Đề kiểm tra giữa học kỳ 1 - Môn Vật lí - Lớp 12

Đáp án: D

Hướng dẫn giải:

Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt; các hạt chuyển động nhiệt không ngừng.

Khi nhiệt độ tăng, chuyển động nhiệt của các phân tử mạnh hơn.

Giữa các phân tử tồn tại cả lực hút và lực đẩy. Lực đẩy biểu hiện rõ khi khoảng cách giữa các phân tử rất nhỏ. Vì vậy, phương án D sai.

Đáp án: C

Hướng dẫn giải:

Sự bay hơi chỉ xảy ra ở bề mặt chất lỏng và có thể xảy ra ở mọi nhiệt độ. Quá trình hóa hơi xảy ra cả trong lòng và trên bề mặt chất lỏng là sự sôi. Vì vậy, phát biểu C không đúng.

Đáp án: A

Hướng dẫn giải:

Khi chất rắn đã ở đúng nhiệt độ nóng chảy, nhiệt lượng cần để làm nóng chảy hoàn toàn được xác định bởi

$$Q=\mathrm{m\lambda }$$

trong đó $m$ là khối lượng chất rắn và $\lambda$ là nhiệt nóng chảy riêng.

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Ở nhiệt độ sôi, nhiệt lượng dùng để hóa hơi hoàn toàn khối chất lỏng là

$$Q=\mathrm{mL}$$

Trong đó $L$ là nhiệt hóa hơi riêng của chất lỏng.

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Hai thang nhiệt độ liên hệ bởi

$$T=t+273,\text{15 }\iff \text{ t}=T-273,15$$

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Dùng $T=t+273,15$:

$\text{0\hspace{0.25em}}\mathrm{°C\to }273,\text{15\hspace{0.25em}}\mathrm{K\approx }\text{273\hspace{0.25em}}K$

$\text{100\hspace{0.25em}}\mathrm{°C\to }373,\text{15\hspace{0.25em}}\mathrm{K\approx }\text{373\hspace{0.25em}}K$

Đáp án: A

Hướng dẫn giải:

$$T=1,8\times 52+32=125,\text{6\hspace{0.25em}}\mathrm{°F}$$

Đáp án: C

Hướng dẫn giải:

Nội năng là tổng động năng chuyển động nhiệt của các phân tử và thế năng tương tác giữa các phân tử cấu tạo nên vật. Nhiệt lượng không phải là một dạng năng lượng “chứa trong vật”, mà là phần năng lượng truyền từ vật này sang vật khác do chênh lệch nhiệt độ.

Đáp án: C

Hướng dẫn giải:

Từ $Q=\text{mcΔT}$ suy ra $c=\frac{Q}{\mathrm{m\Delta T}}$. Do đó đơn vị của $c$ là $\mathrm{J/}\left(\text{kg⋅K}\right)$.

Đáp án: C

Hướng dẫn giải:

Theo quy ước dấu của đề: $Q>0$ khi hệ nhận nhiệt và $A>0$ khi hệ nhận công. Vì vậy

$$\mathrm{\Delta U}=A+Q$$

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Dụng cụ (4) là bình cách nhiệt dùng chứa nước, tức nhiệt lượng kế; dụng cụ (5) là cân điện tử dùng xác định khối lượng nước.

Đáp án: C

Hướng dẫn giải:

Từ điểm $\left(m;Q\right)=\left(0,\text{8\hspace{0.25em}}\mathrm{kg;}\text{20\hspace{0.25em}}\mathrm{kJ}\right)$ trên đồ thị:

$$\lambda =\frac{Q}{m}=\frac{20\times {10}^3}{0,8}=2,5\times {10}^4\text{J/kg=}0,25\times {10}^5\text{J/kg}$$

Giá trị này đúng bằng nhiệt nóng chảy riêng của chì.

