Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

База вопросов

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
28.03.2024
Размер:
714.17 Кб
Скачать

COMBO 1

1.Шарик на невесомой нити длиной l отвели на угол 90 градусов и отпустили. Трением в точке сопротивлением воздуха можно пренебречь. Дальнейшее движение шарика является:

Ответ: периодическим

2.На двух параллельных нитях подвешены два одинаковых (по массе) упругих шарика так, что они соприкасаются друг с другом и их центры находятся на одной прямой. Шарик, висящий на нити длиной 40 см отводят от положения равновесия на 1 градус и отпускают. Через какое время после начала движения первого шарика произойдет второе столкновение этих шаров, если длина нити другого шарика 2,5 см?

Ответ: 0,47 с

3.В момент времени t=0 грузику передали импульс -pex. Как выглядит закон колебаний груза x(t) ?

Ответ: p sin k 2+k 1 t mw0 m

4.Какова масса груза, колеблющегося на пружине жесткостью 0,500 кН\м, если при амплитуде колебаний 6,00 см он имеет максимальную скорость 3,00 м\с? Ответ дать в граммах Ответ: 200

5.Система совершает установившиеся колебания под действием вынуждающей силы F0 cos(wt). Работа вынуждающей силы за один период колебаний равна 15,0 Дж. Определите работу силы трения за половину периода колебаний.

Ответ: -7,5 Дж

6.Груз массой m, подвешенный на пружине, коэффициент упругости которой k, помещен в масло. Коэффициент трения в масле r. На верхний конец пружины действует

вынуждающая сила, меняющаяся по закону: F=F0sin(wt). При какой частоте вынуждающей силы амплитуда вынужденных колебаний будет максимальна?

Ответ: k r2 m 2m2

7.На рисунке представлены графики зависимости амплитуды Vm резонансной скорости вынужденных колебаний от коэффициента затухания b механической системы для двух

значений амплитуды вынуждающей силы. Найти отношение Fm1\Fm2 этих амплитуд при условии b<<w0

Ответ: 0,5

8.При неизменной концентрации частиц идеального газа средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул изменилась в 4 раза. Как изменилось при этом давление газа?

Ответ: в 4 раза

9.Моль азота (N2) находится в равновесном состоянии при T=300К. Чему равна сумма модулей скоростей всех молекул?

Ответ: 2,9*1026 м\с

10.При увеличении абсолютной температуры в 1,4 раза объем газа увеличился на 40 см3. Найти первоначальный объем газа. Процесс считать изобарным, а массу газа неизменной Ответ: 100 см3

11.В баллоне находится газ при температуре 15 градусов Цельсия. Во сколько раз уменьшится давление газа, если 40% его выйдет из баллона, а температура при этом понизится на 8 градусов Цельсия Ответ: в 1,7 раз

12.Во сколько раз и как изменится давление одноатомного идеального газа, если концентрация его молекул уменьшится в 2 раза? Температура остается неизменной Ответ: уменьшится в 2 раза

13.При изотермическом сжатии газ не нагревается, хотя внешние силы совершают работу, потому что… Ответ: газ передает в окружающую среду такое количество теплоты, что температура газа

при сжатии сохраняется

14.Двухатомному идеальному газу в результате изобарического процесса подведено количество теплоты Q. Молекулы считать жесткими. На увеличение внутренней энергии газа расходуется часть теплоты ∆U\Q, равная

Ответ: 0,71

15.Идеальный газ в количестве v моль совершает политропический процесс pV=const. Также

известна молярная теплоемкость газа при постоянном объеме cv. Определите молярную теплоемкость газа в процессе.

Ответ: c= ncv−(cv+ R) n−1

16.КПД тепловой машины равен 60%. Во сколько раз количество теплоты, полученное машиной от нагревателя, больше количества теплоты, отданного холодильнику? Ответ: 2,5

17.Идеальный двухатомный газ совершает цикл, состоящий из двух изохор и двух изобар. Определить КПД данного процесса, если наибольшее давление данного газа в три раза больше наименьшего, а наибольший объем в пять раз больше наименьшего Ответ: 17%

18.Какое количество теплоты Q необходимо затратить, чтобы полностью расплавить кусок свинца массой m=5 кг, взятого при температуре плавления? Удельная теплота плавления свинца л=25 кДж\кг Ответ: 125 кДж

COMBO 2

19.При неизменной концентрации частиц идеального газа средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул изменилась в 4 раза. Как изменилось при этом давление газа?

