тесты физика. Физика тесты. Сборник тестов по курсу общей физики иваново 2006 удк 53 Кудин Л. С. Сборник тестов по курсу общей физики

• Название: Сборник тестов по курсу общей физики иваново 2006 удк 53 Кудин Л. С. Сборник тестов по курсу общей физики
• Анкор: тесты физика
• Дата: 26.01.2021
• Размер: 1.31 Mb.
• Имя файла: Физика тесты.docx
• Тип: Сборник тестов; #171373
• страница: 5 из 21

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

A - работа, константа P - давление

a - константа Q - количество теплоты

c_p, c_v- ^{удельная теплоемкость}

при постоянном давле-

нии и объеме

С_P, С_V- молярная теплоемкость

при постоянном давле- нии и объеме

R - универсальная газовая по-

стоянная
S - энтропия, площадь

D - коэффициент диффузии Т - термодинамическая темпе-

ратура

d - эффективный диаметр t - время

F - сила U - внутренняя энергия

H - энтальпия u - скорость направленного
h - высота V - объем


движения

g- ускорение свободного

падения

v_вер - ^{наиболее вероятная скорость}

^{i - число степеней свободы} <v>-

^vср. ар

^{K- импульс} <v²>-

^vср. кв

средняя арифметическая скорость

средняя квадратичная ско- рость

k - постоянная Больцмана x, y, z - координата, смещение

_{ -} коэффициент теплопро- _{ -} отношение темплоемкостей водности С_p/С_V

М - молярная масса _{ -} коэффициент внутреннего трения вязкость

m- масса _{ -} средняя длина свободного пробега

N - число частиц _{ -} плотность

N_А- постоянная Авогадро _{ -} эффективное сечение

n - концентрация, константа

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

1. 
   Какие графики, изображенные на рисунках представляют изобарный процесс?
   

^Р Р ^V

V T T
а) 1, 5, 8; б) 3, 6, 8; в) 2, 5, 7; г) 3, 6, 7; д) 2, 6, 9.

2. 
   Какие процессы изображены на графиках? Как изменяется объем газа в процессе I (рис. 1) и давление газа в процессе II (рис. 2)?
   

P _V

T

Рис. 1.

T

Рис. 2.

а) изобарический, V - увеличивается, P - уменьшается; б) изотермический, V – увеличивается, P - уменьшается; в) изохорический, V–уменьшается, P – увеличивается; д) изотермический, V – увеличивается, P –увеличивается.

3. 
   Как изменяется с ростом температуры давление в газовом процессе, для которого  T^–1?
   

а) увеличивается; б) уменьшается; в) не изменяется.

4. 
   В газовом процессе, для которого T ²V = Const, P Tⁿ. Найти значение n.
   

Масса газа постоянна.

а) ½; б) 2; в) 3; г) – ½; д) – 2.

5. 
   Чему равно общее число степеней свободы для молекулы идеального двухатомного газа?
   

а) 2; б) 3; в) 4; г) 5; д) 6.

6. 
   Сколько степеней свободы колебательного движения имеет молекула
   

NH₃?

а) 3; б) 5; в) 6; г) 7; д) 9.

7. 
   Объем некоторой массы идеального газа изобарически уменьшился в 2 раза. Как изменилась средняя энергия поступательного движения одной молекулы газа?
   

а) увеличилась в 4 раза; б) уменьшилась в 4 раза;в) не изменилась; г) уменьшилась в 2 раза;д) увеличилась в 2 раза.

8. 
   На рис. 1 в координатах P и V изображен процесс, проведенный с иде- альным газом (m = сonst). Укажите номер графика, соответствующий этому процессу в координатах Р и Т на рис 2.
   

P P

4

3

2

1
0 1 2 3 4 ^V _T

Рис. 1 Рис. 2

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; д) 5.

9. 
   Привести в соответствие графики, изображенные на рисунке, изопроцес- сам с идеальным газом?
   

P

	V
Изопроцесс		График
а) адиабатический		1
б) изобарический		2
в) изохорический		3
г) изотермический		4
а) ; б) ; в)	; г)	.

10. 
    На рис.а в координатах P – V изображен круговой процесс с некоторым количеством идеального газа. Выберите из графиков, рассмотренных ниже, (рис. 1-4) график этого процесса в координатах P – Т.
    

P


Рис. а

P P

^T T

Рис. 1 Рис. 2

P _P

b

T T

Рис. 3 Рис. 4

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4.

