Поверхностное натяжение жидкостей

Тест 18

 

1. Задание 1  Для каж­до­го физического по­ня­тия из пер­во­го столбца под­бе­ри­те соответствующий при­мер из вто­ро­го столбца.

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ	ПРИМЕРЫ
А) фи­зи­че­ская величина   Б) фи­зи­че­ское явление   B) фи­зи­че­ский закон (закономерность)	1) электризация ян­та­ря при трении А Б В       2) электрометр 3) электрический заряд 4) электрический заряд все­гда кратен эле­мен­тар­но­му заряду 5) электрон

 

Задание 2

На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти про­ек­ции ско­ро­сти v_x от вре­ме­ни t для тела, дви­жу­ще­го­ся по оси Ox. Мак­си­маль­ное по мо­ду­лю уско­ре­ние тело имело в ин­тер­ва­ле времени

1) от 0 до 1 с 2) от 1 до 3 с 3) от 3 до 4 с 4) от 4 до 6 с

 

Задание

Камень, под­бро­шен­ный вверх в точке 1, сво­бод­но па­да­ет на землю. Тра­ек­то­рия дви­же­ния камня схе­ма­тич­но изоб­ра­же­на на рисунке. Тре­ние пре­не­бре­жи­мо мало. Ки­не­ти­че­ская энер­гия камня имеет

1) максимальное зна­че­ние в по­ло­же­нии 1 2) максимальное зна­че­ние в по­ло­же­нии 2

3) одинаковое зна­че­ние во всех положениях 4) максимальное зна­че­ние в по­ло­же­нии 4

 

Задание 4

На ри­сун­ке даны гра­фи­ки зависимости сме­ще­ния от вре­ме­ни при ко­ле­ба­ни­ях двух маятников. Срав­ни­те амплитуды A₁ и A₂ ко­ле­ба­ний маятников.

1) 2) 3) 4)

 

Задание 5

В открытом сосуде 1 и закрытом сосуде 2 находится вода. Если открыть кран К, то

 

1) вода обязательно будет перетекать из сосуда 2 в сосуд 1

2) вода обязательно будет перетекать из сосуда 1 в сосуд 2

3) вода перетекать не будет ни при каких обстоятельствах

4) перемещение жидкостей будет зависеть от давления в воздушном зазоре сосуда 2

 

Задание 6 № 210

На рисунке представлена цепочка превращений радиоактивного урана 238 в стабильный свинец 206.

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

1) Уран 238 превращается в стабильный свинец 206 с последовательным выделением шести альфа-частиц и шести бета-частиц.

2) Самый малый период полураспада в представленной цепочке радиоактивных превращений имеет полоний 214.

3) Свинец с атомной массой 206 не подвержен самопроизвольному радиоактивному распаду.

4) Уран 234 в отличие от урана 238 является стабильным элементом.

5) Самопроизвольное превращение радия 226 в радон 222 сопровождается испусканием бета-частицы.

 

7. Задание  7 Брусок мас­сой 100 г, под­ве­шен­ный на лёгкой нити, дви­жет­ся вверх с таким ускорением, что его вес уве­ли­чи­ва­ет­ся в три раза по срав­не­нию с со­сто­я­ни­ем покоя. Мо­дуль уско­ре­ния бруска

1) в два раза мень­ше мо­ду­ля уско­ре­ния сво­бод­но­го па­де­ния g 2) равен мо­ду­лю уско­ре­ния сво­бод­но­го па­де­ния g 3) в два раза боль­ше мо­ду­ля уско­ре­ния сво­бод­но­го па­де­ния g 4) в три раза боль­ше мо­ду­ля уско­ре­ния сво­бод­но­го па­де­ния g

Задание 8

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

1) твёрдому состоянию 2) жидкому состоянию 3) газообразному состоянию 4) частично твёрдому, частично жидкому состоянию

9. Задание 9 На ри­сун­ке пред­став­лен гра­фик за­ви­си­мо­сти тем­пе­ра­ту­ры t от вре­ме­ни τ, по­лу­чен­ный при рав­но­мер­ном на­гре­ва­нии ве­ще­ства на­гре­ва­те­лем по­сто­ян­ной мощности. Пер­во­на­чаль­но ве­ще­ство на­хо­ди­лось в твёрдом состоянии.

