Главная страница
Навигация по странице:

  • Ответ

    		•

    Мод.1,2,3-3ур.-осн.-08. Мод.1,2,3-3ур.-осн. Сборник тестовых контрольных заданий (модулей) по физике 3го уровня сложности Утверждено Редакционно издательским советом


    Скачать 2.81 Mb.
    НазваниеСборник тестовых контрольных заданий (модулей) по физике 3го уровня сложности Утверждено Редакционно издательским советом
    АнкорМод.1,2,3-3ур.-осн.-08.doc
    Дата04.03.2018
    Размер2.81 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаМод.1,2,3-3ур.-осн.-08.doc
    ТипСборник тестов
    #16212
    страница10 из 13
    1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

    Вариант № 2

    1. Какую энергию надо затратить, чтобы выдуть мыльный пузырь диаметром 12 см?

    Ответ: а) ΔW=3,82 мДж; б) ΔW=3,72 мДж; в) ΔW=3,62 мДж;

    г) ΔW=3,52 мДж; д) ΔW=3,42 мДж.
    2. В дне цилиндрического сосуда диаметром D=0,5 м имеется круглое отверстие диаметром d=1 см. Найти значение скорости понижения уровня воды в сосуде, если уровень воды в сосуде находится на высоте h=0,2 м (рис. 1).

    Ответ: а) v=0,410-3 м/с; б) v=0,510-3 м/с; в) v=0,610-3 м/с; г) v=0,710-3 м/с; д) v=0,810-3 м/с.
    3. Баллон емкостью V=15 л содержит смесь водорода и азота при температуре t=27 oC и давлении p=12,3 атм. Масса смеси m=0,145 кг. Определить массу азота.

    Ответ: а) m=160 г; б) m=150 г; в) m=140 г; г) m=130 г; д) m=120 г.
    4. Газовый термометр состоит из шара с припаянной к нему горизонтальной стеклянной трубкой. Капелька ртути, помещенная в трубку, отделяет объем шара от внешнего пространства. Площадь поперечного сечения трубки S=0,1 см2. При температуре Т1=273 К капелька находилась на расстоянии ℓ1=30 см от поверхности шара, при температуре Т2=278 К – на расстоянии ℓ2=50 см (рис. 2). Найти объем шара.

    Ответ: а) V=112 см3; б) V=110 см3; в) V=108 см3; г) V=106 см3; д) V=104 см3.
    5. Найти зависимость средней длины свободного пробега <λ> молекул идеального газа от температуры Т при изохорическом процессе.

    Ответ: а) <λ>Т-1; б) <λ>=const; в) <λ>Т2; г) <λ>Т-2; д) <λ>Т1/2.
    6. Двигатель Дизеля имеет степень адиабатического сжатия, равную 16, и степень адиабатического расширения, равную 6,4. Какое минимальное количество нефти потребляет двигатель в час, если мощность двигателя 50 кВт, показатель политропы 1,3 и теплотворная способность топлива 4,6107 Дж/кг?

    Ответ: а) m=3,3 кг; б) m=4,3 кг; в) m=5,3 кг; г) m=6,3 кг; д) m=7,3 кг.
    7. В ходе обратимого изотермического процесса (Т=350 К) (рис. 3) газ совершает работу А=80 Дж, а его внутренняя энергия получает приращение ΔU=7,5 Дж. Определить изменение энтропии газа.

    Ответ: а) ΔS=0,65 Дж/К;

    б) ΔS=0,55 Дж/К; в) ΔS=0,45 Дж/К;

    г) ΔS=0,35 Дж/К; д) ΔS=0,25 Дж/К.
    8. Найти эффективный диаметр молекулы азота по данному значению средней длины свободного пробега молекул при нормальных условиях <λ>=9,510-6 см.

    Ответ: а) dэф=2,6910-10 м; б) dэф=2,7910-10 м; в) dэф=2,8910-10 м;

    г) dэф=2,9910-10 м; д) dэф=3,0910-10 м.
    9. Найти зависимость коэффициента внутреннего трения азота от температуры.