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Nước sôi trong đoạn đồ thị nằm ngang BC ở $\text{100\hspace{0.25em}}\mathrm{°C}$. Từ đồ thị, điểm B ứng với phút thứ 10 và điểm C ứng với phút thứ 14.

$$\mathrm{\Delta t}=14-10=\text{4\hspace{0.25em}}\text{phút}$$

Đáp án: A

Hướng dẫn giải:

$$m=\text{300\hspace{0.25em}}\mathrm{g=}0,\text{300\hspace{0.25em}}\mathrm{kg}$$

$$c=\frac{Q}{\mathrm{m\Delta T}}=\frac{6900}{0,300\times 50}=\text{460\hspace{0.25em}}\mathrm{J/}\left(\text{kg⋅K}\right)$$

Đáp án: A

Hướng dẫn giải:

Khí nhận nhiệt nên $Q=+\text{100\hspace{0.25em}}J$. Khí thực hiện công $\text{70\hspace{0.25em}}J$ nên công mà khí nhận là $A=-\text{70\hspace{0.25em}}J$.

$$\mathrm{\Delta U}=A+Q=-70+100=\text{30\hspace{0.25em}}J$$

Lưu ý: Cần phân biệt “công khí thực hiện” với “công khí nhận”. Hai đại lượng có dấu trái nhau.

Đáp án: C

Hướng dẫn giải:

Nhiệt lượng làm nóng chảy $\text{1\hspace{0.25em}}\mathrm{kg}$ nhôm:

$$Q=m_{\mathrm{Al}}{\lambda }_{\mathrm{Al}}=1\times 4,0\times {10}^5=4,0\times {10}^{5}J$$

Dùng nhiệt lượng đó làm nóng chảy chì:

$$m_{\mathrm{Pb}}=\frac{Q}{{\lambda }_{\mathrm{Pb}}}=\frac{4,0\times {10}^5}{0,25\times {10}^5}=\text{16\hspace{0.25em}}\mathrm{kg}$$

Đáp án: B

Hướng dẫn giải:

Trong 10 phút từ phút 50 đến phút 60, toàn bộ $M=6,\text{8\hspace{0.25em}}\mathrm{kg}$ nước tăng nhiệt độ từ $\text{0\hspace{0.25em}}\mathrm{°C}$ lên $\text{3\hspace{0.25em}}\mathrm{°C}$, nên nhận nhiệt lượng

$$Q_{10}=\text{McΔT}=6,8\times 4200\times 3=\text{85680\hspace{0.25em}}J$$

Công suất nhiệt không đổi nên trong 50 phút đầu, nhiệt lượng hỗn hợp nhận là

$$Q_{50}=5Q_{10}=\text{428400\hspace{0.25em}}J$$

Nhiệt lượng này dùng để làm tan hết lượng nước đá ban đầu:

$$m_0=\frac{Q_{50}}{\lambda }=\frac{428400}{3,4\times {10}^5}=1,\text{26\hspace{0.25em}}\mathrm{kg}$$

Sau 25 phút, thời gian bằng một nửa 50 phút nên khối lượng nước đá đã tan bằng một nửa lượng ban đầu:

$$m_{\tan }=\frac{25}{50}{m}_0=0,\text{63\hspace{0.25em}}\mathrm{kg}$$

Khối lượng nước đá còn lại:

$$m_{\mathrm{còn}}=1,26-0,63=0,\text{63\hspace{0.25em}}\mathrm{kg}$$

Đáp án: C

Hướng dẫn giải:

$$m=\mathrm{\rho V}=0,8\times 10=\text{8\hspace{0.25em}}\mathrm{kg}$$

$$Q=\mathrm{mL}=8\times 0,9\times {10}^6=7,2\times {10}^{6}J$$

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai

a) Nhiệt độ $\text{35\hspace{0.25em}}\mathrm{°C}$ tương ứng $308,\text{15\hspace{0.25em}}K$.

Kết luận: Đúng. $T=35+273,15=308,\text{15\hspace{0.25em}}K$.

b) Độ tăng nhiệt độ $\text{1\hspace{0.25em}}\mathrm{°C}$ có độ lớn bằng độ tăng nhiệt độ $\text{1\hspace{0.25em}}K$.

Kết luận: Đúng. Khoảng chia của hai thang Celsius và Kelvin bằng nhau; chỉ khác mốc số không.

c) Nhiệt độ không tuyệt đối bằng $-273,\text{15\hspace{0.25em}}\mathrm{°C}$.

Kết luận: Đúng. $\text{0\hspace{0.25em}}\mathrm{K=-}273,\text{15\hspace{0.25em}}\mathrm{°C}$.

d) Nhiệt độ $\text{0\hspace{0.25em}}K$ là nhiệt độ đông đặc của nước ở áp suất tiêu chuẩn.

