Đề thi giữa học kì 2 Vật lí 12 Cánh diều - Đề số 5
Đề bài
Câu 1 : Khi đun sôi nước thì nội năng các phân tử nước sẽ
-
A.
không thay đổi.
-
B.
giảm do sự thoát hơi.
-
C.
tăng lên do hấp thụ nhiệt từ nguồn đun.
-
D.
biến mất khi nước sôi.
Câu 2 : Xét một khối khí chứa trong bình kín. Khi nhiệt độ tăng, áp suất khối khí trong bình tăng lên là do
-
A.
số lượng phân tử tăng nên số va chạm vào thành bình tăng lên, làm áp suất tăng.
-
B.
các phân tử khí chuyển động nhanh hơn, va chạm vào thành bình mạnh hơn, làm áp suất tăng.
-
C.
khối lượng phân tử khí tăng nên va chạm với thành bình mạnh hơn, làm áp suất tăng.
-
D.
các phân tử khí chuyển động chậm hơn, va chạm vào thành bình yếu hơn, làm áp suất tăng.
Câu 3 : Thông số trạng thái của chất khí gồm: áp suất p, thể tích V và nhiệt độ tuyệt đối T. Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí xác định thì
-
A.
\(p \sim V.\)
-
B.
\(p \sim \frac{1}{V}.\)
-
C.
\(T \sim V.\)
-
D.
\(p \sim T.\)
Câu 4 : Xét một khối khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đổi qua các đẳng quá trình. Trong các đồ thị dưới đây, đồ thị nào biểu diễn đúng cho quá trình đẳng tích?
-
A.
Hình \(A,C.\)
-
B.
Hình \(A,B.\)
-
C.
Hình \(B,D.\)
-
D.
Hình \(C,D.\)
Câu 5 : Gọi p, V, T là các thông số trạng thái, m là khối lượng khí, M là khối lượng mol của khí và R là hằng số của khí lí tưởng. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng là
-
A.
\(pVT = \frac{m}{M}R\)
-
B.
\(\frac{{pV}}{T} = \frac{m}{M}R\)
-
C.
\(\frac{{pV}}{T} = \frac{M}{m}R\)
-
D.
\(pVT = \frac{M}{m}R\)
Câu 6 : Phương trình trạng thái khí lí tưởng cho biết mối liên hệ giữa các đại lượng nào sau đây?
-
A.
nhiệt độ và áp suất.
-
B.
nhiệt độ và thể tích.
-
C.
thể tích và áp suất.
-
D.
nhiệt độ, thể tích và áp suất.
Câu 7 : Áp suất trong lốp xe ô tô được tăng lên bằng cách bơm thêm không khí vào lốp. Người ta thấy rằng số mol không khí trong lốp đã tăng 10%, nhiệt độ tăng 1% và thể tích bên trong của lốp tăng 0,5%. Áp suất không khí trong lốp tăng lên bao thiêu phần trăm?
-
A.
\(10,55\,\% .\)
-
B.
\(105,5\,\% .\)
-
C.
\(58\,\% .\)
-
D.
\(15,24\,\% .\)
Câu 8 : Đường sức từ được tạo bởi nam châm thẳng có đặc điểm nào sau đây?
-
A.
Là đường thẳng song song với trục nam châm, hướng từ cực Bắc đến cực Nam.
-
B.
Là đường khép kín, đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam của nam châm.
-
C.
Là đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục của thanh nam châm.
-
D.
Là đường tròn nằm trong mặt phẳng chứa trục của thanh nam châm.
Câu 9 : Trong các tương tác dưới đây, tương tác nào không phải là tương tác từ
-
A.
tương tác giữa hai nam châm.
-
B.
tương tác giữa hai dây dẫn mang dòng điện.
-
C.
tương tác giữa các điện tích điểm đứng yên.
-
D.
tương tác giữa nam châm và dòng điện.
Câu 10 : Bốn đoạn dây dẫn \({\rm{a}},{\rm{b}},{\rm{c}},{\rm{d}}\) có cùng chiều dài được đặt trong từ trường đều (hình bên). Các dòng điện chạy trong bốn đoạn dây dẫn này có cùng cường độ \(I\). Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn nào là mạnh nhất?
-
A.
Đoạn a.
-
B.
Đoạn b.
-
C.
Đoạn c.
-
D.
Đoạn d.
Câu 11 : Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều , các đường sức từ có hướng như hình sau:
-
A.
Hình \(A\).
-
B.
Hình \(B\).
-
C.
Hình \(C\).
-
D.
Hình \(D\).
