А
3) m/N A
4) m/m
5) N/V
C1. Et stempel med et areal på 15 cm2 og en masse på 6 kg kan bevæge sig uden friktion i en lodret cylindrisk beholder, samtidig med at dens tæthed sikres. En beholder med et stempel fyldt med gas hviler på gulvet i en stationær elevator ved et atmosfærisk tryk på 100 kPa. I dette tilfælde er afstanden fra den nederste kant af stemplet til bunden af fartøjet 20 cm. Når elevatoren begynder at bevæge sig opad med acceleration, bevæger stemplet sig med 2 cm. Med hvilken acceleration bevæger elevatoren sig, hvis ændringen i gastemperatur kan ignoreres?
Mulighed 5
A1. Den mindste orden i arrangementet af partikler er karakteristisk for
1) gasser
2) væsker
3) krystallinske legemer
4) amorfe legemer
A2. Hvordan vil trykket af en ideel monoatomisk gas ændre sig, hvis den gennemsnitlige kinetiske energi af termisk bevægelse af molekyler og koncentrationen reduceres med 2 gange?
1) Vil stige 4 gange
2) Vil falde med 2 gange
3) Vil falde med 4 gange
4) Vil ikke ændre sig
A3. Ved hvilken temperatur er den gennemsnitlige kinetiske energi af translationel bevægelse af gasmolekyler lig med 6,21 · 10 -21 J?
1) 27 K
2) 45 K
3) 300 K
4) 573 K
A4. Figuren viser en cyklus udført med en ideel gas. Isobarisk køling svarer til arealet
1) AB
2) DA
3) CD
4) f.Kr
A5. Beholderen under stemplet indeholder kun mættet vanddamp. Hvordan vil trykket i beholderen ændre sig, hvis man begynder at komprimere dampen, så beholderens temperatur holdes konstant?
1) Trykket vil konstant stige
2) Trykket vil konstant falde
3) Trykket forbliver konstant
4) Trykket forbliver konstant og begynder derefter at falde
B1. På billedet. viser en graf over den isotermiske udvidelse af brint.
Massen af brint er 40 g. Bestem dens temperatur. Den molære masse af brint er 0,002 kg/mol. Afrund dit svar til et helt tal.
AT 2. Etabler en overensstemmelse mellem navnet på en fysisk størrelse og formlen, hvormed den kan bestemmes.
Navn
A) densitet af stof
B) mængde af stof
B) molekylær masse
1) N/V
2) ν N А
3) m/N A
4) m/m
5) m/V
C1. Et stempel med et areal på 10 cm2 og en masse på 5 kg kan bevæge sig uden friktion i en lodret cylindrisk beholder, samtidig med at dens tæthed sikres. Et kar med et stempel fyldt med gas hviler på gulvet i en stationær elevator ved et atmosfærisk tryk på 100 kPa, mens afstanden fra stempelets underkant til bunden af karret er 20 cm.Hvad bliver denne afstand, når elevatoren bevæger sig op med en acceleration svarende til 2 m/s 2? Ignorer ændringer i gastemperaturen.
Svar på en prøve om emnet Molekylær fysik, 10. klasse
1 mulighed
A1-3
A2-2
A3-1
A4-3
A5-1
I 1. 20 mol
AT 2. 123
C1. 5,56 kg
Mulighed 2
A1-1
A2-3
A3-1
A4-3
A5-1
I 1. 675 kPa
AT 2. 432
C1. 22,22 cm
Mulighed 3
A1-4
A2-4
A3-1
A4-1
A5-1
I 1. 1,2 MPa
AT 2. 213
C1. 9,3 cm 2
Mulighed 4
A1-2
A2-3
A3-2
A4-1
A5-4
I 1. 16 mol
AT 2. 523
C1. 3,89 m/s 2
Mulighed 5
A1-1
A2-3
A3-3
A4-3
A5-3
I 1. 301 K
AT 2. 543
C1. 18,75 cm
Ideel gas MKT type A Side 9 fra 9
MCT IDEAL GAS
GRUNDLÆGGENDE MKT-LIGNING , ABSOLUT TEMPERATUR
Ved en konstant partikelkoncentration blev den ideelle gass absolutte temperatur øget med en faktor 4. Gastrykket i dette tilfælde
øget 4 gange
øget 2 gange
faldet 4 gange
har ikke ændret sig
Ved en konstant absolut temperatur blev koncentrationen af ideelle gasmolekyler øget 4 gange. I dette tilfælde gastrykket
øget 4 gange
øget 2 gange
faldet 4 gange
har ikke ændret sig
Beholderen indeholder en blanding af gasser - oxygen og nitrogen - med en lige stor koncentration af molekyler. Sammenlign trykket produceret af oxygen ( R Til) og nitrogen ( R EN) på karrets vægge.
