Поверхностное натяжение жидкостей

Вариант № 23

Задание 1

Для каж­до­го физического по­ня­тия из пер­во­го столбца под­бе­ри­те соответствующий при­мер из вто­ро­го столбца. За­пи­ши­те в таб­ли­цу выбранные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми буквами.

 

ФИЗИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ	ПРИМЕРЫ
А) фи­зи­че­ская величина   Б) еди­ни­ца физической величины   B) фи­зи­че­ский прибор	1) кулон 2) атом 3) ионизация 4) энергия 5) дозиметр

А	Б	В

 

2. Задание 2  Шарик рав­но­уско­рен­но ска­ты­ва­ет­ся по на­клон­ной плос­ко­сти из со­сто­я­ния покоя. На­чаль­ное по­ло­же­ние ша­ри­ка и его по­ло­же­ния через каж­дую се­кун­ду после на­ча­ла дви­же­ния по­ка­за­ны на рисунке.

За четвёртую се­кун­ду от на­ча­ла дви­же­ния шарик пройдёт путь

1) 60 см 2) 70 см 3) 90 см 4) 160 см

3. Задание 3  Скорость дви­жу­ще­го­ся тела умень­ши­лась в 3 раза. При этом его ки­не­ти­че­ская энергия

1) уве­ли­чи­лась в 9 раз 2) умень­ши­лась в 9 раз 3) уве­ли­чи­лась в 3 раза 4) умень­ши­лась в 3 раза

Задание 4

На ри­сун­ке изоб­ра­жен гра­фик за­ви­си­мо­сти ко­ор­ди­на­ты xтела, со­вер­ша­ю­ще­го гар­мо­ни­че­ские колебания, от вре­ме­ни t. Опре­де­ли­те ча­сто­ту этих колебаний.

1) 0,1 Гц 2) 0,2 Гц 3) 125 Гц 4) 250 Гц

Задание 5

Три сплош­ных ша­ри­ка оди­на­ко­во­го объёма — 1, 2 и 3 — по­ме­сти­ли в сосуд с водой, в ко­то­ром они рас­по­ло­жи­лись так, как по­ка­за­но на рисунке. Известно, что один из ша­ри­ков сде­лан из сосны, второй — из парафина, третий – из меди. Из ка­ко­го ма­те­ри­а­ла сде­лан каж­дый шарик?

1) 1 — сосна, 2 — парафин, 3 — медь 2) 1 — медь, 2 — парафин, 3 — сосна 3) 1 — сосна, 2 — медь, 3 — парафин 4) 1 — парафин, 2 — медь, 3 — сосна

Задание 6

Модуль скорости	Модуль ускорения

На покоящееся тело, находящееся на гладкой горизонтальной плоскости, в момент времени t = 0 начинают действовать две горизонтальные силы (см. рисунок). Определите, как после этого изменяются со временем модуль скорости тела и модуль ускорения тела.

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается 2) уменьшается 3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.

Цифры в ответе могут повторяться.

 

7. Задание 7 На коротком плече рычага укреплён груз массой 50 кг. Для того чтобы поднять груз на высоту 4 см, к длинному плечу рычага приложили силу, равную 100 Н. При этом точка приложения этой силы опустилась на 25 см. Определите КПД рычага.

1) 12,5% 2) 32% 3) 80% 4) 125%

Задание 8

На ри­сун­ке пред­став­ле­ны гра­фи­ки 1, 2 и 3 за­ви­си­мо­стей тем­пе­ра­ту­ры t трёх мед­ных об­раз­цов от ко­ли­че­ства сообщённой им теп­ло­ты Q. Известно, что массы об­раз­цов равны 100 г, 200 г, 300 г, соответственно. Укажите, какая масса об­раз­ца со­от­вет­ству­ет каж­до­му графику.

1) 1 — 300 г 2 — 200 г 3 — 100 г 2) 1 — 100 г 2 — 200 г 3 — 300 г 3) 1 — 200 г 2 — 100 г 3 — 300 г

4) 1 — 100 г 2 — 300 г 3 — 200 г

9. Задание 9  Исследовалась за­ви­си­мость на­пря­же­ния на об­клад­ках кон­ден­са­то­ра от за­ря­да этого конденсатора. Ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний пред­став­ле­ны в таблице.