Câu 12 : Một đoạn dây dẫn thẳng dài 20 cm mang dòng điện có cường độ 50 mA được đặt vào một vùng từ trường đều có cảm ứng từ \(100\,\mu T.\) Độ lớn cực đại của lực từ tác dụng lên đoạn dây đó bằng bao nhiêu \(\mu N?\)
-
A.
1
-
B.
2
-
C.
3
-
D.
4
Câu 1 : Trong giờ thực hành Vật lý tại phòng thí nghiệm của trường THCS & THPT TRẦN CAO VÂN, học sinh thực hiện thí nghiệm đo sự thay đổi nhiệt độ của nước khi đun nóng. Thí nghiệm sử dụng thiết bị bao gồm một nhiệt lượng kế chứa \(200\,{\rm{g}}\) nước, một biến thế nguồn, một Oát kế có tích hợp thêm chức năng đo thời gian, và nhiệt kế đo nhiệt độ. Biến thế nguồn có công suất \(700\,{\rm{W}}\) và cung cấp nhiệt đều đặn trong suốt quá trình thí nghiệm. Học sinh ghi lại sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian và vẽ được đồ thị nhiệt độ - thời gian như hình bên dưới. Các nhận xét sau đây là đúng hay sai?
a) Đoạn \({\rm{BC}}\) trên đồ thị biểu diễn quá trình sôi của nước, nhiệt độ sôi của nước là \(100^\circ {\rm{C}}{\rm{.}}\)
b) Trong quá trình sôi, nhiệt độ của nước không thay đổi, do đó nội năng của nước không thay đổi.
c) Nhiệt lượng cung cấp để làm hóa hơi hoàn toàn lượng nước trên từ thời điểm ban đầu là \(9,8\,{\rm{kJ}}{\rm{.}}\)
d) Nhiệt hóa hơi riêng của nước trong thí nghiệm của học sinh là \(2,1 \cdot {10^6}\,{\rm{J/kg}}{\rm{.}}\)
Câu 2 : Sự biến đổi trạng thái theo các quá trình của một khối lượng khí lí tưởng được mô tả như hình vẽ bên. Cho biết tại trạng thái (1) có áp suất p1 = 1 atm. Các nhận xét sau đây là đúng hay sai?
a) Thông số chất khí ở trạng thái (1) là p1 = 1 atm, V1 = 2 lít, T1 = 300 K.
b) Từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) là quá trình đẳng tích: Áp suất tăng, nhiệt độ tăng. Từ trạng thái (2) sang trạng thái (3) là quá trình đẳng nhiệt: Áp suất giảm, thể tích tăng.
c) Áp suất chất khí ở trạng thái (2) là p2 = 4 atm.
d) Áp suất của chất khí ở trạng thái (3) là 2 atm.
Câu 1 : Khi nén khí đẳng nhiệt một khối khí từ thể tích 9 lít đến 6 lít thì áp suất của khối khí tăng một lượng là Δp = 50 kPa. Áp suất ban đầu của khối khí bằng bao nhiêu kPa?
Câu 2 : Khối khí trong xilanh của một động cơ nhiệt có áp suất là \(0,{8.10^5}Pa\) và nhiệt độ là \({27^{\,0}}C.\) Sau khi bị nén, thể tích của khí giảm 5 lần còn áp suất tăng lên đến \({7.10^5}Pa.\) Nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén bằng bao nhiêu \(^0C\)(làm tròn kết quả tới hàng đơn vị) ?
Câu 3 : Một lượng khí lí tưởng được đun nóng, khi nhiệt độ tăng thêm 100 K thì căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân từ khi tăng từ 100 m/s lên 150 m/s. Phải tăng thêm nhiệt độ của chất khí lên bao nhiêu để căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân từ khí tăng từ 150 m/s đến 250 m/s ? (Viết kết quả gồm 3 chữ số).
Câu 4 : Đoạn dây dẫn có chiều dài 10 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ \(0,8\,T,\) hợp với vectơ cảm ứng từ một góc \({30^o}\). Dòng điện có cường độ \(2\,A\) chạy qua dây dẫn thì lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có độ lớn bằng bao nhiêu Newton?
Câu 5 : Một đoạn dây dẫn đặt thẳng dài 0,5 m trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là B. Khi dòng điện cường độ 10 A chạy qua nó thì đoạn dây dẫn này bị tác dụng một lực từ bằng 0,5 N . Biết hướng của dòng điện hợp với hướng của từ trương một góc \(30^\circ .\) Xác định độ lớn cảm ứng từ là B theo đơn vị T. (kết quả làm tròn đến một chữ số thập phân sau dấu phẩy).
