Тест 8. Тепловые явления – 2.

Задание 1. Установите со­от­вет­ствие между устрой­ства­ми и фи­зи­че­ски­ми явлениями, ле­жа­щи­ми в ос­но­ве принципа их действия. К каж­дой позиции пер­во­го столбца под­бе­ри­те соответствующую по­зи­цию второго и за­пи­ши­те в таб­ли­цу выбранные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми буквами.

А	Б	В

 

УСТРОЙСТВА	ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
А) компас   Б) электрометр   B) электродвигатель	1) взаимодействие по­сто­ян­ных магнитов 2) возникновение элек­три­че­ско­го тока под действием переменного маг­нит­но­го поля 3) электризация тел при ударе 4) взаимодействие на­элек­три­зо­ван­ных тел 5) действие маг­нит­но­го поля на про­вод­ник с током

 

Задание 2. Установите соответствие между формулами для расчёта физических величин и названиями этих величин. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А	Б

 

ФОРМУЛЫ		ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) Б)		1) удель­ная теп­ло­та па­ро­об­ра­зо­ва­ния 2) ко­ли­че­ство теплоты, не­об­хо­ди­мое для на­гре­ва­ния твёрдого вещества 3) удель­ная теплота плавления 4) удель­ная теплоёмкость ве­ще­ства

 

 

Задание 3. На рисунке представлен график зависимости температуры вещества t от полученного количества теплоты Q в процессе нагревания. Первоначально вещество находилось в твёрдом состоянии. Какому агрегатному состоянию соответствует точка А на графике?

 

1) твёрдому состоянию 2) жидкому состоянию 3) газообразному состоянию

4) частично твёрдому, частично жидкому состоянию

Задание 4. Лёд на­ча­ли нагревать, в ре­зуль­та­те чего он перешёл в жид­кое состояние. Мо­ле­ку­лы воды в жид­ком состоянии

1) находятся в сред­нем ближе друг к другу, чем в твёрдом состоянии 2) находятся в сред­нем на тех же рас­сто­я­ни­ях друг от друга, что и в твёрдом состоянии 3) находятся в сред­нем дальше друг от друга, чем в твёрдом состоянии 4) могут на­хо­дить­ся как ближе друг к другу, так и даль­ше друг от друга, по срав­не­нию с твёрдым состоянием

Задание 5. В оди­на­ко­вые со­су­ды с рав­ны­ми мас­са­ми воды при оди­на­ко­вой тем­пе­ра­ту­ре по­гру­зи­ли мед­ный и ни­ке­ле­вый шары с рав­ны­ми мас­са­ми и оди­на­ко­вы­ми температурами, более высокими, чем тем­пе­ра­ту­ра воды. Известно, что после уста­нов­ле­ния теп­ло­во­го рав­но­ве­сия тем­пе­ра­ту­ра воды в со­су­де с ни­ке­ле­вым шаром по­вы­си­лась больше, чем в со­су­де с мед­ным шаром. У ка­ко­го ме­тал­ла — меди или ни­ке­ля — удель­ная теплоёмкость больше? Какой из шаров пе­ре­дал воде и со­су­ду боль­шее ко­ли­че­ство теплоты?

 

1) удельная теплоёмкость меди больше, мед­ный шар пе­ре­дал воде и со­су­ду боль­шее ко­ли­че­ство теплоты

2) удельная теплоёмкость меди больше, мед­ный шар пе­ре­дал воде и со­су­ду мень­шее ко­ли­че­ство теплоты

3) удельная теплоёмкость ни­ке­ля больше, ни­ке­ле­вый шар пе­ре­дал воде и со­су­ду боль­шее ко­ли­че­ство теплоты

4) удельная теплоёмкость ни­ке­ля больше, ни­ке­ле­вый шар пе­ре­дал воде и со­су­ду мень­шее ко­ли­че­ство теплоты

Задание 6. Открытый сосуд с водой находится в лаборатории, в которой поддерживается определённая температура и влажность воздуха. Скорость испарения будет равна скорости конденсации воды в сосуде

 

1) только при условии, что температура в лаборатории больше 25 °С

2) только при условии, что влажность воздуха в лаборатории равна 100%

3) только при условии, что температура в лаборатории меньше 25 °С, а влажность воздуха меньше 100%

4) при любой температуре и влажности в лаборатории

Задание 7. КПД тепловой машины равен 30%. Это означает, что при выделении энергии Q при сгорании топлива, на совершение полезной работы затрачивается энергия, равная

 

1) 1,3 Q 2) 0,7 Q 3) 0,4 Q 4) 0,3 Q

Задание 8.

