Комплект контрольных работы по физике для 10 класса
учебно-методический материал по физике (10 класс) на тему

I

1.

Какой заряд надо сообщить металлическому шару, находящемуся в воздухе, чтобы потенциал его стал равным 1 В, если радиус шара равен 9 мм?

2.

Найдите электроемкость плоского конденсатора, изготовленного из алюминиевой фольги длиной 1,5 м и шириной 0,9 м. Толщина парафиновой бумаги равна 0,1 мм. Диэлектрическая проницаемость парафина равна 2.

II

3.

Во сколько раз надо изменить значение каждого из двух одинаковых зарядов, чтобы при погружении их в воду сила взаимодействия при том же расстоянии между ними была такая же, как в воздухе? Диэлектрическая проницаемость воды равна 81.

4.

Плоский конденсатор, расстояние между пластинами которого равно 5 см, заряжен до напряжения 200 В и отключен от источника. Каково будет напряжение на конденсаторе, если его пластины раздвинуть на расстояние 10 см друг от друга?

III

5.

Потенциал одной маленькой заряженной сферической капли ртути равен 0,01 В. Определите потенциал большой шарообразной капли, получившейся в результате слияния 125 таких же капель.

6.

Между пластинами плоского заряженного конденсатора проложили толстое стекло, имеющее диэлектрическую проницаемость, равную 7. Стекло полностью заполнило объем между половинками пластин конденсатора. Во сколько раз изменились емкость и энергия конденсатора, а также заряд на пластинах и напряжение между ними? 

I

1.

При сообщении конденсатору заряда 5∙10-6 Кл энергия конденсатора становится равной 0,01 Дж. Определите напряжение на обкладках конденсатора.

2.

Между пластинами плоского конденсатора по всей площади положили слюду. Как изменилась электроемкость конденсатора? Диэлектрическая проницаемость слюды равна 6.

II

3.

Два проводящих металлических шара, заряженные до потенциалов 10 и 20 В соответственно, находятся на расстоянии, значительно большем, чем их радиусы. Радиус первого шара равен 10 см, а второго - 20 см. Каким будет потенциал шаров, если их соединить тонким проводником? Какой заряд при этом перейдет с одного шара на другой?

4.

Энергия плоского воздушного конденсатора, отключенного от источника тока, равна 20 Дж. Какую работу нужно совершить, чтобы увеличить расстояние между пластинами такого конденсатора в 4 раза?

III

5.

Два одинаковых металлических шарика на нитях равной длины подвешены к одной точке. Когда шарикам были сообщены одинаковые по значению и знаку заряды, то нити разошлись на некоторый угол. Какой должна быть диэлектрическая проницаемость жидкого диэлектрика, чтобы при погружении в него этой системы угол расхождения этой системы не изменился? Отношение плотности материала шариков к плотности жидкости диэлектрика равно 3.

6.

Батарею из трех одинаковых плоских воздушных конденсаторов зарядили до разности потенциалов 30 В и отсоединили от источника тока. Чему будет равна разность потенциалов между точками Аи В, если расстояние между пластинами конденсатора С3 увеличить в 2 раза, а пространство между ними заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью, равной 4.

I

1.

Определите толщину диэлектрика конденсатора, емкость которого равна 1400 пФ, площадь перекрывающих друг друга пластин равна 1,4∙10-6 м2, диэлектрическая проницаемость диэлектрика равна 6.

2.

Определите заряд сферы, если потенциал в точке, расположенной на расстоянии 50 см от поверхности сферы, равен 4 В. Радиус сферы равен 5 см.

II

3.

Заряженный до потенциала 1000 В шар радиусом 20 см длинным проводником соединяется с незаряженным шаром. Каков радиус второго шара, если после соединения потенциал шаров оказался равным 300 В?

4.

Обкладки плоского конденсатора изолированы друг от друга пластиной из диэлектрика. Конденсатор заряжен до разности потенциалов 1000 В. Определите диэлектрическую проницаемость материала пластины, если при ее удалении разность потенциалов между обкладками конденсатора возрастает до 3000 В.

III

5.

Маленький шарик подвешен на диэлектрической пружине в пространстве плоского конденсатора, круглые пластины которого радиусом 10 см расположены горизонтально. Заряд шарика равен          -3 нКл. Когда пластинам конденсатора сообщили заряд 2∙10-8Кл, растяжение пружины увеличилось в 2 раза. Определите массу шарика. (Массой пружины пренебречь).

