Fysiikan yhtenäinen valtiontutkinto, 2003
demo versio

Osa A

A1. Kuvissa on kaavioita kiihtyvyysmoduulin riippuvuudesta liikeajasta. Mikä kaavioista vastaa tasaista suoraviivaista liikettä?

1)		2)
3)		4)

Ratkaisu. Tasaisessa suoraviivaisessa liikkeessä kiihtyvyys on nolla.

Oikea vastaus: 2.

A2. Ensimmäisen kotimaisen kokeellisen raketin rakettimoottori nestemäistä polttoainetta työntövoima oli 660 N. Raketin laukaisumassa oli 30 kg. Mikä on raketin kiihtyvyys laukaisun aikana?

Ratkaisu. Rakettiin vaikuttaa kaksi voimaa: painovoima ( mg) suunnattu alaspäin ja työntövoima ( F) suunnattu ylöspäin. Newtonin toisen lain mukaan:

Oikea vastaus: 1.

A3. Kun pallomaisten kappaleiden keskipisteiden välinen etäisyys kasvaa kolminkertaiseksi, painovoiman vetovoima

Ratkaisu. Kahden pallomaisen kappaleen vetovoiman vetovoima on yhtä suuri kuin

.

Kun niiden keskusten välinen etäisyys kasvaa 3-kertaiseksi, painovoiman vetovoima vähenee 9 kertaa.

Oikea vastaus: 4.

A4. Kuvassa on ohut, painoton sauva, johon kohdissa 1 ja 3 kohdistuu voimia ja. Missä kohdassa pyörimisakselin tulee olla, jotta sauva olisi tasapainossa?

Ratkaisu. Tangon tasapainoehto on yhtälö , jossa ja ovat etäisyydet pyörimisakselista voimien kohdistamispisteisiin. Koska toinen voima on 3 kertaa suurempi kuin ensimmäinen, sen kohdistamispisteen on oltava 3 kertaa lähempänä pyörimisakselia. Tämä tarkoittaa, että pyörimisakseli sijaitsee joko kohdassa 2.5 tai kohdassa 4. Jos pyörimisakseli on kohdassa 2.5, niin voimat pyörittävät sauvaa yhteen suuntaan eivätkä tasapainota toisiaan. Kun pyörimisakseli sijaitsee kohdassa 4, voimat pyörittävät sauvaa eri suuntiin tasapainottaen toisiaan.

Oikea vastaus: 3.

A5. Poika heitti 0,4 kg painavan jalkapallopallon 3 m korkeuteen. Kuinka paljon pallon potentiaalienergia on muuttunut?

Ratkaisu. Yleensä harmonisilla värähtelyillä kehon koordinaatti muuttuu lain mukaan, missä A - värähtelyn amplitudi, ω - syklinen värähtelytaajuus. Värähtelyn amplitudi on 0,9 m.

Oikea vastaus: 3.

A7. Ihmiskorva pystyy havaitsemaan ääniä, joiden taajuus on 20-20 000 Hz. Mikä aallonpituusalue vastaa äänen värähtelyjen kuuluvuusväliä? Otetaan äänen nopeus ilmassa 340 m/s.

Ratkaisu. Aallonpituus λ liittyy värähtelytaajuuteen ν suhteella , jossa v- aallon etenemisnopeus. Kuuluvien äänivärähtelyjen pienin aallonpituus on

,

ja kuultavien äänivärähtelyjen maksimiaallonpituus on yhtä suuri kuin

.

Oikea vastaus: 4.

A8. Diffuusio tapahtuu nopeammin, kun aineen lämpötila nousee, koska

Ratkaisu. Lämpötilan noustessa diffuusio tapahtuu nopeammin johtuen hiukkasten liikkumisnopeuden lisääntymisestä.

Oikea vastaus: 1.

A9. Ihanteellisen kaasun hiukkasten vakiopitoisuudessa keskiarvo kineettinen energia sen molekyylien lämpöliike kasvoi 3 kertaa. Samaan aikaan kaasun paine

Ratkaisu. Molekyylikineettisen teorian perusyhtälön mukaan ihanteellisen kaasun paine s keskittymiseen liittyvää n ja sen molekyylien liikkeen keskimääräinen kineettinen energia suhteessa:

Kun hiukkaskonsentraatio on vakio ja niiden keskimääräinen kineettinen energia kolminkertaistuu, paine kasvaa kolminkertaiseksi.

Oikea vastaus: 2.

A10. Kuvassa on kaavio kaasun paineen riippuvuudesta astian seinämissä lämpötilasta. Mikä kaasun tilan muutosprosessi on kuvattu?

Ratkaisu. Kuvassa on isokorinen prosessi, joka eteni lämpötilan laskun suuntaan. Joten kuvassa näkyy isokorinen jäähdytys.

Oikea vastaus: 2.

A11. Kun kiinteä runko jäähtyy m ruumiinlämpö laski Δ T. Mitä seuraavista kaavoista tulisi käyttää laskettaessa kehon luovuttaman lämmön määrää K? c on aineen ominaislämpökapasiteetti.

Ratkaisu. Kehon luovuttaman lämmön määrä lasketaan kaavalla.

Oikea vastaus: 1.

A12. Ihanteellisen kaasun sisäenergia jäähdytettynä

Ratkaisu. Ihanteellisen kaasun sisäenergia on , missä on kaasun lämpökapasiteetti vakiotilavuudessa, T- hänen lämpötilansa. Ihanteellisen kaasun lämpökapasiteetti ei riipu lämpötilasta. Kun lämpötila laskee, ihanteellisen kaasun sisäinen energia pienenee.

Oikea vastaus: 2.