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

 

1) Точка 2 на гра­фи­ке со­от­вет­ству­ет жид­ко­му со­сто­я­нию вещества.

2) Внут­рен­няя энер­гия ве­ще­ства при пе­ре­хо­де из со­сто­я­ния 3 в со­сто­я­ние 4 увеличивается.

3) Удель­ная теплоёмкость ве­ще­ства в твёрдом со­сто­я­нии равна удель­ной теплоёмкости этого ве­ще­ства в жид­ком состоянии.

4) Ис­па­ре­ние ве­ще­ства про­ис­хо­дит толь­ко в состояниях, со­от­вет­ству­ю­щих го­ри­зон­таль­но­му участ­ку графика.

5) Тем­пе­ра­ту­ра t₂ равна тем­пе­ра­ту­ре плав­ле­ния дан­но­го вещества.

10. Задание 10  Как из­ме­нит­ся внут­рен­няя энер­гия 500 г воды, взя­той при 20°С, при её пре­вра­ще­нии в лёд при тем­пе­ра­ту­ре 0 °С?

1) умень­шит­ся на 42 кДж 2) уве­ли­чит­ся на 42 кДж 3) умень­шит­ся на 207 кДж 4) уве­ли­чит­ся на 207 кДж

Задание 11

Опоздавший на урок ученик, войдя в класс, увидел результат уже проведённой физической демонстрации: на столе были установлены два штатива с подвешенными к ним на шёлковых нитях лёгкими бумажными гильзами, которые располагались так, как показано на рисунке. Какой вывод можно сделать об электрических зарядах этих гильз, судя по их расположению друг относительно друга?

 

1) гильзы не заряжены 2) гильзы заряжены либо обе отрицательно, либо обе положительно

3) одна гильза не заряжена, а другая заряжена 4) гильзы заряжены разноимёнными зарядами

 

12. Задание 12   Чему равно общее со­про­тив­ле­ние участ­ка цепи, изображённого на рисунке, если R₁ = 1 Ом, R₂ = 3 Ом, R₃ = 10 Ом, R₄ = 10 Ом?

1) 9 Ом 2) 10 Ом 3) 14 Ом 4) 24 Ом

 

13. Задание 13  и вставлена в катушку 2, через которую пропускают ток. График зависимости силы тока I, протекающего в катушке 2, от времени t показан на рисунке.

Индукционный ток в катушке 1 будет наблюдаться в период времени

 

1) только от 0 до t₁ 2) только от t₂ до t₃ 3) только от t₃ до t₄ 4) от 0 до t₁ и от t₂ до t₃

Задание 14

Закон пря­мо­ли­ней­но­го рас­про­стра­не­ния света объ­яс­ня­ет

А. об­ра­зо­ва­ние тени

Б. сол­неч­ное за­тме­ние

Пра ­виль­ный ответ: 1) толь­ко А 2) толь­ко Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б

 

15. Задание 15   Из-за тре­ния о шёлк стек­лян­ная ли­ней­ка при­об­ре­ла по­ло­жи­тель­ный заряд. Как при этом из­ме­ни­лось ко­ли­че­ство за­ря­жен­ных ча­стиц на ли­ней­ке и шёлке? Считать, что обмен ато­ма­ми между ли­ней­кой и шёлком в про­цес­се тре­ния не происходил.

Для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер изменения:

1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась

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

 

Количество протонов на линейке	Количество электронов на шёлке

 

16. Задание 16  На какую длину волны нужно настроить радиоприемник, чтобы слушать радиостанцию, которая вещает на частоте 106,2 МГц?

1) 2,825 см 2) 2,825 м 3) 3,186 м 4) 3,186 км

 

Задание 17

На ри­сун­ке пред­став­ле­на це­поч­ка пре­вра­ще­ний урана-238 в свинец-206. Ис­поль­зуя дан­ные рисунка, из пред­ло­жен­но­го пе­реч­ня утвер­жде­ний вы­бе­ри­те два правильных.

1) Уран-238 пре­вра­ща­ет­ся в ста­биль­ный свинец-206 с по­сле­до­ва­тель­ным вы­де­ле­ни­ем шести α-частиц и шести β-частиц.

