Физика 8 класс. Тема: Испарение, конденсация, кипение. превращения энергии в механических и тепловых процессах. Тепловые двигатели. Электрические явления. Строение атомов
Цель данного теста — проверить, умеет ли учащийся:
объяснять процессы испарения и конденсации с точки зрения молекулярно-кинетических представлений;
пользоваться справочными таблицами для определения удельной теплоты парообразования и температуры кипения жидкости;
характеризовать физический смысл удельной теплоты парообразования жидкости;
составлять и решать уравнение теплового баланса с учетом процессов испарения, конденсации и кипения (на достаточном и высоком уровнях);
учитывать КПД нагревателя при составлении уравнения теплового баланса (на высоком уровне);
характеризовать процессы превращения механической энергии во внутреннюю и наоборот;
характеризовать процессы, происходящие при работе двигателя внутреннего сгорания и паровой турбины;
характеризовать два рода зарядов, взаимодействие заряженных тел, понятие электрического поля;
применять основные положения электронной теории для объяснения строения атомов и процессов электризации тел.
Вариант 1
Записывая ответы на задания теста, обведите буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете правильными, и зачеркните буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете неправильными. Например, если вы считаете правильными утверждения А и В, а неправильными — утверждения Б и Г, запишите [pic] [pic] [pic] [pic] . Если хотя бы одна буква из 4-х будет не отмечена, задание считается невыполненным.
При вычислениях примите g = 10 Н/кг. Справочные данные, необходимые для выполнения заданий, приведены в конце книги.
1. Открытую кастрюлю с водой поставили на плиту. Выберите правильное утверждение.
–А. С ростом температуры скорость испарения уменьшается.
+Б. Вода испаряется при любой температуре.
–В. Если кастрюлю накрыть крышкой, скорость испарения увеличится.
–Г. Во время кипения температура воды постоянно повышается.
2. Выберите правильное утверждение, касающееся использования человеком внутренней энергии топлива.
–А. В качестве топлива человек использует железную руду.
–Б. При сгорании топлива сразу выделяется механическая энергия.
+В. Внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию в тепловых двигателях.
–Г. В качестве топлива человек использует только каменный уголь.
3. Эбонитовую палочку потерли о шерстяную ткань. Выберите правильное утверждение.
–А. При трении возникают новые заряженные частицы.
–Б. Положительно заряженные частицы перешли с палочки на ткань.
+В. Заряды, приобретенные палочкой и тканью, разного знака.
–Г. Если потереть эбонитовую палочку об эбонитовую пластинку, то будет наблюдаться разделение зарядов.
4. При кипении 10 г воды превратились в пар. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
+А. При кипении воды ее температура оставалась равной 100 C.
+Б. Воде передано более 10 кДж теплоты.
–В. Воде передано менее 20 кДж теплоты.
–Г. Внутренняя энергия 10 г воды больше, чем внутренняя энергия 10 г пара при той температуре.
5. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений, касающиеся работы теплового двигателя, правильные, а какие — неправильные.
–А. Электродвигатель относится к тепловым двигателям.
+Б. Двигатель внутреннего сгорания и паровая турбина являются тепловыми двигателями.
+В. В тепловых двигателях только часть внутренней энергии топлива превращается в механическую энергию.
+Г. Тепловые двигатели загрязняют окружающую среду.
6. Два легких незаряженных металлических шарика висят рядом на шелковых нитях, не касаясь друг друга. К ним подносят на нити положительно заряженный металлический стержень. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
+А. Шарики притянутся к стержню.
–Б. Прикоснувшись к стержню, каждый шарик приобретет некоторое количество свободных электронов.
–В. После прикосновения к стержню шарики будут притягиваться друг к другу.
+Г. После прикосновения к стержню шарики будут отталкиваться друг от друга.
7. Водяной пар массой 1 кг, взятый при температуре 100 C, превратился в воду при температуре 20 C. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. В данном процессе выделилось 2,3 МДж теплоты.
–Б. В данном процессе пару передано более 2,5 МДж теплоты.
–В. Внутренняя энергия получившейся воды больше внутренней энергии пара.
–Г. При конденсации пара энергия поглощается.
8. В жестянку налили 200 г воды при температуре 20 C и поставили на спиртовку. В момент закипания в жестянке оказалось 190 г воды. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
+А. Воде передано более 85 кДж теплоты.
+Б. Воде передано менее 100 кДж теплоты.
+В. Часть воды испарилась.