    Ответ: а) η=bT-1/2; б) η=bT1/2; в) η=bT; г) η=bT2; д) η=bT-2.
    10. В ультраразряженном азоте, находящемся под давлением p=1 мПа и при температуре Т=300 К, движутся относительно друг друга две параллельные пластины со скоростью v=1 м/с. Расстояние между пластинами не изменяется и много меньше средней длины свободного пробега молекул (рис. 4). Определить силу внутреннего трения F, действующую на поверхность пластин площадью S=1 м2.

    Ответ: а) F=0,8910-6 Н; б) F=0,7910-6 Н; в) F=0,6910-6 Н; г) F=0,5910-6 Н; д) F=0,4910-6 Н.
    Вариант № 3

    1. В сосуд с ртутью частично погружены две вертикальные и параллельные друг другу стеклянные пластинки. Расстояние между пластинками 1 мм (рис. 1). Определить разность уровней ртути в сосуде и между пластинками, если краевой угол равен 1380.

    Ответ: а) Δh=5,55 мм; б) Δh=5,65 мм;

    в) Δh=5,75 мм; г) Δh=5,85 мм; д) Δh=5,95 мм.
    2. Цилиндрический бак высотой h=1 м наполнен до краев водой. За какое время t вся вода выльется через отверстие, расположенное у дна бака, если площадь S2 поперечного сечения отверстия в 400 раз меньше площади S1 поперечного сечения бака (рис. 2)?

    Ответ: а) t=190 с; б) t=180 с; в) t=170 с;

    г) t=160 с; д) t=150 с.
    3. На поверхности Венеры температура и атмосферное давление соответственно равны 750 К и 9120 кПа. Найти плотность атмосферы у поверхности планеты, считая, что она состоит из углекислого газа.

    Ответ: а) ρ=69 кг/м3; б) ρ=71 кг/м3; в) ρ=73 кг/м3; г) ρ=75 кг/м3; д) ρ=77 кг/м3.
    4. Определить число N молекул ртути, содержащихся в воздухе объемом V=1 м3 в помещении, зараженном ртутью, при температуре t=20 оС, если давление насыщенного пара ртути при этой температуре равно 0,13 Па.

    Ответ: а) N=4,221019; б) N=3,821019; в) N=3,621019; г) N=3,421019;

    д) N=3,221019.
    5. Найти зависимость средней длины свободного пробега <λ> молекул идеального газа от температуры Т при изобарическом процессе.

    Ответ: а) <λ>Т-1; б) <λ>Т; в) <λ>Т2; г) <λ>Т-2; д) <λ>Т1/2.
    6. Водород массой 6,6 г расширяются изобарически до удвоения объёма. Найти изменение энтропии при этом расширении.

    Ответ: а) ΔS=70,5 Дж/К; б) ΔS=69,5 Дж/К; в) ΔS=68,5 Дж/К;

    г) ΔS=67,5 Дж/К; д) ΔS=66,5 Дж/К.
    7. В некотором интервале температур приращение энтропии некоторого вещества оказывается пропорциональным приращению температуры: . Найти зависимость от температуры теплоемкости вещества в том же интервале температур.

    Ответ: а) C=αT-2; б) C=αT2; в) C=αT-1; г) C=αT; д) C=αT1/2.
    8. Найти эффективный диаметр молекулы азота по известной величине постоянной b=TkR/8pk в уравнении Ван-дер-Ваальса.

    Ответ: а) dэф=3,7810-10 м; б) dэф=3,6810-10 м; в) dэф=3,5810-10 м;

    г) dэф=3,4810-10 м; д) dэф=3,3810-10 м.
    9. Какой наибольшей скорости может достичь дождевая капля диаметром 0,3 мм? Диаметр молекулы воздуха принять равным d=310-10 м, температуру воздуха 0 oС. Считать, что для каждой дождевой капли справедлив закон Стокса.

    Ответ: а) vmax=2,42 м/с; б) vmax=2,52 м/с; в) vmax=2,62 м/с; г) vmax=2,72 м/с; д) vmax=2,82 м/с.
    10. Пространство между двумя большими параллельными пластинами, расстояние между которыми d=5 мм, заполнено гелием. Температура одной пластины поддерживается равной Т1=290 К, другой – Т2=310 К. Вычислить плотность теплового потока |q|. Расчет выполнить для случая, когда давление p=0,1 МПа.

