Подборка заданий для ГИА 9 класс (работа с текстом)

Задание №1

     Все летательные аппараты легче воздуха называют аэростатами, аэростаты для исследования верхних слоев атмосферы - стратостатами, управляемые аэростаты – дирижабли.

    Французский авиаинженер Жан – Поль Доман создал тепловой аэростат, способный подняться на такие высоты, куда не залетит обычный монгольфьер. Дело в том, что монгольфьер поднимается за счет разницы температур (а значит, плотности) теплового воздуха внутри и холодного снаружи. Теплый воздух легче, он и поднимает шар. Однако на большой высоте наружный воздух настолько холоден, что остывает и воздух в шаре, а подогреть его газовой горелкой нет возможности, так как на такой высоте в воздухе слишком мало кислорода для её горения. Так что подниматься на такие высоты аэростаты могли бы только с помощью взрывоопасного водорода или дорогостоящего гелия.

   Доман наполняет свой шар, которому он дал имя «Грозовой пузырь», не просто теплым, а теплым и влажным воздухом. Когда содержимое шара остывает, водяные пары конденсируются. Конденсирующая вода выделяет то тепло, которое было затрачено на ее испарение, - каждый грамм отдает 2500 Дж. В результате воздух в шаре почти не остывает, и шар продолжает подниматься. Вдобавок шар Домана сделан из черной пленки, что обеспечивает дополнительный нагрев шара. Экспериментальный образец объемом 500 м³ с электронными самописцами в гондоле смог подняться на высоту 18000 м.

1) По мере поднятия воздушного шара вверх архимедова сила, действующая на него,

1. Увеличивается.

2.  Уменьшается.

3. Не изменяется.

2) Это связано…

1. С уменьшением плотности верхних слоев атмосферы.

2. С увеличением плотности верхних слоев атмосферы.

3. С уменьшением силы тяжести, действующей на воздушный шар.

4. С увеличением силы тяжести, действующей на воздушный шар.

3) Дирижабль наполняют легким газом. Если из него выкачали воздух, то он …

1. Улетит в безвоздушное пространство.

2. Будет падать вниз.

3. Атмосферное давление раздавит оболочку.

4. Взорвется.

4) Зависит ли подъемная сила аэростата от времени суток?

1. Днем наибольшая.

2. Днем наименьшая.

3. Ночью наибольшая.

4. Ночью наименьшая.

5. Все равно, в какое время суток.

5) Выделяется или поглощается энергия при конденсации водяного пара в шаре?

1. Выделяется.

2. Поглощается.

3. Не выделяется и не поглощается.

4. Процесс может идти как с выделением, так и с поглощением энергии.

5. Среди ответов нет правильного ответа.

6) Шар Домана сделан из черной пленки. Каким видом теплопередачи обеспечивается дополнительный нагрев шара?

1. Теплопроводностью.

2. Излучением.

3. Конвекцией.

Задание № 2

Первый светофор был установлен 10 декабря 1868 года в Лондоне, возле здания Британского парламента. Его изобретатель – Дж. П. Найт - был специалистом по железнодорожным семафорам. Его детище управлялось вручную и имело два семафорных крыла. Поднятые горизонтально, они означали сигнал «стоп», а опущенные под углом в 45⁰ – движение с осторожностью. В темное время суток использовался вращающийся газовый фонарь, с помощью которого подавались соответственно сигналы красного и зеленого цветов. Светофор использовался для облегчения перехода пешеходов через улицу, а его сигналы предназначались для транспортных средств. В 1910 году система светофоров была автоматизирована. В 1920 году трехцветные светофоры с использованием желтого сигнала были установлены в Детройте и Нью-Йорке. Авторами изобретений были Уильям Поттс и Джон Ф. Харрис. В СССР первый светофор установили 15 января 1930 года в Ленинграде.

1. Светофор дает три сигнала: красный, зеленый, желтый, тогда как внутри него установлены обычные лампы накаливания. Почему и как получаются разноцветные сигналы светофора?