 

q, мКл	0	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05
U, В	0	0,04	0,12	0,16	0,22	0,24

 

Погрешности из­ме­ре­ний ве­ли­чин q и U рав­ня­лась со­от­вет­ствен­но 0,005 мКл и 0,01 В.

Выберите два утверждения, со­от­вет­ству­ю­щие ре­зуль­та­там этих измерений.

1) Электроёмкость кон­ден­са­то­ра при­мер­но равна 5 мФ. 2) Электроёмкость кон­ден­са­то­ра при­мер­но равна 200 мкФ. 3) С уве­ли­че­ни­ем за­ря­да на­пря­же­ние увеличивается. 4) Для за­ря­да 0,06 мКл на­пря­же­ние на кон­ден­са­то­ре со­ста­вит 0,5 В. 5) Напряжение на кон­ден­са­то­ре не за­ви­сит от заряда.

10. Задание 10  При нагревании куска металла массой 200 г от 20 °С до 60 °С его внутренняя энергия увеличилась на 2400 Дж. Удельная теплоёмкость металла составляет

1) 600 Дж/(кг·°С) 2) 300 Дж/(кг·°С) 3) 200 Дж/(кг·°С) 4) 120 Дж/(кг·°С)

11. Задание 11 В процессе трения о шёлк стеклянная линейка приобрела положительный заряд. Как при этом изменилось количество заряженных частиц на линейке и шёлке при условии, что обмен атомами при трении не происходил? Установите соответствие между физическими величинами и их возможными изменениями при этом. Запишите в ответ выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры в от­ве­те могут повторяться.

 

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА		ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ
А) количество протонов на стеклянной линейке Б) количество электронов на шёлке		1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не из­ме­нилась

12. Задание 12  ис­сле­до­ва­ния за­ви­си­мо­сти силы тока от на­пря­же­ния на кон­цах резистора. Какое зна­че­ние на­пря­же­ния долж­но сто­ять в пу­стой клетке?

 

U, В	5	10	?
I, А	1	2	2,5

 

1) 11 В 2) 12,5 В 3) 13,5 В 4) 15 В

Задание 13

По ка­туш­ке идёт элек­три­че­ский ток, на­прав­ле­ние которого по­ка­за­но на рисунке. При этом на кон­цах сердечника катушки

 

1) образуются маг­нит­ные полюса: на конце 1 — се­вер­ный полюс, на конце 2 — южный полюс

2) образуются маг­нит­ные полюса: на конце 1 — южный полюс, на конце 2 — се­вер­ный полюс

3) скапливаются элек­три­че­ские заряды: на конце 1 — от­ри­ца­тель­ный заряд, на конце 2 — по­ло­жи­тель­ный заряд

4) скапливаются элек­три­че­ские заряды: на конце 1 — по­ло­жи­тель­ный заряд, на конце 2 — от­ри­ца­тель­ный заряд

Задание 14

Котёнок бежит к плос­ко­му зер­ка­лу З со ско­ро­стью V = 0,3 м/с. Само зер­ка­ло дви­жет­ся в сто­ро­ну от котёнка со ско­ро­стью u= 0,05 м/с (см. рисунок). С какой ско­ро­стью котёнок при­бли­жа­ет­ся к сво­е­му изоб­ра­же­нию в зеркале?

1) 0,2 м/с 2) 0,25 м/с 3) 0,5 м/с 4) 0,55 м/с

Задание 15

На ри­сун­ке пред­став­ле­на элек­три­че­ская схема, ко­то­рая со­дер­жит ис­точ­ник тока, про­вод­ник AB, ключ и реостат. Про­вод­ник AB помещён между по­лю­са­ми по­сто­ян­но­го магнита.

 

 

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

 

1) Маг­нит­ные линии поля по­сто­ян­но­го маг­ни­та в об­ла­сти рас­по­ло­же­ния про­вод­ни­ка AB на­прав­лены вер­ти­каль­но вверх.

2) Элек­три­че­ский ток, про­те­ка­ю­щий в про­вод­ни­ке AB, создаёт од­но­род­ное маг­нит­ное поле.

3) При за­мкну­том ключе элек­три­че­ский ток в про­вод­ни­ке имеет на­прав­ле­ние от точки A к точке B.

4) При за­мкну­том ключе про­вод­ник будет вы­тал­ки­вать­ся из об­ла­сти маг­ни­та вправо.

5) При пе­ре­ме­ще­нии пол­зун­ка рео­ста­та впра­во сила Ампера, дей­ству­ю­щая на про­вод­ник AB, уменьшится.