2) Самый малый пе­ри­од по­лу­рас­па­да в пред­став­лен­ной це­поч­ке ра­дио­ак­тив­ных пре­вра­ще­ний имеет полоний-214.

3) Свинец с атом­ной мас­сой 206 не под­вер­жен са­мо­про­из­воль­но­му ра­дио­ак­тив­но­му распаду.

4) Уран-234 в от­ли­чие от урана-238 яв­ля­ет­ся ста­биль­ным элементом.

5) Самопроизвольное пре­вра­ще­ние радия-226 в радон-222 со­про­вож­да­ет­ся ис­пус­ка­ни­ем β-частицы.

Решение.

Проанализируем утверждения.

1) В дан­ном пре­вра­ще­нии про­ис­хо­дит вы­де­ле­ние вось­ми α-частиц и шести β-частиц. Утвер­жде­ние 1 неверно.

2) Утвер­жде­ние 2 верно.

3) Сви­нец с атом­ной мас­сой 206 яв­ля­ет­ся ста­биль­ным элементом, следовательно, он не распадается. Утвер­жде­ние 3 верно.

4) Уран-234 имеет пе­ри­од по­лу­рас­па­да меньше, чем уран-238, следовательно, он яв­ля­ет­ся более ра­дио­ак­тив­ным элементом. Утвер­жде­ние 4 неверно.

5) Са­мо­про­из­воль­ное пре­вра­ще­ние радия-226 в радон-222 со­про­вож­да­ет­ся ис­пус­ка­ни­ем α-частицы. Утвер­жде­ние 5 неверно.

 

 

Задание 18

На гра­ни­це воз­дух – стек­ло све­то­вой луч ча­стич­но отражается, ча­стич­но пре­лом­ля­ет­ся (см. рисунок).

Угол от­ра­же­ния равен примерно

1) 80° 2) 70° 3) 30° 4) 20°

 

19. Задание 19  Ученик провёл эксперимент по изучению силы упругости, возникающей при подвешивании грузов разной массы к резиновым шнурам разной длины и толщины.

Результаты экспериментальных прямых измерений массы груза m, диаметра поперечного сечения шнура d, его первоначальной длины l₀ и удлинения (l − l₀), а также косвенные измерения коэффициента жёсткости k представлены в таблице:

 

№ опыта	m , кг	d , мм	l0 , см	(l-l0) , cм	k , Н/м
1	0,5	3	50	5,0	100
2	0,5	5	100	3,6	140
3	0,5	3	100	10,0	50
4	1,0	3	50	10,0	100

 

Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных измерений. Укажите их номера.

 

1) При увеличении длины шнура его жёсткость увеличивается.

2) При увеличении толщины шнура его жёсткость увеличивается.

3) Удлинение шнура не зависит от его первоначальной длины.

4) Жёсткость шнура не зависит от массы подвешиваемого груза.

5) Удлинение шнура зависит от упругих свойств материала, из которого изготовлен исследуемый образец.

 

20. Задание 20  В ста­кан с водой по­гру­зи­ли концы двух вер­ти­каль­ных стек­лян­ных тру­бок — с внут­рен­ни­ми диа­мет­ра­ми 0,5 мм и 0,2 мм. Стек­ло перед этим было тща­тель­но обезжирено. Можно утверждать, что

1)  уро­вень воды ока­жет­ся ниже в труб­ке диа­мет­ром 0,5 мм 2) уро­вень воды ока­жет­ся ниже в труб­ке диа­мет­ром 0,2 мм 3) вода под­ни­мет­ся в обеих труб­ках на оди­на­ко­вую высоту4) уро­вень воды в обеих труб­ках будет ниже уров­ня воды в стакане

 

Поверхностное натяжение жидкостей

Если взять тонкую чистую стеклянную трубку (она называется капилляром), расположить её вертикально и погрузить её нижний конец в стакан с водой, то вода в трубке поднимется на некоторую высоту над уровнем воды в стакане. Повторяя этот опыт с трубками разных диаметров и с разными жидкостями, можно установить, что высота поднятия жидкости в капилляре получается различной. В узких трубках одна и та же жидкость поднимается выше, чем в широких. При этом в одной и той же трубке разные жидкости поднимаются на разные высоты. Результаты этих опытов, как и ещё целый ряд других эффектов и явлений, объясняются наличием поверхностного натяжения жидкостей.

