Контрольная работа по физике для студентов 1 курса СПО за 1 семестр

Министерство образования и науки Донецкой Народной Республики

Государственное профессиональное образовательное учреждение

«Донецкий электрометаллургический техникум»

ЦК металлургических дисциплин

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ФИЗИКЕ

за 1 семестр

для студентов 1 курса

всех специальностей

Вариант 1

1. Цирковой артист при падении с трапеции на сетку имел скорость 9 м/с. С каким ускорением проходило торможение, если до полной остановки сетка прогнулась на 1,5 м?

2. Сила сопротивления движению электровоза составляет 4 кН. Найдите силу тяги, если его ускорение составляет 0,1 м/с², а масса равна 90 т.

3. Сколько частиц воздуха находится в комнате площадью 40 м и высотой 4м при температуре 25 Сº и давлении 752133 Па.

4. КПД теплового двигателя равен 45%. Какую температуру имеет холодильник, если температура нагревателя равна 227 ºС.

Вариант 2

1. На рисунке даны графики скоростей двух тел. Определите:
   а) начальную и конечную скорости каждого из тел;
   б) с каким ускорением двигались тела;
   в) напишите уравнения скорости и перемещения для каждого тела.

2. Сила 60 Н сообщает телу ускорение 0,8 м/с². Какая сила сообщит этому телу ускорение 2 м/с²?

3. При температуре 30 С ºдавление газа в закрытом сосуде было 85 кПа. Каким будет давление при температуре - 40 Сº?

4. Тепловая машина имеет максимальное КПД 50%. Определите температуру холодильника, если температура нагревателя 820 К.

Вариант 3

1. Велосипедист проехал 80 м за первые 10 с, а следующие 50 м за 5 с. Найдите среднюю скорость велосипедиста.

2. Вычислите удлинение, которое испытывает буксирный трос жесткостью 100кН/м под действием силы 1,5 кН.

3. Найдите давление, которое оказывает 45 г неона при температуре 273 К, если его объем составляет 1 л.

4. Чему равна температура холодильника паровой турбины, КПД которой 60%, а нагреватель имеет температуру 490 ºС?

Вариант 4

1. На рисунке даны графики скоростей движений двух тел. Определите:
   а) скорость движения первого тела;
   б) начальную и конечную скорости движения второго тела;
   в) ускорение движения второго тела;
   г) через сколько секунд оба тела приобрели одинаковую скорость;
   д) напишите уравнения скорости и перемещения для каждого тела.

2. Тело массой 4 кг под действием некоторой силы приобрело ускорение 2 м/с². Какое ускорение приобретает тело массой 10 кг под действием той же силы?

3. Давление газа в лампе 44 кПа, а его температура 47 ºС. Какова концентрация атомов газа?

4. Внутренняя энергия водорода, находящегося при температуре 400К, составляет 900 кДж. Какова масса этого газа?

Вариант 5

1. Тело перемещается вдоль оси Оx так, что его координата изменяется по закону x = 3t + 0,1t² (м). Какое это движение? Запишите зависимость скорости тела от времени .

2. Тело массой 2 кг движется с ускорением а=0,1 м/с². Чему равна сила, действующая на тело?

3. В баллоне объемом 10 л находится гелий под давлением 1 МПа и при температуре 300 К. После того, как из баллона было взято 10 г гелия, температура понизилась до 290 К. Определить давление гелия, оставшегося в баллоне. Молярная масса гелия 4 г/моль.

4. При изобарном расширении газа на 0,5 м³ ему было передано 0,3 МДж теплоты. Вычислите изменение внутренней энергии газа, если его давление равно 200 10³Па.

Вариант 6

1. Двигаясь по шоссе, велосипедист проехал 900 м со скоростью 15 м/с, а затем по плохой дороге 400 м со скоростью 10 м/с. С какой средней скоростью он проехал весь путь?

2. Масса автомобиля с грузом 3 т, а скорость его движения 20 м/с. Чему будет равна сила давления автомобиля в верхней точке выпуклого моста, радиус кривизны которого 50 м?

