Đề cương ôn tập học kì 1 Vật lí 12

A. NỘI DUNG ÔN TẬP

B. BÀI TẬP

I. Đề bài

PHẦN I. CÂU TRẮC NGHIỆM PHƯƠNG ÁN NHIỀU LỰA CHỌN.

Câu 1. Phát biểu nào sau đây về nội năng là không đúng?

A. Nội năng là nhiệt lượng.

B. Nội năng có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác.

C. Nội năng của một vật có thể tăng lên, giảm đi.

D. Nội năng là một dạng năng lượng.

Câu 2. Đơn vị của nhiệt dung riêng trong hệ SI là

A. cal/g độ.

B. kJ/kg.K.

C. J/kg.K.

D. J/g độ.

Câu 3. Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau có khối lượng 128 gam chứa  210 gam nước ở nhiệt độ 8,4 ℃. Người ta thả một miếng kim loại có khối lượng 192 gam  đã đun nóng tới nhiệt độ 100^oC vào nhiệt lượng kế. Biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là 21,5 ^oC và biết nhiệt dung riêng của đồng thau là 128 J/kg.K và của nước là  4180 J/kg.K.  Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường xung quanh. Nhiệt dung riêng của miếng kim loại có giá trị gần nhất:

A. \({\rm{827,2 J/kg}}{\rm{.K}}{\rm{.}}\)

B. \({\rm{772,7 J/kg}}{\rm{.K}}{\rm{.}}\)

C. \({\rm{777,2 J/kg}}{\rm{.K}}{\rm{.}}\)

D. \({\rm{727,7 J/kg}}{\rm{.K}}{\rm{.}}\)

Câu 4. Nhiệt độ cơ thể người bình thường là 37^oC. Trong thang nhiệt giai Kelvin kết quả đo nào sau đây là đúng?

A. 37K.

B. 236K.

C. 310K.

D. 98,6K.

Câu 5. Nhiệt nóng chảy riêng của vàng là 62,8.10³ J/kg. Phát biểu đúng là

A. mỗi kg vàng cần thu nhiệt lượng 62,8.10³ J hoá lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy.

B. mỗi kg vàng toả ra nhiệt lượng 62,8.10³J khi hoá lỏng hoàn toàn.

C. khối vàng cần thu nhiệt lượng 62,8.10³J để hoá lỏng.

D. khối vàng sẽ toả ra nhiệt lượng 62,8.10³ J khi nóng chảy hoàn toàn.

Câu 6. Quy ước về dấu nào sau đây phù hợp với công thức ΔU = A + Q của nguyên lí I nhiệt động lực học?

A. Vật nhận công A > 0, vật nhận nhiệt Q > 0.            

B. Vật nhận công A < 0, vật nhận nhiệt Q < 0.

C. Vật thực hiện công A > 0, vật truyền nhiệt Q < 0.         

D. Vật thực hiện công A < 0, vật truyền nhiệt Q > 0.

Câu 7. Khi cung cấp nhiệt lượng 2(J) cho khí trong xilanh đặt nằm ngang, khí nở ra đẩy pittông di chuyển đều đi được \(5\,cm.\) Cho lực ma sát giữa pittông và xilanh là 10(N).  Tính độ biến thiên nội năng (tính theo đơn vị J)

A. ΔU = 1,5J

B.ΔU = 0,5J

C.ΔU = -0,5J

D. ΔU = -1,5J

Câu 8. Bản tin dự báo thời tiết thông báo rằng nhiệt độ ở Hà Nội từ 25⁰C đến 29⁰C. Nhiệt độ trên tương ứng với nhiệt độ nào trong nhiệt giai Kelvin?

A. Nhiệt độ từ 298K đến 302K.

B. Nhiệt độ từ 290K đến 294K.

C. Nhiệt độ từ 302K đến 306K.

D. Nhiệt độ từ 295K đến 399K.

Câu 9. Chuyển động nào sau đây là chuyển động của riêng các phân tử ở thể lỏng?

