Vật lý • Lớp 12Khí lí tưởng142 câu hỏi có lời giải

Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Đẳng áp/đẳng tích (Vật lý Lớp 12)

Tuyển tập 142 câu hỏi thuộc chuyên đề Đẳng áp/đẳng tích (Khí lí tưởng – Vật lý Lớp 12) trích từ ngân hàng đề thi chính thức và đề thi thử các trường THPT trên toàn quốc. Chọn trực tiếp đáp án A, B, C, D bên dưới để kiểm tra kết quả và xem hướng dẫn giải chi tiết từng bước.

Dấu hiệu & kiến thức trọng tâm:V-Tp-T

Tất cả (142)Nhận biết (27)Thông hiểu (75)Vận dụng (38)Vận dụng cao (2)

Bài 21Vận dụngTrích đề: Đề Thi Tham Khảo Vật Lý 12 - Động Học Phân Tử & Các Đẳng Quá Trình Chất Khí

Mở trang câu hỏi

Một khối khí lí tưởng xác định biến đổi trạng thái theo trình tự

1 \to 2 \to 3 \to 1

được mô tả như hình vẽ.

Quá trình chuyển trạng thái từ

1 \to 2

tuân theo định luật Charles.

Trong quá trình chuyển trạng thái từ

2 \to 3

, áp suất của khối khí giảm.

Trong quá trình biến đổi trạng thái trên, áp suất nhỏ nhất ở trạng thái 3.

Trong quá trình chuyển trạng thái từ

3 \to 1

, nhiệt độ không đổi nên khí không có sự trao đổi nhiệt.

Tải đề gốc PDF

Bài 22Vận dụngTrích đề: Đề Kiểm Tra Định Kỳ Vật Lý 12 - Đợt 1 - Đề Số 2

Mở trang câu hỏi

Van an toàn là thiết bị bảo vệ trong các hệ thống khí nén, để đảm bảo áp suất trong hệ thống không vượt ngưỡng cho phép. Một bình chứa khí lí tưởng, được lắp một van an toàn như hình vẽ. Van an toàn gồm một xilanh, trong xilanh có một pit-tông mỏng có tiết diện

S

được giữ bằng một lò xo có độ cứng

k

. Ban đầu lò xo ở trạng thái tự nhiên, pit-tông cách lỗ thoát khí một đoạn

l

, thể tích của phần khí trong bình ở trạng thái này là

V

(bao gồm cả phần khí trong xilanh). Biết áp suất khí quyển là

p_{0}

, nhiệt độ tuyệt đối ban đầu của khối khí là

T_{0}

. Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và thành xilanh.

Nung nóng khí trong bình tới nhiệt độ tuyệt đối

T

thì van an toàn bắt đầu mở. Coi rằng trong suốt quá trình nung nóng khối khí vẫn thỏa mãn điều kiện của khí lí tưởng.

Trong quá trình nung nóng, khối khí giãn nở tuân theo định luật Charles.

Độ biến thiên nội năng của khối khí tỉ lệ thuận với độ biến thiên nhiệt độ của khối khí.

Trong quá trình nung nóng, khối khí nhận công (

A > 0

) và nhận nhiệt (

Q > 0

Van an toàn bắt đầu mở khi nhiệt độ tuyệt đối

T

của khối khí được xác định theo công thức:

T = T_{0} \cdot \frac{( p _{0} - \frac{k l}{S} ) ( V + l S )}{p _{0} V}

Tải đề gốc PDF

Bài 23Vận dụngTrích đề: Đề Kiểm Tra Định Kỳ Vật Lý 12 - Đợt 1 - Đề Số 2

Mở trang câu hỏi

Cho đồ thị hai quá trình đẳng áp của cùng một khối khí xác định như hình vẽ. So sánh nào sau đây đúng về áp suất

p_{1}

và

p_{2}

Tải đề gốc PDF

Bài 24Vận dụngTrích đề: Đề Thi Tham Khảo Vật Lý 12 - Kiểm Tra Định Kỳ Đợt 1

Mở trang câu hỏi

S

được giữ bằng một lò xo có độ cứng

k

. Ban đầu lò xo ở trạng thái tự nhiên, pit-tông cách lỗ thoát khí một đoạn

l

, thể tích của phần khí trong bình ở trạng thái này là

V

(bao gồm cả phần khí trong xilanh). Biết áp suất khí quyển là

p_{0}

, nhiệt độ tuyệt đối ban đầu của khối khí là

T_{0}

. Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và thành xilanh.

