Молекулярная физика.

Молекулярная физика.

1. На графике представлены результаты измерения количества теплоты Q, затраченного на нагревание 1 кг вещества 1 и 1 кг вещества 2, при различных значениях температуры t этих веществ. Выберите два утверждения, соответствующие результатам этих измерений.

1) Теплоёмкости двух веществ одинаковы.

2) Теплоёмкость первого вещества больше теплоёмкости второго вещества.

3) Для изменения температуры 1 кг вещества 1 на 20° необходимо количество теплоты 6000 Дж.

4) Для изменения температуры 1 кг вещества 2 на 10° необходимо количество теплоты 3750 Дж.

5) Начальные температуры обоих веществ равны 0 °С.

2. В результате эксперимента по изучению циклического процесса, проводившегося с некоторым постоянным количеством одноатомного газа, который в условиях опыта можно было считать идеальным, получилась зависимость давления p от температуры T, показанная на графике. Выберите два утверждения, соответствующие результатам этого эксперимента, и запишите в таблицу цифры, под которыми указаны эти утверждения.

1) В процессе 1–2 газ совершал отрицательную работу.

2) В процессе 2–3 газ совершал отрицательную работу.

3) В процессе 3–1 газ совершал положительную работу.

4) Изменение внутренней энергии газа на участке 1–2 было меньше изменения внутренней энергии газа на участке 2–3.

5) В процессе 3–1 газ совершал отрицательную работу.

3. В двух закрытых сосудах одинакового объёма (1 литр) нагревают два различных газа — 1 и 2. На рисунке показаны зависимости давления p этих газов от времени t. Известно, что начальные температуры газов были одинаковы.

Выберите два верных утверждения, соответствующие результатам этих экспериментов.

1) Количество вещества первого газа меньше, чем количество вещества второго газа.

2) Так как по условию эксперимента газы имеют одинаковые объёмы, а в момент времени t = 40 мин они имеют и одинаковые давления, то температуры этих газов в этот момент времени также одинаковы.

3) В момент времени t = 40 мин температура газа 1 больше температуры газа 2.

4) В процессе проводимого эксперимента внутренняя энергия обоих газов увеличивается.

5) В процессе проводимого эксперимента оба газа не совершают работу.

4. На рисунке показана зависимость давления газа p от его плотности ρ в циклическом процессе, совершаемом 2 моль идеального газа в идеальном тепловом двигателе. Цикл состоит из двух отрезков прямых и четверти окружности. На основании анализа этого циклического процесса выберите два верных утверждения.

1) В процессе 1−2 температура газа уменьшается.

2) В состоянии 3 температура газа максимальна.

3) В процессе 2−3 объём газа уменьшается.

4) Отношение максимальной температуры к минимальной температуре в цикле равно 8.

5) Работа газа в процессе 3−1 положительна.

5. На рисунке в координатах p−V показан циклический процесс 1−2−3−4−1, который совершает один моль идеального одноатомного газа. Из предложенного перечня выберите два верных утверждения и укажите их номера.

1) В процессе 1−2 внутренняя энергия газа увеличивается.

2) В процесс 2−3 газ совершает положительную работу.

3) В процессе 3−4 газу сообщают некоторое количество теплоты.

4) В процессе 4−1 температура газа увеличивается в 4 раза.

5) Работа, совершённая газом в процессе 1−2, в 3 раза больше работы, совершённой над газом в процессе 3−4.

6. На рисунке представлены графики зависимости температуры t двух тел одинаковой массы от сообщённого количества теплоты Q. Первоначально тела находились в твёрдом агрегатном состоянии.

Используя данные графиков, выберите из предложенного перечня два верных утверждения и укажите их номера.

1) Температура плавления первого тела в 4 раза больше, чем у второго.

2) Тела имеют одинаковую удельную теплоёмкость в твёрдом агрегатном состоянии.

3) Удельная теплоёмкость второго тела в твёрдом агрегатном состоянии в 3 раза больше, чем у первого.

4) Оба тела имеют одинаковую удельную теплоту плавления.

5) Тела имеют одинаковую удельную теплоёмкость в жидком агрегатном состоянии.

7. На графике представлены результаты измерения количества теплоты Q, затраченного на нагревание 1 кг вещества 1 и 1 кг вещества 2, при различных значениях температуры t этих веществ. Выберите два утверждения, соответствующие результатам этих измерений.

1) Удельная теплоёмкость первого вещества равна 0,75 кДж/(кг·°C).