–Г. В спиртовке сгорело менее 3 г спирта
9. В состав ядра атома углерода входят 6 протонов. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. В состав ядра атома углерода входят 6 электронов.
+Б. В состав атома углерода входят 6 электронов.
–В. Масса электронов составляет более 10% массы атома углерода.
–Г. Если атом углерода потеряет один электрон, он превратится
в атом другого химического элемента.
10. В калориметр, содержащий 1 кг воды при температуре 60 C, впускают 100 г водяного пара при температуре 100 C. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
+А. Пар отдает тепло, а вода его получает.
+Б. Конечная температура, установившаяся в калориметре, равна 100 C.
–В. После установления теплового равновесия в калориметре осталось более 60 г пара.
+Г. После установления теплового равновесия в калориметре масса воды стала больше 1 кг.
11. Высота плотины электростанции 80 м. Температура воды в водохранилище 20 C. Не учитывая теплообмена с окружающей средой, Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
+А. Внутренняя энергия воды при падении ее с плотины возрастает.
–Б. Электроэнергии, которую вырабатывает электростанция, достаточно для нагревания всей падающей воды до кипения.
+В. Электроэнергия, которую вырабатывает электростанция, позволяет нагреть до 100 C и выпарить 0,01% всей падающей воды.
–Г. Электроэнергия, которую вырабатывает электростанция, позволяет нагреть до 100 C и выпарить 0,5% всей падающей воды.
12. Для опреснения 20 кг морской воды, температура которой равна 30 C, воду нагрели до 100 C и выпарили. Для этого сожгли 3 кг каменного угля. Считая удельную теплоемкость морской воды равной 4,2 кДж/(кг C), Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. Воде передано более 60 МДж теплоты.
–Б. При полном сгорании 3 кг угля выделяется более 90 МДж теплоты.
–В. Тепловые потери составили менее 30%.
–Г. Тепловые потери составили менее 25%.
Вариант 2
Записывая ответы на задания теста, обведите буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете правильными, и зачеркните буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете неправильными. Например, если вы считаете правильными утверждения А и В, а неправильными — утверждения Б и Г, запишите [pic] [pic] [pic] [pic] . Если хотя бы одна буква из 4-х будет не отмечена, задание считается невыполненным.
При вычислениях примите g = 10 Н/кг. Справочные данные, необходимые для выполнения заданий, приведены в конце книги.
1. Из холодильника достали стеклянную бутылку с водой и поставили на стол. Выберите правильное утверждение.
+А. Бутылка «запотела» — на ней произошла конденсация водяного пара.
–Б. При «запотевании» бутылка еще больше охладилась.
–В. Чем холоднее была бутылка, тем слабее она «запотела».
–Г. При конденсации водяного пара поглощается тепло.
2. В автомобиле используют двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Выберите правильное утверждение.
–А. В ДВС внутренняя энергия горючего превращается
в потенциальную энергию автомобиля.
+Б. В ДВС поступают горючее и атмосферный воздух.
–В. Впускной и выпускной клапаны ДВС открываются одновременно.
–Г. Выхлопные газы автомобиля не содержат вредных веществ.
3. Наэлектризованной стеклянной палочкой прикоснулись к небольшому кусочку фольги. Выберите правильное утверждение.
–А. Суммарный заряд палочки и фольги уменьшился.
+Б. Фольга приобрела заряд того же знака, что и палочка.
–В. Если теперь прикоснуться к фольге пальцем, ее заряд увеличится.
–Г. Фольга стала притягиваться к палочке.
4. В калориметре при температуре 100 C сконденсировалось 20 г водяного пара. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. При конденсации пара выделилось более 80 кДж теплоты.
–Б. Сразу после конденсации температура воды ниже 100 C.
+В. При конденсации пара выделилось более 40 кДж теплоты.
+Г. Внутренняя энергия пара превышает внутреннюю энергию образовавшейся из него воды более чем на 30 кДж.
5. Стальной шарик падает на горизонтальную стальную плиту с высоты 2 м и отскакивает от плиты. Учитывая сопротивление воздуха, Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
+А. Шарик подскочит на высоту, меньшую 2 м.
+Б. При падении часть потенциальной энергии шарика переходит в кинетическую энергию.
+В. При падении часть механической энергии шарика переходит во внутреннюю энергию.
–Г. При движении шарика вверх происходит превращение потенциальной энергии во внутреннюю.
6. Между двумя заряженными горизонтальными пластинками неподвижно «висит» заряженная капля воды. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
[pic]
–А. Капля заряжена положительно.