   1. Стекла поглощают белый свет от лампочек, а затем излучают красный, желтый, зеленый

   2. Проходя через стекло частицы света, расщепляются по-разному

   3. Свет от лампы проходит светофильтры, которые пропускают свет только соответствующего цвета

   4. Разнообразие цветов связано со всевозможными комбинациями основных цветов спектра

   5. Среди приведенных ответов отсутствуют правильные

2. Почему на транспорте сигнал опасности выбран именно красного цвета?

1. Красный цвет приятней для восприятия человеческим глазам

2. Красный свет имеет самую маленькую длину волны в видимой части спектра, а потому больше всего рассеиваются в загрязненном воздухе

3. Красный свет имеет самую большую длину волны в видимой части спектра, а потому меньше всего рассеиваются в загрязненном воздухе

4. Среди ответов нет правильного

1. Свет, какого цвета обладает наименьшим показателем преломления при переходе из воздуха в стекло?

1. Красного

2. Желтого

3. Зеленого

4. У всех одинаковый

1. Сетчатка глаза начинает реагировать на желтый свет с длиной волны 600 нм при помощи падающего на нее излучения

1,98 *10^-18  Вт. Сколько фотонов при этом падает на сетчатку каждую секунду?

1. 500         2. 3000       3.  6          4.   100         5.  28

1. Какое изображение получается на сетчатке глаза водителя?

1. Действительное, прямое

2. Мнимое, прямое

3. Действительное перевернутое

4. Мнимое, перевернутое

5. Среди ответов нет правильного.

Задание №3

Распределение Максвелла

Молекулы газов находятся в непрерывном хаотическом тепловом движении. Двигаясь, они постоянно сталкиваются друг с другом и со стенками сосуда, в котором заключен газ. При этих столкновениях скорости молекул изменяются как по модулю, так и по направлению. По этой причине все молекулы газа обладают различными скоростями. Ученых давно интересовал вопрос – существует ли какая-нибудь закономерность, которая позволяет вычислить, сколько молекул имеют скорость сданным модулем? Ответ на этот вопрос в 1860 году дал великий британский физик и математик Джеймс Кларк Максвелл. Он установил, что невозможно точно определить, сколько именно молекул имеют в данный момент заданную скорость (например, равную по модулю 500 м/с). Однако можно вычислить, сколько процентов молекул от их общего числа имеют скорость, модуль которой близок к заданной величине (например, лежит в интервале от 500 м/с до 505 м/с). Формула, которая позволяет сделать такой расчет, называется в честь открывшего ее ученого распределением Максвелла.

Согласно распределению Максвелла, доля молекул газа, которые имеют скорость, модуль которой близок к заданной величине, зависит от массы молекулы газа (то есть от его химического состава), а также от температуры газа. На рисунке 1 показаны распределения Максвелла для гелия (масса молекулы 6,7 ·10^-27 кг) при различных значениях температуры. Вдоль горизонтальной оси на графике отложены значения модуля скорости молекулы , а вдоль вертикальной – процент молекул, имеющих модуль скорости, близкий к , (отличающийся от не более, чем на 5 м/с). Видно, что при увеличении и температуры кривые становятся ниже и расширяются.

На рисунке 2 показаны распределения Максвелла при температуре + 27⁰С для различных газов – неона (масса молекулы 3, 3·10^-26 кг), азота (масса молекулы 4, 7·10^{- 26} кг) и фтора (масса молекулы 6, 3·10^{- 26} кг). Из графиков следует, что при увеличении массы молекул кривые становятся выше и сужаются.

Максимум каждой кривой соответствует скорости, которая называется наиболее вероятной (такую скорость имеет наибольший процент молекул). Например, из рисунка 1 следует, что при температуре + 427 °C наиболее вероятная скорость молекул гелия ≈1750 м/с, при чем скорость, близкую к этому значению, имеют всего лишь ≈ 0,25% от общего числа молекул. Распределение Максвелла играет важную роль в молекулярной физике. Оно позволяет вычислять многие величины, характеризующие молекулы газа, а также дает возможность обосновать основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.

Вопросы и задания:

1. Распределение Максвелла позволяет вычислить

1) модуль скорости молекул газа

2) число молекул с заданным модулем скорости

3) процентное содержание молекул с заданным модулем скорости

4) процентное содержание молекул с модулем скорости, близким к заданному значению

2. Пользуясь рисунком 2, определите, у молекул какого газа при температуре +27 ⁰C наиболее вероятная скорость больше?