1) forhold R Til Og R EN vil være forskellig ved forskellige temperaturer af gasblandingen
2) R Til = R EN
3) R Til > R EN
4) R Til R EN
Med en konstant koncentration af ideelle gaspartikler faldt den gennemsnitlige kinetiske energi af termisk bevægelse af dets molekyler med 4 gange. I dette tilfælde gastrykket
faldet 16 gange
faldet 2 gange
faldet 4 gange
har ikke ændret sig
Som et resultat af afkøling af en monoatomisk ideel gas faldt dens tryk med 4 gange, men koncentrationen af gasmolekyler ændrede sig ikke. I dette tilfælde den gennemsnitlige kinetiske energi af termisk bevægelse af gasmolekyler
faldet 16 gange
faldet 2 gange
faldet 4 gange
har ikke ændret sig
Ved konstant tryk steg koncentrationen af gasmolekyler 5 gange, men dens masse ændrede sig ikke. Gennemsnitlig kinetisk energi af translationel bevægelse af gasmolekyler
Den absolutte kropstemperatur er 300 K. På Celsius-skalaen er den lig med
1) – 27°С 2) 27°C 3) 300°С 4) 573°С
Temperaturen af det faste stof faldt med 17°C. På den absolutte temperaturskala var denne ændring
1) 290 K 2) 256 K 3) 17 K 4) 0 K
Måling af tryk s, temperatur T og koncentration af molekyler n gas, for hvilken idealitetsbetingelser er opfyldt, kan vi bestemme
gravitationskonstant G
Boltzmann konstantk
Plancks konstant h
Rydberg konstant R
Ifølge beregninger skal væskens temperatur være 143 K. I mellemtiden viser termometeret i karret en temperatur på –130 °C. Det betyder at
Termometeret er ikke designet til lave temperaturer og skal udskiftes
termometer viser højere temperatur
termometer viser lavere temperatur
termometer viser estimeret temperatur
Ved en temperatur på 0 °C smelter isen på skøjtebanen. Vandpytter dannes på isen, og luften over den er mættet med vanddamp. I hvilket medium (is, vandpytter eller vanddamp) er vandmolekylernes gennemsnitlige bevægelsesenergi højest?
1) i is 2) i vandpytter 3) i vanddamp 4) det samme overalt
Når en ideel gas opvarmes, fordobles dens absolutte temperatur. Hvordan ændrede den gennemsnitlige kinetiske energi af termiske bevægelser af gasmolekyler sig?
steget 16 gange
øget 4 gange
øget 2 gange
har ikke ændret sig
Metalgasflasker kan ikke opbevares over en bestemt temperatur, pga ellers kan de eksplodere. Dette skyldes, at
En gass indre energi afhænger af temperaturen
gastrykket afhænger af temperaturen
gasvolumen afhænger af temperaturen
molekyler nedbrydes til atomer og energi frigives i processen
Når temperaturen af gassen i den forseglede beholder falder, falder gastrykket. Dette fald i tryk skyldes, at
energien af termisk bevægelse af gasmolekyler falder
energien af interaktion mellem gasmolekyler med hinanden falder
tilfældigheden af bevægelsen af gasmolekyler falder
størrelsen af gasmolekyler falder, når den afkøles
I en lukket beholder faldt den absolutte temperatur af en ideel gas med 3 gange. I dette tilfælde gastrykket på beholderens vægge
Koncentrationen af molekyler i en monoatomisk idealgas blev reduceret med 5 gange. Samtidig blev den gennemsnitlige energi af den kaotiske bevægelse af gasmolekyler øget med 2 gange. Som et resultat, gastrykket i beholderen
faldet 5 gange
øget 2 gange
faldet med 5/2 gange
faldet med 5/4 gange
Som et resultat af opvarmning af gassen steg den gennemsnitlige kinetiske energi af dens molekylers termiske bevægelse 4 gange. Hvordan ændrede gassens absolutte temperatur sig?
