Trắc nghiệm Vật Lí 12 Kết nối tri thức Bài 12: Áp suất khí theo mô hình động học phân tử. Quan hệ giữa động năng phân tử và nhiệt độ - Đề 06
Trắc nghiệm Vật Lí 12 Kết nối tri thức Bài 12: Áp suất khí theo mô hình động học phân tử. Quan hệ giữa động năng phân tử và nhiệt độ - Đề 06 bao gồm nhiều câu hỏi hay, bám sát chương trình. Cùng làm bài tập trắc nghiệm ngay.
Câu 1: Theo mô hình động học phân tử, áp suất của chất khí lên thành bình được giải thích chủ yếu dựa trên hiện tượng nào?
- A. Lực hấp dẫn giữa các phân tử khí và thành bình.
- B. Sự dính bám của phân tử khí lên thành bình.
- C. Sự chuyển động hỗn loạn không ngừng của các phân tử khí.
- D. Các phân tử khí va chạm vào thành bình và truyền động lượng cho thành bình.
Câu 2: Phát biểu nào sau đây về chuyển động của các phân tử khí lý tưởng là SAI?
- A. Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng.
- B. Giữa các va chạm, phân tử chuyển động thẳng đều.
- C. Lực tương tác giữa các phân tử là đáng kể.
- D. Va chạm giữa các phân tử và với thành bình là va chạm đàn hồi.
Câu 3: Quan hệ giữa động năng trung bình của chuyển động tịnh tiến của một phân tử khí lý tưởng và nhiệt độ tuyệt đối (T) được biểu diễn bằng công thức nào? (k là hằng số Boltzmann)
- A. Eđ = kT
- B. Eđ = 3/2 kT
- C. Eđ = 1/2 kT
- D. Eđ = 2/3 kT
Câu 4: Hai bình kín có thể tích bằng nhau, chứa cùng một loại khí lý tưởng. Nếu nhiệt độ tuyệt đối của khí trong bình thứ nhất gấp đôi nhiệt độ tuyệt đối của khí trong bình thứ hai, thì động năng trung bình của phân tử khí trong bình thứ nhất so với bình thứ hai sẽ như thế nào?
- A. Bằng một nửa.
- B. Bằng nhau.
- C. Gấp đôi.
- D. Gấp bốn lần.
Câu 5: Một khối khí lý tưởng được nén đẳng nhiệt (nhiệt độ không đổi). Theo mô hình động học phân tử, áp suất của khí tăng là do yếu tố nào thay đổi?
- A. Mật độ phân tử trong đơn vị thể tích tăng lên.
- B. Động năng trung bình của mỗi phân tử tăng lên.
- C. Lực va chạm trung bình của mỗi phân tử vào thành bình tăng lên.
- D. Quãng đường tự do trung bình của phân tử tăng lên.
Câu 6: Một bình kín có thể tích không đổi chứa một lượng khí lý tưởng. Nếu nhiệt độ tuyệt đối của khí tăng từ T lên 2T, thì áp suất của khí sẽ thay đổi như thế nào?
- A. Giảm đi một nửa.
- B. Tăng gấp đôi.
- C. Tăng gấp bốn lần.
- D. Không thay đổi.
Câu 7: Tại cùng một nhiệt độ, động năng trung bình của phân tử khí O2 (khối lượng mol 32 g/mol) so với phân tử khí N2 (khối lượng mol 28 g/mol) là:
- A. Bằng nhau.
- B. Động năng trung bình của O2 lớn hơn.
- C. Động năng trung bình của N2 lớn hơn.
- D. Không thể so sánh vì khối lượng mol khác nhau.
Câu 8: Tại cùng một nhiệt độ, tốc độ căn quân phương (vrms) của phân tử khí H2 (khối lượng mol 2 g/mol) so với phân tử khí O2 (khối lượng mol 32 g/mol) là:
- A. Bằng nhau.
- B. vrms của H2 nhỏ hơn 4 lần vrms của O2.
- C. vrms của H2 gấp 8 lần vrms của O2.
- D. vrms của H2 gấp 4 lần vrms của O2.
Câu 9: Một bình chứa khí lý tưởng có thể tích V, áp suất p, nhiệt độ tuyệt đối T. Nếu số phân tử khí trong bình tăng gấp đôi (thể tích và nhiệt độ không đổi), thì áp suất của khí sẽ thay đổi như thế nào?
- A. Giảm đi một nửa.
- B. Không thay đổi.
- C. Tăng gấp đôi.
- D. Tăng gấp bốn lần.
Câu 10: Nhiệt độ của một lượng khí lý tưởng tăng lên. Điều này có ý nghĩa gì đối với các phân tử khí?
- A. Tốc độ chuyển động trung bình của các phân tử tăng lên.
- B. Khối lượng của mỗi phân tử tăng lên.
- C. Kích thước của mỗi phân tử tăng lên.