На рисунке приведен график зависимости температуры воды от времени. Начальная температура воды 50 °С. В каком состоянии находится вода в момент времени τ ₁?

 

1) только в газообразном 2) только в жидком

3) часть воды — в жидком состоянии и часть воды — в газообразном

4) часть воды — в жидком состоянии и часть воды — в кристаллическом

Задание 9.

На рисунке представлены графики зависимости температуры t от времени τ для трёх твёрдых тел одинаковой массы: из алюминия, из меди и из свинца. Тела нагревают на одинаковых горелках. Определите, какой график соответствует нагреванию тела из алюминия, какой — из меди, а какой — из свинца

 

1) 1 — медь, 2 — алюминий, 3 — свинец 2) 1 — алюминий, 2 — свинец, 3 — медь

3) 1 — медь, 2 — свинец, 3 — алюминий 4) 1 — алюминий, 2 — медь, 3 — свинец

Задание 10.

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.

 

Известно, что по мере спуска в недра Земли температура постепенно ________ (А). Это обстоятельство и сам факт извержения вулканами ________ (Б) лавы невольно наталкивали на мысль, что на определенных глубинах вещество земного шара находится в расплавленном состоянии. Однако на самом деле всё не так просто. Одновременно с повышением температуры растет давление в земных глубинах. А ведь чем больше давление, тем ________ (В) температура плавления (см. рисунок).

Согласно современным представлениям большая часть земных недр сохраняет ________ (Г) состояние. Однако вещество астеносферы (оболочка Земли от 100 км до 300 км в глубину) находится в почти расплавленном состоянии. Так называют твёрдое состояние, которое легко переходит в жидкое (расплавленное) при небольшом повышении температуры (процесс 1) или понижении давления (процесс 2).

Источником первичных расплавов магмы является астеносфера. Если в каком-то районе снижается давление (например, при смещении участков литосферы), то твёрдое вещество астеносферы тотчас превращается в жидкий расплав, то есть в магму.

 

Список слов и словосочетаний:

1) повышается 2) понижается 3) выше 4) ниже 5) газообразный 6) жидкий 7) твёрдый

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры могут повторяться.

 

А	Б	В	Г

Задание 11.

На рисунке изображён график зависимости температуры t двух килограммов некоторой жидкости от сообщаемого ей количества теплоты Q.

Чему равна удельная теплоёмкость этой жидкости? В ответ запишите число без указания единиц измерения.

Задание 12. С нужно до­ба­вить к 4 л воды при 20 °С, чтобы по­лу­чить воду тем­пе­ра­ту­рой 65 °С? Теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей средой пренебречь.

Задание 13. В стакан, содержащий лед при температуре −5 °С, налили воду, имеющую температуру 40 °С. Каково отношение массы воды к массе льда, если весь лед растаял и в стакане установилась температура 0 °С? Теплообменом с окружающим воздухом пренебречь. (Удельная теплоёмкость воды — 4,2 кДж/(кг·°С), льда — 2,1 кДж/(кг·°С), удельная теплота плавления льда — 330 кДж/кг.) Ответ дайте с точностью до сотых.

Задание 14. В тепловой машине потери энергии составляют от энергии, выделяющейся при сгорании топлива. Чему равен КПД этой тепловой машины? Ответ запишите в виде десятичной дроби.

Задание 15. Пластилиновый шар упал без на­чаль­ной ско­ро­сти с вы­со­ты 5 м на ка­мен­ный пол. Считая, что вся ки­не­ти­че­ская энер­гия шара, приобретённая им за время сво­бод­но­го падения, пре­вра­ти­лась во внут­рен­нюю энер­гию пластилина, найдите, на сколь­ко гра­ду­сов на­грел­ся шар. Удель­ная теплоёмкость пла­сти­ли­на 2,5 кДж/(кг · °С). Ответ запишите в °С.