A13. Veden kiehumispiste riippuu

Ratkaisu. Nesteen kiehuminen tapahtuu lämpötilassa, jossa kylläisen höyryn paine tulee yhtä suureksi kuin ulkoinen paine. Tämä tarkoittaa, että veden kiehumispiste riippuu ilmanpaineesta.

Oikea vastaus: 3.

A14. Kuvassa on kaavio naftaleenin sulamisesta ja kiteytymisestä. Mikä pisteistä vastaa aineen jähmettymisen alkua?

Ratkaisu. Kiinteytyminen - siirtyminen nesteestä kiinteään tilaan jäähtyessään. Jäähdytys vastaa osaa kaaviosta 4–7. Kiinteytysprosessissa aineen lämpötila pysyy vakiona, tämä vastaa osaa kaaviosta 5-6. Kohta 5 vastaa aineen jähmettymisen alkua.

Oikea vastaus: 3.

A15. Kuinka kahden pisteen liikkumattoman varauksen Coulombin vuorovaikutuksen voima muuttuu, jos niiden välinen etäisyys kasvaa n yhden kerran?

Ratkaisu. Kahden pisteen liikkumattoman varauksen Coulombin vuorovaikutuksen voima on yhtä suuri

missä k - vakio ja - varausten suuruus, R- niiden välinen etäisyys. Jos niiden välinen etäisyys kasvaa n kertaa, niin voima pienenee kertaa.

Oikea vastaus: 4.

A16. Jos homogeenisen lieriömäisen johtimen poikkipinta-ala ja sähköjännite sen päissä kasvavat 2 kertaa, niin sen läpi kulkeva virta,

Ratkaisu. Johtimen läpi kulkeva virta on , missä U- jännitys sen päissä, R- sen vastus, yhtä suuri kuin , jossa ρ on johdinmateriaalin ominaisvastus, l- sen pituus, S- poikkileikkauksen pinta-ala. Näin ollen virran voimakkuus on . Kun jännite johtimen päissä ja sen poikkipinta-ala kasvaa kaksinkertaiseksi, sen läpi kulkeva virta kasvaa 4-kertaiseksi.

Oikea vastaus: 3.

A17. Miten sähkölampun kuluttama teho muuttuu, jos sitä ei muuteta sähkövastus, vähentää sen jännitettä 3 kertaa?

Ratkaisu. Virrankulutus on missä U- Jännite, R-vastus. Jatkuvalla resistanssilla ja jännitteen laskulla kertoimella 3 virrankulutus pienenee kertoimella 9.

Oikea vastaus: 2.

A18. Mitä on tehtävä kelan magneettikentän napojen muuttamiseksi virralla?

Ratkaisu. Kun virran suunta kelassa muuttuu, sen synnyttämän magneettikentän navat vaihtavat paikkoja.

Oikea vastaus: 2.

A19. Muuttuuko kondensaattorin kapasitanssi, jos sen levyjen varausta lisätään? n yhden kerran?

Ratkaisu. Kondensaattorin sähköinen kapasitanssi ei riipu sen levyjen varauksesta.

Oikea vastaus: 3.

A20. Radiovastaanottimen värähtelypiiri on viritetty 100 m aallolla lähettävälle radioasemalle Miten värähtelypiirin kondensaattorin kapasitanssia tulisi muuttaa niin, että se viritetään 25 m aaltolle? Kelan induktanssin oletetaan olevan vakio.

Ratkaisu. Värähtelypiirin resonanssitaajuus on yhtä suuri kuin

missä C- kondensaattorin kapasitanssi, L on kelan induktanssi. Aallonpituuden mukaan viritetty ääriviiva

,

missä c on valon nopeus. Radiovastaanottimen virittämiseksi neljä kertaa lyhyemmälle aallonpituudelle on tarpeen vähentää kondensaattorin kapasitanssia 16 kertaa.

Oikea vastaus: 4.

A21. Kameran linssi on suppeneva linssi. Kun objektia kuvataan, se antaa kuvan filmille

Ratkaisu. Kun valokuvataan objekteja, jotka ovat objektiivin polttoväliä suuremmalla etäisyydellä, filmille saadaan todellinen käänteinen kuva.

Oikea vastaus: 3.

A22. Kaksi autoa liikkuu samaan suuntaan nopeuksilla ja suhteessa maan pintaan. Toiseen autoon liittyvän vertailukehyksen ensimmäisen auton ajovalojen valon nopeus on

Ratkaisu. Erityisen suhteellisuusteorian postulaatin mukaan valon nopeus on sama kaikissa vertailukehyksissä, eikä se riipu valonlähteen tai vastaanottimen nopeudesta.

Oikea vastaus: 4.

A23. Kuvassa on esitetty muunnelmia fotoelektronien maksimienergian riippuvuudesta fotokatodille osuvien fotonien energiasta. Missä tapauksessa kuvaaja vastaa valosähköisen vaikutuksen lakeja?

Ratkaisu. Kokeellinen valosähköisen vaikutuksen tutkimus on osoittanut, että on taajuuksia, joilla valosähköistä vaikutusta ei havaita. Vain kaaviossa 3 on tällaisia ​​taajuuksia.

Oikea vastaus: 3.

A24. Mikä seuraavista väittämistä kuvaa oikein atomien kykyä emittoida ja absorboida energiaa? eristetyt atomit voivat

Ratkaisu. Eristetyt atomit voivat lähettää vain tietyn erillisen joukon energioita ja absorboida erillisen joukon energioita, jotka ovat pienempiä kuin ionisaatioenergia ja minkä tahansa osan energiasta, joka ylittää ionisaatioenergian.

Oikea vastaus: ei mitään.