3. Какова масса воздуха, занимающего объем 0,831 м³ при температуре 290 К и давлении 150 кПа?

4. Какую внутреннюю энергию имеет 1 моль гелия при температуре 127 ºС?

Вариант 7

1. На рисунке изображены графики скорости прямолинейного движения двух тел. Определите:
   а) характер движения тел; б) начальные скорости тел;
   в) ускорения тел;
   г) напишите уравнения скорости и перемещения для каждого тела.

2. Если тележку тянуть с силой равной в 5 Н, то ее ускорение будет 0,2 м/с². С какой силой нужно действовать на эту тележку, чтобы ее ускорение было 2 м/с²?

3. При температуре 29 ºС кислород находится под давление 4^. 10⁵ Па. Какова плотность кислорода при данных условиях?

4. Вычислите внутренние энергии аргона и гелия при температуре 300 К. Массы газов одинаковы и равны 4 кг.

Вариант 8

1. Пуля в стволе автомата Калашникова движется с ускорением 616 м/с². Какова скорость вылета пули, если длина ствола 41,5 см?

2. Мяч массой 0,5 кг после удара, длящегося 0,02 с, приобретает скорость 10 м/с. Найти среднюю силу удара.

3. При температуре 30 ºС и давлении 100 10³ Па объем воздушного шара заполнен гелием, равен 500 м³. Каком будет объем этого шара при подъеме в верхние слои атмосферы, где его температура понизилась до – 40 ºС, а давление окружающей среды станет 50 •10³ Па? Масса гелия постоянна.

4. Определите работу расширение 20 л газа при изобарном нагревании от 400К до 493 К. Давление газа 100 кПа.

Вариант 9

1. Определите глубину ущелья, если камень массой 4 кг достиг его за 6 с.

2. На тележку массой 0,5 кг действует сила в 15 Н. С какой силой нужно действовать на тележку массой 1 кг, чтобы у нее было ускорение такое же как у первой?

3. Определите плотность кислорода при температуре 47 ºС и давлении 500^.10³ Па.

4. При изотермическом расширении газ совершил работу, равную 20 Дж. Какое количество теплоты сообщено газу?

Вариант 10

1. На рисунке даны графики скоростей двух тел. Определите:
   а) начальную и конечную скорости каждого из тел;
   б) в какой момент времени оба тела имели одинаковую скорость;
   в) с каким ускорением двигались тела.
   г) напишите уравнения скорости и перемещения для каждого тела.

2. Мяч массой 05 кг после удара, длящегося 0,02 с, приобретает скорость 10 м/с. Найти силу удара.

3. В закрытом сосуде вместимостью 2 л содержится 12 кг кислорода . Найти давление кислорода при температуре 15 ºС.

4. Какова масса азота при температуре 30 ºС, если его внутренняя энергия составляет 2,6 МДж?

Вариант 11

1. Движения двух мотоциклистов заданы уравнениями x₁ = 15 +t², х₂ = 8t. Описать движение каждого мотоциклиста, найти время и место встречи. Запишите зависимость скорости тела от времени (t).

2. Определить, на какой высоты кинетическая энергия мяча, брошенного вертикально вверх со скоростью 23 м/с, равна его потенциальной?

3. При концентрации газа 2,4 •10⁸ м^-3 средняя кинетическая энергия его молекул равна 10 Дж. Какое давление оказывает этот газ и какова его температура?

4. Газ, занимающий объем 22 л под давлением 100 •10³ Па был нагрет от 80 ºС до 110º С. Определите работу расширения газа, если давление не изменилось.

Вариант 12

1. Пуля винтовки, пробила стену толщиной 35 см, причем ее скорость уменьшилась с 800 до 400 м/с. Определите ускорение пули.

2. Найти жесткость пружины, которая, под действием силы 2Н удлинилась на 4 см.

3. Газ сжат изотермически от объема 10 л до объема 15 л. Давление при этом возросло на 6 кПа. Каково было начальное давление?

4. Определите, какую энергию выделяет стакан чая объемом 250 см³ при остывании от 100 до 20 ºС?