+Б. Капля заряжена отрицательно.
+В. В более сильном электрическом поле капля двигалась бы вверх.
–Г. В более сильном электрическом поле капля двигалась бы вниз.
7. Воду массой 0,5 кг, температура которой была 10 C, нагрели до 100 C и выпарили. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
+А. Для этого потребовалось более 1,1 МДж теплоты.
–Б. Для этого потребовалось более 1,5 МДж теплоты.
+В. При нагревании до кипения воде передано менее 200 кДж теплоты.
+Г. При выпаривании воде передано более 1 МДж теплоты.
8. В калориметр, содержавший 1 кг воды при температуре 40 C, впустили 10 г водяного пара при температуре 100 C. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. В ходе теплообмена вода отдала, а пар получил тепло.
–Б. После установления теплового равновесия конечная температура в калориметре стала выше 55 C.
–В. В ходе теплообмена вода получила более 30 кДж теплоты.
–Г. В ходе теплообмена вода получила более 35 кДж теплоты.
9. В атоме кремния 14 электронов. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. В ядре атома кремния 14 частиц.
+Б. В ядре атома кремния 14 протонов.
+В. В положительном ионе кремния меньше 14 электронов.
–Г. Масса положительного иона кремния больше массы атома кремния.
10. Чайник с 2 кг воды, температура которой 25 C, поставили на плиту. Вода закипела через 8 мин. Не учитывая тепловых потерь, Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. При нагревании воды до кипения ей передано менее 0,5 МДж теплоты.
+Б. Чтобы вся закипевшая вода выкипела, нужно более 4 МДж теплоты.
–В. Тепловая мощность плиты более 2 кВт.
–Г. Вода в чайнике полностью выкипит через 30 мин после закипания.
11. Лед массой 100 г, взятый при температуре –30 C, необходимо превратить в пар с температурой 100 C. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. Чтобы превратить лед в воду, необходимо более 45 кДж теплоты.
+Б. Чтобы превратить лед в воду с температурой 100 C, необходимо более 80 кДж теплоты.
+В. Чтобы превратить лед в пар, необходимо более 150 кДж теплоты.
+Г. Чтобы превратить лед в пар, необходимо более 250 кДж теплоты.
12. Для работы паровой турбины мощностью 5 МВт в течение 3 мин был израсходован каменный уголь массой 100 кг. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
+А. Количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании 100 кг угля, равно 2700 МДж.
+Б. Полезная работа, совершенная турбиной, равна 900 МДж.
–В. КПД турбины больше 35%.
–Г. КПД турбины больше 40%.
Вариант 3
Записывая ответы на задания теста, обведите буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете правильными, и зачеркните буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете неправильными. Например, если вы считаете правильными утверждения А и В, а неправильными — утверждения Б и Г, запишите [pic] [pic] [pic] [pic] . Если хотя бы одна буква из 4-х будет не отмечена, задание считается невыполненным.
При вычислениях примите g = 10 Н/кг. Справочные данные, необходимые для выполнения заданий, приведены в конце книги.
1. Чтобы охладиться в жаркий день, мальчик надел мокрую футболку. Выберите правильное утверждение.
–А. Охлаждение происходит за счет конденсации водяного пара.
+Б. Охлаждение происходит за счет испарения воды.
–В. При испарении с поверхности воды вылетают самые медленные молекулы.
–Г. Если подует ветерок, испарение воды замедлится.
2. Выберите правильное утверждение, касающееся использования человеком внутренней энергии топлива.
–А. При сгорании топлива в окружающую среду выбрасывается кислород.
+Б. При сгорании топлива расходуется атмосферный кислород.
–В. Природный газ — это единственное топливо, которое использует человек.
–Г. Внутренняя энергия продуктов сгорания топлива больше, чем внутренняя энергия самого топлива.
3. К шарику электроскопа прикоснулись отрицательно заряженной эбонитовой палочкой. Выберите правильное утверждение.
–А. Электроскоп приобрел положительный заряд.
–Б. Общий заряд палочки и электроскопа увеличился.
–В. Количество электронов в эбонитовой палочке увеличилось.
+Г. Стрелка заряженного электроскопа отталкивается от стержня.
4. Ртуть массой 1 г нагрели до температуры кипения. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. При выкипании ртути выделяется тепло.
+Б. Чтобы выпарить всю ртуть, нужно более 200 Дж теплоты.
+В. Чтобы выпарить всю ртуть, нужно менее 300 Дж теплоты.