A25. Mikä hajoamattomien ytimien lukumäärän riippuvuuden kuvaajista ( N) heijastaa ajan myötä oikein radioaktiivisen hajoamisen lakia?

Ratkaisu. Liikemäärän säilymislain mukaan veneen nopeus on yhtä suuri kuin

Oikea vastaus: 3.

A27. Lämpökone, jonka hyötysuhde on 40 %, saa 100 J lämmittimestä kiertoa kohden. Kuinka paljon lämpöä kone antaa per jakso jääkaappiin?

Ratkaisu. Lämpömoottorin hyötysuhde on. Jääkaappiin siirretyn lämmön määrä sykliä kohden on yhtä suuri kuin .

Oikea vastaus: 2.

A28. Magneetti poistetaan renkaasta kuvan osoittamalla tavalla. Mikä magneetin napa on lähimpänä rengasta?

Ratkaisu. Renkaan sisällä olevan induktiovirran synnyttämä magneettikenttä on suunnattu oikealta vasemmalle. Sormus voidaan ajatella magneetiksi, jonka pohjoisnapa on vasemmalla. Lenzin säännön mukaan tämän magneetin tulee estää liikkuvan magneetin poistaminen ja siten vetää sitä puoleensa. Näin ollen liikkuvalla magneetilla on myös pohjoisnapa vasemmalla.

Oikea vastaus: 1.

A29. Linssi, joka tehtiin kahdesta ohuesta samansäteisestä pallomaisesta lasista, joiden välissä on ilmaa (ilmalinssi), laskettiin veteen (katso kuva). Miten tämä objektiivi toimii?

Ratkaisu. Koska ilman taitekerroin on pienempi kuin veden, ilmalinssi on divergentti.

Oikea vastaus: 2.

A30. Mikä on natriumisotoopin ytimen sitoutumisenergia? Ytimen massa on 22,9898 amu. e. m. Pyöristä vastauksesi lähimpään kokonaislukuun.

Ratkaisu. Natrium-isotoopin ydin koostuu 11 protonista ja 12 neutronista. Massavika on

Sitova energia on

Oikea vastaus: 2.

Osa B

KOHDASSA 1. Jouseen kiinnitetty pallo suorittaa harmonisia värähtelyjä tasaisella vaakatasolla amplitudilla 10 cm Kuinka pitkälle pallo liikkuu tasapainoasennosta sinä aikana, jolloin sen liike-energia puolittuu? Ilmaise vastauksesi senttimetreinä ja pyöristä lähimpään kokonaislukuun?

Ratkaisu. Tasapainoasennossa järjestelmällä on vain kineettistä energiaa ja suurimmalla poikkeamalla - vain potentiaali. Energian säilymislain mukaan sillä hetkellä, kun kineettinen energia puolitetaan, potentiaalienergia on myös yhtä suuri kuin puolet maksimista:

.

Mistä saamme:

.

IN 2. Kuinka paljon lämpöä vapautuu, kun 80 g heliumia jäähdytetään isobarisesti 200 °C:sta 100 °C:seen? Ilmaise vastauksesi kilojouleina (kJ) ja pyöristä lähimpään kokonaislukuun?

Ratkaisu. Helium on yksiatominen kaasu, jonka moolimassa on yhtä suuri kuin M= 4 g/mol. 80 g heliumia sisältää 20 mol. Heliumin ominaislämpökapasiteetti vakiopaineessa on . Jäähtyessään se erottuu

KLO 3. Suljetun johtimen vastus R= 3 ohmia on magneettikentässä. Tämän kentän muuttamisen seurauksena piiriin tunkeutuva magneettivuo kasvoi ennen . Mikä varaus on kulkenut johtimen poikkileikkauksen läpi? Ilmaise vastauksesi millicoulombeina (mC).

Ratkaisu. Kun magneettivuo muuttuu suljetussa johtimessa, EMF on yhtä suuri kuin . Tämän EMF:n vaikutuksesta virta kulkee piirissä ja ajassa Δ t varaus kulkee johtimen poikkileikkauksen läpi

KLO 4. Kokeellista tehtävää suorittaessaan opiskelijan oli määritettävä diffraktiohilan jakso. Tätä tarkoitusta varten hän suuntasi valonsäteen punaisen valon suodattimen läpi diffraktiohilaan, joka lähettää valoa aallonpituudella 0,76 mikronia. Diffraktiohila oli etäisyydellä näytöstä 1 m. Näytöllä ensimmäisen kertaluvun spektrien välinen etäisyys osoittautui 15,2 cm Minkä arvon diffraktiohilan periodista opiskelija sai? Ilmaise vastauksesi mikrometreinä (µm). (Pienille kulmille.)

Ratkaisu. Merkitään etäisyys diffraktiohilasta kuvaruutuun R= 1 m. Poikkeamakulmat liittyvät hilavakioon ja valon aallonpituuteen yhtälön avulla. Ensimmäiseen tilaukseen meillä on:

Näytön ensimmäisen asteen spektrien välinen etäisyys on

.

KLO 5. Määritä seuraavan reaktion aikana vapautuva energia: . Ilmaise vastauksesi picojouleina (pJ) ja pyöristä lähimpään kokonaislukuun.

Ratkaisu. Määritämme vapautuneen energian käyttämällä taulukkotietoja reaktioon osallistuvien alkuaineiden ytimien lepoenergiasta:

Osa C

C1. Vaunu, jonka massa on 0,8 kg, liikkuu inertialla nopeudella 2,5 m/s. 0,2 kg painava muovailuvaha putoaa pystysuoraan kärryn päälle 50 cm korkeudelta ja tarttuu siihen. Laske energia, joka muuttui sisäiseksi energiaksi tämän iskun aikana.