    Ответ: а) |q|=198 Вт/м2; б) |q|=196 Вт/м2; в) |q|=194 Вт/м2; г) |q|=192 Вт/м2; д) |q|=190 Вт/м2.

    Вариант № 4

    1. Капиллярная трубка диаметром 0,5 мм заполнена водой. На нижнем конце трубки вода повисла в виде капли. Эту каплю можно принять за часть сферы радиусом 3 мм (рис. 1). Найти высоту столбика воды в трубке.

    Ответ: а) h=6,67 см; б) h=6,57 см; в) h=6,47 см;

    г) h=6,37 см; д) h=6,27 см.
    2. В боковую поверхность цилиндрического сосуда радиусом R=2 см вставили горизонтальный капилляр, внутренний радиус которого r=1 мм и длина ℓ=1,5 см. В сосуд налит глицерин, динамическая вязкость которого η=1,0 Пас. Уровень глицерина в сосуде поддерживается постоянным на высоте h=0,18 м выше капилляра. Какое время потребуется на то, чтобы из капилляра вытек объем глицерина V=5 см3 (рис. 2)?

    Ответ: а) t=70 с; б) t=80 с; в) t=90 с; г) t=100 с; д) t=110 с.
    3. В цилиндре дизельного двигателя автомобиля КАМАЗ температура воздуха в начале такта сжатия была 50 oС. Найти температуру воздуха в конце такта, если его объем уменьшается в 17 раз, а давление возрастает в 50 раз.

    Ответ: а) Т2=970 К; б) Т2=960 К; в) Т2=950 К; г) Т2=940 К; д) Т2=930 К.
    4. Камеру объемом 1,74 м3 откачивают диффузионным насосом, быстрота действия которого (С=dV/dt) 100 л/с. Вычислить время, за которое давление упадет от 1,5 Па до 1,5 мПа.

    Ответ: а) τ=66 с; б) τ=64 с; в) τ=62 с; г) τ=60 с; д) τ=58 с.
    5. Найти зависимость среднего числа столкновений молекул идеального газа в 1с от давления p при изотермическом процессе.

    Ответ: а) =const; б) p-1; в) p; г) p1/2; д) p2.
    6. В результате нагревания 22 г азота его абсолютная температура увеличилась в 1,2 раза, а энтропия увеличилась на 4,19 Дж/К. При каких условиях производилось нагревание?

    Ответ: а) T=const; б) V=const; в) p=const; г) pV=const; д) pV=const.
    7. Азот массой m=1 кг находится в сосуде объемом V1=0,2 м3 под давлением p=1105 Па. Азот расширяется до объема V2=0,54 м3, при этом его давление падает в 2,7 раза. Определить приращение энтропии газа.

    Ответ: а) ΔS=316 Дж/К; б) ΔS=306 Дж/К; в) ΔS=296 Дж/К;

    г) ΔS=286 Дж/К; д) ΔS=276 Дж/К.
    8. Найти коэффициент диффузии гелия при температуре 17 oС и давлении 150 кПа. Эффективный диаметр атома гелия вычислить, считая для гелия Тk=5,2 K, pk=225 кПа.

    Ответ: а) D=3,610-9 м2/с; б) D=3,710-9 м2/с; в) D=3,810-9 м2/с;

    г) D=3,910-9 м2/с; д) D=4,010-9 м2/с.
    9. Самолет летит со скоростью 360 км/час. Найти касательную силу, действующую на каждый квадратный метр поверхности крыла. Считать, что слой воздуха у крыла самолета, увлекаемый вследствие вязкости, равен 4 см Диаметр молекулы воздуха принять d=310-10 м.

    Ответ: а) F/S=0,68 Н/м2; б) F/S=0,58 Н/м2; в) F/S=0,48 Н/м2;

    г) F/S=0,38 Н/м2; д) F/S=0,28 Н/м2.
    10. Пространство между двумя коаксиальными цилиндрами заполнено газом (рис. 3). Радиусы цилиндров равны R1=5 см, R2=5,2 см. Высота внутреннего цилиндра h=25 см. Внешний цилиндр вращается с частотой ν=360 об/мин. Для того чтобы внутренний цилиндр оставался неподвижным, к нему надо приложить касательную силу Fт=1,38 мН. Рассматривая в первом приближении поверхность цилиндров плоской, определить динамическую вязкость газа, заполняющего пространство между цилиндрами.

