Vật lí · Lớp 12

Trắc nghiệm Áp suất khí theo mô hình động học phân tử. Quan hệ giữa động năng phân tử và nhiệt độ lớp 12 (có đáp án)

15 câu · 23 phút · Ngân hàng đề TopStudy. Đáp án và lời giải do TopStudy biên soạn, mở ngay dưới từng câu.

Nội dung đề

Phần I. Trắc nghiệm nhiều lựa chọn

Câu 1

1 điểm

PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 10. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ lựa chọn một phương án.

Chọn câu sai? Sở dĩ chất khí gây áp suất lên thành bình là vì

Đáp án A: Các phân tử khí trong thành bình chuyển động hoàn toàn có trật tự.
Đáp án B: Khi va chạm tới thành bình các phân tử khí bị phản xạ và truyền động lượng cho thành bình.
Đáp án C: Mỗi phân tử khí tác dụng lên thành bình một lực rất nhỏ, nhưng vô số phân tử khí cùng tác dụng lên thành bình sẽ gây ra một lực tác dụng đáng kể.
Đáp án D: Lực do chất khí va chạm với thành bình tạo ra áp suất chất khí lên thành bình.

Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Chất khí gây áp suất lên thành bình là vì:

- Khi va chạm tới thành bình các phân tử khí bị phản xạ và truyền động lượng cho thành bình.

- Mỗi phân tử khí tác dụng lên thành bình một lực rất nhỏ, nhưng vô số phân tử khí cùng tác dụng lên thành bình sẽ gây ra một lực tác dụng đáng kể.

- Lực do chất khí va chạm với thành bình tạo ra áp suất chất khí lên thành bình.

Chọn A.

Câu 2

1 điểm

Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, mật độ phân tử khí trong một đơn vị thể tích

Đáp án A: Chưa đủ dữ kiện để kết luận.
Đáp án B: Tăng tỉ lệ thuận với áp suất.
Đáp án C: Giảm tỉ lệ nghịch với áp suất.
Đáp án D: Luôn không đổi.

Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Trong quá trình đẳng nhiệt, khi áp suất tăng thì thể tích giảm, mật độ phân tử khí trong một đơn vị thể tích tăng. Chọn B.

Câu 3

1 điểm

Ở thể tích không đổi, đối với một mol khí nhất định, áp suất của khí tăng khi nhiệt độ tăng do

Đáp án A: tốc độ phân tử trung bình tăng.
Đáp án B: tốc độ va chạm giữa các phân tử tăng.
Đáp án C: lực hút phân tử tăng.
Đáp án D: quãng đường đi tự do trung bình giảm.

Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: B

Ở thể tích không đổi, đối với một mol khí nhất định, áp suất của khí tăng khi nhiệt độ tăng do tốc độ va chạm giữa các phân tử tăng. Chọn B.

Câu 4

1 điểm

Đối với khí lý tưởng, động năng trung bình của phân tử tỷ lệ thuận với

Đáp án A: nhiệt độ tuyệt đối.
Đáp án B: áp suất.
Đáp án C: thể tích.
Đáp án D: khối lượng.

Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Đối với khí lý tưởng, động năng trung bình của phân tử tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối theo công thức

\overline {{E_d}} = \frac{3}{2}.\frac{R}{{{N_A}}}T

. Chọn A.

Câu 5

1 điểm

Hai bình kín có thể tích bằng nhau đều chứa khí lí tưởng ở cùng một nhiệt độ. Khối lượng khí trong hai bình bằng nhau nhưng khối lượng một phân tử khí của bình 1 lớn gấp hai lần khối lượng một phân tử khí ở bình 2. Áp suất khí ở bình 1

Đáp án A: bằng áp suất khí ở bình 2.
Đáp án B: gấp bốn lần áp suất khí ở bình 2.
Đáp án C: gấp hai lần áp suất khí ở bình 2.
Đáp án D: bằng một nửa áp suất khí ở bình 2.

Xem đáp án và lời giải

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: A

Từ phương trình khí lý tưởng ${\rm{pV}} = {\rm{nRT}} = \frac{{\rm{m}}}{{\rm{M}}}{\rm{RT}}$ (giả thiết ${{\rm{M}}_1} = 2{{\rm{M}}_2} \Rightarrow {{\rm{n}}_2} = 2{{\rm{n}}_1}$ )

- Vì áp suất p tỷ lệ thuận với số mol n khi thể tích V và nhiệt độ T được giữ không đổi (dựa trên phương trình pV= nRT), ta có thể thấy rằng áp suất không phụ thuộc vào khối lượng mol của từng khí riêng lẽ mà chỉ phụ thuộc vào tổng khối lượng khí và thể tích bình chứa.