A. Chuyển động hoàn toàn tự do.

B. Chuyển động hỗn loạn không ngừng.

C. Dao động xung quanh các vị trí cân bằng không cố định.

D. Dao động xung quanh các vị trí cân bằng cố định.

Câu 10. Nhiệt lượng cần cung cấp cho 2 lít nước nguyên chất (m = 2kg)  từ 20^oC đến 80^oC là bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200 (J/kg.K)

A. 5040 (kJ)

B. 504 (kJ)

C. 504000 (kJ)

D. 50400 (J)

Câu 11. Một vật khối lượng m, có nhiệt dung riêng \(c,\) nhiệt độ đầu và cuối là \({t_1}\) và \({t_2}.\) Công thức

\(Q = mc\left( {{t_2}--{t_1}} \right)\) dùng để xác định

A. năng lượng.

B. nhiệt năng.

C. nhiệt lượng.

D. nội năng.

Câu 12. Biết khối lượng của một mol nước là 18 g, và 1 mol có NA = 6,02.1023 phân tử. Số phân tử trong 2 gam nước là

A. 3,24.10²⁴ phân tử.

B. 6,68.10²² phân tử.

C. 1,8.10²⁰ phân tử.

D. 4.10²¹ phân tử.

Câu 13. Câu nào sau đây nói về lực tương tác phân tử là không đúng?

A. Lực phân tử chỉ đáng kể khi các phân tử ở rất gần nhau.

B. Lực hút phân tử có thể lớn hơn lực đẩy phân tử.

C. Lực hút phân tử không thể lớn hơn lực đẩy phân tử.

D. Lực hút phân tử có thể bằng lực đẩy phân tử.

Câu 14. Nén đẳng nhiệt một khối khí từ 10 lít xuống còn 5 lít. Áp suất của khối khí sau khi nén đã thay đổi như thế nào?

A. Giảm 2 lần.

B. Tăng 2 lần.

C. Giảm 4 lần.

D. Tăng 4 lần.

Câu 15. Định luật Boyle và Charles được rút ra từ những thí nghiệm có điều kiện áp suất và nhiệt độ như thế nào?

A. p ≤ 10⁶ Pa, T ≤ 200 K.

B. p ≤ 10⁶ Pa, T ≥ 200 K.

C. p ≥ 10⁶ Pa, T ≤ 200 K.

D. p ≥ 10⁶ Pa, T ≥ 200 K.

Câu 16. Một mol của bất kì khí nào ở điều kiện tiêu chuẩn đều có thể tích bằng bao nhiêu?

A. 22,4.10^-3 mm³.

B. 22,4.10^-3 cm³.

C. 22,4.10^-3 dm³.

D. 22,4.10 -3 m³.

Câu 17. Xét khối khí chứa trong một bình kín, biết mật độ động năng phân tử (tổng động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí trong 1 m³ thể tích khí) có giá trị 10^-4 J/m³. Áp suất của khí trong bình là

A. 1,5.10⁴ Pa.

B. 1,5.10^-4 Pa.

C. 6,67.10^-5 Pa.

D. 6,67.10⁵ Pa.

Câu 18. Nhiệt độ của một khối khí để động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí đó bằng 1,0 eV là bao nhiêu? Biết 1 eV = 1,6.10^-19 J.

A. 7407 K.

B. 3290 K.

C. 6192 K.

D. 2998 K.

Câu 19. Ở điều kiện chuẩn, khối lượng riêng của oxygen là 1,43 kg/m³. Đựng lượng khí oxygen trong một bình kín có thể tích 15 lít dưới áp suất 150 atm ở nhiệt độ 0⁰C. Khối lượng lượng khí oxygen này là

A. 3,23 kg.

B. 214,5 kg.

C. 7,5 kg.

D. 2,25 kg.

Câu 20. Đẳng quá trình là gì?