Ratkaisu. Törmäyshetkellä plastiliinin nopeus on yhtä suuri ja suunnattu pystysuoraan alaspäin. Tämä nopeus sammui kokonaan tuen reaktiovoiman vaikutuksesta. Kaikki pudonneen muovailukappaleen liike-energia siirtyi sisäiseksi energiaksi:

Sillä hetkellä, kun muovailuvaha kiinnitettiin kärryyn, kitkavoimat tasoittivat nopeuksiensa vaakakomponentit. Osa vaunun liike-energiasta on siirtynyt sisäiseen energiaan. Liikemäärän säilymislain avulla määritämme kärryn nopeuden muovailuvahalla törmäyksen jälkeen:

Siirretty sisäiseen energiaan

Tämän seurauksena energia, joka siirtyi sisäiseen tämän iskun aikana, on yhtä suuri kuin

Vastaus: 1,5 J.

C2. Osa heliumista laajenee ensin adiabaattisesti ja sitten isobaarisesti. Kaasun lopullinen lämpötila on sama kuin alkuperäinen lämpötila. Adiabaattisen laajenemisen aikana kaasu toimi 4,5 kJ:n verran. Mitä työtä kaasu tekee koko prosessissa?

Ratkaisu. Kuvataan prosessit kaaviossa (katso kuva). 1-2 - adiabaattinen laajeneminen, 2-3 - isobarinen laajeneminen. Ehdon mukaan lämpötilat pisteissä 1 ja 3 ovat yhtä suuret; kaasun prosessissa 1–2 tekemä työ on yhtä suuri kuin . Helium on yksiatominen kaasu, joten sen lämpökapasiteetti vakiotilavuudessa on , missä ν on kaasuaineen määrä. Käyttämällä termodynamiikan ensimmäistä pääsääntöä prosessille 1–2 saamme:

Kaasutyö prosessissa 2–3 voidaan määrittää kaavalla . Käyttämällä Mendeleev-Clapeyron yhtälöä ja yhtälöä, saamme:

Kaasun tekemä työ koko prosessissa on

Vastaus: 7,5 kJ.

C3. Pieni 50 g painava ladattu pallo, jonka varaus on 1 μC, liikkuu 0,5 m korkeudelta kaltevaa tasoa pitkin, jonka kaltevuuskulma on 30 °. Huipulla oikea kulma, muodostuu korkeudesta ja vaakasuunnasta, on kiinteä varaus 7,4 μC. Mikä on pallon nopeus kaltevan tason pohjassa, jos sen alkunopeus on nolla? Ohita kitka.

Ratkaisu. Pieni pallo on Maan painovoimakentässä ja toisen varauksen luomassa sähköstaattisessa kentässä. Molemmat kentät ovat potentiaalisia, joten energian säilymisen lakia voidaan käyttää pallon nopeuden määrittämiseen. Alkuasennossa pallo on korkealla ja etäisyydellä toisesta latauksesta. Lopullisessa asennossa pallo on nollakorkeudella ja etäisyyden päässä toisesta latauksesta. Tällä tavalla:

Vastaus: 3,5 m/s.

C4. Kun metallia säteilytetään valolla, jonka aallonpituus on 245 nm, havaitaan valosähköinen vaikutus. Elektronin työfunktio metallista on 2,4 eV. Laske jännitteen määrä, joka on kohdistettava metalliin, jotta emittoivien fotoelektronien maksiminopeus pienenee kertoimella 2.

Ratkaisu. Tulevan valon aallonpituus (λ) on suhteessa sen taajuuteen (ν) yhtälöllä, jossa c on valon nopeus. Käyttämällä Einsteinin kaavaa valosähköiselle efektille määritämme valoelektronien kineettisen energian:

Työ sähkökenttä on yhtä suuri kuin . Työn tulee olla sellainen, että se pienentää emittoivien fotoelektronien maksiminopeutta kertoimella 2:

Vastaus: 2 V.

C5. Tyhjiödiodi, jossa anodi (positiivinen elektrodi) ja katodi (negatiivinen elektrodi) ovat rinnakkaislevyjä, toimii tilassa, jossa virran ja jännitteen välinen suhde täyttyy (jossa a on jonkin verran vakio). Kuinka monta kertaa anodiin vaikuttava voima kasvaa elektronien iskun seurauksena, jos diodin yli oleva jännite kaksinkertaistuu? Emitoituneiden elektronien alkunopeuden oletetaan olevan nolla.

Ratkaisu. Kun jännite kaksinkertaistuu, virta kasvaa kertoimella 1. Anodiin osuvien elektronien määrä aikayksikköä kohti kasvaa samalla kertoimella. Samanaikaisesti sähkökentän työ diodissa ja sen seurauksena törmäävien elektronien liike-energia kaksinkertaistuu. Hiukkasten nopeus kasvaa kertoimella, siirretty liikemäärä ja yksittäisten elektronien painevoima kasvavat saman verran. Siten anodiin vaikuttava voima kasvaa ajat.

Testityö aiheesta molekyylifysiikka 10. luokan opiskelijoille vastauksilla. Valvontatyö koostuu 5 vaihtoehdosta, joissa kussakin on 8 tehtävää.

1 vaihtoehto

A1."Etäisyys vierekkäisten aineen hiukkasten välillä on pieni (ne käytännössä koskettavat)." Tämä lausunto on yhdenmukainen mallin kanssa

1) vain kiinteät aineet
2) vain nesteet
3) kiinteät aineet ja nesteet
4) kaasut, nesteet ja kiinteät aineet

A2. Ihanteellisen kaasun hiukkasten vakiopitoisuudessa sen molekyylien lämpöliikkeen keskimääräinen kineettinen energia kasvoi 3 kertaa. Samaan aikaan kaasun paine

1) väheni 3 kertaa
2) kasvoi 3 kertaa
3) kasvoi 9 kertaa
4) ei ole muuttunut

A3. Mikä on ihanteellisten kaasumolekyylien kaoottisen translaatioliikkeen keskimääräinen kineettinen energia 27 °C:n lämpötilassa?

1) 6,2 10 -21 J
2) 4,1 10-21 J
3) 2,8 10 -21 J
4) 0,6 10 -21 J

A4. Mikä kuvassa esitetyistä kaavioista vastaa prosessia, joka suoritetaan kaasun vakiolämpötilassa?

1) A
2) B
3) B
4) G

A5. Samassa lämpötilassa suljetussa astiassa oleva kylläinen höyry eroaa samassa astiassa olevasta tyydyttymättömästä höyrystä.

1) paine
2) molekyylien liikkumisnopeus

B1. Kuvassa on käyrä ihanteellisen kaasun paineen muutoksesta sen laajeneessa.

Kuinka paljon kaasumaista ainetta (mooleina) tämä astia sisältää, jos kaasun lämpötila on 300 K? Pyöristä vastauksesi lähimpään kokonaislukuun.

IN 2. Kahden ideaalisen kaasun seosta, kumpaakin 2 mol, pidettiin huoneenlämpötilassa vakiotilavuudeltaan olevassa astiassa. Puolet astian sisällöstä vapautettiin ja sitten 2 moolia ensimmäistä kaasua lisättiin astiaan. Miten kaasujen osapaineet ja niiden kokonaispaine muuttuivat, jos kaasujen lämpötila astiassa pidettiin vakiona? Valitse ensimmäisen sarakkeen kullekin sijainnille haluamasi toisen sarakkeen sijainti.

Fyysiset määrät

B) kaasun paine astiassa

Heidän muutoksensa

1) lisääntynyt
2) vähentynyt
3) ei ole muuttunut

C1. Mäntä, jonka pinta-ala on 10 cm 2, voi liikkua ilman kitkaa pystysuorassa lieriömäisessä astiassa varmistaen samalla sen tiiviyden. Alus, jonka mäntä on täytetty kaasulla, lepää paikallaan olevan hissin lattialla 100 kPa:n ilmanpaineessa, kun etäisyys männän alareunasta aluksen pohjaan on 20 cm. Kun hissi nousee ylös kiihtyvyys 4 m/s 2, mäntä liikkuu 2,5 katso Mikä on männän massa, jos lämpötilan muutos voidaan jättää huomiotta?

Vaihtoehto 2

A1."Etäisyys vierekkäisten aineen hiukkasten välillä on keskimäärin monta kertaa suurempi kuin itse hiukkasten koko." Tämä lausunto on johdonmukainen

1) vain mallit kaasujen rakenteesta
2) vain nesteiden rakenteen mallit
3) kaasujen ja nesteiden rakenteen mallit
4) mallit kaasujen, nesteiden ja kiinteiden aineiden rakenteesta

A2. Ihanteellisen kaasun molekyylien vakiopitoisuudessa sen molekyylien lämpöliikkeen keskimääräinen kineettinen energia on muuttunut 4 kertaa. Miten kaasun paine muuttui?

1) 16 kertaa
2) 2 kertaa
3) 4 kertaa
4) Ei ole muuttunut

A3.

1) 27 °С
2) 45 °С
3) 300 °С
4) 573 °С

A4. Kuvassa on kaavioita neljästä ideaalisen kaasun tilan muutosprosessista. Isokoorinen lämmitys on prosessi

1) A
2) B
3) C
4) D

A5. Samassa lämpötilassa suljetussa astiassa oleva kylläinen vesihöyry eroaa tyydyttymättömästä höyrystä

1) molekyylien pitoisuus
2) molekyylien kaoottisen liikkeen keskinopeus
3) kaoottisen liikkeen keskimääräinen energia
4) vieraiden kaasujen epäpuhtauksien puuttuminen

B1. Kahden 800 kPa:n ja 600 kPa:n ilmalla täytetyn astian tilavuus on vastaavasti 3 tai 5 litraa. Suonet yhdistetään putkella, jonka tilavuus voidaan jättää huomioimatta astioiden tilavuuteen verrattuna. Etsi astioihin muodostunut paine. Lämpötila on vakio.

IN 2.

Nimi

A) aineen määrä
B) molekyylin massa
C) molekyylien lukumäärä

1) m/V
2) ν N A
3) m/N A
4) m/M
5) N/V

C1. Mäntä, jonka pinta-ala on 10 cm 2 ja massa 5 kg, voi liikkua ilman kitkaa pystysuorassa lieriömäisessä astiassa varmistaen samalla sen tiiviyden. Alus, jonka mäntä on täytetty kaasulla, lepää paikallaan olevan hissin lattialla 100 kPa:n ilmanpaineessa, kun männän alareunasta aluksen pohjaan on 20 cm etäisyys. Mikä on tämä etäisyys, kun hissi menee alas kiihtyvyydellä 3 m/s 2? Ohita kaasun lämpötilan muutokset.

3 vaihtoehto

A1."Aineen hiukkaset osallistuvat jatkuvaan lämpökaaoottiseen liikkeeseen." Tämä aineen rakenteen molekyylikineettisen teorian määräys viittaa

1) kaasut
2) nesteet
3) kaasut ja nesteet
4) kaasut, nesteet ja kiinteät aineet

A2. Kuinka ihanteellisen monoatomisen kaasun paine muuttuu, kun sen molekyylien lämpöliikkeen keskimääräinen kineettinen energia kasvaa 2 kertaa ja molekyylien pitoisuus laskee 2 kertaa?

