Міністерство освіти і науки України
Вінницький національний технічний університет
М. В. ЛИСИЙ
ЗАДАЧІ І ЗАВДАННЯ З ФІЗИКИ РІЗНИХ РІВНІВ ДЛЯ СЛУХАЧІВ ЦДП ВНТУ
Електронний збірник завдань
м. Вінниця
ВНТУ
2018
УДК 53(076)
Л 63
Рекомендовано до видання Вченою радою Вінницького національного технічного університету Міністерства освіти і науки України (протокол № 7 від 22.02.2018 р.)
Рецензенти:
А. М. Сільвейстр, доктор педагогічних наук, доцент
В. І. Савуляк, доктор технічних наук, професор
В. Г. Дзісь, кандидат технічних наук, доцент
Лисий М. В.
Л 63 Задачі і завдання з фізики різних рівнів для слухачів ЦДП ВНТУ: навчальний посібник / М. В. Лисий – Вінниця: ВНТУ, 2018. – 80с.
Посібник містить завдання для самостійного розв’язку. Призначений для слухачів заочних, денних курсів, фізмат - школи, випускників і старшокласників загальноосвітніх шкіл. В посібнику складені завдання в трьох рівнях знань, що дає можливість врахувати особливості учнів, їх розвиток в даний час. Задачі підібрані різних типів: розрахункові, графічні, якісні. Завдання за С відносяться до нижчого рівня знань, за Д – середнього, за В – високого.
УДК 53(076)
Л 63
© М. Лисий, 2018
ЗМІСТ
5. ОСНОВИ МОЛЕКУЛЯРНО-КІНЕТИЧНОЇ ТЕОРІЇ. ІДЕАЛЬНИЙ ГАЗ
6. ВЛАСТИВОСТІ ПАРИ, РІДИНИ, ТВЕРДИХ ТІЛ
10. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ У РІЗНИХ СЕРЕДОВИЩАХ
13. МЕХАНІЧНІ КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ
1. ОСНОВИ КІНЕМАТИКИ
1С.
1. Здійснюючи поворот, автомобіль проїхав чверть кола. У скільки разів при цьому модуль переміщення автомобіля менший за пройдений ним шлях?
А. 1,11.Б. 1,41.В. 1,50.Г. 1,57.
2. Човен рухається зі швидкістю 18 км/год відносно води і, тримаючи курс перпендикулярно до берега, перепливає річку за 3 хв 20 с. Визначити переміщення човна відносно берега, якщо швидкість течії по всій ширині річки дорівнює 3,75 м/с.
А. 250 м. Б. 750 м. В. 1000 м. Г. 1250 м.
3. Катер пройшов по озеру в напрямі точно на північній схід 2 км, а потім ще 1 км на північ. Визначити модуль і напрям вектора переміщення.
А. 2,8 км; 300. Б. 3,2 км; 450. В. 4 км; 300. Г.1,8 км; 450.
4. Тіло перемістилося з точки, координати якої Х1= 0 м,Y1= 2 м, у точку з координатами Х2= 4 м ,Y2= -1 м. Зробити малюнок і визначити вектор переміщення та його проекції на осі координат.
А. 5 м, 4 м, -3 м. Б. 4 м, 3 м, 5 м. В. 5 м, -4 м, 3 м. Г. 4 м, 7 м, 2 м.
5. Перші 5 с тіло рухалося рівномірно і прямолінійно зі швидкістю 4 м/с, а наступні 6 с – з прискоренням 2 м/с2, напрямленим так само, як і швидкість. Яким є переміщення тіла за весь час руху?
А. 20 м. Б. 36 м. В. 40 м. Г. 80 м.
6. Шайба, якій надано початкову швидкість 8 м/с, рухається по льодовому майданчику з прискоренням 0,5 м/с2. На якій відстані від початкової точки руху шайба зупиниться?
А. 64 м. Б. 128 м. В. 16 м. Г. 32 м.
7. Рівняння руху велосипедиста Х1= -500+5t, а мотоцикліста Х2= 1000 - 20t.Визначити координату точки їх зустрічі.
А. -200 м. Б. -300 м. В. -400 м. Г. -450 м
8. Ескалатор метро піднімає пасажира, що нерухомо стоїть на ньому, за 1 хв. Ідучи по нерухомому ескалаторі, пасажир піднімається за 3 хв. За який час пасажир підніметься, ідучи по рухомому ескалатору?
А. 40 с. Б. 45 с. В. 50 с. Г. 55 с.
9. Радіус рукоятки криничного коловорота в 3 рази більший від радіуса вала, на який намотується трос. Яка лінійна швидкість кінця рукоятки під час піднімання відра з глибини 10 м за 20 с?
А. 1,5 м/с. Б. 2 м/с. В. 2,5 м/с. Г. 3 м/с.
10. Третину шляху автобус рухався зі швидкістю 40 км/год, решту шляху – зі швидкістю 60 км/год. Знайдіть середню шляхову швидкість за весь час руху.
А. 42 км/год. Б. 50 км/год. В. 48 км/год. Г. 36 км/год.
1Д.
1.Третину часу автобус рухався зі швидкістю 15 м/с, решту часу – зі швидкістю 45 м/с. Обчисліть середню шляхову швидкість автобуса за весь час руху.
А. 25 м/с. Б. 30 м/с. В. 35 м/с. Г. 40 м/с.
2. Швидкість руху човна відносно води у 2 рази більша, ніж швидкість течії. У скільки разів довше човен пливе між двома пунктами проти течії, ніж за течією?
А. 2. Б. 3. В. 1,5. Г. 5.
3. З балкона вертикально вгору зі швидкістю 10 м/с кидають камінець, який падає на землю через 3 с. На якій висоті розташований балкон?
А. 5 м. Б.10 м. В. 15 м. Г.20 м.
4. Хлопчик, розігнавшись до швидкості 6 м/с у горизонтальному напряму, стрибнув із крутого берега заввишки 2 м у воду. Початок координат міститься в точці відриву хлопчика від берега. Вертикальна вісь напрямлена вниз. Запишіть рівняння траєкторії руху хлопчика.
А. Х = 6t. Б.Y= 5t2. В.Yх2. Г.Y= 2-5x2.
5. Снаряд, що вилетів зі ствола гармати під кутом до горизонту, перебував у польоті 10 с. На яку максимальну висоту він піднявся?
А. 125 м. Б. 150 м. В. 175 м. Г. 200 м.
6.Камінь вилетів з рогатки зі швидкістю 10 м/с під кутом 600до горизонту. Визначте радіус кривизни траєкторії в найвищій точці. Опором повітря знехтувати.
А. 2,5 м. Б. 1,5 м. В. 2 м. Г. 1,25 м.
7. Лінійна швидкість точки на ободі колеса дорівнює 6 м/с, а швидкість точки, що лежить ближче до осі обертання на 10 см – 5 м/с. Визначте радіус колеса.
А. 0,9 м. Б. 0,8 м. В. 0,7 м. Г. 0,6 м.
8. Скільки часу падало тіло, якщо за останні дві секунди воно пролетіло 60м?
А. 1 с. Б. 2 с. В. 3 с. Г. 4 с.
9. Тонкостінний циліндр, радіус якого дорівнюєR, обертається із частотоюnнавколо вертикальної осі. З якою максимальною швидкістю має летіти куля, щоб залишити у стінці циліндра лише один отвір? Куля летить горизонтально і перетинає вісь обертання.
А. 5Rn. Б. 4Rn. В. 3Rn. Г. 2Rn.
10. Рух матеріальної точки за дано рівняннямx=At+Bt2, де А = 4 м/с, В= -0,05 м/с2.Визначити момент часу, в який швидкість точки рівна нулю. Знайти координату і прискорення в цей момент часу.
А. 40 с, 80 м, -0,1 м/с2. Б. 20 с, 30 м, 0,1 м/с2. В. 40 с, 30 м, -0,05 м/с2. Г. 20 с,30 м,0,05 м/с2.
1В.
1. Першу половину часу точка рухалася прямолінійно зі швидкістю 20 м/с, а другу – удвічі швидше під кутом 300до початкового напрямку руху. Визначити модуль середньої швидкості переміщення.
2. Тіло, що рухається прямолінійно рівноприскорено, за перші дві секунди спостереження пройшло 180 м, за другі дві секунди – 168 м у тому самому напрямі, за треті дві секунди – 156 м і т.д. Визначити прискорення тіла.
3. Рухаючись рівноприскорено, автомобіль за 2 с пройшов 60 м та збільшив свою швидкість у тричі. Визначити початкову та кінцеву швидкості руху автомобіля на цій ділянці шляху.
4. Спортсмени біжать колоною зі швидкістю 3 м/с. Назустріч колоні біжить тренер зі швидкістю 2 м/с. Порівнявшись із тренером, кожен спортсмен розвертається і біжить у протилежний бік з тією самою швидкістю. Початкова довжина колони – 200 м. Визначте довжину колони після розвороту останнього спортсмена.
5. Легковий автомобіль рухається зі швидкістю 20 м/с за вантажним, швидкість якого 16,5 м/с. У момент початку обгону водій легківки побачив зустрічний автобус, що рухався зі швидкістю 25 м/с. За якої найменшої відстані до автобуса легківка може починати обгін, якщо на початку обгону легкова машина була на 15 м позаду вантажної, а на кінець обгону вона має бути на 20 м попереду вантажівки?
6. Кулька, що рівно прискорено рухається вгору похилим жолобом, проходить послідовно два рівні відрізки завдовжки 60 см і продовжує рухатись далі. Перший відрізок кулька проходить за 1 с, другий – за 3 с. Визначте швидкість кульки наприкінці першого відрізка.
7. Два автомобілі починають рух з одного пункту в одному напрямку. Другий вирушає на 20 с пізніше першого. Обидва авто рухаються з однаковим прискоренням, які дорівнюють 0,4 м/с2. Через який час від початку руху першого автомобіля віддаль між ними становитиме 240 м?
8. Хлопчик обертає камінь, прив’язаний до мотузки завдовжки 0,5м, у вертикальній площині, роблячи щосекунди 3 оберти. Площина обертання міститься на висоті 1,25 м над поверхнею Землі. Мотузка раптово обривається. На якій віддалі від точки відриву впаде камінь?
9. Камінь кинули під кутом до горизонту. Визначте кут кидання, якщо максимальна швидкість каменя удвічі більша за мінімальну.
10. Качка летить горизонтально зі швидкістюv. Мисливець вистрілив у качку так, що в момент пострілу швидкість куліv0була направлена на качку під кутом α до горизонту. На якій висоті летіла качка, якщо мисливець все ж влучив в неї.
2. ОСНОВИ ДИНАМІКИ
2С.
1. Якими будуть покази динамометра, якщо підвішений до динамометра вантаж масою 1,4 кг і об’ємом 800 см3опустили у воду? Вважайте ,щоg=10 м/с2.
А. 22 Н. Б. 14 Н. В. 8 Н. Г. 6 Н.
2. Для розтягу пружини на 2 см необхідно прикласти силу в 4 Н. Яку силу необхідно прикласти, щоб розтягнути на 1 см дві такі пружини, з’єднані паралельно?
А.1 Н. Б. 2 Н. В. 4 Н. Г. 8 Н.
3. На тіло, що має масу 2 кг, діють силиF1= 10 Н таF2= 20 Н, кут між якими становить 1200. Якого прискорення набуває тіло?
А. 8 м/с2. Б. 8,7 м/с2. В. 9 м/с2. Г. 9,7 м/с2.
4. На тіло масою 0,2 кг, яке перебуває в стані спокою, протягом 5 с діє сила 0,1 Н. Якої швидкості набуває тіло і який шлях воно пройде за цей час?
А. 2,5 м/с; 6,25 м. Б. 3 м/с; 6,5 м. В. 3,5 м/с; 6,25 м. Г. 2,5 м/с; 7 м.
5. Порожньому причепові тягач надає прискоренняа1= 0,4 м/с2, а навантаженомуа2= 0,1 м/с2. Якого прискорення надасть тягач обом причепам, якщо їх з’єднати разом? Вважати, що сила тяги тягача в обох випадках однакова.
А. 0,08 м/с2. Б. 0,04 м/с2. В. 0,01 м/с2. Г. 0,02 м/с2.
6. Середня відстань між центрами Землі та Місяця дорівнює 60 земним радіусам, а маса Місяця у 81 раз менша від маси Землі. В якій точці на прямій, що з’єднує їхні центри, тіло притягуватиметься до Землі і до Місяця з однаковими силами?
А. 6R. Б. 8R. В.10R. Г.12R.
7. Маса і діаметр планети утричі більші від маси та діаметра Землі. Визначити співвідношення періодів обертання штучних супутників планети і Землі, що рухаються по колових орбітах на невеликій висоті.
А. 5. Б. 3. В. 4. Г. 2.
8. Автобус, що рухається зі швидкістю 36 км/год, починає гальмувати. Через який час після початку аварійного гальмування він зупиниться? Коефіцієнт тертя під час аварійного гальмування дорівнює 0,4.
А. 9 с. Б. 0,9 с. В. 4 с. Г. 2,5 с.
9. За допомогою тросу піднімають вантаж масою 400 кг. За якого прискорення руху розірветься трос, якщо максимальна сила натягу, яку він витримує, дорівнює 10 кН?
А.10 м/с2. Б. 15 м/с2. В. 8 м/с2. Г. 12 м/с2.
10. Координата тіла, яке рухається вздовж осіOX, змінюється за законом x= 20 – 10t+t2. Визначте модуль рівнодійної сил, які діють на тіло масою 500 г.
А. 2 Н. Б. 1 Н. В. 3 Н. Г. 4 Н.
2Д.
1. Алюмінієвий циліндр, радіус основи якого дорівнює 1 см, а висота 5 см, підвісили до пружини динамометра. При зануренні циліндра у воду пружина розтяглася на 1 см. Визначте жорсткість пружини. (g= 10 м/с2)
А. 30 Н/м. Б. 26,7 Н/м. В. 28,6 Н/м. Г. 27,8 Н/м.
2. Вантаж, який висить на мотузці завдовжки 1 м, описує у горизонтальній площині коло радіусом 60 см. З якою швидкістю рухається вантаж? Вважайте, що g= 10 м/с2.
А. 4,9 м/с. Б. 4,2 м/с. В. 2,8 м/с. Г. 2,1 м/с.
3. Визначте швидкість руху гойдалки у нижній точці траєкторії, якщо вага дитини масою 40 кг у цій точці становить 800 Н. Довжина підвісу гойдалки дорівнює 2,5 м.
А. 3 м/с. Б. 4 м/с. В. 5 м/с. Г. 2 м/с.
4. Автомобіль масою 1,2 т починає рухатися в гору, ухил якої дорівнює 0,03. Сила тяги автомобіля становить 1,64 кН, коефіцієнт опору рухові – 0,04. Визначте прискорення руху автомобіля. Відповідь округліть до сотих.
А. 0,67 м/с2. Б. 0,36 м/с2. В. 1 м/с2. Г. 1,67 м/с2.
5. У річці плаває плоска крижина завтовшки 0,4 м. Якою є висота частини крижини, що виступає над водою?
А. 36 см. Б. 30 см. В. 4 см. Г. 3 см.
6. Повітряну кулю об’ємом 300 м3наповнено воднем. Маса оболонки кулі 60 кг. Вантаж якої маси може підняти ця куля за нормальних умов?
А. 27 кг. Б. 300 кг. В. 360 кг. Г. 387 кг.
7. Ковзаняр рухається зі швидкістю 36 км/год. На повороті радіусом 30 м він нахиляється, щоб зберегти рівновагу. Кут відхилення від вертикалі становить…
А. від 120до 150. Б. від 170до 200. В. від 240до 270. Г. від 280до 310.
8. На нитці, перекинутій через нерухомий блок, підвісили вантажі, маса яких 0,3 і 0,34 кг. За 2 с від початку руху кожний вантаж пройшов шлях 1,2 м. Визначте прискорення вільного падіння на підставі даних досліду.
А. 10 м/с2. Б. 9,8 м/с2. В. 9,6 м/с2. Г. 9,4 м/с2.
9. У момент початку вільного падіння першого тіла з вершини похилої площини, друге тіло почало зсуватися без тертя з вершини цієї похилої площини, яка має кут нахилу α. Порівняти кінцеві швидкості тіл біля похилої площини та часи їх руху.
А. v1=v2; t1=t2sinα. Б. v1=2v2; t1=t2. В. v1=v2sinα; t1=t2. Г. v1=v2; t1=3t2.
10. На гладенькому столі лежить брусок масою 4 кг. До бруска прив’язали один кінець мотузки, яка перекинута через блок. З яким прискореннямaбуде рухатися брусок, якщо до другого кінця мотузки прив’язали гирю масою 1 кг?
А. 1,96 м/с2. Б. 1,44 м/с2. В. 2,06 м/с2. Г. 1,06 м/с2.
2В.
1. Маленька кулька, підвішена на нитці довжиною 0,5 м, рівномірно обертається у горизонтальній площині. Який кут утворює нитка з вертикаллю, якщо вона робить 60 обертів за 1 хв?
2. На похилій площині завдовжки 50 см і заввишки 10 см лежить брусокпара, маса якого 2 кг. За допомогою динамометра, розташованого паралельноплощині, брусок спочатку підняли вгору по похилій площині, а потімстягнули вниз. Визначити різницю показів динамометра.
3. Сталевий виливок, маса якогоm, піднімають з води за допомогою троса, що має жорсткістьk,з прискореннямa. Густина сталіρ1,густина води ρ2. Визначити видовження тросах. Опором води знехтувати.
4. На кінцях нитки, перекинутої через нерухомий блок, підвісили тіла, маса кожного з них 240 г. Який додатковий вантаж треба покласти на одне з тіл, щоб кожне з них за 4 с пройшло 160 см?
5. Диск радіусом R= 40 см обертається навколо вертикальної осі. На краю диска лежить куб. Вважаючи коефіцієнт тертя рівним 0,4, знайти частоту обертання, при якій куб ковзає з диска.
6. Вантаж, підвішений на нитці завдовжки 60 см, рухаючись рівномірно, описує в горизонтальній площині коло. З якою швидкістю рухається вантаж, якщо під час його руху нитка утворює з вертикаллю сталий кут α=30o?
7. Повітряна куля масою 500 кг, на яку діє сила Архімеда 4 кН, рівномірно опускається. Визначити масу баласту, який необхідно скинути з повітряної кулі, щоб вона почала рівномірно підніматися з такою самою за модулем швидкістю руху. (g=10 м/с2)
8. Дві краплі води падають у повітрі. Діаметр першої краплі удвічі більший за діаметр другої. Сила опору повітря пропорційна до площі поперечного перерізу краплі та до квадрату швидкості її руху. Визначте відношення максимальних швидкостей, що можуть набути краплі.
9. Два вантажі масами m1 і m2, зв’язані мотузкою, лежать на горизонтальній поверхні. Мотузка витримує силу натягу Fн. Коефіцієнт тертя між кожним із вантажів і поверхнею дорівнює μ. З якою сталою силоюFможна тягнути перший вантаж паралельно мотузці, щоб вона не порвалася.
10. На підставці лежить вантаж, прикріплений легкою пружиною до стелі. В початковий момент пружина не розтягнута. Підставку починають опускати із прискореннямa. За який час t вантаж відірветься від підставки? Жорсткість пружини k, маса вантажуm.
1. Якими будуть покази динамометра, якщо підвішений до динамометра вантаж масою 1,4 кг і об’ємом 800 см3опустили у воду? Вважайте ,щоg=10 м/с2.
А. 22 Н. Б. 14 Н. В. 8 Н. Г. 6 Н.
2. Для розтягу пружини на 2 см необхідно прикласти силу в 4 Н. Яку силу необхідно прикласти, щоб розтягнути на 1 см дві такі пружини, з’єднані паралельно?
А.1 Н. Б. 2 Н. В. 4 Н. Г. 8 Н.
3. На тіло, що має масу 2 кг, діють силиF1= 10 Н таF2= 20 Н, кут між якими становить 1200. Якого прискорення набуває тіло?
А. 8 м/с2. Б. 8,7 м/с2. В. 9 м/с2. Г. 9,7 м/с2.
4. На тіло масою 0,2 кг, яке перебуває в стані спокою, протягом 5 с діє сила 0,1 Н. Якої швидкості набуває тіло і який шлях воно пройде за цей час?
А. 2,5 м/с; 6,25 м. Б. 3 м/с; 6,5 м. В. 3,5 м/с; 6,25 м. Г. 2,5 м/с; 7 м.
5. Порожньому причепові тягач надає прискоренняа1= 0,4 м/с2, а навантаженомуа2= 0,1 м/с2. Якого прискорення надасть тягач обом причепам, якщо їх з’єднати разом? Вважати, що сила тяги тягача в обох випадках однакова.
А. 0,08 м/с2. Б. 0,04 м/с2. В. 0,01 м/с2. Г. 0,02 м/с2.
6. Середня відстань між центрами Землі та Місяця дорівнює 60 земним радіусам, а маса Місяця у 81 раз менша від маси Землі. В якій точці на прямій, що з’єднує їхні центри, тіло притягуватиметься до Землі і до Місяця з однаковими силами?
А. 6R. Б. 8R. В.10R. Г.12R.
7. Маса і діаметр планети утричі більші від маси та діаметра Землі. Визначити співвідношення періодів обертання штучних супутників планети і Землі, що рухаються по колових орбітах на невеликій висоті.
А. 5. Б. 3. В. 4. Г. 2.
