Л.А.Логинов

Сборник задач по физике для 10 класса

(базовая программа)

Молекулярная физика Основы термодинамики Электродинамика

Издание первое

Москва

Центр образования N 109

2006

Предисловие

Данный сборник задач по физике рекомендуется учащимся 10 классов, обучающимся по базовой программе в рамках линейного курса. Сборник содержит в себе задачи по всем основным темам 10 класса. В задачник включены также задачи по теме «Электромагнитная индукция», обычно изучаемой в 11 классе. Кроме того, некоторые задачи предназначены для повторения и закрепления материала, изученного в 8 классе, с целью более успешного изучения соответствующих тем в 10 классе. Количество и подбор задач соответствуют учебному плану, предусматривающему 3 урока физики в неделю.

Задачи сгруппированы по разделам. Некоторые крупные разделы разбиты на отдельные темы. В конце задачника имеются справочные данные, требующиеся для решения задач, а в середине книги – таблица периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева.

Задачи каждого раздела расположены в порядке возрастания степени сложности, которое сделано постепенным для лучшего освоения навыков решения.

Задачи повышенной сложности отмечены символом «*». Задачи, отмеченные литерой «д», предназначены для домашних заданий. Они, как правило, аналогичны предыдущим задачам и необходимы для закрепления новых тематических моментов, рассмотренных на уроке. Задачи, отмеченные как «ВСП», подразумевают отступление от изучения основной темы и являются вспомогательными.

Если содержание условия задачи или описание какой-либо системы трудно понять без рисунка, то таковой приводится рядом с текстом задачи. В следующих задачах, аналогичных данной, ссылка «см. рис.» и сам рисунок могут отсутствовать.

Автор выражает искреннюю признательность директору Центра образования N 109 г. Москвы Евгению Александровичу Ямбургу за обеспечение кабинета физики компьютерной техникой, без которой издание книги было бы затруднительным. Автор благодарит сотрудников Технического отдела НПФ «Инверсия» и лично А. В. Маркова за огромную помощь в издании книги.

Раздел 1. Основы молекулярной физики.

1. Сколько молекул содержит в себе алюминиевая деталь массой 2 г?

2. Какова масса 100 миллиардов молекул кислорода, если его молярная масса равна 32 г/моль?

3. (д) Некоторое вещество массой 15 г содержит в себе 3,22510²³ молекул. Какова молярная масса этого вещества? Что это за вещество?

4. (д) Найдите массу молекулы и атома кислорода.

5. Определите количество молекул в медном проводе объемом 110^-6 м³, если плотность меди 8,8 г/см³, а молярная масса – 64 г/моль.

6. Алюминиевая прямоугольная пластина имеет длину 5 см, ширину 2 см и толщину 2 мм. Молярная масса алюминия 27 г/моль. Плотность алюминия 2700 кг/м³. Сколько молекул содержится в пластине?

7. Площадь поперечного сечения железного цилиндра равна 10 см², и при этом в нем содержится 510²⁵ частиц. Какова высота цилиндра, если плотность железа равна 7800 кг/м³?

8. (д) Алюминиевый цилиндр имеет площадь поперечного сечения 5 см² и высоту 20 см. Плотность алюминия 2700 кг/м³, молярная масса - 27 г/моль. Сколько молекул содержится в цилиндре?

9. 100 моль вещества имеют массу 20 г. Какова масса одной молекулы этого вещества?

10. Цилиндрическая банка внутренним радиусом днища r и высотой h заполнена доверху водой. Сколько молекул содержит в себе вода, находящаяся в банке?

11. (д) Стеклянная трубка ртутного термометра имеет внутренний диаметр 1 мм. Высота ртутного столба в трубке равна 6 см. Какое количество вещества (количество молей ртути) содержится в трубке. Если плотность ртути 13,6 г/см³, а ее молярная масса – 201 г/моль?

12. Концентрация молекул воздуха составляет 2,510²⁵ 1/м³. Какой объем занимают 7,510²³ молекул воздуха?

13. (д) В баллоне емкостью 20 л концентрация молекул газа составляет 610²⁶ 1/м³. Сколько молекул газа находится в баллоне?

14. Определите концентрацию молекул сульфата меди массой 1,5 г в водном растворе, которым заполнен сосуд высотой 30 см и радиусом днища 15 см. (Молярную массу сульфата меди определите по таблице Менделеева.)

15. (д) Какую массу поваренной соли надо растворить в воде, чтобы при объеме раствора 1 л концентрация молекул соли составила 210²² 1/м³?

16. Найдите концентрацию молекул воздуха, плотность которого 1,28 кг/м³, а молярная масса – 29 г/моль.

17. (д) Газ занимает объем 10 л при концентрации молекул 310²⁶ 1/м³. Масса газа 100 г. Найдите массу одной молекулы газа.

18. Молекула газа имеет массу 0,3310^-23 г. Концентрация молекул равна 510²⁵ 1/м³. Найдите плотность газа.

19. Два разных газа занимают одинаковые объемы в двух разных сосудах. Молярная масса первого газа в 2 раза больше, чем у второго, а концентрация молекул первого газа в 3 раза больше, чем у второго. Во сколько раз различаются массы газов? У какого газа масса больше?

20. (д) В двух плотно закупоренных бутылках находится одинаковый газ. Емкость первой бутылки в 2 раза больше емкости второй, а концентрация молекул газа в первой бутылке в 4 раза выше, чем во второй. Во сколько раз в первой бутылке больше молекул, чем во второй?

21. В кабинете стоматолога разбился пузырек, содержавший в себе 3 г диэтилового эфира (CH₃-CH₂-O-CH₂-CH₃). Размеры кабинета: 5 м  3 м  2,5 м. Эфир испарился, и его молекулы равномерно распределились по комнате. Какое количество молекул (N₀) эфира попадает в легкие человека при вдохе, если объем вдыхаемого воздуха при одном вдохе V₀ = 3 л?

22. (д) В кастрюле высотой 20 см и диаметром дна 20 см находится вода, в которой растворяют 2 г поваренной соли. Раствор заполняет кастрюлю доверху. Сколько молекул соли окажется в ложке, емкость черпака которой 4 см³, если ей зачерпнуть воду из кастрюли?