Переводной экзамен по физике

3

В ходе некоторого процесса над идеальным газом его внутренняя энергия изменилась на 500 Дж и он получил количество теплоты 300 Дж . Какую работу совершил газ в указанном процессе? Верна ли приведенная схема процесса?

4

Одноатомный идеальный газ в количестве 6 моль сначала изохорно охладили, уменьшив давление в три раза, а затем нагрели до первоначальной температуры 300 К. Какое количество теплоты получил газ на участке 2 – 3?

Начертите энергетическую схему процесса (участок 2 – 3).

5

Идеальный одноатомный газ сначала изобарно сжимают, а затем адиабатно. Конечная температура газа равна начальной. При адиабатном сжатии над газом совершена работа 3 кДж. Какую работу совершили над газом за весь процесс?

3

Давление идеального газа в сосуде объем 27л равно 0,4 Мпа. Определите работу газа в изобарном процессе при уменьшении объема втрое. Представьте работу графически.

4

На диаграмме «давление - температура» показан цикл тепловой машины, у которой рабочим телом является идеальный газ? Найдите модуль отношения работ газа на участках 1-2 и 3-4.

5

В вертикальном гладком цилиндре с площадью основания 15 см2 находится идеальный газ при температуре 117 оС. На высоте 80 см от дна цилиндра расположен поршень массой 3 кг. Газ охладили на 100 оС. Какую работу совершили над газом при охлаждении? Атмосферное давление нормальное.

3

Средняя квадратичная скорость молекул углекислого газа 300м/с, занимаемый объем 0,5 л, а общее количество частиц 4,5·1020. Какое давление на стенки сосуда производит углекислый газ? Какие изменения произошли в состоянии газа, если давление увеличилось в 4 раза?

4

Газ взят при температуре 100оС. Масса молекулы газа 5,3·10-26кг. Баллон рассчитан на давление 20 кПа. Какова максимальная плотность газа в баллоне? Если кран в баллоне будет неплотно прикрыт, то как будет меняться давление в баллоне и почему?

5

Закрытый сосуд с воздухом опустили в холодную воду. Через некоторое время температура воздуха в сосуде уменьшилась в 3 раза, а давление выросло в 2 раза. Какая характеристика газа изменилась? Во сколько раз? Почему?

3

В сосуде объемом 5 л при температуре 77оС находится 10 г гелия. Определите среднюю квадратичную скорость движения его молекул. Во сколько раз изменится их скорость, если изобарически перевести газ в сосуд объемом 10 л?

4

Средние кинетические энергии поступательного движения молекул кислорода и ненасыщенного водяного пара при 20оС равны. Чему равно отношение их средних квадратичных скоростей? Чему будет равно это отношение, если водяной пар станет насыщенным?

5

В баллоне объемом 4 л находится 1020 молекул углекислого газа, создающего давление 5 кПа. Начертите график зависимости средней квадратичной скорости от температуры, выбрав по осям масштаб величин, кратных начальной квадратичной скорости и температуры.

3

Температура нагревателя тепловой машины 327 оС. Ежесекундно холодильнику машина отдает количество теплоты 40 кДж и получает ежесекундно от нагревателя 80кДж. Определите КПД тепловой машины и температуру холодильника.

4

Двигатель мотоцикла мощностью 5 кВт за час сжигает 2 кг бензина (удельная теплота сгорания 46 МДж/кг). Каков КПД двигателя мотоцикла? Какова температура в камере сгорания, если охладителем является воздух, температура которого 20оС?

3

Газ данной массы переводится из одного состояния в другое сначала изотермически, а затем изобарно. Покажите график процесса в осях «давление-объем» и «объем-температура». Верно ли утверждение: «во время всего процесса газ сам совершал работу»?

4

Газ переводится из одного состояния в другое сначала изобарно, а затем

изохорно. Каким является процесс, возвращающий газ в начальное состояние?

Покажите график процесса в других осях: «давление-температура» и «объем-

температура». Верно ли утверждение: «во время изохорного процесса внутренняя

энергия увеличивалась»? Считать массу газа неизменной.

3

В воду, находящуюся при температуре 20 оС, влили 10 л кипятка и получили смесь, температура которой 50 оС. Определите массу холодной воды. Верно ли утверждение: если кипятка будет вдвое больше, то и холодной воды для получения смеси той же температуры нужно взять в 2 раза больше?

4

В калориметр с водой массой 330 г бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент времени лед перестает таять. Масса льда к этому времени уменьшилась на 42 г. Какова начальная температура воды?