8. Автобус, що рухається зі швидкістю 36 км/год, починає гальмувати. Через який час після початку аварійного гальмування він зупиниться? Коефіцієнт тертя під час аварійного гальмування дорівнює 0,4.
А. 9 с. Б. 0,9 с. В. 4 с. Г. 2,5 с.
9. За допомогою тросу піднімають вантаж масою 400 кг. За якого прискорення руху розірветься трос, якщо максимальна сила натягу, яку він витримує, дорівнює 10 кН?
А.10 м/с2. Б. 15 м/с2. В. 8 м/с2. Г. 12 м/с2.
10. Координата тіла, яке рухається вздовж осіOX, змінюється за законом x= 20 – 10t+t2. Визначте модуль рівнодійної сил, які діють на тіло масою 500 г.
А. 2 Н. Б. 1 Н. В. 3 Н. Г. 4 Н.
1. Алюмінієвий циліндр, радіус основи якого дорівнює 1 см, а висота 5 см, підвісили до пружини динамометра. При зануренні циліндра у воду пружина розтяглася на 1 см. Визначте жорсткість пружини. (g= 10 м/с2)
А. 30 Н/м. Б. 26,7 Н/м. В. 28,6 Н/м. Г. 27,8 Н/м.
2. Вантаж, який висить на мотузці завдовжки 1 м, описує у горизонтальній площині коло радіусом 60 см. З якою швидкістю рухається вантаж? Вважайте, що g= 10 м/с2.
А. 4,9 м/с. Б. 4,2 м/с. В. 2,8 м/с. Г. 2,1 м/с.
3. Визначте швидкість руху гойдалки у нижній точці траєкторії, якщо вага дитини масою 40 кг у цій точці становить 800 Н. Довжина підвісу гойдалки дорівнює 2,5 м.
А. 3 м/с. Б. 4 м/с. В. 5 м/с. Г. 2 м/с.
4. Автомобіль масою 1,2 т починає рухатися в гору, ухил якої дорівнює 0,03. Сила тяги автомобіля становить 1,64 кН, коефіцієнт опору рухові – 0,04. Визначте прискорення руху автомобіля. Відповідь округліть до сотих.
А. 0,67 м/с2. Б. 0,36 м/с2. В. 1 м/с2. Г. 1,67 м/с2.
5. У річці плаває плоска крижина завтовшки 0,4 м. Якою є висота частини крижини, що виступає над водою?
А. 36 см. Б. 30 см. В. 4 см. Г. 3 см.
6. Повітряну кулю об’ємом 300 м3наповнено воднем. Маса оболонки кулі 60 кг. Вантаж якої маси може підняти ця куля за нормальних умов?
А. 27 кг. Б. 300 кг. В. 360 кг. Г. 387 кг.
7. Ковзаняр рухається зі швидкістю 36 км/год. На повороті радіусом 30 м він нахиляється, щоб зберегти рівновагу. Кут відхилення від вертикалі становить…
А. від 120до 150. Б. від 170до 200. В. від 240до 270. Г. від 280до 310.
8. На нитці, перекинутій через нерухомий блок, підвісили вантажі, маса яких 0,3 і 0,34 кг. За 2 с від початку руху кожний вантаж пройшов шлях 1,2 м. Визначте прискорення вільного падіння на підставі даних досліду.
А. 10 м/с2. Б. 9,8 м/с2. В. 9,6 м/с2. Г. 9,4 м/с2.
9. У момент початку вільного падіння першого тіла з вершини похилої площини, друге тіло почало зсуватися без тертя з вершини цієї похилої площини, яка має кут нахилу α. Порівняти кінцеві швидкості тіл біля похилої площини та часи їх руху.
А. v1=v2; t1=t2sinα. Б. v1=2v2; t1=t2. В. v1=v2sinα; t1=t2. Г. v1=v2; t1=3t2.
10. На гладенькому столі лежить брусок масою 4 кг. До бруска прив’язали один кінець мотузки, яка перекинута через блок. З яким прискореннямaбуде рухатися брусок, якщо до другого кінця мотузки прив’язали гирю масою 1 кг?
А. 1,96 м/с2. Б. 1,44 м/с2. В. 2,06 м/с2. Г. 1,06 м/с2.
1. Маленька кулька, підвішена на нитці довжиною 0,5 м, рівномірно обертається у горизонтальній площині. Який кут утворює нитка з вертикаллю, якщо вона робить 60 обертів за 1 хв?
2. На похилій площині завдовжки 50 см і заввишки 10 см лежить брусокпара, маса якого 2 кг. За допомогою динамометра, розташованого паралельноплощині, брусок спочатку підняли вгору по похилій площині, а потімстягнули вниз. Визначити різницю показів динамометра.
3. Сталевий виливок, маса якогоm, піднімають з води за допомогою троса, що має жорсткістьk,з прискореннямa. Густина сталіρ1,густина води ρ2. Визначити видовження тросах. Опором води знехтувати.
4. На кінцях нитки, перекинутої через нерухомий блок, підвісили тіла, маса кожного з них 240 г. Який додатковий вантаж треба покласти на одне з тіл, щоб кожне з них за 4 с пройшло 160 см?
5. Диск радіусом R= 40 см обертається навколо вертикальної осі. На краю диска лежить куб. Вважаючи коефіцієнт тертя рівним 0,4, знайти частоту обертання, при якій куб ковзає з диска.
6. Вантаж, підвішений на нитці завдовжки 60 см, рухаючись рівномірно, описує в горизонтальній площині коло. З якою швидкістю рухається вантаж, якщо під час його руху нитка утворює з вертикаллю сталий кут α=30o?
7. Повітряна куля масою 500 кг, на яку діє сила Архімеда 4 кН, рівномірно опускається. Визначити масу баласту, який необхідно скинути з повітряної кулі, щоб вона почала рівномірно підніматися з такою самою за модулем швидкістю руху. (g=10 м/с2)
8. Дві краплі води падають у повітрі. Діаметр першої краплі удвічі більший за діаметр другої. Сила опору повітря пропорційна до площі поперечного перерізу краплі та до квадрату швидкості її руху. Визначте відношення максимальних швидкостей, що можуть набути краплі.
9. Два вантажі масами m1 і m2, зв’язані мотузкою, лежать на горизонтальній поверхні. Мотузка витримує силу натягу Fн. Коефіцієнт тертя між кожним із вантажів і поверхнею дорівнює μ. З якою сталою силоюFможна тягнути перший вантаж паралельно мотузці, щоб вона не порвалася.
10. На підставці лежить вантаж, прикріплений легкою пружиною до стелі. В початковий момент пружина не розтягнута. Підставку починають опускати із прискореннямa. За який час t вантаж відірветься від підставки? Жорсткість пружини k, маса вантажуm.
3. ЗАКОНИ ЗБЕРЕЖЕННЯ
3С.
1. Тіло масою m, яке кинули вгору, піднялося на деяку висоту h і впало на поверхню Землі. Яку роботу виконала сила тяжіння?
А. mgh. Б. 0. В. 3mgh. Г. mgh/2.
2. Трактор під час оранки долає силу опору 8 кН, розвиваючи корисну потужність 40 кВт. З якою сталою швидкістю рухається трактор?
А. 5 м/с. Б. 2 м/с. В. 0,5 м/с. Г. 0,2 м/с.
3. Рух матеріальної точки описується рівнянням x=5-8t+4t2. Вважаючи,що маса точки дорівнює 2 кг, визначте імпульс через 2 с після початку відліку часу.
А. 16 кг м/с. Б. 8 кг м/с. В. 32 кг м/с. Г. 4 кг м/с.
4. Два не пружних тіла масою 2 і 6 кг рухаються назустріч одне одному кожне з швидкістю 2 м/с. З якою швидкістю і в який бік рухатимуться ці тіла після удару?
А. 2 м/с. Б. 1 м/с. В. 3 м/с. Г. 5 м/с.
5. Автомобіль масою 10 т рухається з вимкненими двигунами під уклон по дорозі, яка утворює з горизонтом кут 4o. Обчислити роботу сили тяжіння на шляху 100 м.
А. 500 кДж. Б. 600 кДж. В. 700 кДж. Г. 800 кДж.
6. З якою початковою швидкістю v0 треба кинути вниз м’яч з висоти h, щоб він підстрибнув на висоту 2h? Вважати, що удар об землю абсолютно пружний.
А. 2gh. Б. 3gh. В. gh. Г. .
7. Електропоїзд у момент вимкнення струму рухався зі швидкістю 8 м/с. Яку відстань він пройде до повної зупинки по горизонтальній колії, якщо гальма не ввімкнено, а коефіцієнт опору дорівнює 0,005?
А. 640 м. Б. 580 м. В. 620 м. Г. 600 м.
8.З гірки, яка має висоту h= 2 м і основу b= 5 м, з’їжджають санки, що зупиняються, пройшовши горизонтально шлях S= 35 м від основи гірки. Визначте коефіцієнт тертя, вважаючи, що він однаковий на всьому шляху.
А. 0,1. Б. 0,05. В. 0,02. Г. 0,03.
9. З якою початковою швидкістю було кинуто вертикально вгору тіло, якщо на висоті 10 м його кінетична енергія вдвічі менша від початкової? Опір повітря не враховуйте, уважайте g=10м/с2.
А. 20 м/с. Б. 10 м/с. В. 5 м/с. Г. 2,5 м/с.
10. При рівномірному русі іграшковий автомобіль розвиває швидкість 0,5 м/с і потужність 2 Вт. Сила опру його руху становить при цьому 2 Н. Чому дорівнює ККД автомобіля?
А. 20 %. Б. 50 %. В. 30 %. Г. 60 %.
3Д.
1. На вагонетку, маса якої дорівнює 800 кг, і яка рухається горизонтально, насипали 200 кг щебеню, внаслідок чого швидкість вагонетки зменшилася на 0,04 м/с. Визначте початкову швидкість руху вагонетки.
А. 0,3 м/с. Б. 0,2 м/с. В. 0,16 м/с. Г. 0,18 м/с.
2. Початкова швидкість снаряду, випущеного з гармати вертикально вгору, дорівнює 40 м/с. У точці максимального підйому снаряд розірвався на два осколки, маси яких відносяться як 1:5. Осколок меншої маси полетів горизонтально зі швидкістю 20 м/с. На якій відстані від точки пострілу впаде осколок більшої маси? Опором повітря знехтуйте, (g= 10 м/с2).
А. 8 м. Б. 16 м. В. 20 м. Г. 4 м/с.
3. Парашутист, маса якого 80 кг, відокремився від нерухомого завислого гелікоптера і, пройшовши до розкриття парашута шлях 200 м, набув швидкості 50 м/с. Визначте роботу сили опору повітря на цьому шляху.
А. 30 кДж. Б. -60 кДж. В. -45 кДж. Г. 50 кДж.
4. Визначити середню силу опору грунту під час забивання у нього палі, якщо під дією ударної частини пальового молота, що має масуm= 6 т і падає з висоти h= 1,4 м, паля заглиблюється в грунт на відстань l= 10 см. Масою палі знехтувати.
А. 700 кН. Б. 800 кН. В. 900 кН. Г. 1000 кН.
5. Предмет, маса якого m, обертають на нитці у вертикальній площині. На скільки сила натягу нитки у нижній точці буде більшою, ніж у верхній?
А. 3mg. Б. 4mg. В.5 mg. Г. 6mg.
6. Кулька, маса якої дорівнює 10 г, вільно падає на горизонтальну сталеву плиту і в момент перед ударом має швидкість 1 м/с. Знайдіть середню силу удару, якщо кулька сталева (удар абсолютно пружній).
А. 1,1 Н. Б. 2,2 Н. В. 0,5 Н. Г. 0,8 Н.
7. Снаряд, випущений вертикально вгору, розірвався у верхній точці траєкторії на три осколки однакової маси. Перший осколок почав рухатись горизонтально зі швидкістю 300 м/с, другий вертикально вниз зі швидкістю 400 м/с. Визначте швидкість третього осколка.
А. 100 м/с. Б. 300 м/с. В. 400 м/с. Г. 500 м/с.
8. З носа човна, що має масу 200 кг і рухається зі швидкістю 1 м/с, зістрибує хлопчик, швидкість якого відносно човна дорівнює 2 м/с і напрямлена горизонтально в напрямку руху човна. Маса хлопчика 50 кг. Визначте проекцію швидкості, з якою буде рухатись човен після стрибка хлопчика, якщо вісь Оx спів напрямлена з початковою швидкістю човна.
А. -0,1 м/с. Б. -0,5 м/с. В. 0 м/с. Г. 0,5 м/с.
9. Насос викидає струмінь води діаметром 2 см зі швидкістю 20 м/с. Визначити потужність, яка необхідна для викидання води.
А. 1,26 кВт. Б. 1,5 кВт. В. 2,1 кВт. Г. 1,1 кВт.
10. Дві не пружних кулі масами 2 і 3 кг рухаються назустріч одна одній зі швидкостями 8 і 4 м/с. Визначте збільшення внутрішньої енергії куль при їх зіткненні.
А. 86,4 Дж. Б. 43,2 Дж. В. 22,5 Дж. Г. 52,1 Дж.
3В.
1. На гладенькій підлозі стоїть візок масою М та довжиноюL. На скільки зміститься візок відносно підлоги, якщо людина масоюmперейде з одного кінця візка на протилежний?
2. Дві маленькі кульки масами 20 г та 30 г підвішені на закріплених у одній точці нитках однакової довжини. Кульку масою 20 г відводять на відстань, при якій нитки утворюють кут 100, і відпускають. Визначити, на який кут відхиляться нитки від вертикалі після абсолютно не пружного удару кульок.
3. Куля масою 9 г, що летіла горизонтально, потрапляє у вантаж масою 8кг, який висить на невагомій нерозтяжній нитці, та застряє в ньому. При цьому вантаж з кулею піднімається на висоту 2 см. Визначити, яку швидкість мала куля перед зіткненням з вантажем.
4. Із шайбою масою 200 г, що нерухомо лежить на поверхні льоду, пружно зіштовхується шайба масою 100 г і після удару рухається у протилежному напрямку. Визначити, у скільки разів змінилась кінетична енергія цієї шайби.
5. З гармати, що стоїть на нерухомій залізничній платформі, зроблено постріл під кутом α до горизонту. Швидкість вильоту снаряду відносно Землі дорівнюєv. Платформа після пострілу проїхала до зупинки шляхS. Коефіцієнт опору рухові платформи дорівнюєk. Визначте відношення маси снаряду до маси платформи з гарматою.
6. Куля радіусомRлежить на поверхні землі. З верхньої точки кулі ковзає із стану спокою тіло, розміри якого набагато менші від розмірів кулі. На якій висотіhнад поверхнею землі тіло відокремиться від кулі?
7. Камінь ковзає з найвищої точки купола, яка має форму півсфери. Яку дугу α описує камінь, перед відриванням від поверхні купола? Тертя не враховувати.
8. З якої найменшої висотиhповинен розпочати свій рух акробат на велосипеді, щоб проїхати по дорозі, яка має форму «мертвої петлі» радіусом 4 м, і не відірватися від дороги у верхній точці петлі? Тертям знехтувати.
9. Дві не пружні кулі масами 2 і 3 кг рухаються зі швидкостями 8 і 4 м/с відповідно. Визначити збільшення внутрішньої енергії куль при їх зіткненні для двох випадків:1) менша куля доганяє більшу; 2) кулі рухаються назустріч одна одній.
10. Куля масою 10 г вилітає зі швидкістю 300 м/с з дула автоматичного пістолета, маса якого рівна 200 г. Затвор пістолета притискається до ствола пружиною жорсткістю k=25 кН/м. На яку відстань l відійде затвор після пострілу? Вважати пістолет жорстко закріпленим.
4. СТАТИКА
4С.
1. Визначити рівнодійну трьох сил, величина кожної з яких становить 200Н, якщо кут між першою та другою і другою та третьою силами дорівнює 600градусів.
А.100 Н. Б. 200 Н. В. 300 Н. Г. 400 Н.
2. На парашутиста масою 90 кг на початку стрибка діє сила опору повітря, вертикальна складова якої дорівнює 500 Н, горизонтальна – 300 Н. Визначити рівнодійну всіх сил.
А. 200 Н. Б. 500 Н. В. 400 Н. Г. 300 Н.
3. Літак, рухаючись горизонтально прямолінійно, тягне за собою на тросах два планери. Кути між траєкторією літака і буксирними тросами однакові і дорівнюють 600. Модуль сили натягу кожного троса дорівнює 3 кН. Модуль сили опору повітря, що діє на літак, дорівнює 1,5 кН. Якою має бути сила тяги двигуна літака, щоб під час руху літак і планери перебували в положенні статичної рівноваги?
А. 2,5 кН. Б. 3,5 кН. В. 4,5 кН. Г. 1,5 кН.
4. Дошка, маса якої 10 кг, підперта на відстані ¼ довжини. Яку силу перпендикулярно до дошки треба прикласти до її короткого кінця, щоб утримати дошку у рівновазі.
А. 76 Н. Б. 98 Н. В. 89 Н. Г. 67 Н.
5. Вантаж масою 50 кг підвішений до кронштейна, який складається з поперечної балки АВ і укосини ВС. Знайти сили, що діють на балку і укосину, якщо кут АВС=450.
А. 343 Н; 240 Н. Б. 243 Н; 343 Н. В. 243 Н; 143 Н. Г. 240 Н; 333 Н.
6. Горизонтальний стержень завдовжки 1 м двома кінцями лежить на опорах. До стержня на відстані 40 см від одного з його кінців підвішений вантаж. Визначте сили тиску стержня на опори, якщо маса стержня дорівнює 2 кг, а маса вантажу – 5 кг.
А. 40 Н; 30 Н. Б. 30 Н; 20 Н. В. 20 Н; 10 Н. Г. 20 Н; 40 Н.
7. На похилій площині з кутом нахилу α = 300стоїть циліндр, радіус якого 10 см. Визначити максимальну висоту циліндра, за якої він не перекидатиметься.
А. 0,35 м. Б. 0,15м. В. 0,5 м. Г. 0,25м.
8. Сталевий лом завдовжки 1 м, маса якого 8 кг, лежить на горизонтальному ящику, виступаючи за його край зліва на 20 см. Яку мінімальну силу слід прикласти до правого кінця лома, щоб його підняти?
А. 20 Н. Б. 25 Н. В. 30 Н. Г .35 Н.
9. Дошку, масою 10 кг, підперли на відстані, що становить 1/3 її довжини. Яку силу, напрямлену перпендикулярно до дошки, слід прикласти до її короткого кінця, щоб утримати дошку в рівновазі?
А. 25 Н. Б. 33 Н. В. 50 Н. Г. 100 Н.
10. На цвях, забитий у стіну перпендикулярно до неї, діє сила 200 Н під кутом 300до стіни. Визначити складові цієї сили, з яких одна вириває цвях, а друга його згинає.
А. 0,1 Н; 017 Н. Б. 012 Н; 0,15 Н. В. 0,2 Н; 0,17 Н. Г. 0,15 Н; 0,25 Н.
4Д.
1.Чотири кульки, маси яких відповідно дорівнюютьm,2m,3m,4mзакріплені на невагомому стержні так, що їхні центри містяться на відстані 10 см один від одного. На якій відстані від лівого краю стержня міститься центр тяжіння системи?
А. 20 см. Б. 10 см. В. 25 см. Г. 15 см.
2. Сталевий лом завдовжки 1 м, маса якого 8 кг, лежить на горизонтальному ящику, виступаючи за його край зліва на 20 см. Яку мінімальну силу слід прикласти до правого кінця лома, щоб його підняти?
А. 35 Н. Б. 30 Н. В. 25 Н. Г. 20 Н.
3. До кінців стержня, маса якого 3 кг, підвісили вантажі, маси яких 3 кг і 4кг. Довжина стержня – 1 м. На якій відстані від точки підвісу меншого вантажу слід підперти стержень, щоб він перебував у рівновазі?
А. 45 см. Б.50 см. В. 55 см. Г. 60 см.
4. Рейку завдовжки 10 м, маса якої 900 кг, піднімають на двох паралельних тросах. Визначити силу натягу тросів, якщо один з них закріплено на кінці рейки, а другий – на відстані 1 м від другого кінця.
А. 4 кН;5 кН. Б. 3 кН;4 кН. В. 3 кН;5 кН. Г. 2 кН;3,5 кН.
5. До балки завдовжки 5 м, маса якої 200 кг, підвісили на відстані 3 м від одного з її кінців вантаж масою 250 кг. Своїми кінцями балка лежить на опорах. Обчислити силу тиску на кожну з опор.
А. 2,5 кН;3 кН. Б. 2 кН;2,5 кН. В. 3кН;3,5 кН. Г. 4 кН;2 кН.
6. До кінців стержня завдовжки 40 см і масою 10 кг підвісили вантажі масою 40 і 10 кг. Де треба підперти стержень, щоб він перебував у рівновазі?
А. 20 см. Б. 10 см. В. 30 см. Г. 40 см.
7. Труба, маса якої 2,1т, має довжину 16 м. Вона лежить на двох опорах, розташованих на відстані 4 і 2 м від її кінців. Яку мінімальну силу треба прикласти по черзі до кожного кінця труби, щоб підняти її за той чи інший кінець?
А. 5 кН;4 кН. Б. 7 кН; 9 кН. В. 6 кН;7 кН. Г. 4 кН;5 кН.
8. Два робітники несуть циліндричну сталеву трубу, маса якої 80 кг. Один робітник підтримує трубу на відстані 1 м від її кінця, а другий тримає за протилежний кінець труби. Визначити силу, з якою труба діє на робітників, якщо довжина її 5 м.