øget 4 gange
øget 2 gange
faldet 4 gange
har ikke ændret sig
CLIPERON-MENDELEEV LIGNING, GASLOV
Tanken indeholder 20 kg nitrogen ved en temperatur på 300 K og et tryk på 10 5 Pa. Hvad er tankens rumfang?
1) 17,8 m 3 2) 1,8·10 -2 m 3 3) 35,6 m 3 4) 3,6·10 -2 m 3
En cylinder med et volumen på 1,66 m 3 indeholder 2 kg nitrogen ved et tryk på 10 5 Pa. Hvad er temperaturen på denne gas?
1) 280°С 2) 140°С 3) 7°C 4) – 3°С
Ved en temperatur på 10 0 C og et tryk på 10 5 Pa er gasdensiteten 2,5 kg/m 3. Hvad er gassens molære masse?
59 g/mol 2) 69 g/mol 3) 598 kg/mol 4) 5,8 10 -3 kg/mol
En beholder med konstant volumen indeholder en ideel gas i en mængde på 2 mol. Hvordan skal den absolutte temperatur på en beholder med en gas ændres, når der tilsættes endnu et mol gas til beholderen, så trykket af gassen på beholderens vægge stiger med 3 gange?
reducere med 3 gange
reducere med 2 gange
øges 2 gange
øges 3 gange
En beholder med konstant volumen indeholder en ideel gas i en mængde på 2 mol. Hvordan skal den absolutte temperatur på en beholder med gas ændres, når der frigives 1 mol gas fra beholderen, så trykket af gassen på beholderens vægge stiger 2 gange?
øges 2 gange
øges 4 gange
reducere med 2 gange
reducere med 4 gange
En beholder med konstant volumen indeholder en ideel gas i en mængde på 1 mol. Hvordan skal den absolutte temperatur på en beholder med gas ændres, så når yderligere 1 mol gas tilsættes beholderen, falder gastrykket på beholderens vægge 2 gange?
øges 2 gange
reducere med 2 gange
Afsluttende prøve i fysik
11. klasse
1. Koordinatens afhængighed af tid for et bestemt legeme er beskrevet af ligningen x =8t -t 2. På hvilket tidspunkt er kroppens hastighed lig med nul?
1) 8 s2) 4 s3) 3 s4) 0 s
2. Med en konstant koncentration af ideelle gaspartikler faldt den gennemsnitlige kinetiske energi af termisk bevægelse af dets molekyler med 4 gange. I dette tilfælde gastrykket
1) faldet med 16 gange
2) reduceret med 2 gange
3) reduceret med 4 gange
4) er ikke ændret
3. Med en konstant masse af en ideel gas faldt dens tryk med 2 gange, og dens temperatur steg med 2 gange. Hvordan ændrede gasvolumenet sig?
1) øget med 2 gange
2) reduceret med 2 gange
3) øget 4 gange
4) er ikke ændret
4. Ved konstant temperatur steg volumenet af en given masse idealgas 9 gange. Presset i dette tilfælde
1) øget 3 gange
2) øget 9 gange
3) reduceret med 3 gange
4) faldet med 9 gange
5. Gassen i beholderen blev komprimeret og udførte 30 J arbejde. Gassens indre energi steg med 25 J. Derfor er gassen
1) modtaget udefra en varmemængde svarende til 5 J
2) gav miljøet en varmemængde svarende til 5 J
3) modtaget udefra en varmemængde svarende til 55 J
4) gav miljøet en varmemængde svarende til 55 J
6. Afstanden mellem topunkts elektriske ladninger blev øget med 3 gange, og en af ladningerne blev reduceret med 3 gange. Styrken af den elektriske interaktion mellem dem
1) er ikke ændret
2) reduceret med 3 gange
3) øget 3 gange
4) faldet med 27 gange
7. Strømudsving i et vekselstrømkredsløb er beskrevet ved ligningen I = 4.koster 400πt. Hvad er perioden for nuværende oscillation?