Câu 6 : Một khung dây có \(75\) vòng và tiết diện là \(12\,c{m^2}\) được đặt trong từ trường của nam châm điện. Biết độ lớn cảm ứng từ tăng đều từ \(0,5\,T\) lên \(1,5\,T\) trong \(0,20\,s.\) Biết mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ của từ trường. Tính độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây theo đơn vị \(Volt.\)
Câu 7 : Hai tụ điện có điện dung C1 = 0,4 μF, C2 = 0,6 μF ghép song song với nhau. Mắc bộ tụ điện đó vào nguồn điện có hiệu điện thế U < 60 V thì một trong hai tụ điện đó có điện tích bằng 3.10-5 C. Hiệu điện thế của nguồn điện là bao nhiêu Vôn?
Câu 8 : Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện một chiều có cường độ 1,5 A chạy qua điện trở. Người ta điều chỉnh lưu lượng của dòng nước sao cho sự chênh lệch nhiệt độ của nước chảy ra so với nước chảy vào là 1,8°. Biêt lưu lượng của dòng nước là L = 800 (cm3/phút), nhiệt dung riêng của nước là 4,2 (J/g.K) và khối lượng riêng của nước 1 (g/cm3). Bỏ qua mọi hao phí ra môi trường xung quanh. Xác định giá trị của điện trở.
Lời giải và đáp án
Câu 1 : Khi đun sôi nước thì nội năng các phân tử nước sẽ
-
A.
không thay đổi.
-
B.
giảm do sự thoát hơi.
-
C.
tăng lên do hấp thụ nhiệt từ nguồn đun.
-
D.
biến mất khi nước sôi.
Đáp án : C
- Khi nước đun sôi, nó hấp thụ nhiệt từ nguồn đun.
- Nhiệt lượng này làm tăng nội năng của nước, ngay cả khi nhiệt độ không đổi, vì năng lượng được sử dụng để chuyển pha từ lỏng sang khí.
Khi nước được đun sôi, năng lượng nhiệt từ nguồn nhiệt (như bếp ga hoặc bếp điện) được truyền vào nước, làm tăng nội năng của nước.
Đáp án: C
Câu 2 : Xét một khối khí chứa trong bình kín. Khi nhiệt độ tăng, áp suất khối khí trong bình tăng lên là do
-
A.
số lượng phân tử tăng nên số va chạm vào thành bình tăng lên, làm áp suất tăng.
-
B.
các phân tử khí chuyển động nhanh hơn, va chạm vào thành bình mạnh hơn, làm áp suất tăng.
-
C.
khối lượng phân tử khí tăng nên va chạm với thành bình mạnh hơn, làm áp suất tăng.
-
D.
các phân tử khí chuyển động chậm hơn, va chạm vào thành bình yếu hơn, làm áp suất tăng.
Đáp án : B
- Khi nhiệt độ tăng, các phân tử khí chuyển động nhanh hơn, dẫn đến va chạm mạnh hơn vào thành bình, làm áp suất tăng.
- Không có sự thay đổi số lượng phân tử hay khối lượng của phân tử khí.
Khi nhiệt độ trong bình tăng, tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử khí tăng, động lượng tăng nhanh, áp lực lên thành bình tăng làm áp suất của khối khí trong bình tăng.
Đáp án: B
Câu 3 : Thông số trạng thái của chất khí gồm: áp suất p, thể tích V và nhiệt độ tuyệt đối T. Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí xác định thì
-
A.
\(p \sim V.\)
-
B.
\(p \sim \frac{1}{V}.\)
-
C.
\(T \sim V.\)
-
D.
\(p \sim T.\)
Đáp án : B
- Trong quá trình đẳng nhiệt, nhiệt độ không đổi (T không đổi).
- Theo định luật Boyle – Mariotte pV = const
Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.
Đáp án: B
Câu 4 : Xét một khối khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đổi qua các đẳng quá trình. Trong các đồ thị dưới đây, đồ thị nào biểu diễn đúng cho quá trình đẳng tích?
-
A.
Hình \(A,C.\)
-
B.
Hình \(A,B.\)
-
C.
Hình \(B,D.\)
-
D.
Hình \(C,D.\)
Đáp án : C
- Quá trình đẳng tích là quá trình thể tích không đổi.
- Trong hệ trục (p-V), đường đẳng tích là đường thẳng vuông góc với trục V.
- Trong hệ trục (p-T), đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ.