Возникновение поверхностного натяжения связано с тем, что молекулы жидкости могут взаимодействовать как между собой, так и с молекулами других тел — твёрдых, жидких и газообразных, — с которыми находятся в соприкосновении. Молекулы жидкости, которые находятся на её поверхности, «существуют» в особых условиях — они контактируют и с другими молекулами жидкости, и с молекулами иных тел. Поэтому равновесие поверхности жидкости достигается тогда, когда обращается в ноль сумма всех сил взаимодействия молекул, находящихся на поверхности жидкости, с другими молекулами. Если молекулы, находящиеся на поверхности жидкости, взаимодействуют преимущественно с молекулами самой жидкости, то жидкость принимает форму, имеющую минимальную площадь свободной поверхности. Это связано с тем, что для увеличения площади свободной поверхности жидкости нужно переместить молекулы жидкости из её глубины на поверхность, для чего необходимо «раздвинуть» молекулы, находящиеся на поверхности, то есть совершить работу против сил их взаимного притяжения. Таким образом, состояние жидкости с минимальной площадью свободной поверхности является наиболее выгодным с энергетической точки зрения. Поверхность жидкости ведёт себя подобно натянутой упругой плёнке — она стремится максимально сократиться. Именно с этим и связано появление термина «поверхностное натяжение».

Приведённое выше описание можно проиллюстрировать при помощи опыта Плато. Если поместить каплю анилина в раствор поваренной соли, подобрав концентрацию раствора так, чтобы капля плавала внутри раствора, находясь в состоянии безразличного равновесия, то капля под действием поверхностного натяжения примет шарообразную форму, поскольку среди

всех тел именно шар обладает минимальной площадью поверхности при заданном объёме.

Если молекулы, находящиеся на поверхности жидкости, контактируют с молекулами твёрдого тела, то поведение жидкости будет зависеть от того, насколько сильно взаимодействуют друг с другом молекулы жидкости и твёрдого тела. Если силы притяжения между молекулами жидкости и твёрдого тела велики, то жидкость будет стремиться растечься по поверхности твёрдого тела. В этом случае говорят, что жидкость хорошо смачивает твёрдое тело (или полностью смачивает его). Примером хорошего смачивания может служить вода, приведённая в контакт с чистым стеклом. Капля воды, помещённая на стеклянную пластинку, сразу же растекается по ней тонким слоем. Именно из-за хорошего смачивания стекла водой и наблюдается поднятие уровня воды в тонких стеклянных трубках. Если же силы притяжения молекул жидкости друг к другу значительно превышают силы их притяжения к молекулам твёрдого тела, то жидкость будет стремиться принять такую форму, чтобы площадь её контакта с твёрдым телом была как можно меньше. В этом случае говорят, что жидкость плохо смачивает твёрдое тело (или полностью не смачивает его). Примером плохого смачивания могут служить капли ртути, помещённые на стеклянную пластинку. Они принимают форму почти сферических капель, немного деформированных из-за действия силы тяжести. Если опустить конец стеклянного капилляра не в воду, а в сосуд с ртутью, то её уровень окажется ниже уровня ртути в сосуде.

 

21. Задание 21  При по­гру­же­нии конца тон­ко­го пла­сти­ко­во­го ка­пил­ля­ра в сосуд с жид­ко­стью её уро­вень в ка­пил­ля­ре ока­зы­ва­ет­ся выше, чем в сосуде. Из этого следует, что

 

1) дан­ная жид­кость хо­ро­шо сма­чи­ва­ет пластик, из ко­то­ро­го из­го­тов­лен капилляр

2) дан­ная жид­кость плохо сма­чи­ва­ет пластик, из ко­то­ро­го из­го­тов­лен капилляр

3) дан­ная жид­кость пол­но­стью не сма­чи­ва­ет пластик, из ко­то­ро­го из­го­тов­лен капилляр

4) плот­ность жид­ко­сти меньше, чем плот­ность пластика, из ко­то­ро­го из­го­тов­лен капилляр

 

 

22. Задание 22  Космонавт, на­хо­дя­щий­ся на ор­би­таль­ной кос­ми­че­ской станции, ле­та­ю­щей во­круг Земли, вы­да­вил из тю­би­ка с кос­ми­че­ским пи­та­ни­ем каплю жидкости, ко­то­рая на­ча­ла ле­тать по ка­би­не станции. Какую форму при­мет эта капля?

