Bài tập tự học môn Vật lí Lớp 10 - Tuần 25+26 - Trường THPT Thái Phiên

Nội dung text: Bài tập tự học môn Vật lí Lớp 10 - Tuần 25+26 - Trường THPT Thái Phiên

1. HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC TUẦN 25, 26 ( TIẾT 49 – 52) MÔN: VẬT LÝ 10 TIẾT 49: QUÁ TRÌNH ĐẲNG NHIỆT – ĐỊNH LUẬT BÔILƠ – MARIOT TIẾT 50: QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH – ĐỊNH LUẬT SACLƠ TIẾT 51, 52: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG – BÀI TẬP 1. MỤC TIÊU - Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt. - Phát biểu và viết được biểu thức của định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt - Nhận biết được dạng đường đẳng nhiệt trong 3 hệ tọa độ (p,T), (p, V) và (V, T) - Nêu được định nghĩa quá trình đẳng tích. - Phát biểu và viết được biểu thức của định luật Sác- lơ. - Nhận biết được dạng đường đẳng tích trong 3 hệ tọa độ (p,T), (p, V) và (V, T) - Nêu được định nghĩa quá trình đặng áp. - Viết được biểu thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp. - Nhận biết được đường đẳng áp trong 3 hệ tọa độ (p,T), (p, V) và (V, T) - Hiểu được ý nghĩa vật lí của “ không độ tuyệt đối” 2. BÀI TẬP BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu1: Một bình bằng thép dung tích 50 lít chứa khí hiđrô ở áp suất 5MPa và nhiệt độ 37 0C. Biết dung tích mỗi quả bóng bay là 10 lít, áp suất mỗi quả bóng là 1,05.10 5Pa, nhiệt độ khí nén trong bóng bay là 120C. Dùng bình này bơm được số quả bóng bay là A. 214 quả. B. 219 quả. C. 200 quả. D. 188 quả. Câu 2 : Phương trình nào sau đây không phải là phương trình của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt ? p p p V 1 2 1 2 A. B. p.V = const. C. D. p1 V1 = p2 V2 . V1 V2 p2 V1 Câu 3 : Biểu thức nào sau đây phù hợp với định luật Sác-lơ? p1 T2 p A. p t B. C. pT = const; D. const p2 T1 T Câu 4 : Công thức không phù hợp với phương trình trạng thái của khí lí tưởng là pT pV p1V1 p2V2 A. const B. const C. D. pV  T. V T T1 T2 Câu 5: Đồ thị nào sau đây biểu diễn đúng định luật Bôilơ – Mariôt: p p p p 0 0 0 0 1/V 1/V 1/V 1/V A B C D * *
2. Câu 6: Đồ thị biểu diễn hai đường đẳng nhiệt của cùng một lượng khí lí tưởng p biểu diễn như hình vẽ. Mối quan hệ về nhiệt độ của hai đường đẳng nhiệt này là: A. T2 > T1 B. T2 = T1 C. T2 < T1 D. T2 ≤ T1 Câu 7: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít đến thể tích 4 lít thì áp suất của khí tăng T2 lên bao nhiêu lần: T1 0 A. 2,5 lần B. 2 lần C. 1,5 lần D. 4 lần V Câu 8: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 9 lít đến thể tích 6 lít thì áp suất tăng một lượng Δp = 50kPa. Áp suất ban đầu của khí đó là: A. 40kPa B. 60kPa C. 80kPa D. 100kPa Câu 9: Nếu áp suất của một lượng khí lí tưởng xác định biến đổi tăng 2.10 5Pa thì thể tích biến đổi 3 lít. Nếu áp suất cũng của lượng khí trên biến đổi tăng 5.10 5Pa thì thể tích biến đổi 5 lít. Biết nhiệt độ không đổi trong các quá trình trên. Áp suất và thể tích ban đầu của khí trên là: A. 2.105Pa, 8 lít B. 4.105Pa, 9 lít C. 4.105Pa, 12 lít D. 2.105Pa, 12 lít Câu 10: Khi làm nóng một lượng khí đẳng tích thì: A. Áp suất khí không đổi B. Số phân tử trong một đơn vị thể tích không đổi C. Số phân tử khí trong một đơn vị thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ D. Số phân tử khí trong một đơn vị thể tích giảm tỉ lệ nghịch với nhiệt độ Câu 11: Một bình nạp khí ở nhiệt độ 33 0C dưới áp suất 300kPa. Tăng nhiệt độ cho bình đến nhiệt độ 370C đẳng tích thì độ tăng áp suất của khí trong bình là: A. 3,92kPa B. 3,24kPa C. 5,64kPa D. 4,32kPa Câu 12: Hệ thức nào sau đây cho biết mối quan hệ giữa khối lượng riêng và áp suất của chất khí trong quá trình đẳng nhiệt? 