Trong hệ tọa độ \(\left( {p,T} \right),\) đường đẳng tích là đường thẳng có phần kéo dài qua gốc \(O.\)
Trong hệ tọa độ \(\left( {p,V} \right),\) đường đẳng tích là đường thẳng vuông góc với trục \(OV.\)
Đáp án: C
Câu 5 : Gọi p, V, T là các thông số trạng thái, m là khối lượng khí, M là khối lượng mol của khí và R là hằng số của khí lí tưởng. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng là
-
A.
\(pVT = \frac{m}{M}R\)
-
B.
\(\frac{{pV}}{T} = \frac{m}{M}R\)
-
C.
\(\frac{{pV}}{T} = \frac{M}{m}R\)
-
D.
\(pVT = \frac{M}{m}R\)
Đáp án : B
Phương trình trạng thái của khí lý tưởng là pV = nRT
Phương trình trạng thái của khí lí tưởng là \(\frac{{pV}}{T} = \frac{m}{M}R\)
Đáp án: B
Câu 6 : Phương trình trạng thái khí lí tưởng cho biết mối liên hệ giữa các đại lượng nào sau đây?
-
A.
nhiệt độ và áp suất.
-
B.
nhiệt độ và thể tích.
-
C.
thể tích và áp suất.
-
D.
nhiệt độ, thể tích và áp suất.
Đáp án : D
Phương trình trạng thái của khí lý tưởng liên hệ giữa nhiệt độ T, áp suất p và thể tích V.
Phương trình trạng thái khí lí tưởng cho biết mối liên hệ giữa các đại lượng nhiệt độ, thể tích và áp suất
Đáp án: D
Câu 7 : Áp suất trong lốp xe ô tô được tăng lên bằng cách bơm thêm không khí vào lốp. Người ta thấy rằng số mol không khí trong lốp đã tăng 10%, nhiệt độ tăng 1% và thể tích bên trong của lốp tăng 0,5%. Áp suất không khí trong lốp tăng lên bao thiêu phần trăm?
-
A.
\(10,55\,\% .\)
-
B.
\(105,5\,\% .\)
-
C.
\(58\,\% .\)
-
D.
\(15,24\,\% .\)
Đáp án : A
Sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng pV = nRT
\(pV = nRT \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{p_2}{V_2} = {n_2}R{T_2}\\{p_1}{V_1} = {n_1}R{T_1}\end{array} \right. \Rightarrow \frac{{{p_2}}}{{{p_1}}} = \frac{{{n_2}{V_1}T_2^{}}}{{{n_1}{V_2}T_1^{}}} \Rightarrow \frac{{{p_2}}}{{{p_1}}} = \frac{{1,1.1,01}}{{1,005}} = 1,10547 \Rightarrow \frac{{{p_2} - {p_1}}}{{{p_1}}} = 10,55\% \)
Đáp án: A
Câu 8 : Đường sức từ được tạo bởi nam châm thẳng có đặc điểm nào sau đây?
-
A.
Là đường thẳng song song với trục nam châm, hướng từ cực Bắc đến cực Nam.
-
B.
Là đường khép kín, đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam của nam châm.
-
C.
Là đường tròn nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục của thanh nam châm.
-
D.
Là đường tròn nằm trong mặt phẳng chứa trục của thanh nam châm.
Đáp án : B
- Đường sức từ là các đường biểu diễn hướng của từ trường.
- Với nam châm thẳng, đường sức từ đi từ cực Bắc ra ngoài và vào cực Nam, tạo thành đường khép kín.
Đường sức từ là các đường biểu diễn hướng và tính chất của từ trường. Đối với nam châm thẳng, đường sức từ đi ra từ cực Bắc và quay trở lại vào cực Nam bên ngoài nam châm, tạo thành các đường khép kín.
Đáp án: B
Câu 9 : Trong các tương tác dưới đây, tương tác nào không phải là tương tác từ
-
A.
tương tác giữa hai nam châm.
-
B.
tương tác giữa hai dây dẫn mang dòng điện.
-
C.
tương tác giữa các điện tích điểm đứng yên.
-
D.
tương tác giữa nam châm và dòng điện.
Đáp án : C
Tương tác từ xảy ra giữa các vật có từ tính hoặc dòng điện:
- Nam châm – Nam châm.
- Nam châm – Dòng điện.
- Hai dòng điện song song.
Tương tác giữa các điện tích điểm đứng yên là tương tác tĩnh điện (tương tác điện).
Đáp án: C
Câu 10 : Bốn đoạn dây dẫn \({\rm{a}},{\rm{b}},{\rm{c}},{\rm{d}}\) có cùng chiều dài được đặt trong từ trường đều (hình bên). Các dòng điện chạy trong bốn đoạn dây dẫn này có cùng cường độ \(I\). Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn nào là mạnh nhất?