А. 440 Н;249 Н. Б. 220 Н;149 Н. В. 110 Н;349 Н. Г. 100 Н;220 Н.
9. За допомогою важеля робітник піднімає плиту масою 240 кг. З якою силою він діє на більше плече важеля, що дорівнює 2,4 м, коли менше плече дорівнює 0,6 м?
А. 300 Н. Б. 400 Н. В. 500 Н. Г. 600 Н.
10. На короткому плечі важеля підвісили вантаж масою 100 кг. Щоб підняти його, до довгого плеча приклали силу 250Н. Вантаж підняли на висоту 0,08 м, при цьому точка прикладання рушійної сили опустилася на висоту 0,4 м. Визначити ККД важеля.
А. 60 %. Б. 70 %. В. 80 %. Г. 85 %.
4В.
1. Вантаж масою 20 кг підняли на висоту 5 м за допомогою рухомого блока масою 2 кг. Який коефіцієнт корисної дії пристрою?
2. Однорідний стержень одним кінцем спирається на гладку вертикальну стіну, а іншим – на підлогу. Кут між стержнем та підлогою дорівнює 300. При якому мінімальному коефіцієнтові тертя між стержнем та підлогою він перебуватиме в рівновазі?
3. На похилій площині з кутом нахилу α стоїть циліндр, радіус якогоR. Визначте максимальну висоту циліндра, за якої він не перекидатиметься.
4. До гладкої вертикальної стіни на мотузці завдовжки 20 см підвісили кулю, маса якої дорівнює 2 кг. Радіус кулі – 10 см. Визначте силу тиску кулі на стіну.
5. Два стержні шарнірно з’єднані так, як показано на рисунку, і прикріплені до стіни. До них підвішений вантаж, маса якого2,5 кг.АВ =5см,ВС= 4см. Уважайте, щоg= 10м/с2, а стержні невагомі.
1. Визначте силу пружності в стержні АС.
2. Визначте силу пружності в стержні ВС.
6. На якій відстані від точки дотику двох сталевих куль, радіуси яких дорівнюютьRта 2R, міститься центр тяжіння системи?
7. Колоду завдовжки 12 м можна зрівноважити в горизонтальному положенні на підставці, віддаленій на 3 м від іі коротшого кінця. Якщо ж підставку розташувати на відстані 6 м від цього ж кінця, а на інший кінець сяде робітник масою 60 кг, то колода знову перебуватиме в рівновазі. Визначте масу колоди.
8. Робітник тримає за один кінець дошки масою 40 кг так, що дошка утворює кут 30o з горизонтальним напрямом. З якою силою утримує робітник дошку в такому положенні, якщо ця сила напрямлена перпендикулярно до дошки?
9. СтерженьАОзавдовжки 60 см і масою 0,4 кг закріплений шарнірно в точці О, підтримує нитка АД, яка утворює з ним кут 45o. У точці В (АВ = 20 см) підвісили вантаж масою 0,6 кг. Визначити силу натягу нитки і силу реакції в точці О.
10. Який найменший кут з горизонтом може утворювати драбина, що спирається на вертикальну стіну, коефіцієнт тертя між драбиною і стіною дорівнює 0,4, а між драбиною і підлогою – 0,5? Центр тяжіння драбини збігається з її серединою.
5. ОСНОВИ МОЛЕКУЛЯРНО-КІНЕТИЧНОЇ ТЕОРІЇ. ІДЕАЛЬНИЙ ГАЗ
5С.
1. У скільки разів відрізняються кількості речовини в рівних за масами кількостях гідрогену та оксисену?
А. 2. Б. 4. В. 8. Г. 16.
2. Маса атома деякого хімічного елемента дорівнює 6,68•10-27кг. Який це елемент?
А. Гідроген. Б. Літій. В. Гелій. Г. Хлор.
3. Балон, що містить газ під тиском 1,4•105Па, з’єднали з пустим балоном об’ємом 6 л. Після цього в посудинах установився тиск 105Па. Який об’єм займав газ спочатку?
А. 5•10-3м3. Б. 10•10-3м3. В. 15•10-3м3. Г. 20•10-3м3.
4. Гелій перебуває в закритій посудині під тиском 100 кПа і має густину 0,12 кг/м3. Яка температура газу?
А. 101К. Б. 201К. В. 301К. Г. 401К.
5. За нормальних умов гідроген займав об’єм 36,4 л. Якою стала його температура при зменшенні об’єму до 24 л і підвищенні тиску до 1,25 атм. Знайти масу газу.
А. 225К; 3,2 г. Б. 125К; 2,2 г. В. 225К; 2,2 г. Г. 125К; 3,2г.
6. Аргон нагрівають у відкритій посудині при нормальному атмосферному тиску від 300 до 600К.На скільки при цьому зміниться кількість молекул в одиниці об’єму газу?
А. 0,6•1022м-3. Б. 1,23•1022м-3. В. 3,66•1027м-3. Г. 1,23•1025м-3.
7.На виріб, площа поверхні якого становить 20 см2, нанесли шар срібла завтовшки 1 мкм. Скільки атомів срібла міститься в покритті?
А.1,2•1020. Б. 0,6•1020. В. 2,4•1020. Г. 3,6•1020.
8. Яка середня квадратична швидкість руху молекул газу, якщо маючи масу 6кг, він займає об’єм 5 м3під тиском 200 кПа?
А. 710 м/с. Б. 610м/с. В. 510м/с. Г. 410м/с.
9. Визначити середню квадратичну швидкість і середню кінетичну енергію поступального руху молекули гідрогену при температурі 270С.
А. 3,8 км/с. Б. 1,9 км/с. В. 2,4 км/с. Г. 1,2 км/с.
10. У скільки разів кількість атомів, з яких складається срібна ложка, відрізняється від кількості атомів алюмінієвої ложки, якщо маси обох ложок рівні?
А. 1,2. Б. 0,25. В. 1. Г. 4,2.
5Д.
1. В озеро, яке має середню глибину 10 м і площу поверхні 20км2, кинули кристалик кухонної солі масою 0,01 г.Скільки молекул цієї солі було б у наперстку води об’ємом 2 см3, взятій з озера, якщо вважати, що сіль, розчинившись, рівномірно розподілилася у всьому об’ємі води?
А. 104. Б. 105. В. 106. Г. 107.
2. Балон містить стиснутий газ при температурі 270С і тиску 4•106Па. Яким стане тиск, якщо з балона випустити половину газу, а температуру зменшити до 120С?
А. 1,9•106Па. Б. 1,4•106Па. В. 1,9•105Па. Г. 1,4•105Па.
3 При ізохорному нагріванні на 6 К тиск зріс на 2% від початкового. Якою була початкова температура газу?
А. -200С. Б. 200С. В. 270С. Г. 2270С.
4. У скільки разів змінюється тиск газу в результаті зменшення його об’єму в 3 рази? Середня швидкість руху молекул залишається незмінною.
А. Збіл. в 3 р. Б. Змен. в 3р.. В. Не змін. Г. Збіл. в 9р.
5. У посудині знаходиться газ під тиском 6•105Па. Який установиться тиск, якщо з посудини випустити 3/8 газу? Температуру вважайте незмінною.
А. 3,75•104Па. Б. 3,75•105Па. В. 5•104Па. Г. 5•105Па.
6. У балоні міститься газ при температурі 150С. У скільки разів зменшиться тиск газу, якщо 40 % його вийде з балона, а температура при цьому знизиться на 80С.
А. 2,2. Б. 1,7. В. 4,4. Г. 3,4.
7. Уфляжці місткістю 0,5 л є 0,3 л води. Турист п’є воду, міцно притиснувши губи до шийки так що у фляжку не потрапляє зовнішнє повітря. Скільки води вип’є турист, якщо він може знизити тиск повітря, що залишається в фляжці до 80 кПа?
А. 60 см3. Б. 50 см3. В. 40 см3. Г. 30 см3.
8. Відкриту з обох боків скляну трубку завдовжки 60 см занурюють на 1/3 у посудину з ртуттю. Потім, закривши верхній кінець трубки, виймають її з ртуті. Яка довжина стовпчика ртуті, що залишився в трубці? Атмосферний тиск 101,3 кПа.
А. 12,3 см. Б. 10,3 см. В. 8,3 см. Г. 6,3 см.
9. Яку початкову температуру мало повітря, якщо в результаті нагрівання на 3К його об’єм збільшиться на 1% від початкового?
А. 370С. Б. 270С . В. 170С . Г.70С
10. Яка маса повітряmвийде з кімнати, об’єм якої 60 м3в результаті підвищення температури від Т1= 280К до Т2= 300К при нормальному тиску?
А. 3 кг. Б. 4 кг. В. 5 кг. Г. 6 кг.
5В.
1. За температури 20oС і нормального атмосферного тиску допускається витікання газу в побутовій плиті не більше 1,1•10-8м3/с. Скільки молекул газу потрапляють у кімнатувнаслідок такого витікання протягом трьох годин?
2. Після ввімкнення електричної лампи тиск газу в ній зріс від 8•104Па до 1,1•105Па. У скільки разів при цьому збільшилася середня квадратична швидкість руху молекул газу?
3. Газ за температурою 27oС міститься у вертикальному циліндрі під рухомим поршнем. Визначте, на скільки градусів треба нагріти газ, щоб його об’єм збільшився на 15%.
4. Вертикальна циліндрична посудина з киснем закрита зверху легко рухомим поршнем масою 4 кг і перебуває у повітрі, тиск якого становить 100 кПа. Маса кисню становить64 г, площа поперечного перерізу поршня – 40 см3. Унаслідок охолодження об’єм кисню зменшився на 830 см3. Визначте, на скільки зменшилась температура кисню у балоні.
5. У вертикальному циліндрі з поршнем поперечного перерізуSпід поршнем, маса якого дорівнюєmміститься повітря. Відстань від поршня до дна циліндра дорівнюєh. На яку відстань зміститься поршень, якщо циліндр почне підніматися з прискореннямa, напрямленим угору? Атмосферний тиск дорівнюєp0. Зміною температури повітря під поршнем та коливаннями поршня знехтувати.
6. У посудину місткості10 л нагнітають повітря за допомогою поршневого насоса. Об’єм циліндра дорівнює 0,1 л. Початковий тиск повітря у посудині дорівнює атмосферному. Скільки ходів має зробити поршень, щоб тиск у посудині подвоївся? Зміною температури знехтуйте.
7. У скільки разів збільшиться об’єм повітряної бульбашки. Що піднімається з глибини 5 м на поверхню води? Зміною температури знехтуйте. Атмосферний тиск 100кПа.
8. Яка маса повітря зайде до кімнати, об’єм якої дорівнює 50 м3, при зменшенні температури в ній на 100С, якщо початкова температура становить 20oС? Молярна маса повітря дорівнює 29 г/моль.Атмосферний тиск – 100 кПа.
9. Рухомий поршень, що не проводить тепла, ділить горизонтальний циліндр на дві частини, об’єми яких 1л та 2л. Температура газу в обох частинах дорівнює 300К, а тиск – 100 кПа. Потім більшу частину охолодили льодом, що тане, а меншу нагріли в окропі. Який тиск установиться в циліндрі?
10. Один моль газу, що займає об’ємV1= 25 л при тискуp1= 1 атм., ізотермічно розширився до об’ємуV2= 50 л.Потім ізохорно тиск газу було зменшено вдвічі. Надалі газ розширився ізобарно до об’ємуV3= 100 л. Накресліть графіки даного процесу в координатахpTіVT.
6. ВЛАСТИВОСТІ ПАРИ, РІДИНИ, ТВЕРДИХ ТІЛ
6.С.
1. На яку висоту піднімається вода при температурі 20oС у скляній капілярній трубці, внутрішній діаметр якої 2 мм? Змочування вважайте повним.
А. 15 см. Б. 45 мм. В. 7,5 см. Г. 15 мм.
2. Під дією якої сили, напрямленої уздовж осі закріпленого стержня, у ньому виникає механічна напруга 1,5•108Па? Діаметр стержня 0,4 см.
А. 3,9 кН. Б. 1,9 кН. В. 2,9 кН. Г. 0,9 кН.
3. Абсолютне та відносне видовження стержня відповідно1 мм, і5•10-3.Яку довжину мав недеформований стержень?
А. 20 см. Б .0,5 м. В. 2 м. Г. 5 м.
4. У кімнаті об’ємом 60 м3випарували воду масою 120 г при температурі 20oС. На скільки збільшилася відносна вологість?
А. 2 %. Б. 20 %. В.12 %. Г. 60 %.
5. Яку максимальну довжину може мати сталевий трос, на якому опускаютьприлади в глибину Світового океану?
А. 880 м. Б. 1,3 км. В. 7,5 км. Г. 10,5 км.
6. Визначте густину насиченої водяної пари при 100oС. Атмосферний тиск дорівнює 100 кПа.
А. 0,581 кг/м3. Б. 0382 кг/м3. В. 0,283 кг/м3. Г. 185 кг/м3.
7. Відносна вологість повітря у кімнаті, об’єм якої 50 м3, при температурі 20oС дорівнює 60 %. Яку масу води слід випарувати у кімнаті, щоб водяна пара стала насиченою? Густина насиченої водяної пари при 20oС дорівнює 17,3 г/м3.
А. 0,346 кг. Б. 0,643 кг. В. 0,436 кг. Г. 0,364 кг.
8. Термометри психрометра показують температури 18oС і 10oС. Визначте парціальний тиск водяної пари.
А. 0.7 кПа. Б. 1,1 кПа. В. 1,5 кПа. Г. 1,9 кПа.
9. Відносна вологість повітря в закритому балоні дорівнює 60 % за температури 30oС. Визначте відносну вологість повітря в балоні після охолодження повітря до 11oС.
А. 66 %. Б. 100 %. В. 60 %. Г. 20 %.
10. На яку висоту піднімається вода між паралельними пластинами, розташованими на відстані 0,2 мм одна від одної?
А. 7,3 см. Б. 3,7 см. В. 6,5 см. Г. 5,6 см.
6Д.
1. Удень при температурі 20oС відносна вологість повітря дорівнювала 60%. Скільки води у вигляді роси виділиться з кожного кубічного метра повітря, якщо температура вночі знизилася до 80С?
А. 2,1 г. Б. 1,05 г. В. 4,2 г. Г. 8,4 г.
2. До закріпленої одним кінцем дротини, діаметр якої 2 мм, підвісили вантаж масою 10 кг. Визначити механічну напругу в дротині.
А. 32 МПа. Б. 16 МПа. В. 8 МПа. Г. 4 МПа.
3. У скільки разів відносне видовження риболовної волосіні діаметром 0,2мм більше, ніж волосіні діаметром 0,4 мм, якщо до їх кінців прикласти однакову силу?
А. 4. Б. 2. В. 6. Г. 8.
4. Для визначення коефіцієнта поверхневого натягу води використали піпетку, діаметр вихідного отвору якої 2 мм. Маса 40 крапель дорівнює 1,9г. Чому дорівнюватиме за цими даними коефіцієнт поверхневого натягу води?
А. 37мН/м. Б. 74мН/м. В. 27мН/м. Г. 54мН/м.
5. У двох капілярних трубках різного діаметра, занурених у воду, встановилася різниця рівнів 2,6 см. Коли ці самі трубки занурили в спирт то різниця рівнів становила1 см.Знаючи коефіцієнт поверхневого натягуводи, визначити коефіцієнт поверхневого натягу спирту.
А. 22 мН/м. Б. 11 мН/м. В. 33 мН/м. Г. 44 мН/м.
6. Із скількох стальних дротин діаметром 2 мм має складатися трос, розрахований на піднімання вантажу масою 2 т, якщо коефіцієнт запасу міцності становить 3?
А. 10. Б. 11. В. 12. Г. 13.
7. Щоб осушити повітря, яким наповнено балон місткістю 10 л, туди вкинули кусок хлористого кальцію, і він увібрав 0,13 г води. Яку відносну вологість мало повітря в балоні, якщо його температура дорівнювала 20oС?
А. 55 %. Б. 65 %. Г. 75 %. Г. 85%.
8. Відносна вологість у кімнаті при температурі 16oС становить 65 %. Як зміниться вона внаслідок зниження температури повітря на 4 К, якщо абсолютна вологість залишається незмінною?
А.Збільш. на 19%. Б.Зменш. на 12%. В.Збільш. На 16%. Г.Зменш. на 10%.
9. Всмоктувальний насос піднімає холодну воду при 0oС на висоту 10,3 м. На яку висоту він підніме гарячу воду при 100oС, якщо атмосферний тиск нормальний? Поршень насоса переміщують дуже повільно.
А. 0 м. Б. 1 м. В. 5 м. Г. 10,3 м.
10. Змішали 4 л повітря з відносною вологістю 20 % та 8 л повітря з відносною вологістю 40 % при однаковій температурі. Об’єм суміші становить 10 л. Визначте відносну вологість суміші.
А. 0,2. Б. 0,4. В. 0,5. Г. 0,7.
6В.
1. Змішали 1 м3 повітря з вологістю 20 % і 2 м3 повітря з вологістю 30 %. При цьому обидві порції було взято при однаковій температурі. Суміш займає об’єм 3 м3. Визначити відносну вологість повітря після змішування.
2. Горизонтальне дротове кільце масою 2 г і радіусом 5 см торкається поверхні води. Яку силу потрібно прикласти до нього, щоб відірвати від води? Температура води 20oС, вода змочує дріт.
3. Густина вологого повітря при температурі 27oС і тиску 100кПа дорівнює 1,19кг/м3. Визначити відносну вологість повітря, якщо при цій температурі густина насиченої пари дорівнює 0,027 кг/м3. Молярна маса сухого повітря дорівнює 29 г/моль.
4. Яку роботу слід виконати, щоб збільшити об’єм мильної бульбашки у 8 разів? Початковий радіус бульбашки дорівнює 2 см. Коефіцієнт поверхневого натягу мильного розчину дорівнює 40 мН/м.
5. Дерев’яний кубик, довжина ребра якогоа, плаває на поверхні води. Густина дерева –, густина води –ρ0. Яка глибина занурення бруска у воду, що повністю змочує стінки кубика? Коефіцієнт поверхневого натягу води дорівнюєσ.
6. Повітряну кулю заповнено газом, густина якого в 4 рази менша за густину повітря. Газ у кулі підігріли, унаслідок чого допустима маса вантажу, який може підняти куля, збільшилася у 1,2 рази. У скільки разів густина газу у кулі стала меншою за густину повітря? Вагою оболонки кулі знехтуйте, об’єм кулі вважайте незмінним.
7. Вертикальний капіляр з обома відкритими в повітрі кінцями може втримати стовпчик води максимальної висоти 15 мм. Визначте, на яку висоту піднімається вода у капілярі, один кінець якого занурений у воду, а другий відкритий у повітря.
8. Сто однакових крапель ртуті, що мають радіус 0,3мм, злилися в одну велику краплю. На скільки при цьому змінилася температура ртуті? Теплообмін з навколишнім середовищем не враховуйте.
9. Ліфт масою 800 кг піднімається з прискоренням 1,2 м/с2 на сталевому тросі. Скільки дротів з площею поперечного перерізу 1 мм2 потрібно для виготовлення цього тросу, якщо запас міцності дорівнює 10?
10. При плавленні вертикально підвішеної свинцевої дротини, діаметр якої 1 мм, утворилося 20 крапель свинцю. Визначте зміну довжини дротини. Коефіцієнт поверхневого натягу рідкого свинцю дорівнює 0,47 Н/м, густина свинцю - 11300 кг/м3.
7. ОСНОВИ ТЕРМОДИНАМІКИ
7С.
1. Теплова машина одержала від нагрівника кількість теплоти 500 кДж і передала холодильнику кількість теплоти 300 кДж. Яким є ККД теплової машини?
А. 40 %. Б. 67 %. В. 25 %. Г. 60 %.
2. Повітря розширилося за сталого тиску 3•105 Па, при цьому було виконано роботу 1,5кДж. На скільки збільшився об’єм повітря?
А. 200 м3. Б. 0,005 м3. В. 0,05 м3. Г. 0,02 м3.
3. Теплова машина працює за циклом Карно. Чому дорівнює ККД цієї машини, якщо температура нагрівника 750 К, а температура холодильника 300 К?
А. 33 %. Б. 40 %. В. 60 %. Г. 67 %.
4. Для ізобарного нагрівання 800 молів газу на 500 К їм було надано 9,4 МДж теплоти. Визначити роботу газу, а також приріст його внутрішньої енергії.
А. 3,3 МДж; 6,1 МДж. Б.2,1 МДж; 4,2 МДж. В. 3,2 МДж; 2,6 МДж. Г. 2,5 МДж; 7,1 МДж.
5. Який тиск одноатомного газу, що займає об’єм V = 2 л, якщо його внутрішня енергія U = 300 Дж?
А. 100 кПа. Б. 200 кПа. В. 300 кПа. Г. 400 кПа.
6. Визначити внутрішню енергіюUгелію, що заповнює аеростат об’ємом V= 60 м3 при тиску p= 100 кПа.
А. 6 МДж. Б. 7 МДж. В. 8 МДж. Г. 9 МДж.
7. Свинцева куля летить з швидкістю 200 м/с і влучає в земляний вал. На скільки градусів нагрівається куля, якщо 78 % її кінетичної енергії перетворилося на внутрішню?
А. 120 К. Б. 130 К. В. 125 К. Г. 110 К.
8. У результаті тертя двох тіл, теплоємність яких однакова і дорівнює 800 Дж/К, температура через 1 хв підвищилася на 30 К. Обчислити середню потужність під час тертя.
