Вектор скорости материальной точки всегда
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях.
Запишите в ответ их номера.
1) Вектор скорости материальной точки всегда направлен по касательной к её траектории.
2) В процессе кристаллизации постоянной массы вещества его внутренняя энергия увеличивается.
3) Разноимённые точечные электрические заряды отталкиваются друг от друга.
4) Явления интерференции и дифракции могут наблюдаться в любом диапазоне электромагнитных волн.
5) При переходе атома из одного стационарного состояния в другое стационарное состояние атом испускает или поглощает фотон.
1) Верно. Вектор скорости направлен по касательной к траектории.
2) Неверно. В процессе кристаллизации тела постоянной массы внутренняя энергия уменьшается.
3) Неверно. Разноименные точечные заряды притягиваются друг к другу.
4) Верно. Явления интерференции и дифракции присущи всем видам волн.
5) Верно. По второму постулату Бора при переходе из одного энергетического состояния в другое атом излучает или поглощает энергию.
Вектор скорости материальной точки всегда
Выберите два верных утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите в ответе их номера.
1) Вектор скорости материальной точки всегда направлен перпендикулярно к её траектории.
2) Броуновское движение частиц в жидкости происходит и днём, и ночью.
3) Заряженное тело, движущееся в инерциальной системе отсчёта равномерно и прямолинейно, создаёт в пространстве переменное магнитное поле.
4) Луч падающий, луч отражённый и перпендикуляр, проведённый к границе раздела сред из точки падения, лежат во взаимно перпендикулярных плоскостях.
5) Тепловые нейтроны вызывают деления ядер урана в некоторых типах ядерных реакторов атомных электростанций.
1) Неверно. Вектор скорости направлен по касательной к траектории.
2) Верно. Броуновское движение — движение взвешенных частиц под действием ударов движущихся молекул. Молекулы движутся непрерывно, потому броуновское движение наблюдается всегда.
3) Неверно. Движущийся равномерно и прямолинейно заряд создает постоянное магнитное поле.
4) Неверно. Луч падающий и луч отраженный лежат в одной плоскости с перпендикуляром, проведенным к отражающей поверхности в точке падения луча.
5) Верно. Некоторые типа ядерных реакций происходят под действием медленных (тепловых) нейтронов.
Пробный экзаменационный вариант «ЕГЭ физика пробник 6 вариант» (вариант, ответы, подробное решение 2022)
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
«Снятие эмоционального напряжения у детей и подростков с помощью арт-практик и психологических упражнений»
Сертификат и скидка на обучение каждому участнику
1. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях.
Запишите в ответ их номера.
1) Вектор скорости материальной точки всегда направлен по касательной к её траектории.
2) В процессе кристаллизации постоянной массы вещества его внутренняя энергия увеличивается.
3) Разноимённые точечные электрические заряды отталкиваются друг от друга.
4) Явления интерференции и дифракции могут наблюдаться в любом диапазоне электромагнитных волн.
5) При переходе атома из одного стационарного состояния в другое стационарное состояние атом испускает или поглощает фотон.
2. Даны следующие зависимости величин:
А) зависимость потенциальной энергии гравитационного взаимодействия от высоты, на которую поднято тело;
Б) зависимость электроёмкости плоского конденсатора от расстояния между пластинами;
В) зависимость давления идеального газа от температуры при изотермическом процессе.
Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1−5. Для каждой зависимости А−В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
3. Две звезды одинаковой массы притягиваются друг к другу с силами, равными по модулю F. Во сколько раз уменьшился бы модуль сил притяжения между звёздами, если бы расстояние между их центрами увеличилось в 1,5 раза, а масса каждой звезды уменьшилась в 2 раза?
4. Мальчик столкнул санки с вершины горки. Сразу после толчка санки имели скорость 5 м/с. Высота горки 10 м. Трение санок о снег пренебрежимо мало. Какова скорость санок у подножия горки? (Ответ дайте в метрах в секунду.) Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с 2 .
Тело массой 0,2 кг подвешено к правому плечу невесомого рычага (см. рисунок). Груз какой массы надо подвесить ко второму делению левого плеча рычага для достижения равновесия?
6. Из лёгкого жёсткого стержня сделан горизонтальный рычаг с длинами плеч 40 см и 200 см. К короткому концу рычага на нити подвешен груз массой m, а к длинному концу рычага для уравновешивания приложена некоторая сила. Человек начинает медленно опускать длинный конец рычага, прикладывая к нему вертикально вниз силу (см. рисунок). На графике показана зависимость момента M силы тяжести груза m (относительно точки опоры рычага) от угла α между рычагом и горизонтом.
Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения на основании анализа графика.
1) При повороте рычага плечо действующей на груз силы тяжести не изменяется.
2) Когда уравновешенный рычаг горизонтален, модуль приложенной к его длинному концу силы равен 0,5 Н.
3) Масса груза m равна 250 г.
4) При увеличении угла α момент силы относительно точки опоры рычага уменьшается.
5) Момент силы относительно точки опоры рычага всё время больше 1 Н·м.
Маленький брусок перемещают на расстояние S по шероховатой горизонтальной поверхности, прикладывая к нему горизонтально направленную силу F. Коэффициент трения между бруском и поверхностью всюду равен
Затем к этому бруску прикладывают такую же по модулю силу, направленную под углом в сторону поверхности (см. рис.), и брусок перемещается на такое же расстояние по той же самой поверхности.
Определите, как по сравнению с предыдущим случаем изменятся модуль силы трения между бруском и поверхностью и работа силы реакции поверхности.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Модуль силы трения между бруском
Работа силы реакции поверхности
8. Два пластилиновых шарика массами m и 2m находятся на горизонтальном гладком столе. Первый из них движется ко второму со скоростью а второй покоится относительно стола. Укажите формулы, по которым можно рассчитать модули изменения скоростей шариков в результате их абсолютно неупругого удара.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) Модуль изменения скорости первого шарика
Б) Модуль изменения скорости второго шарика
В сосуде под поршнем находится идеальный газ. В стенке сосуда есть клапан, с помощью которого можно изменять количество газа в сосуде. Перемещая поршень, можно изменять объём сосуда. На диаграмме изображены четыре равновесных состояния газа, соответствующие разным значениям числа N частиц в сосуде и занимаемого газом объёма V. Температура газа поддерживается постоянной. Определите отношение максимального давления в сосуде к минимальному.
