Lấy gần đúng: 0°C = 273K ; Hằng số khí R = 8,31(J / mol.K ) = 0,082( lít.atm / mol.K ) ; 1 atm = $1,013.10^5$Pa

PHẦN I. Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18.

Mỗi câu học sinh chỉ chọn 1 phương án.

Câu 1: Theo thang nhiệt Celsius, từ nhiệt độ đông đặc đến nhiệt độ sôi của nước tinh khiết ở áp suất tiêu chuẩn được chia thành

A. 273,15 phần bằng nhau, mỗi phần ứng với 1K.

B. 273,15 phần bằng nhau, mỗi phần ứng với 1°C

C. 100 phần bằng nhau, mỗi phần ứng với 1°C

D. 100 phần bằng nhau, mỗi phần ứng với 0,1K.

Câu 2: Vật nào sau đây không có cấu trúc tinh thể?

A. Viên kim cương.

B. Hạt muối ăn.

C. Miếng thạch anh.

D. Chiếc cốc thủy tinh.

Câu 3: Hai bình cầu kín, được nối với nhau bằng một ống có khóa, chứa hai chất khí không tác dụng hóa học với nhau, ở cùng nhiệt độ. Bình 1 đang có áp suất $p_1 = 4.10^4$ N / m² , thể tích $V_1$. Bình 2 đang có áp suất $p_2 = 10^4$ N / m², thể tích $V_2$. Mở khóa nhe nhàng để hai bình thông với nhau sao cho nhiệt độ không đổi. Khi cân bằng xây ra, áp suất ở cả hai bình là $p = 6.10^4$ N / m². Tỉ số thể tích của hai bình cầu là

A. $\frac{V_1}{V_2} = 2$

B. $\frac{V_1}{V_2} = 3$

C. $\frac{V_1}{V_2} = \frac{1}{2}$

D. $\frac{V_1}{V_2} = \frac{1}{3}$

Câu 4: Một lượng khí xác định được giữ ở áp suất $p_1 = 3.10^5$ Pa và thể tích $V_1 =17,5$ lít . Nếu tăng thể tích lên đến $V_2 = 25$ lít mà nhiệt độ của khối khí luôn không đổi thì áp suất mới của lượng khí đó là

A. 2,1 Pa

B. 2,86 Pa

C. $2,86.10^5$ Pa

D. $2,1.10^5$ Pa

Câu 5: Hệ thức nào sau đây biểu diễn đúng định luật Charles?

A. $\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}$

B. $T_1 + V_1 = T_2 + V_2$

C. $V_1T_2 = V_1T_1$

D. $\frac{V_1}{T_2} = \frac{V_2}{T_1}$

Câu 6: Cho đồ thị biến đổi trạng thái của một khối khí trong hệ tọa độ (V-T) như hình 1.

Đồ thị nào dưới đây biểu diễn đúng quá trình biến đổi trạng thái của khối khí này trong hệ tọa độ (p-T)?

A. Hình 4

B. Hình 3

C. Hình 5

D. Hình 2

Câu 7: Chọn phát biểu đúng.

A. Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí tỉ lệ nghịch với bình phương nhiệt độ tuyệt đối.

B. Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

C. Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối.

D. Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

Câu 8: Một học sinh tiến hành thí nghiệm khảo sát quá trình đẳng áp của một lượng khí lí tưởng xác định. Để kiểm tra tính đúng đắn của định luật Charles, học sinh này cần thay đổi các đại lượng nào của khối khí?

A. nhiệt độ, thể tích, áp suất.

B. thể tích và áp suất.

C. nhiệt độ tuyệt đối và thể tích.

D. nhiệt độ tuyệt đối và áp suất.

Câu 9: Một lượng khí lí tưởng có số mol là n đang ở nhiệt độ T, áp suất p và thể tích V. Với R là hằng số khí. Hệ thức nào sau đây là đúng?

A. $TV = npR$.

B. $pV = nT$.

C. $pT = nRV$.

D. $pV = nRT$.

Câu 10: Giảm nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí đi 2 lần và giữ cho thể tích của lượng khí không đổi thì áp suất của lượng khí

A. tăng 2 lần.

B. giảm 2 lần.

C. không đổi.

D. tăng 4 lần.

Câu 11: Đặc điểm nào sau đây không phải là của sự sôi?

A. Xảy ra ở một nhiệt độ xác định của chất lỏng.

B. Trong suốt quá trình diễn ra hiện tượng này, nhiệt độ của chất lỏng không thay đổi.

C. Xảy ra ở cả trong lòng lẫn mặt thoáng của chất lỏng.

D. Xảy ra ở bất kì nhiệt độ nào.

Câu 12: Nhiệt độ của vật giảm là do các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật

A. va chạm vào nhau.

B. ngưng chuyển động.

C. chuyển động chậm đi.

D. nhận thêm động năng.

Câu 13: Một khối khí lí tưởng ở nhiệt độ 300 K được thay đổi đến trạng thái có áp suất tăng lên 2 lần và thể tích giảm 3 lần. Xác định nhiệt độ của khối khí sau khi thay đổi trạng thái?

A. 1647 K

B. 200 K

C. 450 K

D. 1920 K

Câu 14: Nhiệt độ của một vật theo nhiệt giai Celsius là –25°C. Ứng với nhiệt giai Kelvin, nhiệt độ này là nhiều.

A. 298 K.

B. 77 K.

C. 80,6 K.

D. 248 K.

Câu 15: Với μ là là số phân tử trong một đơn vị thể tích. Hệ thức đúng của áp suất chất khí theo mô hình động học phân tử là

A. $p = \frac{1}{3}\mu m\overline{v^2}$

B. $p = \mu m\overline{v^2}$

C. $p = \frac{3}{2}\mu m\overline{v^2}$

D. $p = \frac{2}{3}\mu m\overline{v^2}$

Câu 16: Một lượng khí lí tưởng xác định biến đổi trạng thái từ m đến n được biểu diễn như đồ thị hình 7. Khối khí ở trạng thái m và trạng thái n có cùng

A. mật độ phân tử.

B. thể tích.

C. áp suất.

D. nhiệt độ.

Câu 17: Nhiệt độ của một lượng khí thay đổi từ 500 K đến 250 K và áp suất không đổi thì thể tích của khí

A. tăng lên gấp đôi.

B. giảm 1,48 lần

C. tăng 1,48 lần.

D. giảm đi 2 lần.

Câu 18: Tính chất nào sau đây không phải là tính chất của chất ở thể khí?

A. Có lực tương tác phân tử nhỏ hơn lực tương tác phân tử ở thể rắn và thể lỏng.

B. Có hình dạng và thể tích riêng.

C. Có thể nén được dễ dàng.

D. Có các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn độn.

PHẦN II. Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4.

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, học sinh chọn “đúng” hoặc “sai”

Câu 1: Theo thuyết động học phân tử chất khí:

a) Nhiệt độ càng cao, các phân tử khí chuyển động nhiệt càng nhanh.

b) Trong quá trình chuyển động, các phân tử khí không có va chạm với thành bình chứa.

c) Chất khí gồm tập hợp rất nhiều các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách trung bình giữa chúng.

d) Các phân tử khí luôn chuyển động một cách có trật tự.

Câu 2: Quả bóng thời tiết hay còn gọi là bóng thăm không, là một công cụ quan trọng trong việc thu thập dữ liệu khí tượng phục vụ dự báo thời tiết. Quả bóng thời tiết cung cấp dữ liệu quý giá giúp dự đoán điều kiện thời tiết hiện tại và hỗ trợ các công nghệ dự đoán thời tiết. Đây là một phần không thể thiếu trong hệ thống quan sát toàn cầu về thời tiết. Quả bóng thời tiết sẽ bị nổ ở áp suất 27630 Pa và thể tích tăng tới 39,5 m³. Một quả bóng thời tiết được thả vào không gian, khí trong nó có thể tích 15,789 m³ và áp suất ban đầu bằng 105000 Pa và nhiệt độ là 27°C. Coi như nhiệt độ khí bên trong bóng bằng với nhiệt độ khí quyển. Các kết quả được làm tròn đến chữ số hàng đơn vị.

a) Một quả bóng thời tiết bất kỳ không thể bay cao mãi.

b) Nếu quả bóng bị nổ, nhiệt độ khí quyển khi đó là –76°C

c) Để tài sử dụng thiết bị GPS gắn trên bóng nhằm báo về môi trường, người ta dễ xuất gần thêm dù để giảm tốc độ rơi của thiết bị này, hạn chế và đảm gây hư hỏng.