- D. Số lượng phân tử trong bình tăng lên.
Câu 11: Tại nhiệt độ 300K, động năng trung bình của một phân tử khí lý tưởng là khoảng bao nhiêu? (Cho k = 1.38 x 10^-23 J/K)
- A. 4.14 x 10^-21 J
- B. 6.21 x 10^-21 J
- C. 8.28 x 10^-21 J
- D. 1.24 x 10^-20 J
Câu 12: Khi một bình chứa khí được đốt nóng (thể tích bình không đổi), áp suất khí tăng. Giải thích nào sau đây theo mô hình động học phân tử là hợp lý nhất?
- A. Số lượng phân tử khí tăng lên.
- B. Thể tích của mỗi phân tử khí tăng lên.
- C. Lực tương tác giữa các phân tử khí tăng lên.
- D. Tốc độ trung bình của phân tử tăng, dẫn đến tần suất và lực va chạm vào thành bình tăng.
Câu 13: Cho hai loại khí lý tưởng khác nhau cùng được chứa trong hai bình có thể tích bằng nhau và ở cùng một áp suất. Nếu số phân tử khí trong hai bình là như nhau, thì nhiệt độ của hai bình phải như thế nào?
- A. Bằng nhau.
- B. Nhiệt độ của khí có khối lượng mol lớn hơn sẽ cao hơn.
- C. Nhiệt độ của khí có khối lượng mol nhỏ hơn sẽ cao hơn.
- D. Không thể xác định vì không biết loại khí cụ thể.
Câu 14: Công thức tính áp suất khí lý tưởng p = 1/3 (N/V) m v^2 (với N là tổng số phân tử, V là thể tích, m là khối lượng một phân tử, v^2 là tốc độ căn quân phương bình phương) cho thấy áp suất tỉ lệ thuận với:
- A. Tổng khối lượng khí.
- B. Thể tích bình chứa.
- C. Mật độ phân tử và động năng tịnh tiến trung bình của phân tử.
- D. Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ tuyệt đối.
Câu 15: Nếu nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí lý tưởng tăng gấp 4 lần, giữ nguyên thể tích, thì áp suất của khí đó sẽ tăng gấp bao nhiêu lần?
- A. 2 lần.
- B. Căn bậc hai của 4 lần.
- C. Không đổi.
- D. 4 lần.
Câu 16: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của động năng trung bình của phân tử khí lý tưởng vào nhiệt độ tuyệt đối T là đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Điều này thể hiện:
- A. Động năng trung bình tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
- B. Động năng trung bình không phụ thuộc vào nhiệt độ.
- C. Động năng trung bình tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối.
- D. Động năng trung bình chỉ phụ thuộc vào loại khí.
Câu 17: Một bình chứa khí ôxi và khí nitơ ở cùng nhiệt độ. So sánh tốc độ căn quân phương của phân tử ôxi (M=32 g/mol) và nitơ (M=28 g/mol) trong bình.
- A. Tốc độ căn quân phương của ôxi lớn hơn.
- B. Tốc độ căn quân phương của nitơ lớn hơn.
- C. Tốc độ căn quân phương của hai loại khí bằng nhau.
- D. Không thể so sánh nếu không biết áp suất.
Câu 18: Giả sử có hai bình A và B chứa khí lý tưởng. Bình A có thể tích V, chứa N phân tử ở nhiệt độ T. Bình B có thể tích 2V, chứa N phân tử ở nhiệt độ T. So sánh áp suất trong hai bình.
- A. Áp suất bình A bằng áp suất bình B.
- B. Áp suất bình A bằng một nửa áp suất bình B.
- C. Áp suất bình A gấp đôi áp suất bình B.
- D. Áp suất bình A gấp bốn lần áp suất bình B.
Câu 19: Để tính áp suất của khí lý tưởng theo mô hình động học phân tử, người ta coi các phân tử khí là các chất điểm. Giả định này được coi là hợp lý khi:
- A. Thể tích riêng của mỗi phân tử rất nhỏ so với thể tích của bình.
- B. Tốc độ chuyển động của phân tử rất lớn.
- C. Nhiệt độ của khí rất cao.
- D. Áp suất của khí rất lớn.
Câu 20: Trong quá trình đẳng tích (thể tích không đổi), áp suất của một lượng khí lý tưởng tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Theo mô hình động học phân tử, điều này xảy ra vì:
- A. Số lượng phân tử va chạm vào thành bình mỗi giây giảm.
- B. Động năng trung bình của phân tử tăng, làm tăng lực va chạm trung bình và tần suất va chạm.
- C. Thể tích của mỗi phân tử khí tăng lên.
- D. Lực tương tác giữa các phân tử trở nên đáng kể hơn.
