Избранные задачи С1

Избранные задачи С1 по темам "Молекулярная физика" и "Электродинамика"

1. Две порции одного и того же идеального газа изотермически расширяются при одной и той же температуре. Изотермы представлены на рисунке. Почему изотерма I лежит выше изотермы II? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.
2. На -диаграмме показано, как изменялись объем и температура некоторого постоянного количества разреженного газа при его переходе из начального состояния 1 в состояние 4. Как изменялось давление газа р на каждом из трех участков 1–2, 2–3, 3–4: увеличивалось, уменьшалось или же оставалось неизменным? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.
3. В кабинете физики проводились опыты с разреженным газом постоянной массы. По невнимательности ученик, отметив на графике начальное и конечное состояния газа (см. рисунок), не указал, какие две величины из трех (давление р, объем V, температура Т) отложены по осям. В журнале осталась запись, согласно которой названные величины изменялись следующим образом: р1 < p2, V1 > V2, T1 < T2. Пользуясь этими данными, определите, какие величины были отложены на горизонтальной и вертикальной осях. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали.

4. Опишите, что происходит на поверхности пластиковой бутылки, наполненной доверху водой, в течение короткого и длительного времени после того, как ее достали из холодильника и оставили на столе при комнатной температуре. Объясните, какими физическими законами обусловлено наблюдаемое явление.

5. В цилиндрическом сосуде под поршнем длительное время находятся вода и ее пар. Поршень начинают выдвигать из сосуда. При этом температура воды и пара остается неизменной. Как будет меняться при этом масса жидкости в сосуде? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

6. В осенний холодный день выстиранное белье развесили в жилой комнате, так как на улице шел дождь. Как следует поступить – открыть или закрыть форточку, чтобы белье быстрее высохло? Обоснуйте свой ответ, опираясь на известные физические закономерности.

7. Цветок в горшке стоит на подоконнике. Цветок полили водой и накрыли стеклянной банкой. Когда показалось солнце, на внутренней поверхности банки появилась роса. Почему? Ответ поясните.

8. Человек в очках вошел с улицы в теплую комнату и обнаружил, что его очки запотели. Какой должна быть температура на улице, чтобы наблюдалось это явление? В комнате температура воздуха 22°С, а относительная влажность воздуха 50%. Поясните, как вы получили ответ. (Для ответа на это вопрос воспользуйтесь таблицей для давления насыщенных паров воды).

Давление насыщенных паров воды при различных температурах

t, °С
0
2
4
6
8
10
12
14
p, кПа
0,611
0,705
0,813
0,934
1,07
1,23
1,4
1,59
t, °С
16
18
20
22
24
25
30
40
p, кПа
1,81
2,06
2,19
2,64
2,99
3,17
4,24
7,37
9. При комнатной температуре трубка остается целиком заполненной водой. Воду в тазике медленно нагревают. Где установится уровень воды в трубке, когда вода в тазике начнет закипать? Ответ поясните, используя физические закономерности.
10. В цилиндре, закрытом подвижным поршнем, находится идеальный газ. Его переводят из состояния 1 в состояние 2, а затем в состояние 3, как показано на рисунке (ΔU – изменение внутренней энергии газа, Q – переданное ему количество теплоты). Меняется ли объём газа в процессе проведения опыта, и если меняется, то как? Ответ обоснуйте, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.
11. Объясните: почему в сильные морозы появляются ледяные узоры на стеклах оконных рам? Где и почему эти узоры возникают – изнутри или снаружи оконных рам? Выскажите гипотезу о том, почему современные стеклопакеты (пластиковые окна) позволяют избежать этого явления.
12. На шелковой нити, прикрепленной к штативу, висит незаряженный легкий шарик из алюминиевой фольги. Отрицательно заряженную эбонитовую палочку медленно подносят к шарику, и шарик приходит в движение. Опишите движение шарика до и после касания его палочкой и объясните, указав, какими физическими явлениями и закономерностями оно вызвано.
13. Легкая трубочка из тонкой алюминиевой фольги подвешена к штативу на тонкой шелковой нити. Что произойдет с трубочкой, когда вблизи нее окажется отрицательно заряженный шар? Трубочка не заряжена, длина нити не позволяет трубочке коснуться шара.
14. Около небольшой металлической пластины, укрепленной на изолирующей подставке, подвесили на длинной шелковой нити легкую металлическую незаряженную гильзу. Когда пластину подсоединили к клемме высоковольтного выпрямителя, подав на нее положительный заряд, гильза пришла в движение. Опишите движение гильзы и объясните его, указав, какими физическими явлениями и закономерностями оно вызвано.
15. К электроскопу с опущенными листочками медленно подносят (1) положительно заряженную стеклянную палочку, касаются (2) и убирают (3), Опишите, как будут вести себя листочки на каждом из 3-х этапов, и объясните причину их движения в каждом случае, указав, какими физическими явлениями и закономерностями оно вызвано. Что можно сказать о заряде стеклянной палочки после касания?
16. Между двумя близко расположенными металлическими пластинами, укреплёнными на изолирующих подставках, положили металлический шарик. Когда пластины подсоединили к клеммам высоковольтного выпрямителя, подав на них заряды разных знаков, шарик пришёл в движение. Опишите и объясните движение шарика.
17. Две одинаковые металлические пластины заряжены противоположными зарядами Q > 0 и –Q. Пластины установлены параллельно друг другу, площадь каждой пластины равна S, расстояние между пластинами и их толщина много меньше их длины и ширины. Чему равен заряд на нижней стороне нижней пластины?
18. На трех металлических пластинах большой площади располагаются заряды, указанные на рисунке. Какой заряд находится на правой плоскости первой пластины?
19. На изолирующих штативах укреплены две одинаковых стальных пластины конденсатора. Пластины соединены проводниками с электрометром. Одну из пластин заряжают при помощи наэлектризованной палочки. При этом электрометр показывает наличие напряжения между пластинами (см. рисунок). Как изменятся показания электрометра, если в промежуток между пластинами внести диэлектрическую пластину из оргстекла. Ответ поясните, указав, какие физические закономерности вы использовали для объяснения.

20. На фотографии изображена электрическая цепь, состоящая из резистора, реостата, ключа, цифровых вольтметра, подключенного к батарее, и амперметра.

Составьте принципиальную электрическую схему этой цепи. Используя законы постоянного тока, объясните, как изменится (увеличится или уменьшится) сила тока в цепи и напряжение на батарее при перемещении движка реостата в крайнее правое положение.

21. На рисунке показана электрическая цепь, содержащая источник тока (с внутренним сопротивлением), два резистора, конденсатор, ключ К, а также амперметр и идеальный вольтметр. Как изменятся показания амперметра и вольтметра в результате замыкания ключа К? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали для объяснения.

Приводим авторские решения некоторых задач: N1, N2, N5, N7, N8, N10, N18, N19, N20, N21