Ответ: в 4 раза

20.Какое из выражений определяет собой относительную долю молекул массы m термодинамически равновесного газа с температурой Т, у которых компонента скорости vz

отличается не более чем на 1% от v0

m v2

Ответ: 0,02v0(21pi)1 ¿( kTm )1 ¿ e 2 kT 0

21.Какое из ниже перечисленных а соответствует гармоническим колебаниям? Ответ: x=acos(wt)

22.Материальная точка массы m совершает малые колебания на дне сферической радиуса R чашки в поле тяжести Земли. Найти период малых колебаний (трение пренебречь) Ответ: Т=2piRg

23.Приращение энтропии идеального газа при процессе с показателем политропы n=1 (теплоемкости газа при постоянных объеме и давлении, соответственно cv и cp) равно:

Ответ: RlnV 2

V 1

24.На рисунке представлены графики зависимости тангенса сдвига фаз tgфрез между смещением и вынуждающей силой при резонансной частоте wрез от частоты wрез для двух значений коэффициентов затухания b механической системы (1- b1, 2 – b2). Найти отношение b2/b1

Ответ: 2

25.При неизменной концентрации частиц идеального газа средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул изменилась в 4 раза. Как изменилось при этом давление газа?

Ответ: в 4 раза

26.В процессе сжатия идеального газа его давление p и объем V изменяются по закону p\ V=const. Температура газа уменьшилась в n=5 раз. Каково было начальное давление газа

p1, если после его сжатия p2 = 105 Па. Ответ: 2,2 * 105

COMBO 3

27.Складываются 2 гармонических колебания одного направления с одинаковыми периодами. Результирующее колебание имеет минимальную амплитуду при разности фаз равной

Ответ: pi рад

28.В момент времени t=0 грузику передали импульс -pex. Как выглядит закон колебаний груза x(t) ?

Ответ: p sin k 2+k 1 t mw0 m

29.Определите резонансную циклическую частоту для смещения осциллятора, собственная частота которого равна 14,1 с-1 и в два раза больше коэффициента затухания?

Ответ: 10,0 с-1

30.На рисунке изображен график зависимости смещения х частицы от времени t. В начальной

точке к графику огибающей А0е-bt проведена касательная К. Определите по графику коэффициент затухания Ответ: 0,33 с-1

31.Система массы m совершает установившиеся вынужденные колебания по закону x=-

acos(wt) под действием вынуждающей силы F=F0cos(wt). Найти коэффициент затухания системы b

Ответ: 0

32.На рисунке представлен график зависимости амплитуды смещения вынужденных колебаний А от частоты вынуждающей силы w. Определите по графику время релаксации tau механической системы в приближении малого затухания

Ответ: 5 (гугл-док)

33.При одной и той же температуре отношение средней квадратичной скорости молекулы

газообразного кислорода О2 (молекулярная масса 32) к средней квадратичной скорости молекул азота N2 (мм = 28)

Ответ: 7 ¿

34.Кислород находится при температуре Т=300 К. Найти среднеквадратичную угловую скорость вращения молекулы кислорода, если известно, что момент инерции молекулы I= 19,2*10-40 г*см2 Ответ:0,21*1010с-1

35.На рисунке показаны зависимости давления идеальных газов от концентрации. В каком из нижеприведенных соотношений находятся между собой абсолютные температуры этих газов?

Ответ: T2>T1>T3

36.В цилиндре под невесомым поршнем площадью S=10см2 находится воздух. Поршень может свободно перемещаться, не нарушая герметичности. Какая работа должна быть произведена, чтобы поднять поршень на высоту h=10 см, если начальная высота столба воздуха h1=15 см и внешнее давление p0 = 105 Па. Температура остается неизменной.