А. 700 Вт. Б. 800 Вт. В. 900 Вт. Г. 1000 Вт.
9. Дві свинцеві кулі, що мають однакову масу рухаються назустріч одна одній з швидкостями v і 2v. (v = 20 м/с, c = 0.13 кДж/кг•К). Визначити підвищення температури куль у результаті не пружного удару.
А. 3,50С. Б. 5,50С. В. 4,50С. Г. 2,50С.
10. У циліндрі компресора стискають ідеальний одноатомний газ, кількість речовини якого 4 моль. На скільки піднялася температура газу за один хід поршня, якщо при цьому була виконана робота 500 Дж? Процес вважати адіабатним.
А. 5К. Б. 10К. В. 15К. Г. 25К.
7Д.
1. Температура повітря в кімнаті, що має об’єм 70 м3, дорівнює 280 К. Після того як витопили піч, температура підвищилася до 296 К. Обчислити роботу повітря, яку воно виконало під час розширення, якщо тиск сталий і дорівнює 100 кПа.
А. 200кДж. Б. 300 кДж. В. 400 кДж. Г. 500 кДж.
2. При зменшенні об’єму одноатомного газу в 3,6 рази його тискзбільшився на 20 %. У скільки разів змінилася внутрішня енергія?
А. 2. Б. 3. В. 4. Г. 5.
3. Побутовий газовий водо нагрівник має номінальну потужність 21 кВт і ККД 80 %. Протягом якого часу наповнюватиметься ванна місткістю 200лводою, нагрітою в нагрівнику на 24oС, і яка витрата газу за цей час? Теплота згорання природного газу 36 МДж/кг.
А. 20 хв; 700 л.Б. 10 хв; 350 л. В. 15 хв; 550л. Г. 25 хв; 750 л.
4. Для приготування ванни, місткістю 200 л, змішали холодну воду при 10oС з гарячою при 60oС. Які об’єми холодної і гарячої води треба взяти, щоб у ванні встановилася температура 40oС.
А. 80 л і 120 л Б. 60 л і 140 л В. 50 л і 150 л Г. 70 л і 130 л
5. У стальну посудину масою 300 г налили 1,5 л води при температурі 17oС. У воду кинули грудочку мокрого снігу, маса якої 200 г. Коли сніг розтанув, у посудині встановилася температура 70С. Скільки води було в грудочці снігу?
А. 23 г. Б. 13 г. В. 33 г. Г. 11 г.
6.Ідеальна теплова машина має як нагрівник резервуар з водою, що кипить (373 К), а холодильником – ємність з льодом, що тане(273 К). Яка маса цього льоду розтане у результаті виконання машиною корисної роботи 110 кДж, якщо питома теплота плавлення льоду дорівнює 330 кДж?
А. 0,71 кг. Б. 0,81 кг. В. 0,91 кг. Г. 0,19 кг.
7.Яку масу дизпалива, питома теплота згорання якого 42 МДж/кг, витрачає двигун трактора за 8 год роботи, якщо потужність двигуна – 10 кВт, а ККД дорівнює 25 %?
А. 30 кг. Б. 25,4 кг. В. 32 кг. Г. 27,4 кг.
8. До якої температури був нагрітий алюмінієвий куб, якщо після того як його поклали на лід при 0oС, він занурився у лід на половину свого об’єму?
А. 62,5oС. Б. 37,5oС. В. 22,6oС. Г. 44,3oС.
9.Суміш зі свинцевих та алюмінієвих ошурок, загальна маса яких 150 г, а температура – 100oС, висипали в калориметр з водою, що має масу 200 г і температуру 100С. Наприкінці теплообміну встановилася температура 15oС. Скільки свинцю та алюмінію було в суміші? Теплоємністю калориметра знехтуйте.
А. 66,3 г. Б. 88,6 г. В. 44,6 г. Г. 22,6 г.
10. Молот, маса якого дорівнює 20 кг, падає з висоти 1 м на сталеву заготовку, маса якої становить 2,5 кг. Скільки разів він повинен ударити по заготовці, щоб її температура підвищилася на 20С? На нагрівання заготовки іде 80 % енергії, що виділяється при ударі. Питома теплоємність сталі дорівнює 480 Дж/кг•oС.
А. 10. Б. 15. В. 20. Г. 25.
7В.
1. У герметично закритій посудині у воді, температура якої 0oС, плаває стограмова грудочка льоду, в яку вмерзла сталева кулька, що має масу 2 г. Яку кількість теплоти слід затратити, щоб лід почав тонути?
2. Автомобіль, маса якого дорівнює 5 т, рушає з місця на підйомі з нахилом 0,02 і, рухаючись рівно прискорено, за 40 проходить 200 м. Скільки бензину він витратить на цьому шляху, якщо ККД двигуна – 25 %, коефіцієнт опору – 0,02?
3. У посудину поклали лід масою 10 кг при температурі -20oС. Визначити масу води в посудині після того, як її вмісту надали кількість теплоти 2МДж.
4. Алюмінієвий калориметр масою 50 г містить 250 г води, температура якої 16oС. Яку кількість пари при температурі 100oС потрібно ввести в калориметр, щоб температура води підвищилася до 90oС.
5. Температура газів, що утворилася при згоранні палива в циліндрах двигуна автомобіля, 800oС. Температура вихлопних газів 80oС. Витрата бензину на 100 км шляху при швидкості 90 км/год дорівнює 10 л. Яку потужність міг би розвинути двигун, якби він був ідеальною тепловою машиною, що працює з максимально можливим коефіцієнтом корисної дії?
6. Міжміський автобус проїхав 80 км за 1 год. Двигун при цьому розвивав середню потужність 70 кВт, маючи ККД 25 %. Скільки дизельного пального, густина якого 800 кг/м3, зекономив водій у рейсі, якщо норма витрати палива становить 40 л на 100 км шляху?
7.Суміш із свинцевих та алюмінієвих ошурок, загальна маса яких 150 г, а температура 100oС, висипали в калориметр з водою, що має масу 230 г і температуру 15oС. У калориметрі встановилася температура 20oС. Теплоємність калориметра становить 42 Дж/К. Скільки свинцю та алюмінію окремо було в суміші?
8. Коли у воду, що має температуру 10oС, вкинули тіло, нагріте до 100oС, через якийсь час установилася загальна температура 40oС. Яку температуру матиме вода. Якщо, не виймаючи першого тіла, в неї кинути ще одне таке саме тіло, нагріте теж до температури 100oС.
9.Знайшовши з таблиць значення питомої теплоємності повітрясpі молярну масу М, обчисліть, у скільки разів більша кількість теплоти буде потрібна для ізобарного нагрівання, ніж для ізохорного. Маса повітря і різниця температур в обох випадках однакові.
10. У посудину, що містить 10 кг льоду при температурі 0oС, влили 3 кг води при 90oС. Яка установиться температура? Чи розплавиться весь лід? Якщо ні, то яка його частина залишиться в твердому стані? Теплоємності посудини не ураховувати.
8.ЕЛЕКТРИЧНЕ ПОЛЕ
8С.
1. Кулька із зарядом 49 нКл і масою 0,5 г підвішена на легкій шовковій нитці. На який кут відхилиться нитка від вертикалі, якщо на кульку діятиме електричне поле, вектор напруженості якого горизонтальний і за модулем дорівнює 100 кВ/м?
А. 15o. Б. 30o. В. 45o. Г. 75o.
2. Крапля масою 0,016 мг, яка втратила 100 електронів, перебуває в рівновазі в повітрі. Яке прискорення отримає крапля, якщо на відстані 3 см від неї розмістити заряд 2•10-7 Кл?
А. 2 мм/с2. Б. 2 см/с2. В. 20 см/с2. Г. 2 м/с2.
3. У однорідному полі з напруженістю 60 кВ/м перемістили позитивний заряд 10 нКл. Переміщення дорівнює за модулем 4 см і утворює з напрямом силових ліній поля кут 600. Яку роботу виконало електричне поле?
А. 24 мкДж. Б. -12 мкДж. В. 12 мкДж. Г. -24мкДж.
4. Яку швидкість отримав електрон, що пройшов прискорюючу різницю потенціалів 1000 В? Початкова швидкість електрона рівна нулю.
А. 17,8 Мм/с. Б. 18,7 Мм/с. В. 21,7 Мм/с. Г. 27,1 Мм/с.
5. Конденсатор невідомої ємності С зарядили до напруги 200 В. Потім його з’єднали паралельно з незарядженим конденсатором ємністю 19 мкФ. При цьому напруга на першому конденсаторі зменшилася на 50 В. Визначити ємність С.
А. 2,5 мкФ. Б. 10 мкФ. В. 15 мкФ. Г. 20 мкФ.
6. Однакові металеві кульки заряджені однойменно зарядамиqі 4q, розташовані на відстаніrодна від одної. Кульки привели до зіткнення. На яку відстаньxтреба їх розвести після зіткнення, щоб сила взаємодії не змінилася?
А. 1,25r. Б. 1,5r. В. 2r. Г. 2,5r.
7. З яким прискоренням рухається електрон у полі, напруженість якого становить 10 кВ/м?
А. 1,76•1015м/с2. Б. 2,76•1015м/с2. В. 0,17•1015м/с2. Г. 1,76•1014м/с2.
8. Заряди 90 нКл і 10 нКл розташовані на відстані 4 см один від одного. Де треба розмістити третій заряд, щоб він перебував у рівновазі?
А. 1 см. Б.5 см. В. 6,5 см. Г. 3,5 см.
9. На відстані 3 см від заряду 4 нКл, розташованого в рідкому діелектрику, напруженість поля становить 20 кВ/м. Яка діелектрична проникність діелектрика?
А. 2. Б. 3. В. 4. Г. 5.
10. Визначити напруженість поля зарядженої нескінченої пластини, якщо поверхнева густина заряду на ній дорівнює 354 нКл/м2.
А. 10 кВ/м. Б. 20 кВ/м. В. 15 кВ/м. Г. 30 кВ/м.
8Д.
1. Дві однакові кульки масою 0,5 г кожна підвішені в одній точці на однакових нитках довжиною 60 см. Які однакові заряди надали кулькам, якщо вони розійшлися на відстань 60 см одна від одної?
А. 0,34 мкКл. Б. 0,25 мкКл. В. 1,21 мкКл. Г. 0,17 мкКл.
2. Два заряди взаємодіють у парафіні із силою 40 мН. З якою силою вони будуть взаємодіяти у воді?
А.1 мН. Б. 3 мН. В. 5 мН. Г. 2 мН.
3. Два точкові заряди 10 мкКл і 30 мкКл розташовані на відстані 20 см один від одного. Визначити, у якій точці поля на прямій між зарядами потенціали полів обох зарядів однакові.
А. 3,2 см. Б. 5,9 см. В. 2,6 см. Г. 4,3 см.
4. Дві металеві кулі радіусом 10 см і 30 см мають потенціали 40 В і 50 В відповідно. Якими будуть потенціали куль, якщо з’єднати їх дротом? Відстань між кулями значно більша за їхні розміри.
А. 30 В. Б. 48 В. В. 84 В. Г. 24 В.
5. Плоский повітряний конденсатор від’єднали від джерела живлення. Як зміниться заряд і напруга на конденсаторі, якщо відстань між пластинами збільшити в 3 рази?
А. q1=q2; U1=U2. Б. q1=q2; U2= 3U1. В. q1>q2; U2= 2U1. Г. q1= 5q2; U2= 1.25U1.
6. Плоский повітряний конденсатор підключили до джерела живлення. Як зміниться енергія конденсатора, якщо відстань між пластинами збільшити у два рази, не відключаючи конденсатор від джерела живлення?
А. U1= 2U2. Б. U2= 4U1. В. U1=U2. Г. U2= 3U1.
7. Між двома пластинами, розташованими горизонтально в вакуумі на відстані 4,8 мм одна від одної, перебуває в рівновазі негативно заряджена крапля масла, маса якої 10 нг. Скільки надлишкових електронів має крапля, якщо на пластини подано напругу 1000 В.
А. 3000. Б. 5000. В. 1000. Г. 6000.
8. До повітряного конденсатора, зарядженого до напруги 210 В, приєднали паралельно такий самий незаряджений конденсатор, але зі скляним діелектриком. Яку діелектричну проникність має скло, якщо напруга на затискачах батареї становить 30 В.
А. 2. Б. 4. В. 6. Г. 8.
9. Електрон, рухаючись під дією електричного поля, збільшив свою швидкість з 10 Мм/с до 30 Мм/с. Визначити різницю потенціалів між початковою та кінцевою точками переміщення.
А. -3,2 кВ. Б. -2,3 кВ. В. -3,1 кВ. Г. -2,6 кВ.
10. Два точкові заряди q1=q і q2=-5q, що перебувають на відстані см, після дотику розвели на таку відстань, на якій сила взаємодії зарядів не змінилася. Визначте цю відстань.
А. 1 см. Б. 2 см. В. 4 см. Г. 8 см.
8В.
1. У вершинах рівностороннього трикутника зі стороноюамістяться однакові позитивні заряди, величина кожного з яких дорівнюєq. Який зарядq0слід розмістити в центрі трикутника, щоб система була в рівновазі?
2. У трьох вершинах квадрата зі стороною 10 см містяться зарядиq1=q3= 10 нКл іq2= -10 нКл. Визначте напруженість електричного поля у четвертій вершині квадрата.
3. Протон, що влетів в однорідне електричне поле, напруженість якого 200В/м, паралельно до ліній напруженості, зупинився, пройшовши шлях 40 см. Яка початкова швидкість протона?
4. Електрон влітає у повітряний конденсатор паралельно до його пластин зі швидкістюv0. Довжина конденсатора –L, відстань між його пластинами –d, напруга між пластинами –U. Визначте зміщення електрона та його швидкість після вильоту з конденсатора.
5. Пилинка, маса якої дорівнює 10 нг, зависла між пластинами плоского конденсатора, відстань між якими 0,5 см, а напруга – 154 В. Після опромінення ультрафіолетовим світлом пилинка втратила частину заряду. Щоб повернути стан рівноваги, на пластини дали напругу 162 В. Скільки електронів втратила пилинка?
6. Одній із пластин плоского повітряного конденсатора надали заряд +q, а інший – заряд +4q. Площа кожної пластини –S, відстань між ними –d. Визначте різницю потенціалів між пластинами конденсатора.
7. Електричне поле створено двома точковими зарядами q1=-30 нКл і q2=-10 нКл. Відстань d між зарядами дорівнює 20 см. Визначити напруженість електричного поля в точці, яка знаходиться на відстані 15 см від першого і на відстані 10 см від другого зарядів.
8. Дві однакові маленькі кульки густиною ρ висять на довгих шовкових нитках, закріплених в одній точці. Коли кулькам надали однакові за величиною й знаком електричні заряди, нитки розійшлися на кут α. Після цього кульки занурили в рідкий діелектрик, густина якого ρ1. Знайти діелектричну проникність середовища, якщо кут розходження ниток у діелектрику дорівнює β.
9. На металевій сфері радіусом 10 см знаходиться заряд 1 нКл. Визначити напруженість електричного поля для наступних випадків: 1)на відстані 8 см від центра сфери; 2) на її поверхні; 3) на відстані 15 см від центра сфери. Побудувати графік залежності напруженості від відстані від центра сфери.
10. Електричне поле створено двома нескінченими паралельними пластинами, які несуть рівномірно розподілений по площі заряд з поверхневою густиною σ1= -2 нКл/м2 і σ2= -5 нКл/м2. Визначити напруженість поля: 1) між пластинами; 2) поза пластинами. Побудувати графік зміни напруженості вздовж лінії, яка перпендикулярна до пластин.
9. ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ
9С.
1. Чому дорівнює електричний опір мідного провідника довжиною 100 м з площею поперечного перерізу 0,25 мм2?
А. 4,25 мОм. Б. 0,68 мОм. В. 6,8 Ом. Г. 68 Ом.
2. Який заряд пройде крізь поперечний переріз провідника за 1 хв, якщо сила струму в колі становить 0,2 А?
А. 10 Кл. Б. 12 Кл. В. 14 Кл. Г. 16 Кл.
3. Скільки електронів проходить крізь поперечний переріз провідника за 1нс, якщо сила струму становить 32 мкА?
А. 25•104. Б. 20•104. В. 15•105. Г. 25•103.
4. Визначити напругу на кінцях провідника, опір якого 25 Ом, якщо сила струму в провіднику 2 А.
А. 50 В. Б. 40 В. В. 30 В. Г. 20 В.
5. Як зміниться сила струму на ділянці кола, якщо напругу на ділянці збільшити в два рази, а опір ділянки зменшити в 1,5 рази?
А. Зб-ся в 3 рази. Б. Зм-ся в 2 рази. В. Зб-ся в 5 разів. Г. Зм-ся в 4 рази.
6. Ділянка кола складається з трьох провідників, опори яких становлять 4Ом, 5 Ом і 6 Ом. Їх з’єднали паралельно. Знайдіть загальний опір ділянки.
А. 1,6 Ом. Б. 2,4 Ом. В. 3,1 Ом. Г. 1,4 Ом.
7. У спіралі електроплитки, яка увімкнена в розетку з напругою 220 В, при силі струму 3,5 А виділилося 690 кДж теплоти. Скільки часу плитка була увімкнена в мережу?
А. 90 с. Б. 15 хв. В. 30 хв. Г. 1 год.
8. Опір першого резистора у 4 рази більший за опір другого резистора. Як відносяться потужності струму в резисторах за умови, що з’єднані вони послідовно?
А. P1= 4P2. Б. P2= 4P1. В. P1= 3P2. Г. P2= 3P1.
9. У скільки разів загальний опір N послідовно з’єднаних однакових резисторів більший від загального опору цих же опорів, з’єднаних паралельно?
А. N. Б. N/2. В. N2 Г. N/4.
10. Визначте густину струму, якщо за 1,5 с через провідник з площею поперечного перерізу 1 мм2пройшло 3•1014електронів.
А. 32 А/м2. Б. 3,2 А/м2. В. 16 А/м2. Г. 1,6 А/м2.
9Д.
1. Довжина першої дротини в 10 разів більша за довжину другої, а площа поперечного перерізу в 10 разів менша. У скільки разів відрізняються їх електричні опори, якщо дротини виготовлені з одного матеріалу?
А. 1. Б. 10. В. 100. Г. 1000.
2. З дротини, опір якої 12 Ом, зробили квадрат. Визначте опір квадрата, ввімкненого в коло сусідніми вершинами.
А. 2,25 Ом. Б. 4 ,5 Ом. В. 3 Ом. Г. 9 Ом.
3. Модуль напруженості електричного поля в алюмінієвому провіднику, площа поперечного перерізу якого дорівнює 1,4 мм2, становить 0,02 В/м. Визначте силу струму в провіднику.
А. 1 А Б. 2 А В. 3 А Г. 4 А
4. Під час ремонту електричної плитки спіраль укоротили на 0,1 початкової довжини. У скільки разів змінилася потужність плитки?
А. 1,1. Б. 2,4. В. 3,3. Г. 5.
5. Визначити опір мідного дроту масою 300 г і довжиною 340 м.
А. 58,3 Ом. Б. 38,5 Ом. В. 83,5 Ом. Г. 35,8 Ом.
6. Який додатковий опір необхідно підключити до вольтметра, щоб розширити межі вимірювання від 50 В до 500 В? Опір вольтметра 1000 Ом.
А. 6 кОм. Б. 7 кОм. В. 8 кОм. Г. 9 кОм.
7. Межу вимірювання міліамперметра, власний опір якого 9 Ом, необхідно розширити від 1 мА до 10 мА. Знайдіть опір шунта.
А. 1 Ом. Б. 2 Ом. В. 3 Ом. Г. 4 Ом.
8. За допомогою амперметра з опором 0,9 Ом, розрахованого на вимірювання максимальної сили струму 10 А, необхідно вимірювати струми силою 100 А. Якої довжини знадобиться залізний дріт перерізом 0,28 мм2для виготовлення шунта?
А. 0,14 м. Б. 0,28 м. В. 0,36 м. Г. 0,18 м.
9. Коли до джерела струму підключили резистор з опором 7,5 Ом, сила струму в колі склала 2 А, а при підключенні резистора з опором 15,5 Ом – 1 А. Знайдіть ЕРС і внутрішній опір джерела струму.
А. 8 В; 1 Ом. Б. 16 В; 0,5 Ом. В. 4 В; 2 Ом. Г. 10 В; 1,5 Ом.
10. Трамвай масою 20 т рухається зі швидкістю 36 км/год по горизонтальній ділянці шляху. Коефіцієнт опору 0,1, напруга в лінії 500 В, ККД двигуна 80 %. Знайдіть силу струму в електродвигуні трамвая.
А. 500 А Б. 400 А В. 300 А Г. 200 А
9 В.
1. В електричне коло увімкнули послідовно три провідники однакової довжини й однакового перерізу; мідний, алюмінієвий і нікеліновий. У якому провіднику електричне поле виконує більшу роботу? Чи зміниться відповідь і як, якщо провідники ввімкнути паралельно?
2. ЕРС джерела струму 30 В, його внутрішній опір 5 Ом. Знайдіть силу струму в колі, якщо зовнішня ділянка споживає потужність 45 Вт.
3. Визначте довжину ніхромового дроту, з якого виготовили кип’ятильник, якщо з його допомогою за 5 хв нагріли 2 л води до температури кипіння. Початкова температура води 100С, напруга в мережі 220 В, діаметр дроту 0,5 мм.
4. Знайдіть силу струму, що проходить через обмотку двигуна електровоза масою 20 т, який рухається униз схилом зі швидкістю 36 км/год, якщо коефіцієнт опору 0,3. Напруга в лінії 3 кВ, ККД двигуна електровоза 75 %, схил утворює з горизонтом кут 100.
5. Будинок лісника підключено до електромережі за допомогою довгого кабелю з досить великим опором. Лісник помітив, що два однакові чайники закипають при послідовному і паралельному підключенні за один і той самий час. Чому дорівнює опір кабелю, якщо при напрузі 220 В потужність кожного з чайників 400 Вт?
6. На скільки градусів нагріється алюмінієвий провідник з площею поперечного перерізу 1,8 мм2після пропускання по ньому струму 3А протягом 20 с? Вважайте, що половина енергії, яка виділилася, передана повітрю.
7. Загальний опір двох провідників при послідовному з’єднанні 25 Ом, а при паралельному 6 Ом. Знайдіть опір кожного провідника.
8. Із дроту виготовили кільце, до якого приєднали з’єднувальні проводи. Опір ланцюга, виміряний між точками приєднання проводів, становить 24% від опору дроту, з якого виготовлено кільце. У якому співвідношенні ділять кільце точки приєднання проводів?
9. Мідний і алюмінієвий дроти мають однакові маси та опори. Площа перерізу якого дроту більша й у скільки разів? Який дріт довший і у скільки разів?
10. ЕРС батареї акумуляторів рівна 12 В, а сила струму короткого замикання рівна 5 А. Яку найбільшу потужністьPmaxможна отримати в зовнішньому колі, яке з’єднано з цією батареєю.
10.ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ У РІЗНИХ СЕРЕДОВИЩАХ
10С.
1. Опір вольфрамом нитки електричної лампи при кімнатній температурі дорівнює 50 Ом. За умови повного розжарення опір нитки становить 600 Ом. Знайдіть температуру розжарення нитки, якщо кімнатна температура становить 200С.
А. 1035oС. Б. 3015oС. В. 2530oС. Г. 5320oС.
2. Яка сила струму насичення під час несамостійного газового розряду, якщо іонізатор щосекунди утворює 109пар іонів в одному кубічному сантиметрі? Площа кожного з двох плоских паралельних електродів 100 см2, а відстань між ними 5 см.
А. 80 нА Б. 50 нА В. 30 нА Г. 10 нА.
3. Нікелювання деталі, площа поверхні якої 120 см2, тривала 5 год при силі струму 0,3 А. Яка товщина утвореного покриття нікелю? Електрохімічний еквівалент нікелю 3•10-7 кг/Кл, а густина 8,8•103кг/м3.
А. 1,53•10-5м. Б. 2,11•10-6м. В. 1,12•10-4м. Г. 3,54•10-5м.
4. У процесі електролізу з водного розчину срібної солі виділилося 500 мг срібла. Який заряд пройшов через електролітичну ванну?
А. 450 Кл. Б. 400 Кл. В. 350 Кл. Г. 300 Кл.
5. При якій найменшій швидкості електрон може вилетіти із срібла?
А. 2,1 Мм/с. Б. 1,2 Мм/с. В.3,5 Мм/с. Г.5,3 Мм/с.
6. У телевізійному кінескопі прискорюючи анодна напруга дорівнює 16 кВ, а відстань від анода до екрана становить 30 см. За який час електрони проходять цю відстань?
А. 4 нс. Б. 5 нс. В. 6 нс. Г. 10 нс.
7. Фоторезистор, який у темряві має опір 25 кОм, ввімкнули послідовно з резистором, що має опір 5 кОм. Коли фоторезистор освітили, сила струму в колі (при тій самій напрузі) збільшилася в 4 рази. У скільки разів зменшився опір фоторезистора?
А. 5. Б. 10. В. 15. Г. 2,5.
8. При якій відстані між пластинами плоского конденсатора настає пробій, якщо ударна іонізація повітря починається при напруженості поля 3 МВ/м? Напруга між пластинами конденсатора дорівнює 12 кВ.
А. 3,6 мм. Б. 3,6 см. В. 4 см. Г. 4 мм.
9. До якої температури слід нагріти гідроген, щоб спричинити іонізацію цього газу? Потенціал іонізації атома гідрогену 13,6 В.
А. 15000 К. Б. 1050 К. В. 10500 К. Г. 105000 К.
10. Які частинки є основними носіями струму в германії, до якого введено як домішку індій?
А. дірки. Б. електрони. В. іони. Г. дірки і вільні електрони.
10Д.
1. За нормальних умов самостійний розряд у повітрі починається при напруженості поля 3 МВ/м, коли середня довжина вільного пробігу електрона становить 5 мкм. Визначте середню енергію іонізації молекул газів, що входять до складу повітря.
А. 15 еВ. Б. 1,5 еВ. В. 30 еВ. Г. 24 еВ.
2. У скільки разів зміниться швидкість електронів, що досягнуть анода вакуумного діода, якщо анодну напругу зменшити у 4 рази? Початкова швидкість вирваних електронів дорівнює 0.
А. Не зміниться; Б. Зменшиться в 4 раз В. Зменшиться удвічі; Г. Зменшиться у 1,41 рази.
3. У гальванічній ванні корпус годинника покривають шаром золота завтовшки 24 мкм. Скільки атомів Ауруму в покритті, якщо площа поверхні корпуса годинника дорівнює 10 см2?
А. 1,4•1021. Б. 4,1•1021. В. 0,7•1021. Г. інша відповідь.
4. Якими є витрати електроенергії на рафінування 5 т міді, якщо напруга в електролітичній ванні дорівнює 0,4 В? Електрохімічний еквівалент міді 3,3•10-7 кг/Кл.
А. 1,7 кВт•год. Б. 1,7•103кВт•год. В. 1,7 Вт•год. Г. 1700 кВт•год.
5.Чому дорівнює електрохімічний еквівалент двовалентної міді?
А. 6,6•10-7 кг/Кл. Б. 3,3•10-7 кг/Кл. В. 5,5•10-7 кг/Кл. Г. 1,1•10-7 кг/Кл.
6. До якої температури треба охолодити мідний провід, щоб його опір зменшився на 20 %, якщо початкова температура дорівнює 0oС?
А. -47oС. Б. 47oС. В. 74oС. Г. -74oС.
7. Яка кількість електроенергії затрачується на добування 1 кг алюмінію, якщо електроліз ведеться при напрузі 10 В, а ККД усіє установки 80 %? Електрохімічний еквівалент алюмінію 9,3•10-8 кг/Кл.
А. 20,1 МДж. Б. 135 МДж. В. 53 МДж. Г. 40,2 МДж.
8. Обчислити середню швидкість напрямленого руху електронів у мідному провіднику площею поперечного перерізу 1 мм2при силі струму 10 А. Концентрація електронів провідності 9•1028м-3.
А. 0,7 мм/с. Б. 2,1 мм/с. В. 5,2 мм/с. Г. 1,7 мм/с
9. В електронно-променевій трубці пучок електронів, прискорених різницею потенціалів 6 кВ, рухається між пластинами плоского конденсатора завдовжки 4 см. Відстань між пластинами 1 см. Яку напругу необхідно подати на пластини конденсатора, щоб зсув електронного пучка на виході з конденсатора дорівнював 4 мм?
А. 600 В. Б. 500 В. В. 400 В. Г. 300 В.
10. У момент вмикання електричної лампи в мережу температура вольфрамової нитки розжарення лампи дорівнює 20oС. У робочому стані лампа споживає потужність 100 Вт, при цьому температура нитки – 2400oС. Яку потужність споживає лампа в момент вмикання?
А. 1142 Вт. Б.2411 Вт. В. 4211 Вт. Г. 1241 Вт.
10В.
1. Електроди, занурені в розчин мідного купоросу, з’єднані із джерелом струму, ЕРС якого 12 В, а внутрішній опір 0,2 Ом. Опір розчину між електродами 0,4 Ом. Скільки міді виділиться внаслідок електролізу за 5хв?
2. З мідного дроту довжиною 120 м і діаметром 3 мм виготовили котушку. Знайдіть, на скільки зміниться її опір внаслідок нагрівання від 20oС до 70oС. (Зміною розмірів знехтувати).
3. При нікелюванні деталі на ній за 2 год відкладається шар нікелю завтовшки 20 мкм. Густина нікелю дорівнює 8900 кг/м3, його молярна маса – 58,7 г/моль, валентність – 2. При якій густині струму відбувається електроліз.
4. У чистий напівпровідник (кремній) додали 1 % атомів домішки (фосфор). Густина кремнію дорівнює 2400 кг/м3. Якою стала концентрація вільних носіїв?
5. Константанівийдріт має масу 89 г і площу поперечного перерізу 0,1мм2. На скільки змінився опір дроту внаслідок його нагрівання від 0oС до 100oС.
6. Яку найменшу швидкість повинен мати електрон, щоб іонізувати атом нітрогену, якщо потенціал іонізації нітрогену рівний 14,5 В?
7. Дві електролітичній ванни з’єднанні послідовно. В першій ванні виділяється m1= 3,9 г цинк, а в другій за той самий час m2= 2,24 г заліза. Цинк двохвалентний. Визначити валентність заліза.
8. Поверхня хромованих деталей в автомобілі дорівнює 0,9 м2, товщина покриття – 30 мкм. Скільки комплектів деталей можна покрити хромом при витраті електроенергії 3,7•108Дж. Напруга на затискачах ванни дорівнює 4 В.
9. Визначте, скільки енергії витрачається на рафінування 1 т міді, якщо напруга на електролітичній ванні згідно з технічними нормами дорівнює 0,4 В. Молярна маса міді – 64•10-3кг/моль, валентність міді дорівнює 2, стала Фарадея дорівнює 9,65•104кг/моль.
10. На котушку намотано мідний дріт діаметра 1 мм. Маса дроту – 100 г. На котушку подається напруга 40 В. Визначте силу струму у проводі, якщо він нагрівся до температури 200oС.
11. МАГНІТНЕ ПОЛЕ
11С.
1. Прямий горизонтальний провідник масою 80 г і довжиною 0,2 м знаходиться в однорідному магнітному полі з індукцією 0,4 Тл. При якій силі струму в провіднику сила Ампера врівноважить силу тяжіння?(g= 10м/с2).
А. 1 А Б. 5 А В. 10 А Г. 20 А
2. Плоска прямокутна котушка зі сторонами 1 см і 0,5 см, що має 100 витків, перебуває в однорідному магнітному полі. Яке значення магнітної індукції поля, якщо при силі струму в котушці 1 А на неї діє максимальний момент 0,01 Н•м?
А. 1 Тл. Б. 2 Тл. В. 3 Тл. Г. 4 Тл.
3. Максимальний обертаючий момент, який діє на рамку площею 1 см2, розміщену в магнітному полі, дорівнює 2 мкН•м. Сила струму, що проходить у рамці, становить 0,5 А. Визначити індукцію магнітного поля.
А. 0,04 Тл. Б. 1,04 Тл. В. 0,08 Тл. Г. 1,06 Тл.
4. Магнітний потік усередині контуру, площа поперечного перерізу якого 60 см2, становить 0,3 мВб. Визначте індукцію поля всередині контуру. Поле однорідне.
А. 100 мТл. Б. 50 мТл. В. 75 мТл. Г. 25 мТл.
5. Провідник завдовжки 20 см, маса якого 10 г, підвішений на тонких провідних двох підвісах в однорідному магнітному полі з індукцією 1 Тл. Сила струму у провіднику дорівнює 1 А. Обчисліть силу натягу кожного підвісу.
А. 0,25 Н. Б. 0,2 Н. В. 0,15 Н. Г. 0,1 Н.
6. Яка сила діє на протон, що рухається із швидкістю 10 Мм/с в магнітному полі з індукцією 0,2 Тл перпендикулярно до ліній індукції?
А. 0,32 пН. Б. 0,16 пН. В. 0,24 пН. Г. 0,12 пН.
7. Знайти індукцію магнітного поля, якщо в ньому на провідник, по якому проходить струм силою 25 А, діє сила 50 мН? Поле і струм взаємно перпендикулярні. Довжина активної частини провідника 5 см.
А. 60 мТл. Б. 50 мТл. В. 40 мТл. Г. 30 мТл.
8. У напрямі, перпендикулярному до лінії індукції, влітає в магнітне поле електрон з швидкістю 10 Мм/с. Визначте індукцію поля, якщо електрон описав у полі коло радіусом 1 см.
А. 5,6 мТл. Б. 4,6 мТл. В. 3,6 мТл. Г. 2,6 мТл.
9. У однорідному магнітному полі з індукцією 80 мТл на провідник зі струмом 10 А діє сила 40 мН. Під яким кутом до ліній індукції розміщений провідник, якщо його довжина дорівнює 10 см?
А. 90o. Б. 60o. В. 45o. Г. 30o.
10. Яка лінія не може бути траєкторією руху зарядженої частинки в однорідному магнітному полі?
А. парабола. Б. пряма. В. коло. Г. спіраль.
11Д.
1. До кінців мідного провідника, площа поперечного перерізу якого дорівнює 1 мм2, прикладена напругу 1,7 В. Визначте найбільшу силу, з якою однорідне магнітне поле з індукцією 50 мТл може діяти на цей провідник.
А. 5 Н. Б. 10 Н. В. 0,5 Н. Г. 1 Н.
2. Визначте кінетичну енергію електрона, що рухається по коловій орбіті, радіус якої 2 см, в однорідному магнітному полі з індукцією 1 Тл.
А. 5,65•10-12 Дж. Б. 5,65•10-11 Дж. В. 5,65•10-10 Дж. Г. 5,65•10-9 Дж.
3. Коло якого радіуса опише протон в однорідному магнітному полі, індукція якого 10 мТл, якщо швидкість протона дорівнює 1000 км/с?
А. 1,047 м. Б. 1,044 м. В. 1,47 м. Г. 1,44 м.
4. Яку роботу виконує сила Ампера, переміщуючи провідник завдовжки 1м по горизонтальних рейках на відстань 5 м? Сила струму у провіднику дорівнює 100 мА, індукція однорідного магнітного поля напрямлена вертикально, а її модуль дорівнює 2 Тл.
А. 1 Дж. Б. 2 Дж. В. 3 Дж. Г. 5 Дж.
5. Мідний провідник, що має площу поперечного перерізу 2 мм2, завис в однорідному магнітному полі з індукцією 0,2 Тл. Струм якої сили тече по провіднику, якщо він перпендикулярний до ліній індукції?
А. 17,8 А Б. 8,9 А В. 1,78 А Г. 0,89 А
6. Металевий стрижень завдовжки 1 м і масою 200 г перебуває в однорідному магнітному полі індукцією 0,5 Тл перпендикулярно до лінії магнітної індукції. Струм якої сили і у якому напрямку треба пропустити по стрижню, щоб він завис у магнітному полі?
А. 0,25 А; від вас. Б. 0,25 А; до вас. В. 4 А; від вас. Г. 4 А; до вас.
7. Між полюсами електромагніту на двох невагомих дротинах підвішений мідний провідник завдовжки 20 см. На який кут від вертикалі відхиляться дротини, що підтримують провідник, якщо його приєднати до джерела з напругою 2 В? Вектор індукції однорідного магнітного поля напрямлений вертикально вгору, а модуль його дорівнює 1 мТл.
А. 60o. Б. 81o. В. 59o. Г.83o.
8. Протон і електрон, що пройшов однакову різницю потенціалів, влітають в однорідне магнітне поле перпендикулярно до лінії його індукції. У скільки разів радіус орбіти протона відрізняється від радіуса орбіти електрона?
А. 42,85. Б. 58,24 . В. 85,42. Г. 24,58.
9. Заряджена частинка, що розганяється зі стану спокою в електричному полі з різницею потенціалів 2 кВ, влітає у однорідне магнітне поле під прямим кутом до ліній індукції й описує коло, радіус якого 0,5 м. Визначте питомий заряд частинки. Індукція магнітного поля дорівнює 12,9мТл.
А. 96 МКл/кг. Б. 69 МКл/кг. В. 65 МКл/кг. Г. 56МКл/кг
10. Визначте магнітний момент електрона атома Гідрогену, що рухається по коловій орбіті радіусом 0,53•10-10м навколо ядра.
А. 9,3•10-24 А•м2. Б. 3,6•10-23 А•м2. В. 6,2•10-25 А•м2. Г. 3,9•10-24 А•м2.
11В.
1. Два довгі прямолінійні паралельні провідники розміщені на відстані 50 см один від одного. В першому провіднику сила струму дорівнює 20 А, в другому – 24 А. Визначте індукцію магнітного поля в точці А, яка розміщена на відстані 40 см від першого провідника і 30 см від другого, якщо струми в них направлені в протилежні боки.
2. Електрон влітає в однорідне магнітне поле зі швидкістюvпід кутом α до вектора індукції. Визначте радіус і крок гвинтової лінії, якою буде рухатись електрон.
3. Електрон, влітаючи в однорідне магнітне поле під кутом 600до ліній магнітної індукції, рухається по спіралі діаметром 10 см з періодом обертання 6•10-5с. Визначте швидкість руху електрона, магнітну індукцію поля і крок спіралі.
4. Однорідне електричне і магнітне поле розташовані взаємно перпендикулярно. Напруженість електричного поля становить 1 кВ/м, а індукція магнітного поля 1 мТл. Якими мають бути напрям і значення швидкості електрона, щоб траєкторія цього руху була прямолінійною?
5. Дротяне кільце, радіус якого R, розташоване в однорідному магнітному полі, лінії індукції якого перпендикулярні до площини кільця. Індукція однорідного магнітного поля дорівнює B. Визначте силу пружності, яка виникає у кільці, якщо сила струму в ньому – I.
6. Електрон влітає зі швидкістю 100 км/с у простір з однорідним електричним і магнітним полями, напрями силових ліній яких збігаються. Швидкість електрона перпендикулярна до силових ліній Напруженість електричного поля дорівнює 100 В/м, а індукція магнітного поля – 1 мТл. Визначте початкове прискорення електрона, зумовлене дією цих полів.
7. Протон розганяється зі стану спокою в електричному полі з різницею потенціалів 1,5 кВ і влітає в однорідне магнітне поле перпендикулярно до ліній магнітної індукції. У магнітному полі він рухається по дузі кола радіусом 60 см. Визначити модуль вектора магнітної індукції.
8. Прямий провідник вагою 0,1 Н підвісили горизонтально на двох тонких дротинах. Центральна частина провідника довжиною 0,2 м знаходиться в однорідному магнітному полі з індукцією 0,1 Тл (вектор магнітної індукції напрямлено вертикально). На який кут від вертикалі відхиляться дротинки, що підтримують провідник, якщо по ньому пропустити струм 2 А?
9. Стержень лежить на горизонтальних рейках, які розташовані на відстані 0,3 м одна від одної. Визначити індукцію магнітного поля, якщо стержень починає рухатися при силі струму в ньому 50 А. Маса стержня 0,5 кг, коефіцієнт тертя стержня об рейки 0,2.
10. Квадратна дротяна рамка розміщена в одній площині з довгим прямим провідником так, що дві її сторони паралельні провіднику. По рамці і провіднику течуть однакові струми силою I=1 кА. Визначте силу, що діє на рамку, якщо ближча до провідника сторона рамки знаходиться на відстані, яка рівна її стороні.
12.ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ІНДУКЦІЯ
12С.
1. Сила струму в котушці дорівнює 3 А. Коли котушку замкнули на коротко, у ній виділилася кількість теплоти 0,9 Дж. Якою є індуктивність котушки?
А. 0,1 Гн. Б. 0,15 Гн. В. 0,2 Гн. Г. 0,3 Гн.
2. За 5 мс магнітний потік, що пронизує контур, зменшується з 9 мВб до 4 мВб. Визначити ЕРС індукції в контурі.
А. 1 В. Б. 2 В. В. 3 В. Г. 4 В.
3. Чому дорівнює ЕРС індукції у провіднику з довжиною активної частини 0,25 м, яка переміщується в однорідному магнітному полі з індукцією 8мТл зі швидкістю 5 м/с під кутом 300до вектора магнітної індукції?
А. 2 мВ. Б. 3 мВ В. 4 мВ. Г. 5 мВ.
4. На котушці опором 8,2 Ом підтримується постійна напруга 55 В. Яка енергія магнітного поля котушки, якщо її індуктивність 25 мГн?
А. 0,36 Дж. Б. 0,46 Дж. В. 0,56 Дж. Г. 0,76 Дж.
5. При рівномірному зростанні сили струму на 2 А за 4 с у котушці виникає ЕРС індукції 0,8 В. Визначте індуктивність котушки.
А. 0,4 Гн. Б. 0,1 Гн. В. 6,4 Гн. Г. 1,6 Гн.
6. За 3 с магнітний потік, що пронизує дротяну рамку, збільшився з 6 Вб до 18 Вб. Визначте ЕРС індукції при цьому.
А. 4 В. Б. 2 В. В. 8 В. Г. 6 В.
7. У котушці з 200 витків збуджується постійна ЕРС індукції 160 В. На скільки змінився протягом 5 мс магнітний потік через кожний з витків?
А. 2 мВб. Б. 4 мВб. В. 6 мВб. Г. інша відповідь.
8. Яку індуктивність має соленоїд, якщо при силі струму 5 А крізь нього проходить магнітний потік 50 мВб?
А. 5 мГн. Б. 10 мГн. В. 15 мГн. Г. 20 мГн.
9.Яка ЕРС самоіндукції збуджується в обмотці електромагніту з індуктивністю 0,4 Гн під час рівномірної зміни сили струму в ній на 5 А за 0,02 с?