Kết luận: Sai. Nước đông đặc ở khoảng $273,\text{15\hspace{0.25em}}K$; còn $\text{0\hspace{0.25em}}K$ là nhiệt độ không tuyệt đối.

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai

a) Trên đoạn OA, nước đá đang nóng chảy và vẫn nhận nhiệt lượng từ nguồn đun.

Kết luận: Đúng. Nhiệt độ không đổi nhưng nhiệt lượng nhận được làm tăng thế năng tương tác và phá vỡ cấu trúc tinh thể.

b) Trên đoạn AB, nước ở thể lỏng và nhiệt độ tăng dần.

Kết luận: Đúng. Sau khi nước đá tan hết, nhiệt lượng tiếp tục làm tăng nhiệt độ của nước lỏng.

c) Trên đoạn BC, nước đang sôi; nhiệt độ không đổi nên động năng chuyển động nhiệt trung bình của các phân tử không tăng.

Kết luận: Đúng. Động năng chuyển động nhiệt trung bình phụ thuộc nhiệt độ. Trong lúc sôi, nhiệt độ không đổi nên đại lượng này không tăng.

d) Trong các đoạn OA và BC, nội năng của chất không thay đổi vì nhiệt độ không đổi.

Kết luận: Sai. Trong quá trình chuyển thể, chất vẫn nhận nhiệt lượng nên nội năng tăng; phần tăng chủ yếu thuộc thế năng tương tác giữa các phân tử.

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng

a) Khối khí nhận nhiệt lượng nên $Q>0$.

Kết luận: Đúng. Khí được đốt nóng, do đó nhiệt lượng truyền vào khí mang dấu dương.

b) Khối khí thực hiện công nên $A<0$.

Kết luận: Đúng. Theo quy ước của đề, $A$ là công mà khí nhận. Khi khí thực hiện công lên pít-tông, khí nhận công âm.

c) Vì khối khí giãn nở nên nội năng của nó chắc chắn giảm.

Kết luận: Sai. Độ biến thiên nội năng phụ thuộc cả nhiệt lượng và công: $\mathrm{\Delta U}=A+Q$. Khí vừa nhận nhiệt vừa thực hiện công nên chưa thể kết luận nội năng giảm nếu không so sánh độ lớn hai đại lượng.

d) Nếu $Q=\text{150\hspace{0.25em}}J$, thể tích tăng từ $\text{20\hspace{0.25em}}c{m}^3$ lên $\text{30\hspace{0.25em}}c{m}^3$ ở áp suất không đổi $5,0\times {10}^5\mathrm{Pa}$ thì độ biến thiên nội năng của khí bằng $\text{145\hspace{0.25em}}J$.

Kết luận: Đúng. $\mathrm{\Delta V}=\text{10\hspace{0.25em}}c{m}^3={10}^{-5}{m}^3$; công khí nhận $A=-\mathrm{p\Delta V}=-\text{5\hspace{0.25em}}J$; do đó $\mathrm{\Delta U}=A+Q=-5+150=\text{145\hspace{0.25em}}J$.

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai

a) Khối lượng thiếc và chì trong cuộn dây lần lượt là $\text{33\hspace{0.25em}}g$ và $\text{22\hspace{0.25em}}g$.

Kết luận: Đúng. $m_{\mathrm{Sn}}=0,60\times 55=\text{33\hspace{0.25em}}g$, $m_{\mathrm{Pb}}=0,40\times 55=\text{22\hspace{0.25em}}g$.

b) Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn cuộn dây ở nhiệt độ nóng chảy là $2,\text{563\hspace{0.25em}}\mathrm{kJ}$.

Kết luận: Đúng. $Q=0,033\times 0,61\times {10}^5+0,022\times 0,25\times {10}^5=\text{2563\hspace{0.25em}}\mathrm{J=}2,\text{563\hspace{0.25em}}\mathrm{kJ}$.

c) Nhiệt nóng chảy riêng tương đương của cuộn dây là $0,466\times {10}^5\text{J/kg}$.

Kết luận: Đúng. ${\lambda }_{\mathrm{tđ}}=\frac{Q}{m}=\frac{2563}{0,055}=4,66\times {10}^4\text{J/kg=}0,466\times {10}^5\text{J/kg}$.

d) Nhiệt lượng làm nóng chảy phần thiếc gấp 1,5 lần nhiệt lượng làm nóng chảy phần chì.