+Г. Внутренняя энергия 1 г паров ртути больше, чем внутренняя энергия 1 г жидкой ртути при той же температуре.
5. Спортсмен производит из винтовки выстрел по мишени, нарисованной на толстой доске. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
+А. При сгорании порохового заряда внутренняя энергия пороха переходит во внутреннюю энергию раскаленных газов.
–Б. При сгорании порохового заряда внутренняя энергия пороха переходит непосредственно в кинетическую энергию пули.
+В. Во время полета пули ее кинетическая энергия частично переходит во внутреннюю энергию пули и воздуха.
+Г. Когда пуля застревает в доске, ее кинетическая энергия переходит во внутреннюю.
6. Два легких металлических шарика висят рядом на шелковых нитях (см. рисунок). К шарикам подносят снизу отрицательно заряженный металлический лист. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные. –А. Шарики заряжены разноименно.
[pic]
+Б. Шарики заряжены одноименно.
–В. Если заряды шариков отрицательны, расстояние между шариками уменьшится.
–Г. Если заряды шариков положительны, расстояние между шариками увеличится.
7. Пары ртути массой 3 г имеют температуру 357 C. Пары конденсируются, после чего жидкая ртуть охлаждается до 57 C. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. Внутренняя энергия ртути при конденсации увеличивается.
–Б. Общее количество выделившейся теплоты меньше 900 Дж.
+В. При конденсации паров выделяется 870 Дж теплоты.
+Г. Общее количество выделившейся теплоты больше 850 кДж.
8. В открытом котле находится вода массой 20 кг при температуре 30 C. Воде передают всю теплоту, полученную при сжигании 500 г каменного угля. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
+А. При сжигании угля выделяется более 10 МДж теплоты.
–Б. Для нагревания всей воды до кипения требуется менее 5,5 МДж теплоты.
–В. После нагревания всей воды до 100 C образуется более 4 кг пара.
–Г. После нагревания всей воды до 100 C образуется более 6 кг пара.
9. В состав ядра атома гелия входят 2 протона. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. В состав ядра атома гелия входят 2 электрона.
+Б. В состав атома гелия входят 4 заряженные частицы.
+В. Масса электронов составляет менее 1% массы атома гелия.
+Г. Если атом гелия потеряет электрон, он превратится в положительный ион.
10. При сгорании сухого полена выделяется 30 МДж теплоты. Такое же точно, но влажное, полено при сгорании выделяет теплоты на 10 % меньше. Начальная температура влажного полена равна 20 C. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
+А. На нагревание и испарение воды расходуется часть теплоты, выделяющейся при сгорании дерева.
–Б. Масса сухого полена более 3 кг.
+В. Масса влажного полена более 3,5 кг.
–Г. Удельная теплота сгорания у влажной древесины больше, чем у сухой.
11. Стальной кузнечный молот падает с высоты 10 м на наковальню. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. Потенциальная энергия молота переходит сначала во внутреннюю, а затем в кинетическую.
–Б. Во время удара молота о наковальню нагревается только молот.
–В. Если на нагревание молота пойдет половина его начальной потенциальной энергии, молот нагреется более чем на 1 C.
–Г. Чем выше подскакивает молот после удара, тем больше механической энергии перешло при ударе во внутреннюю.
12. Для получения 15 кг дистиллированной воды взяли воду при 40 C, нагрели до 100 C и выпарили. При этом израсходовали 2 кг керосина. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. Воде передано более 45 МДж теплоты.
–Б. При полном сгорании 2 кг керосина выделяется более 100 МДж теплоты.
+В. Тепловые потери составили менее 70%.
+Г. Тепловые потери составили менее 60%.
Вариант 4
Записывая ответы на задания теста, обведите буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете правильными, и зачеркните буквы, отвечающие утверждениям, которые вы считаете неправильными. Например, если вы считаете правильными утверждения А и В, а неправильными — утверждения Б и Г, запишите [pic] [pic] [pic] [pic] . Если хотя бы одна буква из 4-х будет не отмечена, задание считается невыполненным.
При вычислениях примите g = 10 Н/кг. Справочные данные, необходимые для выполнения заданий, приведены в конце книги.
1. При кипении чайника окна на кухне «запотели». Выберите правильное утверждение.
–А. При кипении температура воды увеличивается.
–Б. «Запотевание» окон — это пример испарения воды.
–В. Чем теплее на улице, тем сильнее «запотевают» окна.
+Г. «Запотевание» окон — это пример конденсации водяного пара.