Ответ поясните.

 

Задание 23

(по ма­те­ри­а­лам Е.Е. Камзеевой)

Используя шта­тив с муф­той и лапкой, шарик с прикреплённой к нему нитью, ли­ней­ку и часы с се­кунд­ной стрел­кой (или секундомер), со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для ис­сле­до­ва­ния за­ви­си­мо­сти ча­сто­ты сво­бод­ных ко­ле­ба­ний ни­тя­но­го ма­ят­ни­ка от длины нити. Ам­пли­ту­да ко­ле­ба­ний ма­ят­ни­ка долж­на быть малой (не более 10–15°). Опре­де­ли­те время для 30 пол­ных ко­ле­ба­ний и вы­чис­ли­те ча­сто­ту ко­ле­ба­ний для трёх случаев, когда длина нити равна, соответственно, 1 м, 0,5 м и 0,25 м. В ответе:

1) сде­лай­те ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной установки;

2) ука­жи­те ре­зуль­та­ты пря­мых из­ме­ре­ний числа ко­ле­ба­ний и вре­ме­ни ко­ле­ба­ний для трёх длин нити ма­ят­ни­ка в виде таблицы;

3) вы­чис­ли­те ча­сто­ту ко­ле­ба­ний для каж­до­го слу­чая и ре­зуль­та­ты за­не­си­те в таблицу;

4) сфор­му­ли­руй­те вывод о за­ви­си­мо­сти ча­сто­ты сво­бод­ных ко­ле­ба­ний ни­тя­но­го ма­ят­ни­ка от длины нити.

 

Характеристика оборудования

При вы­пол­не­нии за­да­ния ис­поль­зу­ет­ся ком­плект обо­ру­до­ва­ния № 7 в составе:

• шта­тив с муф­той и лапкой;

• мет­ро­вая ли­ней­ка (погрешность 5 мм);

• шарик с прикреплённой к нему нитью дли­ной 110 см;

• часы с се­кунд­ной стрел­кой (или секундомер).

Решение.

1) ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной установки:

2, 3)

 

№	Длина нити l (м)	Число колебаний n	Время колебаний t (c)	Частота колебаний ν = n/t (Гц)
1	1	30	60	0,5
2	0,5	30	42	0,7
3	0,25	30	30	1

 

4) Вывод: при умень­ше­нии длины нити ча­сто­та ко­ле­ба­ний ни­тя­но­го ма­ят­ни­ка увеличивается.

Задание 24 № 673

На вертикально расположенной доске закреплена электрическая схема (см. рисунок), состоящая из источника тока, лампы, упругой стальной пластины АВ. К одному концу пластины подвесили гирю, из-за чего пластина изогнулась и разомкнула цепь. Что будет наблюдаться в электрической цепи, когда доска начнет свободно падать? Ответ поясните.

 

Задание 25

Стальной осколок, падая с вы­со­ты 470 м, на­грел­ся на 0,5 °С в ре­зуль­та­те совершения ра­бо­ты сил со­про­тив­ле­ния воздуха. Чему равна ско­рость осколка у по­верх­но­сти земли?

 

Задание 26

Двум уче­ни­кам вы­да­ли по че­ты­ре оди­на­ко­вых ре­зи­сто­ра со­про­тив­ле­ни­ем 2 Ом каждый, со­еди­ни­тель­ные провода, ис­точ­ник по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния U = 5 В и очень хо­ро­ший амперметр. Пер­вый уче­ник со­брал цепь, изображённую на ри­сун­ке 1, вто­рой уче­ник со­брал цепь, изображённую на ри­сун­ке 2.

 

 

Определите раз­ность по­ка­за­ний ам­пер­мет­ров вто­ро­го и пер­во­го учеников.

 

 

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 334; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!