2) Удельная теплоёмкость второго вещества равна 0,75 кДж/(кг·°C).

3) Для изменения температуры 1 кг вещества 1 на 40° необходимо количество теплоты 15000 Дж.

4) Для изменения температуры 1 кг вещества 2 на 20° необходимо количество теплоты 7500 Дж.

5) Начальные температуры обоих веществ равны 0 °С.

8.На рисунке приведён экспериментальный график зависимости атмосферного давления воздуха от высоты. Выберите два верных утверждения о процессах, наблюдаемых в опыте.

1) С ростом высоты атмосферное давление уменьшается.

2) Давление на высоте 5 км втрое меньше, чем на поверхности Земли.

3) Давление на поверхности Земли составляет 700 мм рт. ст.

4) На высоте 9,5 км давление приблизительно равно 240 мм рт. ст.

5) С ростом температуры воздуха давление растёт.

9.Ученик в три калориметра одинакового объёма с холодной водой опускал нагретые бруски одинаковой массы, изготовленные из стали, меди и алюминия (см. рисунок). Начальная температура всех брусков одинакова и больше температуры воды. Начальная температура воды во всех калориметрах одинакова.

Выберите из предложенного перечня два утверждения, соответствующих результатам опыта, и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

1) Наименьшей теплоёмкостью обладает алюминий.

2) Наименьшей теплоёмкостью обладает медь.

3) Температура системы после установления равновесия определяется теплоёмкостью погружаемого тела.

4) Температура системы после установления равновесия зависит от начальной температуры воды.

5) Теплоёмкость воды больше теплоёмкости алюминия.

10.На рисунке приведён экспериментально полученный график зависимости температуры от времени при нагревании некоторого вещества. Первоначально вещество находилось в жидком состоянии.

Выберите два утверждения, соответствующие результатам опыта и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

1) Температура кипения равна 80 °C.

2) Теплоёмкости в жидком и газообразном состоянии одинаковы.

3) Наибольшей внутренней энергией вещество обладает в точке С.

4) Наименьшей внутренней энергией вещество обладает в точке A.

5) В точке D вещество находится в жидком состоянии.

11.Горячая жидкость медленно охлаждалась в стакане. В таблице приведены результаты измерений ее температуры с течением времени.

Время, мин
Температура, °С

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенного экспериментального исследования, и укажите их номера.

1) Температура кристаллизации жидкости в данных условиях равна 80 °С.

2) Через 7 мин после начала измерений в стакане находилось вещество только в твердом состоянии.

3) Через 4 мин после начала измерений в стакане находилось вещество как в жидком, так и в твердом состоянии.

4) Через 12 мин после начала измерений в стакане находилось вещество только в жидком состоянии.

5) Через 14 мин после начала измерений в стакане находилось вещество только в твердом состоянии.

12.В сосуде неизменного объема при комнатной температуре находилась смесь водорода и гелия, по 1 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в сосуд 1 моль водорода. Считая газы идеальными, а их температуру постоянной, выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных исследований, и укажите их номера.

1) Парциальное давление водорода уменьшилось.

2) Давление смеси газов в сосуде не изменилось.

3) Концентрация гелия увеличилась.

4) В начале опыта концентрации газов были одинаковые.

5) В начале опыта массы газов были одинаковые.

13.Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде с поршнем равна 40%. Объем сосуда за счет движения поршня медленно уменьшают при постоянной температуре. В конечном состоянии объем сосуда в 3 раза меньше начального. Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных наблюдений, и укажите их номера.

1) При уменьшении объема сосуда в 2,5 раза на стенках появляется роса.

2) Давление пара в сосуде все время увеличивается.

3) В конечном и начальном состоянии масса пара в сосуде одинакова.

4) При уменьшении объема в 2 раза относительная влажность воздуха в сосуде стала равна 80%.

5) В конечном состоянии весь пар в сосуде сконденсировался.

14.В цилиндре под поршнем находится твердое вещество. Цилиндр поместили в раскаленную печь. На рисунке показан график изменения температуры t вещества по мере поглощения им количества теплоты Q. Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведенных экспериментальных наблюдений, и укажите их номера.

1) Температура плавления вещества равна 80 °С.

2) В состоянии 2 вещество полностью расплавилось.

3) Теплоемкость вещества в жидком состоянии меньше, чем в твердом.

4) Для того, чтобы полностью расплавить вещество, уже находящееся при температуре плавления, ему надо передать 40 Дж теплоты.

5) На участке 2−3 происходит переход вещества в газообразное состояние.