6.

Какую работу нужно совершить, чтобы удалить диэлектрик из плоского конденсатора, не отключая его от источника тока с напряжением 150 В? Пространство между обкладками конденсатора заполнено парафином с диэлектрической проницаемостью, равной 2. Емкость конденсатора с диэлектриком равна 2 мкФ.

I

1.

В импульсной фотовспышке лампа питается от конденсатора, емкость которого равна 800 мкФ. Найдите энергию вспышки, если конденсатор заряжен до напряжения 300 В.

2.

На расстоянии 40 см от поверхности незаряженного металлического шарика, радиус которого равен 10 см, помещен точечный заряд, равный 2 нКл. Определите потенциал шарика.

II

3.

Металлический шар радиусом 30 см, заряженный до потенциала 40 В, окружили незаряженной концентрической проводящей оболочкой в виде сферы радиусом 50 см. Чему станет равен потенциал шара, если его соединить проводником с оболочкой?

4.

Во сколько раз надо изменить расстояние между двумя зарядами, чтобы при погружении их в керосин сила взаимодействия между ними была такая же, как в воздухе? Диэлектрическая проницаемость керосина 2,1.

III

5.

Два одинаковых плоских воздушных конденсатора соединены последовательно и подключены к источнику тока. Внутрь одного из них вносят диэлектрик с диэлектрической проницаемостью, равной 7. Он заполняет все пространство между обкладками. Как и во сколько раз изменится напряжение на этом конденсаторе?

6.

Маленький шарик, несущий заряд 5 нКл, подвешен на нити между вертикальными пластинами плоского воздушного конденсатора. Масса шарика равна 5 г, площадь пластины конденсатора равна 0,2 м2. Определите, на какой угол отклонится от вертикали нить при сообщении пластинам конденсатора заряда 1,77∙10-5 Кл.

I

1. При какой температуре средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул равна 10,35*10-21Дж?

2. Определите объем газа, количество вещества которого равно 1000 моль, при давлении 1 МПа и температуре 100°С.

3. Газ при давлении 8*105 Па и температуре 27°С занимает объем 0,9 м3. Каким будет давление, если та же масса газа при температуре 320 К занимает объем 0,8 м3?

II

4. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул газа, если при давлении 250 кПа газ массой 8 кг занимает объем 15м3?

5. Определите, какой газ при давлении 105 Па и температуре 27°С имеет плотность 0,162 кг/м3.

6. Для изобарного нагревания газа, количество которого равно 800 моль, на 500 К газу сообщили количество теплоты, равное

9,4 МДж. Определите работу газа и изменение его внутренней энергии.

III

7. Цилиндрический сосуд заполнен газом при температуре 27°С и давлении 100 кПа и разделен пополам подвижной перегородкой. Каково будет давление, если газ в одной половине нагреть до температуры 57°С, а во второй половине температуру газа оставить без изменения?

8. Определите молярную массу воздуха как смеси, состоящей из 80% азота и 20% кислорода (по массе).

9. На сколько изменилась внутренняя энергия одноатомного идеального газа, количество вещества которого равно 10 моль, при его изобарном нагревании на 100 К? Какую работу совершил при этом газ и какое количество теплоты ему сообщено?

I

1. Найдите температуру газа при давлении 100 кПа и концентрации молекул 1025м-3.

2. В сосуде вместимостью 500 см3 содержится водород массой 0,89 г при температуре 17°С. Определите давление газа.

3. На сколько изменится внутренняя энергия гелия, масса которого равна 400 г, при увеличении температуры на 20°С?

II

4. Сколько молекул находится в сосуде вместимостью

480 см3 при температуре 20°С и давлении 25 кПа?

5. Газ в сосуде находится под давлением 2*105 Па при температуре 127°С. Определите давление газа после того, как половина массы газа выпущена из сосуда, а температура понижена на 50°С.

6. Идеальный одноатомный газ имеет объем 2,5 л при давлении 100 кПа. Рассчитайте, на сколько изменилась внутренняя энергия газа, если при уменьшении его объема в 10 раз давление повысилось в 20 раз.

III

7. Смесь состоит из 32 г кислорода и 22 т углекислого газа. Какова ее плотность при температуре 0°С и давлении 100 кПа?

8. Сколько молекул воздуха выходит из комнаты объемом 120 м3 при повышении температуры от 15 до 25°С? Атмосферное давление нормальное.

