Решение задач тематического контроля по физике

Ниже представлены решения всех заданий с фотографий, оформленные для удобного переписывания в школьную тетрадь. №1. Ответ: 2) тепловое расширение/сжатие твердых тел. Пояснение: При изменении температуры длина труб меняется. П-образные компенсаторы позволяют трубе деформироваться без риска разрыва или искривления всей конструкции. №2. Решение: По условию задачи бруски находятся в лаборатории, где поддерживается постоянная температура \( 20^{\circ}C \). Через достаточно длительное время между брусками и окружающей средой установится тепловое равновесие. Температура всех тел в комнате станет равной температуре воздуха. Ответ: \( 20^{\circ}C \). №3. Ответ: 4) А и В. Пояснение: Расширение жидкостей (А) и давление газа на стенки (В) объясняются увеличением скорости и интенсивности ударов хаотично движущихся частиц. Давление жидкости на дно (Б) обусловлено в первую очередь силой тяжести (гидростатическое давление). №4. Решение: Используем формулу количества теплоты: \( Q = cm\Delta t \). Отсюда масса \( m = \frac{Q}{c\Delta t} \). Для первого графика: при \( Q = 4200 \) Дж, \( \Delta t = 60 - 20 = 40^{\circ}C \). Для второго графика: при \( Q = 4200 \) Дж, \( \Delta t = 40 - 20 = 20^{\circ}C \). Так как вещество одно и то же (вода), то удельная теплоемкость \( c \) одинакова. Чем меньше изменение температуры при той же теплоте, тем больше масса. Во втором случае \( \Delta t \) в 2 раза меньше, значит, масса во втором сосуде в 2 раза больше. Ответ: 2) В первом сосуде было в 2 раза меньше воды. №5. Решение: Процесс кристаллизации (замерзания) происходит при постоянной температуре. При этом внутренняя энергия вещества уменьшается, так как выделяется теплота в окружающую среду. Ответ: Температура смеси вода-лёд: 3) не изменяется. Внутренняя энергия смеси вода-лёд: 2) уменьшается. №6. Решение: Проверим утверждение 2: \( Q_{антрацит} = q \cdot m = 3,0 \cdot 10^7 \cdot 6 = 18 \cdot 10^7 \) Дж. \( Q_{нефть} = 4,4 \cdot 10^7 \cdot 5 = 22 \cdot 10^7 \) Дж. \( 22 > 18 \), верно. Проверим утверждение 4: \( Q_{антрацит} = 3,0 \cdot 10^7 \cdot 5 = 15 \cdot 10^7 \) Дж. \( Q_{дрова} = 1,0 \cdot 10^7 \cdot 15 = 15 \cdot 10^7 \) Дж. Значения равны, верно. Ответ: 2, 4. №7. Ответ: А — 2; Б — 1. Пояснение: Работа жидкостного термометра основана на изменении объема жидкости от температуры. Работа психрометра основана на зависимости скорости испарения (и охлаждения термометра) от влажности воздуха. №8. Решение: 1) Определим цену деления: \( \frac{38 - 37}{10} = 0,1^{\circ}C \). 2) Показание термометра: \( 39,6^{\circ}C \). 3) Погрешность по условию равна половине цены деления: \( 0,05^{\circ}C \). Ответ: 4) \( (39,60 \pm 0,05)^{\circ}C \). №9. 1) Оборудование: два одинаковых сосуда, вода, подсолнечное масло, весы, две электрические плитки, два термометра, часы. 2) Ход опыта: С помощью весов отмерить равные массы воды и масла. Измерить начальную температуру жидкостей. Поставить сосуды на плитки и включить их одновременно. С помощью часов замерить время, необходимое для нагрева каждой жидкости на \( 10^{\circ}C \). Так как плитки одинаковые, количество теплоты пропорционально времени нагрева. №10. Ответ: Во втором сосуде. Пояснение: Влага с мокрой марли постоянно испаряется. На испарение затрачивается энергия, которая забирается от сосуда с молоком, тем самым охлаждая его. В прохладе молоко дольше не прокиснет. №11. Ответ: Светлую (белую). Пояснение: Светлые поверхности лучше отражают солнечные лучи и меньше поглощают тепловую энергию (излучение), что препятствует перегреву организма. №12. Решение: Дано: \( m_1 = 0,4 \) кг, \( t_1 = 25^{\circ}C \), \( m_2 = 0,1 \) кг, \( t_2 = 100^{\circ}C \). Уравнение теплового баланса: \( Q_{отд} = Q_{пол} \) \[ c m_2 (t_2 - \theta) = c m_1 (\theta - t_1) \] Где \( \theta \) — конечная температура. Сокращаем на \( c \): \[ 0,1 \cdot (100 - \theta) = 0,4 \cdot (\theta - 25) \] \[ 10 - 0,1\theta = 0,4\theta - 10 \] \[ 20 = 0,5\theta \] \[ \theta = 40^{\circ}C \] Ответ: \( 40^{\circ}C \).