Nung nóng khí trong bình tới nhiệt độ tuyệt đối

T

thì van an toàn bắt đầu mở. Coi rằng trong suốt quá trình nung nóng khối khí vẫn thỏa mãn điều kiện của khí lí tưởng.

Trong quá trình nung nóng, khối khí giãn nở tuân theo định luật Charles.

Độ biến thiên nội năng của khối khí tỉ lệ thuận với độ biến thiên nhiệt độ của khối khí.

Trong quá trình nung nóng, khối khí nhận công (

A > 0

) và nhận nhiệt (

Q > 0

Van an toàn bắt đầu mở khi nhiệt độ tuyệt đối

T

của khối khí được xác định theo công thức:

T = T_{0} \cdot \frac{( p _{0} - \frac{k l}{S} ) ( V + l S )}{p _{0} V}

Tải đề gốc PDF

Bài 25Vận dụngTrích đề: Đề Kiểm Tra Định Kỳ Vật Lý 12 - Đợt 1 - Đề Số 1

Mở trang câu hỏi

S

được giữ bằng một lò xo có độ cứng

k

. Ban đầu lò xo ở trạng thái tự nhiên, pit-tông cách lỗ thoát khí một đoạn

l

, thể tích của phần khí trong bình ở trạng thái này là

V

(bao gồm cả phần khí trong xilanh). Biết áp suất khí quyển là

p_{0}

, nhiệt độ tuyệt đối ban đầu của khối khí là

T_{0}

. Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và thành xilanh.

Nung nóng khí trong bình tới nhiệt độ tuyệt đối

T

thì van an toàn bắt đầu mở. Coi rằng trong suốt quá trình nung nóng khối khí vẫn thỏa mãn điều kiện của khí lí tưởng.

Trong quá trình nung nóng, khối khí giãn nở tuân theo định luật Charles.

Độ biến thiên nội năng của khối khí tỉ lệ thuận với độ biến thiên nhiệt độ của khối khí.

Trong quá trình nung nóng, khối khí nhận công (

A > 0

) và nhận nhiệt (

Q > 0

Van an toàn bắt đầu mở khi nhiệt độ tuyệt đối

T

của khối khí được xác định theo công thức

T = T_{0} \cdot \frac{( p _{0} - \frac{k l}{S} ) ( V + l S )}{p _{0} V}

Tải đề gốc PDF

Bài 26Vận dụngTrích đề: Đề Thi Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Môn Vật Lý - Đề Số 08

Mở trang câu hỏi

Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles. Bộ thí nghiệm gồm các dụng cụ lắp đặt như hình vẽ. Ống thuỷ tinh đầu dưới bịt kín, đầu trên hở, bên trong có giọt acid sulfuric ngăn khí trong ống không thoát ra ngoài. Nhóm tiến hành đo chiều cao của cột khí trong ống ở các nhiệt độ khác nhau và ghi lại kết quả như sau:

< t ab l e >< t b o d y >< t r >< t d > Nhiệt đ ộ (^{\circ} C) < / t d >< t d > 25 < / t d >< t d > 30 < / t d >< t d > 35 < / t d >< t d > 40 < / t d >< t d > 45 < / t d >< t d > 50 < / t d >< / t r >< t r >< t d > Chi e ˆ ˋ u cao cột kh ı ˊ (cm) < / t d >< t d > 9, 5 < / t d >< t d > 9, 6 < / t d >< t d > 9, 8 < / t d >< t d > 10, 0 < / t d >< t d > 10, 1 < / t d >< t d > 10, 3 < / t d >< / t r >< / t b o d y >< / t ab l e >

Khi giọt acid sulfuric đứng yên ở các vị trí khác nhau, áp suất cột khí trong các trường hợp bằng nhau.