10. Два моля идеального одноатомного газа совершают циклический процесс, изображённый на диаграмме (см. рис.). Температура газа в состоянии 2 равна 2000 К. Какое количество теплоты получает газ на участке 2−3 этого циклического процесса? Ответ выразите в килоджоулях и округлите до целого числа.
11. В вертикальном цилиндре под тяжёлым горизонтальным поршнем площадью 0,1 м 2 находится идеальный газ. Атмосферное давление над поршнем равно 10 5 Па, а под поршнем — на 30% выше. Газ медленно нагревают, в результате чего поршень поднимается на высоту 20 см. Какую работу при этом совершает газ? Ответ дайте в джоулях.
12. В сосуде неизменного объема при комнатной температуре находилась смесь водорода и гелия, по 1 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль водорода. Считая газы идеальными, а их температуру постоянной, выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных исследований, и укажите их номера.
1) Парциальное давление водорода уменьшилось.
2) Давление смеси газов в сосуде не изменилось.
3) Концентрация гелия увеличилась.
4) В начале опыта концентрации газов были одинаковые.
5) В начале опыта массы газов были одинаковые.
13. Постоянное количество идеального газа нагревается так, что его объем изменяется прямо пропорционально температуре. Как в этом процессе изменяются следующие физические величины: давление газа; внутренняя энергия газа?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.
Цифры в ответе могут повторяться.
Внутренняя энергия газа
14. При подключении куска проволоки к полюсам батареи через неё течёт ток силой 0,5 А. Этот кусок проволоки сложили пополам, место сгиба разрезали. Затем разрезали каждый получившийся короткий провод на три равные части, зачистили концы и присоединили все эти части к полюсам батареи параллельно. Найдите силу тока, которая будет течь через батарею в этом случае. Внутреннее сопротивление батареи очень мало.
Электрон имеет горизонтальную скорость направленную вдоль прямого длинного проводника с током I (см. рисунок). Куда направлена (вниз, влево, к наблюдателю, вверх, от наблюдателя, вправо) действующая на электрон сила Лоренца ? Ответ запишите словом (словами).
16. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и конденсатора. В нём наблюдаются гармонические электромагнитные колебания с периодом Т = 5 мс. В начальный момент времени заряд конденсатора максимален и равен Каков будет заряд конденсатора через t = 2,5 мс? (Ответ дать в мкКл.)
17. Исследовалась зависимость напряжения на обкладках конденсатора от заряда этого конденсатора. Результаты измерений представлены в таблице.
Погрешности измерений величин q и U равнялась соответственно 0,005 мКл и 0,01 В.
Выберите все утверждения, соответствующие результатам этих измерений.
1) Электроёмкость конденсатора примерно равна 5 мФ.
2) Напряжение на конденсаторе возрастает с увеличением заряда.
3) Для заряда 0,02 мКл напряжение на конденсаторе составит 0,12 В.
4) Для заряда 0,06 мКл напряжение на конденсаторе составит 0,5 В.
5) Напряжение на конденсаторе не зависит от заряда.
Маленький шарик массой m c зарядом q, закреплённый на непроводящей невесомой нерастяжимой нити, равномерно вращается, двигаясь по гладкой горизонтальной поверхности по окружности с некоторой постоянной по модулю скоростью V в однородном вертикальном магнитном поле Как изменятся модули действующих на шарик силы Лоренца и силы натяжения нити, если увеличить массу шарика, не изменяя других параметров?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Модуль силы Лоренца
Модуль силы натяжения нити
19. В первой экспериментальной установке положительно заряженная частица влетает в однородное электрическое поле так, что вектор скорости перпендикулярен вектору напряжённости (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор скорости такой же частицы перпендикулярен вектору индукции магнитного поля (рис. 2).
Установите соответствие между экспериментальными установками и траекториями движения частиц в них.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) в первой установке
Б) во второй установке
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
20. Покоящийся атом поглотил фотон с энергией Чему равен импульс атома после поглощения? (Ответ дайте в )
21. Ядро элемента претерпевает гамма-распад. Как изменятся следующие физические величины: зарядовое число; массовое число у образовавшегося (дочернего) ядра по отношению к исходному?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
22. На фотографии представлена электрическая цепь, состоящая из источника тока (1), реостата (2), ключа (3), амперметра (4) и вольтметра (5). Абсолютная погрешность измерения приборов равна половине цены деления. Укажите верную запись показаний вольтметра и погрешность. В ответе запишите значение и погрешность слитно без пробела.
Школьник проводит термодинамические эксперименты, используя стакан с кипящей водой, подвешенные на нитях шарики, калориметр с водой и термометр. Сначала школьник погружает металлический шар в кипяток, а затем, дождавшись прогревания шара, переносит его в калориметр и измеряет установившуюся температуру воды в нём. Школьник зарисовал схемы оборудования, которое он использовал при проведении пяти разных опытов (калориметр школьник применял один и тот же, но воду комнатной температуры он каждый раз наливал в него заново). Какие два из этих опытов позволяют сделать вывод о наличии зависимости количества теплоты, получаемого телом при нагревании, от массы этого тела?
На тонкую собирающую линзу от удалённого источника падает пучок параллельных лучей (см. рисунок). Как изменится положение изображения источника, создаваемого линзой, если между линзой и её фокусом поставить плоскопараллельную стеклянную пластинку с показателем преломления n (на рисунке положение пластинки отмечено пунктиром)? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали. Сделайте рисунок, поясняющий ход лучей до и после установки плоскопараллельной стеклянной пластинки.
25. На рисунке изображен вектор напряженности Е электрического поля в точке С, которое создано двумя неподвижными точечными зарядами и Чему равен заряд если заряд ? (Ответ дать в нКл.)
26. П-образный контур с пренебрежимо малым сопротивлением находится в однородном магнитном поле, перпендикулярном плоскости контура (см. рис.). Индукция магнитного поля B = 0,2 Тл. По контуру со скоростью v = 1 м/с скользит перемычка сопротивлением R = 5 Ом. Сила индукционного тока в контуре I = 4 мА. Чему равна длина перемычки? Ответ дайте в метрах.