A. Là quá trình chỉ có hai thông số biến đổi còn một thông số không đổi.

B. Là quá trình chỉ có một thông số biến đổi còn hai thông số không đổi.

C. Là quá trình cả ba thông số đều thay đổi.

D. Là quá trình cả ba thông số đều không đổi.

PHẦN II. CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI.

Câu 1. Trong một ngày, một học sinh theo dõi nhiệt độ không khí tại trường và ghi lại số liệu như sau:

a) Lúc nhiệt độ cao nhất đạt T= 304K

b) Nhiệt độ đạt 31⁰C vào lúc 18 giờ.

c) Nhiệt độ lúc 9 giờ là 27⁰C.

d) Chênh lệch nhiệt độ cao nhất trong khoảng thời gian thực hiện là 10^oC

Câu 2. Một ấm nước bằng nhôm có khối lượng 250g chứa 2kg nước ở 20^oC được đun trên bếp đến nhiệt độ \(80^\circ C.\) Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là \({{\rm{c}}_{{\rm{Al}}}}{\rm{ =  920 J/kg}}{\rm{.K}}\) và \({{\rm{c}}_{\rm{n}}}{\rm{ =  4200 J/kg}}{\rm{.K}}\). Bỏ qua hao phí nhiệt ra môi trường. Cho biết công suất của bếp là P = 1500W.

a) ấm nhôm tỏa nhiệt còn nước thu nhiệt.                  

b) Nhiệt lượng của nước thu vào  là 504 (kJ).

c) Nhiệt lượng  cần cung cấp là 517800 (J).               

d) thời gian đun nước là 3 phút.

Câu 3. Một lượng khí có thể tích 240 cm³ chứa trong một xilanh có pittong đóng kín, diện tích của đáy pittong là 24 cm² (Hình vẽ). Áp suất khí trong xi lanh bằng áp suất ngoài và bằng 100 kPa. Bỏ qua ma sát giữa pittong và thành xi lanh. Coi các quá trình xảy ra là đẳng nhiệt.

a) Khi pít – tông dịch chuyển sang trái 2 cm thì thể tích khí lúc này là 288 cm³

b) Khi pít – tông dịch chuyển sang phải 2 cm thì thể tích khí lúc này là 192 cm³

c) Để dịch chuyển pít – tông sang trái 2 cm cần một lực 60 N

d) Để dịch chuyển pít – tông sang phải 2 cm cần một lực 40 N

Câu 4. Một khối khí lí tưởng biến đổi đẳng tích từ trạng thái (1) có nhiệt độ 400 K, áp suất 2,4 atm đến trạng thái (2) có nhiệt độ 800 K.

a) Áp suất của khối khí khi kết thúc quá trình (trạng thái 2) là 4,8 atm

b) Đồ thị biến đổi khối khí trong hệ tọa độ (p, T) như hình H1

c) Đồ thị biến đổi khối khí trong hệ tọa độ (V, T) như hình H2

d) Công của khối khí thực hiện được trong quá trình đẳng tích là bằng 0

PHẦN III. CÂU TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN.

Câu 1. Người ta thực hiện cung cấp cho khối khí trong xy lanh  một nhiệt lượng 200 (J), biết rằng khí giãn nở thực hiện công 70 (J) đẩy pit tông. Độ biến thiên nội năng của khối khí là bao nhiêu? Tính theo đơn vị Joule (J).

Câu 2. Tính nhiệt lượng cần cung cấp để 200g nước hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ 100^oC.Cho nhiệt hóa hơi riêng của nước là L=2,3.10⁶ (J/kg) và tính theo đơn vị (kJ).

Câu 3. Nhiệt độ của nước ở 80^oC.  Tính nhiệt độ trên theo thang nhiệt độ Farenheit.

