Тренировочные задания для 8 класса

Ответ: 1 — алюминий, 2 — медь, 3 — свинец

Задание 2. На рисунке представлены графики нагревания и плавления двух твёрдых веществ — «1» и «2» — одинаковой массы, взятых при одинаковой начальной температуре. Образцы нагреваются на одинаковых горелках. Сравните удельные теплоёмкости этих двух веществ и температуры их плавления.

Решение.

Плавлению соответствуют участки графиков, параллельные оси времени, т. к. в это время полученная энергия идет не на нагрев, а на разрушение кристаллических связей. Чем выше располагается этот участок, тем выше температура плавления, в данном случае у вещества 1 она выше.

На нагревание вещества идёт количество теплоты: Q =cm(t₂ – t₁);

где m — масса вещества, с — удельная теплоёмкость этого вещества, Δt — приращение температур. Чтобы нагреть образцы до одной температуры, нужно затратить разное количество тепла, пропорциональное их удельной теплоёмкости. Поскольку горелки одинаковые, для передачи большего количества теплоты нужно дольше нагревать образцы. Первый образец греется дольше, поэтому вещество 1 обладает большей теплоёмкостью.

Ответ: У вещества «1» больше удельная теплоёмкость и температура плавления, чем у вещества «2».

Задание 3. Удельная теплоёмкость стали равна 500 Дж/кг·°С. Что это означает?

Решение. Удельная теплоемкость характеризует количество энергии, которое необходимо сообщить одному килограмму вещества для того, из которого состоит тело, для того, чтобы нагреть его на один градус Цельсия. Таким образом, для нагревания 1 кг стали на 1 °С необходимо затратить энергию 500 Дж.

Ответ: для нагревания 1 кг стали на 1 °С необходимо затратить энергию 500 Дж.

Задание 4. На рисунке представлен график зависимости температуры от времени для процесса нагревания воды при нормальном атмосферном давлении. Первоначально вода находилась в твёрдом состоянии.

Какое из утверждений является неверным?

Решение. Неверным является утверждение под номером 3, поскольку процесс АВ — это нагревание. При нагревании внутренняя энергия тела увеличивается, поскольку средняя скорость движения молекул увеличивается.

Ответ В процессе АВ внутренняя энергия льда не изменяется.

Задание 5. На рисунке представлен график зависимости температуры от времени для процесса нагревания слитка свинца массой 1 кг. Какое количество теплоты получил свинец за 10 мин нагревания? Удельную теплоёмкость свинца считать равной 130 Дж/кг∙°С

Задание 6. Какая из ложек нагреется быстрее при опускании в стакан с горячей водой деревянная или алюминиевая?

Решение. Алюминиевая ложка нагревается быстрее, так как теплопроводность алюминия выше.

Ответ: алюминиевая.

Задание 7. Удельная теплота плавления стали равна 78 кДж/кг. Что это означает?

Решение. По определению удельная теплота плавления — это количество теплоты, необходимое для того, чтобы перевести 1 кг вещества, взятого при температуре плавления, из твёрдого состояния в жидкое. Это означает, что для плавления 1 кг стали при температуре её плавления потребуется 78 кДж энергии.

Ответ: для плавления 1 кг стали при температуре её плавления потребуется 78 кДж энергии

Задание 8. Сколько литров воды при 83 °С нужно добавить к 4 л воды при 20 °С, чтобы получить воду температурой 65 °С? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Задание 9. Три литра воды, взятой при температуре 20 °С, смешали с водой при температуре 100 °С. Температура смеси оказалась равной 40 °С. Чему равна масса горячей воды? Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Задание 10. Какое количество теплоты необходимо, чтобы нагреть 1 л воды от 20 °С до 100 °С? Вода нагревается в алюминиевой кастрюле массой 200 г. Тепловыми потерями пренебречь.

Задание 11. При охлаждении стальной детали массой 100 г до температуры 32 С° выделилось 5 кДж энергии. Какова была температура стали до охлаждения?

Задание 12. При нагревании куска металла массой 200 г от 20 °С до 60 °С его внутренняя энергия увеличилась на 2400 Дж. Какова удельная теплоёмкость металла?

