Решение контрольной работы по физике. Вариант 3

Административная контрольная работа по физике. Вариант 3. Часть 1 1. Длина траектории, по которой движется тело, - это.... Ответ: Б. Путь. 2. Устройство, в котором внутренняя энергия топлива превращается в механическую, - это Ответ: В. Тепловой двигатель. 3. Закон Гука для нахождения силы упругости выражается формулой: Ответ: Г. \( F = -k \Delta l \). Расшифровка величин: \( F \) — сила упругости (Ньютон, Н); \( k \) — жесткость тела (Ньютон на метр, Н/м); \( \Delta l \) — удлинение или деформация тела (метр, м). 4. Уравнение Клапейрона-Менделеева выражается формулой: Ответ: Г. \( PV = \frac{m}{M}RT \). Расшифровка величин: \( P \) — давление газа (Паскаль, Па); \( V \) — объем газа (кубический метр, \( м^3 \)); \( m \) — масса газа (килограмм, кг); \( M \) — молярная масса газа (кг/моль); \( R \) — универсальная газовая постоянная (\( 8,31 \) Дж/(моль·К)); \( T \) — абсолютная температура (Кельвин, К). 5. Как изменится давление идеального газа, если средняя квадратичная скорость молекул газа уменьшится в 2 раза? Решение: Давление связано со скоростью формулой \( P = \frac{1}{3}nm_0\overline{v^2} \). Если скорость \( v \) уменьшится в 2 раза, то её квадрат \( v^2 \) уменьшится в 4 раза. Ответ: Б. уменьшится в 4 раза. 6. Установите соответствие: А. Изохорный — 3. \( V = const \). Б. Адиабатный — 4. \( Q = 0 \). В. Изотермический — 2. \( T = const \). 7. Тело движется с ускорением \( -2 \) \( м/с^2 \). Определить время, за которое скорость изменилась от 16 м/с до 10 м/с. Решение: \[ t = \frac{v - v_0}{a} = \frac{10 - 16}{-2} = \frac{-6}{-2} = 3 \text{ с} \] Ответ: А. 3с. 8. Определите молярную массу метана (\( CH_4 \)). Решение: \( M(CH_4) = M(C) + 4 \cdot M(H) = 12 + 4 \cdot 1 = 16 \) г/моль. В системе СИ это \( 0,016 \) кг/моль. Ответ: Г. 0,016 кг/моль. 9. Потенциальная энергия тела минимальна.... Ответ: Г. в момент падения на землю (так как высота \( h = 0 \)). Часть 2 10. Дано: \( h = 20 \) м \( g = 10 \) \( м/с^2 \) \( v_0 = 0 \) Найти: \( v \) — ? Решение: По закону сохранения энергии: \[ mgh = \frac{mv^2}{2} \] \[ v = \sqrt{2gh} = \sqrt{2 \cdot 10 \cdot 20} = \sqrt{400} = 20 \text{ м/с} \] Ответ: 20 м/с. 11. Дано: \( V = 32 \text{ л} = 32 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 \) \( P = 8,31 \text{ МПа} = 8,31 \cdot 10^6 \text{ Па} \) \( t = 47^\circ C \Rightarrow T = 47 + 273 = 320 \text{ К} \) \( M(H_2) = 2 \cdot 10^{-3} \text{ кг/моль} \) \( R = 8,31 \text{ Дж/(моль}\cdot\text{К)} \) Найти: \( m \) — ? Решение: Из уравнения Клапейрона-Менделеева \( PV = \frac{m}{M}RT \) выразим массу: \[ m = \frac{PVM}{RT} \] \[ m = \frac{8,31 \cdot 10^6 \cdot 32 \cdot 10^{-3} \cdot 2 \cdot 10^{-3}}{8,31 \cdot 320} \] \[ m = \frac{10^6 \cdot 32 \cdot 2 \cdot 10^{-6}}{320} = \frac{64}{320} = 0,2 \text{ кг} \] Ответ: 0,2 кг (или 200 г).