1) 4 c
2) 200 c
3) 0,002 c
4) 0, 005 c
8. En metalplade er belyst med lys med en energi på 6,2 eV. Arbejdsfunktionen for metalpladen er 2,5 eV. Hvad er den maksimale kinetiske energi af de producerede fotoelektroner?
1) 3,7 eV
2) 2,5 eV
3) 6,2 eV
4) 8,7 eV
9. Hvad er fotonenergien svarende til lysets bølgelængde 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. Elektronen og protonen bevæger sig med samme hastighed. Hvilken af disse partikler har den længere de Broglie-bølgelængde?
1) ved elektronen
2) ved protonen
3) bølgelængderne af disse partikler er de samme
4) partikler kan ikke karakteriseres ved bølgelængde
I 1.Et legeme kastes i en vinkel på 60 0 til vandret med en hastighed på 100 m/s. Til hvilken maksimal højde vil kroppen stige? Skriv dit svar i meter, nøjagtigt til tiendedele.
C1. En ideel gas udvidede sig først ved en konstant temperatur, derefter blev den afkølet ved et konstant tryk og derefter opvarmet til et konstant volumen, hvilket returnerede gassen til sin oprindelige tilstand. Tegn grafer over disse processer på p-V-akserne. Massen af gassen ændrede sig ikke.
Løsninger
Dette er ligningen for ensartet accelereret bevægelse x =x 0 +v 0x t +a x t 2 /2. Ligningen for hastighed med ensartet accelereret bevægelse er: v x = v 0x +a x t. Fra ligningen givet til os: v 0x = 8 m/s, a x = -2 m/s 2. Vi leverer: 0=8-2t. Hvor kommer t=4s fra?
En af typerne af den grundlæggende ligning for MCT-gasser p = 2/3. nE k. Ud fra denne ligning ser vi, at hvis koncentrationen n ikke ændres, og molekylernes gennemsnitlige kinetiske energi falder 4 gange, så vil trykket falde 4 gange.
Ifølge Mendeleev-Clapeyron-ligningen pV =(m/M). RT, hvis trykket faldt med 2 gange, og temperaturen steg med 2 gange, steg volumenet med 4 gange.
Fordi gassens temperatur og masse ændres ikke, dette er en isotermisk proces. For det er Boyle-Marriott-loven pV = const opfyldt. Fra denne lov ser vi, at hvis volumenet steg 9 gange, så faldt trykket 9 gange.
Termodynamikkens første lov: ΔU =A +Q. Ifølge betingelsen er A = 30 J, ΔU = 25 J. Så er Q = -5J, dvs. kroppen afgav 5 J varme til miljøet.
Coulombs lov: F e =k |q 1 | . |q 2 | /r2. Fra denne lov ser vi, at hvis en af ladningerne reduceres med 3 gange, og afstanden mellem ladningerne øges med 3 gange, så vil den elektriske kraft falde med 27 gange.
Generelt billede af den harmoniske afhængighed af strømudsving: I =I m cos (ωt +φ). Fra sammenligningen ser vi, at den cykliske frekvens er ω=400π. Fordi ω=2πν, så er oscillationsfrekvensen ν=200Hz. Fordi periode T=1/ν, derefter T=0,005s.
Einsteins ligning for den fotoelektriske effekt: h ν = A ud + E k. Ifølge betingelsen er h ν = 6,2 eV, A ud = 2,5 eV. Derefter er Ek = 3,7 eV.
Fotonenergi E = h ν, ν = с/λ. Erstatning får vi E = 3,3. 10 -20 J.
De Broglie formel: p =h /λ. Fordi p =mv, så er mv = h/λ og λ=h/mv. Fordi Elektronens masse er mindre, og dens bølgelængde er længere.
I 1. Lad os tage kastepunktet som referencelegemet og rette Y-koordinataksen lodret opad. Så er den maksimale højde lig med projektionen af forskydningsvektoren på Y-aksen. Lad os bruge formlen s y =(v y 2 -v 0y 2)/(2g y). I toppunktet er hastigheden rettet vandret, så v y =0. v 0y = v 0 sinα, g y = -g. Derefter s y =(v 0 2 sin 2 α )/(2g ). Udskiftning får vi 369,8 m .