Уроки 1 – 7. Тема «Изменение агрегатных состояний вещества»

Задание 1. На рисунке приведён график зависимости температуры t воды от времени τ при нормальном атмосферном давлении.

Какое из утверждений является неверным?

1) Участок АБ соответствует процессу нагревания воды.

2) В процессе, соответствующем участку ЕЖ, внутренняя энергия воды уменьшается.

3) Точка Е соответствует твёрдому состоянию воды.

4) В процессе, соответствующем участку БВ, внутренняя энергия системы вода-пар увеличивается.

Решение. Проанализируем утверждения.

1) Утверждение верно: участок АБ соответствует процессу нагревания воды.

2) Внутренняя энергия тела пропорциональна средней скорости движения молекул и энергии потенциального взаимодействия между ними. При охлаждении средняя скорость движения молекул уменьшается, следовательно, утверждение верно.

3) Поскольку вода при атмосферном давлении кипит при 100 °C, точка Е не может соответствовать твёрдому состоянию воды.

4) На участке БВ системе сообщается энергия, которая идёт на испарение воды. Молекулы пара двигаются в среднем быстрее молекул воды. Следовательно, внутренняя энергия системы увеличивается.

Ответ: 3.

Задание 2. На рисунке приведен график зависимости температуры воды от времени. Начальная температура воды 50 °С. В каком состоянии находится вода в момент времени τ₁?

Решение. Горизонтальный участок на графике соответствует 100 °C, следовательно, В момент времени τ₁ происходило парообразование воды и часть воды находилась в жидком состоянии, часть — в газообразном.

Ответ: часть воды — в жидком состоянии и часть воды — в газообразном.

Задание 3. На рисунке приведен график зависимости температуры спирта от времени при его охлаждении и последующем нагревании. Первоначально спирт находился в газообразном состоянии. Какой участок графика соответствует процессу конденсации спирта?

Решение. Процессу конденсации соответствует горизонтальный участок графика. Поскольку изначально спирт находился в газообразном состоянии, процессу конденсации спирта соответствует участок ВС.

Ответ: ВС

Задание 4. Испарение и кипение — два процесса перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое. Общей характеристикой этих процессов является то, что они

А. представляют собой процесс перехода вещества из жидкого состояния в газообразное.

Б. происходят при определённой температуре.

Какое (ие) из данных утверждений являются правильными?

Решение. Испарение — процесс перехода вещества из жидкого состояние в газообразное. Кипение — процесс интенсивного парообразования, происходящий как со свободной поверхности жидкости, так и внутри неё. Испарение происходит при любой температуре, а кипение — только при температуре кипения.

Ответ: только А.

Задание 5. Какое количество теплоты выделится при конденсации 2 кг пара, взятого при температуре кипения, и последующего охлаждения воды до 40 °С при нормальном атмосферном давлении?

Задание 6. Сколько спирта надо сжечь, чтобы нагреть воду массой 2 кг на 29° С? Считать, что вся энергия, выделенная при сгорании спирта, идёт на нагревание воды.

Задание 7. В стакан, содержащий лед при температуре −5 °С, налили воду, имеющую температуру 40 °С. Каково отношение массы воды к массе льда, если весь лед растаял и в стакане установилась температура 0 °С? Теплообменом с окружающим воздухом пренебречь.

Задание 8. Какое количество теплоты выделится при кристаллизации воды массой 1 кг, взятой при температуре 10 °С?

Уроки 8 – 13. Тема «Изменение агрегатных состояний вещества».

Задание 1. Двигатель трактора совершил полезную работу 23 МДж, израсходовав при этом 2 кг бензина. Найдите КПД двигателя трактора.

Задание 2. Автомобиль УАЗ израсходовал 30 кг бензина за 2 ч. езды. Чему равна мощность двигателя автомобиля, если его КПД составляет 30%? (Удельная теплота сгорания бензина 4,6·10⁷Дж/кг).

Задание 3. Найдите массу бензина, израсходованную автомобилем УАЗ за 3 ч. езды, если мощность его двигателя равна 57,5 кВт, а его КПД 30%? (Удельная теплота сгорания бензина 4,6·10⁷Дж/кг).