Ответ: 17,7 Дж

37.Вычислить плотность водорода, если известно, что число его молекул N в сосуде втрое

больше числа NA, а объем сосуда V=40 литров Ответ: 0,15 кг\м3

38.Один моль идеального газа совершает процессы 1, 2, 3, представленные на рисунке. Что можно сказать о работе газа в этих процессах?

Ответ: A3>A1>A2

39.Один моль идеального газа совершает процессы 1, 2, 3, представленные на рисунке. Что можно сказать о теплоте, сообщенной газу в этих процессах? Процесс 2 – адиабатический Ответ: Q3>0>Q1, Q2=0

40.Какое количество тепла необходимо сообщить одному молю кислорода для его

изотермического расширения от объема V1=1,0 л до объема V2=5,0 л. Начальное давление газа p1=1,3*105 Па.

Ответ: 0,21 кДж

41.Идеальный газ совершает процесс, в ходе которого давление p изменяется в зависимости

от объема V по закону p=p0exp[-aV], где p0=100 кПа, а=1,00м-3. Найти работу газа (в кДж) при расширении от V1=0,500 м-3 V2=0,800м-3

Ответ: 15,7 кДж (гугл-док)

42.Максимальный КПД тепловой машины с температурой нагревателя 227 градусов Цельсия и температурой холодильника 27 градусов Цельсия равен

Ответ: 40%

43.Тепловая машина имеет КПД 25%. Средняя мощность передачи теплоты холодильнику в ходе ее работы составляет 3кВт. Какое количество теплоты получает рабочее тело машины от нагревателя за 10 с?

Ответ: 40 кДж

44.Вещество массой m находится в твердом состоянии. К нему при постоянной температуре T подводят количество теплоты Q, и оно переходит в жидкое состояние. Удельную теплоты плавления можно рассчитать по формуле

Q

Ответ: m

COMBO 4

45.Найти увеличение энтропии идеального газа массы m, занимающего объем V1, при расширении его в пустоту до объема V2. Молярная масса вещества известна Ответ: номер 104

46.На рисунке представлен график зависимости амплитуды смещения вынужденных колебаний А от частоты вынуждающей силы w. Определите по графику коэффициент затухания b механической системы в приближении малого затухания

Ответ: 0,4 с-1 (гугл-док)

47.Физический маятник совершает затухающие колебания в вязкой среде с коэффициентом

затухания r=1,8 Н*м*с (Nz сопр = -rф). Момент инерции маятника равен 4,5 кг*м2. Чему равен коэффициент затухания колебаний?

Ответ: 0,20 с-1 (гугл-док)

48.Некоторое колебательное движение задается уравнением x(t)=3cos(wt)+4sin(wt). Найти начальную (при t=0) фазу такого колебания, если представить его синусоидальным законом

Ответ: pi\2 (гугл-док)

49.Шарик, подвешенный на пружине, совершает гармонические колебания, происходящие по законы x=0,02sin(6pi*t+ pi\4) м. За сколько секунд этим шариком будет пройден путь равный 4 см?

Ответ: 3 pi (гугл-док ?????) мб ⅓ с

50.Полагая температуру воздуха и ускорение свободного падения не зависящим от высоты, определить, на какой высоте над уровнем моря плотность воздуха меньше своего значения на уровне моря в 2 раза. Температуру воздуха положить равной 0.

Ответ: 5.5 км

51.В углекислом газе CO2 (неизвестной массы) содержится 1,4*1022 молекул. Найти массу газа. Атомная масса углерода равна 12, кислорода равна 16 Ответ: 1,02

52.В газовом процессе, для которого T2V=const, P ~ Тn. Найти значение n. Масса газа постоянна Ответ: 3 (гугл-док)

53.В установке, в верхних сосудах находятся разные газы, нижний сосуд пуст. Каковы парциальные давления газов в системе после открывания кранов и перемешивания газов во всех трех сосудах? Температура постоянна, объемом трубок пренебречь. (Ответ p0/4 и p0/2) - ?