27. Воздушный шар, оболочка которого имеет массу и объём наполняется при нормальном атмосферном давлении горячим воздухом, нагретым до температуры Определите максимальную температуру окружающего воздуха, при которой шар начнёт подниматься. Оболочка шара нерастяжима и имеет в нижней части небольшое отверстие.
28. На уроке физики школьник собрал схему, изображенную на рисунке. Ему было известно, что сопротивления резисторов равны и Токи, измеренные школьником при помощи идеального амперметра А при последовательном подключении ключа К к контактам 1, 2 и 3, оказались равными, соответственно, Чему было равно сопротивление резистора ?
29. В фокальной плоскости тонкой линзы с фокусным расстоянием F = 1 м симметрично относительно её главной оптической оси находятся два когерентных точечных источника света S1 и S2 с длиной волны = 546 нм. Расстояние между источниками d = 2 мм. За линзой на некотором расстоянии от неё расположен экран, на котором наблюдаются интерференционные полосы (см. рисунок). Экран параллелен линзе. Найдите период интерференционной картины на экране вблизи точки, где разность хода лучей от этих источников равна нулю.
30. При выполнении трюка «Летающий велосипедист» гонщик движется по трамплину под действием силы тяжести, начиная движение из состояния покоя с высоты Н (см. рисунок).
На краю трамплина скорость гонщика направлена под углом к горизонту. Пролетев по воздуху, гонщик приземляется на горизонтальный стол, находящийся на той же высоте, что и край трамплина. Какова дальность полета L на этом трамплине? Cопротивлением воздуха и трением пренебречь.
Какие законы Вы используете для описания гонщика по трамплину? Обоснуйте их применение к данному случаю.
1. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях.
Запишите в ответ их номера.
1) Вектор скорости материальной точки всегда направлен по касательной к её траектории.
2) В процессе кристаллизации постоянной массы вещества его внутренняя энергия увеличивается.
3) Разноимённые точечные электрические заряды отталкиваются друг от друга.
4) Явления интерференции и дифракции могут наблюдаться в любом диапазоне электромагнитных волн.
5) При переходе атома из одного стационарного состояния в другое стационарное состояние атом испускает или поглощает фотон.
1) Верно. Вектор скорости направлен по касательной к траектории.
2) Неверно. В процессе кристаллизации тела постоянной массы внутренняя энергия уменьшается.
3) Неверно. Разноименные точечные заряды притягиваются друг к другу.
4) Верно. Явления интерференции и дифракции присущи всем видам волн.
5) Верно. По второму постулату Бора при переходе из одного энергетического состояния в другое атом излучает или поглощает энергию.
2. Даны следующие зависимости величин:
А) зависимость потенциальной энергии гравитационного взаимодействия от высоты, на которую поднято тело;
Б) зависимость электроёмкости плоского конденсатора от расстояния между пластинами;
В) зависимость давления идеального газа от температуры при изотермическом процессе.
Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1−5. Для каждой зависимости А−В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) Потенциальная энергия тела, поднятого над Землей, выражается формулой Зависимость потенциальной энергии гравитационного взаимодействия от высоты, на которую поднято тело, — прямая пропорциональная, графиком которой является (1).
Б) Электроёмкость плоского конденсатора выражается формулой Эта зависимость между электроёмкостью и расстоянием между пластинами обратно пропорциональная, графиком
которой является (5).
В) При изотермическом процессе температура постоянна. В координатах (р,Т) график имеет вид (3).
3. Две звезды одинаковой массы притягиваются друг к другу с силами, равными по модулю F. Во сколько раз уменьшился бы модуль сил притяжения между звёздами, если бы расстояние между их центрами увеличилось в 1,5 раза, а масса каждой звезды уменьшилась в 2 раза?
Согласно закону всемирного тяготения сила притяжения между двумя материальными точками прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Во втором случае получим
Сила притяжения уменьшилась бы в 9 раз.
4. Мальчик столкнул санки с вершины горки. Сразу после толчка санки имели скорость 5 м/с. Высота горки 10 м. Трение санок о снег пренебрежимо мало. Какова скорость санок у подножия горки? (Ответ дайте в метрах в секунду.) Ускорение свободного падения считать равным 10 м/с 2 .
Поскольку трением санок о снег можно пренебречь, для них выполняется закон сохранения полной механической энергии. Пусть m — масса санок, — высота горки, — начальная скорость, а u — искомая скорость санок у подножия горки. Выпишем закон сохранения энергии (потенциальную энергию будем отсчитывать от низа горки):
Тело массой 0,2 кг подвешено к правому плечу невесомого рычага (см. рисунок). Груз какой массы надо подвесить ко второму делению левого плеча рычага для достижения равновесия?
По правилу рычага Откуда
6. Из лёгкого жёсткого стержня сделан горизонтальный рычаг с длинами плеч 40 см и 200 см. К короткому концу рычага на нити подвешен груз массой m, а к длинному концу рычага для уравновешивания приложена некоторая сила. Человек начинает медленно опускать длинный конец рычага, прикладывая к нему вертикально вниз силу (см. рисунок). На графике показана зависимость момента M силы тяжести груза m (относительно точки опоры рычага) от угла α между рычагом и горизонтом.
Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения на основании анализа графика.
1) При повороте рычага плечо действующей на груз силы тяжести не изменяется.
2) Когда уравновешенный рычаг горизонтален, модуль приложенной к его длинному концу силы равен 0,5 Н.
3) Масса груза m равна 250 г.
4) При увеличении угла α момент силы относительно точки опоры рычага уменьшается.
5) Момент силы относительно точки опоры рычага всё время больше 1 Н·м.
1) При повороте рычага плечо силы тяжести уменьшается.
2) Когда рычаг уравновешен, момент силы равен моменту силы тяжести груза. Из графика видно, что когда рычаг горизонтален, M = 1 Н·м, значит,
3) Используя значения момент силы тяжести для горизонтального рычага, находим массу груза:
4) При увеличении угла α момент силы относительно точки опоры рычага, равный моменту силы тяжести, уменьшается.
5) Момент силы относительно точки опоры рычага не превосходит 1 Н·м.
Маленький брусок перемещают на расстояние S по шероховатой горизонтальной поверхности, прикладывая к нему горизонтально направленную силу F. Коэффициент трения между бруском и поверхностью всюду равен
Затем к этому бруску прикладывают такую же по модулю силу, направленную под углом в сторону поверхности (см. рис.), и брусок перемещается на такое же расстояние по той же самой поверхности.
