
- •Сборник тестовых контрольных заданий (модулей) по физике 3-го уровня сложности
- •Оглавление
- •Предисловие
- •I. Физические основы механики. Модуль №1 Кинематика и динамика. Колебания и волновые процессы Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Вариант № 9
- •Вариант № 10
- •Вариант № 11
- •Вариант № 12
- •Вариант № 13
- •Вариант № 14
- •Вариант № 15
- •Вариант № 16
- •Вариант № 17
- •Вариант № 18
- •Вариант № 19
- •Вариант № 20
- •Вариант № 21
- •Вариант № 22
- •Вариант № 23
- •Вариант № 24
- •Вариант № 25
- •II. Физические основы механики. Модуль №2 Энергия, работа, мощность. Законы сохранения в механике. Поле тяготения. Движение в поле центральных сил Вариант №1
- •Вариант №2
- •Вариант №3
- •Вариант №4
- •Вариант №5
- •Вариант №6
- •Вариант №7
- •Вариант №8
- •Вариант №9
- •Вариант №10
- •Вариант №11
- •Вариант №12
- •Вариант №13
- •Вариант №14
- •Вариант №15
- •Вариант №16
- •Вариант №17
- •Вариант №18
- •Вариант №19
- •Вариант №20
- •Вариант №21
- •Вариант №22
- •Вариант №23
- •Вариант №24
- •Вариант № 25
- •III. Основы молекулярной физики и термодинамики. Модуль №3
- •Вариант № 1
- •Вариант № 2
- •Вариант № 3
- •Вариант № 4
- •Вариант № 5
- •Вариант № 6
- •Вариант № 7
- •Вариант № 8
- •Вариант № 9
- •Вариант № 10
- •Вариант № 11
- •Вариант № 12
- •Вариант № 13
- •Вариант № 14
- •Вариант № 15
- •Вариант № 16
- •Вариант № 17
- •Вариант № 18
- •Вариант № 19
- •Вариант № 20
- •Вариант № 21
- •Вариант № 22
- •Вариант № 23
- •Вариант № 24
- •Вариант № 25
- •Заключение
- •Основные физические постоянные (округленные значения)
- •Некоторые астрономические величины
- •Относительные атомные массы (округленные значения) Аr и порядковые номера z некоторых элементов
- •Свойства некоторых твердых тел
- •Свойства некоторых жидкостей (при 20 0с)
- •Эффективный диаметр молекул, динамическая вязкость и теплопроводность некоторых газов при нормальных условиях
- •Критические параметры и поправки Ван-дер-Ваальса
- •Теплопроводность некоторых твердых тел (веществ)
- •Библиографический список
- •Учебное издание
- •Сборник тестовых контрольных заданий (модулей) по физике 3-го уровня сложности
Вариант № 16
1.
Грамм ртути помещен между двумя плоскими
стеклянными пластинками. Какую силу
надо приложить к верхней пластинке,
чтобы ртуть приняла форму круглой
лепешки однородной толщины и радиусомR=5
см (рис. 1). Поверхностное натяжение ртути
(при 15 оС)
σ=48710-3
Н/м, краевой угол между ртутью и стеклом
=40о.
Ответ: а) F=670 Н; б) F=660 Н; в) F=650 Н; г) F=640 Н; д) F=630 Н.
2. Начальная масса ракеты 30 т, начальное ускорение равно 3g. У ракеты четыре сопла диаметром 20 см каждое. Найти плотность газа на выходе из сопла. Скорость истечения продуктов сгорания из сопла ракеты равна 2,0 км/с, температура 600 оС. Считать, что топливо сгорает полностью и из сопла вытекает углекислый газ.
Ответ: а) ρ=2,14 кг/м3; б) ρ=2,24 кг/м3; в) ρ=2,34 кг/м3; г) ρ=2,44 кг/м3;
д) ρ=2,54 кг/м3.
3. При некоторых условиях 40% молекул водорода распались на атомы. Найти удельную теплоемкость cv такого водорода.
Ответ: а) cv=9,2 кДж/кг; б) cv=10,2 кДж/кг; в) cv=11,2 кДж/кг;
г) cv=12,2 кДж/кг; д) cv=13,2 кДж/кг.
4. В баллоне объемом 0,2 м3 находится газ под давлением 105 Па при температуре 290 К. После подкачивания газа давление повысилось до 3105 Па, а температура увеличилась до 320 К. На сколько увеличилось число молекул газа?
Ответ: а) ΔN=8,21023; б) ΔN=8,31023; в) ΔN=8,41023; г) ΔN=8,51023;
д) ΔN=8,61023.
5. Какая часть молекул газа имеет кинетическую энергию поступательного движения, отличающуюся от средней кинетической энергии поступательного движения молекул не более чем на 1%.
Ответ: а) Δn/n=0,93%; б) Δn/n=0,94%; в) Δn/n=0,95%; г) Δn/n=0,96%;
д) Δn/n=0,97%.
6.
Двигатель внутреннего сгорания работает
по циклу, теоретическая диаграмма
которого представлена на риунке 2.
Процесс 1–2 – сжатие горючей смеси; 2–3
– воспламенение горючей смеси; 3–4 –
рабочий ход; 4–5 – падение давления при
открывании выпускного клапана; 5–6 –
выпуск отработанных газов; 6–1 –
засасывание горючей смеси. Принимая во
внимание, что процессы 1–2 и 3–4 могут
считаться адиабатными и что процессы
2–3 и 4–5 могут быть заменены изохорическими
процессами, вычислить максимальный КПД
двигателя, если известно, чтоV1/V2=4;
для горючей смеси и продуктов сгорания
отношение сp/cV=1,3.
Ответ: а) η=0,38; б) η=0,36;
в) η=0,34; г) η=0,32; д) η=0,30.
7. Рабочее тело (идеальный газ) теплового двигателя совершает цикл, состоящий из последующих процессов: изобарного, адиабатического и изотермического. В результате изобарного процесса газ нагревается от Т1=300 К до Т2=600 К. Определить термический КПД теплового двигателя (рис. 3).
Ответ:
а) η=38,7%; б) η=36,7%;
в) η=34,7%; г) η=32,7%; д) η=30,7%.
8. Азот (ν=2 моль) адиабатически расширяется в вакуум. Температура газа при этом уменьшается на 1 К. Определить работу, совершаемую газом против межмолекулярных сил притяжения.
Ответ: а) А=83,1 Дж; б) А=84,1 Дж; в) А=85,1 Дж; г) А=86,1 Дж; д) А=87,1 Дж.
9. Двухатомный газ адиабатически расширяется до объема, в два раза большего начального. Определить, как изменется коэффициент теплопроводности газа. Эффективный диаметр молекул считать постоянным.
Ответ: а) χ2/χ1=1,55; б) χ2/χ1=1,45; в) χ2/χ1=1,35; г) χ2/χ1=1,25; д) χ2/χ1=1,15.
10. Давление двухатомного газа вследствие сжатия увеличилось в десять раз. Определить, как изменится коэффициент динамической вязкости газа. Сжатие происходит адиабатически. Эффективный диаметр молекул считать постоянным.
Ответ: а) η1/η2=1,59; б) η1/η2=1,49; в) η1/η2=1,39; г) η1/η2=1,29;
д) η1/η2=1,19.