54. Ответ:

55.Сравнить внутренние энергии аргона и гелия при одинаковой температуре. Массы газов одинаковы. Атомные массы: гелия 4, аргона 40. Газы считать идеальными/ Ответ: 10

56.Чему равен КПД цикла, изображенного на рисунке? Ответ: 104 номер

COMBO 5

57.Найти выражение для вынуждающей силы, под действием которой осциллятор массой m с

коэффициентом затухания b совершает гармонические колебания по закону x=asin(w0t-ф), где w0 – собственная частота осциллятора

Ответ: 2mbw0acos(w0t-ф)

Fe465t34t54rt38rt57

58.Циклическая частота малых колебаний математического маятника длиной L= 20,0 см в некоторой точке поверхности Земли равна 7,00 рад\с. Каково ускорение свободного падения в этом месте?

Ответ:

59.Имеется три пружины произвольной жесткости, но одинаковой длины: А, Б и В. К каждой из них подвешивается некоторый груз так, что каждая из них растягивается на разную длину (см. рис., на котором пружины показаны в равновесном положении). Расположите в порядке возрастания периодов колебаний пружинные маятники.

Ответ: А, В и Б

60.Груз, висящий на невесомой упругой пружине растягивает ее на 6,4 см. В положении равновесия грузу сообщили скорость 0,40 м\с, направленную вертикально вниз. Определить амплитуду возникающих колебаний. Ответ дать в см.

Ответ: 3,2

61.Расположить в порядке возрастания: собственная частота wф, частота затухающих колебаний w, резонансная частота для смещения wрез

Ответ: wрез, w, w0

62.Определите логарифмический декремент затухания маятника, если известны его коэффициент затухания 6,0 с-1 и собственная частота 10,0 с-1

Ответ: 3pi\2

63.Система совершает свободные затухающие колебания. Определить за какое время амплитуда колебаний уменьшится в 1000 раз, если за 10 с она уменьшилась в 10 раз. Ответ: 30 с T=t *loga(b),где b-большее время

64.На рисунке представлен график зависимости амплитуды смещения вынужденных колебаний А от частоты вынуждающей силы w. Найти правильное соотношение Ответ: b1>b2>b3

65.Определить кинетическую энергию N=108 атомов гелия при температуре Т=330К Ответ: 6,8*10-13 Дж

66.На рис. Представлен график функции распределения молекул газа по проекциям скорости vx. Верным утверждением является:

Ответ: с ростом температуры ширина функции распределения увеличивается, а значение максимума уменьшается

67.Внутренняя энергия идеального газа зависит: Ответ: только от температуры

68.На поверхности Венеры температура и атмосферное давление соответственно равны 750 К и 9120 кПа. Найти плотность атмосферы у поверхности планеты, считая, что она состоит из углекислого газа. Атомная масса углерода 12, кислорода 16. Газ считать идеальным Ответ: 64 кг\м3

69.Закрытый сосуд объемом V=10 см3 имеет трещину, через которую ежесекундно проникает ∆N = 1010 частиц газа. Какое время понадобится для наполнения сосуда до нормального давления p= 105 Па, если скорость проникновения частиц остается постоянной и начальное давление в сосуде можно считать равным 0? Температура сосуда с газом Т=273 К Ответ: 8,4*102 лет

70.Идеальный газ совершил работу 10 Дж и получил количество теплоты 6 Дж. Внутренняя энергия газа:

Ответ: 1. увеличилась на 4 Дж

71.При Т=1,00*103 К у четырехатомных молекул некоторого идеального газа оказываются возбужденными все степени свободы (включая колебательные). Определить внутреннюю

энергию UM моля газа Ответ: 65 кДж\моль

72.На рисунке приведен график зависимости объема идеального одноатомного газа от давления в процессе 1-2. Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на 300 кДж. Количество теплоты, сообщенное газу в этом процессе, равно Ответ: 500 Дж

73.Одноатомный идеальный газ совершает процесс, в котором объем газа V (волна) Т2 (Т – абсолютная температура). Работа газа в этом процессе равна 53 Дж. Найти количество теплоты, полученное газом (в Дж) в этом процессе.