1) kasvaa 4-kertaiseksi
2) Pienennä 2 kertaa
3) Pienennä 4 kertaa
4) Ei muutu

A3. Mikä on ihanteellisten kaasumolekyylien kaoottisen translaatioliikkeen keskimääräinen kineettinen energia 327 °C:n lämpötilassa?

1) 1,2 10-20 J
2) 6,8 10 -21 J
3) 4,1 10-21 J
4) 7,5 kJ

A4. Käytössä VT-kaavio näyttää kaavioita ihanteellisen kaasun tilan muutoksista. Isobarinen prosessi vastaa kuvaajaviivaa

1) A
2) B
3) B
4) G

A5. Pelkästään höyryä ja vettä sisältävässä astiassa mäntä liikutetaan niin, että paine pysyy vakiona. Lämpötila tässä

1) ei muutu
2) lisääntyy
3) vähenee
4) voi sekä pienentää että kasvaa

B1. Kaksi 40 tai 20 litran säiliötä sisältävät kaasua, jonka lämpötila on sama mutta eri paineet. Astioiden yhdistämisen jälkeen niihin muodostettiin 1 MPa paine. Mikä oli suuremman astian alkupaine, jos pienemmän astian alkupaine oli 600 kPa? Lämpötilan oletetaan olevan vakio.

IN 2. Kahden ideaalisen kaasun seosta, kumpaakin 2 mol, pidettiin huoneenlämpötilassa vakiotilavuudeltaan olevassa astiassa. Puolet astian sisällöstä vapautettiin ja sitten 2 moolia toista kaasua lisättiin astiaan. Miten kaasujen osapaineet ja niiden kokonaispaine muuttuivat, jos kaasujen lämpötila astiassa pidettiin vakiona?

Valitse ensimmäisen sarakkeen kullekin sijainnille haluamasi toisen sarakkeen sijainti.

Fyysiset määrät

MUTTA) osapaine ensimmäinen kaasu
B) toisen kaasun osapaine
B) kaasun paine astiassa

Heidän muutoksensa

1) lisääntynyt
2) vähentynyt
3) ei ole muuttunut

C1. 5 kg painava mäntä voi liikkua ilman kitkaa pystysuorassa lieriömäisessä astiassa varmistaen samalla sen tiiviyden. Alus, jonka mäntä on täytetty kaasulla, lepää paikallaan olevan hissin lattialla 100 kPa:n ilmanpaineessa, kun etäisyys männän alareunasta aluksen pohjaan on 20 cm. Kun hissi laskeutuu kiihtyvyys 2 m/s 2, mäntä liikkuu 1,5 katso Mikä on männän pinta-ala, jos kaasun lämpötilan muutosta ei oteta huomioon?

4 vaihtoehto

A1. Nesteissä hiukkaset värähtelevät tasapainoasemansa ympärillä törmääen naapurihiukkasiin. Ajoittain hiukkanen hyppää toiseen tasapainoasentoon. Mikä nesteiden ominaisuus voidaan selittää tällä hiukkasten liikkeen luonteella?

1) Alhainen puristuvuus
2) Sujuvuus
3) Paine astian pohjassa
4) Muuta tilavuutta kuumennettaessa

A2. Monatomisen ideaalikaasun jäähdytyksen seurauksena sen paine laski 4 kertaa, eikä kaasumolekyylien pitoisuus muuttunut. Tässä tapauksessa kaasumolekyylien lämpöliikkeen keskimääräinen kineettinen energia

1) laski 16 kertaa
2) laski 2 kertaa
3) laski 4 kertaa
4) ei ole muuttunut

A3. Kaasumolekyylien translaatioliikkeen keskimääräinen kineettinen energia ilmapallossa on 4,14 10 -21 J. Mikä on kaasun lämpötila tässä ilmapallossa?

1) 200 °С
2) 200 K
3) 300 °С
4) 300K

A4. Kuvassa on sykli, joka suoritetaan ihanteellisella kaasulla. Isobarinen lämmitys vastaa aluetta

1) AB
2) DA
3) CD
4) eaa

A5. Kun kylläisen höyryn tilavuus vähenee vakiolämpötilassa, sen paine

1) lisääntyy
2) vähenee
3) joidenkin höyryjen osalta se kasvaa, kun taas toisten se pienenee
4) ei muutu

B1. Kuvassa on kaavio suljetussa astiassa olevan kaasun paineen riippuvuudesta sen lämpötilasta.

Aluksen tilavuus on 0,4 m 3 . Kuinka monta moolia kaasua tässä astiassa on? Pyöristä vastauksesi lähimpään kokonaislukuun.

IN 2. Vastaa otsikkoa fyysinen määrä ja kaava, jolla se voidaan määrittää.

Nimi

A) molekyylien pitoisuus
B) molekyylien lukumäärä
B) molekyylin massa

1) m/V
2) ν N A
3) m/N A
4) m/M
5) N/V

C1. Mäntä, jonka pinta-ala on 15 cm 2 ja massa 6 kg, voi liikkua ilman kitkaa pystysuorassa lieriömäisessä astiassa varmistaen samalla sen tiiviyden. Kaasulla täytetty mäntä lepää paikallaan olevan hissin lattialla 100 kPa:n ilmanpaineessa. Tällöin etäisyys männän alareunasta aluksen pohjaan on 20 cm. Kun hissi alkaa liikkua ylöspäin kiihtyvällä vauhdilla, mäntä liikkuu 2 cm. Millä kiihtyvyydellä hissi liikkuu, jos kaasu muuttuu lämpötila voidaan jättää huomioimatta?