15.На рисунке приведены графики двух изотермических процессов, проводимых с одной и той же массой газа. На основании графиков выберите два верных утверждения о процессах, происходящих с газом.

1) Оба процесса идут при одной и той же температуре.

2) В процессе 1 внутренняя энергия газа увеличивается.

3) Процесс 1 идет при более высокой температуре.

4) Процесс 2 идет при более высокой температуре.

5) В процессе 1 объем увеличивается.

16.На рисунке приведена зависимость давления p идеального газа, количество вещества которого равно ν = 1 моль, от его объёма V в процессе 1−2−3−4−5−6−7−8.

На основании анализа графика выберите два верных утверждения.

1) Работа газа в процессе 2−3 в 2 раза больше, чем работа газа в процессе 6−7.

2) В процессе 2−3 газ совершил в 4 раза большую работу, чем в процессе 6−7.

3) Температура газа в состоянии 3 меньше температуры газа в состоянии 7.

4) Температура газа в состоянии 2 равна температуре газа в состоянии 4.

5) Количество теплоты, отданное газом в процессе 3−4, в 2 раза больше количества теплоты, которое газ отдал в процессе 7−8.

17.На pV-диаграммах изображены два циклических процесса 1−2−3−4−1 и 5−6−7−8−5, проводимые с одним и тем же количеством гелия.

На основании анализа приведённых графиков, выберите два верных утверждения и укажите в ответе их номера.

1) Работа газа, совершённая за каждый цикл, равна нулю.

2) Количество теплоты, полученное газом в изобарном процессе в цикле 1−2−3−4−1, больше, чем количество теплоты, полученное газом в изобарном процессе в цикле 5−6−7−8−5.

3) Количество теплоты, полученное газом в изохорном процессе в цикле 1−2−3−4−1, больше, чем количество теплоты, полученное газом в изохорном процессе в цикле 5−6−7−8−5.

4) Модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе в цикле 1−2−3−4−1, меньше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изобарном процессе в цикле 5−6−7−8−5.

5) Модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе в цикле 1−2−3−4−1, меньше, чем модуль количества теплоты, отданной газом в изохорном процессе в цикле 5−6−7−8−5.

18. На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах р–Т, где р — давление газа, Т — абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно.

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих процессы на графике, и укажите их номера.

1) Газ за цикл совершает положительную работу.

2) В процессе АВ газ получает положительное количество теплоты.

3) В процессе ВС внутренняя энергия газа уменьшается.

4) В процессе СD над газом совершают работу внешние силы.

5) В процессе DA газ изотермически расширяется.

19.В таблице приведена зависимость КПД η идеального цикла Карно от температуры T_х его холодильника. Температура нагревателя поддерживается постоянной. На основании анализа этой таблицы выберите два верных утверждения.

T_х, К
η, %

1) КПД цикла возрастает при увеличении температуры холодильника

2) Температура нагревателя равна 1000 К

3) Температура нагревателя равна 500 К

4) При температуре холодильника 0 °C данный цикл будет иметь КПД 100 %

5) При температуре холодильника 650 К данный цикл будет иметь КПД 35 %

20.Во вторник и в среду температура воздуха была одинаковой. Парциальное давление водяного пара в атмосфере во вторник было меньше, чем в среду.

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения по поводу этой ситуации.

1) Относительная влажность воздуха во вторник была меньше, чем в среду.

2) Масса водяных паров, содержащихся в 1 м³ воздуха, во вторник была больше, чем в среду.

3) Плотность водяных паров, содержащихся в воздухе, во вторник и в среду была одинаковой.

4) Давление насыщенных водяных паров во вторник было больше, чем в среду.

5) Концентрация молекул водяного пара в воздухе во вторник была меньше, чем в среду.

21. Зависимость температуры 1 моль одноатомного идеального газа от давления показана на рисунке. Выберите из предложенных утверждений два, которые верно отражают результаты этого эксперимента.

1) В процессе 1–2 объём газа увеличился в 3 раза.

2) В процессе 2–3 газ совершал положительную работу.

3) В процессе 2–3 внутренняя энергия газа уменьшалась.

4) В процессе 1–2 газ отдал положительное количество теплоты.

5) В процессе 1–2 концентрация молекул газа не менялась.

22. На рисунке изображена диаграмма циклического процесса. Выберите из предложенных утверждений два верных:

1. На участке 1–2 внутренняя энергия газа увеличивается.

2. На участке 2–3 газ совершает положительную работу.

3. На участке 3–4 давление газа увеличивается.