Kết luận: Sai. $\frac{Q_{\mathrm{Sn}}}{Q_{\mathrm{Pb}}}=\frac{0,033\times 0,61\times {10}^5}{0,022\times 0,25\times {10}^5}\approx 3,66$, không phải 1,5.

Trả lời: 170

Định hướng tư duy:

Đổi khối lượng sang kilôgam.

Áp dụng công thức nhiệt nóng chảy $Q=\mathrm{m\lambda }$.

Hướng dẫn giải:

$$m=\text{500\hspace{0.25em}}\mathrm{g=}0,\text{500\hspace{0.25em}}\mathrm{kg}$$

$$Q=\mathrm{m\lambda }=0,500\times 3,4\times {10}^5=1,7\times {10}^5\mathrm{J=}\text{170\hspace{0.25em}}\mathrm{kJ}$$

Trả lời: 40

Định hướng tư duy:

Nhiệt lượng kim loại tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.

Gọi $T$ là nhiệt độ cân bằng, thỏa mãn $20<T<120$.

Hướng dẫn giải:

$$m_k{c}_k\left(120-T\right)=m_n{c}_n\left(T-20\right)$$

$$0,50\times 420\left(120-T\right)=0,20\times 4200\left(T-20\right)$$

$$210\left(120-T\right)=840\left(T-20\right)$$

$$25200-\text{210T}=\text{840T}-16800\Rightarrow \text{1050T}=42000\Rightarrow T=\text{40\hspace{0.25em}}\mathrm{°C}$$

Trả lời: 2300

Hướng dẫn giải:

$$m=\mathrm{\rho V}=1,0\times 1,0=1,\text{0\hspace{0.25em}}\mathrm{kg}$$

$$Q=\mathrm{mL}=1,0\times 2,3\times {10}^6=2,3\times {10}^6\mathrm{J=}\text{2300\hspace{0.25em}}\mathrm{kJ}$$

Trả lời: 15

Định hướng tư duy:

Dùng nguyên lí I để tìm công mà khí nhận.

Khi khí giãn nở đẳng áp, độ lớn công khí thực hiện là $\mathrm{p\Delta V}$.

Hướng dẫn giải:

$$\mathrm{\Delta U}=A+Q\Rightarrow A=\mathrm{\Delta U}-Q=1,23-4,98=-3,\text{75\hspace{0.25em}}\mathrm{kJ}$$

Độ lớn công khí thực hiện: $\left|A\right|=3,75\times {10}^{3}J$.

$$\mathrm{\Delta V}=\frac{\left|A\right|}{p}=\frac{3,75\times {10}^3}{2,5\times {10}^5}=0,\text{015\hspace{0.25em}}{m}^3=\text{15\hspace{0.25em}}d{m}^3$$

Trả lời: 2,40

Định hướng tư duy:

Điện năng có ích truyền cho nước bằng $Q=\mathrm{\eta Pt}$.

Khi nước đang sôi, nhiệt lượng có ích dùng để hóa hơi: $Q=\mathrm{mL}$.

Hướng dẫn giải:

$$t=4,\text{0\hspace{0.25em}}\text{phút=}\text{240\hspace{0.25em}}s$$

$$Q=\mathrm{\eta Pt}=0,80\times 1500\times 240=2,88\times {10}^{5}J$$

$$L=\frac{Q}{m}=\frac{2,88\times {10}^5}{0,120}=2,40\times {10}^6\text{J/kg}$$

Trả lời: 4256

Định hướng tư duy:

Trong khoảng MN, điện năng cung cấp là $\mathrm{P\Delta t}$.

Nhiệt lượng nước thu vào là $\text{mcΔT}$.

Hướng dẫn giải:

$$\mathrm{\Delta t}=144-32=\text{112\hspace{0.25em}}\mathrm{s,}\text{ ΔT}=60-35=\text{25\hspace{0.25em}}K$$

$$\mathrm{P\Delta t}=\text{mcΔT}\Rightarrow c=\frac{\mathrm{P\Delta t}}{\mathrm{m\Delta T}}$$

$$c=\frac{950\times 112}{1,00\times 25}=\text{4256\hspace{0.25em}}\mathrm{J/}\left(\text{kg⋅K}\right)$$

BẢNG ĐÁP ÁN TỔNG HỢP