1) у неона 2) у азота

3) у фтора 4) невозможно определить

3. В таблице приведены массы молекул для четырех различных газов, находящихся при одинаковой температуре.

1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

Задание № 4

Туман

При определенных условиях водяные пары, находящиеся в воздухе, частично конденсируются, в результате чего и возникают водяные капельки тумана. Капельки воды имеют диаметр от 0,5 мкм до 100 мкм. Возьмем сосуд, наполовину заполним водой и закроем крышкой. Наиболее быстрые молекулы воды, преодолев притяжение со стороны других молекул, выскакивают из воды и образуют пар над поверхностью воды. Этот процесс называется испарением воды. С другой стороны, молекулы водяного пара, сталкиваясь друг с другом и с другими молекулами воздуха, случайным образом могут оказаться у поверхности воды и перейти обратно в жидкость. Это конденсация пара. В конце концов, при данной температуре процессы испарения и конденсации взаимно компенсируются, то есть устанавливается состояние термодинамического равновесия. Водяной пар, находящийся в этом случае над поверхностью жидкости, называется насыщенным.

Если температуру повысить, то скорость испарения увеличивается и равновесие устанавливается при большей плотности водяного пара. Таким образом, плотность насыщенного пара возрастает с увеличением температуры (см. рисунок).

Для возникновения тумана необходимо, чтобы пар стал не просто насыщенным, а пересыщенным. Водяной пар становится насыщенным (и пересыщенным) при достаточном охлаждении (процесс АВ) или в процессе дополнительного испарения воды (процесс АС). Соответственно, выпадающий туман называют туманом охлаждения и туманом испарения. Второе условие, необходимое для образования тумана — это наличие ядер (центров) конденсации. Роль ядер могут играть ионы, мельчайшие капельки воды, пылинки, частички сажи и другие мелкие загрязнения. Чем больше загрязненность воздуха, тем большей плотностью отличаются туманы.

Вопросы и задания:

1. Из графика на рисунке видно, что при температуре 20°С плотность насыщенного водяного пара равна 17,3 г/м³. Это означает, что при 20°С

1) в 1 м³ воздуха находится 17,3 г водяного пара

2) в 17,3 м³ воздуха находится 1 г водяного пара

3) относительная влажность воздуха равна 17,3%

4) плотность воздуха равна 17,3 г/м³

1. Для каких процессов, указанных на рисунке, можно наблюдать туман испарения?

1) только АB

2) только АС

3) АB и АС

4) ни АB, ни АС

3. Какие утверждения о туманах верны?

А. Городские туманы, по сравнению с туманами в горных районах, отличаются более высокой плотностью.

Б. Туманы наблюдаются при резком возрастании температуры воздуха.

1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б

Задание №5

Токи Фуко

Рассмотрим простейший опыт, демонстрирующий возникновение индукционного тока в замкнутом витке из провода, помещённом в изменяющееся магнитное поле. Судить о наличии в витке индукционного тока можно по нагреванию проводника. Если, сохраняя прежние внешние размеры витка, сделать его из более толстого провода, то сопротивление витка уменьшится, а индукционный ток возрастет. Мощность, выделяемая в витке в виде тепла, увеличится.

Индукционные токи при изменении магнитного поля возникают и в массивных образцах металла, а не только в проволочных контурах. Эти токи обычно называют вихревыми токами, или токами Фуко, по имени открывшего их французского физика. Направление и сила вихревого тока зависят от формы образца, от направления и скорости изменяющегося магнитного поля, от свойств материала, из которого сделан образец. В массивных проводниках вследствие малости электрического сопротивления токи могут быть очень большими и вызывать значительное нагревание.

Если поместить внутрь катушки массивный железный сердечник и пропустить по катушке переменный ток, то сердечник нагревается очень сильно. Чтобы уменьшить нагревание, сердечник набирают из тонких пластин, изолированных друг от друга слоем лака.

Токи Фуко используются в индукционных печах для сильного нагревания и даже плавления металлов. Для этого металл помещают в переменное магнитное поле, создаваемое током частотой 500-2000 Гц.