5 vaihtoehto

A1. Pienin järjestys hiukkasten järjestelyssä on tyypillistä

1) kaasut
2) nesteet
3) kidekappaleet
4) amorfiset kappaleet

A2. Miten ihanteellisen monoatomisen kaasun paine muuttuu, jos molekyylien lämpöliikkeen keskimääräinen kineettinen energia ja pitoisuus pienenee 2 kertaa?

1) kasvaa 4-kertaiseksi
2) Pienennä 2 kertaa
3) Pienennä 4 kertaa
4) Ei muutu

A3. Missä lämpötilassa kaasumolekyylien translaatioliikkeen keskimääräinen kineettinen energia on 6,21 10 -21 J?

1) 27 K
2) 45 K
3) 300 K
4) 573 K

A4. Kuvassa on sykli, joka suoritetaan ihanteellisella kaasulla. Isobarinen jäähdytys vastaa aluetta

1) AB
2) DA
3) CD
4) eaa

A5. Männän alla oleva astia sisältää vain tyydyttynyttä vesihöyryä. Miten paine astiassa muuttuu, jos alamme puristaa höyryjä pitäen astian lämpötilan vakiona?

1) Paine nousee jatkuvasti
2) Paine laskee jatkuvasti
3) Paine pysyy vakiona
4) Paine pysyy vakiona ja alkaa sitten laskea

B1. Kuvan päällä. esittää kaavion vedyn isotermisestä laajenemisesta.

Vedyn massa on 40 g. Määritä sen lämpötila. Vedyn moolimassa on 0,002 kg/mol. Pyöristä vastauksesi lähimpään kokonaislukuun.

IN 2. Muodosta vastaavuus fyysisen suuren nimen ja kaavan välillä, jolla se voidaan määrittää.

Nimi

A) aineen tiheys
B) aineen määrä
B) molekyylin massa

1) N/V
2) ν N A
3) m/N A
4) m/M
5) m/V

C1. Mäntä, jonka pinta-ala on 10 cm 2 ja massa 5 kg, voi liikkua ilman kitkaa pystysuorassa lieriömäisessä astiassa varmistaen samalla sen tiiviyden. Alus, jonka mäntä on täytetty kaasulla, lepää paikallaan olevan hissin lattialla 100 kPa:n ilmanpaineessa, kun männän alareunasta aluksen pohjaan on 20 cm etäisyys. Mikä on tämä etäisyys, kun hissi nousee 2 m/s 2 kiihtyvyydellä? Ohita kaasun lämpötilan muutokset.

Vastauksia kohtaan testata aiheesta Molekyylifysiikka luokka 10
1 vaihtoehto
A1-3
A2-2
A3-1
A4-3
A5-1
KOHDASSA 1. 20 mol
IN 2. 123
C1. 5,56 kg
Vaihtoehto 2
A1-1
A2-3
A3-1
A4-3
A5-1
KOHDASSA 1. 675 kPa
IN 2. 432
C1. 22,22 cm
3 vaihtoehto
A1-4
A2-4
A3-1
A4-1
A5-1
KOHDASSA 1. 1,2 MPa
IN 2. 213
C1. 9,3 cm2
4 vaihtoehto
A1-2
A2-3
A3-2
A4-1
A5-4
KOHDASSA 1. 16 mol
IN 2. 523
C1. 3,89 m/s 2
5 vaihtoehto
A1-1
A2-3
A3-3
A4-3
A5-3
KOHDASSA 1. 301 K
IN 2. 543
C1. 18,75 cm

Ihanteellinen kaasu MKT tyyppi A Sivu 9 alkaen 9

MKT IDEAL GAS

MKT:N PERUSYHTÄLÖ , ABSOLUUTTI LÄMPÖTILA

Vakiohiukkaspitoisuudessa ihanteellisen kaasun absoluuttinen lämpötila nousi kertoimella 4. Samaan aikaan kaasun paine

kasvoi 4 kertaa

kasvoi 2 kertaa

laski 4 kertaa

ei ole muuttunut

Vakiona absoluuttisessa lämpötilassa ihanteellisten kaasumolekyylien pitoisuus kasvoi 4 kertaa. Samaan aikaan kaasun paine

kasvoi 4 kertaa

kasvoi 2 kertaa

laski 4 kertaa

ei ole muuttunut

Astia sisältää kaasuseoksen - happea ja typpeä - yhtä suurella pitoisuudella molekyylejä. Vertaa hapen tuottamaa painetta ( R to) ja typpi ( R a) aluksen seinillä.

1) suhde R to ja R a on erilainen kaasuseoksen eri lämpötiloissa

2) R to = R a

3) R to > R a

4) R to R a

Ihanteellisen kaasun hiukkasten vakiopitoisuudessa sen molekyylien lämpöliikkeen keskimääräinen kineettinen energia laski 4 kertaa. Samaan aikaan kaasun paine

laski 16 kertaa

laski 2 kertaa

laski 4 kertaa

ei ole muuttunut

Monatomisen ideaalikaasun jäähdytyksen seurauksena sen paine laski 4 kertaa, eikä kaasumolekyylien pitoisuus muuttunut. Tässä tapauksessa kaasumolekyylien lämpöliikkeen keskimääräinen kineettinen energia

laski 16 kertaa

laski 2 kertaa

laski 4 kertaa

ei ole muuttunut

Vakiopaineessa kaasumolekyylien pitoisuus kasvoi 5 kertaa, eikä sen massa muuttunut. Kaasumolekyylien translaatioliikkeen keskimääräinen kineettinen energia