Câu 4. Trong một bình kín dung tích 20 lít có chứa 4,4 kg khí cacbonic ở nhiệt độ 27 ℃. Biết thể tích của một mol khí ở điều kiện chuẩn là V₀ = 22,4 lít. Áp suất của khí trong bình bằng bao nhiêu atm (Kết quả được làm tròn đến phần nguyên)

Câu 5. Một nồi áp suất có van có trọng lượng không đáng kể và có một lỗ tròn diện tích 1 cm² luôn được áp chặt bởi một lò xo có độ cứng k = 1300 N/m và luôn bị nén 1 cm. Bỏ qua mọi ma sát. Hỏi khi đun khí ban đầu ở áp suất khí quyển p₀ = 10⁵ Pa, có nhiệt đô 27 ℃ thì đến nhiệt độ bao nhiêu can sẽ mở ra (Kết quả thao thang nhiệt độ Celcius)

Câu 6. Đại lượng Nm là tổng khối lượng của các phân tử khí, tức là khối lượng của một lượng khí xác định. Ở nhiệt độ phòng, mật độ không khí xấp xỉ 1,29 kg/m³ ở áp suất 10⁵ Pa. Sử dụng những số liệu này để suy ra giá trị \(\sqrt {\overline {{v^2}} } \)

II. Lời giải chi tiết

PHẦN I. CÂU TRẮC NGHIỆM PHƯƠNG ÁN NHIỀU LỰA CHỌN.

PHẦN II. CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI.

Câu 1. Trong một ngày, một học sinh theo dõi nhiệt độ không khí tại trường và ghi lại số liệu như sau:

a) Lúc nhiệt độ cao nhất đạt T= 304K

b) Nhiệt độ đạt 31⁰C vào lúc 18 giờ.

c) Nhiệt độ lúc 9 giờ là 27⁰C.

d) Chênh lệch nhiệt độ cao nhất trong khoảng thời gian thực hiện là 10^oC

Cách giải

a) Đúng vì nhiệt độ cao nhất T = 31 ℃ = 31 + 273 = 304 K

b) Sai vì Nhiệt độ đạt 31⁰C vào lúc 12 giờ

c) Đúng vì Nhiệt độ lúc 9 giờ là 27⁰C

d) Sai vì chênh lệch nhiệt độ là 31 – 25 = 6 ℃

Câu 2. Một ấm nước bằng nhôm có khối lượng 250 g chứa 2 kg nước ở 20 ^oC được đun trên bếp đến nhiệt độ 80 ℃. Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là c_Al = 920 J/kg.K và c_n = 4200 J/kg.K. Bỏ qua hao phí nhiệt ra môi trường. Cho biết công suất của bếp là P = 1500 W.

a) ấm nhôm tỏa nhiệt còn nước thu nhiệt.                  

b) Nhiệt lượng của nước thu vào  là 504 (kJ).

c) Nhiệt lượng  cần cung cấp là 517800 (J).               

d) thời gian đun nước là 3 phút.

Cách giải

a) Sai vì Khi đun nước, cả ấm và nước đều thu nhiệt từ bếp.

b) Đúng. \({Q_n} = {m_n}.{c_n}{\rm{.\Delta }}T = 2.4200.(80 - 20) = 504000J = 504kJ\)

c) Đúng.

\(\begin{array}{l}{Q_{Al}} = {m_{Al}}.{c_{Al}}{\rm{.\Delta }}T = 0,25.920.(80 - 20) = 13800J\\ \Rightarrow Q = {Q_{Al}} + {Q_n} = 13800 + 504000 = 517800J\end{array}\)

d) Sai. \(t = \frac{Q}{P} = \frac{{517800}}{{1500}} = 345,2\,s\)=5,75 phút

Câu 3. Một lượng khí có thể tích 240 cm³ chứa trong một xilanh có pittong đóng kín, diện tích của đáy pittong là 24 cm² (Hình vẽ). Áp suất khí trong xi lanh bằng áp suất ngoài và bằng 100 kPa. Bỏ qua ma sát giữa pittong và thành xi lanh. Coi các quá trình xảy ra là đẳng nhiệt.