    Ответ: а) η=12 мкПас; б) η=14 мкПас; в) η=16 мкПас; г) η=18 мкПас;

    д) η=20 мкПас.
    Вариант № 5

    1. Каков должен быть внутренний диаметр капилляра, чтобы при полном смачивании вода в нем поднялась на высоту 2 см? Задачу решить для случая, когда капилляр находится на Земле.

    Ответ: а) d=1,9 мм; б) d=1,8 мм; в) d=1,7 мм; г) d=1,6 мм; д) d=1,5 мм.

    2. Цилиндрический стакан радиусом R=5 см, заполненный жидкостью плотностью ρ=1,2103 кг/м3, вращается с угловой скоростью ω=2 рад/с вокруг своей оси (рис. 1). В сосуде находится шарик радиусом r=0,1 см и плотностью 2ρ. Найти силу, с которой шарик давит на боковую стенку сосуда.

    Ответ: а) F=0,55 Н; б) F=0,45 Н; в) F=0,35 Н;

    г) F=0,25 Н; д) F=0,15 Н.
    3. Баллон емкостью 20 л содержит азот под давлением 25 атм. Другой баллон емкостью 44 л содержит кислород. Давление в кислорода 16 атм. Оба баллона были соединены между собой и оба газа смешались, образовав однородную смесь (без уменьшения температуры). Найти полное давление смеси.

    Ответ: а) p=14,8 атм; б) p=15,8 атм; в) p=16,8 атм; г) p=17,8 атм;

    д) p=18,8 атм.
    4. Вычислить время τ, необходимое для того, чтобы форвакуумный насос откачал объем V=64 л от атмосферного давления, равного pо=100 кПа, до давления p=1,0 Па. Быстрота действия насоса (С=dV/dt) С=50 л/мин. Предельное давление pпред, до которого откачивает насос, равно 0,5 Па.

    Ответ: а) τ=980 с; б) τ=960 с; в) τ=940 с; г) τ=920 с; д) τ=900 с.
    5. Найти зависимость среднего числа столкновений молекул идеального газа от температуры Т в 1с при изохорическом процессе.

    Ответ: а) =const; б) T2; в) T-2; г) T1/2; д) T-1/2.
    6. В цилиндре под поршнем находится кислород массой 0,016 кг при температуре T1=300 К. Газ сначала расширился адиабатически, увеличив свой объём в 5 раз, а затем был сжат изотермически, причем его объём уменьшился в 5 раз. Найти температуру в конце адиабатического расширения.

    Ответ: а) Т=168 К; б) Т=158 К; в) Т=148 К; г) Т=138 К; д) Т=128 К.
    7. Азот массой m=1 кг находится в сосуде объемом V1=0,2 м3 под давлением p=1105 Па. Азот расширяется до объема V2=0,54 м3, при этом его давление падает в 2,7 раза. Определить приращение его внутренней энергии.

    Ответ: а) ΔU=30 Дж; б) ΔU=0; в) ΔU=40 Дж; г) ΔU=50 Дж;

    д) ΔU=60 Дж.
    8. В сосуде объемом 10 л находится 0,25 кг азота при температуре 27 oС. Какую часть объема сосуда составляет собственный объем молекул?

    Ответ: а) V'/V=0,0056; б) V'/V=0,0066; в) V'/V=0,0076; г) V'/V=0,0086;

    д) V'/V=0,0096.
    9. Найти зависимость коэффициента теплопроводности водорода от температуры.

    Ответ: а) χ=αТ-1/2; б) χ=αТ1/2; в) χ=αТ; г) χ=αТ-2; д) χ=αТ2.
    10. Сосуд кубической формы объемом V=1 л заполнен водой. В сосуд бросили щепотку соли (NaCl). Оценить, какое время потребуется для установления практически равномерной концентрация соли в воде (без перемешивания). Среднюю скорость теплового движения молекул соли принять равной =300 м/с, среднее расстояние между молекулами воды равным – 0,3 нм.

    Ответ: а) τ3,76105 с; б) τ3,66105 с; в) τ3,56105 с;

    г) τ3,46105 с; д) τ3,36105 с.
    Вариант № 6

    1. Посередине откачанного и запаянного с обоих концов горизонтального капилляра находится столбик ртути длиной L=20 см (рис. 1). Если капилляр поставить вертикально, то столбик ртути переместится на расстояние L=10 см. До какого давления был откачан капилляр? Длина капилляра 1 м.

    Ответ: а) p=30 кПа; б) p=40 кПа; в) p=50 кПа;

    г) p=60 кПа; д) p=70 кПа.
    2. В стеклянный капилляр с внутренним каналом диаметром d1=2 мм (рис. 2) вставлена стеклянная палочка диаметром d2=1,5 мм так, что просвет в канале всюду одинаков. Определить высоту капиллярного поднятия воды в канале.

    Ответ: а) h=7 мм; б) h=6 мм; в) h=5 мм; г) h=4 мм; д) h=3 мм.
    3. Найти число n ходов поршня, которое надо сделать, чтобы поршневым воздушным насосом откачать воздух из сосуда емкостью V=1 м3 от давления p=1 атм до давления 0,1 атм, если емкость насоса V=100 см3.

    Ответ: а) N=5103; б) N=6103; в) N=7103; г) N=8103; д) N=9103.
    4. Считая, что в воздухе содержится 23,6 весовых % кислорода и 76,4 весовых % азота. Давление воздуха 750 мм рт. ст., а температура – 13 oС. Найти парциальное давление азота при этих условиях.

    Ответ: а) p'=80,1 кПа; б) p'=79,1 кПа; в) p'=78,1 кПа; г) p'=77,1 кПа;

    д) p'=76,1 кПа.
    5. Найти зависимость среднего числа столкновений молекул идеального газа от температуры Т в 1 с при изобарическом процессе.

    Ответ: а) 1/T-2; б) 1/T2; в) 1/T-1/2; г) 1/T1/2; д) =const.
    6. В цилиндре под поршнем находится водород массой 20 г при температуре 20 oС. Водород сначала расширился адиабатически, увеличив свой объем в 5 раз, а затем был сжат изотермически, причем объем газа уменьшился в 5 раз. Найти полную работу, совершенную газом (рис. 3).

    Ответ: а) А=5,4 кДж; б) А=6,4 кДж;

    в) А=7,4 кДж; г) А=8,4 кДж; д) А=9,4 кДж.
    7. В цилиндре под поршнем находится кислород массой 0,016 кг при температуре T1=300 К. Газ сначала расширился адиабатически, увеличив свой объём в 5 раз, а затем был сжат изотермически, причем его объём уменьшился в 5 раз. Найти полную работу, совершённую газом.

    Ответ: а) А=0,64 кДж; б) А=0,54 кДж; в) А=0,44 кДж; г) А=0,34 кДж;

    д) А=0,24 кДж.
    8. Один киломоль кислорода занимает объем 56 л при давлении 920 атм. Найти температуру газа, пользуясь уравнением Ван-дер-Ваальса в приведенных величинах.

    Ответ: а) Т=400 К; б) Т=500 К; в) Т=600 К; г) Т=700 К; д) Т=800 К.
    9. Найти зависимость коэффициента диффузии водорода от температуры при постоянном давлении.

    Ответ: а) D=bT3; б) D=bT-2; в) D=bT2; г) D=bT1/2; д) D=bT3/2.
    10. Какое количество тепла теряется ежечасно через окно за счет теплопроводности воздуха заключенного между рамами? Площадь каждой рамы 4 м2, расстояние между рамами 30 см. Температура помещения 18 oС, температура наружного пространства -20 oС. Диаметр молекул воздуха принять равным 310-8 см, температуру воздуха между рамами считать равной среднему арифметическому температур помещения и наружного пространства, а давление – p=100 кПа.

    Ответ: а) Q=2,8104 Дж; б) Q=2,7104 Дж; в) Q=2,6104 Дж;

    г) Q=2,5104 Дж; д) Q=2,4104 Дж.
    1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   13

    написать администратору сайта