Определите, как по сравнению с предыдущим случаем изменятся модуль силы трения между бруском и поверхностью и работа силы реакции поверхности.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Модуль силы трения между бруском
Работа силы реакции поверхности
В первом случае сила реакции опоры равна N = mg, поэтому сила трения равна Во втором случае сила реакции опоры равна сила трения
Значит, модуль силы трения увеличивается (1). В обоих случаях сила реакции опоры перпендикулярна перемещению, поэтому работа этой силы равна 0 и не изменяется (3).
8. Два пластилиновых шарика массами m и 2m находятся на горизонтальном гладком столе. Первый из них движется ко второму со скоростью а второй покоится относительно стола. Укажите формулы, по которым можно рассчитать модули изменения скоростей шариков в результате их абсолютно неупругого удара.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) Модуль изменения скорости первого шарика
Б) Модуль изменения скорости второго шарика
После абсолютно неупругого удара шарики будут двигаться вместе со скоростью В горизонтальном направлении на них не действуют никакие силы, т. к. стол гладкий, поэтому выполняется закон сохранения импульса: откуда Тогда модуль изменения скорости первого шарика и модуль изменения скорости второго шарика
В сосуде под поршнем находится идеальный газ. В стенке сосуда есть клапан, с помощью которого можно изменять количество газа в сосуде. Перемещая поршень, можно изменять объём сосуда. На диаграмме изображены четыре равновесных состояния газа, соответствующие разным значениям числа N частиц в сосуде и занимаемого газом объёма V. Температура газа поддерживается постоянной. Определите отношение максимального давления в сосуде к минимальному.
Из закона Авогадро найдем давление в каждой точке, используя значения из графика:
Таким образом, максимальное значение давления в точке 1, минимальное — в точке 2. Таким образом,
10. Два моля идеального одноатомного газа совершают циклический процесс, изображённый на диаграмме (см. рис.). Температура газа в состоянии 2 равна 2000 К. Какое количество теплоты получает газ на участке 2−3 этого циклического процесса? Ответ выразите в килоджоулях и округлите до целого числа.
Процесс 2−3 изобарный. По первому закону термодинамики По уравнению состояния газа во второй точке Тогда
11. В вертикальном цилиндре под тяжёлым горизонтальным поршнем площадью 0,1 м 2 находится идеальный газ. Атмосферное давление над поршнем равно 10 5 Па, а под поршнем — на 30% выше. Газ медленно нагревают, в результате чего поршень поднимается на высоту 20 см. Какую работу при этом совершает газ? Ответ дайте в джоулях.
В процессе нагревания давление под поршнем остаётся постоянным, т. е. процесс является изобарическим. Тогда работа идеального газа равна:
12. В сосуде неизменного объема при комнатной температуре находилась смесь водорода и гелия, по 1 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль водорода. Считая газы идеальными, а их температуру постоянной, выберите из предложенного перечня все утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных исследований, и укажите их номера.
1) Парциальное давление водорода уменьшилось.
2) Давление смеси газов в сосуде не изменилось.
3) Концентрация гелия увеличилась.
4) В начале опыта концентрации газов были одинаковые.
5) В начале опыта массы газов были одинаковые.
Вначале сосуде находилась смесь 1 моль водорода и 1 моль гелия. После выпускания половины содержимого сосуда в нём стало 0,5 моль водорода и 0,5 моль гелия. Затем в сосуд добавили 1 моль водорода, в нём стало 1,5 моль водорода и 0,5 моль гелия. Объём сосуда и температура по условию постоянны.
1) Количество водорода увеличилось, значит, его парциальное давление увеличилось.
2) Общее количество вещества одинаково (2 моль), давление смеси газов в сосуде не изменилось.
3) Количество гелия уменьшилось, значит, его концентрация уменьшилась.
4) В начале опыта количество вещества водорода и гелия было одинаковым, концентрации газов были одинаковые.
5) Молярные массы водорода и гелия разные, при одинаковом количестве вещества массы газов были разными.
Верны второе и четвёртое утверждения.
13. Постоянное количество идеального газа нагревается так, что его объем изменяется прямо пропорционально температуре. Как в этом процессе изменяются следующие физические величины: давление газа; внутренняя энергия газа?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.
Цифры в ответе могут повторяться.
Внутренняя энергия газа
Так как параметр то мы имеем дело с изобарным нагреванием. А значит, давление газа постоянно.
Внутренняя энергия фиксированного количества идеального газа зависит только от температуры, т.е. увеличение температуры приведет к увеличению внутренней энергии газа.
14. При подключении куска проволоки к полюсам батареи через неё течёт ток силой 0,5 А. Этот кусок проволоки сложили пополам, место сгиба разрезали. Затем разрезали каждый получившийся короткий провод на три равные части, зачистили концы и присоединили все эти части к полюсам батареи параллельно. Найдите силу тока, которая будет течь через батарею в этом случае. Внутреннее сопротивление батареи очень мало.
Сопротивление длинного однородного проводника обратно пропорционально площади его сечения: Всю проволоку сопротивлением разрезали на 6 равных частей сопротивлением каждая. Общее сопротивление такой цепи при параллельном соединении будет равно Тогда, по закону Ома, в цепи будет течь ток в 36 раз больший первоначального
Электрон имеет горизонтальную скорость направленную вдоль прямого длинного проводника с током I (см. рисунок). Куда направлена (вниз, влево, к наблюдателю, вверх, от наблюдателя, вправо) действующая на электрон сила Лоренца ? Ответ запишите словом (словами).
Согласно правилу правой руки: «Если отведенный в сторону большой палец правой руки расположить по направлению тока, то направление обхвата провода четырьмя пальцами покажет направление линий магнитной индукции». Следовательно, вектор магнитной индукции поля, создаваемого проводником в точке, где находится электрон, направлен перпендикулярно плоскости рисунка от нас.
Направление силы Лоренца, действующей на положительно заряженную частицу, определяется правилом левой руки: «Если левую руку расположить так, чтобы линии индукции магнитного поля входили в ладонь перпендикулярно ей, а четыре пальца были направлены по току (по движению положительно заряженной частицы или против движения отрицательно заряженной), то отставленный большой палец покажет направление действующей силы Лоренца». Электрон заряжен отрицательно. Мысленно проделав для него описанные выше действия, получаем, что сила Лоренца направлена вертикально вниз в плоскости рисунка.
16. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и конденсатора. В нём наблюдаются гармонические электромагнитные колебания с периодом Т = 5 мс. В начальный момент времени заряд конденсатора максимален и равен Каков будет заряд конденсатора через t = 2,5 мс? (Ответ дать в мкКл.)
Поскольку период колебаний равен 5 мс, через 2,5 мс пройдет полпериода, а значит, конденсатор уже успеет разрядиться (за первую четверть периода) и перезарядиться в другом направлении (за вторую четверть). Следовательно, заряд конденсатора будет равен (но знаки зарядов пластин поменяются).
17. Исследовалась зависимость напряжения на обкладках конденсатора от заряда этого конденсатора. Результаты измерений представлены в таблице.
ЕГЭ 2022. Для выполнения экзаменационной работы по физике отводится 3 часа 55 минут (235 минут). Работа состоит из двух частей, включающих в себя 30 заданий.
Пробный вариант составлен на основе официальной демоверсии от ФИПИ за 2022 год.
В конце варианта приведены правильные ответы ко всем заданиям. Вы можете свериться с ними и найти у себя ошибки.
Интересные задания
1. Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Время соскальзывания шайбы с гладкой наклонной плоскости данной высота не зависит от угла наклона плоскости к горизонту.
2) В процессе кристаллизации постоянной массы вещества его внутренняя энергия увеличивается.
3) Разноимённые точечные электрические заряды отталкиваются друг от друга.
4) При преломлении электромагнитных волн на границе двух сред частота колебаний в волне остаётся неизменной.
5) При рождении электро-позитронной пары выполняется закон сохранения электрического заряда.
2. Даны следующие зависимости величин:
А) зависимость пути, пройденного телом при равномерном движении, от времени
Б) зависимость объёма постоянной массы идеального газа от абсолютной температуры в изотермическом процессе
В) зависимость энергии магнитного поля катушки индуктивностью L от силы тока в катушке
Установите соответствие между этими зависимостями и видами графиков, обозначенных цифрами 1–5. Для каждой зависимости А–В подберите соответствующий вид графика и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
3. После удара клюшкой шайба массой 0,15 кг скользит по ледяной площадке. Её скорость при этом меняется в соответствии с уравнением V = 20 — 3t. Коэффициент трения шайбы о лед равен
4. Скорость автомобиля массой m = 103 кг увеличилась от v1 = 10 м/с до v2 = 20 м/с. Работа равнодействующей силы равна
5. Книга лежит на столе. Масса книги 0,6 кг. Площадь её соприкосновения со столом 0,08 м2. Давление книги на стол равно
7. По рельсам распространяется звуковая волна. Как изменяются частота звуковых колебаний и длина звуковой волны при переходе звука из воздушного промежутка между рельсами в рельс? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменится
10. У теплового двигателя, работающего по циклу Карно, температура нагревателя – 500 К, а температура холодильника – 300 К. Рабочее тело за один цикл получает от нагревателя 40 кДж теплоты. Какую работу совершает при этом рабочее тело двигателя?
11. В стакан калориметра налили 150 г воды. Начальная температура калориметра и воды 55 °С. В эту воду опустили кусок льда, имевшего температуру 0 °С. После того как наступило тепловое равновесие, температура воды в калориметре стала 5 °С. Определите массу льда. Теплоёмкостью калориметра пренебречь. Ответ округлите до целых.
Вам будет интересно:
ЕГЭ по физике 11 класс 2022. Новый типовой тренировочный вариант №13 — №220307 (задания и ответы)
* Олимпиады и конкурсы
* Готовые контрольные работы
* Работы СтатГрад
* Официальные ВПР
Поделиться:
ЕГЭ 2022, Физика, Решение тренировочного варианта, 10 вариантов, Вариант 5, Демидова М.Ю.
Фрагмент из книги:
Мячик массой 200 г бросили вертикально вверх со скоростью 8 м/с. Определите потенциальную энергию мячика (относительно его первоначального положения) в верхней точке траектории, если сопротивление воздуха пренебрежимо мало.
Примеры.
Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Силы, с которыми тела действуют друг на друга, лежат на одной прямой, направлены в противоположные стороны, равны по модулю, имеют одну природу.
2) В процессе кристаллизации постоянной массы вещества его внутренняя энергия уменьшается.
3) Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна квадрату расстояния между ними.
4) Магнитное поле вокруг проводника с током возникает только в момент изменения силы тока в проводнике.
5) Явление дифракции не может наблюдаться для гамма-излучения.
На рисунке показана зависимость температуры металлической детали массой 3,6 кг от переданного ей количества теплоты. Чему равна удельная теплоёмкость металла?
Дата публикации: 16.06.2022 07:18 UTC
ЕГЭ по физике :: физика :: Демидова
Следующие учебники и книги:
Решу ЕГЭ 2022 физика 11 класс пробный тренировочный вариант 100 баллов №14 КИМ №220404 в форме типового экзамена ЕГЭ 2022 по физике года от 4 апреля 2022 года.
Данный тренировочный тест составлен по новой демоверсии ФИПИ экзамена ЕГЭ 2022 года, к тренировочным заданиям прилагаются правильные ответы и решения.
1)Выберите все верные утверждения о физических явлениях, величинах и закономерностях. Запишите цифры, под которыми они указаны.
- 1) Время соскальзывания шайбы с гладкой наклонной плоскости данной высота не зависит от угла наклона плоскости к горизонту.
- 2) В процессе кристаллизации постоянной массы вещества его внутренняя энергия увеличивается.
- 3) Разноимённые точечные электрические заряды отталкиваются друг от друга.
- 4) При преломлении электромагнитных волн на границе двух сред частота колебаний в волне остаётся неизменной.
- 5) При рождении электро-позитронной пары выполняется закон сохранения электрического заряда.
2)Даны следующие зависимости величин: А) зависимость пути, пройденного телом при равномерном движении, от времени Б) зависимость объёма постоянной массы идеального газа от абсолютной температуры в изотермическом процессе В) зависимость энергии магнитного поля катушки индуктивностью L от силы тока в катушке.