А. 100 В. Б. 150 В. В. 200 В. Г. 250 В.
10. Котушка із залізним осердям перерізом 20 см2має індуктивність 0,02Гн. Якою має бути сила струму, щоб індукція поля в осерді становила 1 мТл, якщо котушка містить 1000 витків?
А. 0,05 А Б. 0,1 А В. 0,15 А Г. 0,2 А
12Д.
1. Крізь соленоїд, що має індуктивність 0,4 мГн і площу поперечного перерізу 10 см2, проходить струм 0,5 А. Яка індукція поля всередині соленоїда, якщо він містить 100 витків? Вважати, що поле однорідне.
А. 5 мТл. Б. 3 мТл. В. 2 мТл. Г. 0,5 мТл.
2. Скільки витків має містити котушка з площею поперечного перерізу 50см2, щоб при зміні магнітної індукції від 0,2 до 0,3 Тл протягом 4 мс в ній збуджується ЕРС 10 В?
А. 80. Б. 60. В. 75. Г. 55.
3. Усередині витка радіусом 5 см магнітний потік змінився на 18,6 мВб за 5,9 мс. Знайти напруженість вихрового електричного поля у витку.
А. 10 В/м. Б. 12 В/м. В. 14 В/м. Г. 16 В/м.
4. Який зарядqпройде через поперечний переріз витка, опір якогоR=0,03Ом, при зменшенні магнітного потоку всередині витка на 12 мВб?
А. 300 мКл. Б. 400 мКл. В. 200 мКл. Г. 100 мКл.
5. У магнітне поле індукцією 0,1 Тл поміщений контур, виконаний у формі колового витка радіусом 3,4 см. Виток зроблений із мідного дроту, площа поперечного перерізу якогоS= 1 мм2. Нормаль до площини витка збігається з лініями індукції поля. Який заряд пройде через поперечний переріз витка при зникненні поля?
А. 0,6 Кл. Б. 0,3 Кл. В. 0,1 Кл. Г. 0,2 Кл.
7. Нерухомий прямокутник з дроту опором 4 Ом зі сторонами 10 і 20 см перебуває в однорідному магнітному полі. Лінії магнітної індукції перпендикулярні до площини контуру. Магнітна індукція поля рівномірно зростає за 2 с від 0,2 до 0,5 Тл. Визначити силу струму в дроті.
А. 0,15 мА Б. 0,26 мА В. 1,5 мА Г. 2,6 мА
8. Коли потяг рухається зі швидкістю 72 км/год, різниця потенціалів між правими та лівими колесами дорівнює 1,5 мВ. Якою є вертикальна складова магнітної індукції магнітного поля Землі, якщо ширина колії 1,5м?
А. 1,4 мкТл. Б. 5 мкТл. В. 14 мкТл. Г. 50 мкТл.
9. У замкненій провідній котушці, що містить 20 витків проводу, внаслідок рівномірної зміни магнітного потоку на 60 мВб виник індукційний струм. Визначте заряд, який пройшов через поперечний переріз проводу за цей інтервал часу, якщо опір становить 0,24 Ом.
А. 1 Кл. Б. 3 Кл. В. 5 Кл. Г. 9 Кл.
10. На клеми котушки опором 8 Ом з індуктивністю 25 мГн подається напруга 56 В. Яка енергія виділиться в процесі розмикання ланцюга?
А. 300 мкДж. Б. 612,5 мкДж. В. 364,3 мкДж. Г. 100,6 мкДж.
12В.
1. Провідник довжина активної частини якого 1 м, а опір 2 Ом, міститься в однорідному магнітному полі індукцією 0,1 Тл. Провідник приєднали до джерела, ЕРС якого дорівнює 1 В (внутрішнім опором джерела та опором провідних провідників знехтувати). Яка сила струму в провіднику, якщо він: а) перебуває в стані спокою; б) рухається вправо зі швидкістю 4 м/с; в) рухається вліво з тією самою швидкістю? В якому напрямку і з якою швидкістю треба переміщувати провідник, щоб у ньому не проходив струм?
2. Коловий контур, опір якого 2 Ом, міститься в однорідному магнітному полі, індукція якого 50 мТл, перпендикулярно до силових ліній магнітного поля. Радіус контуру дорівнює 5 см. Який заряд пройде по контуру, якщо, розтягнувши контур, зменшити його площу вдвічі?
3. Замкнена котушка, опір якої 10 Ом, а індуктивність 0,01 Гн, перебуває у змінному магнітному полі. При зміні магнітного потоку, що пронизує котушку на 1 мВб, сила струму в котушці збільшується на 0,05 А. Який заряд пройшов по котушці за цей час?
4. Сила струму в котушці, індуктивність якої 0,5 Гн, зросла в три рази. При цьому енергія магнітного поля котушки збільшилася на 4,5 Дж. Визначте зміну сили струму у котушці.
5. З якою кутовою швидкістю потрібно обертати стержень завдовжки 20см навколо одного з його кінців у площині, перпендикулярній до ліній індукції однорідного магнітного поля, щоб на кінцях стержня виникла різниця потенціалів 0,4 В? Магнітна індукція дорівнює 200 мТл.
6. Замкнутий ізольований провідник довжиною 8 м розташований по периметру круглої горизонтальної площадки. Який заряд пройде через провідник, якщо надати йому форму квадрата? Опір провідника дорівнює 4 Ом, вертикальна складова магнітного поля Землі 50 мкТл.
7. Мідний дротовий квадрат зі стороною 10 см розміщений горизонтально в однорідному магнітному полі. Магнітна індукція напрямлена вертикально, її модуль змінюється зі швидкістю 2 Тл/с. Площа поперечного перерізу дроту дорівнює 1 мм2. Визначити індукційний струм у дроті.
8. З двох однакових дротів виготовили замкнуті контури: круглий і квадратний. Обидва контури перебувають у однорідному магнітному полі, що змінюється; площини контурів паралельні. ЕРС індукції в першому контурі дорівнює 8 В. Якою є ЕРС індукції в другому контурі?
9. Котушка з дуже малим опором та індуктивністю 3 Гн, під’єднана до джерела струму з дуже малим внутрішнім опором, ЕРС якого дорівнює 15В. Через який інтервал часу струм у котушці досягне значення 50 А?
10. В однорідному магнітному полі, індукція якого 100 мТл, міститься плоский мідний виток, площина якого перпендикулярна до ліній індукції магнітного поля. Радіус витка – 10 см, площа поперечного перерізу дроту, з якого він виготовлений, дорівнює 1 мм2. Який заряд пройде по витку, якщо його повернути навколо діаметра на 1800за 10 мс?
13. МЕХАНІЧНІ КОЛИВАННЯ І ХВИЛІ
13С.
1. Чому дорівнює період коливань математичного маятника завдовжки 1 м, якщо g=9,81 м/с2?
А. 0,3 с. Б. 0,5 с. В. 2 с. Г. 3 с.
2. Чому дорівнює циклічна частота коливань вантажу масою 200 г, підвішеного на пружині жорсткістю 0,05 Н/м?
А. 0,3 с-1. Б. 12,56 с-1. В. 2 с-1. Г. 0,5 с-1.
3. Чому дорівнює довжина звукової хвилі у воді, яку створює джерело коливань з частотою 200 Гц, за умови, що швидкість звуку у воді дорівнює 1450 м/с?
А. 7,25 м. Б. 38 м. В. 200 м. Г. 290 м.
4. Яке значення дістав для прискорення вільного падіння учень, виконуючи лабораторну роботу, якщо маятник завдовжки 80 см зробив за 3 хв. 100 коливань?
А. 10 м/с2. Б. 9,7 м/с2. В. 9,9 м/с2. Г. 9,8 м/с2.
5. Маятник настінного годинника здійснює коливання з частотою 2 Гц. Скільки разів за хвилину потенціальна енергія маятника набуває максимального значення?
А. 120. Б. 240. В. 360. Г. 60.
6. Тіло здійснює гармонічні коливання з частотою 100 Гц. Амплітуда коливань дорівнює 5•10-3м. Визначте максимальне значення прискорення тіла.
А. 500 м/с2. Б. 1000 м/с2. В. 2000 м/с2. Г. 1500 м/с2.
7. Якою є швидкість поширення звуку в речовині, де звукові хвилі з частотою 800 Гц мають довжину хвилі 6 м?
А. 133 м/с. Б. 4800 м/с. В. 208 м/с. Г. 750 м/с.
8. Гармонічні коливання відбуваються за законом х = 0,4 де всі величини виражено в одиницях СІ. Установіть відповідність між фізичними величинами, що характеризують коливання, та їх значенням водиницях СІ.
1. Амплітуда А. 0,5
2.Початкова фаза Б. π/3
3. Період В. 2
4.Циклічна частота Г. 0,4
Д. 4π
9. Чому дорівнює швидкість звуку в матеріалі, в якому звукові хвилі з частотою 900 Гцмають довжину 5 м?
А. 5,4 м/с. Б. 4,5 м/с. В. 5,4 км/с. Г. 4,5 км/с.
10. Чому дорівнює період коливань математичного маятника завдовжки 1м, якщо g=9,81 м/с2?
А. 0,3 с. Б. 0,5 с. В. 2 с. Г. 3 с.
13Д.
1. Як відносяться довжини математичних маятників, якщо за один і той самий час один з них робить 10, а другий 30 коливань?
А. 5. Б. 6. В. 8. Г. 9.
2. За один і той самий час перший математичний маятник робить 50 коливань, а другий 30. Визначити довжини цих маятників, якщо один з них на 32 см коротший від другого.
А. 18 см; 50 см. Б. 14 с; 36 см. В. 22 см; 48 см. Г. 21см; 58 см.
3. У скільки разів зміниться період коливання маятника в ракеті, яка стартує з поверхні Землі вертикально вгору з прискоренням 30 м/с2?
А. 2. Б. 4. В. 6. Г. 8.
4. Людина масою 80 кг гойдається на гойдалці. Амплітуда її коливань становить 1 м. За 1 хв людина робить 15 коливань. Визначити кінетичну та потенціальну енергію через 1/12 періоду.
А. 50 Дж; 30 Дж. Б. 25 Дж; 75 Дж. В. 40 Дж; 60 Дж. Г. 35 Дж; 65 Дж.
5. Хлопчик несе на коромислі відра з водою, період власних коливань яких 0,8 с. При якій швидкості руху вода почне особливо сильно вихлюпуватися, якщо довжина кроку хлопчика становить 60 см?
А. 7,2 км/год. Б. 3,6 км/год. В. 2,7 км/год. Г. 3,4 км/год.
6. Пружина під дією вантажу видовжилася на 4 см. З яким періодом коливатиметься цей вантаж на пружині, якщо його вивести з положення рівноваги?
А. 0,4 с. Б. 0,2 с. В. 0,1 с. Г. 0,8 с.
7. Звукова хвиля переходить з повітря у воду. У повітря її довжина 6,8 см. Якою є довжина цієї звукової хвилі у воді?
А.3 м. Б. 30 см. В. 15,4 см. Г. 1,54 см.
8. Матеріальна точка масою 0,5 кг здійснює гармонічні коливання під дією сили, що змінюється за закономF= 0.2. Якою є максимальною швидкість руху точки?
А. 2 м/с. Б. 0,3 м/с. В. 0,5 м/с. Г. 1 м/с.
9. Судно кинуло якір на відстані 200 м від берега, внаслідок чого виникли хвилі на поверхні води. Хвилі дійшли до берега за 40 с, причому за наступні 25 с було 50 сплесків хвиль об берег. Якою є відстань між гребнями сусідніх хвиль?
А. 2,5 м. Б. 5 м. В. 10 м. Г. 20 м.
10. У нерухомому ліфті міститься математичний маятник. На скільки відсотків зміниться частота коливань маятника, якщо ліфт почне рухатись з прискоренням a=g/2, напрямленим униз?
А. 29,3 %. Б. 33,2 %. В. 21,6 %. Г. 52,1 %.
13В.
1. Закріплений на пружині вантаж коливається в горизонтальному площині уздовж гладкого стержня. Визначте відношення кінетичної енергії вантажу до потенціальної енергії пружини в момент, коли модуль зміщення дорівнює половині амплітуди.
2. На скільки секунд за добу відстане маятниковий годинник, якщо його помістити на горі, висота якої над рівнем моря дорівнює 8 км? Радіус Землі становить 6400 км. Над рівнем моря годинник іде точно.
3.Тягарець, маса якого 500 г, здійснює вертикальні коливання на пружині, жорсткість якої 200 Н/м. Визначте амплітуду коливань, якщо на відстані 4см від положення рівноваги швидкість тягарця становить 0,6 м/с.
4. У скільки разів відрізняються періоди коливань однакових математичних маятників на Землі і на Марсі, якщо маса Марса в 9,3 рази менша, ніж маса Землі, а радіус Марса в 1,9 рази менший від радіуса Землі?
5. Період вертикальних коливань тягарця на пружині дорівнює 1,6 с. Визначте, якою буде частота коливань, якщо масу тягарця збільшити у 4 рази, а жорсткість пружини зменшити в 16 разів.
6. Дві посудини з водою, у дні яких є невеликі отвори,здійснюють коливання: одна – вертикальні на пружині, інша – горизонтальні на нитці. Вода з посудини потроху витікає. Початкові періоди коливань однакові. Знайдіть відношення частоти коливань, коли маса кожної посудини з водою зменшиться в 9 разів.
7.Тіло масою 500 г коливається так, що проекція прискорення його руху змінюється з часом відповідно до рівняння ax=6, де всі величини виражені в одиницях СІ. Визначте проекцію на вісь ОХ рівнодійної сил, які діють на тіло в момент часу 5/3 с.
8. На озері з човна в безвітряну погоду скинули якір. Дослідник, який стояв на березі, помітив, що хвиля досягла берегу за 1 хв, а за 10 с відбувся 21 сплеск. Відстань між сусідніми гребнями хвиль становила 0,7 м. Визначте відстань від човна до берега.
9. Визначити період малих вертикальних коливань ареометра. Маса ареометра 100 г, радіус його труби 4 мм, густина рідини 700 кг/м3. Опором рідини можна знехтувати.
10. Якими мають бути напрям і модуль прискорення ліфта, щоб період коливань математичного маятника в ліфті дорівнював 0,9 періоду його коливань у нерухомому ліфті?
14. ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ КОЛИВАННЯ
14С.
1. Коливальний контур містить конденсатор ємністю 800 пФ і котушку індуктивністю 2 мкГн. Який період власних коливань контуру?
А. 0,5 мкс. Б. 0,25 мкс. В. 0,75 мкс. Г. 1,00 мкс.
2.Визначити енергію магнітного поля соленоїда, у якому при силі струму 10 А виникає магнітний потік 0,5 Вб.
А. 1,25 Дж. Б. 3,5 Дж. В. 2,5 Дж. Г. 4,5 Дж.
3. Коливальний контур складається з конденсатора ємністю С= 400 пФ і котушки індуктивністю L= 10 мГн. Визначити амплітуду сили струму, якщо амплітуда напруги рівна 500 В.
А. 0,3 А Б. 0,25 А В. 0,2 А Г. 0,1 А
4. Електричні коливання у коливальному контурі задані рівнянням i=2 Чому дорівнює циклічна частота коливань сили струму?
А. 2 с-1. Б. 10 с-1. В. 10tс-1. Г. с-1.
5. При електричних коливаннях у коливальному контурі заряд конденсатора змінюється за закономq=0.01Чому дорівнює амплітуда коливань сили струму?
А. 10-4А Б. 0,01 А В. 1 А Г. 0,1 А
6. Діюче значення напруги на ділянці кола зі змінним струмом дорівнює 220 В. Чому дорівнює амплітуда коливань напруги на цій ділянці кола?
А. 220 В. Б. 440 В. В. 311 В. Г. 156 В.
7. Як зміниться період вільних коливань у коливальному контурі, якщо індуктивність котушки збільшити у 4 рази?
А. зменшився у 2 рази. Б. зменшився у 4 рази. В. збільшився у 2 рази. Г. не зміниться.
8. Визначте циклічну частоту вільних електромагнітних коливань у коливальному контурі, що складається з котушки індуктивністю 1,8 мГн і конденсатора ємністю 22 мкФ.
А. 2•103с-1. Б. 3•103с-1. В. 4•103с-1. Г. 5•103с-1.
9. Конденсатору ємністю 10 нФ у коливальному контурі надали заряд 10мкКл, після чого в контурі виникли загасаючі електромагнітні коливання. Яка кількість теплоти виділиться в коливальному контурі до моменту коли коливання повністю загаснуть?
А. 2,5 мДж. Б. 5 мДж. В. 2 мДж. Г. 4 мДж.
10. У скільки разів збільшиться власна частота вільних електромагнітних коливань у коливальному контурі, якщо ємність конденсатора буде збільшена в 25 разів, а індуктивність зменшена в 36 разів?
А. 6,6. Б. 4,2. В. 2,1. Г. 1,2.
14Д.
1. Потужність змінного струму в резисторі опором 100 Ом дорівнює 10мВт. Яким є амплітудне значення напруги на конденсаторі, підключеному паралельно до резистору?
А. 0,5 В. Б. 1 В. В. 1,4 В. Г. 2 В.
2. Амперметр, підключений послідовно з котушкою в коло змінного струму, показує 0,4 А. Якою є максимальна енергія магнітного поля котушки, якщо її індуктивність дорівнює 200 мГн?
А. 8 мДж. Б.16 мДж. В. 32 мДж. Г. 64 мДж.
3. Коли індуктивність котушки коливального контуру зменшили на 200мГн, а ємність конденсатора збільшили утричі, частота вільних коливань зменшилася у 1,5 рази. Визначте початкову індуктивність котушки.
А. 400 мГн. Б. 800 мГн. В. 600 мГн. Г. 300 мГн.
4. Заряджений конденсатор приєднали до котушки індуктивності. Чому дорівнює зарядqна пластинах конденсатора ідеального коливального контуру в ту мить, коли від початку коливань пройшло 3/4 періоду коливань?
А.q=0. Б.q=1/4qmax. В.q=3/4qmax. Г.q=qmax.
5. Коливання напруги на конденсаторі, увімкненому в коло змінного струму, описують рівняннямU=50,де всі величини виражені в одиницях СІ. Ємність конденсатора дорівнює 2 мкФ. Визначте заряд конденсатора через чверть періоду після початку коливань.
А.1 мкКл. Б. 2 мкКл. В.1,5 мкКл. Г. 0 мкКл.
6. До складу коливального контуру, частота вільних коливань у якому дорівнює 1 МГц, входить котушка, індуктивність якої 10 мГн, та плоский конденсатор. Відстань між пластинами конденсатора – 1 мм, площа пластин – 1 см2. Визначте діелектричну проникність речовини, що заповнює простір між пластинами конденсатора.
А. 2,7. Б. 3,3. В. 2,9. Г. 3,1.
7. Конденсатор, ємність якого дорівнює 1 мкФ, зарядили до напруги 100 В і замкнули на котушку. Через деякий час амплітудне значення напруги зменшилося удвічі. Скільки тепла виділилося у котушці за цей час?
А. 22,5 мДж. Б. 2,25 мДж. В. 3.75 мДж. Г. 37,5 мДж.
8. Амплітудне значення сили струму в контурі дорівнює 1,2 мА, максимальний заряд конденсатора – 30 нКл. Визначте період вільних коливань у контурі. Активним опором котушки знехтуйте.
А. 5π•10-4с. Б. 5π•10-5с. В. 5π•10-3с. Г. 5π•10-2с.
9.Коливальний контур складається з котушки і двох однакових конденсаторів, з’єднаних паралельно. У скільки разів зміниться частота коливань, якщо конденсатори з’єднали послідовно?
А. 3. Б. 2. В. 4. Г. 5.
10. Конденсатор, який має ємність 10 мкФ, зарядили до напругиUm= 400 В і приєднали до котушки. Після цього в контурі виникли затухаючі коливання. Яка кількість теплоти виділиться в контурі за час, протягом якого амплітуда зменшиться у 2 рази?
А.1,8 Дж. Б. 1,2 Дж. В. 0,6 Дж. Г. 2,4 Дж.
14В.
1. Під час приймання радіохвиль частотою 40 МГц амплітудне значення сили струму в контурі радіоприймача дорівнює 50 мкА, амплітудне значення напруги – 6 мВ. Визначте індуктивність вхідного контуру радіоприймача. Вважайте, що контур є ідеальним.
2. Частота вільних електромагнітних коливань в ідеальному коливальному контурі дорівнює 5 кГц. Визначте скільки разів щосекунди заряд на пластинах конденсатора досягає максимального значення.
3. Ємність конденсатора коливального контуру дорівнює 20 мкФ. Визначте індуктивність котушки, якщо максимальна сила струму в ній становить 2А, а максимальний заряд на пластинах конденсатора – 1,6 мкКл. Коливання в контурі вважайте незатухаючими.
4. На скільки зміниться частота електромагнітних коливань в електромагнітному контурі, що складається з котушкиіндуктивності і плоского повітряного конденсатора, після того як простір між пластинами конденсатора заповнили олією? Спочатку частота коливань дорівнювала 4 МГц.
5. У коливальному контурі індуктивність котушки становить 0,2 Гн, а амплітуда сили струму дорівнює 40 мА. Визначте енергію електричного поля конденсатора і магнітного поля котушки в той момент, коли миттєве значення сили струму буде в 2 рази менше, ніж амплітудне значення.