Задание 16. Герметично закрытый сосуд, частично заполненный водой, длительное время хранился при комнатной температуре, а затем был переставлен в холодильник. Как изменятся в холодильнике плотность водяного пара и относительная влажность?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

 

Плотность пара	Относительная влажность воздуха

Задание 17. Резиновый шарик с легко растягивающейся оболочкой, надутый у основания высокой горы, переносят от основания этой горы на её вершину. Как изменяются по мере подъёма шарика следующие физические величины: давление воздуха снаружи шарика и плотность воздуха внутри шарика? Температуру воздуха везде считать постоянной.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

 

Давление воздуха снаружи шарика	Плотность воздуха внутри шарика

Задание 18. На ри­сун­ке представлен гра­фик зависимости тем­пе­ра­ту­ры t от вре­ме­ни τ при не­пре­рыв­ном нагревании и по­сле­ду­ю­щем непрерывном охла­жде­нии вещества, пер­во­на­чаль­но находящегося в твёрдом состоянии.

Используя дан­ные графика, вы­бе­ри­те из пред­ло­жен­но­го перечня два вер­ных утверждения. Ука­жи­те их номера.

 

1) Участок БВ гра­фи­ка соответствует про­цес­су плавления вещества.

2) Участок ГД гра­фи­ка соответствует охла­жде­нию вещества в твёрдом состоянии.

3) В про­цес­се перехода ве­ще­ства из со­сто­я­ния А в со­сто­я­ние Б внут­рен­няя энергия ве­ще­ства не изменяется.

4) В состоянии, со­от­вет­ству­ю­щем точке Е на графике, ве­ще­ство находится це­ли­ком в жид­ком состоянии.

5) В про­цес­се перехода ве­ще­ства из со­сто­я­ния Д в со­сто­я­ние Ж внут­рен­няя энергия ве­ще­ства уменьшается.

Задание 19. На рисунке представлен график зависимости температуры от полученного количества теплоты для двух веществ равной массы. Первоначально каждое из веществ находилось в твердом состоянии. Используя рисунок, из предложенного перечня утверждений выберите два правильных.

1) Для первого вещества удельная теплоемкость в твердом состоянии равна удельной теплоемкости в жидком состоянии.

2) Для плавления первого вещества потребовалось большее количество теплоты, чем для плавления второго вещества.

3) Представленные графики не позволяют сравнить температуры кипения двух веществ.

4) Температура плавления у второго вещества выше.

5) Удельная теплоемкость первого вещества в твердом состоянии меньше удельной теплоемкости второго вещества в твердом состоянии.

Задание 20. В спра­воч­ни­ке физических свойств различных ма­те­ри­а­лов представлена сле­ду­ю­щая таблица:

* Плот­ность расплавленного ме­тал­ла считать прак­ти­че­ски равной его плот­но­сти в твёрдом состоянии.

 

Используя дан­ные таблицы, вы­бе­ри­те из пред­ло­жен­но­го перечня два вер­ных утверждения. Ука­жи­те их номера.

 

1) Кольцо из се­реб­ра нельзя рас­пла­вить в свин­цо­вой посуде.

2) Алюминиевая про­во­ло­ка утонет в рас­плав­лен­ном олове.

3) Для на­гре­ва­ния 1 кг меди на 10 °С по­тре­бу­ет­ся такое же ко­ли­че­ство теплоты, что и для на­гре­ва­ния 1 кг цинка на 10 С.

4) Свинцовый шарик будет пла­вать в рас­плав­лен­ной меди при ча­стич­ном погружении.

5) Для плав­ле­ния серебряного и оло­вян­но­го шаров оди­на­ко­вой массы при тем­пе­ра­ту­ре их плав­ле­ния потребуется оди­на­ко­вое количество теплоты.

.

Задание 21. В таблице представлены результаты измерений массы m, изменения температуры Δt и количества теплоты Q, выделяющегося при охлаждении цилиндров, изготовленных из меди или алюминия.

На основании проведённых измерений можно утверждать, что количество теплоты, выделяющееся при охлаждении,

1) зависит от вещества, из которого изготовлен цилиндр 2) не зависит от вещества, из которого изготовлен цилиндр 3) увеличивается при увеличении массы цилиндра 4) увеличивается при увеличении разности температур

Задание 22. Ученик провел эксперимент по изучению количества теплоты, выделяющейся при остывании металлических цилиндров разной массы, предварительно нагретых до температуры t ₁ °С.

