Контрольно-измерительные материалы по теме «Основы молекулярно-кинетической теории»

В работе представлены материалы для текущего контроля знаний по теме «Основы МКТ» в 10 классе:

• проверочная работа №1«Основные положения молекулярно-кинетической теории» в шести вариантах (6 вариантов, одна расчетная и одна качественная задача);
• проверочная работа №2 «Основное уравнение молекулярно-кинетической теории» в четырех вариантах (4 варианта, одна расчетная и одна качественная задача) ;
• проверочная работа №3 «Температура» (4 варианта, одна расчетная и одна качественная задача) ;
• контрольная работа №1 «Основы МКТ» (6 вариантов, две расчетные и одна качественная задача);
• контрольная работа №1а «Основы МКТ» (6 вариантов, две расчетные и одна качественная задача, отличается от работы №1 повышенным уровнем сложности).

Проверочные работы рассчитаны на 10-15 минут, контрольные – на 45 минут.

К контрольным работам в приложении приведены ответы.

Проверочная работа №1«Основные положения молекулярно-кинетической теории»

Вариант №1

1. Сколько молекул содержится в 2 г углекислого газа?
2. Почему броуновское движение особенно заметно у наиболее мелких  взвешенных частичек, а у более крупных оно происходит менее интенсивно?

Вариант №2

1. Какую массу имеют 2 ·10²³ молекул азота?
2. Почему твердые тела сохраняют свою форму? Что больше: объем твердого тела или сумма объемов его молекул?

Вариант №3

1. Найдите число атомов в алюминиевой ложке массой 20 г.
2. Между молекулами стекла действуют силы притяжения. Почему же разбитый стакан мы не можем «собрать» вновь, соединив осколки?

Вариант №4

1. Вычислите массу одной молекулы водорода.
2. Если железную деталь поместить в угольный порошок, а затем нагреть, то поверхностный слой железа обогатиться углеродом (цементация). На каком физическом явлении основан такой способ? Почему процесс проводят при высоких температурах?

Вариант №5

• Сколько молекул содержится в 1 г кислорода?
• Чем объяснить возрастание интенсивности броуновского движения при повышении температуры?

Вариант №6

1. Сколько молей содержится в 2 кг водорода?
2. Что общего в характере движения молекул газа, жидкости и твердых тел? В чем отличие движения молекул газа и жидкости?

Проверочная работа №2 «Основное уравнение молекулярно-кинетической теории»

Вариант №1.

1. Какой объем занимает газ при давлении 4 · 10⁵ Па, если масса его 1 кг, а средняя квадратичная скорость 600 м/с?
2. Молекулы одного газа имеют массу в 3 раза больше, чем молекулы другого газа. Сравните давления газов, если одинаковы концентрации молекул и средние энергии.

Вариант №2.

1. Определите среднюю квадратичную скорость молекул кислорода, если при давлении 1,5· 10⁵ Па в 1 м3 содержится 2· 10²⁵ молекул.
2. Сравните давления воздуха и водяного пара, находящихся в одинаковых сосудах, если одинаковы количества молекул газов и средние квадратичные скорости их молекул.

Вариант №3.

1. Найти среднюю квадратичную скорость молекул газа, если при давлении 2· 10⁵ Па газ массой 6 кг занимает объем 5 м³.
2. Сравните давления двух газов, если одинаковы средние квадратичные скорости их молекул и концентрации, а масса молекул одного газа в 5 раз больше, чем у другого.

Вариант №4.

1. Найти массу газа, если при давлении 5· 10⁵ Па и скорости молекул 500 м/с газ занимает объем 0,5· 10^–3 м³.
2. Сравните давления водяного пара и азота, находящихся в одинаковых сосудах, если количества молекул газов и  кинетические энергии  молекул газов равны.

Проверочная работа №3 «Температура»

Вариант №1

1. Определите среднюю квадратичную скорость молекул кислорода при температуре 20°С. При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул будет равна 500°С?
2. Объясните исчезновение дыма в воздухе: явление выражаемое словами «дым тает в воздухе».

Вариант №2

1. Какова средняя квадратичная скорость молекул гелия при температуре 0,1К?
2. Какова средняя квадратичная скорость атомов  гелия в атмосфере Солнца при температуре 6000К?
3. Из сырого дерева выточили два шара. Поверхность одного из них покрыли спиртовым  лаком. Почему шар, поверхность которого не покрывали лаком, через некоторое время растрескался, а шар, покрытый лаком, остался цел?

Вариант №3

1. При какой температуре молекулы гелия имеют такую же среднюю квадратичную скорость, что и молекулы водорода при 15°С?
2. В микроскоп изучают микроорганизмы. Наблюдается ли при этом броуновское движение?

Вариант №4

1. Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа при температуре 27°С равна 1930 м/с. Какой это газ?
2. На каком физическом явлении основан способ цементации стали: обогащение поверхностного слоя углеродом?

Контрольная работа №1 «Основы МКТ»

Вариант №1

1. В сосуде находится газ при температуре 273°С . Определите среднюю кинетическую энергию хаотического движения молекул газа.
2. Какой объем занимает газ при давлении 2·10⁵ Па, если масса его 1 кг, а средняя квадратичная скорость молекул 600 м/с?
3. В какой среде броуновское движение происходит интенсивнее: в капле воды или в капле масла? Почему? Как можно уменьшить интенсивность броуновского движения в данной среде?