Trong phạm vi sai số cho phép, kết quả thu được phù hợp với định luật Charles.

Khi nhiệt độ tăng, ứng với mỗi độ celsius (

^{\circ} C

) thì chiều cao cột khí tăng thêm các khoảng không bằng nhau.

Khối lượng riêng của khối khí trong ống tỉ lệ nghịch với bình phương tốc độ căn quân phương của các phân tử khí.

Tải đề gốc PDF

Bài 27Vận dụngTrích đề: Đề Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Vật Lý - Đề Số 05

Mở trang câu hỏi

Một khối khí lí tưởng xác định biến đổi trạng thái theo trình tự

1 \to 2 \to 3 \to 1

được mô tả như hình vẽ.

Khối khí toả nhiệt khi chuyển trạng thái từ

3 \to 1

Quá trình chuyển trạng thái từ

1 \to 2

tuân theo định luật Charles.

Trong quá trình chuyển trạng thái từ

2 \to 3

, áp suất của khối khí tăng.

Khi trở lại trạng thái ban đầu, nội năng của khối khí tăng.

Tải đề gốc PDF

Bài 28Vận dụngTrích đề: Đề Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Vật Lý - Đề Số 05

Mở trang câu hỏi

Thông tin chung cho cụm câu hỏi

Dùng thông tin sau cho câu 5 và câu 6: Một bạn học sinh đã thiết kế một thiết bị thực nghiệm để đo nhiệt độ môi trường xung quanh bằng cân điện tử (hình vẽ). Xi lanh dẫn nhiệt miệng ở hướng lên trên và cố định trên bàn. Một pit-tông có khối lượng

m_{1} = 600 g

và có tiết diện ngang

S = 20 c m^{2}

được sử dụng để nhốt một khối lượng khí lý tưởng nhất định. Bỏ qua ma sát giữa pit-tông và thành xi lanh. Tâm của một thanh thẳng nhẹ được đặt trên một điểm tựa cố định

A

. Pit-tông được treo thẳng đứng ở đầu bên trái bằng một sợi dây mỏng không co giãn. Một khối sắt có khối lượng

m_{2} = 1200 g

được treo thẳng đứng ở đầu bên phải bằng cùng một sợi dây mỏng và đặt trên cân điện tử. Khi cân điện tử chỉ

600, 0 g

, nhiệt độ môi trường

T_{1} = 300 K

được đo. Giả sử rằng áp suất khí quyển bên ngoài

p_{0} = 1, 0 \cdot 1 0^{5} Pa

và gia tốc trọng trường

g = 10 m/ s^{2}

Khi cân điện tử đọc

400, 0 g

, nhiệt độ môi trường

T_{2}

là bao nhiêu kelvin (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Tải đề gốc PDF

Bài 29Vận dụngTrích đề: Đề Thi Chuyên Sâu Vật Lý THPT: Bài Toán Khinh Khí Cầu & Bình Oxy Y Tế

Mở trang câu hỏi

Một lọ giác hơi (được cơ sở điều trị bằng phương pháp cổ truyền sử dụng) do chênh lệch áp suất trong và ngoài lọ nên dính vào bề mặt da lưng của người bệnh, điều này được tạo ra bằng cách ban đầu lọ được hơ nóng bên trong và nhanh chóng úp miệng hở của lọ vào vùng da cần tác động. Tại thời điểm áp vào da, không khí trong lọ được làm nóng đến nhiệt độ

t = 35 3^{\circ} C

và nhiệt độ của không khí môi trường xung quanh là

t_{0} = 27, 0^{\circ} C

. Áp suất khí quyển

p_{0} = 1, 0 \cdot 1 0^{5} Pa

. Diện tích phần miệng hở của lọ là

S = 28, 0 cm^{2}

. Bỏ qua sự thay đổi thể tích không khí trong bình (do sự phồng của bề mặt phần da bên trong miệng hở của lọ).

Áp suất khí trong lọ được áp vào da, khi có nhiệt độ bằng nhiệt độ của môi trường gần bằng

4, 8 \cdot 1 0^{4} Pa

Lực hút tối đa lên mặt da là

156 N

Thực tế, do bề mặt da bị phồng lên bên trong miệng của lọ nên thể tích khí trong lọ bị giảm

10%

. Chênh lệch áp suất khí trong lọ và ngoài lọ là

5, 3 \cdot 1 0^{4} Pa

Chênh lệch áp suất trong và ngoài lọ giác hơi tạo lực hút làm máu dưới da tăng cường đến nơi miệng lọ giác hơi bám vào, từ đó tạo ra tác dụng lưu thông khí huyết, kích thích hệ thống miễn dịch giúp cơ thể đối phó với vi khuẩn, virus.

Tải đề gốc PDF

Bài 30Vận dụngTrích đề: Đề Thi Chuyên Sâu Vật Lý THPT: Áp Suất Phân Tử & Động Năng Trung Bình

Mở trang câu hỏi

< t ab l e >< t b o d y >< t r >< t d > Nhiệt đ ộ (^{\circ} C) < / t d >< t d > 25 < / t d >< t d > 30 < / t d >< t d > 35 < / t d >< t d > 40 < / t d >< t d > 45 < / t d >< t d > 50 < / t d >< t d > 55 < / t d >< t d > 60 < / t d >< t d > 65 < / t d >< / t r >< t r >< t d > Chi e ˆ ˋ u cao cột kh ı ˊ (cm) < / t d >< t d > 9, 5 < / t d >< t d > 9, 6 < / t d >< t d > 9, 8 < / t d >< t d > 10, 0 < / t d >< t d > 10, 1 < / t d >< t d > 10, 3 < / t d >< t d > 10, 5 < / t d >< t d > 10, 7 < / t d >< t d > 10, 8 < / t d >< / t r >< / t b o d y >< / t ab l e >

Khi giọt acid sulfuric đứng yên ở các vị trí khác nhau, áp suất cột khí trong các trường hợp bằng nhau.

Trong phạm vi sai số cho phép, kết quả thu được phù hợp với định luật Charles.

Khi nhiệt độ tăng, ứng với mỗi độ celsius

(^{\circ} C)

thì chiều cao cột khí tăng thêm các khoảng không bằng nhau.

Khi chiều cao cột khí tăng gấp đôi thì tốc độ căn quân phương của các phân tử khí trong đó tăng

2

lần.

Tải đề gốc PDF

Bài 31Vận dụngTrích đề: Đề Tham Khảo Tổng Ôn Lý Thuyết Vật Lý THPT - Đề Số 07

Mở trang câu hỏi

Hình bên là thiết bị thí nghiệm để xác minh mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ của khí khi áp suất không đổi. Sử dụng giá đỡ để cố định xilanh chứa một lượng khí nhất định và nhiệt kế trong một cốc đựng đầy nước nóng. Trong quá trình thí nghiệm, khi nhiệt độ nước giảm dần, dữ liệu về nhiệt độ và thể tích khí được ghi lại. Thao tác nào sau đây có thể giúp giảm sai số thí nghiệm?

Tải đề gốc PDF

Bài 32Vận dụngTrích đề: Đề Thi Vật Lý THPT: Phương Trình Trạng Thái & Bảo Toàn Số Mol Khí

Mở trang câu hỏi

Để tìm hiểu mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ của một khối lượng khí xác định khi thể tích không đổi, một nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm như sau: Gắn chặt một cảm biến áp suất vào miệng một bình cầu thủy tinh kín có dung tích

V_{0}

thông qua một ống nhựa nhỏ. Nhúng chìm phần bình cầu vào một chậu nước, để phần ống nhựa và cảm biến ở ngoài không khí. Sử dụng nhiệt kế để đo nhiệt độ của nước (coi nhiệt độ của khí trong bình cầu bằng nhiệt độ của nước). Tiến hành đun nóng từ từ chậu nước, đợi hệ cân bằng sau mỗi lần đun và ghi lại các giá trị áp suất

p

tương ứng với nhiệt độ

t

(

^{\circ} C

). Các phát biểu sau đúng hay sai?