5

В калориметр с кипятком объемом 0,5 л бросают кусочки тающего льда. Масса каждого кусочка 5 г. Сколько кусочков льда нужно бросить, чтобы установилась температура воды 20 оС? Каким бы был ответ, если бы была указана теплоемкость калориметра 500 Дж/Со? Укажите КПД процесса в первом и втором случае.

3

В горизонтальном сосуде за невесомым закрепленным поршнем находится 0,5 моль аргона. В процессе его охлаждения температура понизилась от 70 оС до 30 оС. Какое количество теплоты было передано газу? Каким был бы ответ, если бы поршень был не закреплен?

4

В вертикальном сосуде под невесомым подвижным поршнем находится 2 моль гелия. В процессе его нагревания температура повысилась от 20 оС до 70 оС. Какое количество теплоты было передано газу? Каким был бы ответ, если бы поршень был закреплен?

5

Идеальный газ занимает объем 2 м3 и находится под давлением 0,5 МПа. Газ охлаждают изобарно до объема 1 м3, а затем изохорно до давления 0,2 МПа. Найти количество теплоты, полученное газом.

3

В вертикальном однородном электрическом поле (напряженность направлена вертикально вниз) движется вниз пылинка массой 40 мг и зарядом –20 нКл. Определите напряженность электрического поля, если ускорение пылинки равно 2 м/с2 и противонаправлено с ускорением свободного падения.

4

Электрон покоится в однородном электрическом поле напряженностью 60 кВ/м. Какова будет его скорость через секунду? Какую работу совершило поле над электроном? Как бы изменился ответ, если бы в поле был протон?

5

Электрон, обладающий энергией 1,6 нДж влетает в однородное электрическое поле конденсатора, в котором поддерживают напряженность 3кВ/м, параллельно его пластинам длиной 20 см. Найдите смещение электрона в поле.

3

При изохорном нагреве одноатомного газа, взятого в количестве 30 моль, газ получил количество теплоты 0,5 МДж. Как изменилась его внутренняя энергия? Каким был бы ответ, если бы процесс был изобарным?

4

При повышении температуры гелия массой 20 кг на 50 оС изобарно необходимо затратить 0,5 МДж. Как при этом изменилась внутренняя энергия гелия? Как бы изменился ответ, если бы в процессе использовали азот?

3

Точечные заряды -10 нКл и -30 нКл находится в вакууме на расстоянии 0,5 м. Каков потенциал в точке равноудаленной от них на расстояние 0,4м? Во сколько раз измениться потенциал, если заряды перенести в диэлектрик (диэлектрическая проницаемость равна 2)?

4

Проводящий шар радиуса 2 см помещен в керосин. Поверхностная плотность заряда равна 1нКл/см2. Определите потенциал поля в точках, расположенных на расстоянии 1 см от центра шара и на расстоянии 1 см от его поверхности.

5

Проводящий шар радиуса 2 см помещен сначала в вакуум, а потом в керосин. Поверхностная плотность заряда равна 1нКл/см2. Начертите график зависимости потенциала поля от расстояния.

3

Два точечных заряда 3 нКл и 3 нКл расположены на расстоянии 0,6 м в вакууме. В какой точке между ними напряженность равна нулю? Как изменится ответ, если заряды перенести в керосин?

4

В двух вершинах равностороннего треугольника с длиной стороны 0,4 м расположены заряды 8 нКл и –8 нКл. Определите напряженность в третьей вершине.

5

В вершинах равностороннего треугольника с длиной стороны 0,4 м расположены три заряда по - 5 нКл. Определите напряженность в центре треугольника.

3

Электрон движется со скоростью 4·106 м/с и влетает в однородное электрическое поле вдоль силовых линий. Какую разность потенциалов должна пройти частица, чтобы ее скорость уменьшилась вдвое? Как изменится ответ, если влетит протон?

4

Проводящий шар радиуса 2 см помещен в керосин. Поверхностная плотность заряда равна 1нКл/см2. Определите работу по перемещению заряда 20 нКл из бесконечности в точку, отстоящую на расстоянии 1 см от поверхности шара?

5

Электрон, обладающий скоростью 100 км/с влетает в однородное электрическое поле конденсатора, в котором поддерживают постоянное напряжение, параллельно его пластинам длиной 20 см. Смещение электрона в поле после пролета конденсатора составляет 4 см. Какова напряженность поля конденсатора? Какую работу совершило поле над электроном?

3

Площадь каждой пластины конденсатора, выполненного из фольги, 0,08 м2. На каком расстоянии нужно расположить пластины, чтобы получить конденсатор емкостью 4 пФ с диэлектриком из парафина? Во сколько раз измениться емкость, если пластины сделать из стали? Во сколько раз измениться емкость, если площадь уменьшить вдвое?