Тормозящее действие токов Фуко используется для создания магнитных успокоителей - демпферов. Если под качающейся в горизонтальной плоскости магнитной стрелкой расположить массивную медную пластину, то возбуждаемые в медной пластине токи Фуко будут тормозить колебания стрелки. Магнитные успокоители такого рода используются в гальванометрах и других приборах.

Вопросы и задания:

1. Сила вихревого тока, возникающего в массивном проводнике, помещённом в переменное магнитное поле, зависит

1. только от формы проводника

2. только от материала и формы проводника

3. только от скорости изменения магнитного поля

4. от скорости изменения магнитного поля, от материала и формы проводника

1. В переменном магнитном ноле железный сердечник, набранный из тонких изолированных пластин, по сравнению со сплошным сердечником будет нагреваться

1. меньше, так как его электрическое сопротивление будет больше

2. больше, так как его электрическое сопротивление будет меньше

3. больше, так как его электрическое сопротивление будет больше

4. меньше, так как его электрическое сопротивление будет меньше

1. Медная пластана, подвешенная на длинной изолирующей ручке, совершает свободные колебания. Если пластину отклонить от положения равновесия и отпустить так, чтобы она вошла со скоростью и в пространство между полюсами постоянного магнита (см. рисунок), то

1. колебания пластины резко затухнут

2. частота колебаний пластины возрастёт

3. амплитуда колебаний пластины увеличится

4. пластина будет совершать обычные свободные колебания

Задание № 6

Уровень радиации

Радиационный фон, создаваемый космическими лучами, даёт почти половину внешнего облучения, получаемого населением от естественных источников радиации. Космические лучи приходят к нам из глубин Вселенной, но часть из них рождается на Солнце во время солнечных вспышек.

Нет такого места на Земле, куда бы не падал этот невидимый космический душ. Северный и Южный полюсы получают больше радиации, чем экваториальные области, из-за наличия у Земли магнитного поля. Существеннее то, что уровень облучения растёт с высотой. Чем выше мы поднимаемся, тем меньше над нами слой воздуха, играющий роль защитного экрана.

Люди, живущие на уровне моря, получают из-за космических лучей эквивалентную дозу около 300 мкЗв (микрозивертов) в год. Для людей, живущих выше 2000 м над уровнем моря, эта величина в несколько раз больше. Ещё более интенсивному, но менее продолжительному облучению подвергаются экипажи и пассажиры самолётов. При подъёме с высоты 4000 м до 12000 м уровень облучения возрастает примерно в 25 раз. Максимальная высота, на которой расположены человеческие поселения (деревни шерпов на склонах Эвереста), — 4000 м, а 12000 м — максимальная высота полёта трансконтинентальных авиалайнеров. При дальнейшем увеличении высоты до 20000 м уровень облучения космическими лучами продолжает расти. 20000 м — максимальная высота полёта сверхзвуковых реактивных самолётов.

При перелёте из Нью-Йорка в Париж пассажир обычного турбореактивного самолёта получает дозу около 50 мкЗв. Пассажир сверхзвукового самолёта получает дозу на 20% меньше, хотя подвергается более интенсивному облучению. Это объясняется тем, что во втором случае время полёта почти в три раза меньше.

Вопросы и задания:

1. Какие из приведённых ниже утверждений соответствуют содержащейся в тексте информации?

А. Экваториальные области получают больше радиации, чем Северный и Южный полюсы, из-за наличия у Земли магнитного поля.

Б. Уровень облучения космическими лучами растёт с высотой над уровнем моря, поскольку при этом над нами остаётся меньший слой воздуха.

1) только А 2) только Б 3) и А, и Б 4) ни А, ни Б

2. Доза радиации, получаемая пассажирами самолётов при трансатлантическом перелёте за счёт радиационного фона, зависит

1) от типа пассажирского самолёта и от продолжительности полёта

2) от типа пассажирского самолёта и от высоты полёта

3) от высоты полёта и продолжительности полёта

4) от продолжительности полёта и климатических условий

3. Примерная доза радиации, которую получает пассажир сверхзвукового самолёта за время перелёта из Нью-Йорка в Париж, равна

1) 40 мкЗв 2) 30 мкЗв 3) 20 мкЗв 4) 10 мкЗв