Absoluuttinen kehon lämpötila on 300 K. Celsius-asteikolla se on

1) - 27 °C 2) 27 °C 3) 300°С 4) 573°С

Lämpötila kiinteä runko laski 17°C. Absoluuttisella lämpötila-asteikolla tämä muutos oli

1) 290 K 2) 256 K 3) 17 K 4) 0 K

Paineen mittaus s, lämpötila T ja molekyylien pitoisuus n kaasu, jonka ideaalisuusehdot täyttyvät, voimme määrittää

gravitaatiovakio G

Boltzmannin vakiok

Planck on vakio h

Rydbergin vakio R

Laskelmien mukaan nesteen lämpötilan tulisi olla 143 K. Sillä välin astian lämpömittari näyttää lämpötilaa -130 °C. Se tarkoittaa sitä

lämpömittaria ei ole suunniteltu matalille lämpötiloille ja se on vaihdettava

lämpömittari näyttää korkeampaa lämpötilaa

lämpömittari näyttää matalampaa lämpötilaa

lämpömittari näyttää lasketun lämpötilan

0 °C:n lämpötilassa kentän jää sulaa. Jäälle muodostuu lätäköitä, ja sen yläpuolella oleva ilma on kyllästetty vesihöyryllä. Missä väliaineissa (jäässä, lätäköissä vai vesihöyryssä) vesimolekyylien keskimääräinen liikeenergia on suurin?

1) jäässä 2) lätäkössä 3) vesihöyryssä 4) kaikkialla sama

Kun ihanteellinen kaasu kuumennetaan, sen absoluuttinen lämpötila kaksinkertaistuu. Miten kaasumolekyylien lämpöliikkeen keskimääräinen kineettinen energia muuttui tässä tapauksessa?

kasvoi 16 kertaa

kasvoi 4 kertaa

kasvoi 2 kertaa

ei ole muuttunut

Metallikaasupulloja ei saa säilyttää tietyn lämpötilan yläpuolella, kuten muuten ne voivat räjähtää. Tämä johtuu siitä, että

kaasun sisäenergia riippuu lämpötilasta

kaasunpaine riippuu lämpötilasta

kaasun tilavuus riippuu lämpötilasta

Molekyylit hajoavat atomeiksi ja energiaa vapautuu

Kun kaasun lämpötila suljetussa astiassa laskee, kaasun paine laskee. Tämä paineen lasku johtuu siitä, että

kaasumolekyylien lämpöliikkeen energia pienenee

kaasumolekyylien keskinäisen vuorovaikutuksen energia pienenee

kaasumolekyylien liikkeen satunnaisuus vähenee

kaasumolekyylien koko pienenee jäähtyessään

Suljetussa astiassa ihanteellisen kaasun absoluuttinen lämpötila laski kertoimella 3. Tässä tapauksessa kaasun paine astian seinämiin

Monatomisen ideaalikaasun molekyylien pitoisuus pieneni kertoimella 5. Samaan aikaan kaasumolekyylien kaoottisen liikkeen keskimääräinen energia kaksinkertaistui. Tämän seurauksena kaasun paine astiassa

laski 5 kertaa

kasvoi 2 kertaa

laski 5/2 kertaa

laski 5/4 kertaa

Kaasun kuumentamisen seurauksena sen molekyylien lämpöliikkeen keskimääräinen kineettinen energia kasvoi 4-kertaiseksi. Miten kaasun absoluuttinen lämpötila muuttui?

kasvoi 4 kertaa

kasvoi 2 kertaa

laski 4 kertaa

ei ole muuttunut

KLAIPERON-MENDELEEV YHTÄLÖ, KAASULAKIT

Säiliö sisältää 20 kg typpeä lämpötilassa 300 K ja paineessa 10 5 Pa. Mikä on säiliön tilavuus?

1) 17,8 m 3 2) 1,8 10 -2 m 3 3) 35,6 m 3 4) 3,6 10 -2 m 3

Sylinterissä, jonka tilavuus on 1,66 m 3, on 2 kg typpeä paineessa 10 5 Pa. Mikä on tämän kaasun lämpötila?

1) 280 °C 2) 140 °C 3) 7°C 4) - 3 °C

10 0 C:n lämpötilassa ja 10 5 Pa:n paineessa kaasun tiheys on 2,5 kg/m 3 . Mikä on kaasun moolimassa?

59 g/mol 2) 69 g/mol 3) 598 kg/mol 4) 5,8 10 -3 kg/mol

Tilavuudeltaan vakioastia sisältää ihanteellista kaasua 2 mol. Miten kaasua sisältävän astian absoluuttista lämpötilaa tulisi muuttaa, kun astiaan lisätään yksi mooli lisää kaasua niin, että kaasun paine astian seinämissä kasvaa 3-kertaiseksi?

pienentää 3 kertaa

pienentää 2 kertaa

kasvaa 2 kertaa

kasvaa 3 kertaa

Tilavuudeltaan vakioastia sisältää ihanteellista kaasua 2 mol. Miten kaasuastian absoluuttista lämpötilaa tulisi muuttaa, kun astiasta vapautuu 1 mol kaasua niin, että kaasun paine astian seinämissä kasvaa 2-kertaiseksi?

kasvaa 2 kertaa

kasvaa 4 kertaa

pienentää 2 kertaa

pienenee 4 kertaa

Tilavuudeltaan vakioastia sisältää ihanteellista kaasua 1 mol. Miten kaasua sisältävän astian absoluuttista lämpötilaa tulisi muuttaa niin, että kun astiaan lisätään vielä 1 mooli kaasua, kaasun paine astian seinämissä pienenee 2 kertaa?

kasvaa 2 kertaa

pienentää 2 kertaa