Задание 4. Сколько граммов воды можно нагреть на спиртовке на 30 °С, если сжечь в ней 21 грамм спирта? КПД спиртовки (с учётом потерь теплоты) равен 30%. (Удельная теплота сгорания спирта 2,9·10⁷Дж/кг, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°С)).

Задание 5. Определите энергию, необходимую для превращения в пар 1 кг спирта при температуре его кипения. Сколько энергии выделится при его конденсации при этой температуре? (Удельная теплота парообразования спирта 0,9·10⁶ Дж/кг).

Решение. Удельная теплота парообразования показывает, сколько энергии необходимо для превращения в пар 1 кг вещества при температуре его кипения или сколько энергии выделится при его конденсации при этой температуре. Следовательно, для превращения в пар 1 кг спирта необходимо 0,9·10⁶ Дж энергии. При конденсации спирта выделится столько же энергии, 0,9·10⁶ Дж.

Ответ: 0,9·10⁶ Дж

Уроки 8 – 13. Тема «Электрические явления».

Задание 1. Положительно заряженная стеклянная палочка притягивает подвешенный на нити лёгкий шарик из алюминиевой фольги. Может ли заряд шарика быть отрицательным либо равным нулю?

Решение. Заряд шарика может быть как отрицательным, так и равен нулю. В последнем случае возникает индуцированный (наведённый) заряд, т. к. алюминий является проводником.

Ответ: да.

Задание 2 Ученик положил металлическую линейку на выключенную электрическую лампочку, поднес к её концу, не касаясь, отрицательно заряженную палочку и начал осторожно перемещать палочку по дуге окружности. Линейка при этом поворачивалась вслед за палочкой. Почему?

Решение. 1) Предположим, что между палочкой и линейкой действует сила гравитационного тяготения. Но сила тяготения прямо пропорциональна гравитационной постоянной и произведению масс. Гравитационная постоянная имеет порядок 10^-11 кг, а массы линейки и палочки порядок 10^-3 кг, следовательно, её явно недостаточно для того, чтобы повернуть линейку.

2) Предположим, на ближайшем к палочке конце линейки образуется избыточный отрицательный заряд, и она притягивается к линейке. Тогда линейка бы не вращалась, а вся перемещалась бы к палочке.

3) Предположим, на ближайшем к палочке конце линейки образуется избыточный положительный заряд, и она притягивается к линейке. Поскольку палочка заряжена отрицательно, частицы, имеющие отрицательный заряд в линейке стремятся удалиться от палочки, таким образом, на ближайшем к палочке конце линейки образуется избыточный положительный заряд, и она притягивается к линейке.

Ответ: на ближайшем к палочке конце линейки образуется избыточный положительный заряд, и она притягивается к линейке.

Задание 3. К одному из незаряженных электрометров, соединенных проводником, поднесли отрицательно заряженную палочку. Как распределится заряд на электрометрах?

Решение. Заметим, что палочку подносят, но не касаются ею электрометра, поскольку палочка заряжена отрицательно, то она притягивает положительные заряды, на электрометре 1 образуется избыточный положительный заряд. При этом будет создан недостаток положительных зарядов на втором электрометре, или, что то же самое, избыток отрицательного заряда.

Ответ: на электрометре 1 будет избыточный положительный заряд, на электрометре 2 — избыточный отрицательный заряд

Задание 4. В вершинах равностороннего треугольника (см. рисунок) расположены заряды q₁ = q, q₂ = 2q и q₃ = 3q .Для каких зарядов сила электрического взаимодействия, действующая между ними, максимальна?

Решение. Сила электрического взаимодействия зависит от величины зарядов: чем больше заряды, тем больше сила., действующая между ними. Поэтому сила будет максимальна для зарядов q₃ и q₂, поскольку они имеют максимальный по модулю заряд.

Ответ: для зарядов q₃ и q₂.

Задание 5. В вершинах равностороннего треугольника (см. рисунок) расположены равные по модулю заряды q₁, q₂ и q₃. Какому вектору сонаправлена суммарная сила, действующая на заряд q₁ со стороны зарядов q₂ и q₃?

