Đề thi giữa học kì 1 Vật lí 12 Cánh diều - Đề số 2 — Không quảng cáo

a) Khoảng cách trung bình giữa các phân tử trong chất lỏng lớn hơn khoảng cách trung bình giữa các phân tử trong chất rắn và nhỏ hơn khoảng cách trung bình của các phân tử trong chất khí

b) Các phân tử chất lỏng dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định

c) Chất lỏng có thể tích xác định nhưng hình không có hình dạng xác đinh mà có hình dạng của phần bình chứa nó

d) Lực tương tác giữa các phân tử ở thể lỏng lớn hơn lực tương tác giữa các phân tử ở thể khí.

a) Nhiệt độ đông đặc của nước là \({0^ \circ }{\rm{C}}\).

b) Nhiệt độ sôi của nước là \({100^ \circ }{\rm{C}}\).

c) Nhiệt độ đóng băng và nhiệt độ sôi của nước ứng với thang nhiệt độ Fahrenheit có giá trị lần lượt là \({32^ \circ }{\rm{F}}\) và \({273^ \circ }{\rm{F}}\).

d) Người ta có thể dùng nước để chế tạo nhiệt kế.

a) Công \({\rm{A}} > 0\) vì khí bị nén (khí nhận công)

b) Nhiệt lượng \({\rm{Q}} > 0\) vì khí bị nung nóng (khí nhận nhiệt).

c) Nội năng của khí tăng \({\rm{\Delta U}} > 0\)

d) Biểu thức liên hệ độ biến thiên động năng, công và nhiệt lượng là \({\rm{\Delta U}} = {\rm{A}} - {\rm{Q}}\)

a) Hiệu suất của lò là \(60{\rm{\% }}\), có nghĩa là \(60{\rm{\% }}\) nhiệt lượng cung cấp cho lò được dùng vào việc đun nóng thép cho đến khi thép nóng chảy.

b) Nhiệt lượng than đá (toả ra) cung cấp để nấu chảy thép được xác định bởi biểu thức \({Q_{{\rm{toa\;}}}} = {m_{\rm{t}}}{{\rm{q}}_{\rm{t}}}\).

c) Nhiệt lượng phải nấu chảy thép (thu vào) được xác định bởi biểu thức \({{\rm{Q}}_{{\rm{thu\;}}}} = {\rm{mc}}\left( {{\rm{t}} - {{\rm{t}}_1}} \right) + \lambda {\rm{m}}\).

d) Khối lượng của mẻ thép bị nấu chảy xấp xĩ bằng 4 tấn.

Vận dụng kiến thức về cấu trúc của chất khí

Với chất khí các phân tử ở rất xa nhau → Đáp án C là sai

Đáp án: C

Vận dụng kiến thức về cấu trúc của chất

Các nguyên tử, phân tử trong chất rắn nằm ở những vị trí xác định và chỉ có thể dao động xung quanh các vị trí cân bằng này

Đáp án: A

Vận dụng kiến thức về cấu trúc của chất

Trong điều kiện chuẩn về nhiệt độ và áp suất thì số phân tử trong một đơn vị thể tích của các chất khí khác nhau là như nhau

Ở điều kiện chuẩn. ta có \({\rm{V}} = {\rm{n}}.22,4 = \frac{{\rm{N}}}{{{{\rm{N}}_{\rm{A}}}}}.22,4 \Rightarrow {\rm{N}} = \frac{{{\rm{V}}{\rm{.}}{{\rm{N}}_{\rm{A}}}}}{{22,4}}\).

Ở điều kiện chuẩn, số phân tử trong một đơn vị thể tích của các chất khí khác nhau là như nhau \({{\rm{N}}_1} = {{\rm{N}}_2} = \frac{{{{\rm{N}}_{\rm{A}}}}}{{22,4}}\).

Đáp án: A

Vận dụng lí thuyết thay đổi nội năng của vật

Có hai cách thay đổi nội năng của vật thực hiện công và truyền nhiệt.

Đáp án: D

Vận dụng lí thuyết về nhiệt độ

Nhiệt độ của vật không phụ thuộc vào yếu tố khối lượng của vật, vận tốc của các phân tứ cấu tạo nên vật, khối lượng của từng phân tử cấu tạo nên vật

Đáp án: D

Vận dụng định luật 1 nhiệt động lực học

Biểu diễn một quá trình biến đổi trạng thái của khí lí tưởng. Hỏi trong quá trình này \({\rm{Q}},{\rm{A}}\) và \({\rm{\Delta U}}\) phải có giá trị \({\rm{\Delta U}} > 0,{\rm{Q}} = 0,{\rm{\;A}} > 0\)

Đáp án: A

Đọc nhiệt kế

Số chỉ của nhiệt kế là \({16^0}{\rm{C}}\)

Đáp án: B

Vận dụng lí thuyết về nhiệt kế

Không thể dùng nhiệt kế rượu để đo nhiệt độ của hơi nước đang sôi vì rượu sôi ở nhiệt độ thấp hơn \({100^ \circ }{\rm{C}}\).