9. Определите, какая часть количества теплоты, сообщенной одноатомному газу при изобарном процессе, идет на увеличение внутренней энергии и какая часть —на совершение работы.

I

1. В объеме, равном 1 м3 газа, при давлении 1,5*105 Па содержится 2*1025 молекул. Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения этих молекул.

2. При какой температуре находится газ, количество вещества которого равно 2,5 моль, занимающего объем 1,66 л и находящегося под давлением 2,5 МПа?

3. Определите внутреннюю энергию всех молекул идеального газа, имеющего объем 10 м3, при давлении 5*105 Па.

II

4. Вычислите среднюю квадратичную скорость молекул кислорода при температуре 20 °С.

5. Сосуд, содержащий воздух объемом 5 л при давлении 100 кПа, соединяют с пустым сосудом вместимостью 4,5 л. Какое давление установится в сосудах, если температура не меняется?

6. В цилиндре, площадь основания которого равна 0,06 м2, находится воздух при температуре 17°С под давлением 500 кПа. Поршень расположен на высоте 0,5 м над основанием цилиндра. Какая работа будет совершена при изобарном нагревании воздуха на 58 °С?

III

7. Имеются два сосуда с газом: один вместимостью 3 л, другой вместимостью 4 л. В первом сосуде газ находится под давлением 200 кПа, а во втором под давлением 100 кПа. Под каким давлением будет находиться газ, если соединить эти сосуды между собой? (Считать, что температура в сосудах одинакова и постоянна.)

8. Открытую стеклянную колбу вместимостью 250 см3 нагрели до температуры 127°С, после чего ее горлышко опустили в воду. Какая масса воды войдет в колбу, если она охладится до температуры 7°С? (Давление в колбе считать постоянным.)

9. Для нагревания идеального газа массой 2,5 кг на 8°С при постоянном давлении потребовалось на 83,1 кДж теплоты больше, чем на нагревание того же газа на 8°С при постоянном объеме. Определите молярную массу газа.

I

1. Чему равна внутренняя энергия одноатомного газа, взятого в количестве вещества 5 моль при температуре 27°С?

2. Баллон содержит кислород объемом 50 л, температура которого равна 27°С, давление равно 2*106 Па. Найдите массу кислорода.

3. Каково давление газа, если в его объеме, равном 1 см3, содержится 106 молекул, а температура газа равна 87°С?

II

4. В сосуде находится газ под давлением 150 кПа при температуре 273°С. Какое количество молекул газа находится при этих условиях в единице объема сосуда?

5. Какова плотность азота при температуре 27°С и давление 100 кПа?

6. Температура воздуха в цилиндре равна 280 К. На сколько переместится поршень при нагревании воздуха на 20 К, если расстояние (l) от поршня до дна сосуда равно 14 см (рис.)? (Процесс считать изобарным.)

III

7. Когда из сосуда выпустили некоторое количество газа, давление в нем понизилось на 80%, а температура — на 60%. Определите, какую часть газа выпустили.

8. Идеальный одноатомный газ количеством вещества 1 моль находится в закрытом баллоне при температуре 27°С. Какое количество теплоты необходимо сообщить газу, чтобы повысить его давление в 3 раза?

9. Сосуд, содержащий гелий массой 2 г, разорвался при температуре 400°С. Какое максимальное количество азота может храниться в таком сосуде при температуре 30°С и при пятикратном запасе прочности?

I

1.

Два одинаковых металлических шарика, имеющих заряды 9∙10-8 Кл и 3∙10-8 Кл, приведены в соприкосновение и разведены на прежнее расстояние. Определите отношение сил взаимодействия шариков до и после соприкосновения.

2.

Два заряда, один из которых по модулю в 4 раза больше другого, расположены на расстоянии    10 см друг от друга. В какой точке поля напряженность равна нулю, если заряды разноименные?

II

3.

Металлический шарик, подвешенный на пружине, поместили в однородное вертикальное электрическое поле напряженностью 400 Н/Кл. При этом растяжение пружины увеличилось на 10 см. Найдите заряд шарика, если жесткость пружины равна 200 Н/м.

4.

Между точечными зарядами 6,4∙10-6 Кл и              -6,4∙10-6 Кл расстояние равно 12 см. Найдите напряженность в точке, удаленной на 8 см от обоих зарядов.

III

5.