6. Заряджений конденсатор ємністю 10 мкФ підключили до котушки індуктивністю 0,1 Гн. Через 5 періодів амплітуда коливань напруги в контурі становить 95 % від початкової напруги на конденсаторі. Чому дорівнює активний опір контуру?
7. Коли індуктивність котушки коливального контуру зменшили на 200мГн, а ємність конденсатора збільшили в 3 рази, частота вільних електромагнітних коливань у контурі зменшилась у 1,5 рази. Якою була початкова індуктивність котушки?
8. Рамка площею 400 см2має 75 витків. Вона обертається в однорідному магнітному полі з індукцією 15 мТл. У початковий момент площина рамки перпендикулярна до ліній магнітної індукції поля. Якою є електрорушійна сила індукції через 10 мс після цього? Амплітудне значення ЕРС дорівнює 3,6 В.
9. Заряджений конденсатор замкнули на котушку. У які моменти часу впродовж періоду енергія магнітного поля у 3 рази більша за енергію електричного поля конденсатора? Опором котушки знехтувати.
10. Частота обертань рамки у магнітному полі, індукція якого дорівнює 0,25 Тл, становить 60 об/с. Скільки витків містить рамка, якщо її площа дорівнює 100 см2, а діюче значення ЕРС індукції, що виникає у рамці, становить 50 В? Запишіть рівняння зміни з часом магнітного потоку, що пронизує рамку, рівняння зміни з часом ЕРС індукції. Визначити діюче значення сили струму в рамці, якщо вона приєднана до споживача, опір якого 20 Ом. Опір проводу, з якого виготовлена рамка, дорівнює 5 Ом. У початковий момент площина рамки перпендикулярна до ліній індукції магнітного поля.
15.ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ХВИЛІ
15 С.
1.Напруженість електричного поля електромагнітної хвилі у вакуумі в деякий точці змінюється від максимального значення до нуля за 1 мкс. Чому дорівнює довжина хвилі?
А. 300 м. Б.600 м. В. 900 м. Г. 1200 м.
2.Довжина електромагнітної хвилі в вакуумі дорівнює 75 м. За який час індукція магнітного поля електромагнітної хвилі в певній точці змінюється від максимального значення до нуля?
А.0,5 мс. Б. 0,25 мс. В.125 нс. Г.62,5 нс.
3.Скільки коливань відбувається в електромагнітній хвилі, що має довжину 500 м, за час, який дорівнює періоду звукових коливань з частотою 3000 Гц?
А. 100. Б. 200. В. 300. Г. 400.
4.Електромагнітні хвилі поширюються в середовищі зі швидкістю 2•108м/с. Чому дорівнює довжина хвилі, якщо у вакуумі вона дорівнює 6м?
А. 4 м. Б. 5 м. В. 8 м. Г. 9 м.
5.Телевежа розміщена на межі прямої видимості від приймальної антени телевізійного приймача. Чому дорівнює відстань між ними, якщо відомо, що висота телевежі 300 м, а висота приймальної антени 10 м?
А. 740 м. Б. 470 м. В. 47 км. Г. 74 км.
6.Радіостанція працює на хвилі завдовжки 150 м. Яку ємність має конденсатор у коливальному контурі передавача, якщо індуктивність його котушки 0,2 мГн?
А. 31,6 пФ. Б. 13,6 пФ. В. 6,13 пФ. Г. 63,1 пФ.
7. На яку довжину налаштований коливальний контур, що складається з котушки індуктивністю 1,6 мГні конденсатора ємністю 400 пФ.
А. 7015 м. Б. 1507,2 м. В. 5102,7 м. Г. 1702,5 м.
8. На якій довжині хвилі може прийняти сигнал радіоприймач, якщо ємність приймального контуру дорівнює 25 пФ, а його індуктивність може змінюватися від 0,3 мГн до 0,45 мГн?
А.17,5 см. Б. 175 м. В.250 м. Г. 2930 м.
9. На якій довжині хвилі може прийняти сигнал радіоприймач, якщо індуктивність приймального контуру дорівнює 1,5 мГн, а його ємність може змінюватися від 75 пФ до 650 пФ?
А. 25 м. Б. 75 м. В. 200 м. Г. 910 м.
10. Щосекунди радіолокатор випромінює 1000 імпульсів. Якою є найбільша дальність виявлення цілі? Дальність виявлення не обмежена потужністю радіолокатора.
А. 7,5 км. Б. 15 км. В. 75 км. Г. 150 км.
15Д.
1.Виберіть довжину хвилі, на якій може працювати радіоприймач, якщо ємність його антенного контуру змінюється від 200 пФ до 600 пФ, а індуктивність дорівнює 25 мкГн.
А. 19 м. Б. 30 м. В. 94 м. Г. 180 м.
2. Радіолокатор випромінює короткі імпульси радіохвиль, частота яких 10МГц. Тривалість кожного імпульсу 0,1 с. Скільки коливань в кожному імпульсі?
А. 104 Б. 105В. 106Г. 107
3. Радіолокатор випромінює імпульси тривалістю 2 мкс. На якій мінімальній відстані цей радіолокатор може знайти ціль?
А. 150 м. Б. 300 м. В. 450 м.Г. 600 м.
4. Яка глибина розвідки радіолокатора, що випромінює щосекунди 1200 імпульсів.
А. 250 км. Б. 150 км. В. 125 км.Г. 100 км.
5. На скільки необхідно змінити площу пластин конденсатора вхідного коливального контуру радіоприймача, щоб вести прийом на хвилі довжиною 80 м? З початку прийом здійснювався на хвилі довжиною 140 м при площі пластин конденсатора 90 см2.
А. Зменшити на 61 см2. Б. Збільшити на 31 см2. В. Зменшити на16 см2.Г.Збільшити на 13 см2.
6. Вхідний коливальний контур радіоприймача складається з котушки індуктивністю 10 мГн і плоского конденсатора із площею пластинок 5 см2розділених парафіновим папером (діелектрична проникність 2,2) завтовшки 0,1 мм. На яку довжину хвилі налаштований радіоприймач?
А. 8060 м. Б. 6810 м. В. 1860 м.Г. 1086м.
7. Антена корабельного радіолокатора розташована на висоті 25 м над рівнем моря. На якій максимальній відстані радіолокатор може виявити рятувальний пліт? З якою частотою можуть при цьому випускатися імпульси?
А. 15 км; 3800 с-1. Б. 18 км; 8300 с-1. В. 51 км; 3800 с-1. Г. 81 км; 11086 с-1.
8. Яку довжину хвилі випромінює коливальний контур що містить конденсатор, ємність якого дорівнює 40 пФ, якщо при зміні сили струму в його котушці на 1 А за 0,5 с у ній виникає ЕРС самоіндукції 0,2 В?
А. 3770 м. Б. 7370 м. В. 7730 м.Г. 7703 м.
9. До антени коливального контуру радіоприймача за допомогою перемикача можна вмикати або котушку, індуктивність якої 20 мГн, або котушку , індуктивність якої 40 мГн. Максимальна ємність конденсатора змінної ємності, ввімкненого в контур, дорівнює 2 нФ. Якою має бути мінімальна ємність цього конденсатора, щоб радіоприймач не мав «провалів» в діапазоні хвиль, на який його розраховано.
А. 1 нФ. Б. 2 нФ. В. 3 нФ.Г. 4 нФ.
10. Довжина повітряної лінії передачі радіохвиль 30 км. Частота коливань струму в антені радіоприймача становить 300 кГц. Визначити різницю фаз хвиль на початку і вкінці лінії.
А. 20 π. Б. 40т π. В. 60 π.Г. 80 π.
15В.
1. Максимальна сила струму у вхідному контурі радіоприймача 4мА,максимальна напруга на конденсаторі 0,4 В. Чому дорівнює довжина прийнятих радіохвиль, якщо індуктивність вхідного контуру 17 мкГн?
2. Заряд на пластинах конденсатора коливального контуру змінюється з часом відповідно до закону, що описується рівнянням: q=3.5•10-5 Чому дорівнює амплітуда коливань величини заряду, циклічна частота і період?
3. Радіолокатор працює на частоті 75 ГГц. Його передавач споживає потужність 1 кВт. Імпульс локатора, що переносить енергію 1,6 мДж, містить 3•104коливань. Максимальна дальність виявлення цілі локатором – 12 км. Яка мінімальна глибина розвідки локатора? Визначте потужність одного імпульсу та ККД локатора.
4. Під час приймання радіохвиль частотою 40 МГц амплітудне значення сили струму в контрі радіоприймача дорівнює 50 мкА, амплітудне значення напруги – 6 мВ. Визначте індуктивність вхідного контуру радіоприймача. Вважайте, що контур є ідеальним, π = 3.
5. Радіоприймач складається з котушки індуктивністю 2,5 мкГн і плоского конденсатора, відстань між пластинами якого становить 1,1 мм, а площа пластин – 200 см2. Діелектрична проникність речовини, що заповнює простір між пластинами конденсатора, дорівнює 9. Визначте, на яку довжину хвилі налаштовано коливальний контур радіоприймача.
6. Дальність космічного радіозв’язку потрібно підвищити в 6,5 рази. У скільки разів потрібно змінити потужність радіоприймача? Поглинання енергії під час поширення радіохвиль не враховуйте. Чутливість приймальної апаратури вважайте незмінною.
7. Коливальний контур складається з конденсатора ємністю 1мкФ і котушки індуктивністю 4 Гн. Амплітуда коливань заряду на конденсаторі 100 мкКл. Записати рівняння залежності заряду, сили струму і напруги від часу. Знайти амплітуду коливань сили струму і напруги.
8. Який опір конденсатора ємністю 4 мкФ та опір котушки індуктивністю 0,2 Гн у колі з частотою змінного струму 400 Гц?
9. Трансформатор, що містить у первинній обмотці 840 витків підвищує напругу з 220 В до 660 В. Який коефіцієнт трансформації та скільки витків у вторинній обмотці?
10. Електроенергію від електростанції потужністю 62 кВт передають за допомогою лінії з опором 5 Ом. Визначити втрату напруги і потужність у лінійних проводах та коефіцієнт корисної дії передачі енергії у разі, коли передача здійснюється при напрузі на електростанції 6200 В.
16. СВІТЛОВІ ЯВИЩА
16С.
1. Знаючи свій зрістhі вимірявши довжину тініL, визначити кутову висоту α Сонця над горизонтом у даний момент.
А. α =arctg h/L. Б. α =arctg2h/L. В. α =arctgh/3L. Г. α =arctg0,5h/L.
2. Водолазу, який перебуває під водою, здається, що сонячні промені падають під кутом 600до поверхні води. Яка кутова висота Сонця над горизонтом?
А. 330. Б. 410. В. 490. Г.570.
3. Обчислити граничний кут повного відбивання для скла.
А. 290. Б.390. В. 490. Г.590.
4. Чому дорівнюватиме кут заломлення світлового променя в скляній пластинці, якщо промінь падає на її поверхню під кутом 450у воді?
А.170. Б. 270. В. 370. Г. 470.
5. Яка оптична сила лінзи, що має фокусну відстань 20 см?
А. 5 дптр. Б. 10 дптр. В. 15 дптр. Г.30 дптр.
6. Предмет розташовано на відстані 40 см від збиральної лінзи з оптичною силою 2 дптр. Визначте відстань між предметом та його зображенням.
А. 10 см. Б. 16 см. В. 40 см. Г. 50 см.
7. Визначте абсолютний показник заломлення середовища, якщо за частоти світлової хвилі 400 ТГц довжина хвилі у середовищі становить 500нм. Швидкість поширення світла у вакуумі дорівнює 3•108м/с.
А. 1,25. Б. 1,5. В. 2. Г. 2,4.
8. У деяку точку простору приходять дві когерентні світлові хвилі з різницею ходу 1,2 мкм. Якою може бути довжина хвилі, щоб у даній точці спостерігався інтерференційний максимум?
А. 450 мм. Б. 600 мм. В. 525 мм. Г. 675 мм.
9. Від дифракційної гратки до екрана 1 м. При освітленні гратки монохроматичним світлом з довжиною хвилі 500 нм відстань між центральним і першим максимумами на екрані дорівнює 1 см. Скільки штрихів нанесено на міліметр у цій гратці?
А. 20. Б. 200. В.50. Г.500.
10. На якій відстані від збиральної лінзи з оптичною силою 2,5 дптр треба помістити предмет, щоб його збільшення дорівнювало двом?
А. d1=0,4м; d2=0,2м. Б. d1=0,2м; d2=0,4м. В. d1=0,15м; d2=0,3м. Г. d1=0,25м; d2=0,5м.
16Д.
1. У сонячний день довжина тіні від вертикально поставленого двометрового стовпа дорівнює 0,4 м, а довжина тіні від телевізійної вишки – 7 м. Визначте висоту вишки.
А. 20 м. Б. 25 м. В.30 м. Г.35 м.
2. Предмет розташований на відстані 20 см від свого зображення в плоскому дзеркалі. На якій відстані від дзеркала перебуває предмет?
А. 20 см. Б. 5 см. В. 15 см. Г.10 см.
3. Промінь світла падає під кутом 30o з повітря на поверхню деякого прозорого середовища. Знайдіть кут заломлення, якщо заломлений промінь змістився на 10o відносно свого початкового напрямку.
А. 100o. Б. 130o. В. 90o. Г. 110o.
4. Відстань від предмета до збиральної лінзи 40 см, а від лінзи до її дійсного зображення 60 см. Визначте фокусну відстань лінзи.
А. 26 см. Б. 18 см. В. 24 см. Г. 20 см.
5. Джерело світла – куля діаметром 10 см. Відстань між центром кулі й екраном 2 м. На якій максимальній відстані від екрана необхідно розмістити непрозору кулю діаметром 4 см, щоб на екрані утворилася тільки півтінь?
А. 20 см. Б. 40 см. В. 60 см. Г. 80 см.
6. Відносний показник заломлення на межі поділу середовищ повітря – скло дорівнює 1,6, а на межі поділу середовищ повітря – вода 1,3. Визначте значення відносного показника заломлення на межі поділу середовищ вода – скло.
А. 1,33. Б. 1,23. В. 1,43. Г. 1,53.
7. Дифракційну гратку, період якої 0,01 мм, освітлюють монохроматичним світлом. На екрані, розташованому на відстані 70 см від гратки, відстань між нульовим і першим максимумами дорівнює 3 см. Знайдіть довжину світлової хвилі.
А. 482 нм. Б. 456 нм. В. 428 нм. Г. 500 нм.
8. Визначити період дифракційної гратки, якщо на 2,5 см гратки нанесено 12 500 штрихів.
А. 1 мкм. Б. 2 мкм. В. 3 мкм. Г. 4 мкм.
9. Випромінювання з довжиною хвилі 480 нм від двох когерентних джерел світла, відстань між якими 120 мкм, потрапляє на екран. Відстань від цих джерел до екрана 3,6 м. Знайдіть відстань між двома інтерференційними мінімумами першого порядку, що спостерігається на екрані.
А. 11,4 мм. Б. 12,4 мм. В. 13,4 мм. Г. 14,4 мм.
10. Знайдіть відстань між когерентними джерелами білого світла, якщо на екрані ширина спектра першого порядку дорівнює 5,6 мм. Відстань від цих джерел до екрана 2,6 м.
А. 0,166 мм. Б. 0,176 мм. В. 0,186 мм. Г. 0,196мм.
16В.
1. Предмет знаходиться на відстані 15 см від збиральної лінзи, фокусна відстань якої дорівнює 20 см. Яким буде зображення предмета? На якій відстані від лінзи знаходиться зображення? Яке збільшення дає лінза? Яка оптична сила лінзи?
2. На відстані 2 м від екрана розміщено два когерентні джерела світлаS1іS2з довжиною хвилі 500 нм. Відстань між джерелами 0,5 мм. Чому дорівнює відстань між найближчими максимумами на екрані?
3. Сонячні промені падають на плоске дзеркало, розташоване під кутом 700до горизонту, а після відбивання від нього освітлюють дно вузького глибокого вертикального колодязя. Визначте, під яким кутом до горизонту падають сонячні промені.
4. Людина зростом 1,7 м, яка стоїть поблизу ліхтаря, відкидає тінь довжиною 1 м. Якщо людина наблизиться на 0,5 м до ліхтаря, довжина тіні складатиме 0,5 м. Визначте, на якій висоті підвішений ліхтар.
5. Кут падіння світла на скляну плоскопаралельну пластинку 600. Промінь, що пройшов крізь пластинку, змістився на 8 мм. Якою є товщина пластинки?
6. Відстань від предмета до екрана 90 см. Де треба розмістити між ними лінзу, фокусна відстань якої 20 см,щоб дістати на екрані чітке зображення предмета?
7. Далекозоре око добре розрізняє друкований текст з відстані не менше як 50 см. Лінзи якої оптичної сили треба взяти, щоб виготовити окуляри для читання?
8. На шляху світлової хвилі, яка поширюється у повітрі, поклали скляну пластинку товщиною 1 мм. На скільки зміниться оптична довжина шляху, якщо хвиля падає на пластинку: 1) нормально; 2) під кутом α = 30o?
9. На дифракційну решітку, що містить 400 штрихів на 1 мм, падає нормально монохроматичне світло (λ = 0,6 мкм). Яке загальне число дифракційних максимумів дає дана решітка? Визначити кут φ дифракції, що відповідає найбільшому максимуму.
10. На дифракційну решітку, що містить 500 штрихів на 1 мм, падає перпендикулярно до її поверхні біле світло. Визначити ширину спектра першого порядку на екрані, який знаходиться на відстані 3 м від решітки.
17. СВІТЛОВІ КВАНТИ
17С.
1. Визначте максимальний імпульс, який може передати фотон видимого випромінювання з довжиною хвилі 660 нм, що повністю відбиває світло.
А. 2•10-27кг•м/с. Б. 3,3 •10-27кг•м/с. В. 4,4•10-40кг•м/с. Г. 1•10-19кг•м/с.
2. Яка довжина хвилі випромінювання, фотони якого мають релятивістську масу 4•10-36кг?
А. 500 нм. Б. 550 нм. В. 450 нм. Г. 600 нм.
3. Червона межа фотоефекту для даної речовини дорівнює 0,22 мкм. Визначте роботу виходу електронів.
А. 3,96 еВ. Б. 4,43 еВ. В. 4,65 еВ. Г. 5,64 еВ.
4. Визначити довжину хвилі променів, кванти яких мають таку саму енергію, що й електрон, який пролетів різницю потенціалів 4,1 В.
А. 0,33 мкм. Б. 0,45 мкм. В. 0,4 мкм. Г. 0,3 мкм.
5. Нетреноване око, яке тривалий час перебуває в темряві, може сприймати світло з довжиною хвилі 0,5 мкм, якщо воно має потужність не менше 2,1•10-17Вт. Скільки фотонів потрапляє в цьому випадку на сітківку за 1 с?
А. 44. Б. 47. В. 53. Г. 50.
6. Довгохвильова (червона) межа фотоефекту для срібла дорівнює 0,26мкм. Визначте роботу виходу.
А. 7,2 еВ. Б. 2,7 еВ. В. 3,4 еВ. Г.4,3 еВ.
7. Знайдіть зміну імпульсу фотона, довжина хвилі якого 700 нм, при його повному поглинанні й повному відбиванні поверхнею.
А. 1,05•10-27кг•м/с, 1,56•10-27кг•м/с. Б. 1,36•10-27кг•м/с , 0 кг•м/с. В. 0,95•10-27кг•м/с, 1,9•10-27кг•м/с. Г. інша відповідь.
8. З якою швидкістю повинен рухатися електрон, щоб його кінетична енергія дорівнювала енергії фотона з довжиною 520 нм?
А. 1,6 Мм/с. Б. 550 км/с. В. 300 км/с. Г. 0,92 Мм/с.
9. На поверхню металу падають фотони з енергією 3,5 еВ. Яка максимальна кінетична енергія вибитих з поверхні електронів, якщо робота виходу електронів з металу дорівнює 1,5 еВ?
А.1,5 еВ. Б. 2 еВ. В.3,5 еВ. Г.5,5 еВ.
10. Робота виходу електрона з цезію дорівнює 1,9 еВ. Яка червона межа фотоефекту для цезію? Якому кольору видимого світла воно відповідає?
А. 650 нм; червоне. Б. 550 нм; зелене. В. 400 нм; фіолетове. Г. 760 нм; інфрачервоне.
17 Д.
1. У скільки разів тиск світла на дзеркальну поверхню більший за тиск світла на абсолютну чорну?
А. 1. Б.2. В.3. Г.4.
2. Рубіновий лазер випромінює в імпульсі 2•1019квантів з довжиною хвилі 700 нм. Яка середня потужність спалаху лазера, якщо його тривалість становить 2 мс?
А. 4,28 кВт. Б. 2,84 кВт. В. 8,42кВт. Г. 2,48 кВт.
3. Лазер, потужність якого 90 мВт,щосекунди випромінює 2•1018фотонів. Який імпульс кожного фотона?
А. 1•10-28кг•м/с. Б. 1, •10-28кг•м/с. В. 1,15•10-28кг•м/с. Г. 1,5•10-28 кг•м/с.
4. Яку максимальну кінетичну енергію мають вирвані з літію електрони під час опромінювання її світлом з частотою 1015Гц?
А. 7,41 еВ. Б. 1,74 еВ. В. 4,17 еВ. Г. 1,47 еВ.
5. Якої довжини промені світла треба спрямувати на поверхню цезію, щоб максимальна швидкість фотоелектронів становить 2000 км/с? Червона межа фотоефекту для цезію дорівнює 690 нм.
А. 26 нм. Б. 49 нм. В. 94 нм. Г. 62 нм.