2. Выберите правильное утверждение относительно работы паровой турбины.
+А. Самые мощные паровые турбины применяют на тепловых электростанциях.
–Б. На электростанциях паровые турбины непосредственно вырабатывают электроэнергию.
–В. Паровые турбины используют на автомобилях.
–Г. Паровые турбины используют на самолетах.
3. Ученик прикоснулся пальцем к наэлектризованному металлическому шару. Выберите правильное утверждение.
+А. Если шар был заряжен отрицательно, из шара в тело ученика переместились электроны.
–Б. Если шар был заряжен положительно, из шара в тело ученика переместились протоны.
–В. После прикосновения заряд шара увеличился.
–Г. После прикосновения электрическое поле шара стало сильнее.
4. В ходе химического опыта в колбе произошла конденсация 1 г ртутных паров. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. В ходе конденсации тепло поглощается.
+Б. Конденсация паров — это процесс, обратный испарению.
–В. При конденсации ртути выделилось меньше 250 Дж теплоты.
+Г. При конденсации ртути выделилось меньше 300 Дж теплоты.
5. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений, касающиеся работы двигателя внутреннего сгорания, правильные, а какие — неправильные.
+А. Шатунный механизм передает движение поршня коленчатому валу.
–Б. Во время рабочего хода происходит сжатие топливной смеси.
+В. Топливная смесь представляет собой смесь паров топлива и воздуха.
–Г. На всех типах электротранспорта установлены двигатели внутреннего сгорания.
6. Два легких металлических шарика подвешены на шелковых нитях на небольшом расстоянии друг от друга. Одному из шариков сообщают электрический заряд. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. Нити останутся вертикальными.
+Б. Шарики притянутся друг к другу.
+В. После соприкосновения шарики оттолкнутся друг от друга.
+Г. После соприкосновения шарики приобретут одноименные заряды.
7. Воду массой 10 г, взятую при температуре 50 C, нужно нагреть до 100 C и выпарить. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. Для нагревания воды потребуется более 4 кДж теплоты.
–Б. Для выпаривания воды потребуется менее 20 кДж теплоты.
–В. В ходе всего процесса воде будет передано более 30 кДж теплоты.
–Г. В ходе всего процесса воде будет передано более 33 кДж теплоты.
8. Стальную сковородку массой 500 г, на которую налито 50 г воды, поставили на примус. Сковородку с водой нагрели от 20 C до 100 C, и вода выкипела. Не учитывая тепловых потерь, Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. При нагревании сковородке и воде передано менее 25 кДж теплоты.
–Б. При выкипании воде передано менее 100 кДж теплоты.
+В. Израсходовано более 3 г керосина.
+Г. Израсходовано менее 6 г керосина.
9. Рассмотрим нейтральный атом кобальта. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. Количество частиц в ядре равно количеству электронов.
+Б. Количество протонов равно количеству электронов.
–В. Если из ядра «убрать» один нейтрон, получится атом другого химического элемента.
–Г. Если атом потеряет один или несколько электронов,
он превратится в отрицательный ион.
10. В калориметре находится вода массой 500 г при температуре 15 C. В калориметр впускают водяной пар, температура которого 100 C. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
+А. Если масса пара 60 г, весь пар сконденсируется.
–Б. Если масса пара 100 г, весь пар сконденсируется.
+В. Если масса пара 20 г, температура в калориметре станет выше 30 C.
+Г. Если масса пара 20 г, температура в калориметре станет ниже 45 C.
11. Влажным паром называют смесь водяного пара и капелек воды, а в сухом паре нет капелек воды. Чтобы превратить 2 кг влажного пара при 100 C в сухой, потребовалось 575 кДж теплоты. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
–А. Внутренняя энергия пара уменьшилась.
+Б. В капельках содержалось более 200 г воды.
+В. В капельках содержалось менее 300 г воды.
+Г. При конденсации всего сухого пара выделится 4,6 МДж теплоты.
12. КПД мотоциклетного двигателя равен 25%, а расход бензина при скорости движения 90 км/ч составляет 4 кг на 100 км пути. Отметьте, какие из следующих четырех утверждений правильные, а какие — неправильные.
+А. Полезная работа, выполненная двигателем за час, меньше 45 МДж.
+Б. Полезная мощность двигателя больше 10 кВт.
–В. При полном сгорании израсходованного за час бензина выделяется больше 170 МДж энергии.
–Г. Чем выше КПД двигателя, тем больше расход топлива
на 100 км пути.
Ответы к тестам
24