3)После удара клюшкой шайба массой 0,15 кг скользит по ледяной площадке. Её скорость при этом меняется в соответствии с уравнением V = 20 — 3t. Коэффициент трения шайбы о лед равен.
4)Скорость автомобиля массой m = 103 кг увеличилась от v1 = 10 м/с до v2 = 20 м/с. Работа равнодействующей силы равна.
5)Книга лежит на столе. Масса книги 0,6 кг. Площадь её соприкосновения со столом 0,08 м2 . Давление книги на стол равно.
6)Изучая на практике закон Архимеда, учащиеся опускали цилиндр объёмом V = 10 см3 в различные жидкости (см. таблицу) и измеряли объём погружённой в жидкость части цилиндра. По результатам исследования была построена обобщённая зависимость объёма погружённой части цилиндра Vпогр от плотности жидкости ρ (см. рисунок).
7)По рельсам распространяется звуковая волна. Как изменяются частота звуковых колебаний и длина звуковой волны при переходе звука из воздушного промежутка между рельсами в рельс? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличивается
- 2) уменьшается
- 3) не изменится
8)Маятник отклонили от положения равновесия (см. рис.) и отпустили в момент времени t = 0 с нулевой начальной скоростью. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение груза маятника после этого. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать. (Т – период колебаний маятника.) Сопротивлением воздуха пренебречь. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
9)Идеальный одноатомный газ находится в закрытом сосуде объёмом 0,6 м 3 . При охлаждении его внутренняя энергия уменьшилась на 1,8 кДж. В результате давление газа снизилось на.
10)У теплового двигателя, работающего по циклу Карно, температура нагревателя – 500 К, а температура холодильника – 300 К. Рабочее тело за один цикл получает от нагревателя 40 кДж теплоты. Какую работу совершает при этом рабочее тело двигателя?
11)В стакан калориметра налили 150 г воды. Начальная температура калориметра и воды 55 °С. В эту воду опустили кусок льда, имевшего температуру 0 °С. После того как наступило тепловое равновесие, температура воды в калориметре стала 5 °С. Определите массу льда. Теплоёмкостью калориметра пренебречь. Ответ округлите до целых.
12)На pV-диаграмме показаны два процесса, проведённые с одним и тем же постоянным количеством газообразного неона. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, характеризующие процессы на графике.
- 1) В процессе 2 абсолютная температура неона изобарно уменьшилась в 2 раза.
- 2) В процессе 1 плотность неона уменьшилась в 5 раз.
- 3) В процессе 1 неон изобарно увеличил свой объём в 4 раза.
- 4) В процессе 2 концентрация молекул неона увеличилась в 2 раза.
- 5) Работа, совершённая неоном в процессе 1, равна работе в процессе 2.
13)На рисунках А и Б приведены графики двух процессов: 1–2 и 3–4, в каждом из которых участвует 1 моль неона. Графики построены в координатах p–V и p–T, где p – давление, V – объём и T – абсолютная температура газа. Установите соответствие между графиками и утверждениями, характеризующими изображённые на графиках процессы. К каждой позиции из первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
14)В области пространства, где находится частица с зарядом 2⋅10−11 Кл, создано однородное горизонтальное электрическое поле напряженностью 5000 В/м. Какова масса частицы, если за 2 с она переместилась по горизонтали на расстояние 0,4 м от точки, из которой она начала двигаться из состояния покоя? Сопротивлением воздуха и действием силы тяжести пренебречь.
15)В схеме известны ЭДС источника Ɛ = 1 B, ток в цепи I = 0,8 A, сопротивление внешнего участка цепи R = 1 Oм. Определите работу сторонних сил в источнике тока за 20 секунд.
16)В таблице показано, как менялся ток в катушке колебательного контура при свободных гармонических колебаниях. Вычислите по этим данным энергию конденсатора в момент времени 4⋅10−6 с, если индуктивность катушки 4 мГн.
17)Стеклянную линзу (показатель преломления стекла nстекла = 1,54), показанную на рисунке, перенесли из воздуха (nвоздуха = 1) в воду (nводы = 1,33). Выберите все верные утверждения о характере изменений, произошедших с оптической системой «линза + окружающая среда».
- 1) Фокусное расстояние увеличилось, оптическая сила уменьшилась.
- 2) Линза была и осталась собирающей.
- 3) Фокусное расстояние уменьшилось, оптическая сила увеличилась.
- 4) Линза из собирающей превратилась в рассеивающую.
- 5) Линза была и осталась рассеивающей.
18)По проволочному резистору течёт ток. Резистор заменили на другой, с проволокой из того же металла и той же длины, но имеющей вдвое меньшую площадь поперечного сечения, и пропустили через него вдвое меньший ток. Как изменятся при этом следующие величины: тепловая мощность, выделяющаяся на резисторе, и напряжение на нём? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) увеличится
- 2) уменьшится
- 3) не изменится
20)Какая доля радиоактивных ядер некоторого элемента распадётся за время, равное половине периода полураспада? Ответ округлите до сотых.
21)Для некоторых атомов характерной особенностью является возможность захвата атомным ядром одного из ближайших к нему электронов. При захвате электрона некоторые характеристики атомного ядра изменяются. Как ведут себя перечисленные ниже характеристики атомного ядра при захвате ядром электрона? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- 1) не изменится
- 2) увеличится
- 3) уменьшится
22)При помощи барометра измеряют атмосферное давление (см. рисунок). Запишите показания барометра в мм рт. ст., если погрешность прямого измерения равна цене деления шкалы барометра?
23)Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость частоты свободных колебаний нитяного маятника от массы груза. У него имеется пять маятников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?
24)Мягкая пружина из нескольких крупных витков провода подвешена к потолку. Верхний конец пружины подключается к источнику тока через ключ К, а нижний – с помощью достаточно длинного мягкого провода (см. рисунок). Как изменится длина пружины через достаточно большое время после замыкания ключа К? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.
25)Два груза массами М1 = 1 кг и М2 = 2 кг, лежащие на гладкой горизонтальной поверхности, связаны нерастяжимой и невесомой нитью (см. рисунок). Брусок М1 тянут горизонтальной силой 𝐹⃗. Чему равен модуль силы натяжения нити, когда F = 12 Н?
26)Детектор полностью поглощает падающий на него свет частотой 𝜈 = 7 ∙ 1014 Гц. Поглощаемая мощность 𝑃 = 3 ∙ 10−14 Вт. За какое время детектор поглотит 𝑁 = 5 ∙ 105 фотонов?