Одинаковые металлические шарики, заряженные одноименно зарядами q и 4q,  находятся на расстоянии r друг от друга. Шарики привели в соприкосновение. На какое расстояние их надо развести, чтобы сила взаимодействия осталась прежней?

6.

Четыре одинаковых точечных заряда по 4∙10-6 Кл помещены в вершины квадрата. Какой заряд нужно поместить в центр квадрата, чтобы система находилась в равновесии?

I

1.

Два одинаковых металлических шарика, имеющие заряды по 10-6 Кл каждый, находятся на расстоянии   4 м друг от друга. Найдите напряженность электрического поля в точке, находящейся посередине между зарядами.

2.

В однородном электрическом поле с напряженностью 50 Н/Кл находится в равновесии капелька масла 1 мг. Определите заряд капельки.

II

3.

В трех вершинах квадрата со стороной 1 м находятся положительные точечные заряды по 10-7 Кл. Определите напряженность поля в центре квадрата.

4.

Шарик массой 10 г и зарядом 10-6 Кл подвешен на нити в однородном электрическом поле напряженностью 1000 Н/Кл. Найдите максимально возможную величину силы натяжения нити.

III

5.

Два одинаковых шарика подвешены на нитях длиной 3 м, закрепленных в одной точке. После того как шарикам сообщили заряды по 10-5 Кл, нити разошлись на 600. Найдите массу шариков.

6.

В двух вершинах равностороннего треугольника помещены одинаковые заряды по 4∙10-6 Кл. Какой точечный заряд необходимо поместить в середину стороны, соединяющей заряды, чтобы напряженность поля в третьей вершине стала равной нулю?

I

1.

В двух противоположных вершинах квадрата со стороной 30 см находятся отрицательные заряды по 5∙10-9 Кл каждый. Найдите напряженность поля в двух других вершинах квадрата.

2.

Два одинаковых металлических шарика, имеющих заряды -6∙10-8 Кл и 15∙10-8 Кл, привели в соприкосновение, а затем раздвинули на расстояние 10 см. Определите силу взаимодействия между шариками.

II

3.

В вертикально направленном однородном электрическом поле капелька массой 2∙10-8 кг, имеющая заряд 10-9 Кл, оказалась в равновесии. Определите напряженность электрического поля.

4.

На какой угол отклонится от вертикали маленький шарик с зарядом 4∙10-7 Кл массой 4 мг, подвешенный на шелковой нити, если его поместить в горизонтальное однородное электрическое поле с напряженностью 100 Н/Кл?

III

5.

Три одинаковых положительных точечных заряда 1,73∙10-6 Кл каждый расположены в вершинах равностороннего треугольника. Какой заряд нужно поместить в центр треугольника, чтобы вся система находилась в равновесии?

6.

Два одинаковых шарика подвешены на нитях так, что их поверхности соприкасаются. Когда каждому шарику сообщили заряд 4∙10-7 Кл, они разошлись на угол 600. Найдите массу шариков, если расстояние от точки подвеса до центра каждого шарика равно 20 см.

I

1.

Два точечных одноименных заряда по 2∙10-10 Кл каждый находятся на расстоянии 15 см друг от друга. Определите напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии 12 см от первого заряда и 9 см от второго заряда.

2.

Два одинаковых металлических шарика, имеющих заряды 9∙10-8 Кл и -3∙10-8 Кл, приведены в соприкосновение и разведены на прежнее расстояние. Определите отношение модулей сил взаимодействия шариков до и после соприкосновения.

II

3.

В трех вершинах квадрата со стороной 30 см находятся точечные заряды по 10-9 Кл. Определите напряженность электрического поля в четвертой вершине квадрата.

4.

Два заряда по 10-7 Кл расположены на расстоянии   6 см друг от друга. Найдите напряженность поля в точке, удаленной на 5 см от каждого заряда, если заряды разноименные.

III

5.

Шарик массой 0,4 мг и зарядом 0,5∙10-6 Кл подвешен на нити в однородном электрическом поле, силовые линии которого горизонтальны. На какой угол от вертикали отклонится нить, если напряженность поля равна 8000 Н/Кл?

6.

Маленький шарик массой 3∙10-4 кг подвешен на тонкой шелковой нити и имеет заряд 3∙10-7 Кл. Каким станет натяжение нити, если снизу к нему на расстоянии 30 см поднести другой шарик с зарядом 5∙10-8 Кл того же знака?