- Vì khối lượng tổng cùng khí trong cả hai bình là như nhau và cả hai bình đều có thể tích và nhiệt độ như nhau, áp suất trong cả hai bình sẽ bằng nhau dù khối lượng mol của khí là khác nhau. Chọn A.

Câu 6

1 điểm

Động năng trung bình của mỗi phân tử O

_{2}

ở nhiệt độ T sẽ là

Đáp án A: $\frac{1}{2}{{\rm{k}}_{\rm{B}}}{\rm{T}}.$
Đáp án B: $\frac{3}{2}{{\rm{k}}_{\rm{B}}}{\rm{T}}.$
Đáp án C: $\frac{5}{2}{{\rm{k}}_{\rm{B}}}{\rm{T}}.$
Đáp án D: $\frac{7}{2}{{\rm{k}}_{\rm{B}}}{\rm{T}}.$

Xem đáp án và lời giải

Mở lời giải câu 6

Câu 7

1 điểm

Động năng trung bình của phân tử khí lí tưởng ở 25

^{0}

C có giá trị là

Đáp án A: $5{,}2 \cdot {10^{ - 22}}\;{\rm{J}}.$
Đáp án B: $6{,}2 \cdot {10^{ - 21}}\;{\rm{J}}.$
Đáp án C: $6{,}2 \cdot {10^{23}}\;{\rm{J}}.$
Đáp án D: $3{,}2 \cdot {10^{23}}\;{\rm{J}}.$

Xem đáp án và lời giải

Mở lời giải câu 7

Câu 8

1 điểm

Một bình kín có thể tích

0{,}10\;{{\rm{m}}^3}

chứa khí hydrogen ở nhiệt độ 25

^{0}

C và áp suất

6{,}0 \cdot {10^5}\;{\rm{Pa}}.

Biết khối lượng của phân tử khí hydrogen là

m = 0{,}33 \cdot {10^{ - 26}}\;{\rm{kg}}.

Một trong các giá trị trung bình đặc trưng cho tốc độ của các phân tử khí thường dùng là căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ phân tử

\sqrt {\overline {{v^2}} } .

Giá trị này của các phân tử hydrogen trong bình là

X \cdot {10^3}\;{\rm{m}}/{\rm{s}}.

Tìm X (viết kết quả chỉ gồm hai chữ số).

Đáp án A: 62.
Đáp án B: 620.
Đáp án C: 6,2.
Đáp án D: 0,62.

Xem đáp án và lời giải

Mở lời giải câu 8

Câu 9

1 điểm

Tính nhiệt độ của một khối khí để động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí đó bằng 1,0 eV. Lấy 1 eV = = 1,6.10

^{-19}

Đáp án A: 7729 K.
Đáp án B: 7729 $^{o}$ C.
Đáp án C: 77,29 K.
Đáp án D: 77,29 $^{o}$ C.

Xem đáp án và lời giải

Mở lời giải câu 9

Câu 10

1 điểm

Động năng tịnh tiến trung bình của một mol phân tử oxygen ở 27 °C là bao nhiêu? Cho biết hằng số Boltzmann k

_{B}

= 1,38.10

^{-23}

J/K.

Đáp án A: $6,{21.10^{ - 19}}J.$
Đáp án B: $6,{21.10^{21}}J.$
Đáp án C: $6,{21.10^{ - 20}}J.$
Đáp án D: $6,{21.10^{ - 21}}J.$

Xem đáp án và lời giải

Mở lời giải câu 10

Phần II. Tự luận

Câu 11

1 điểm

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai

Khi xây dựng công thức tính áp suất chất khí từ mô hình động học phân tử khí, trong các phát biểu sau đây, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a) Trong thời gian giữa hai va chạm liên tiếp với thành bình, động lượng của phân tử khí thay đổi một lượng bằng tích khối lượng phân tử và tốc độ trung bình của nó.

b) Giữa hai va chạm với thành bình, phân tử khí chuyển động thẳng đều.

c) Lực gây ra thay đổi động lượng của phân tử khí là lực do phân tử khí tác dụng lên thành bình.

d) Các phân tử khí chuyển động không có phương ưu tiên, số phân tử đến va chạm với các mặt của thành bình trong mỗi giây là như nhau.

Xem đáp án và lời giải

Mở lời giải câu 11

Câu 12

1 điểm

Áp suất do các phần tử khí tác dụng lên thành bình phụ thuộc như thế nào vào tốc độ chuyển động nhiệt, khối lượng và mật độ của các phân tử khí? Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai?

a) Khi tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử khí tăng thì áp suất tăng.

b) Khi khối lượng của các phân tử khí tăng thì áp suất giảm.

c) Khi mật độ của khí tăng thì áp suất tăng.

Xem đáp án và lời giải

Mở lời giải câu 12