Вариант 13

1. Координаты тела при движении его вдоль оси Ох изменяются по закону x =4t – 0,25t² (м). Какое это движение? Запишите зависимость скорости тела от времени (t).

2. С каким ускорением двигался при разгоне реактивный самолет массой 60 т, если сила тяги двигателей 90кН?

3. Вычислить давление одного моля , занимающего при температуре 300 К объем 3 л. при нормальных условиях.

4. Газ, находящийся под давлением 50•10³ Па , изобарно расширился на 20 л. Каково изменение его внутренней энергии, если он получил 60•10³ Дж теплоты? Как изменилась температура газа?

Вариант 14

1. Горная тропа проходит в северном направлении 3 км, затем сворачивает на восток и тянется 4 км. Найти путь и перемещение туриста прошедшего данный маршрут.

2. Найти силу гравитационного притяжения, действующую между Землей и Солнцем, если масса Земли равна 6•10²⁴ кг, а масса солнца 2•10³⁰ кг. Расстояние от Земли до Солнца 150•10⁶ км.

3. Концентрация атомов в лампе газа равна 8¹⁰ м^-3, его температура 54 ºС. Найдите давление газа в лампе?

4. Какое количество водяного пара надо впустить в кастрюлю, чтобы нагреть 3л воды от 20 ºС до 60 ºС.

Вариант 15

1. С какой скоростью двигался поезд до начала торможения, если при торможении он двигался с постоянным ускорением величиной 0,5 м/с² и до остановки прошел 225 м?

2. С какой силой притягиваются друг к другу две книги массой 300г каждая, находящиеся на расстоянии 2 м друг от друга?

3. Определите массу кислорода, находящегося в баллоне вместимостью 1 л под давлением 93^.10³ Па при температуре 17 ºС.

4. Давление газа в цилиндре составило 0,8МПа при температуре 200 ºС. После изохорного охлаждения давление уменьшилось до 250 кПа. Найдите изменение внутренней энергии 1 кг газа, его конечную температуру, количество теплоты, отданное газом, и совершенную при этом работу.

Вариант 16

1. Скорость первого автомобиля относительно второго 30 км/ч, а относительно Земли 120 км/ч. Определите скорость второго автомобиля относительно Земли, если автомобили движутся в одном направлении.

2. Трактор, сила тяги которого на крюке 15 кН, сообщает прицепу ускорению 0,5 м/с². Какое ускорение сообщит тому же прицепу трактор, развивающий тяговое усилие 60 кН?

3. Какой объем займет газ при температуре 77 ºС, если при 27ºС его объем был 6 л?

4. Какова масса водорода находящегося в цилиндре под поршнем, если при нагревании от температуры 250 К до 680 К газ произвел работу равную 400 Дж?

Вариант 17

1. По прямой дороге в одну сторону движутся легковой и грузовой автомобили со скоростями 72 км/ч и 54 км/ч соответственно. Определите скорость грузового автомобиля относительно легкового.

2. Найти удлинение буксирного троса с жесткостью 0,01 МН/м при буксировке автомобиля массой в 2 т с ускорением 0,5 м/с².

3. В сосуде объемом 30 л находится смесь газов: 28 г азота и 16 г кислорода. Давление смеси 125^.10³ Па. Какова температура газа?

4. Вычислите внутреннюю энергию 1 кг криптона при комнатной температуре равной 20 ºС?

Вариант 18

1. Движение тел задано уравнениями: х₁ =3t, x₂ =130-10t. Когда и где они встретятся?

2. Мальчик массой 22 кг, бегущий со скоростью 2,5 м/с, вскакивает сзади на платформу массой 12 кг. Чему равна скорость платформы с мальчиком?

3. При температуре 27 ºС давление газа в закрытом сосуде было 80 кПа. Каким будет давление при температуре – 20 ºС?

4. КПД теплового двигателя составил 30 %. Чему равна температура холодильника, если температура нагревателя составляет 100 ºС?

Вариант 19

1. Координата тела меняется с течением времени согласно формуле х=10-4t. Чему равна координата тела через 5 с после начала движения?

2. Порожный грузовой автомобиль массой 4 т начал движение с ускорением 0,3

м/ с². Какова масса груза принятого автомобилем, если при той же силе тяги он трогается с места с ускорением 0,2 м/с²?

1. Давление воздуха в камере при температуре – 20 ºС было 170 кПа. Каким станет давление когда воздух нагрелся до 41 ºС?

2. Чему равна внутренняя энергия одноатомного газа при температуре 30 ºС?

Вариант 20

1. Автомобиль двигался по окружности. Половину длины окружности он проехал со скоростью 60 км/ч, а вторую – ехал со скоростью 40 км/ч. Чему равна средняя скорость автомобиля?

2. Найти удлинение буксирного троса с жесткостью 100кН/м при буксировке автомобиля массой 2 т с ускорением 0,5 м/с².

3. Объем газа при давлении 75^.10³ Па и температуре 300 К составляет 0,6 м³.

При какой температуре та же масса газа займет объем 2 м³, если давление уменьшится до 300^.10³Па?

1. На спиртовке нагрели 400 г воды от 20°С до 75°С. Каков КПД нагревательной установки, если при этом было сожжено 10г спирта?

Вариант 21

1. Автомобиль, трогаясь с места, движется с ускорением 3м/с². Какова будет скорость автомобиля через 5 с?

2. Подъемный кран поднимает равномерно груз массой 500кг на высоту 10м за 50с. Определите КПД крана, если мощность его двигателя 1,5 кВт.

3. Какой объем займет газ при 77ºС, если при 27ºС его объем был 6 л?

4. Температура нагревателя тепловой машины 150°С, а холодильника 25°С; машина получила от нагревателя 4·10⁴ Дж энергии. Как велика работа, произведенная машиной?

Вариант 22

1. При равноускоренном прямолинейном движении скорость катера увеличилась за 10с от 2 м/с до 8 м/с. Чему равен путь, пройденный катером за это время?

2. Определите полезную мощность двигателя мотоцикла, если при скорости

108 км/ч его сила тяги равна 350 Н.

1. Какова плотность сжатого воздуха в камере колеса автомобиля, если он находится под давлением 0,17 МПа?

2. В идеальной тепловой машине, КПД которой 30%, газ получил от нагревателя 10 кДж теплоты. Какова температура нагревателя, если температура холодильника 20°С? Сколько джоулей теплоты машина отдала холодильнику?

Вариант 23

1. Мотоциклист, двигаясь по хорошей дороге с постоянной скоростью 108 км/ч, проехал 4/7 всего пути. Оставшуюся часть пути по плохой дороге он проехал со скоростью 15 м/с. Какова средняя скорость мотоциклиста на всём пути?

2. Какова величина удлинения резинового жгута под действием груза массой 2 кг, подвешенного к нему? Коэффициент упругости резины 100Н/м.

3. Сколько молекул воздуха находится в комнате объемом 240 м³ при температуре 20º С и давлении 100000 Па?

4. КПД идеального теплового двигателя 40%. Газ получил от нагревателя 5 кДж теплоты. Какое количество теплоты отдано холодильнику?

Вариант 24

1. Самолет увеличил за 12 с скорость от 240 км/ч до 360 км/ч. Чему равно перемещение самолета за это время? С каким ускорением двигался самолет?

2. Вагон массой 20т движется со скоростью 1,5м/с и встречает стоящую на пути платформу массой 10т. С какой скоростью они станут двигаться после срабатывания автосцепки?

3. Газ, занимавший объем 2^.10^-3 м³ при температуре 280 К, изобарно расширился до объема 3^.10^-3 м³. Какой станет температура газа?

4. КПД идеальной паровой турбины 60%, температура нагревателя 480°С. Какова температура холодильника и какая часть теплоты, получаемой от нагревателя, уходит в холодильник?

Вариант 25

1. Скорость первого велосипедиста относительно второго 5 км/ч, а относительно Земли 20 км/ч. Определите скорость второго велосипедиста относительно Земли.

2. Пружина, сжатая на 30см, полностью распрямляется. Какую работу совершила сила упругости, если жесткость пружины 100Н/м?