Trong tiến trình thí nghiệm này, nhiệt độ của nước là biến độc lập và áp suất của khối khí là biến phụ thuộc.

Từ đồ thị thực nghiệm biểu diễn sự phụ thuộc của

p

theo

t

(

^{\circ} C

), nhóm học sinh có thể rút ra kết luận: Áp suất của lượng khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ bách phân (Celsius) của nó.

Trong thực tế, do phần ống nhựa nằm ngoài chậu nước luôn giữ ở nhiệt độ phòng (không được đun nóng), sai số hệ thống này sẽ làm cho giá trị áp suất đo được ở các nhiệt độ cao luôn lớn hơn so với giá trị lí thuyết (nếu coi toàn bộ lượng khí đều được đun nóng).

Giả sử ban đầu hệ ở

2 7^{\circ} C

, áp suất đo được là

1, 00 \cdot 1 0^{5}

Pa. Khi đun nước đến

8 7^{\circ} C

(coi toàn bộ lượng khí được đun nóng đều và bỏ qua thể tích ống nhựa), cảm biến chỉ đo được áp suất là

1, 15 \cdot 1 0^{5}

Pa. Bỏ qua sự rò rỉ khí, nhóm học sinh suy luận nguyên nhân sự sai lệch này là do bình thủy tinh đã giãn nở nhiệt. Dựa vào số liệu thực nghiệm này, thể tích của bình thủy tinh ở

8 7^{\circ} C

đã tăng xấp xỉ 4,3\% so với ban đầu.

Tải đề gốc PDF

Bài 33Vận dụngTrích đề: Đề Thi Chuyên Sâu Vật Lý THPT: Cột Thủy Ngân & Áp Kế Khí

Mở trang câu hỏi

Một nồi áp suất có van là một lỗ tròn diện tích 1 cm

^{2}

luôn được áp chặt bởi một lò xo có độ cứng

k = 1300

N/m và luôn bị nén 1 cm, bên trong chỉ chứa không khí. Hỏi nếu ban đầu lượng khí đó ở áp suất khí quyển

p_{0} = 1 0^{5}

Pa và nhiệt độ

2 7^{\circ} C

thì đến khi lượng khí đó có nhiệt độ bao nhiêu

^{\circ} C

van sẽ mở ra (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Tải đề gốc PDF

Bài 34Vận dụngTrích đề: Đề Thi Chuyên Sâu Vật Lý THPT: Cột Thủy Ngân & Áp Kế Khí

Mở trang câu hỏi

Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles của một lượng khí xác định trong ống thuỷ tinh như hình vẽ. Một giọt acid sulfuric được nhỏ vào giữa ống để chặn cột khí bên dưới và ngăn không cho khí thoát ra. Nước được đun sôi rồi đổ vào cốc thủy tinh, sao cho mực nước cao hơn vị trí giọt acid sulfuric và cột khí. Khuấy đều nước để nhiệt độ đồng nhất. Nhóm học sinh ghi lại số chỉ trên nhiệt kế và chiều cao cột khí tại nhiều thời điểm khác nhau. Các phát biểu sau đúng hay sai?

Có thể thay nước sôi bằng nước ở nhiệt độ phòng.

Số chỉ hiển thị trên nhiệt kế là nhiệt độ của nước trong cốc thuỷ tinh.

Áp suất của cột khí trong thí nghiệm luôn tỉ lệ thuận với số chỉ trên nhiệt kế.

Nếu chiều cao của cột khí trong ống thuỷ tinh luôn tỉ lệ nghịch với số chỉ trên nhiệt kế thì định luật Charles được kiểm chứng.