a) Khi pít – tông dịch chuyển sang trái 2 cm thì thể tích khí lúc này là 288 cm³

b) Khi pít – tông dịch chuyển sang phải 2 cm thì thể tích khí lúc này là 192 cm³

c) Để dịch chuyển pít – tông sang trái 2 cm cần một lực 60 N

d) Để dịch chuyển pít – tông sang phải 2 cm cần một lực 40 N

Cách giải

a) Sai. Khi pít – tông dịch chuyển sang trái 2 cm: \({V_2} = {V_1} - S.l = 240 - 24.2 = 192c{m^3}\)

b) Sai. Khi pít – tông dịch chuyển sang phải 2 cm: \({V_2} = {V_1} + S.l = 240 + 24.2 = 288c{m^3}\)

c) Đúng. Khi pít – tông dịch chuyển sang trái 2 cm (thể tích giảm, áp suất tăng):

\(\left. \begin{array}{l}{p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\\{p_2} = {p_1} + \frac{F}{S}\end{array} \right\} \Rightarrow {p_1}{V_1} = \left( {{p_1} + \frac{F}{S}} \right)\left( {{V_1} - S.l} \right) \Rightarrow 100.240 = \left( {100 + \frac{{F{{.10}^{ - 3}}}}{{{{24.10}^{ - 4}}}}} \right)\left( {240 - 24.2} \right) \Rightarrow F = 60N\)

d) Đúng. Khi pít – tông dịch chuyển sang phải 2 cm (thể tích tăng, áp suất giảm):

\(\left. \begin{array}{l}{p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\\{p_2} = {p_1} - \frac{F}{S}\end{array} \right\} \Rightarrow {p_1}{V_1} = \left( {{p_1} - \frac{F}{S}} \right)\left( {{V_1} + S.l} \right) \Rightarrow 100.240 = \left( {100 - \frac{{F{{.10}^{ - 3}}}}{{{{24.10}^{ - 4}}}}} \right)\left( {240 + 24.2} \right) \Rightarrow F = 40N\)

Câu 4. Một khối khí lí tưởng biến đổi đẳng tích từ trạng thái (1) có nhiệt độ 400 K, áp suất 2,4 atm đến trạng thái (2) có nhiệt độ 800 K.

a) Áp suất của khối khí khi kết thúc quá trình (trạng thái 2) là 4,8 atm

b) Đồ thị biến đổi khối khí trong hệ tọa độ (p, T) như hình H1

c) Đồ thị biến đổi khối khí trong hệ tọa độ (V, T) như hình H2

d) Công của khối khí thực hiện được trong quá trình đẳng tích là bằng 0

Cách giải

a) Đúng. Áp dụng: \(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {p_2} = {p_1}\frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = 2.4.\frac{{800}}{{400}} = 4,8atm\)

b) Đúng. \(\frac{p}{T} = a \Rightarrow p = aT\)→ Dạng đoạn thẳng (nếu kéo dài đi qua gốc tọa độ)

c) Sai. Đường đẳng tích trong hệ tọa đô (V, T) là một đoạn thẳng vuông góc với trục OV.

d) Đúng. Do thể tích không thay đổi nên khối khí không thực hiện công (A = 0).

PHẦN III. CÂU TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN.

Câu 1. Người ta thực hiện cung cấp cho khối khí trong xy lanh  một nhiệt lượng 200 (J), biết rằng khí giãn nở thực hiện công 70 (J) đẩy pit tông. Độ biến thiên nội năng của khối khí là bao nhiêu? Tính theo đơn vị Joule (J).