Вариант №2

1. При какой температуре находится газ, если средняя кинетическая энергия его молекул на 20% больше, чем при 0°С?
2. Чему равна средняя скорость поступательного движения молекул газа, если 2,5 кг его находятся в сосуде объемом 3 м³ при давлении 1,5 ·10⁵ Па?
3. Воздух состоит из молекул азота, кислорода, углекислого газа. Одинакова ли средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул этих газов при данной температуре?

Вариант №3

1. Определите температуру газа, если средняя кинетическая энергия движения его молекул равна 5,6 ·10^–21 Дж.
2. Какова средняя квадратичная скорость движения молекул газа, который занимает объем 5 м³ при давлении 2· 10⁵ Па и имеет массу 6 кг?
3. Скорость движения молекул газа при обычных условиях измеряется сотнями метров в секунду. Почему же процесс диффузии происходит сравнительно медленно?

Вариант №4

1. При понижении температуры от 300К до 200К средняя кинетическая энергия хаотического движения его молекул уменьшилась на 10-20 Дж. Какой была энергия газа при температуре 300К?
2. Какое давление производят на стенки сосуда молекулы газа, если его масса 3 г, объем 5· 10^–5 м³, а средняя квадратичная скорость движения молекул равна 500 м/с?
3. В опыте Штерна полоска серебра на внутренней поверхности наружного цилиндра получается размытой. Какой вывод можно сделать на основании этого факта?

Вариант №5

1. Сравните, как изменилась средняя кинетическая энергия движения молекул газа, если его температура уменьшилась на 50°С. Первоначальная температура газа 70°С.
2. Средняя квадратичная скорость движения молекул водорода при 0°С равна 1840 м/с. Определите плотность водорода при нормальных условиях.
3. Золото и платина тонут в воде. Почему же эти металлы, раздробленные до частиц размером порядка 10-8 см, заполняя весь сосуд с водой, не оседают на дно?

Вариант №6

1. При какой температуре находится газ, если средняя кинетическая энергия хаотического движения его молекул равна 10,23· 10^–21 Дж?
2. Найти массу газа, если он занимает объем 2× 10^–23 м³ при давлении 5 ×10⁵ Па, а средняя квадратичная скорость его молекул равна 600 м/с?
3. В каких слоях атмосферы воздух ближе к идеальному газу: у поверхности Земли или на больших высотах?

Контрольная работа №1а «Основы МКТ»

Вариант 1

1. В колбе объемом 1,2 ×10^–3 м³ содержится 3 ×10²² молекул гелия. Какова средняя квадратичная скорость молекул, если давление  в колбе 10⁵ Па?
2. В цилиндре под подвижным поршнем находятся 5 молей газа при атмосферном давлении 100 кПа. Первоначальный объем газа 0,08 м³. Каким станет объем газа, если его нагреть на 100°С?
3. Воздух состоит из молекул кислорода и азота. Одинакова ли средняя скорость движения молекул этих газов при данной температуре? Ответ обоснуйте.

Вариант 2

1. Средняя квадратичная скорость молекул газа 600 м/с. Определите массу 0,4 м³ газа, если он производит давление 200 кПа.
2. При какой температуре молекулы гелия имеют такую же среднюю квадратичную скорость как и молекулы водорода при 27°С?
3. В атмосфере на высоте в несколько сот километров средняя скорость движения молекул соответствует температуре порядка тысяч Кельвинов. Почему же спутник, движущийся длительное время в этих слоях атмосферы, не нагревается до такой же температуры?

Вариант 3

1. Каково давление газа, если средняя квадратичная скорость движения его молекул 500 м/с, а его плотность 1,35 кг/м³?
2. Где больше молекул: в комнате объемом 5Oм³ при нормальном атмосферном давлении (I0⁵ Па) и температуре 27°С или в стакане воды? Масса воды в стакане 0,2 кг.
3. В каких слоях атмосферы воздух ближе к идеальному газу: у поверхности земли или на больших высотах? Ответ обоснуйте.

Вариант 4

1. Вычислите средний квадрат скорости движения молекул газа, если его масса 5 кг, занимаемый объем 4 м³ и давление 150 кПа.
2. Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа при температуре 2°С равна 1930 м/с. Какой это газ?
3. Железо тонет в воде. Почему же железо, раздробленное на микроскопические частицы, заполняет весь сосуд с водой и не оседает на дно?

Вариант 5

1. Определите плотность газа, если средняя квадратичная ско­рость его молекул 400 м/с, а давление 100 кПа.
2. В баллоне ёмкостью 0,1 м³ находился газ при температуре 27°С,  вследствие утечки газа давление снизилось на 5 кПа. Какое количество молекул вышло из баллона, если температура газа осталась неизменной?
3. Какие микроскопические явления будут наблюдаться, если в состоянии движения молекул произойдут следующие изменения: а) скорости всех молекул возрастут по модулю? б) уменьшится среднее расстояние между молекулами газа? Ответ обоснуйте.

Вариант 6

1. Средняя квадратичная скорость молекул газа 400 м/с. Определите объем, который займет 1 кг газа при давлении 150 кПа.
2. С какой скоростью двигаются молекулы водорода, если молекулы кислорода при той же температуре имеют среднюю скорость 250 м/с?
3. О чем свидетельствует тот факт, что полоска серебра на внутренней поверхности наружного цилиндра в опыте Штерна получается неодинаковой по толщине. Объясните данное явление.

Приложение.