3. Газ при давлении 800^.10³ Па и температуре 12º С займет объем 855 л. Каково будет его давление, если температуру увеличить до 47º С, а объем уменьшится до 800 л.

4. Серебряную ложку массой 50 г опустили в сосуд, содержащий 250 г воды при температуре 90°С. Определите удельную теплоемкость серебра, если первоначальная температура ложки 30°С, температура теплового равновесия 89,3°С; теплоемкость сосуда 130 Дж/К.

Вариант 26

1. За велосипедистом, движущимся прямолинейно со скоростью 8 м/с, бежит мальчик, со скоростью 5 м/с. Определите скорость велосипедиста относительно мальчика.

2. Упряжка собак при движении саней по снегу может действовать с максимальной силой 0,5 кН. Какой массы сани с грузом может перемещать упряжка, двигаясь равномерно, если коэффициент трения равен 0,1?

3. В баллоне емкостью 0,02 м при температуре 16 ºС находится кислород под давлением 10 МПа. Каков будет его объем при температуре 0 ºС и давлении 100 кПа?

4. Определить, какое количество свинца, взятого при 0°С, можно расплавить за счет теплоты, полученной при сгорании 1 кг нефти, если КПД нагревателя 80%.

Вариант 27

1. Камень брошен с некоторой высоты вертикально вниз с начальной скоростью 1м/с. Какова скорость камня через 0,6 с после бросания?

2. Тележка с песком массой 10 кг катится со скоростью 2 м/с по гладкой горизонтальной поверхности. В песок попадает и застревает в нем шар массой 3 кг, летящей со скоростью 4 м/с навстречу тележке. С какой скоростью покатится тележка после попадания шарика?

3. При температуре 27 ºС газ имеет давление 100 кПа. Каковы его концентрация и средняя кинетическая энергия молекул?

4. Для ванны необходимо приготовить 320 л воды при температуре 36°С. Из горячего крана смесителя идет вода при температуре 80°С, а из холодного — при температуре 8°С. Сколько надо взять горячей воды и холодной воды, чтобы приготовить ванну?

Вариант 28

1. Вдоль оси ОХ движутся два тела, координаты которых изменяются согласно формулам: Х ₁ = 10 + 2t и Х ₂ = 4 + 5t. Как движутся эти тела? В какой момент времени тела встретятся? Найдите координату точки встречи.

2. На сколько удлинился резиновый шнур при подвешивании к нему груза массой 5 кг, если его жесткость составляет 250 Н/м?

3. В баллоне содержится газ при температуре 17°С и давлении 1 МПа. На сколько изменится давление, когда температура понизится до -23°С?

4. В стеклянный стакан массой 0,12 кг при температуре 15°С налили 0,2 кг воды при температуре 100°С. При какой температуре установится тепловое равновесие?

Вариант 29

1. Вдоль оси ОХ движутся два тела, координаты которых изменяются согласно формулам: X ₁ = 5t и Х ₂ = 150 -10t. Как эти тела движутся? В какой момент времени тела встретятся? Найдите координату точки встречи.

2. Ледокол массой 10000т, идущий по инерции со скоростью 36 км/ч, наталкивается на неподвижную льдину, и дальше они продолжают движение вместе. Чему равна масса льдины, если скорость корабля в результате взаимодействия уменьшилась до 2 м/с?

3. Какой объем займет газ при 77 °С, если при 27 °С его объем был 6 л?

4. Какую работу совершает 1 моль газа при изобарном нагревании на 20 К?

Вариант 30

1. Всадник ехал 3 ч со скоростью 50 км/ч, а на следующие 150 км потратил 4,5 ч. Какова средняя скорость всадника во всем пути?

2. Вагон массой 20 т движется со скоростью 1,5 м/ с и сталкивается с платформой массой 10 т. Чему равна скорость их совместного движения?

3. Какое количество вещества содержится в газе, если при давлении 300 кПа и температуре 300 °С его объем равен 40 л?

4. Кусок льда массой 5 кг при температуре -30°С опустили в воду, имеющую температуру 70°С. Масса воды 20 кг. Какую температуру будет иметь вода, когда весь лед растает?

13