Kiểm tra phần chất khí + đáp án

KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG Môn: Vật Lý 10 CB - Thời gian: 90min Phần trắc nghiệm (3điểm): Câu 1: Ở nhiệt độ T 1 và áp suất P 1 , khối lượng riêng của một chất khí là 1 ρ . Hỏi ở nhiệt độ T 2 và áp suất P 2 thì khối lượng riêng của khí trên là bao nhiêu? A. 1 1 1 2 2 2 PT P T ρ ρ = B. 1 2 1 2 2 1 PT P T ρ ρ = C. 2 2 1 2 1 1 P T PT ρ ρ = D. 2 1 1 2 1 2 P T PT ρ ρ = Câu 2: Khi làm lạnh một khối khí có thể tích không đổi thì A. Áp suất khí tăng B. Khối lượng riêng của khí giảm C. Số phân tử trong một đơn vị thể tích tăng D. Khối lượng mol của khí không đổi Câu 3: Một bình thép chứa khí ở 7 o C dưới áp suất 4 atm. Nhiệt độ của khí trong bình là bao nhiêu khi áp suất tăng thêm 0,5atm A. 8 o C B. 42 o C C. 56 o C D. 61 o C Câu 4: Hiện tượng nào sau đây liên quan đến định luật Sac lơ? A. Xe đạp để ngoài nắng có thể bị nổ lốp. B. Khi bóp mạnh, quả bóng bay có thể bị vỡ B. Quả bóng bàn bị bẹp khi nhúng vào nước nóng có thể phồng ra C. Mở nắp lọ dầu, ta ngửi thấy mùi thơm của dầu Câu 5: Trong hệ toạ độ (P,T), đường đẳng tích có dạng: A. Đường hypebol B. Đường thẳng đi qua gốc toạ độ C. Đường parabol D. Nửa đường thẳng có phần kéo dài qua gốc toạ độ Câu 6: Khi khối lượng của khí thay đổi, ta chỉ có thể áp dụng: A. Định luật Bôi lơ – Ma ri ôt B. Định luật Sác lơ C. Phương trình trạng thái D. Phương trình Cla pe rôn – Men đê lê ép Phần tự luận (7điểm) Câu1: (3đ) Đồ thị dưới đây cho biết chu trình biến đổi trạng thái của một khối khí lý tưởng, biểu diễn trong hệ toạ độ (V,T). Hãy biểu diễn chu trình biến đổi này trong các hệ toạ độ (p,V) và (p,T) Câu2: (3đ) Một xi lanh chứa khí được đậy bằng một pittông cách nhiệt (hình vẽ). Pittông có khối lượng m, diện tích S, có thể trượt không ma sát trong xi lanh. Ban đầu pittông cách đáy AB của xi lanh 1 khoảng L. Nhiệt độ ban đầu của khí trong xi lanh là T 1 , cho áp suất khí quyển là p o 1. Tăng nhiệt độ của khối khí lên T 2 (T 2 > T 1 ). Pít tông dịch chuyển một khoảng bằng bao nhiêu 2. Cho xi lanh chuyển động theo phương thẳng đứng lên trên với gia tốc a. Tính thể tích của khí, biết nhiệt độ của khí không đổi trong quá trình xi lanh chuyển động. V T O (1) (2) (3) (4) A B a r Câu3: (1đ) Ở chính giữa ống thuỷ tinh nằm ngang, kín cả hai đầu có một cột thuỷ ngân dài l 1 = 19,5mm. Nếu đặt ống nằm nghiêng 1 góc 30 o so với phương ngang thì cột thuỷ ngân dịch chuyển một đoạn 1 l∆ = 20mm. Nếu đặt ống thẳng đứng thì cột thuỷ ngân dịch chuyển một đoạn 2 l∆ = 30mm. Xác định áp suất của khí trong ống khí ống nằm ngang. Coi nhiệt độ không đổi (Hết) Đáp án Phần trắc