Tel: 024.7300.7989 - Phone: 1800.6947 (Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)

Thi thử toàn quốc cuối HK2 - Trạm 2 - Ngày 28-29/03/2026 Xem chi tiết
Giỏ hàng của tôi
Trang chủ
Luyện thi đại học môn lí

Vào thế kỷ XIX, Lord Kelvin đã đưa ra phương pháp “ống đo độ sâu” để đo độ sâu dưới

Câu hỏi số 947745:
Vận dụng

Vào thế kỷ XIX, Lord Kelvin đã đưa ra phương pháp “ống đo độ sâu” để đo độ sâu dưới mặt nước biển. Với phương pháp này, người ta sử dụng một ống chứa không khí có một đầu bịt kín, một đầu để hở. Thành trong của ống được phủ một lớp bột. Trong quá trình ống được đưa xuống nước tới độ sâu h (tính từ mặt nước), lượng không khí trong ống luôn không đổi. Khi ống được đưa ra lại trên mặt nước, bằng cách đo chiều dài đoạn ống đã bị rửa trôi bột, người ta có thể xác định được độ sâu h. Cho biết áp suất khí quyển trên mặt nước $p_{0} = 1,013.10^{5}\text{Pa}$, khối lượng riêng của nước $\rho = 1030\text{kg/m}^{3}$, gia tốc trọng trường $g = 9,80\text{m/s}^{2}$. Coi không khí trong ống là khí lí tưởng và nhiệt độ của nó không đổi.

Đúng Sai
a) Quá trình biến đổi trạng thái của lượng khí trong ống tuân theo định luật Charles.
b) Càng xuống sâu, thể tích khối khí trong ống càng tăng lên.
c) Áp suất không khí trong ống p phụ thuộc vào độ sâu h theo công thức $p = p_{0} + \rho gh$.
d) Một nhà khoa học sử dụng phương pháp “ống đo độ sâu” để nghiên cứu tập tính lặn của một loài chim biển. Nhà khoa học gắn các ống có chiều dài $6,5cm$ vào các con chim. Khi chúng trở lại mặt nước, nhà khoa học thu hồi các ống và đo chiều dài đoạn ống đã bị rửa trôi bột. Kết quả cho thấy nước đã rửa trôi bột một đoạn dài lớn nhất $1,5\text{~cm}$ tính từ đầu hở của ống. Nhà khoa học tính toán và đưa ra kết luận độ sâu lớn nhất mà loài chim biển này lặn xuống là $5m$.

Đáp án đúng là: S; S; Đ; S

Quảng cáo

Xem lời giải
Câu hỏi:947745
Phương pháp giải

Sử dụng các định luật chất khí (Định luật Boyle) cho quá trình đẳng nhiệt.

Sử dụng công thức tính áp suất thủy tĩnh của chất lỏng.

Giải chi tiết

Ý a: Vì lượng khí và nhiệt độ của khối khí trong ống không đổi nên quá trình biến đổi trạng thái này là quá trình đẳng nhiệt, tuân theo định luật Boyle (Boyle-Mariotte), không phải định luật Charles

$\Rightarrow$ Phát biểu a Sai.

Ý b: Theo định luật Boyle, trong quá trình đẳng nhiệt, áp suất và thể tích tỉ lệ nghịch với nhau. Càng xuống sâu, áp suất nước càng tăng, do đó thể tích khối khí trong ống bị nén lại (giảm đi). $\Rightarrow$ Phát biểu b Sai.

Ý c: Áp suất không khí trong ống cân bằng với áp suất của nước ở độ sâu h. Áp suất này bằng tổng áp suất khí quyển và áp suất thủy tĩnh: $p = p_{0} + \rho gh$

$\Rightarrow$ Phát biểu c Đúng.

Ý d: Gọi S là tiết diện của ống.

Trạng thái 1 (trên mặt nước): $p_{1} = p_{0} = 1,013.10^{5}\text{Pa}$; thể tích $V_{1} = S._{1} = S.0,065\text{(m}^{3})$.

Trạng thái 2 (ở độ sâu h): đoạn bột bị rửa trôi chính là phần nước lọt vào ống, đẩy không khí lên. Chiều dài cột khí còn lại là $l_{2} = 6,5 - 1,5 = 5,0\text{cm} = 0,05\text{m}$.

Thể tích $V_{2} = S \cdot l_{2} = S \cdot 0,05\text{m}^{3}$.

Áp dụng định luật Boyle ($T = \text{const}$):

$\begin{array}{l} \left. p_{1}V_{1} = p_{2}V_{2}\Rightarrow 1,013.10^{5} \cdot S \cdot 0,065 = p_{2} \cdot S \cdot 0,05 \right. \\ \left. \Rightarrow p_{2} = 1,3169.10^{5}\text{Pa} \right. \end{array}$.

Mặt khác: $\left. p_{2} = p_{0} + \rho gh\Rightarrow 1,3169.10^{5} = 1,013.10^{5} + 1030.9,80.h\Rightarrow h \approx 3,01\text{m} \right.$.

Vậy độ sâu lớn nhất chim lặn xuống khoảng $3,01\text{m}$, không phải $5\text{m}$

$\Rightarrow$ Phát biểu d Sai.

Đáp án cần chọn là: S; S; Đ; S

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>>  2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.

Hỗ trợ - Hướng dẫn

  • 024.7300.7989
  • 1800.6947 free

(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com

Đăng ký nhận tư vấn