Đáp án: B

Vận dụng lí thuyết nhiệt độ

Vật lạnh có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của vật nóng

Đáp án: B

Vận dụng lí thuyết về nhiệt lượng

Nhiệt lượng mà nước thu vào \({{\rm{Q}}_{{\rm{thu}}}} = {{\rm{Q}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}} = {{\rm{m}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}}{{\rm{c}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}}\left( {{\rm{t}} - {{\rm{t}}_1}} \right)\).

Nhiệt lượng mà quả cầu nhôm tỏa ra \({{\rm{Q}}_{{\rm{toa\;}}}} = {{\rm{Q}}_{\rm{n}}} = {{\rm{m}}_{\rm{n}}}{{\rm{c}}_{\rm{n}}}\left( {{{\rm{t}}_2} - {\rm{t}}} \right)\).

Trạng thái cân bằng nhiệt ta có \({{\rm{Q}}_{{\rm{toa}}}} = {{\rm{Q}}_{{\rm{thu}}}} \Leftrightarrow {{\rm{Q}}_{\rm{n}}} = {{\rm{Q}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}}\).

\( \Leftrightarrow {{\rm{m}}_{\rm{n}}}{{\rm{c}}_{\rm{n}}}\left( {{{\rm{t}}_2} - {\rm{t}}} \right) = {{\rm{m}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{o}}}}{{\rm{c}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}}\left( {{\rm{t}} - {{\rm{t}}_1}} \right) \Rightarrow {{\rm{m}}_{{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}}} = 0,140{\rm{\;kg}} = 140g\)

Đáp án: B

Vận dụng kiến thức về nhiệt nóng chảy

Đơn vị của nhiệt nóng chảy riêng của vật rắn là J/kg

Đáp án: B

Vận dụng kiến thức về nhiệt nóng chảy

- Nhiệt nóng chảy riêng của một chất có độ lớn bằng nhiệt lượng cung cấp để làm nóng chảy 1 kg chất đó ở nhiệt độ nóng chảy.

- Đơn vị của nhiệt nóng chảy riêng là Jun trên kilôgam \(\left( {{\rm{J}}/{\rm{kg}}} \right)\).

- Các chất khác nhau thì nhiệt nóng chảy riêng của chúng khác nhau.

Đáp án: D

Vận dụng kiến thức về nhiệt nóng chảy

Nước và nhiệt lượng kế nhận được khi cân bằng nhiệt \({{\rm{Q}}_1} = \left( {100 + 330.4,2} \right)\left( {32 - 7} \right) = 37150{\rm{\;J}}\).

Nhiệt lượng mà thiếc sau khi hóa rắn tỏa ra \({{\rm{Q}}_2} = 370 \cdot 0,23.\left( {232 - 32} \right) = 17020{\rm{\;J}}\).

Nhiệt lượng để hóa rắn \({{\rm{Q}}_3} = 370\lambda \)

\({{\rm{Q}}_1} = {{\rm{Q}}_2} + {{\rm{Q}}_3} \Leftrightarrow 37150 = 17020 + 370\lambda  \Rightarrow \lambda  \approx 54{\rm{\;J}}/{\rm{g}}\).

Đáp án: D

Vận dụng kiến thức thực tế

Nước sôi ở \({100^ \circ }{\rm{C}}\)

Đáp án: A

Vận dụng kiến thức về nhiệt lượng

Nhiệt lượng mà vật thu vào hay tỏa ra phụ thuộc vào khối lượng của vật, chất cấu tạo nên vật và độ thay đổi nhiệt độ của vật

Đáp án: C

Đọc đồ thị

Ở độ cao 3000 m thì nhiệt độ sôi của nước là \({90^ \circ }{\rm{C}}\).