Количество теплоты оценивалось по нагреванию 100 г воды, налитой в калориметр и имеющей первоначально температуру 20 °С, при опускании в нее нагретого цилиндра и установления состояния теплового равновесия.

В таблице указаны результаты экспериментальных измерений массы m цилиндра, первоначальной температуры цилиндра t ₁ и изменение температуры Δt воды для 4-х опытов.

 

№ опыта	Материал цилиндра	Масса цилиндра m, г	Начальная температура цилиндра t1,°C	Изменение температуры воды Δt,°C
	медь
	алюминий
	алюминий
	медь

 

Какие утверждения соответствуют результатам проведенных экспериментальных измерений? Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1) Количество теплоты, выделяемое нагретым цилиндром, прямо пропорционально начальной температуре.

2) Количество теплоты, выделяемое нагретым телом, не зависит от массы тела.

3) При остывании цилиндров в первом и втором опытах выделилось одинаковое количество теплоты.

4) Удельная теплоемкость алюминия больше удельной теплоемкости меди.

5) При остывании алюминиевого цилиндра в третьем опыте выделилось наименьшее количество теплоты.

Задание 23. Установите соответствие между научными открытиями и именами учёных, которым эти открытия принадлежат.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

A	Б

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ОТКРЫТИЯ	ИМЕНА УЧЕНЫХ
А) открытие атмосферного давления Б) открытие закона о передаче давления жидкостями и газами	1) Р. Броун 2) Э. Торричелли 3) А. Эйнштейн 4) Б. Паскаль

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 24. На глубине 200 м ниже уровня моря вода содержит примерно 1,5% растворенного в ней воздуха. Возможно ли извлечь воздух из воды? Ответ поясните.

 

Вулканы

Известно, что по мере спуска в недра Земли температура постепенно повышается. Это обстоятельство и сам факт извержения вулканами жидкой лавы невольно наталкивали на мысль, что на определенных глубинах вещество земного шара находится в расплавленном состоянии. Однако на самом деле все не так просто. Одновременно с повышением температуры растет давление в земных глубинах. А ведь чем больше давление, тем выше температура плавления (см. рисунок).

Согласно современным представлениям большая часть земных недр сохраняет твердое состояние. Однако вещество астеносферы (оболочка Земли от 100 км до 300 км в глубину) находится в почти расплавленном состоянии. Так называют твердое состояние, которое легко переходит в жидкое (расплавленное) при небольшом повышении температуры (процесс 1) или понижении давления (процесс 2).

Источником первичных расплавов магмы является астеносфера. Если в каком-то районе снижается давление (например, при смещении участков литосферы), то твердое вещество астеносферы тотчас превращается в жидкий расплав, то есть в магму.

Но какие физические причины приводят в действие механизм извержения вулкана?

В магме наряду с парами воды содержатся различные газы (углекислый газ, хлористый и фтористый водород, оксиды серы, метан и другие). Концентрация растворенных газов соответствует внешнему давлению. В физике известен закон Генри: концентрация газа, растворенного в жидкости, пропорциональна его давлению над жидкостью. Теперь представим, что давление на глубине уменьшилось. Газы, растворенные в магме, переходят в газообразное состояние. Магма увеличивается в объеме, вспенивается и начинает подниматься вверх. По мере подъема магмы давление падает еще больше, поэтому процесс выделения газов усиливается, что, в свою очередь, приводит к ускорению подъема.

Задание 25. Два одинаковых термометра выставлены на солнце. Шарик одного из них закопчен, а другого — нет. Одинаковую ли температуру покажут термометры? Ответ поясните.

Задание 26. В ста­кан мас­сой 100 г, долго сто­яв­ший на столе в комнате, на­ли­ли 200 г воды при ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре +20 °С и опу­сти­ли в неё ки­пя­тиль­ник мощ­но­стью 300 Вт. Через 4 ми­ну­ты ра­бо­ты ки­пя­тиль­ни­ка вода в ста­ка­не закипела. Пре­не­бре­гая по­те­ря­ми теп­ло­ты в окру­жа­ю­щую среду, най­ди­те удель­ную теплоёмкость ма­те­ри­а­ла стакана.