27)В комнате размерами 6 м × 5 м × 3 м, в которой воздух имеет температуру 20 °C и относительную влажность 35%, включили увлажнитель воздуха производительностью 0,36 кг/ч. Сколько времени необходимо работать увлажнителю, чтобы относительная влажность воздуха в комнате стала равна 70%? Давление насыщенного водяного пара при температуре 20 °C равно 2,33 кПа. Комнату считать герметичным сосудом.
28)В цепи, изображённой на рисунке, сопротивление диода в прямом направлении пренебрежимо мало, а в обратном многократно превышает сопротивление резисторов. При подключении к точке А положительного полюса, а к точке В отрицательного полюса батареи с ЭДС 12 В и пренебрежимо малым внутренним сопротивлением потребляемая мощность равна 14,4 Вт. При изменении полярности подключения батареи потребляемая мощность оказалась равной 21,6 Вт. Укажите, как течёт ток через диод и резисторы в обоих случаях, и определите сопротивления резисторов в этой цепи.
29)В сосуде находится разреженный атомарный водород. Атом водорода в основном состоянии (Е1 = – 13,6 эВ) поглощает фотон и ионизуется. Электрон, вылетевший из атома в результате ионизации, движется вдали от ядра со скоростью u = 1000 км/с. Какова частота поглощенного фотона? Энергией теплового движения атомов водорода пренебречь.
30)Маленький шарик массой 𝑚 = 0,25 кг подвешен на лёгкой нерастяжимой нити длиной 𝑙 = 0,8 м, которая разрывается при некоторой силе натяжения 𝑇0 . Шарик отведён от положения равновесия (оно показано на рисунке пунктиром) и отпущен. Когда шарик проходит положение равновесия, нить обрывается, и шарик тут же абсолютно неупруго сталкивается с бруском массой 𝑀 = 2,75 кг, лежащим неподвижно на гладкой горизонтальной поверхности стола. Скорость бруска после удара 𝑢 = 0,4 м/с. Определите величину силы 𝑇0 . Считать, что брусок после удара движется поступательно. Обоснуйте применимость используемых законов к решению задачи.
Смотрите также на нашем сайте:
Варианты ФИ2110401-ФИ2110404 ЕГЭ 2022 физика 11 класс статград с ответами
ПОДЕЛИТЬСЯ МАТЕРИАЛОМ
10 класс
§ 56. Плавление и кристаллизация вещества
Плавление кристаллических и аморфных тел.
Рассмотрим процесс плавления твердого вещества (рис. 8.16).
Плавлением называют переход вещества из твёрдого состояния в жидкое при температуре плавления.
Обратный плавлению процесс называют кристаллизацией (отвердеванием) (рис. 8.17).
Переход вещества из жидкого состояния в твёрдое называют кристаллизацией (отвердеванием) для кристаллических тел.
Для того чтобы кристаллическое тело начало плавиться, его необходимо нагреть до вполне определённой для каждого вещества температуры. Её называют температурой плавления. При этом чтобы тело расплавилось, недостаточно его нагреть до температуры плавления; необходимо продолжать подводить к нему определённое количество теплоты, т. е. увеличивать его внутреннюю энергию. Во время плавления температура кристаллического тела не меняется. Если тело продолжать нагревать и после того, как оно расплавилось, его температура будет расти. Указанные процессы можно проиллюстрировать с помощью графика зависимости температуры тела t от времени его нагревания τ (рис. 8.18).
Участок AB графика соответствует нагреванию твёрдого тела, горизонтальный участок BC — процессу плавления, участок CD — нагреванию расплава (жидкости). Кривизна и наклон участков графика AB и CD зависят от условий процесса (массы нагреваемого тела, мощности нагревателя).
Переход кристаллического тела из твёрдого состояния в жидкое происходит резко (скачкообразно).
Между процессами плавления кристаллических и аморфных тел существует принципиальное различие. При нагревании аморфные тела постепенно, по мере повышения температуры, размягчаются и, в конце концов, становятся жидкими, оставаясь в течение всего времени нагревания однородными. Но никакой определённой температуры перехода из твёрдого состояния в жидкое у аморфных тел нет. На рисунке 8.19 изображён график зависимости температуры от времени при переходе аморфного тела из твёрдого состояния в жидкое.
Объяснение процессов плавления и кристаллизации.
По мере нагревания кристаллического тела средняя энергия его молекул увеличивается за счёт возрастания средней кинетической энергии. При этом увеличивается также потенциальная энергия молекул, так как возрастает амплитуда колебаний молекул около положений равновесия и увеличивается расстояние между молекулами, т. е. тела при нагревании расширяются. После того как достигнута температура плавления, вся подводимая энергия идёт на совершение работы по разрушению пространственной (кристаллической) решётки, т. е. на увеличение потенциальной энергии молекул. В процессе плавления кинетическая энергия молекул не изменяется, о чём свидетельствует постоянство температуры во время плавления.
Во время кристаллизации вещества его молекулы располагаются упорядоченно, образуя кристаллическую решётку. Их потенциальная энергия в процессе кристаллизации уменьшается, а кинетическая энергия остаётся неизменной. Поэтому при кристаллизации температура не изменяется и происходит отдача количества теплоты окружающим телам.
Плавление и кристаллизация кристаллических тел происходят при строго фиксированной температуре для заданного давления.
Упрощённо различие в поведении кристаллических и аморфных тел при плавлении можно объяснить следующим образом. В кристаллах связи между молекулами в разных местах разрушаются одновременно, так как они всюду одинаковы. Поэтому переход в жидкое состояние происходит при строго определённой температуре. В аморфных телах при некоторой температуре часть молекул приобретает способность к более или менее свободному перемещению, другая же часть — ещё нет. Ведь связи между молекулами в аморфных телах неодинаковы из-за отсутствия строгого порядка в расположении молекул относительно друг друга. В результате переход из твёрдого состояния в жидкое оказывается растянутым на некоторый интервал температур.
Удельная теплота плавления.
В процессе кристаллизации тела его внутренняя энергия уменьшается. Тело отдаёт некоторое количество теплоты окружающим телам. Согласно закону сохранения энергии, количество теплоты, поглощённое телом при плавлении (при температуре плавления), равно количеству теплоты, отданному этим телом при отвердевании (при температуре кристаллизации).