4

Конденсатор имеет обкладки в форме квадрата с длиной стороны 5 см на расстоянии 2 см друг от друга. Какую емкость имеет конденсатор? Во сколько раз измениться емкость, если к нему подключить параллельно другой такой же конденсатор?

5

Конденсатор имеет обкладки в форме квадрата с длиной стороны 10 см на расстоянии 5 см друг от друга. Какую емкость имеет конденсатор? Во сколько раз измениться емкость, если нижнюю половину конденсатора заполнить парафином?

3

Электрическое поле создано конденсатором. Модуль напряженности

в точке А равен 5 В/м. Определите напряженность в точках В, С, Д, М.

4

В вершинах квадрата с длиной стороны 40 см расположены заряды по 8 нКл каждый. Определите напряженность в середине квадрата. Как бы изменился ответ, если бы заряды были отрицательными? А если бы один был отрицательным?

5

Электрическое поле создано двумя бесконечными разноименно заряженными плоскостями, модуль поверхностной плоскости которых 5 нКл/м2. Расстояние между плоскостями 24 см. Посередине между ними расположен точечный заряд -2 нКл. Определите напряженность электрического поля на расстоянии 0,1 м от точечного заряда в точках С и Д.

3

Напряженность электрического поля плоского конденсатора фотоаппарата равна 5 кВ/м, емкость 30 пФ, расстояние между обкладками 2 мм. Какую работу совершили при зарядке конденсатора? Какова средняя мощность вспышки, если она длилась 1 мс?

4

Плоский конденсатор состоит из двух пластин площадью1200 см2 каждая на расстоянии 1 см и заполнен парафином. Допустимое напряжение на конденсаторе 3 кВ. Какую максимальную энергию может запасти конденсатор? Во сколько раз изменится энергия, если извлечь парафин?

5

Определите энергию конденсатора емкостью 6пФ, если он подключен в электрическую цепь.

ЭДС равна 36 В, внутреннее сопротивление 1 Ом, сопротивление резистора 5Ом.

3

В однородном электрическом поле напряженностью 0,5 кВ/см находится заряженная пылинка массой 80 мг. Определите заряд пылинки. Как нужно изменить напряжение между обкладками, чтобы пылинка, потерявшая при освещении ультрафиолетом четверть избыточных электронов, снова зависла?

4

Угол 45о с вертикалью составит нить, на которой подвешен шарик массой 10 г и зарядом 4нКл, помещенный в однородное электрическое горизонтальное поле. Какова напряжённость поля?

5

Два маленьких шарика подвешены на нитях длиной по 1 м и соприкасаются. Им сообщают общий заряд 40нКл. Нити расходятся на угол 120о. какова масса шариков?

3

Заряды –0,8 нКл и –3 нКл расположены в вакууме на расстоянии 20 см. Какова потенциальная энергия их взаимодействия? Во сколько раз изменится энергия взаимодействия, если расстояние между зарядами увеличится в четыре раза? Объясните результат на основании закона сохранения энергии.

4

Заряды 4 нКл и 8 нКл расположены в вакууме на расстоянии 2 м. Посередине между ними расположен заряд 5 мкКл. Найдите изменение энергии этого заряда, если из указанной точки его переместить на бесконечность?

3

Два заряда 6 нКл и 3 нКл находятся на расстоянии 0,8 м в вакууме. На каком расстоянии от второго заряда нужно расположить третий заряд –50 мкКл, чтобы он находился в равновесии? Устойчиво ли это равновесие? Имеет ли значение величина этого заряда?

4

Три одинаковых положительных заряда 3 нКл расположены в вершинах равностороннего треугольника с длиной стороны 40см. Найдите силу, действующую на один заряд. Как изменится ответ, если один из зарядов будет отрицательным?

5

Два одинаковых маленьких металлических шарика расположены на расстоянии 1 м в воде. Их заряды - 4 мкКл и 1 мкКл. Во сколько раз изменится сила их взаимодействия, если их соприкоснуть и поместить на прежнем расстоянии в вакууме?

3

Азот массой 0,45 кг поместили в баллон объемом 3 л при температуре 27оС. Какое давление создал газ в баллоне? Какие изменения параметров и величин произойдут, если 50% газа выпустят и баллона?

4

Сколько молекул воздуха выходит из комнаты объемом 60 м3 при изменении температуры от 15оС до 25оС? Атмосферное давление 100 кПа.

5

Сосуд вместимостью 20 л разделен вертикальной тонкой подвижной перегородкой на две части. В левую часть поместили 1 моль воды, в правую часть поместили 0,5 моля азота. Температуру длительное время поддерживают 100 оС. Определите объем правой части сосуда