11. 
    Установите соответствие между изопроцессом и выражением для работы расширения.
    

Изопроцесс Математическое выражение а) изотермический 1) А =0

б) изобарический _{2) А =}<sup>m

i</sup>RT

М 2

в) изохорический 3) А = P(V₂ -V₁)

г) адиабатический

m

4. 
   А = _МRTln
   

P₁ P₂

а) ; б) ; в) ; г) .

12. 
    Чему равно отношение C _P/С_Vдля идеального двухатомного газа при умеренных температурах?
    

а) 1,01; б) 1,33; в) 1,40; г) 1,67; д) 1,80.

13. 
    Установить правильную последовательность между отношениями
    

 = С _P/C_Vдля идеальных газов: 1) одноатомный, 2) двухатомный,

3) трехатомный.

а) ₁<₂<₃; б)  ₁<₂>₃; в)  ₁>₂<₃; г)  ₁>₂>₃.

14. 
    Давление некоторой массы идеального газа изохорически уменьшилось в 2 раза. Как изменилась средняя энергия поступательного движения одной молекулы газа?
    

а) увеличилась в 4 раза;б) уменьшилась в 4 раза;

в) увеличилась в 2 раза;г) уменьшилась в 2 раза; д) не изменилась.

15. 
    На рисунке изображен цикл из двух изобар и двух изохор. Пользуясь рисунком, выберите номера ответов, для которых приведены непра- вильные соотношения между температурами в состояниях 1, 2, 3, 4.
    

P
V
а) T₄₁₂; б) T ₄₃₂; в) T ₃>T₄; T₂>T₁;

г) T₁>T₄; T₂>T₃; д) T ₄>T₁>T₂.

16. 
    Изопроцессам поставьте в соответствие выражения первого начала тер- модинамики.
    

Изопроцесс Первое начало термодинамики

а) изотермический _{1) Q =dH}

б) изобарический _{2) Q =A}

в) изохорический _{3) А = – dU}

г) адиабатический _{4) Q = dU}
а) ; б) ; в) ; г) .

17. 
    Два различных идеальных газа – одноатомный и двухатомный - нахо- дятся при одинаковой температуре и занимают одинаковый объем. Га- зы сжимаются адиабатически до уменьшения объема в 2 раза. Какой газ нагрелся больше?
    

а) газы нагрелись одинаково;

б) одноатомный нагрелся больше; в) двухатомный нагрелся больше.

18. 
    Укажите среди нижеприведенных выражений то, которое соответствует энергии одной молекулы газа.
    

а) ⁱ⁺²kT; б) ⁱkT; в) ^mi+2 kT; г) ⁱRT; д) ^miRT.

2 2 М 2 2 М2

19. 
    Найдите число степеней свободы молекул идеального газа, если 3/5 энергии его теплового движения приходится на поступательное движе- ние молекул.
    

а) 7; б) 3; в) 4; г) 5; д) 6.

20. 
    Молярные теплоемкости гелия при процессах 1-2 и 2-3 (см. рис.) обо- значены соответственно через С₁ и С₂. Найдите разность С₁ и С₂.
    

P


V

а) 2,5R; б) 2R; в) 1,5R; г) R; д) 0,5R.

21. 
    Какое из приведенных выражений первого начала термодинамики при- менимо только к изотермическому процессу?
    

а) Q = U + PV; б) U + A = 0; в) Q = U;


m
г) C ^mT+PV; д) Q = ^mRT ln ^V2 .

_{М p} T = _МC_V

M V₁

22. 
    Установите соответствие между законом (определением) и его матема- тическим выражением.
    

T
Закон (определение) Математическое выражение а) первый закон термодинамики _{1) S =} ^Q

б) второй закон термодинамики 2) S₀ = 0

в) третий закон термодинамики 3) TdS = dU +PdV

г) определение энтропии 4) dS =0

д) объединенный закон _{5) Q = dU +PdV}
а); б) ; в) ; г) ; д) .

23. 
    Поставьте в соответствие определениям их математические выражения.
    

Определение Математическое выражение

а) уравнение состояния идеальных газов

б) работа расширения в изотерми-

1. 
   ^mRT ln ^V2
   

М V
1

2. 
   ^mCT
   

ческом процессе M ^V

в) первый закон термодинамики _{3) TV} ^{ -1} _{= const}

г) внутренняя энергия идеального газа

4. 
   PV =^mRT
   

М
д) уравнение Пуассона _{5) Q = dU +PdV}
а); б) ; в) ; г) ; д) .