Ответ: 93

74.Тепловая машина с КПД 50% за цикл работы отдает холодильнику 100 Дж. Какое количество теплоты з

75.а цикл машина получает от нагревателя? Ответ: 200 Дж

76.Определить КПД цикла, совершенным одноатомным идеальным газом изображенным на рисунке, если максимальный объем в 5,28 раз больше минимального, а максимальное

77.давление в 16 раз больше минимального (1-2 – изохора, 3-1 – изобара, 2-3 – адиабата) Ответ: 52%

78.Какие явления наиболее убедительно доказывают, что между молекулами существуют силы притяжения?

Ответ: существование жидкостей и твердых тел

Экзамен по физике 2 сем

79.Какое количество теплоты Q необходимо затратить, чтобы полностью расплавить кусок свинца массой m = 5 кг, взятого при температуре плавления? Удельная теплота свинца л = 25 кДж\кг Ответ: 125 кДж

80.Идеальный газ находится в очень высоком герметичном сосуде в поле тяжести Земли. Как изменится давление молекул газа на дно сосуда, если температура газа возрастет в три раза?

Ответ: увеличится в 3 раза

81.В идеальном газе на малых или больших расстояниях между двумя молекулами существуют силы:

Ответ:Отталкивания или нет сил

82.Приращение энтропии идеального газа при процессе с показателем политропы n=0 (теплоемкости газа при постоянных объеме и давлении, соответственно cv и cp) равно:

Ответ: С р ln T2

T1

83.Некоторое колебательное движение задается уравнением x(t)=3cos(wt)+4sin(wt). Найти начальную амплитуду такого колебания.

Ответ: 5

84.Если массу груза уменьшить в 4 раза, то период колебаний груза на пружине: Ответ: в 2 раза уменьшится

85.В результате нагревания давление в закрытом сосуде увеличилось в 4 раза. Во сколько раз и как изменилась средняя квадратичная скорость?

Ответ: в 2 раза увеличилась

86.Определить плотность азота при температуре 27 градусов Цельсия и давлении 100 кПа. Ответ: 1.12 кг/м3

87.Функция распределения молекул по модулям скоростей частиц определяется функцией

F(v)=cv2*exp[2mkTv2 ]. Какой функцией будет определяться распределение молекул по значениям кинетической энергии?

Ответ: 3

88.В идеальной тепловой машине температура нагревателя 600 К, температура холодильника на 400К меньше. Рабочее вещество совершает работу А=100 Дж. Какое количество тепла было отдано холодильнику?

Ответ: 50 Дж

89.Два моля идеального газа совершают цикл 1-2-3-4-1, состоящий из двух изохор и двух

изобар. В состоянии 1 температура газа Т1 = 300 К, в состояниях 2 и 4 Т2 = 400 К. Какую работу совершает газ за один цикл?

Ответ: 554 Дж

Вероника 34\38

90.Для показанного на рисунке графика гармонического колебания выберите уравнение, описывающее данное колебание

Ответ: x=cos(2pi*t)

91.Диск (массы m, радиуса R и момента инерции I) с прикрепленным к нему грузом массы m совершает малые колебания в поле тяжести Земли вокруг горизонтальной оси, проходящей через центр диска, и перпендикулярной диска. Найти частоту v малых колебаний

Ответ: gRm I

92.Во сколько раз изменится период колебаний груза, подвешенного на резиновом жгуте, если отрезать 3\4 длины жгута и подвесить на оставшуюся часть тот же груз?

Ответ: уменьшится в 2 раза

93.Во сколько раз изменится период колебаний груза, подвешенного на резиновом жгуте, если отрезать 3\4 длины жгута и подвесить на оставшуюся часть тот же груз?

Ответ: 0.04

94.К потолку подвешен груз массы m на пружине жесткостью k в поле тяжести Земли. При какой циклической частоте w, приложенной к грузу внешней периодической силы, действующей в вертикальном направлении, наблюдается резонанс смещения груза? (Сопротивлением воздуха и трением пренебречь)

Ответ: mk

95.Собственная частота колебаний системы w0. Система совершает установившиеся колебания под действием силы F0cos(wt). Найти приближенное значение резонансной амплитуды смещения при b<<w0, считая величину f0=F0\m известной (m – масса)

f

Ответ: 2 b w0

96.Каким должно быть соотношение между коэффициентом затухания b и собственной

частотой гармонических колебаний системы w0, чтобы резонансная кривая a(w) не имела максимума?