Tải đề gốc PDF

Bài 35Vận dụngTrích đề: Đề Thi Chuyên Sâu Vật Lý THPT: Cột Thủy Ngân & Áp Kế Khí

Mở trang câu hỏi

Một áp kế khí (hình vẽ) gồm một bình cầu thủy tinh có thể tích

V_{0}

gắn với một ống nhỏ nằm ngang tiết diện ống là

0, 1

^{2}

. Biết ở

1 0^{\circ} C

, giọt thủy ngân cách A 20 cm; ở

2 0^{\circ} C

cách A 130 cm. Dung tích của bình có giá trị là

Tải đề gốc PDF

Bài 36Vận dụngTrích đề: Đề Thi Chuyên Sâu Vật Lý THPT: Cột Thủy Ngân & Áp Kế Khí

Mở trang câu hỏi

Một nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm khảo sát mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ của một lượng khí xác định (được coi là khí lí tưởng) khi giữ áp suất không đổi. Dụng cụ thí nghiệm gồm áp kế; xilanh; pit-tông gắn với tay quay; hộp chứa nước nóng và cảm biến nhiệt độ như hình vẽ. Các thao tác thí nghiệm như sau:

(1) Đọc giá trị phần thể tích chứa khí của xilanh và số chỉ của cảm biến nhiệt độ đo nhiệt độ khí trong xilanh lúc đầu.

(2) Đổ nước sôi vào hộp chứa cho ngập hoàn toàn xi lanh.

(3) Dịch chuyển pit-tông từ từ sao cho số chỉ của áp kế không đổi. Đọc giá trị của phần thể tích chứa khí và nhiệt độ sau mỗi phút và ghi kết quả.

Kết quả đo giá trị của phần thể tích chứa khí và nhiệt độ sau mỗi phút như bảng sau:

Thí nghiệm này khảo sát mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ của một lượng khí xác định khi áp suất không đổi nên có thể không cần dùng áp kế.

Trong phạm vi sai số cho phép trong thí nghiệm, nhóm học sinh đã rút ra nhận xét: "Khi áp suất không đổi, thể tích của khí trong xilanh giảm tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó".

Từ kết quả thu được, nhóm học sinh đã vẽ được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của thể tích

V

vào nhiệt độ

t (^{\circ} C)

của khí trong thí nghiệm là đường thẳng có đường kéo dài không đi qua gốc tọa độ

O

của hệ tọa độ

V - t (^{\circ} C)

Khi dịch chuyển pit-tông, mật độ phân tử khí trong xilanh ở thí nghiệm tăng lên khi nhiệt độ của khối khí trong xilanh giảm.

Tải đề gốc PDF

Bài 37Vận dụngTrích đề: Đề Thi Tham Khảo Tốt Nghiệp THPT Vật Lý - Đề Số 02

Mở trang câu hỏi

Thông tin chung cho cụm câu hỏi

Một khối khí lí tưởng thực hiện quá trình giãn nở đẳng áp ở áp suất không đổi

p = 2, 50

kPa. Thể tích khí tăng từ

V_{1} = 1, 00 m^{3}

đến

V_{2} = 3, 00 m^{3}

. Trong quá trình này, khối khí nhận nhiệt lượng

Q = 12, 5

kJ và có nhiệt độ ban đầu

T_{1} = 300

Nhiệt độ cuối cùng

T_{2}

của khối khí sau khi kết thúc quá trình giãn nở là bao nhiêu Kelvin (K) (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Tải đề gốc PDF

Bài 38Vận dụngTrích đề: Đề Tham Khảo Tổng Ôn Lý Thuyết Vật Lý THPT - Đề Số 03

Mở trang câu hỏi

Một bong bóng khí nổi lên từ đáy hồ. Biết nhiệt độ của nước hồ giảm khi độ sâu tăng. Lực đẩy Archimedes tác dụng lên bong bóng trong quá trình nó nổi lên là