6. При опроміненні катода фотоелемента фотонами з енергією 2 еВ запірна напруга дорівнює 1,5 В. Якою буде запірна напруга, якщо енергію фотонів збільшити на 20 %?
А. 1,7 В. Б. 1,8 В. В. 1,9 В. Г. 2 В.
7. Фотоефект припиняється, якщо до фотоелемента прикласти запірну напругу 2,5 В. З якою швидкістю електрони досягнуть анода, якщо запірна напруга становить 2 В.
А.460 км/с. Б. 440 км/с. В. 420 км/с. Г.400 км/с.
8. Коли на поверхню металу падає проміння, довжина хвилі якого у 2 рази менша від червоної межі фотоефекту, максимальна швидкість руху фотоелектронів дорівнює 1000 км/с. Якою є червона межа фотоефекту для цього металу?
А. 660 нм. Б. 500 нм. В. 440 нм. Г.220 нм.
9. Шар люмінофора поглинає щосекунди 1015фотонів ультрафіолетового проміння з довжиною хвилі 250 нм та випромінює таку саму кількість фотонів видимого світла з довжиною хвилі 500 нм. Яка кількість теплоти виділяється в люмінофорі за 1 год?
А. 24 Дж. Б. 4 Дж. В. 2,4 Дж. Г.1,4 Дж.
10. При збільшені частоти падаючого випромінювання від 7,5•1014Гц до 1,5•1015Гц максимальна кінетична енергія фотоелектронів змінилася в три рази. Знайдіть роботу виходу електронів для даного матеріалу.
А. 1,45 еВ. Б. 1,15 еВ. В. 1,35 еВ Г. 1,55 еВ.
17В.
1. Визначити максимальну швидкість фотоелектронів, які вилітають з металу під дією випромінювання з довжиною хвилі рівною 0,3 пм.
2. Максимальна швидкість фотоелектронів, які вилітають з металу прийого опромінені ?-фотонами, рівна 295 Мм/с. Визначити енергію ?-фотона.
3. Для припинення фотоефекту, який викликаний опроміненням ультрафіолетовим світлом платинової пластинки, потрібно прикласти затримуючу різницю потенціалівU1= 3,7 В. Якщо платинову пластинку замінити іншою пластинкою, тоді затримуючу різницю потенціалів прийдеться збільшити до 6 В. Визначити роботу А виходу електронів з поверхні цієї пластинки.
4. Поверхню металу по черзі опромінюють світлом з довжиною хвилі λ1=400 нм і λ2= 800 нм. У другому випадку максимальна швидкість руху фотоелектронів у 1,5 рази менша, ніж у першому. Якою є робота виходу електронів з даного металу?
5. Проміння лазера з довжиною хвилі 600 нм падає на дзеркальну поверхню. Кут падіння дорівнює 600. Який імпульс передає поверхні кожний фотон?
6. Фотоелектрон, отриманий у результаті освітлення пластинки світлом з довжиною хвилі λ, потрапляє в магнітне поле з індукцієюВі описує в ньому коло радіусомR. Знайдіть роботу виходу для даного матеріалу.
7. Катод фотоелемента освітлюється світлом з довжиною хвилі 180 нм. Червона межа фотоефекту 275 нм. До електродів підключений конденсатор ємністю 6 мкФ. Знайдіть енергію електричного поля конденсатора при тривалому освітленні.
8. Якщо на катод фотоелемента падає світло, частота якого ν, то запірна напруга дорівнюєU. Якщо частоту світла збільшити на 10 %, то запірну напругу слід збільшити на 20 %. У скільки разів початкова енергія фотона більша за роботу виходу?
9. В ефекті Комптона фотон внаслідок співудару з електроном розсіявся під кутом 900. Визначити енергію фотона до розсіювання, якщо після розсіювання енергія фотона дорівнює 0,4 МеВ.
10. У рентгенівській трубці виникає випромінювання з довжиною хвилі 3нм. Якою стане довжина хвилі рентгенівського випромінювання при збільшенні напруги у 3 рази?
18С.
1. Скільки має минути періодів піврозпаду, щоб кількість радіоактивних атомів зменшилися у 8 разів?
А. вісім. Б. чотири. В. три. Г. два.
2. Тіло містить однакову кількість атомів Мангану-54 і Селену-75. У скільки разів відрізнятимуться кількості цих атомів у тілі через 600 діб? Вважайте, що періоди піврозпаду Мангану і Селену дорівнюють відповідно 300 діб і120 діб.
А.16. Б. 8. В. 2,5. Г. 2.
3. Період піврозпаду радіоактивного ізотопу дорівнює 30 хв. Через який час із 8 г даного ізотопу залишиться 250 мг?
А. 2,5 год. Б. 4 год. В. 1,5 год. Г. 1год.
4. Визначте питому енергію зв’язку ядра атома37Lі. Маса нейтрального атома дорівнює 7,01601а.о.м.
А. 8,3 МеВ/нуклон. Б. 3,8 МеВ/нуклон. В.6,5 МеВ/нуклон. Г.5,6МеВ/нуклон.
5. Унаслідок радіоактивних α і β розпадів заряд ядра атома зменшився на 4, а масове число – на 12. Визначте кількість β - розпадів.
А. 5. Б. 4. В. 3. Г. 2.
6. Визначте різницю кількості нейтронів і протонів у ядрі атома.
А. 29. Б. 5. В. 63. Г. 34.
7. Чим відрізняютьсята?
А. кількістю електронів. Б. кількістю нейтронів. В. кількістю протонів. Г. зарядом ядра.
8. Ізотоп якого елемента утвориться з радіоактивного ізотопу Торіюпісля чотирьох α – розпадів і одного β – розпаду?
А.. Б. В. Г..
9. Який елемент має доповнити рівняння ядерної реакції
А. Б. В.. Г..
10. Скільки періодів піврозпаду має минути, щоб активність елемента зменшилася у 32 рази?
А. 5. Б. 4. В. 3. Г. 2.
18Д.
1. Визначити атомні номера, масові числа і хімічні символи ядер, які утворюються, якщо в ядрахзамінити нейтронами, а нейтрони – протонами.
А.Б. В. Г.
2. Визначити зарядове і масове число ізотопу, який утвориться з торіюпісля двох α і трьох β – перетворень.
А.. Б. В.
3. Скільки α і β-частинок утвориться при перетворені ядра уранув ядро вісмуту?
А. 3-6-β. Б. 6-α, 3-β. В. 4-α, 5-β. Г. 8-α, 3-β.
4. За один рік початкова кількість радіоактивного ізотопу зменшилася в три рази. В скільки разів вона зменшиться за два роки?
А. 6. Б. 9. В. 12. Г. 5.
5. За часt=8 діб розпадається ¾ початкової кількості ядер радіоактивного ізотопу. Визначити період піврозпаду.
А. 6 діб. Б. 4 доби. В. 3 доби. Г. 5 діб.
6. Активність препарату зменшилася в 250 разів. Скільком періодам піврозпаду рівний проміжок часу що пройшов?
А. 6. Б.8. В.10. Г.4.
7. Визначити активність фосфорумасоюm=1мг.
А. 10,5 ТБк. Б.50,1 МБк. В.15,0 ТБк. Г. 10,3 МБк.
8. Обрахуйте дефект маси і енергію зв’язку ядра
А. 10,2 пДж. Б. 12,2 пДж. В. 8,6 нДж. Г.9,6 нДж.
9. У результаті термоядерної реакції з’єднання двох протонів утворюється дейтрон і нейтрино. Яка ще з’являється частинка?
А. α-частинка. Б. позитрон. В. електрон. Г. нейтрон.
10. При анігіляції електрона і позитрона утворилося два однакових ? -кванти. Знайти довжину хвилі, нехтуючи кінетичної енергією частинок до реакції.
А. 2,4 пм. Б.3,6 пм. В. 4,2 пм. Г. 4,6 пм.
18В
1. При поділі ізотопу уранувиділяється енергія 200 МеВ, причому 84% цієї енергії набувають осколки поділу. Вважаючи, що цими осколками є ядра баріюі криптонуі що імпульси їх за модулем однакові, знайти енергію осколків.
2. При поділі одного ядрана два осколки виділяється енергія 200МеВ. Яка енергія виділяєтьсяпри спалюванні в ядерному реакторі 1 г цього ізотопу? Скільки кам’яного вугілля потрібно спалити для одержання такої енергії?
3. ККД атомної електростанції потужністю 800 МВт дорівнює 20 %. Визначити масу ядерного палива (Урану-235), яке витрачає електростанція щодоби. Уважайте, що при кожному поділі ядра Урану виділяється енергія 200 МеВ.
4. Кінетична енергія α-частинки після лобового пружного зіткнення зменшилась на 64 %. З ядром якого атома могло відбутися зіткнення?
5. Відносний вміст радіоактивного Карбону у бруску дерева становить 6,25% від його вмісту в живих рослинах. Який вік цього бруска дерева, якщо період піврозпаду становить 5570 років?
6. Потужність силових установок атомного криголама дорівнює 32,4 МВт. Працюючи на повній потужності, криголам витрачає 240 г Урану-235. Визначте ККД його атомного реактора, якщо в результаті поділу одного ядра Урану виділяється енергія 200 МеВ.
7. Знайдіть масу ізотопу, необхідну для одержання активності 1 кКі. У скільки разів зменшиться ця активність через 10, 5 років?
8. Маса початкового завантаження Урану-235 у реакторі 10 кг. За який проміжок часу початкове завантаження зменшиться на 2 %? Потужність реактора постійна і дорівнює 1 МВт.
9. Визначити радіус першої борівської орбіти для атома Гідрогену, а також лінійну та кутову швидкості електрона на цій орбіті.
10. Визначити потенціальну, кінетичну і повну енергії електрона на першій орбіті в атомі Гідрогену.
ДОДАТКИ
- Густина речовини
Тверді тіла,
Алюміній … ……………………..2,7 Лід ………………………………….0,9 Мідь………………………………...8,9 Олово……………………………….7,3 Латунь……………………………..8,55 Мідь……………………………..8,93 Срібло……………………………...10,5 |
Свинець………………………11,3 Срібло………………………...10,5 Сталь…………………………….7,8 Вісмут…………………………9,8 Вольфрам…………………….19,3 Залізо…………………………7,87 Кам’яна сіль…………………….2,2 |
Рідини
Вода………………………………..1,0 Гас……………………………….0,80 Нафта……………………………0,80 Масло оливкове…………………...0,9 |
Ртуть……………………………13,6 Спирт………………………...0,79 Гліцерин………………………..1,26 Ефір……………………………..0,7 |
Гази,кг/м3
(за нормальних умов)
Азот…………………………….1,25 Водень………………………….0,09 |
Кисень…………………………1,43 Повітря………………………...1,29 Аргон…………………………..1,78 |
2.Границя міцності на розтяг σмці модуль пружності Е
Речовина |
σмц, МПа |
Е, Гпа |
Алюміній Мідь Олово Свинець Срібло Сталь |
100 400 20 15 140 500 |
70 120 50 15 80 200 |
3.Теплові властивості речовини
Твердітіла
Речовина |
Питома Теплоємність кДж/(кг?К) |
Температура Плавлення 0С |
Питома теплота Плавлення кДж/кг |
Алюміній Лід Мідь Олово Свинець Срібло Сталь |
0,88 2,1 0,38 0,23 0,13 0,23 0,46 |
660 0 1083 232 327 960 1400 |
380 330 180 59 25 87 82 |
Рідини
Речовина |
Питома теплоємність, кДж/(кг К) |
Температура Кипіння, 0С |
Питома теплота пароутворення, МДж/кг |
Вода Гас Ртуть Спирт |
4,2 2,1 0,12 2,4 |
100 - 357 78 |
2,3 - 0,29 0,85 |
Гази
Речовина |
Питома теплоємність, кДж/(кг К) |
Температура конденсації, 0С |
Азот Водень Кисень Повітря |
1,0 14 0,92 1,0 |
-196 -253 -183 - |
4.Коефіцієнт поверхневого натягу рідини, мН/м(при 200С)
Вода……………………………….73 Гас…………………………………24 Нафта…………………………...30 |
Ртуть……………………………510 Спирт……………………………22 |
5. Питома теплота згоряння палива, МДж/кг
Бензин…………………………….46 Гас………………………………...46 Дерево……………………………10 Дизельне паливо……………………42 Кам’яне вугілля………………….29 |
Нафта…………………………….43 Порох…………………………….3,8 Спирт…………………………….29 Умовне паливо…………………..29 |
6.Залежність тиску р та густини ρ насиченої водяної пари
від температуриt
t,0С |
p, кПа |
ρ, г/м3 |
t,0С |
p, кПа |
ρ, г/м3 |
-5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
0,40 0,61 0,65 0,71 0,76 0,81 0,88 0,93 1,0 1,06 1,149 |
3,2 4,8 5,2 5,6 6,0 6,4 6,8 7,3 7,8 8,3 8,8 |
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
1,23 1,33 1,40 1,49 1,60 1,71 1,81 1,93 2,07 2,20 2,33 |
9,4 10,0 10,7 11,4 12,1 12,8 13,6 14,5 15,4 16,3 17,3 |
7. Питомий опір ρ (при 200С) і температурний
коефіцієнт опору α металів та сплавів
Речовина |
ρ |
α, К-1 |
Речовина |
ρ |
α, К-1 |
Алюміній Вольфрам Латунь Мідь Нікелін |
2,8 5,5 7,1 1,7 42 |
0,0042 0,0048 0,001 0,0043 0,0001 |
Ніхром Свинець Срібло Сталь |
110 21 1,6 12 |
0,0001 0,0037 0,004 0,006 |
8. Психрометрична таблиця
Покази сухого термо- метра 0С |
Різниця показів сухого і вологого термометрів,0С |
||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Відносна вологість, % |
|||||||||||
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 |
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 |
81 84 85 86 87 88 89 89 90 91 91 92 92 92 93 93 |
63 68 70 73 75 76 78 79 81 82 83 83 84 85 85 86 |
45 51 56 60 63 65 68 70 71 73 74 76 77 78 78 79 |
28 35 42 47 51 54 57 60 62 65 63 68 69 71 72 73 |
11 20 28 35 40 44 48 51 54 56 59 61 62 64 65 67 |
- - 14 23 28 34 38 42 45 49 51 54 56 58 59 61 |
- - - 10 18 24 29 34 37 41 44 47 49 51 53 55 |
- - - - 7 14 20 25 30 34 37 40 43 46 48 50 |
- - - - - 5 11 17 22 27 30 34 37 40 42 44 |
- - - - - - - 9 15 20 24 28 31 34 37 39 |
9. Діелектричні проникності речовин
Вода………………………………81 Гас………………………………..2,1 Олія………………………………2,5 |
Парафін…………………………2,1 Слюда……………………………..6 Скло……………………………….7 |
10. Електрохімічні еквіваленти, мг/Кл абокг/Кл
Алюміній (Al3+)………………0,093 Водень (H+)………………….0,0104 Кисень (O2-)…………………0,083 Мідь (Cu2+)…………………….0,33 |
Нікель(Ni2+) ………………..….0,30 Срібло (Ag+)…………………...1,12 Хром (Cr3+)………………….…0,18 Цинк (Zn2+)…………………….0,34 |
11. Робота виходу електронів, еВ
Вольфрам…………………………4,5 Калій………………………………2,2 Літій………………………………2,4 Оксид барію………………………1,0 |
Платина…………………………..5,3 Срібло…………………………….4,3 Цинк………………………………4,2 |
12. Показник заломлення
(середній для видимого проміння)
Алмаз……………………………2,4 Вода………………………………..1,3 Повітря……………………..1,00029 |
Сірковуглець…………………..1,63 Скло…………………………….1,6 Спирт етиловий ……………….1,36 |
13. Відносна атомна маса деяких ізотопів1, а. о. м.
Ізотоп |
Маса нейтрального атома |
Ізотоп |
Маса нейтрального атома |
Водень |
1,00783 |
Берилій |
8,00531 |
Дейтерій |
2,01410 |
Бор |
10,01294 |
Тритій |
3,01605 |
Вуглець |
12,00000 |
Гелій |
3,01602 |
Азот |
14,00307 |
Гелій |
4,00260 |
Кисень |
15,99491 |
Літій |
6,01513 |
Кисень |
16,99913 |
Літій |
7,01601 |
Алюміній |
26,98146 |
1.Щоб визначити масу ядра, треба відняти сумарну масу електронів. (Тут мається на увазі, що маса ядра і електронів виражається в а. о. м.).
14. Префікси для утворення десяткових кратних і частинних одиниць
Кратні |
Частинні |
||||
префікс |
позначення |
множник |
префікс |
позначення |
множник |
екса пета тера гіга мега кіло гекто дека |
Е П Т Г М К Г да |
1018 1015 1012 109 106 103 102 101 |
атто фемто піко нано мікро мілі санти деци |
а ф п н мк м с д |
10-18 10-15 10-12 10-9 10-6 10-3 10-2 10-1 |
Гра- |
Синуси |
Тангенси |
Гра- |
Синуси |
Тангенси |
Гра- |
Синуси |
Тангенси |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 |
0,0000 0,0175 0,0349 0,0523 0,0698 0,0872 0,1045 0,1219 0,1392 0,1564 0,1736 0,1908 0,2079 0,2250 0,2419 0,2588 0,2756 0,2924 0,3090 0,3256 0,3420 0,3584 0,3746 0,3907 0,4067 0,4226 0,4384 0,4540 0,4695 0,4848 0,5000 |
0,0000 0,0175 0,0349 0,0524 0,0699 0,0875 0,1051 0,1228 0,1405 0,1584 0,1763 0,1944 0,2126 0,2309 0,2493 0,2679 0,2867 0,3057 0,3249 0,3443 0,3640 0,3839 0,4040 0,4245 0,4452 0,4663 0,4877 0,5095 0,5317 0,5543 0,5774 |
31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 |
0,5150 0,5299 0,5446 0,5592 0,5736 0,5878 0,6018 0,6157 0,6293 0,6428 0,6561 0,6691 0,6820 0,6947 0,7071 0,7193 0,7314 0,7431 0,7547 0,7660 0,7771 0,7880 0,7986 0,8090 0,8192 0,8290 0,8387 0,8480 0,8572 0,8660 |
0,6009 0,9249 0,6494 0,6745 0,7002 0,7265 0,7536 0,7813 0,8098 0,8391 0,8693 0,9004 0,9325 0,9657 1,0000 1,036 1,072 1,111 1,150 1,192 1,235 1,280 1,327 1,376 1,428 1,483 1,540 1,600 1,664 1,732 |
61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 |
0,8746 0,8829 0,8910 0,8988 0,9063 0,9135 0,9205 0,9272 0,9336 0,9397 0,9455 0,9511 0,9563 0,9613 0,9659 0,9703 0,9744 0,9781 0,9816 0,9848 0,9877 0,9903 0,9925 0,9945 0,9962 0,9976 0,9986 0,9994 0,9998 1,0000 |
1,804 1,881 1,963 2,050 2,145 2,246 2,356 2,475 2,605 2,747 2,904 3,078 3,271 3,487 3,732 4,011 4,331 4,705 5,145 5,671 6,314 7,115 8,114 9,514 11,43 14,30 19,08 28,64 57,29 ∞ |
ЛІТЕРАТУРА
- Римкевич А. П.Збірник задач з фізики для 9-11 класів середньої школи. / А. П. Римкевич. – Х. : Олант, 2007. – 224 с : мал..
- Лисий М. В. Курс загальної фізики для слухачів-іноземців підготовчого відділення. /М. В. Лисий, І. М. Поспєлов. – Вінниця : ВНТУ, 2010. – 209 с.
- Божинова Ф. Я. Фізика. 11 клас. Академічний рівень. Профільний рівень : Збірник задач. / Ф. Я. Божинова, О. О. Карпухіна, Т.А.Сарій. – Х. : Видавництво «Ранок», 2012. – 224 с.
- Струж Н. Фізика. Комплексна підготовка до зовнішнього незалежного оцінювання. / Н. Струж, В. Мацюк, С. Остап’юк. – Тернопіль : Підручники і посібники, 2018. – 448 с.
- Кононіченко С. П. Готуємось до зовнішнього незалежного оцінювання. / С. П. Кононіченко. – Х. : Країна мрій , 2009. – 240 с.
- Гончаренко С. У. Олімпіади з фізики. / С. У. Гончаренко. – Х. : Вид. група «Основа», 2008.
- Гельфгат І. М. 1001 задача з фізики. / І. М. Гельфгат, Л. Е. Генденштейн, Л. А. Кирик. – Харків : Гімназія, 2003. – 349 с.
- Зузяк П. М. Задачі з фізики. Програма курсу, контрольні завдання та методичні поради до розв’язування окремих задач. Навчальний посібник. / П. М. Зузяк, А. Д. Слободяник. – Вінниця : ВНТУ, 2003. – 172 с.
Лисий Михайло Вікторович
ЗАДАЧІ І ЗАВДАННЯ З ФІЗИКИ
РІЗНИХ РІВНІВ
ДЛЯ СЛУХАЧІВ ЦДП ВНТУ
Електронний збірник завдань
Редактор В. Дружиніна
Оригінал-макет підготовлено М. Лисим
Підписано до видання 20.06.2018 р.
Зам. № W2018-18
Вінницький національний технічний університет,
комп’ютерний інформаційно-видавничий центр ВНТУ.
21021, м. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95.
ВНТУ, к. 114.
Тел. (0432) 65-18-06.
Свідоцтво суб’єкта видавничої справи
серія ДК № 3516 від 01.07.2009 р.