nghiệm (3điểm): 1 D. 2D. 3B. 4A. 5D. 6D Phần tự luận (7điểm) Câu 1: ( ) 1 (2) (3) (4)  →   →   Đẳng tích ( ) 2 (3) (4) (1)  →   →   Đẳng nhiệt (Lưu ý: Quan sát vào đồ thị ta thấy p 3 > p 2 > p 4 > p 1 ) Câu 2: 1. Gọi x là khoảng dịch chuyển của pit tông khi nhiệt độ khối khí tăng lên giá trị T 2 Khi Pit tông cân bằng ta có: P k = P o + mg S = P k ban đầu => quá trình biến đổi của lượng khí là đẳng áp. Trạng thái 1: V 1 = S.L, T 1 Trạng thái 2: V 2 = S.(L+x), T 2 2 l ∆ 1 l ∆ α V T O (1) (2) (3) (4) O T P (4) (3) (2) (1) P 3 P 2 P 4 P 1 P O V (1) (2) (3) (4) Áp dụng định luật Gay luy xác ta có: 1 2 1 2 V V T T = ⇒ 1 2 ( )SL S L x T T + = ⇒ 2 1 ( 1) T x L T = − 2. Xét trong hệ qui chiếu gắn với đất Các lực tác dụng lên pit tông: + Trọng lực: P ur + Lực đẩy của khí trong xi lanh: k F ur ( với k k F P S= ) + Lực nén của khí quyển: kq F ur (với kq o F P S= ) Phương trình định luật II: P ur + k F ur + kq F ur = m a r Chiếu lên chiều chuyển động của pit tông: -mg – P o S + P k S = ma ⇒ P k = P o + m(g+a) S Quá trình đẳng nhiệt nên ta có: P 1 V 1 = P k V k ⇒ o 1 1 k k o mg (P + )LS p V S V = m(g+a) P P + S = Câu3: - Trạng thái 1 của không khí khi ống nằm ngang. Với lượng khí bên phải cũng như bên trái cột thuỷ ngân: P 1 , V 1 - Trạng thái 2 của không khí khi ống nằm nghiêng: + Lượng khí ở bên trái: P 2 , V 2 + Lượng khí ở bên phải: P 2 ’, V 2 ’. - Trạng thái 3 của không khí khi ống thẳng đứng: + Với lượng khí ở bên trái: P 3 , V 3 + Với lượng khí ở bên phải: P 3 ’, V 3 ’ Theo định luật B – M: P 1 V 1 = P 2 V 2 = P 3 V 3 ⇒ P 1 l 1 = P 2 l 2 = P 3 l 3 và P 1 V 1 = P 2 ’V 2 ’ = P 3 ’ V 3 ’ ⇒ P 1 V 1 = P 2 ’l 2 ’ = P 3 ’ l 3 ’ Khi ống nằm nghiêng thì: l 2 = l 1 - 1 l∆ và l’ 2 = l 1 + 1 l∆ Khi ống thẳng đứng thì: l 3 = l 1 - 2 l∆ và l’ 3 = l 1 + 2 l∆ Mặt khác khi cột thuỷ ngân cân bằng thì: P 2 = P 2 ’ + ρ ghsin α và P 3 = P 3 ’ + ρ gh Thay các giá trị trên vào các phương trình định luật B – M ta có: P 1 l 1 = (P 2 ’ + ρ ghsin α )(l 1 - 1 l∆ ) P 1 l 1 = (P 3 ’ + ρ gh)(l 1 - 2 l∆ ) P 1 l 1 = P 2 ’(l 1 + 1 l∆ ) P 1 l 1 = P 3 ’(l 1 + 2 l∆ ) Giải hệ phương trình trên ta có: 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 ( sin ) ( sin ) ( ) 2 ( sin ) ( sin ) l l l l l lgh P l l l l l l α αρ α α ∆ ∆ − ∆ ∆ ∆ − ∆ = − ∆ ∆ − ∆ ∆ ∆ − ∆ ≈ 6mmHg A B . 2 , V 2 + Lượng khí ở bên phải: P 2 ’, V 2 ’. - Trạng thái 3 của không khí khi ống thẳng đứng: + Với lượng khí ở bên trái: P 3 , V 3 + Với lượng khí ở bên. -mg – P o S + P k S = ma ⇒ P k = P o + m(g+a) S Quá trình đẳng nhiệt nên ta có: P 1 V 1 = P k V k ⇒ o 1 1 k k o mg (P + )LS p V S V = m(g+a) P P + S = Câu3: