Фізика 10 клас. Тема: Молекулярна фізика
Мета цього тесту — перевірити, чи вміє учень:
¾ використовувати положення молекулярно-кінетичної теорії для розв’язування якісних і розрахункових задач;
¾ розв’язувати якісні і розрахункові задачі з використанням основного рівняння молекулярно-кінетичної теорії і рівняння Менделєєва-Клапейрона;
¾ розв’язувати якісні і розрахункові задачі на газові закони;
¾ аналізувати графіки ізопроцесів.
Варіант 1
Записуючи відповіді на завдання тесту, обведіть літери, що відповідають твердженням, які ви вважаєте правильними, та закресліть літери, що відповідають твердженням, які ви вважаєте неправильними.
Наприклад, якщо ви вважаєте правильними твердження А і В,
а неправильними — твердження Б і Г, запишіть .
Якщо хоча б одна літера з 4-х буде непозначеною, завдання вважається не виконаним.
1. Що є найбільш наочним дослідним підтвердженням взаємодії між молекулами? Виберіть правильну відповідь.
–А. Броунівський рух.
–Б. Спостереження за допомогою оптичного мікроскопа.
+В. Виникнення сил пружності при деформації твердого тіла.
–Г. Дифузія.
2. У посудині знаходилася деяка маса ідеального газу. Об’єм газу збільшили в 2 рази, а абсолютну температуру зменшили в 2 рази. Виберіть правильне твердження.
–А. Тиск газу збільшився в 4 рази.
–Б. Тиск газу зменшився в 2 рази.
–В. Тиск газу залишився незмінним.
+Г. Тиск газу зменшився в 4 рази.
3. На рисунку представлено графік залежності об’єму даної маси ідеального газу від температури. Виберіть правильне твердження. –А. Графік 1-2 відповідає ізохорному процесу. –Б. Графік 2-3 відповідає ізобарному процесу. |
+В. Графік 3-4 відповідає ізотермічному процесу.
–Г. Графік 4-1 відповідає ізобарному процесу.
4. Середня квадратична швидкість молекул ідеального газу зменшилася в 2 рази при незмінній концентрації. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
+А. Тиск газу зменшився більше ніж у 2 рази.
–Б. Тиск газу збільшився більше ніж у 3 рази.
+В. Тиск газу зменшився в 4 рази.
–Г. Середня кінетична енергія молекул газу зменшилася в 2 рази.
5. Об’єм даної маси газу при температурі 50 °С и тиску 0,98 × 105 Па дорівнює 2,5 × 10–3 м3. Газ охолодили до 0 °С, при цьому тиск підвищився до 105 Па. Газ можна вважати ідеальним. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
+А. Об’єм газу став менше 2,5 × 10–3 м3.
–Б. Середня кінетична енергія молекул газу зросла більше ніж у 1,5 рази.
–В. Об’єм газу став більше 2,5 × 10–3 м3.
+Г. Середня кінетична енергія молекул газу зменшилася менше ніж
у 1,5 рази.
6. На діаграмі V, T зображено точки, що відповідають трьом станам даної маси ідеального газу. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні. –А. p1 > p2. +Б. p3 > p2. –В. p1 > p3. +Г. p2 > p1. |
7. У двох посудинах при однаковій температурі знаходяться вуглекислий газ CO2 і кисень О2. Гази можна вважати ідеальними. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
–А. Середні квадратичні швидкості молекул зв’язані співвідношенням:
+Б. Середні квадратичні швидкості молекул зв’язані співвідношенням:
–В. Середні кінетичні енергії молекул зв’язані співвідношенням: .
–Г. Середні кінетичні енергії молекул зв’язані співвідношенням:
8. На рисунку зображено дві ізобари для двох газів. Гази можна вважати ідеальними. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні. +А. Якщо m1 = m2 і гази однакові, то p1 > p2. –Б. Якщо p1 = p2 і гази однакові, то m1 > m2. +В. Якщо m1 = m2 і p1 = p2, то M1 > M2. +Г. Якщо M1 = M2 і p1 = p2, то m2 > m1. |
9. Ідеальний газ переведено зі стану 1 до стану 2. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні. +А. Температура газу спочатку збільшувалася, –Б. Температура газу спочатку зменшувалася, –В. T1> T2. –Г. T1< T2. |
10. Дві однакові посудини містять однакове число молекул азоту. У першій посудині середня квадратична швидкість молекул 400 м/с, у другій посудині — 500 м/с. Газ можна вважати ідеальним. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
–А. Тиск у першій посудині більший ніж, у другій, в 1,56 рази.
+Б. Температура азоту в другій посудині більша, ніж у першій, в 1,56 разів.
–В. Кінетична енергія молекул в обох посудинах однакова.
+Г. Якщо посудини з’єднати трубкою, середня квадратична швидкість молекул азоту після встановлення рівноваги буде більше 440 м/с.
11. Тиск даної маси ідеального газу при його розширенні змінювався за законом . Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
–А. Якщо n = 1, то тиск газу збільшувався.
–Б. Якщо n = 2, то температура газу збільшувалася.
+В. Якщо n = –1, то температура газу збільшувалася.
+Г. Якщо n = 3, то температура газу зменшувалася.
12. Чи можуть перетинатися дві ізотерми ідеального газу? Позначте, які з наступних чотирьох відповідей правильні, а які — неправильні.
–А. Можуть, якщо ці ізотерми відповідають різним температурам для даної маси газу.
–Б. Можуть, якщо ці ізотерми відповідають різним масам при одній і тій же температурі газу.
–В. Можуть, якщо ці ізотерми відповідають різним газам при однакових масах і температурах.
–Г. Можуть, якщо ці ізотерми відповідають різним газам при різних
температурах і однаковому об’ємі.
Варіант 2
Записуючи відповіді на завдання тесту, обведіть літери, що відповідають твердженням, які ви вважаєте правильними, та закресліть літери, що відповідають твердженням, які ви вважаєте неправильними.
Наприклад, якщо ви вважаєте правильними твердження А і В,
а неправильними — твердження Б і Г, запишіть .
Якщо хоча б одна літера з 4-х буде непозначеною, завдання вважається не виконаним.
1. Що є найбільш наочним дослідним підтвердженням руху молекул? Виберіть правильну відповідь.
–А. Спостереження за допомогою оптичного мікроскопа.
+Б. Броунівський рух.
–В. Існування твердих тіл.
–Г. Виникнення сил пружності при деформації твердих тел.
2. У посудині знаходиться деяка маса газу. Тиск газу збільшили в 3 рази, а температуру зменшили в 3 рази. Газ можна вважати ідеальним. Виберіть правильне твердження.
–А. Об’єм газу збільшився в 3 рази.
–Б. Об’єм газу зменшився в 3 рази.
+В. Об’єм газу зменшився в 9 разів.
–Г. Об’єм газу не змінився.
3. На рисунку представлено графік залежності тиску даної маси ідеального газу від температури. Виберіть правильне твердження. +А. Графік 1-2 відповідає ізохорному –Б. Графік 2-3 відповідає ізобарному –В. Графік 3-4 відповідає ізотермічному процесу. –Г. Графік 4-1 відповідає ізохорному |
4. Абсолютна температура ідеального газу збільшилася в 3 рази, а концентрація молекул залишилася незмінною. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
–А. Тиск газу залишився незмінним.
–Б. Середня квадратична швидкість руху молекул збільшилася
в 3 рази.
–В. Тиск газу збільшився більше ніж у 3 рази.
–Г. Середня кінетична енергія молекул газу збільшилася в разів.
5. Водень масою 2 кг перебуває при температурі 0 °C і тиску 105 Па. Газ можна вважати ідеальним. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
+А. Об’єм водню більше 20 м3.
–Б. Середня кінетична енергія молекул водню менше 5 · 10–21 Дж.
–В. Об’єм водню менше 20 м3.
+Г. Середня кінетична енергія молекул водню більше 5 · 10–21 Дж.
6. На діаграмі p, T зображено точки, що відповідають трьом станам даної маси ідеального газу. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні. –А. V1 > V3. +Б. V2 > V1. –В. V2 > V3. +Г. V3 >V1. |
7. У двох посудинах при однаковій температурі знаходяться азот N2 і водень H2 . Гази можна вважати ідеальними. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
+А. Середні кінетичні енергії молекул зв’язані співвідношенням:
–Б. Середні квадратичні швидкості молекул зв’язані співвідношенням:
–В. Середні кінетичні енергії молекул зв’язані співвідношенням:
+Г. Середні квадратичні швидкості молекул зв’язані співвідношенням:
8. На рисунку зображено дві ізотерми для двох ідеальних газів. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні. +А. Якщо m1 = m2 і гази однакові, то T1 > T2. +Б. Якщо T1 = T2 і гази однакові, то m1 > m2. –В. Якщо m1 = m2 і T1 = T2, то M1 > M2. –Г. Якщо M1 = M2 і T1 = T2, то m1 < m2. |
9. Ідеальний газ переведено зі стану 1 до стану 2 (див. рисунок). Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні. –А. Об’єм газу спочатку зменшувався, +Б. Об’єм газу спочатку збільшувався, +В. V1 = V2. –Г. V1 < V2. |
10. Однакові посудини наповнені різними газами: перша посудина — воднем, друга — киснем. Гази можна вважати ідеальними. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
+А. Якщо маси і температури газів однакові, то тиск водню в 16 разів більший тиску кисню.
–Б. Якщо кількості молекул і температури в обох посудинах однакові, то тиск кисню більший тиску водню.
–В. При однакових концентраціях і однакових середніх кінетичних енергіях молекул тиск водню більший тиску кисню.
–Г. При однакових концентраціях і однакових середніх квадратичних швидкостях молекул тиски водню і кисню однакові.
11. При ізохорному нагріванні в негерметичній посудині тиск ідеального газу змінювався за законом . Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
+А. Якщо n = 2, то тиск газу збільшувався.
–Б. Якщо n = 1, то маса газу в посудині зменшувалася.
+В. Якщо n = – 1, то маса газу в посудині зменшувалася.
+Г. Якщо n = 2, то маса газу в посудині збільшувалася.
12. Суміш, що складається з 4 г водню і 32 г кисню, перебуває при температурі 7 °С и тиску 93 кПа. Гази можна вважати ідеальними. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
+А. Парціальний тиск водню більше 60 кПа.
–Б. Парціальний тиск кисню менше 30 кПа.
+В. Об’єм суміші газів менше 0,1 м3.
+Г. Густина суміші газів більше 0,3 кг/м3.
Варіант 3
Записуючи відповіді на завдання тесту, обведіть літери, що відповідають твердженням, які ви вважаєте правильними, та закресліть літери, що відповідають твердженням, які ви вважаєте неправильними.
Наприклад, якщо ви вважаєте правильними твердження А і В,
а неправильними — твердження Б і Г, запишіть .
Якщо хоча б одна літера з 4-х буде непозначеною, завдання вважається не виконаним.
1. Що є найбільш наочним дослідним підтвердженням існування проміжків між молекулами? Виберіть правильну відповідь.
–А. Броунівський рух.
–Б. Спостереження за допомогою оптичного мікроскопа.
+В. Дифузія.
–Г. Виникнення сил пружності при деформації.
2. У посудині знаходилася деяка маса ідеального газу. Об’єм газу зменшили в 2 рази, а тиск газу збільшили в 2 рази. Виберіть правильне твердження.
–А. Температура газу зменшилася в 4 рази.
+Б. Температура газу не змінилася.
–В. Температура газу збільшилася в 4 рази.
–Г. Температура газу зменшилася в 2 рази.
3. На рисунку представлено графік залежності тиску даної маси ідеального газу від об’єму. Виберіть правильне твердження. –А. Графік 1-2 відповідає ізотермічному процесу. +Б. Графік 2-3 відповідає ізохорному –В. Графік 3-4 відповідає ізобарному –Г. Графік 4-1 відповідає ізотермічному процесу. |
4. Середня кінетична енергія молекул ідеального газу збільшилася в 4 рази при незмінній концентрації. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
+А. Тиск газу збільшився більше ніж у 2 рази.
–Б. Температура газу зменшилася в 4 рази.
–В. Середня квадратична швидкість молекул газу збільшилася
в 4 рази.
+Г. Тиск газу збільшився менше ніж у 8 разів.
5. Кисень масою 16 г перебуває під тиском 106 Па і займає об’єм 1,6·10–3 м3. Газ можна вважати ідеальним. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
–А. Температура кисню менше 300 K.
+Б. Середня квадратична швидкість молекул кисню більше 500 м/с.
+В. Температура кисню менше 150 °С.
–Г. Середня квадратична швидкість молекул кисню менше 480 м/с.
6. На діаграмі p, V зображено точки, що відповідають трьом станам даної маси ідеального газу. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні. –А. T1 > T2. –Б. T3 > T2. –В. T1 > T3. –Г. T1 = T2. |
7. У двох посудинах при однаковій температурі знаходяться водень H2 і вуглекислий газ CO2. Гази можна вважати ідеальними. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
–А. Середні квадратичні швидкості молекул зв’язані співвідношенням:
+Б. Середні квадратичні швидкості молекул зв’язані співвідношенням:
–В. Середні кінетичні енергії молекул зв’язані співвідношенням:
–Г. Середні кінетичні енергії молекул зв’язані співвідношенням:
8. На рисунку зображено дві ізохори для двох ідеальних газів. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні. –А. Якщо m1 = m2 і гази однакові, то V1 > V2. +Б. Якщо V1 = V2 і гази однакові, то m1 > m2. –В. Якщо m1 = m2 і V1 = V2, то M1 > M2. –Г. Якщо V1 = V2 і гази однакові, то m1 < m2. |
9. Ідеальний газ переведено зі стану 1 до стану 2 (див. рисунок). Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні. –А. p1 = p2. –Б. Тиск газу спочатку збільшувався, а потім зменшувався. +В. Тиск газу спочатку зменшувався, а потім збільшувався. –Г. p1 > p2. |
10. На висоті 5 км температура повітря дорівнює –17 °С, а тиск дорівнює 54 кПа. Повітря можна вважати ідеальним газом з молярною масою 0,029 кг/моль. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
+А. Концентрація молекул менше 2 · 1025 м–3.
+Б. Середня кінетична енергія молекул більше 5 · 10–21 Дж.
+В. Середня квадратична швидкість молекул менше 500 м/с.
–Г. На висоті 10 км, де температура повітря дорівнює –50 °С, середня квадратична швидкість молекул більша ніж на висоті 5 км.
11. Об’єм даної маси ідеального газу при збільшенні тиску змінювався за законом . Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
+А. Якщо n = –2, то об’єм газу збільшувався.
–Б. Якщо n = –1,5, то температура газу зменшувалася.
–В. Якщо n = 0,5, то температура газу збільшувалася.
+Г. Якщо n = 2,5, то температура газу зменшувалася.
12. Деякий газ при температурі 91 °С и тиску 800 кПа має густину 5,4 кг/м3. Газ можна вважати ідеальним. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
+А. Молярна маса газу менше 0,03 кг/моль.
+Б. Маса однієї молекули газу більше 2,5 · 10–26 кг.
+В. Середня кінетична енергія молекул газу менше 9 · 10–21 Дж.
–Г. Концентрація молекул газу більше 2 · 1026 м–3.
Варіант 4
Записуючи відповіді на завдання тесту, обведіть літери, що відповідають твердженням, які ви вважаєте правильними, та закресліть літери, що відповідають твердженням, які ви вважаєте неправильними.
Наприклад, якщо ви вважаєте правильними твердження А і В,
а неправильними — твердження Б і Г, запишіть .
Якщо хоча б одна літера з 4-х буде непозначеною, завдання вважається не виконаним.
1. Що є найбільш наочним дослідним підтвердженням існування атомів і молекул? Виберіть правильну відповідь.
–А. Спостереження за допомогою оптичного мікроскопа.
+Б. Крапля олії розпливається по поверхні води так, що товщина олійної плівки має певне мінімальне значення.
–В. Дифузія.
–Г. Виникнення сил пружності при деформації твердого тіла.
2. У металевому балоні знаходилася деяка маса азоту. Внаслідок несправності вентиля маса азоту зменшилася вдвічі при незмінній температурі. Газ можна вважати ідеальним. Виберіть правильне твердження.
–А. Тиск азоту в балоні зменшився в 4 рази.
–Б. Об’єм азоту в балоні зменшився в 2 рази.
–В. Тиск азоту в балоні збільшився в 2 рази.
+Г. Тиск азоту в балоні зменшився в 2 рази.
3. На рисунку представлено графік залежності тиску даної маси ідеального газу від температури. Виберіть правильне твердження. –А. Графік 1-2 відповідає ізобарному процесу. –Б. Графік 2-3 відповідає ізохорному процесу. +В. Графік 3-4 відповідає ізотермічному процесу. –Г. Графік 4-5 відповідає ізохорному процесу. |
4. Абсолютна температура ідеального газу збільшилася в 3 рази при незмінній концентрації. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
–А. Середня кінетична енергія молекул газу збільшилася вразів.
+Б. Тиск газу збільшився в 3 рази.
+В. Середня квадратична швидкість молекул газу збільшилася вразів.
–Г. Середня кінетична енергія молекул газу зменшилася в 3 рази.
5. При тиску 105 Па і температурі 15 °С дана маса повітря
займає об’єм 2 · 10–3 м3. При розширенні до об’єму 4 · 10–3 м3 температура повітря стала дорівнювати 20 °С. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
–А. Тиск повітря став більше 105 Па.
+Б. Середня квадратична швидкість молекул збільшилася.
+В. Тиск повітря став менше 105 Па.
+Г. Середня кінетична енергія молекул збільшилася менше, ніж у 1,4 рази.
6. На діаграмі р, Т зображено точки, що відповідають трьом станам даної маси ідеального газу. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні. |
7. У двох посудинах при однаковій температурі знаходяться кисень O2 і азот N2. Гази можна вважати ідеальними. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
–А. Середні кінетичні енергії молекул зв’язані співвідношенням:
–Б. Середні квадратичні швидкості молекул зв’язані співвідношенням:
+В. Середні кінетичні енергії молекул зв’язані співвідношенням:
+Г. Середні квадратичні швидкості молекул зв’язані співвідношенням:
8. На рисунку зображено дві ізобари для двох газів. Гази можна вважати ідеальними. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні. |
9. Ідеальний газ переведено зі стану 1 до стану 2 (див. рисунок). Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні. +Б. Тиск газу спочатку збільшувався, а потім зменшувався. –В. Тиск газу спочатку зменшувався, а потім збільшувався. |
10. На висоті 10 км температура повітря дорівнює –50 °С, а тиск дорівнює 26,5 кПа. Повітря можна вважати ідеальним газом з молярною масою 0,029 кг/моль. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
–А. Середня квадратична швидкість молекул більше 480 м/с.
+Б. Середня кінетична енергія молекул менше 5 · 10–21 Дж.
+В. Концентрація молекул більше 0,5 · 1025м–3.
–Г. На висоті 5 км, де температура повітря дорівнює –17 °С, середня кінетична енергія молекул менша, ніж на висоті 10 км.
11. Тиск ідеального газу при ізотермічному стисненні в негерметичній посудині змінювався за законом Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
–А. Якщо , то тиск газу зменшувався.
+Б. Якщо , то маса газу в посудині збільшувалася.
–В. Якщо , то маса газу в посудині зменшувалася.
+Г. Якщо , то маса газу в посудині зменшувалася.
12. У повітрі міститься 23,6 % кисню і 76,4 % азоту (за масою). Повітря перебуває при тиску 105 Па і температурі 13 °С. Позначте, які з наступних чотирьох тверджень правильні, а які — неправильні.
–А. Парціальний тиск кисню більше 0,4·105 Па.
–Б. Парціальний тиск азоту менше 0,6·105 Па.
+В. Густина повітря менше 1,5 кг/м3.
+Г. Концентрація молекул більше 1,5·1025 м–3.