4. На участке 2–3 газу сообщили некоторое количество теплоты.

5. Внутренняя энергия газа в состоянии 1 больше, чем внутренняя энергия газа в состоянии 3.

23. На pV-диаграмме изображены три процесса (1 → 2, 1 → 3 и 1 → 4), совершаемых одним молем одноатомного идеального газа. Выберите два верных утверждения на основании анализа представленного графика.

1) Минимальная работа совершается газом в процессе 1→ 2.

2) Максимальное изменение внутренней энергии газа происходит в процессе 1 → 2.

3) Изменение внутренней энергии газа в процессе 1 → 2 больше, чем изменение внутренней энергии газа в процессе 1 → 4.

4) Количество теплоты, получаемое газом в процессе 1 → 2, равно количеству теплоты, получаемому газом в процессе 1 → 4.

5) Максимальное количество теплоты газ получает в процессе 1 → 3.

24. На рисунке показан график циклического процесса, проведённого с одноатомным идеальным газом, в координатах р–Т, где р — давление газа, Т — абсолютная температура газа. Количество вещества газа постоянно. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, характеризующих процессы на графике.

1) Газ за цикл совершает отрицательную работу.

2) В процессе АВ газ получает положительное количество теплоты.

3) В процессе ВС внутренняя энергия газа остаётся неизменной.

4) В процессе DA газ изотермически расширяется.

5) В процессе СD над газом совершают работу внешние силы.

25.Сосуд разделён на две равные по объёму части пористой неподвижной перегородкой. В начальный момент времени в левой части сосуда содержится 4 моль гелия, в правой — 40 г аргона. Перегородка может пропускать молекулы гелия и является непроницаемой для молекул аргона. Температура газов одинаковая и остаётся постоянной. Выберите два верных утверждения, описывающих состояние газов после установления равновесия в системе.

1) Концентрация гелия в правой части сосуда в 2 раза меньше, чем аргона.

2) Отношение давления газов в правой части сосуда к давлению газа в левой части равно 1,5.

3) В правой части сосуда общее число молекул газов меньше, чем в левой части.

4) Внутренняя энергия гелия и аргона одинакова.

5) В результате установления равновесия давление в правой части сосуда увеличилось в 3 раза.

26.В герметичном сосуде объёмом V₀ = 1 литр под поршнем находится 1 моль идеального одноатомного газа при атмосферном давлении p₀. На рисунке изображена pV-диаграмма, показывающая последовательные переходы этого газа из состояния 1 в состояние 5.

Выберите два верных утверждения на основании анализа представленного графика.

1) Работа газа в процессе 4–5 больше работы газа в процессе 2–3 в 1,5 раза.

2) В процессе перехода 4–5 газ совершил бόльшую работу, чем в процессе перехода 2–3–4.

3) Максимальное изменение ΔT температуры газа произошло в процессе 1–2.

4) Отношение разности температур газа в состояниях 5 и 3 к температуре газа в состоянии 1 равно 23.

5) Отношение температуры газа в состоянии 3 к температуре газа в состоянии 4 равно 1,25.

27.В таблице показаны результаты измерения зависимости давления p некоторого постоянного количества идеального одноатомного газа от его объёма V в некотором процессе. Давление приведено в атмосферах (1 атм = 10⁵ Па). Объём измерялся с точностью до сотой доли литра.

p, атм	1,5	1,4	1,3	1,2	1,1
V, л	1,66	1,78	1,92	2,08	2,27

Выберите два верных утверждения на основании анализа представленной таблицы.

1) Этот процесс можно считать изотермическим.

2) Этот процесс можно считать изобарным.

3) Этот процесс можно считать изохорным.

4) Внутренняя энергия газа в этом процессе возрастает.

5) Внутренняя энергия газа в этом процессе при объёме 1,35 л была примерно равна 374 Дж.

28.

В стеклянную колбу налили немного воды и герметично закрыли её пробкой. Вода постепенно испарялась. На рисунке показан график изменения со временем t концентрации n молекул водяного пара внутри колбы. Температура в колбе в течение всего времени проведения опыта оставалась постоянной. В конце опыта в колбе ещё оставалась вода. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения относительно описанного процесса.

1) На участке 1 водяной пар ненасыщенный, а на участке 2 насыщенный.

2) На участке 2 давление водяных паров не менялось.

3) На участке 1 плотность водяных паров уменьшалась.

4) На участке 2 плотность водяных паров увеличивалась.

5) На участке 1 давление водяных паров уменьшалось.