Зависимость количества теплоты, необходимого для плавления вещества при температуре плавления от его рода, характеризуют удельной теплотой плавления этого вещества.
Удельная теплота плавления вещества – физическая величина, равная отношению количества теплоты, необходимого для плавления тела из этого вещества при температуре плавления, к массе тела.
Если обозначить это количество теплоты через Qпл, массу тела — m, а удельную теплоту плавления — λ, то можно записать
Из формулы (1) следует, что единицей удельной теплоты плавления вещества в СИ является джоуль на килограмм (Дж/кг).
Чтобы расплавить однородное кристаллическое тело массой m при температуре плавления, необходимо затратить количество теплоты:
Согласно закону сохранения энергии, количество теплоты, выделяемое при кристаллизации тела (при температуре кристаллизации), равно
Формулы (2) и (3) используют при решении задач на составление уравнений теплового баланса в тех случаях, когда мы имеем дело с процессами плавления и кристаллизации однородных кристаллических тел.
Объяснение «странного» поведения льда и воды.
Объём вещества при плавлении, как правило, увеличивается, а плотность, наоборот, уменьшается. При кристаллизации объём вещества уменьшается, а его плотность увеличивается. Исключение составляют лёд, чугун, висмут и некоторые другие вещества.
Особенности в поведении льда при плавлении связаны с формой его кристаллической решётки. На рисунке 8.20 показана пространственная решётка кристаллов льда (на рис. 8.20, а приведён вид сверху, а на рис. 8.20, б — вид сбоку).
Шарики изображают (моделируют) атомы кислорода, при этом положения атомов водорода не показаны. Из рисунка видно, что в кристалле льда молекулы расположены очень неравномерно. В одних местах (в пределах одного слоя) молекулы сближены, а в других местах (между слоями) имеются большие пустоты. При переходе от кристаллического состояния к жидкому расположение молекул меняется и становится более равномерным. Поэтому объём воды становится меньше объёма льда. При этом расстояние между молекулами, которые в кристалле расположены близко друг к другу (молекулы одного слоя), увеличивается, а расстояние между отдалёнными молекулами в разных слоях уменьшается. В первом случае потенциальная энергия молекул увеличивается, а во втором случае — уменьшается. Но увеличение потенциальной энергии близких молекул больше уменьшения потенциальной энергии отдалённых молекул. В результате получается, что внутренняя энергия воды оказывается больше внутренней энергии льда, из которого она образовалась, несмотря на уменьшение объёма. Поэтому плавление льда требует затраты количества теплоты (как и плавление других тел).
Увеличение объёма воды при её замерзании имеет огромное значение в природе. Вследствие меньшей плотности льда по сравнению с плотностью воды (при 0 °C плотность льда 900 кг/м3, а воды — 1000 кг/м3) лёд плавает на воде. Обладая плохой теплопроводностью, слой льда защищает воду, находящуюся под ним, от охлаждения и вымерзания. Поэтому рыбы и другие живые существа, находящиеся в воде, не гибнут во время морозов. Если бы лёд тонул, то не очень глубокие водоёмы промерзали бы за зиму насквозь.
Замерзание воды в трещинах горных пород приводит к их разрушению. Способность воды расширяться при кристаллизации должна учитываться при прокладке труб водопровода и канализации, а также водяного отопления. Во избежание разрыва при замерзании воды подземные трубы должны укладываться на такой глубине, чтобы температура не опускалась ниже 0 °C. Наружные части труб должны на зимнее время покрываться теплоизолирующими материалами.
Вопросы:
1. Что называют:
2. Объясните процессы плавления и кристаллизации с точки зрения МКТ.
3. В чём состоит принципиальное различие между процессами плавления кристаллических и аморфных тел?
4. Какую физическую величину называют удельной теплотой плавления вещества?
5. Как изменяется внутренняя энергия тела в процессе:
Вопросы для обсуждения:
1. Как изменяется потенциальная энергия взаимодействия молекул тела при:
2. Ускорится ли процесс таяния льда в тёплой комнате, если его укрыть шубой?
3. Почему лёд дольше не тает, если его завернуть в мокрую газету?
Пример решения задачи
Медная гиря массой 500 г нагрета до температуры 200 °C и поставлена на лёд при температуре 0 °C. Какое количество льда расплавит гиря при охлаждении при неизменном нормальном атмосферном давлении? Тепловыми потерями пренебречь.
Запишем уравнение теплового баланса:
Q1 + Q2 = 0.
Подставим в это уравнение выражения для количеств теплоты Q1 и Q2:
Подставляя числовые данные, получим:
Ответ: m2 ≈ 0,12 кг.
Упражнения:
1. В калориметре находится вода массой 0,4 кг при температуре, равной 10 °C, и нормальном атмосферном давлении. В воду положили кусок льда массой 0,6 кг при температуре, равной -40 °C. Какая температура установится в калориметре? Теплоёмкостью материала, из которого изготовлен калориметр, и тепловыми потерями пренебречь.
2. В сосуд, содержащий 250 г воды при температуре 10 °C и нормальном атмосферном давлении, положили кусок льда, охлаждённый до -50 °C. После этого температура образовавшейся смеси воды и льда оказалась равной -4 °C. Какое количество льда было положено в сосуд?
3. На рисунке 8.21 изображены графики зависимости температуры двух кристаллических тел одинаковой массы от времени при нормальном атмосферном давлении. Используя данные графики, ответьте на следующие вопросы.
а) Какое из тел имеет большую удельную теплоёмкость?
б) Какое из тел имеет большую удельную теплоту плавления?
4. Используя график, показанный на рисунке 8.22, ответьте на следующие вопросы.
а) Каким процессам соответствуют участки графика АВ, BC и CD?
б) Определите температуру плавления вещества.
в) Чему равна удельная теплоёмкость этого вещества в твёрдом состоянии, если удельная теплота плавления равна 151,2 кДж/кг?
5. В смесь, состоящую из 20 л воды и 10 кг льда при температуре 0 °C и нормальном атмосферном давлении, вылили расплавленный свинец при температуре плавления. Спустя некоторое время в смеси установилась температура, равная 100 °C. При этом 200 г воды обратилось в пар. Какое количество расплавленного свинца было влито в смесь?