Решение. Сила электрического взаимодействия между первым и вторым шаром направлена по направлению 1, между первым и третьим — по направлению 3. Равнодействующая этих сил, равная их векторной сумме, будет направлена по направлению 4.

Ответ: вектору 4.

Задание 6. Два маленьких шарика — А и В — удерживают (см. рисунок) в равновесии. Оба шарика заряжены положительно. Какой из векторов, изображённых на рисунке, правильно указывает направление электрической силы, действующей на шарик В со стороны шарика A?

Решение. По закону Кулона на одноимённо заряженные шарики действует сила отталкивания вдоль прямой, соединяющей заряды.

Ответ: 3.

Задание 7. Из какого материала может быть сделан стержень (см. рис.), соединяющий электроскопы?

А. Сталь

Б. Стекло

Решение. Материал, из которого изготовлен стержень, явно не является проводником, поскольку в этом случае стрелки электрометров бы отклонились на одинаковый угол. Так как стекло является диэлектриком, стержень может быть только стеклянным.

Ответ: только Б.

Задание 8. В течение 600 с через потребитель электрического тока проходит заряд 12 Кл. Чему равна сила тока в потребителе?

Решение. Сила тока равна заряду, протекающему через поперечное сечение проводника за единицу времени, поэтому сила тока равна 12 Кл : 600 с = 0,02 А.

Ответ: 0,02 А

Задание 9. По проводнику течет ток 8 А. Какой электрический заряд проходит через поперечное сечение проводника за 40 с?

Решение. Сила тока есть заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за единицу времени, поэтому в условиях задачи через поперечное сечение проводника за единицу времени, пройдёт заряд, равный 8 А · 40 с = 320 Кл.

Ответ: 320 Кл

Уроки 14 – 18. Тема «Электрические явления».

Задание 1.

Имеется три резистора (см. рисунок) , изготовленных из различных материалов и имеющих различные размеры Наименьшее электрическое сопротивление имеет(-ют)

Решение. Сопротивление проводника опреде

R = ρ·L / S

где ρ — удельное сопротивление проводника, зависящее от материала, из которого изготовлен проводник, l — длина проводника, S — площадь сечения.

Удельное сопротивление меди меньше, чем железа. Кроме того, из рисунка видно, что площадь сечения первого проводника наибольшая.

Ответ: резистор 1.

Задание 2. Электрическая цепь собрана из источника тока, лампочки и тонкой железной проволоки, соединённых последовательно. Лампочка станет гореть ярче, если

1) подсоединить к проволоке последовательно вторую такую же проволоку

2) железную проволоку заменить на нихромовую

3) поменять местами проволоку и лампочку

4) подсоединить к проволоке параллельно вторую такую же проволоку

Решение. Проанализируем все утверждения.

1) Если подсоединить к проволоке последовательно вторую такую же проволоку, то сопротивление цепи увеличится, поскольку оно прямо пропорционально длине проводника. Следовательно, сила тока в цепи уменьшаться и лампочка станет гореть тусклее.

2) Удельное сопротивление нихрома больше чем железа, следовательно, лампочка будет гореть тусклее.

3) При последовательном соединении сила тока в цепи одинакова на каждом участке, поэтому при перестановке любых элементов местами, яркость лампочки не измениться.

4) При параллельном соединении двух резисторов общее сопротивление участка вычисляется по формуле:

где R₁ — сопротивление первого резистора, R₂ — сопротивление второго резистора. Поскольку подсоединили точно такую же проволоку, R₁ = R₂ = R, тогда R_общ = 0,5R. Так как сопротивление уменьшилось, ток в цепи увеличился, следовательно, лампочка станет гореть ярче.

Ответ:4.

Задание 3. Цепь собрана из источника тока, лампочки и тонкой железной проволоки, соединённых последовательно. Лампочка станет гореть ярче, если

1) проволоку заменить на более тонкую железную

2) уменьшить длину проволоки

3) поменять местами проволоку и лампочку

4) железную проволоку заменить на нихромовую

Решение. Проанализируем все утверждения.