Câu 21: Tại nhiệt độ nào thì động năng trung bình của phân tử khí lý tưởng bằng năng lượng của một photon ánh sáng có tần số 6 x 10^14 Hz? (Cho h = 6.626 x 10^-34 J.s, k = 1.38 x 10^-23 J/K)
- A. Khoảng 4800 K
- B. Khoảng 6400 K
- C. Khoảng 9600 K
- D. Khoảng 12800 K
Câu 22: Một lượng khí lý tưởng ở nhiệt độ T1 có áp suất p1 và thể tích V1. Nếu thể tích tăng lên 2V1 và nhiệt độ giảm xuống T1/2, thì áp suất mới p2 sẽ là bao nhiêu?
- A. p2 = p1/4
- B. p2 = p1
- C. p2 = 2p1
- D. p2 = 4p1
Câu 23: Để tăng gấp đôi áp suất của một lượng khí lý tưởng trong bình kín có thể tích không đổi, ta cần:
- A. Giảm nhiệt độ tuyệt đối xuống một nửa.
- B. Tăng nhiệt độ tuyệt đối lên gấp đôi.
- C. Tăng số lượng phân tử lên gấp đôi.
- D. Câu B và C đều đúng.
Câu 24: Tại sao mô hình động học phân tử khí lý tưởng thường không áp dụng tốt cho khí ở áp suất rất cao hoặc nhiệt độ rất thấp?
- A. Các phân tử ngừng chuyển động ở nhiệt độ thấp.
- B. Ở áp suất cao, thể tích của bình trở nên không đáng kể so với thể tích phân tử.
- C. Ở nhiệt độ thấp, va chạm giữa các phân tử trở nên không đàn hồi.
- D. Lực tương tác giữa các phân tử trở nên đáng kể và thể tích riêng của phân tử không còn bỏ qua được so với thể tích bình.
Câu 25: Một bình cầu chứa khí được nối với một áp kế. Khi nhúng bình cầu vào nước nóng, áp suất khí trong bình tăng lên. Hiện tượng này được giải thích theo mô hình động học phân tử là do:
- A. Nhiệt độ tăng làm tăng động năng trung bình của phân tử, dẫn đến va chạm với thành bình mạnh hơn và thường xuyên hơn.
- B. Số lượng phân tử khí trong bình tăng lên do nở vì nhiệt.
- C. Thể tích của bình cầu tăng lên đáng kể.
- D. Lực hút giữa các phân tử khí và thành bình tăng lên.
Câu 26: Khối lượng riêng của một lượng khí lý tưởng tỉ lệ thuận với áp suất và tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối (ρ = pM/RT). Từ góc độ động học phân tử, giải thích nào sau đây là đúng về mối quan hệ này?
- A. Tăng áp suất làm giảm số lượng phân tử trên đơn vị thể tích.
- B. Tăng nhiệt độ làm tăng số lượng phân tử trên đơn vị thể tích.
- C. Tăng áp suất (ở T không đổi) hoặc giảm nhiệt độ (ở p không đổi) làm tăng mật độ phân tử, do đó tăng khối lượng riêng.
- D. Khối lượng riêng chỉ phụ thuộc vào loại khí.
Câu 27: Tại cùng một nhiệt độ và áp suất, 1 lít khí Hidro (H2) và 1 lít khí Heli (He) có cùng số lượng phân tử. Phát biểu này dựa trên định luật nào và có ý nghĩa gì trong mô hình động học phân tử?
- A. Định luật Boyle-Mariotte; cho thấy áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
- B. Định luật Avogadro; cho thấy ở cùng điều kiện P, V, T, số phân tử là như nhau, không phụ thuộc vào loại khí.
- C. Định luật Charles; cho thấy thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ.
- D. Định luật Gay-Lussac; cho thấy áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ.
Câu 28: Một lượng khí lý tưởng có động năng tịnh tiến trung bình của mỗi phân tử là E. Nếu thể tích và số lượng phân tử không đổi, muốn áp suất tăng gấp 3 lần, thì động năng tịnh tiến trung bình của mỗi phân tử phải thay đổi như thế nào?
- A. Giảm xuống còn E/3.
- B. Không thay đổi.
- C. Tăng lên gấp căn bậc hai của 3 lần.
- D. Tăng lên gấp 3 lần.
Câu 29: Tại nhiệt độ phòng (khoảng 300K), phân tử khí nào sau đây có tốc độ căn quân phương trung bình lớn nhất?
- A. H2 (M=2 g/mol)
- B. He (M=4 g/mol)
- C. N2 (M=28 g/mol)
- D. O2 (M=32 g/mol)
Câu 30: Theo mô hình động học phân tử, tại nhiệt độ 0K (không độ tuyệt đối), trạng thái chuyển động của các phân tử khí lý tưởng sẽ như thế nào?
- A. Các phân tử chuyển động rất nhanh.
- B. Các phân tử vẫn chuyển động nhưng chỉ còn dao động xung quanh vị trí cân bằng.
- C. Các phân tử ngừng chuyển động tịnh tiến.
- D. Khí chuyển sang thể lỏng hoặc rắn.