Cách giải

Sử dụng công thức nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học:

\({\rm{\Delta }}U = Q - A \Rightarrow {\rm{\Delta }}U = 200 - 70 = 130\,{\rm{J}}\)

Câu 2. Tính nhiệt lượng cần cung cấp để 200g nước hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ 100^oC.Cho nhiệt hóa hơi riêng của nước là L=2,3.10⁶ (J/kg) và tính theo đơn vị (kJ).

Cách giải

Nhiệt lượng cần thiết được tính bởi: \(Q = m.L \Rightarrow Q = 0,2.2,{3.10^6} = 4,{6.10^5}\,{\rm{J}} = 460\,{\rm{kJ}}\)

Câu 3. Nhiệt độ của nước ở 80^oC.  Tính nhiệt độ trên theo thang nhiệt độ Farenheit.

Cách giải

Sử dụng công thức: \(F = \frac{9}{5}.t + 32 \Rightarrow F = \frac{9}{5}.80 + 32 = 144 + 32 = 176^\circ {\rm{F}}\)

Câu 4. Trong một bình kín dung tích 20 lít có chứa 4,4 kg khí cacbonic ở nhiệt độ 27 ℃. Biết thể tích của một mol khí ở điều kiện chuẩn là V₀ = 22,4 lít. Áp suất của khí trong bình bằng bao nhiêu atm (Kết quả được làm tròn đến phần nguyên)

Cách giải

\(n = \frac{m}{M} = \frac{{4,4}}{{0,044}} = 100\,{\rm{mol}}\)

Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng:

\(pV = nRT \Rightarrow p = \frac{{nRT}}{V} \Rightarrow p = \frac{{100.0,082.300}}{{20}} = 123\,{\rm{atm}}\)

Câu 5. Một nồi áp suất có van có trọng lượng không đáng kể và có một lỗ tròn diện tích 1 cm² luôn được áp chặt bởi một lò xo có độ cứng k = 1300 N/m và luôn bị nén 1 cm. Bỏ qua mọi ma sát. Hỏi khi đun khí ban đầu ở áp suất khí quyển p₀ = 10⁵ Pa, có nhiệt đô 27 ℃ thì đến nhiệt độ bao nhiêu can sẽ mở ra (Kết quả thao thang nhiệt độ Celcius)

Cách giải

Lực nén lò xo: \(F = k.x = 1300.0,01 = 13\,{\rm{N}}\)

Áp suất tại thời điểm van mở: \({p_{\rm{m}}} = {p_0} + \frac{F}{S} = {10^5} + \frac{{13}}{{{{10}^{ - 4}}}} = {10^5} + 1,{3.10^5} = 2,{3.10^5}\,{\rm{Pa}}\)

Sử dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng: \(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_2} = \frac{{{p_{\rm{m}}}.{T_1}}}{{{p_0}}} \Rightarrow {T_2} = \frac{{2,{{3.10}^5}.300}}{{{{10}^5}}} = 690\,{\rm{K}}\)

Nhiệt độ theo thang Celsius: \(t = {T_2} - 273 = 690 - 273 = 417^\circ {\rm{C}}\)

Câu 6. Đại lượng Nm là tổng khối lượng của các phân tử khí, tức là khối lượng của một lượng khí xác định. Ở nhiệt độ phòng, mật độ không khí xấp xỉ 1,29 kg/m³ ở áp suất 10⁵ Pa. Sử dụng những số liệu này để suy ra giá trị \(\sqrt {\overline {{v^2}} } \)

Cách giải

Sử dụng công thức khí lý tưởng và biểu thức liên hệ: \(p = \frac{1}{3}.\rho .{\sqrt {\overline {{v^2}} } ^2} \Rightarrow \sqrt {\overline {{v^2}} }  = \sqrt {\frac{{3p}}{\rho }} \)

\(\sqrt {\overline {{v^2}} }  = \sqrt {\frac{{{{3.10}^5}}}{{1,29}}}  = \sqrt {2,{{325.10}^5}}  \approx 482m/s\)