1) Сопротивление проводника обратно пропорционально площади его сечения, следовательно, при замене проволоки на более тонкую, сопротивление цепи увеличиться, лампочка будет гореть тусклее.

2) Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине. Следовательно, если уменьшить длину проволоки, лампочка будет гореть ярче.

3) При последовательном соединении сила тока в цепи одинакова на каждом участке, поэтому при перестановке любых элементов местами, яркость лампочки не изменится.

4) Удельное сопротивление нихрома больше чем железа, следовательно, лампочка будет гореть тусклее.

Ответ: 2.

Задание 4. Три резистора, сопротивления которых: R₁ = 3 Ом; R₂ = 6 Ом и R₃ = 9 Ом, соединены последовательно. Вольтметр, подключённый параллельно второму резистору, показывает напряжение 12 В. Чему равно напряжение на всем участке цепи? Вольтметр считать идеальным.

Задание 5.Два алюминиевых проводника одинаковой длины имеют разную площадь поперечного сечения: площадь поперечного сечения первого проводника 0,5 мм, а второго проводника 4 мм². Сопротивление какого из проводников больше и во сколько раз?

Решение. Сопротивление проводника вычисляется по формуле R = ρ · L/S

Где ρ— удельное сопротивление проводника, L — длина проводника, S — площадь сечения. Следовательно, сопротивление второго проводника меньше сопротивления первого в 4 мм² / 0,5 мм² = 8 раз.

Ответ: сопротивление первого проводника в 8 раз больше, чем второго.

Задание 6.В таблице представлены результаты исследования зависимости силы тока от напряжения на концах резистора. Какое значение напряжения должно стоять в пустой клетке?

Решение. Из первого столбца найдём сопротивление резистора: 8 В : 2 А = 4 Ом. Следовательно, в пустой клетке должно стоять значение напряжения 4 Ом · 4 А = 16 В.

Ответ: 16 В.

Задание 7. Что показывает амперметр A в цепи, схема которой приведена на рисунке?

Уроки 19 – 20. Тема «Электрические явления».

Задание 1. Алюминиевая, железная и нихромовая проволоки, имеющие одинаковые размеры, соединены последовательно и подключены к источнику тока. На какой из проволок при прохождении электрического тока будет выделяться наибольшее количество теплоты за одно и то же время?

Решение. По закону Джоуля-Ленца количество теплоты, выделяемое проводником прямо пропорционально сопротивлению проводника. Сопротивление проводника вычисляется по формуле R = ρ · L/Sгде ρ — удельное сопротивление проводника, l — длина проводника, S — площадь сечения. Удельное сопротивление нихрома наибольшее, следовательно, на нихромовой проволоке выделиться наибольшее количество тепла.

Ответ: на нихромовой.

Задание 2. В электрической цепи (см. рисунок) вольтметр V₁ показывает напряжение 2 В, вольтметр V₂ — напряжение 0,5 В. Чему равно напряжение на лампе?

Решение. Лампа и первый вольтметр соединены параллельно. Следовательно, напряжение на них одинаково.

Ответ: 2,0 В.

Задание 3. К источнику постоянного тока (см. рисунок), подсоединили две лампы, имеющие одинаковые электрические сопротивления. Чему равна мощность электрического тока, потребляемая каждой лампой, если показания идеального амперметра и вольтметра равны соответственно 3 А и 6 В ?

Задание 4. Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображённого на рисунке, если R₁ = 6 Ом, R₂ = 2 Ом, R₃ = 2 Ом?

Задание 5. На рисунке показаны два графика зависимости напряжения U на концах двух проводников — «1» и «2» — от силы тока I в них. Эти проводники соединили последовательно. Чему равно общее сопротивление проводников?

Решение. При последовательном соединении сопротивления суммируются. Из закона Ома U = I·R, откуда находим сопротивления первого и второго проводников:

R₁ = 8 B: 4A = 2 OM; R₂ = 4B : 4A =1 OM.

Тогда общее сопротивление проводников R = 3 Ом.

Ответ: 3 Ом.

Задание 6. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины определяются.

Решение. Сопоставим физическим величинам формулы.

А) Работа тока вычисляется по формуле 2.

Б) Сила тока вычисляется по формуле 1.

В) Мощность тока вычисляется по формуле 4.

Ответ: А – 2, Б – 1, В – 4.

Задание 7. Установите соответствие между научными открытиями и именами учёных, которым эти открытия принадлежат. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Решение. A) Экспериментальное открытие магнитного действия электрического тока в 1820 году осуществил Х. К. Эрстед.

Б) Экспериментальное открытие явления электромагнитной индукции сделал в 1831 году М. Фарадей.

B) Экспериментальное открытие электромагнитных волн осуществил Г. Герц.

Ответ: А - 2, Б – 5, В – 3.

Уроки 1– 5. Тема «Электромагнитные явления».

Задание 1. На рисунке представлена картина линий магнитного поля от двух полосовых магнитов, полученная с помощью железных опилок. Каким полюсам полосовых магнитов, судя по расположению магнитной стрелки, соответствуют области 1 и 2?

Решение. Поскольку магнитные линии замкнуты, полюса не могут быть одновременно южными или северными. Буква N (North) обозначает северный полюс, S (South) — южный. Северный полюс притягивается к южному. Следовательно, область 1 — южный полюс, область 2 — северный полюс.

Ответ: 1 — южному; 2 — северному полюсу.

Задание 2. Ток силой I протекает по прямолинейному участку провода (см. рисунок); (ток направлен «на нас»). В какой точке вектор индукции магнитного поля, создаваемого током, направлен влево (в плоскости рисунка)?

Решение. Направление вектора магнитной индукции для провода определяется правилом правой руки или правилом правого буравчика (буравчик выкручивается), следовательно, вектор индукции магнитного поля направлен влево в точке C.

Ответ: в точке С.

Уроки 1– 5. Тема «Световые явления».

Задание 1 Луч света падает на плоское зеркало. Угол между падающим лучом и отражённым увеличили на 20°. Как изменился угол между зеркалом и отражённым лучом

Решение. Угол падения равен углу отражения. При этом угол между зеркалом и отражённым лучом уменьшился на 10°.

Ответ: уменьшился на 10°

Задание 2. На рисунке изображены точечный источник света L, предмет K и экран, на котором получают тень от предмета. Как изменятся размеры тени о мере удаления предмета от источника света и приближения его к экрану?

Решение. По мере удаления предмета от источника света и приближения его к экрану размеры тени будут уменьшаться (можно построить). Границы тени не будут ни размываться, ни становиться более чёткими.

Ответ: размеры тени будут уменьшаться.

Задание 3. Предмет ABCD отражается в плоском зеркале. Изображение A₁B₁C₁D₁ этого предмета в зеркале правильно показано на рисунке

Решение. В плоском зеркале пересекаются все лучи испытывают только отражение без преломления, а продолжения лучей пересекаются симметрично относительно самих лучей, поэтому изображение получается прямое и повёрнутое в противоположную сторону.

Ответ: на 4.

Задание 4. На рисунке изображены оптическая ось ОО₁ тонкой линзы, предмет А и его изображение А₁, а также ход двух лучей, участвующих в формировании изображения.

Согласно рисунку, в какой его точке находится фокус линзы?

Решение. Поскольку параллельный главной оптической оси луч после преломления прошёл через точку 2 на оптической оси, фокус расположен в точке 2. Причём линза является собирающей, поскольку луч отклонился в сторону главной оптической оси.

Ответ: в точке 2.

Задание 5. Каким бывает изображение предмета в рассеивающей линзе?

Решение. По построению изображение предмета в рассеивающей линзе всегда мнимое и уменьшенное.

Ответ: всегда мнимое и уменьшенное.

Задание 6. На рисунке приведена схема хода лучей внутри глазам. Какому дефекту зрения (дальнозоркости или близорукости) соответствует приведенный ход лучей и какие линзы нужны для очков в этом случае?

Решение. Из рисунка видно, что изображение фокусируется не на сетчатке, а ближе к хрусталику, следовательно, близкие предметы человек будет видеть лучше чем далёкие. Для очков требуется рассеивающая линза.

Ответ: близорукость; для коррекции нужны рассеивающие линзы.