-
A.
Đoạn a.
-
B.
Đoạn b.
-
C.
Đoạn c.
-
D.
Đoạn d.
Đáp án : A
Công thức tính lực từ tác dụng lên dây dẫn \(F = BIL\sin \theta \)
Đoạn b.
Lực từ tác dụng lên đoạn dây:
Đáp án: A
Câu 11 : Hình nào biểu diễn đúng hướng lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện I có chiều như hình vẽ đặt trong từ trường đều , các đường sức từ có hướng như hình sau:
-
A.
Hình \(A\).
-
B.
Hình \(B\).
-
C.
Hình \(C\).
-
D.
Hình \(D\).
Đáp án : B
Áp dụng quy tắc bàn tay trái:
- Ngón cái: Hướng của lực từ F.
- Ngón trỏ: Hướng của đường sức từ B.
- Ngón giữa: Hướng của dòng điện I.
Áp dụng quy tắc bàn tay trái để xác định đúng chiều của lực từ
Đáp án: B
Câu 12 : Một đoạn dây dẫn thẳng dài 20 cm mang dòng điện có cường độ 50 mA được đặt vào một vùng từ trường đều có cảm ứng từ \(100\,\mu T.\) Độ lớn cực đại của lực từ tác dụng lên đoạn dây đó bằng bao nhiêu \(\mu N?\)
-
A.
1
-
B.
2
-
C.
3
-
D.
4
Đáp án : A
Công thức lực từ \(F = BI\ell \sin \theta \)
Từ biểu thức tính độ lớn lực từ \(F = BI\ell \sin \theta \), ta thấy lực từ đạt độ lớn cực đại khi: \(\sin \theta = 1 \Rightarrow \theta = {90^\circ }\).
Khi đó \(F = BI\ell = 100 \cdot {10^{ - 6}} \cdot 50 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 0,2 = {10^{ - 6}}\;{\rm{N = 1}}\,\mu {\rm{N}}{\rm{.}}\)
Đáp án: A
Câu 1 : Trong giờ thực hành Vật lý tại phòng thí nghiệm của trường THCS & THPT TRẦN CAO VÂN, học sinh thực hiện thí nghiệm đo sự thay đổi nhiệt độ của nước khi đun nóng. Thí nghiệm sử dụng thiết bị bao gồm một nhiệt lượng kế chứa \(200\,{\rm{g}}\) nước, một biến thế nguồn, một Oát kế có tích hợp thêm chức năng đo thời gian, và nhiệt kế đo nhiệt độ. Biến thế nguồn có công suất \(700\,{\rm{W}}\) và cung cấp nhiệt đều đặn trong suốt quá trình thí nghiệm. Học sinh ghi lại sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian và vẽ được đồ thị nhiệt độ - thời gian như hình bên dưới. Các nhận xét sau đây là đúng hay sai?
a) Đoạn \({\rm{BC}}\) trên đồ thị biểu diễn quá trình sôi của nước, nhiệt độ sôi của nước là \(100^\circ {\rm{C}}{\rm{.}}\)
b) Trong quá trình sôi, nhiệt độ của nước không thay đổi, do đó nội năng của nước không thay đổi.
c) Nhiệt lượng cung cấp để làm hóa hơi hoàn toàn lượng nước trên từ thời điểm ban đầu là \(9,8\,{\rm{kJ}}{\rm{.}}\)
d) Nhiệt hóa hơi riêng của nước trong thí nghiệm của học sinh là \(2,1 \cdot {10^6}\,{\rm{J/kg}}{\rm{.}}\)
a) Đoạn \({\rm{BC}}\) trên đồ thị biểu diễn quá trình sôi của nước, nhiệt độ sôi của nước là \(100^\circ {\rm{C}}{\rm{.}}\)
b) Trong quá trình sôi, nhiệt độ của nước không thay đổi, do đó nội năng của nước không thay đổi.
c) Nhiệt lượng cung cấp để làm hóa hơi hoàn toàn lượng nước trên từ thời điểm ban đầu là \(9,8\,{\rm{kJ}}{\rm{.}}\)
d) Nhiệt hóa hơi riêng của nước trong thí nghiệm của học sinh là \(2,1 \cdot {10^6}\,{\rm{J/kg}}{\rm{.}}\)
- Quá trình sôi của nước: Khi nước đạt nhiệt độ sôi, nhiệt độ không đổi nhưng nước vẫn nhận nhiệt lượng để chuyển từ thể lỏng sang thể khí.
- Nội năng trong quá trình sôi: Mặc dù nhiệt độ không đổi, nội năng vẫn tăng do năng lượng cung cấp làm phá vỡ liên kết giữa các phân tử.
- Tính nhiệt lượng cần để hóa hơi nước: Sử dụng công thức \(Q = mL\)
a) Đoạn \({\rm{BC}}\) trên đồ thị biểu diễn quá trình sôi của nước, nhiệt độ sôi của nước là \(100\,^\circ {\rm{C}}{\rm{.}}\)
Chọn ĐÚNG.
b) Trong quá trình sôi, nhiệt độ của nước không thay đổi, do đó nội năng của nước không thay đổi.
Chọn SAI.
Vì: Trong quá trình sôi (ở đoạn \({\rm{BC}}\)), mặc dù nhiệt độ của nước không thay đổi, nội năng của nước vẫn tăng do hấp thụ nhiệt lượng để phá vỡ liên kết giữa các phân tử.
c) Nhiệt lượng cung cấp để làm hóa hơi hoàn toàn lượng nước trên từ thời điểm ban đầu là \(9,8\,{\rm{kJ}}{\rm{.}}\)
Chọn SAI.
Ta có : \({\rm{Q}}\,{\rm{ = Pt}}\,{\rm{ = }}\,700 \cdot (14) \cdot 60 = 588000\,{\rm{J}}.\) = 588 kJ
d) Nhiệt hóa hơi riêng của nước trong thí nghiệm của học sinh là \(2,1 \cdot {10^6}\,{\rm{J/kg}}{\rm{.}}\)
Chọn ĐÚNG.
Ta có: \({\rm{Q}}\,{\rm{ = }}\,{\rm{Pt}} \Rightarrow {\rm{Lm}}\,{\rm{ = }}\,700.(14 - 4).60 \Rightarrow {\rm{L}} \cdot 0,2 = 420000 \Rightarrow {\rm{L}} = 2,1 \cdot {10^6}\,{\rm{J/kg}}.\)
Câu 2 : Sự biến đổi trạng thái theo các quá trình của một khối lượng khí lí tưởng được mô tả như hình vẽ bên. Cho biết tại trạng thái (1) có áp suất p1 = 1 atm. Các nhận xét sau đây là đúng hay sai?
a) Thông số chất khí ở trạng thái (1) là p1 = 1 atm, V1 = 2 lít, T1 = 300 K.
b) Từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) là quá trình đẳng tích: Áp suất tăng, nhiệt độ tăng. Từ trạng thái (2) sang trạng thái (3) là quá trình đẳng nhiệt: Áp suất giảm, thể tích tăng.
c) Áp suất chất khí ở trạng thái (2) là p2 = 4 atm.
d) Áp suất của chất khí ở trạng thái (3) là 2 atm.
a) Thông số chất khí ở trạng thái (1) là p1 = 1 atm, V1 = 2 lít, T1 = 300 K.
b) Từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) là quá trình đẳng tích: Áp suất tăng, nhiệt độ tăng. Từ trạng thái (2) sang trạng thái (3) là quá trình đẳng nhiệt: Áp suất giảm, thể tích tăng.
c) Áp suất chất khí ở trạng thái (2) là p2 = 4 atm.
d) Áp suất của chất khí ở trạng thái (3) là 2 atm.
Quá trình đẳng tích: Khi thể tích không đổi, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ
Quá trình đẳng nhiệt: Khi nhiệt độ không đổi, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích
a) Đúng.
Thông số chất khí ở trạng thái (1) là p1 = 1 atm, V1 = 2 lít, T1 = 300 K
b) Đúng.
Từ trạng thái (1) sang trạng thái (2): Đẳng tích: áp suất biến đổi tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối; do nhiệt độ tăng nên áp suất cũng tăng.
Từ trạng thái (2) sang trạng thái (3): Đẳng nhiệt: áp suất biến đổi tỉ lệ nghịch với thể tích; do thể tích tăng nên áp suất giảm.
c) Sai.
Trạng thái (1) sang trạng thái (2): Đẳng tích: \(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {p_2} = \frac{{600.1}}{{300}} = 2atm\)
d) Sai.
Trạng thái (2) sang trạng thái (3): Đẳng nhiệt: \({p_2}{V_2} = {p_3}{V_3} \Rightarrow {p_3} = \frac{{2.2}}{4} = 1atm\)
Câu 1 : Khi nén khí đẳng nhiệt một khối khí từ thể tích 9 lít đến 6 lít thì áp suất của khối khí tăng một lượng là Δp = 50 kPa. Áp suất ban đầu của khối khí bằng bao nhiêu kPa?