I

1. Чему равна внутренняя энергия 5 моль одноатомного газа при температуре 270С?

2. При адиабатном расширении газ совершил работу 2 МДж. Чему равно изменение внутренней энергии газа? Увеличилась она или уменьшилась?

II

3. Для изобарного нагревания 800 моль газа на 500 К газу сообщили количество теплоты

9,4 МДж. Определите работу газа и изменение его внутренней энергии.

4. Газ в идеальном тепловом двигателе отдает холодильнику 60% теплоты, полученной от нагревателя. Какова температура нагревателя, если температура холодильника 200 К?

III

5. Какое количество теплоты необходимо сообщить одному молю идеального одноатомного газа, находящемуся в закрытом баллоне при температуре270С, чтобы повысить его давление в 3 раза?

6. Температуры нагревателя и холодильника идеальной тепловой машины соответственно равны 1170С и 270С. Количество теплоты, получаемое от нагревателя за 1 с, равно

60 кДж. Вычислите КПД машины, количество теплоты, отдаваемое холодильнику в 1 с, и мощность машины.

I

1. Чему равна внутренняя энергия всех молекул одноатомного газа, имеющего объем 10 м3, при давлении 5·105 Па?

2. Какую работу совершает газ, расширяясь при постоянном давлении 200 кПа от объема 1,6 л до 2,6 л?

II

3. Азот имеет объем 2,5 л при давлении 100 кПа. Рассчитайте, на сколько изменилась внутренняя энергия газа, если при уменьшении его объема в 10 раз давление повысилось в 20 раз.

4. Температуры нагревателя и холодильника идеальной тепловой машины соответственно равны 380 К и 280 К. Во сколько раз увеличится КПД машины, если температуру нагревателя увеличить на 200 К?

III

5. На сколько изменилась внутренняя энергия

10 моль одноатомного идеального газа при изобарном нагревании на 100 К? Какую работу совершил при этом газ и какое количество теплоты ему сообщено?

6. В идеальном тепловом двигателе абсолютная температура нагревателя в 3 раза выше, чем температура холодильника. Нагреватель передал газу количество теплоты 40 кДж. Какую работу совершил газ?

I

1. Как изменится внутренняя энергия 400 г гелия при увеличении температуры на 200С?

2. Определите КПД идеальной тепловой машины, имеющий температуру нагревателя 4800С, а температуру холодильника – 300С.

II

3. Воздух массой 200г нагревают при постоянном давлении от 400С до 800С, в результате чего его объем увеличивается на 0,01 м3. Насколько при этом изменяется внутренняя энергия воздуха, если его давление равно 150 кПа? Удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении равна

1000 Дж/(кг·0С), молярная масса воздуха - 29·10-3кг/моль.

4. В цилиндре объемом 0,7 м3 находится газ при температуре 280 К. Определите работу газа при расширении в результате нагревания на

16 К, если давление постоянно и равно

100 кПа.

III

5. Для нагревания 2,5 кг идеального газа на 80С при постоянном давлении потребовалось на 8,31 кДж большее количество теплоты, чем на нагревание того же газа на 80С при постоянном объеме. Определите молярную массу газа.
6. Воздух, занимающий при давлении 200 кПа объем 200л, изобарно нагревают до температуры 500 К. Масса воздуха 580г, молярная масса воздуха 29·10-3кг/моль. Определите работу воздуха.

I

1. При сообщении газу количества теплоты 6 МДж он расширился и совершил работу 2 МДж. Найдите изменение внутренней энергии газа. Увеличилась она или уменьшилась?
2. Идеальный тепловой двигатель получает от нагревателя в каждую секунду

7200 кДж энергии и отдает холодильнику 6400 кДж. Найдите КПД двигателя.

II

3. Вычислите изменение внутренней энергии водорода, находящегося в закрытом сосуде, при его нагревании на 100 С. Масса водорода 2 кг.
4. Температура нагревателя 1500 С, а холодильника - 200 С. От нагревателя взято 105 кДж энергии. Как велика работа, произведенная машиной, если машина идеальная?

III

5. Найдите, какая часть количества теплоты, сообщенной одноатомному газу при изобарном процессе, идет на увеличение внутренней энергии и какая часть – на совершение работы.
6. В идеальном тепловом двигателе абсолютная температура нагревателя в

3 раза выше, чем температура холодильника. Нагреватель передал газу количество теплоты 40 кДж. Определите работу, совершенную газом.