d) Lượng khí bên trong quả bóng là 438 mol

Câu 3: Người ta bơm khí ở nhiệt độ 25°C và áp suất $1,2.10^5$ Pa vào quả bóng nhựa. Coi rằng thể tích của quả bóng không thay đổi và không có rò rỉ khí. Khi mang quả bóng này ra ngoài sân dưới trời nắng một thời gian, nhiệt độ của khí bên trong bóng tăng đến 60°C.

a) Quá trình biến đổi trạng thái khí bên trong quả bóng là đẳng tích.

b) Khi đem ra ngoài trời nắng, do nhiệt độ tăng nên lượng khí trong quả bóng tăng theo.

c) Khi nhiệt độ khí bên trong bóng tăng lên 60°C, áp suất trong quả bóng sẽ lớn hơn $1,2.10^5$ Pa.

d) Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí trong quả bóng khi ở ngoài sân nhỏ hơn so với khi ở 25°C.

Câu 4: Một khối khí lí tưởng thực hiện 1 chu trình như hình 6.

a) Từ trạng thái (1) sang trạng thái (2), khối khí biến đổi đẳng tích.

b) Từ trạng thái (3) sang trạng thái (1), khối khí biến đổi đẳng áp

c) Áp suất khí ở trạng thái (1) là $6.10^5$ Pa

d) Thể tích của khối khí ở trạng thái (2) và trạng thái (3) là như nhau.

PHẦN III. Học sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6.

Dữ liệu sau đây dùng để trả lời câu 1, câu 2 và câu 3

Một khối khí lí tưởng thực hiện chu trình $1 \rightarrow 2 \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 1$ như hình 8. Biết khối khí ở trạng thái (1) có $T_1 = 300K; V_1 = 50$ lít, và ở trạng thái (3) có $T_3 = 150K; V_3 = 12,5$ lít; $p_3 = 3,5.10^5$ Pa.

Câu 1: Áp suất của khối khí ở trạng thái (2) là bao nhiêu? Kết quả viết dưới dạng $x.10^5$ Pa, x làm tròn đến chữ số hàng phần mười.

Câu 2: Nhiệt độ của khối khí ở trạng thái (4) là bao nhiêu °C? Kết quả viết đến chữ số hàng đơn vị.

Câu 3: Từ trạng thái (4) về trạng thái (1), thể tích khối khí đã thay đổi một lượng bao nhiêu lít? Kết quả viết đến chữ số hàng đơn vị.

Dữ liệu sau đây dùng để trả lời câu 4 và câu 5

Một bình kín có dung tích $9.10^{-3} m^3$, chứa khí nitrogen. Dung một áp kế và nhiệt kế để đo áp suất và nhiệt độ của khối khí thì các giá trị đo được là 1,5 atm và 13°C. Lấy khối lượng mol nguyên tử của nitrogen là 28 g/mol. Kết quả viết đến chữ số hàng đơn vị.

Câu 4: Thể tích khối khí trong bình là bao nhiêu lít?

Câu 5: Khối lượng của khí nitrogen trong bình là bao nhiêu g?

Câu 6: Oxy y tế đóng một vai trò thiết yếu trong việc điều trị bệnh nhân COVID-19. Mặc dù ban thân Oxy không chảy, nhưng trong môi trường giàu Oxy, vật liệu có thể dễ dàng bắt cháy bởi các nguồn bắt lửa như ma sát, ngọn lửa, thiết bị phát tia lửa điện hoặc từ điện. Để tránh hiểm nguy, người ta có thể khử vực được giàu Oxy, điều quan trọng người sử dụng phải biết về các rủi ro liên quan đến thao tác, sử dụng, tồn chữa khí Oxy, cũng như các thiết bị liên quan và có biện pháp giảm thiểu các rủi ro đó.

Một hộ gia đình đang trữ bình Oxy y tế bằng thép dung tích 20 dm³ chứa 1,96 kg khí oxygen. Biết bình chỉ chịu được áp suất nhỏ hơn $10.10^6$ Pa. Lấy khối lượng riêng của oxygen ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,43 kg/m³. Bỏ qua sự giãn nở vì nhiệt của vỏ bình. Để đảm bảo an toàn, cần giữ cho khí trong bình ở nhiệt độ tối đa là bao nhiêu °C? Kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị.

Đáp Án

Thầy Phạm Trần Quốc Anh

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Vật Lý THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Vật lý, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Lê Quí Đôn