1 A.1 2 B.C.1D. 2 1 2 1 2 2 p2 p1 p1 2 p2 p1 p2 p1 p2 0 Câu 13: Ở nhiệt độ 0 C và áp suất 760mmHg, có 1mol phân tử O2 được xếp theo thứ tự vòng theo đường xích đạo của Trái Đất thì được bao nhiêu vòng ? Cho biết bán kính Trái Đất là 6400km và phân tử O 2 như một quả cầu có bán kính 10-10m. Cho số Avô-ga-đrô = 6,023.1023phân tử /mol A. 0,03.108 Vòng. B. 0,01.108 Vòng. C. 0,04.108 Vòng. D. 0,02.108 Vòng. Câu 14: Một khối khí đựng trong bình kín ở 270C có áp suất 1,5 atm. Áp suất khí trong bình là bao nhiêu khi ta đun nóng khí đến 870C: A. 4,8 atm B. 2,2 atm C. 1,8 atm D. 1,25 atm V Câu 15: Cho đồ thị biến đổi trạng thái của một khối khí lí tưởng xác định, từ V (1) trạng thái 1 đến trạng thái 2. Đồ thị nào dưới đây tương ứng với đồ thị bên biểu 1 (2) diễn đúng quá trình biến đổi trạng thái của khối khí này: V2 0 T2 T1 p T p p p (2) (1) p2 p (1) (2) (2) (1) 1 p p0 0 (1) (2) p1 V V p2 0 0 V1 V2 V2 V1 0 T1 T2 T T T 0 2 1 T D A B C *
3. Câu 16: Đối với một khối lượng khí xác định, quá trình nào sau đây là đẳng áp? A. Nhiệt độ giảm, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ. B. Nhiệt độ không đổi, thể tích tăng. C. Nhiệt độ không đổi, thể tích giảm. D. Nhiệt độ tăng, thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ. Câu 17: Áp suất của chất khí được nhốt trong xilanh là p = 2.10 5Pa. Nếu Pít-tông đi xuống được 3/4 chiều cao của xilanh mà không làm thay đổi nhiệt độ của khí thì áp suất của chất khí sẽ là bao nhiêu ? A. 4.105Pa. B. 5.105Pa. C. 8.105Pa. D. 6.105Pa. Câu 18: Một khối khí thay đổi trạng thái như đồ thị biểu diễn. Sự biến đổi khí trên trải qua hai quá trình nào: V0 A. Nung nóng đẳng tích rồi nén đẳng nhiệt p (2) 2p0 B. Nung nóng đẳng tích rồi dãn đẳng nhiệt (1) p0 (3) C. Nung nóng đẳng áp rồi dãn đẳng nhiệt D. Nung nóng đẳng áp rồi nén đẳng nhiệt 0 T0 T Câu 19: Một khối khí ban đầu có các thông số trạng thái là: p0; V0; T0. Biến đổi đẳng áp đến 2V 0 sau đó nén đẳng nhiệt về thể tích ban đầu. Đồ thị nào sau đây diễn tả đúng quá trình trên: p p p V 2p0 2V0 P p0 0 p0 V0 0 0 0 V 0 V0 2V T T 0 2V0 0 V 0 2T0 T 0 2T0 T V A B. C. D Câu 20: Tính khối lượng riêng của không khí ở đỉnh núi Phăng-xi-păng cao 3140 m. Biết rằng mỗi khi lên cao thêm 10 m thì áp suất khí quyển giảm đi 1 mmHg và nhiệt độ trên đỉnh núi là 2 0C. Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 00C) là 1,29 kg/m3. A. 0,75 kg/m3 B. 0,763 kg/m3 C. 2,18 kg/m3 D. 1,72 kg/m3 Câu 21: Một xi lanh chia làm hai phần bằng nhau bởi một pit-tông cách nhiệt. Mỗi phần có chiều dài l0 = 30cm chứa một lượng khí giống nhau ở 27 0C. Nung nóng một phần lên 100C, làm lạnh phần kia đi 100C. Pit-tông dịch chuyển một đoạn là A.2cm B.4cm C.0,5cm D.1cm Câu 22: Nén 10 lít khí ở nhiệt độ 27 0C để thể tích của nó giảm chỉ còn 4 lít, quá trình nén nhanh nên nhiệt độ tăng đến 600C. Áp suất khí đã tăng bao nhiêu lần: A. 2,78 B. 3,2 C. 2,24 D. 2,85 Câu 23: Quá trình nào sau đây có liên quan tới định luật Saclơ. A. Quả bóng bị bẹp nhúng vào nước nóng, phồng lên như cũ. B. Thổi không khí vào một quả bóng bay. C. Đun nóng khí trong một xilanh hở. D. Đun nóng khí trong một xilanh kín.
4. Câu 24: Khi thở ra dung tích của phổi là 2,4 lít và áp suất của không khí trong phổi là 101,7.10 3 Pa. Khi hít vào áp suất của phổi là 101,01.10 3 Pa. Coi nhiệt độ của phổi là không đổi, dung tích của phổi khi hít vào bằng: A. 2,416 lít. B. 2,384 lít. C. 2,421 lít. D. 1,327 lít. Câu 25: Mối quan hệ giữa áp suất, thể tích, nhiệt độ của một lượng khí trong quá trình nào sau đây không được xác định bằng phương trình trạng thái khí lí tưởng? A. Nung nóng một lượng khí trong một bình được đậy kín. B. Nung nóng một lượng khí trong một bình không đậy kín. C. Nung nóng một lượng khí trong một xilanh kín có pit-tông làm nóng lên, nở ra, đẩy pit-tông di chuyển. D. Dùng tay bóp lõm quả bóng bàn. Câu 26: Hãy chọn câu đúng: Khi nén đẳng nhiệt thì số phân tử trong đơn vị thể tích A. Tăng, tỉ lệ thuận với áp suất. B. Không đổi. C. Giảm, tỉ lệ ngịch với áp suất. D. Tăng, tỉ lệ với bình phương áp suất. Câu 27 : Một khối khí lí tưởng xác định có áp suất 1 atm được làm tăng áp suất đến 4 atm ở nhiệt độ không đổi thì thể tích biến đổi một lượng 3 lít. Thể tích ban đầu của khối khí đó là : A. 4 lít B. 8 lít C. 12 lít D. 16 lít Câu 28: Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ ở 27 oC và áp suất 0,6 atm. Khi đèn sáng, áp suất khí trong bình là 1 atm và không làm vỡ bóng đèn. Coi dung tích bóng đèn không đổi , nhiệt độ của khí trong đèn khi sáng là : o o o o A. 500 C. B. 227 C. C. 450 C. D. 380 C. V p 1 Câu 29 Cho đồ thị p – T biểu diễn hai đường đẳng tích của cùng một khối khí xác định như hình vẽ. Đáp án nào sau đây biểu diễn đúng mối quan hệ về thể tích: V2 A. V > V B. V T1? p T p p 2 V T1 T1 T2 0 0 0 T T T1 T2 0 V V 2 1 T T A B C D Câu 32: Một bình kín chứa khí ở 27 0C và áp suất 10 5 Pa. Khi áp suất khí này tăng đến 2,5.10 5 Pa thì nhiệt độ của khí trong bình sẽ tăng thêm một lượng là bao nhiêu? A. 750 K. B. 4500C. C. 7500C. D. 477 K. Câu 33: Một lượng khí lí tưởng biến đổi trạng thái theo đồ thị như hình vẽ. Quá trình biến đổi từ trạng thái (1) đến trạng thái (2) là quá trình V (2) A. đẳng nhiệt. B. bất kì, không phải đẳng quá trình. C. đẳng áp. D. đẳng tích. (1) 0 T
5. Câu 34: Một khối khí lí tưởng có thể tích 150 cm 3 đang ở áp suất 2.10 5 Pa thì được nén đẳng nhiệt cho tới khi thể tích bằng 100 cm3. Áp suất của khối khí đã thay đổi một lượng A. 3.105 Pa. B. 10.105 Pa. C. 10.104 Pa. D. 3.104 Pa. Câu 35: Một bình kín chứa một lượng khí ở nhiệt độ 27 0C và ở áp suất 2.105 Pa. Hỏi phải tăng nhiệt độ một lượng là bao nhiêu để áp suất của lượng khí tăng gấp đôi? A. 327 0C. B. 540 0C. C. 300 0C. D. 600 K. Câu 36: Cho đồ thị hai đường đẳng áp của cùng một lượng khí xác định như hình vẽ. Đáp án nào sau đây đúng? p1 A. p1 > p2. V B. p1 = p2. p2 C. p1 < p2. 0 D. p1 ≥ p2. T Câu 37: Một khối khí lí tưởng có thể tích 10 lít đang ở áp suất 1,2 atm thì được nén đẳng nhiệt cho tới khi thể tích bằng 2,5 lít. Áp suất của khối khí đã thay đổi một lượng A. 4,8 atm. B. 3,6 atm. C. 3,8 atm. D. 2,6 atm. Câu 38: Khi đun nóng đẳng tích một khối khí thêm 1°C thì áp suất khối khí tăng thêm 1/360 áp suất ban đầu. Nhiệt độ ban đầu của khối khí đó là: A. 87°C B. 360°C C. 350°C D. 361°C Câu 39: Một khối khí lí tưởng xác định có áp suất 1atm được làm tăng áp suất lên 4 atm ở nhiệt độ không đổi thì thể tích biến đổi một lượng là 3 lít. Thể tích ban đầu của khối khí là: A. 4 lít. B. 8 lít. C. 12 lít. D. 16 lít. Câu 40: Khi một lượng khí dãn đẳng nhiệt thì số phân tử khí trong một đơn vị thể tích sẽ: A. Giảm, tỉ lệ thuận với áp suất. B. Tăng, không tỉ lệ với áp suất. C. Không thay đổi. D. Tăng, tỉ lệ nghịch với áp suất. Câu 41: Nhiệt độ không tuyệt đối là nhiệt độ tại đó: A. Nước đông đặc thành đá B. tất cả các chất khí hóa lỏng C. tất cả các chất khí hóa rắn D. chuyển động nhiệt phân tử hầu như dừng lại Câu 42. Tập hợp ba thông số nào sau đây xác định trạng thái của một lượng khí xác định ? A. Áp suất, thể tích, khối lượng. B. Áp suất, nhiệt độ, thể tích. C. Thể tích, trọng lượng, áp suất. D. Áp suất, nhiệt độ, khối lượng. Câu 43. Trong hệ tọa độ (p,T) đường đẳng nhiệt là A. đường thẳng kéo dài qua O. B. đường cong hyperbol. C. đường thẳng song song trục OT. D. đường thẳng song song trục Op. Câu 44. Ở thời kì nén của một động cơ đốt trong 4 kì, nhiệt độ của hỗn hợp khí tăng từ 470C đến 3670C, còn thể tích của khí giảm từ 1,8 lít đến 0,3 lít. Áp suất của khí lúc bắt đầu nén là 100kPa. Coi hỗn hợp khí như chất khí thuần nhất, áp suất cuối thời kì nén là A. 1,5.106 Pa. B. 1,2.106 Pa. C. 1,8.106 Pa. D. 2,4.106 Pa.
6. Câu 45: Một bình chứa lượng khí ở 300C và 2bar. Để áp suất tăng gấp đôi thì nhiệt độ phải tăng đến A. 60 K. B. 303 K. C. 15 K. D. 606 K. Câu 46: Ở 270C, áp suất khí trong một bình kín là 3.105 N.m2. Áp suất khí bằng bao nhiêu nếu nhiệt độ khí là -130C ? A. 1,43. 105 N.m2. B. 2,6. 105 N.m2. C. 2. 105 N.m2. D. 3. 105 N.m2. Câu 47: Một khối khí lí tưởng trong quá trình biến đổi trạng thái mà kết quả là nhiệt độ tăng gấp đôi và áp suất tăng gấp đôi. Gọi V1 là thể tích ban đầu của khí, thể tích cuối là V2 thì A. V2=2V1. B. V2=V1/4. C. V2=4V1. D. V2=V1 Câu 48. Một bình kín chứa khí ôxi ở nhiệt độ 270C và áp suất 105Pa. Nếu đem bình phơi nắng ở nhiệt độ 1770C thì áp suất trong bình sẽ là: A. 1,5.105 Pa. B. 2. 105 Pa. C. 2,5.105 Pa. D. 3.105 Pa. Câu 49. Một cái bơm chứa 100cm 3 không khí ở nhiệt độ 27 0C và áp suất 105 Pa. Khi không khí bị nén xuống còn 20cm3 và nhiệt độ tăng lên tới 3270 C thì áp suất của không khí trong bơm là: 5 5 5 5 A. p2 7.10 Pa . B. p2 8.10 Pa . C. p2 9.10 Pa . D. p2 10.10 Pa Câu 50. Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 40 cm 3 khí ôxi ở áp suất 750 mmHg và nhiệt độ 3000K. Khi áp suất là 1500 mmHg, nhiệt độ 1500K thì thể tích của lượng khí đó là : A. 10 cm3. B. 20 cm3. C. 30 cm3. D. 40 cm3. BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1: Các hình sau đây là đồ thị của các chu trình biến đổi . P P V 1 2 1 2 1 2 4 3 3 T 3 T V 0 0 0 Hình 1 Hình 2 Hình 3 a. Hãy vẽ đồ thị biểu diễn hình 1 trong hệ tọa độ (V,T) , (p,V). b. Hãy vẽ đồ thị biểu diễn hình 2 trong hệ tọa độ (V,T) , (p,T). c. Hãy vẽ đồ thị biểu diễn hình 3 trong hệ tọa độ (P,T) , (p,V). Bài 2: Cho đồ thị sau Hình 1 Hình 2 Hình 3
7. a. Ở hình 1 hãy so sánh T1 và T2 b. Ở hình 2 hãy so sánh p1 và p2 c. Ở hình 3 hãy so sánh V1 và V2 Bài 3: Một lượng khí hêli có thể tích 4 lít ở nhiệt độ 400 K và áp suất 2 atm biến đổi theo 2 giai đoạn: + đẳng nhiệt, thể tích tăng gấp 2 lần. + đẳng áp,thể tích trở về giá trị ban đầu a) Áp suất thấp nhất trong quá trình trên là bao nhiêu? b) Nhiệt độ thấp nhất trong qua trình trên là bao nhiêu? c) Biểu diễn hai giai đoạn trên trong hệ trục (p,V) và (p,T) 0 Bài 4: Một lượng khí heli nhất định trong xi lanh, ban đầu khí có thể tích V1 = 5 lít, nhiệt độ t1=27 C và áp suất p1 = 2 atm. Khí được biến đổi theo một chu trình kín gồm ba giai đoạn sau: - Giai đoạn 1: Dãn nở đẳng áp, thể tích tăng gấp ba. - Giai đoạn 2: Nén đẳng nhiệt - Giai đoạn 3: Làm lạnh đẳng tích về lại trạng thái ban đầu. a. Tính các thông số trạng thái còn lại. b.Vẽ đồ thị biểu diễn chu trình trong hệ tọa độ (p,T) , (p,V). p (atm) 2 (2) Bài 5: Một khối khí lí tưởng biến đổi từ trạng thái như hình vẽ. (1) 1 (3) Hãy xác định các thông số p,V,T mỗi trạng thái. Biết V 1 = 10 lít. Vẽ đồ thị biểu diễn quá trình trên sang các hệ tọa độ còn lại. T (K) 0 300 600 3 3 Bài 6: Một lượng khí biến đổi theo chu trình biểu diễn bởi đồ thị. Cho biết p1 = p2, V1 = 1m ; V2 = 4m ; T1 = 100K; T4 = 300K. Hãy tìm V3 Bài 7: Trong quá trình dãn nở đẳng áp của một lượng khí xác định, nhiệt độ của khí tăng thêm 1450C thể tích tăng thêm 50%. Nhiệt độ ban đầu của khí? Bài 8: Một bình được nạp khí ở nhiệt độ 330C dưới áp suất 20 atm. Sau đó bình được chuyển đến một nơi có nhiệt độ 370C. Tính độ tăng áp suất trong bình. Bài 9: Khi nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 3 lít đến 2 lít, áp suất khí tăng thêm 0,5 atm. Áp suất ban đầu của khí là bao nhiêu? 0 Bài 10: Một lượng khí xác định đặt trong một xylanh ở thể tích V1, nhiệt độ 40 C và áp suất 0,6 atm. a. Người ta nén pittông sao cho thể tích giảm 4 lần lúc này áp suất tăng lên đến 5 atm. Tính nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén. b. Nếu tăng nhiệt độ lên đến 2500C so với ban đầu, giữ cố định pittông ở vị trí ban đầu thì áp suất là bao nhiêu?