Đáp án: B

Vận dụng kiến thức về động năng

\(\frac{1}{2}{\rm{m}}{{\rm{v}}^2} = {\rm{mc\Delta t}} + \lambda {\rm{m}} \Rightarrow 0,8 \cdot \frac{1}{2} \cdot {{\rm{v}}^2} = 130.\left( {327 - 127} \right) + 25 \cdot {10^3} \Rightarrow {\rm{v}} \approx 357{\rm{\;m}}/{\rm{s}}\)

Đáp án: A

Vận dụng lí thuyết nhiệt độ

Trong suốt thời gian sôi, nhiệt độ của chất lỏng không thay đổi

Đáp án: D

a) Khoảng cách trung bình giữa các phân tử trong chất lỏng lớn hơn khoảng cách trung bình giữa các phân tử trong chất rắn và nhỏ hơn khoảng cách trung bình của các phân tử trong chất khí

b) Các phân tử chất lỏng dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định

c) Chất lỏng có thể tích xác định nhưng hình không có hình dạng xác đinh mà có hình dạng của phần bình chứa nó

d) Lực tương tác giữa các phân tử ở thể lỏng lớn hơn lực tương tác giữa các phân tử ở thể khí.

Vận dụng kiến thức về cấu trúc của chất

a) Đúng. Khoảng cách giữa các phân tử chất lỏng thường lớn hơn chất rắn nhưng nhỏ hơn chất khí. Ở chất khí, các phân tử nằm cách nhau xa hơn nhiều.

b) Sai. Ở chất lỏng, các phân tử có khả năng di chuyển tự do hơn so với chất rắn. Chúng không dao động quanh vị trí cố định mà có thể di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác.

c) Đúng. Chất lỏng có thể tích xác định nhưng hình dạng của nó phụ thuộc vào bình chứa.

d) Đúng. Lực tương tác giữa các phân tử trong chất lỏng lớn hơn trong chất khí, bởi vì trong chất khí, các phân tử di chuyển xa hơn và lực tương tác yếu hơn nhiều.

a) Nhiệt độ đông đặc của nước là \({0^ \circ }{\rm{C}}\).

b) Nhiệt độ sôi của nước là \({100^ \circ }{\rm{C}}\).

c) Nhiệt độ đóng băng và nhiệt độ sôi của nước ứng với thang nhiệt độ Fahrenheit có giá trị lần lượt là \({32^ \circ }{\rm{F}}\) và \({273^ \circ }{\rm{F}}\).

d) Người ta có thể dùng nước để chế tạo nhiệt kế.

Vận dụng kiến thức về nhiệt độ

a) Đúng. Nước đông đặc (đóng băng) ở 0 °C.

b) Đúng. Nước sôi ở nhiệt độ 100 °C ở điều kiện áp suất tiêu chuẩn (1 atm).

c) Sai. Nhiệt độ đóng băng của nước là 32 °F, nhưng nhiệt độ sôi của nước theo thang Fahrenheit là 212 ° F , chứ không phải 273 °F.

d) Sai. Người ta không dùng nước để chế tạo nhiệt kế vì nước giãn nở vì nhiệt một các đặc biệt. Khi tăng nhiệt độ từ \({0^ \circ }{\rm{C}}\) đến \({4^ \circ }{\rm{C}}\) nước co lại chứ không nở rChỉ khi nhiệt độ tăng từ \({4^ \circ }{\rm{C}}\) trở lên nước mới nở rChính sự giãn nở không đều đó nên người ta không chế tạo nhiệt kế nước.

a) Công \({\rm{A}} > 0\) vì khí bị nén (khí nhận công)

b) Nhiệt lượng \({\rm{Q}} > 0\) vì khí bị nung nóng (khí nhận nhiệt).

c) Nội năng của khí tăng \({\rm{\Delta U}} > 0\)

d) Biểu thức liên hệ độ biến thiên động năng, công và nhiệt lượng là \({\rm{\Delta U}} = {\rm{A}} - {\rm{Q}}\)

Vận dụng kiến thức về định luật 1 nhiệt động lực học

a) Sai. Khi khí bị nén, công thực hiện lên khí là âm (A < 0) vì ngoại lực (từ piston) làm việc lên khí, chứ không phải khí thực hiện công.

b) Sai. Khi khí bị nung nóng, nó nhận nhiệt từ nguồn nhiệt (ngọn lửa), do đó Q > 0 . Nhiệt lượng cung cấp cho khí làm tăng nội năng.

c) Đúng. Do khí nhận nhiệt và bị nén, cả hai yếu tố này đều làm tăng nội năng của khí, nên ∆U > 0 .

d) Sai. Biểu thức đúng cho mối quan hệ giữa công, nhiệt lượng và nội năng theo nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học là: \({\rm{\Delta U}} = {\rm{A}} + {\rm{Q}}\)

a) Hiệu suất của lò là \(60{\rm{\% }}\), có nghĩa là \(60{\rm{\% }}\) nhiệt lượng cung cấp cho lò được dùng vào việc đun nóng thép cho đến khi thép nóng chảy.

b) Nhiệt lượng than đá (toả ra) cung cấp để nấu chảy thép được xác định bởi biểu thức \({Q_{{\rm{toa\;}}}} = {m_{\rm{t}}}{{\rm{q}}_{\rm{t}}}\).

c) Nhiệt lượng phải nấu chảy thép (thu vào) được xác định bởi biểu thức \({{\rm{Q}}_{{\rm{thu\;}}}} = {\rm{mc}}\left( {{\rm{t}} - {{\rm{t}}_1}} \right) + \lambda {\rm{m}}\).

d) Khối lượng của mẻ thép bị nấu chảy xấp xĩ bằng 4 tấn.

Vận dụng kiến thức về nhiệt lượng

a) Đúng. Hiệu suất của lò là \(60{\rm{\% }}\), có nghĩa là \(60{\rm{\% }}\) nhiệt lượng cung cấp cho lò được dùng vào việc đun nóng thép cho đến khi thép nóng chảy

b) Đúng. Nhiệt lượng than đá (toả ra) cung cấp để nấu chảy thép \({{\rm{Q}}_{{\rm{toa\;}}}} = {{\rm{m}}_{\rm{t}}}{{\rm{q}}_{\rm{t}}}\)

c) Đúng. Nhiệt lượng phải nấu chảy thép \({{\rm{Q}}_{{\rm{thu\;}}}} = {\rm{mc}}\left( {{\rm{t}} - {{\rm{t}}_1}} \right) + \lambda {\rm{m}}\)

d) Sai.

Do hiệu suất \(60{\rm{\% }}\) nên \({Q_{{\rm{thu\;}}}} = {\rm{m}}{{\rm{c}}_1}\left( {{\rm{t}} - {{\rm{t}}_1}} \right) + \lambda {\rm{m}} = 0,6{{\rm{Q}}_{{\rm{toa\;}}}} \Leftrightarrow {{\rm{m}}_1}{{\rm{c}}_1}\left( {{\rm{t}} - {{\rm{t}}_1}} \right) + \lambda {{\rm{m}}_1} = 0,6{\rm{\;}}{{\rm{m}}_{\rm{t}}}{{\rm{q}}_{\rm{t}}}\) \( \Rightarrow {\rm{m}} = \frac{{0,6{\rm{m}}{{\rm{q}}_{\rm{t}}}}}{{{{\rm{c}}_1}\left( {{\rm{t}} - {{\rm{t}}_1}} \right) + \lambda }} = \frac{{0,6 \cdot 200 \cdot 29 \cdot {{10}^6}}}{{0,46 \cdot {{10}^3} \cdot \left( {1400 - 20} \right) + 83,7 \cdot {{10}^3}}} \approx 4843{\rm{\;kg}} \approx 4,8\) tấn.

Vận dụng kiến thức về nhiệt nóng chảy

Nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ của nước đá từ -5°C lên 0°C:

\({Q_1} = {m_d}.{c_d}{\rm{.\Delta }}T = 0,15.2100.(0 - ( - 5)) = 1575\,{\rm{J}}\)

Nhiệt lượng để làm tan chảy hoàn toàn khối nước đá ở 0°C:

\({Q_2} = {m_d}.\lambda  = 0,15.3,{34.10^5} = 50100\,{\rm{J}}\)

Nhiệt lượng nước tỏa ra khi giảm từ 25°C xuống nhiệt độ cân bằng t:

\({Q_n} = {m_n}.{c_n}{\rm{.\Delta }}T = 0,5.4200.(25 - t) = 2100.(25 - t)\,{\rm{J}}\)

Sau khi nước đá tan hoàn toàn, lượng nhiệt cần thiết để làm nước đá (sau khi tan) tăng từ 0°C lên nhiệt độ cân bằng t: \({Q_3} = {m_d}.{c_n}.t = 0,15.4200.t = 630.t\,{\rm{J}}\)

Phương trình cân bằng nhiệt:

\(\begin{array}{l}{Q_n} = {Q_1} + {Q_2} + {Q_3} \Rightarrow 2100.(25 - t) = 1575 + 50100 + 630.t\\ \Rightarrow t = \frac{{825}}{{2730}} \approx 0,302\,({\rm{^\circ C}})\end{array}\)

Đáp án: 0,302

Vận dụng kiến thức về nhiệt lượng

0,5.380.{\rm{\Delta t}} \Leftrightarrow {\rm{\Delta t}} = {100^ \circ }{\rm{C}}\).