Áp dụng định luật Boyle-Mariotte cho quá trình đẳng nhiệt \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\)
Biểu thức áp suất sau khi nén \({p_2} = {p_1} + 50\)
Trạng thái 1 : V1 = 9 lít , p1
Trạng thái 2 : V2 = 6 lít , p2 = p1 + 50 kPa
\({p_1}.{V_1} = {p_2}.{V_2}\)Û 9p1 = 6( p1 + 50) Þ p1 = 100 kPa.
Đáp án: 100
Câu 2 : Khối khí trong xilanh của một động cơ nhiệt có áp suất là \(0,{8.10^5}Pa\) và nhiệt độ là \({27^{\,0}}C.\) Sau khi bị nén, thể tích của khí giảm 5 lần còn áp suất tăng lên đến \({7.10^5}Pa.\) Nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén bằng bao nhiêu \(^0C\)(làm tròn kết quả tới hàng đơn vị) ?
Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng \(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}\)
Ta có: \(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_2} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{p_1}{V_1}}} \cdot {T_1} = \frac{{{{7.10}^5} \cdot \frac{{{V_1}}}{5}}}{{0,8 \cdot {{10}^5} \cdot {V_1}}} \cdot (27 + 273) = 525\;{\rm{K = 25}}{{\rm{2}}^0}C\)
Đáp án: 252
Câu 3 : Một lượng khí lí tưởng được đun nóng, khi nhiệt độ tăng thêm 100 K thì căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân từ khi tăng từ 100 m/s lên 150 m/s. Phải tăng thêm nhiệt độ của chất khí lên bao nhiêu để căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân từ khí tăng từ 150 m/s đến 250 m/s ? (Viết kết quả gồm 3 chữ số).
Vận tốc trung bình bình phương liên hệ với nhiệt độ \(v \sim \sqrt T \)
\({\overline E _d} = \frac{3}{2}.\frac{R}{{{N_A}}}.T = \frac{1}{2}m\overline {{v^2}} \)\( \Rightarrow \sqrt {\overline {{v^2}} } = \sqrt {\frac{{3RT}}{{m.{N_A}}}} = \sqrt {\frac{{3RT}}{M}} \)
Ta có động năng của các phân tử khí: \(\frac{1}{2}m\overline {{v^2}} = \frac{3}{2}kT \Rightarrow \overline {{v^2}} = \frac{{3kT}}{m}\)
\(\overline {v_2^2} - \overline {v_1^2} = \frac{{3k}}{m}({T_2} - {T_1}) \Rightarrow \frac{{3k}}{m} = \frac{{\overline {v_2^2} - \overline {v_1^2} }}{{({T_2} - {T_1})}} = \frac{{{{150}^2} - {{100}^2}}}{{100}} = 125\)
\({T_2}' - {T_1}' = \frac{{\overline {v_2^2} ' - \overline {v_1^2} '}}{{\frac{{3k}}{m}}} = \frac{{{{250}^2} - {{150}^2}}}{{125}} = 320\)
Đáp án: 320
Câu 4 : Đoạn dây dẫn có chiều dài 10 cm đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ \(0,8\,T,\) hợp với vectơ cảm ứng từ một góc \({30^o}\). Dòng điện có cường độ \(2\,A\) chạy qua dây dẫn thì lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn có độ lớn bằng bao nhiêu Newton?
Công thức tính lực từ \(F = BIL\sin \theta \)
Ta có: \(F = BI\ell \sin \theta = 0,8 \cdot 2 \cdot 0,1 \cdot \sin {30^o} = 0,08\,N.\)
Đáp án: 0,08
Câu 5 : Một đoạn dây dẫn đặt thẳng dài 0,5 m trong một từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là B. Khi dòng điện cường độ 10 A chạy qua nó thì đoạn dây dẫn này bị tác dụng một lực từ bằng 0,5 N . Biết hướng của dòng điện hợp với hướng của từ trương một góc \(30^\circ .\) Xác định độ lớn cảm ứng từ là B theo đơn vị T. (kết quả làm tròn đến một chữ số thập phân sau dấu phẩy).
Áp dụng công thức lực từ: \(F = BIL\sin \theta \)
\(F = BIL\sin \alpha \Rightarrow B = \frac{F}{{IL\sin \alpha }} = \frac{{0,5}}{{10.0,5.\sin 30^\circ }} = 0,2\;T.\)
Đáp án: 0,2
Câu 6 : Một khung dây có \(75\) vòng và tiết diện là \(12\,c{m^2}\) được đặt trong từ trường của nam châm điện. Biết độ lớn cảm ứng từ tăng đều từ \(0,5\,T\) lên \(1,5\,T\) trong \(0,20\,s.\) Biết mặt phẳng khung dây vuông góc với các đường sức từ của từ trường. Tính độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây theo đơn vị \(Volt.\)
Áp dụng công thức suất điện động cảm ứng \(\mathcal{E} = N\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}\)
Ta có: \(\left| e \right| = \left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = NS\cos \theta \left| {\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}}} \right| = 75 \cdot 12 \cdot {10^{ - 4}} \cdot \cos {0^0} \cdot \left| {\frac{{1,5 - 0,5}}{{0,20}}} \right| = 0,45\,V.\)
Đáp án: 0,45
Câu 7 : Hai tụ điện có điện dung C1 = 0,4 μF, C2 = 0,6 μF ghép song song với nhau. Mắc bộ tụ điện đó vào nguồn điện có hiệu điện thế U < 60 V thì một trong hai tụ điện đó có điện tích bằng 3.10-5 C. Hiệu điện thế của nguồn điện là bao nhiêu Vôn?
Hai tụ điện ghép song song nên điện dung tương đương \({C_t} = {C_1} + {C_2}\)
Hiệu điện thế trên hai tụ bằng nhau, nên điện tích của từng tụ là \({Q_1} = {C_1}U,{Q_2} = {C_2}U\)
Một trong hai tụ có điện tích bằng 3.10-5 C, từ đó suy ra U
Tụ có điện tích \({Q_1} = {C_1}U,{Q_2} = {C_2}U\)
Xét \({Q_1} = {C_1}U\), \({3.10^{ - 5}} = 0,{4.10^{ - 6}}.U \Rightarrow U = \frac{{{{3.10}^{ - 5}}}}{{0,{{4.10}^{ - 6}}}} = 75V\)
Vì \(U < 60V\) nên đây không phải giá trị đúng.
Xét \({Q_2} = {C_2}U\), \({3.10^{ - 5}} = 0,{6.10^{ - 6}}.U \Rightarrow U = \frac{{{{3.10}^{ - 5}}}}{{0,{{6.10}^{ - 6}}}} = 50V\)
Thỏa mãn điều kiện \(U < 60V\)
Đáp án: 50
Câu 8 : Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện một chiều có cường độ 1,5 A chạy qua điện trở. Người ta điều chỉnh lưu lượng của dòng nước sao cho sự chênh lệch nhiệt độ của nước chảy ra so với nước chảy vào là 1,8°. Biêt lưu lượng của dòng nước là L = 800 (cm3/phút), nhiệt dung riêng của nước là 4,2 (J/g.K) và khối lượng riêng của nước 1 (g/cm3). Bỏ qua mọi hao phí ra môi trường xung quanh. Xác định giá trị của điện trở.
Công suất điện trở toả nhiệt \(P = R{I^2}\)
Nhiệt lượng làm nóng nước \(Q = mc{\rm{\Delta }}T\)
Do không có hao phí, ta có \(Pt = Q \Rightarrow R\)
Khối lượng nước trong 1 phút: \(m = L.1 = 800g\)
Nhiệt lượng hấp thụ \(Q = mc{\rm{\Delta }}T = 800.4,2.1,8 = 6048J\)
Công suất điện trở \(P = \frac{Q}{t} = \frac{{6048}}{{60}} = 100,8W\)
Điện trở: \(R = \frac{P}{{{I^2}}} = \frac{{100,8}}{{{{(1,5)}^2}}} = \frac{{100,8}}{{2,25}} = 44,8{\rm{\Omega }}\)
Đáp án: 44,8
Lực từ tác dụng lên dây dẫn: \(F = BIL\)
Lực căng dây có hai thành phần:
- Thành phần cân bằng trọng lực: Tcosθ = mg
- Thành phần cân bằng lực từ: Tsinθ = BIL
Lực từ: \(F = BIL = 0,5.2.0,05 = 0,05N\)
Trọng lực: \(mg = 0,005.10 = 0,05N\)
Góc lệch: \(\tan \theta = \frac{{BIL}}{{mg}} = \frac{{0,05}}{{0,05}} = 1 \Rightarrow \theta = 45^\circ \)
Lực từ tác dụng lên thanh kim loại \(F = BIl\)
Gia tốc của thanh kim loại: \(F = ma \Rightarrow a = \frac{{BIl}}{m}\)
Lực từ tác dụng lên thanh kim loại \(F = BIl = 1,5.10.0,07 = 1,05N\)
Gia tốc của thanh kim loại: \(F = ma \Rightarrow a = \frac{{BIl}}{m} = \frac{{1,05}}{{0,1}} = 10,5{\rm{\;m/}}{{\rm{s}}^2}\)