24. 
    На каких стадиях процесса, график которого дан на рисунке, газ погло- щает теплоту?
    

V
T
а) I, II; б) II, III; в) I, III; г) I; д) II.

25. 
    На графике изображены изотермы идеального газа (m = const). Как из- меняются приращение внутренней энергии U и теплота Q при перехо- де от графика МА к графику МD?
    

P


^V1 V₂ V
а) U < 0, Q - уменьшается; б) U < 0, Q - возрастает; в) U > 0, Q - уменьшается; г) U > 0, Q - возрастает; д) U = 0, Q - уменьшается; е) U = 0, Q - возрастает.

26. 
    Установить правильную последовательность в изменении температуры для схематически представленных на рисунке кривых распределения Максвелла по скоростям.
    

dN^Т1

Ndv _Т2

Т₃

O


а) T₁ < T₂ < T₃; б) T ₁ < T₂ > T₃; в) T ₁ > T₂ < T₃; г) T ₁ > T₂ > T₃.

27. 
    В каком соотношении находятся наиболее вероятная, средняя арифме- тическая и средняя квадратичная скорости: v_вер : v_{ср. ар} : v_{ср. кв}?
    

а) 1,22 : 1,13 : 1; б) 1,22 : 1 : 1,13; в) 1 : 1,13 : 1,22;

г) 1 : 1,22 : 1,13; д) 1,13 : 1,22 : 1.

28. 
    Сравнить средние квадратичные скорости молекул двух идеальных га- зов с параметрамиР ₁, ₁ иР ₂, ₂, еслиР ₁/Р₂=2, a ₂/₁=1/2.
    

а) v₁ > v₂; б) v ₁ < v₂; в) v ₁ = v₂.

29. 
    Чему равно среднее значение <х ²> некоторой величиных, функция распределения вероятностей значений которой изображена на рисунке.
    

а)
1 _2a; б)

-a O

2
^a; в)

a
2a² a²

₃ ; г) ₃ ;

30. 
    Функции распределения частиц по квантовым состояниям поставьте в со- ответствие математическое выражение.
    

Определение Математическое выражение


_e–Ei/kT

а) распределение Гиббса ^{1) Ni =N}

n

_e–Ei/kT

i

б) распределение Больцмана ^{2) Ni = Nn}

_e–Ei/kT

_e–Ei/kT _{+ 1}

i

в) распределение Ферми - Дирака 3) n = n₀ e^–mgh/kT


_e–Ei/kT

г) распределение Бозе – Эйнштейна ^{4) w=}

n

_e–Ei/kT

i

_e–Ei/kT

д) распределение Больцмана в грави- тационном поле

4. 
   N
   

n

_e–Ei/kT _{– 1}

i

а) ; б) ; в) ; г) ; д) .

31. 
    Поставьте в соответствие закону (определению) его математическое вы- ражение.
    

Закон Математическое выражение

а) сила внутреннего трения _{1) mi}

= – D ^diS t

dz
б) закон Фика (уравнение диффузии в газах)

в) закон Фурье (уравнение теплопро- водности в газах)

2. 
   K= –  ^duSt
   
3. 
   
   dz
   
   dz
   F =  ⎢^du⎢S
   

dz
г) уравнение вязкости в газах _{4) Q = – } ^dT_St
а) ; б) ; в) ; г) .

32. 
    Установите соответствие между параметром и математическим выраже- нием, вытекающим из молекулярно-кинетических представлений.
    

Параметр Математическое выражение

а) коэффициент теплопроводности

1

1) ₃ <v> 

б) коэффициент вязкости ₂₎ ¹

2  n

в) коэффициент диффузии

1

3) ₃ <v>   С_V

г) средняя длина свободного пробега _{4) 2d}²_<v>n

д) среднее число столкновений

1

5) ₃ <v>  

а) ; б) ; в) ; г) ; д) .

33. 
    На рисунке приведены нормированные зависимости давления молекул воздуха: а) H₂, б) N₂, в) O₂, г), H₂О, д) CO₂ от высоты h над уровнем мо- ря. Каждому из газов поставьте в соответствие кривую, описывающую зависимость давления от высоты.
    

Р

h
а) ; б) ; в) ; г) ; д) .