Ответ: b > w0

2

97.На рисунке представлены графики зависимости сдвига фаз между смещением и вынуждающей силой от частоты вынуждающей силы для трех значений коэффициентов

затухания b механической системы (1- b1, 2 – b2, 3 – b3). Найти правильное соотношение: Ответ: b1 > b2 > b3

98.Давление 105 Па создается молекулами массой 3*10-26 кг концентрацией 1025 м-3. Какова их среднеквадратичная скорость?

Ответ: 1000 м\с

99.Написать нормировочный множитель двухмерного распределения Максвелла для частиц

массы m идеального газа по скоростям F(vx, vy)

100Ответ:. 2 pim kT

101.В сосуде находится некоторое количество идеального газа. Как изменится температура, если он перейдет из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок)? Ответ: Т2=4Т1

102.При аэродинамическом торможении в атмосфере планеты температура внутри

автоматического спускаемого аппарата увеличилась от температуры t1 = 20 градусов Цельсия до 80 градусов Цельсия. Какую часть воздуха необходимо выпустить, чтобы давление внутри аппарата не изменилось?

Ответ: 0,17

103.В цилиндре под невесомым поршнем площадью S=10см2находится воздух. Поршень может свободно перемещаться, не нарушая герметичности. Какая работа должна быть произведена, чтобы поднять поршень на высоту h=10 см, если начальная высота

столба воздуха h1=15 см и внешнее давление p0 = 105 Па. Температура остается неизменной.

Ответ: 17,7 Дж

104.Куску свинца массой m = 5*10-3 кг передано количество теплоты Q = 140 Дж. На сколько градусов нагрелся свинец? Удельная теплоемкость свинца с = 140 Дж\(кг*к) Ответ: 200 К

105.Внутренняя энергия идеального газа 55 МДж. Энергия вращательного движения молекул составляет 22 МДж. Сколько атомов в молекуле данного газа?

Ответ: 4\3 (?) - скорее всего 2 - 3 поступательные на 33 и 2 вращательные на 22

106.Показатель политропы идеального газа, теплоемкость которого С, равен:

Ответ: cpc cvc

107. При некотором политропическом процессе объем гелия увеличилось в а=5,0 раза. Давление при этом уменьшилось в b=2,0 раз. Найти молярную теплоемкость C/R (в единицах универсальной газовой постоянной) гелия в этом процессе, считая газ идеальным Ответ: 3.3

108.Чему равен КПД цикла, изображенного на рисунке?

Ответ: Т2Т1

2Т3

109.Некоторая термодинамическая система перешла из состояния 1 в состояние 2. Статистический вес второго состояния превосходит статистический вес первого состояния в

nj раз. Чему равно приращение энтропии системы ∆S12? Ответ: k*ln*nj

110.Жидкости массой m сообщили количество теплоты Q. При этом ее температура повысилась на ∆T. Удельную теплоемкость вещества можно рассчитать по формуле

Ответ:

Q

m∆ T

 

111.

 

При сложении гармонических колебаний x1=3acos(10t) и x2=asin(11t),

происходящих в одном направлении, получится: Ответ: Биения с периодом Т= 2pi с

Марина 33

112. Определить период и амплитуду колебания, изображенного на рисунке Ответ: 1м и 1с

113. Шарик массы m = 50,0 г подвешен на пружине жесткости k=40 Н\м и совершает гармонические колебания. Амплитуда скорости Vm = 7,0 м\с. Среднее значение кинетической энергии по времени примерно равно Ответ: 0,61 Дж

114. Определить период малых колебаний математического маятника длиной l, подвешенного в кабине лифта, если лифт начинает подниматься с ускорением g\3

Ответ: Т=2pi( 3gl )1 ¿

115. Частица совершает гармоническое колебание. Известно, что в некоторый момент времени, модули смещения частицы из положения равновесия, скорости и ускорения равны, соответственно, x0 = 3 см, v0 = 0,15 м\с, w0 = 1,2 м\с2. Найти амплитуду

Соседние файлы в предмете Молекулярная физика