Задание 16

Резисторы R₁ = 25 Ом, R₂ = 30 Ом, R₃ = 30 Ом под­клю­че­ны к ис­точ­ни­ку по­сто­ян­но­го на­пря­же­ния U= 120 В так, как по­ка­за­но на рисунке. Какая мощ­ность вы­де­ля­ет­ся в ре­зи­сто­ре R₁?

1) 576 Вт 2) 225 Вт 3) 480 Вт 4) 50 Вт

Задание 17

Под действием какой частицы протекает ядерная реакция ?

1) нейтрона 2) протона 3) α-частицы 4) электрона

Задание 18 № 70

Цена деления и предел измерения миллиамперметра (см. рисунок) равны, соответственно

 

1) 50 А, 2 А 2) 2 мА, 50 мА 3) 10 А, 50 А 4) 50 мА, 10 мА

Задание

На ри­сун­ке изоб­ра­же­ны два термометра, вхо­дя­щие в со­став психрометра, уста­нов­лен­но­го в не­ко­то­ром помещении. Объём по­ме­ще­ния 80 м³. Используя пси­хро­мет­ри­че­скую таблицу, из пред­ло­жен­но­го пе­реч­ня утвер­жде­ний вы­бе­ри­те два правильных. Ука­жи­те их номера.

1) От­но­си­тель­ная влаж­ность воз­ду­ха в этом по­ме­ще­нии равна 65%.

2) Плот­ность во­дя­но­го пара в воз­ду­хе в этом по­ме­ще­нии равна ≈ 10,0 г/м3.

3) Если тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха в этом по­ме­ще­нии по­ни­зит­ся на 1 градус, то по­ка­за­ние влаж­но­го тер­мо­мет­ра тоже умень­шит­ся на 1 градус.

4) Чтобы в этом по­ме­ще­нии вы­па­ла роса, тем­пе­ра­ту­ра воз­ду­ха в помещении должна умень­шить­ся на 11 °С.

5) Масса во­дя­но­го пара в этом по­ме­ще­нии равна 2,23 кг.

Задание

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) вода под­ни­мет­ся выше в труб­ке диа­мет­ром 0,5 мм

2) вода под­ни­мет­ся выше в труб­ке диа­мет­ром 0,2 мм

3) вода под­ни­мет­ся в обеих труб­ках на оди­на­ко­вую высоту

4) 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.

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

 

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

Используя со­би­ра­ю­щую линзу, экран, линейку, со­бе­ри­те экс­пе­ри­мен­таль­ную уста­нов­ку для опре­де­ле­ния оп­ти­че­ской силы линзы. В ка­че­стве ис­точ­ни­ка света ис­поль­зуй­те свет от удалённого окна.

 

1) сде­лай­те ри­су­нок экс­пе­ри­мен­таль­ной установки;

2) за­пи­ши­те фор­му­лу для расчёта оп­ти­че­ской силы линзы;

3) ука­жи­те ре­зуль­тат из­ме­ре­ния фо­кус­но­го рас­сто­я­ния линзы;

4) за­пи­ши­те зна­че­ние оп­ти­че­ской силы линзы.

Решение.

1. Схема экс­пе­ри­мен­таль­ной уста­нов­ки (изображение удалённого ис­точ­ни­ка света (окна) фор­ми­ру­ет­ся прак­ти­че­ски в фо­каль­ной плоскости).

2.

3.

4.

 

 

Задание 24

Может ли вес тела, ле­жа­ще­го на го­ри­зон­таль­ной плоскости, быть мень­ше силы тяжести, дей­ству­ю­щей на это тело? Ответ поясните.

Задание 25

Подъёмный кран поднимает равномерно груз массой 0,5 т на высоту 28,5 м за 30 с. Чему равен КПД двигателя крана, если сила тока, потребляемая краном, равна 25 А, а напряжение на обмотке его двигателя — 380 В?

Задание 26

Имеются два оди­на­ко­вых элек­три­че­ских на­гре­ва­те­ля мощ­но­стью 600 Вт каждый. На сколь­ко гра­ду­сов можно на­греть 2 л воды за 7 мин, если на­гре­ва­те­ли будут вклю­че­ны па­рал­лель­но в элек­тро­сеть с напряжением, на ко­то­рое рас­счи­тан каж­дый из них? По­те­ря­ми энер­гии пре

 

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 188; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!