Контрольная работа по физике. 10 класс. Вариант 2

Контрольная работа по физике. 10 класс. Вариант 2. Задача 1. Процесс изменения состояния газа при постоянном давлении называется изобарным. Ответ: В. Изобарный. Задача 2. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа вычисляется по формуле: \[ U = \frac{3}{2} \nu R T \] Из формулы видно, что внутренняя энергия прямо пропорциональна абсолютной температуре. Если температура уменьшается в 2 раза, то и внутренняя энергия уменьшается в 2 раза. Ответ: В. уменьшается в 2 раза. Задача 3. Работа газа при переходе из состояния 1 в состояние 3 складывается из работ на участках 1-2 и 2-3. На участке 1-2 объем постоянен (\( V = 2V_0 \)), следовательно, работа \( A_{12} = 0 \). На участке 2-3 давление постоянно (\( p = 2p_0 \)), работа равна: \[ A_{23} = p \cdot \Delta V = 2p_0 \cdot (4V_0 - 2V_0) = 2p_0 \cdot 2V_0 = 4p_0V_0 \] Полная работа: \( A = A_{12} + A_{23} = 4p_0V_0 \). Ответ: Г. \( 4p_0V_0 \). Задача 4. Дано: \( T_1 = 7^\circ C = 280 \, K \) \( V_1 = 2 \, л \) \( T_2 = 27^\circ C = 300 \, K \) \( p = const \) Найти: \( V_2 \) Решение: Используем закон Гей-Люссака: \[ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} \Rightarrow V_2 = \frac{V_1 \cdot T_2}{T_1} \] \[ V_2 = \frac{2 \cdot 300}{280} \approx 2,14 \, л \] Ответ: \( 2,14 \, л \). Задача 5. Дано: \( \nu = 2 \, моль \) \( Q = 600 \, Дж \) \( \Delta T = 20 \, K \) Найти: \( A \) Решение: По первому закону термодинамики: \( Q = \Delta U + A \). Изменение внутренней энергии: \[ \Delta U = \frac{3}{2} \nu R \Delta T = \frac{3}{2} \cdot 2 \cdot 8,31 \cdot 20 = 498,6 \, Дж \] Работа газа: \[ A = Q - \Delta U = 600 - 498,6 = 101,4 \, Дж \] Ответ: \( 101,4 \, Дж \). Задача 6. Дано: \( m = 200 \, г = 0,2 \, кг \) \( t_1 = 30^\circ C \) \( t_2 = 100^\circ C \) \( c = 4200 \, Дж/(кг \cdot ^\circ C) \) \( L = 2,26 \cdot 10^6 \, Дж/кг \) Найти: \( Q_{общ} \) Решение: Энергия складывается из нагрева до кипения и испарения: \[ Q_1 = cm(t_2 - t_1) = 4200 \cdot 0,2 \cdot 70 = 58800 \, Дж \] \[ Q_2 = Lm = 2,26 \cdot 10^6 \cdot 0,2 = 452000 \, Дж \] \[ Q_{общ} = 58800 + 452000 = 510800 \, Дж \approx 511 \, кДж \] Ответ: \( 511 \, кДж \). Задача 7. Дано: \( \eta = 30\% = 0,3 \) \( t = 5 \, мин = 300 \, с \) \( m = 50 \, г = 0,05 \, кг \) \( q = 2 \, МДж/кг = 2 \cdot 10^6 \, Дж/кг \) Найти: \( P \) Решение: Общая теплота от сгорания топлива: \[ Q_{затр} = qm = 2 \cdot 10^6 \cdot 0,05 = 100000 \, Дж \] Полезная работа: \[ A_{пол} = \eta \cdot Q_{затр} = 0,3 \cdot 100000 = 30000 \, Дж \] Мощность: \[ P = \frac{A_{пол}}{t} = \frac{30000}{300} = 100 \, Вт \] Ответ: \( 100 \, Вт \).