Vì miếng đồng tỏa nhiệt ra môi trường bên ngoài nên nhiệt độ của nó giảm đi

\( \Rightarrow {137^ \circ }{\rm{C}} - {\rm{t}} = {100^ \circ }{\rm{C}} \Leftrightarrow {\rm{t}} = {37^ \circ }{\rm{C}}\)

Vậy nhiệt độ lúc sau của miếng đồng là \({37^ \circ }{\rm{C}}\).

Đáp án: 37

Vận dụng kiến thức về nhiệt lượng

Nhiệt lượng do cục đồng tỏa ra khi giảm từ 300°C xuống nhiệt độ cân bằng t:

\({Q_{Cu}} = {m_{Cu}}.{c_{Cu}}.({T_{Cu}} - t) = 0,5.380.(300 - t) = 190.(300 - t)\,{\rm{J}}\)

Nhiệt lượng nước thu vào khi tăng từ 20°C lên nhiệt độ cân bằng t:

\({Q_n} = {m_n}.{c_n}.(t - {T_n}) = 1,5.4200.(t - 20) = 6300.(t - 20)\,{\rm{J}}\)

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

\(\begin{array}{l}{Q_{Cu}} = {Q_n} \Rightarrow 190.(300 - t) = 6300.(t - 20)\\ \Rightarrow t = \frac{{183000}}{{6490}} \approx 28,2\,({\rm{^\circ C}})\end{array}\)

Đáp án: 28,2

Vận dụng kiến thức về cấu trúc của chất

Áp dụng công thức số phân tử \({\rm{N}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }{{\rm{N}}_{\rm{A}}}\)

Ta có \({\rm{m}} = \frac{{{\rm{N}}\mu }}{{{{\rm{N}}_{\rm{A}}}}} = \frac{{3,01 \cdot {{10}^{23}}}}{{6,02 \cdot {{10}^{23}}}} = 1{\rm{gam}}\).

Đáp án: 1

Vận dụng kiến thức về điều kiện cân bằng của vật

Thể tích vật là \({\rm{V}} = \frac{{\rm{m}}}{{\rm{D}}} = \frac{2}{{5000}} = {4.10^{ - 4}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}\)

Phương trình điều kiện cân bằng cho vật

\({{\rm{F}}_{\rm{A}}} + {{\rm{F}}_{{\rm{dh}}}} = {\rm{P}} \Rightarrow {{\rm{D}}_{\rm{n}}}{\rm{Vg}} + {\rm{k\Delta }}{\ell _0} = {\rm{mg}} \Rightarrow 1000 \cdot 4 \cdot {10^{ - 4}} \cdot 10 + 200.{\rm{\Delta }}{\ell _0} = 2 \cdot 10 \Rightarrow {\rm{\Delta }}{\ell _0} = 0,08{\rm{\;m}} = 8{\rm{\;cm}}\)

Khi điểm treo bị đứt, thế năng đàn hồi của lò xo và thế năng trọng trường của vật chuyển hóa thành nhiệt. Nước và vật hấp thụ nhiệt và tăng nhiệt độ.

\(\begin{array}{*{20}{r}}{}&{{\rm{Q}} = {{\rm{W}}_{{\rm{dh}}}} + {{\rm{W}}_{\rm{u}}} \Rightarrow \left( {{\rm{m}}{{\rm{c}}_{\rm{v}}} + {{\rm{m}}_{\rm{n}}}{{\rm{c}}_{\rm{n}}}} \right){\rm{\Delta t}} = \frac{1}{2}{\rm{k\Delta }}\ell _0^2 + {\rm{mgh}}}\\{}&{\; \Rightarrow \left( {2.250 + 0,3.4200} \right){\rm{\Delta t}} = \frac{1}{2} \cdot 200 \cdot 0,{{08}^2} + 2 \cdot 10.0,4 \Rightarrow {\rm{\Delta t}} \approx 0,{{0049}^ \circ }{\rm{C}}}\end{array}\)

Đáp án: 0,005

Vận dụng kiến thức về định luật 1 nhiệt động lực học

Quá trình này là quá trình đẳng nhiệt, vì vậy theo định luật I Nhiệt động lực học, ta có: ΔU = 0

Do đó, toàn bộ nhiệt lượng cung cấp cho khí sẽ biến thành công, nghĩa là: Q = A

Công thực hiện trong quá trình đẳng nhiệt đối với khí lý tưởng được tính bằng công thức: \(A = nRT\ln \frac{{{V_2}}}{{{V_1}}} \Rightarrow A = 0,5.8,31.300.\ln \frac{{0,004}}{{0,01}} =  - 1142J\)

Đáp án: 1142