Đề thi cuối kì 1 Vật lí 12 Kết nối tri thức có đáp án - Đề 3

Thể lỏng có các phân tử dao động quanh vị trí cân bằng, nhưng vị trí cân bằng đó không cố định và dịch chuyển, khoảng cách giữa các phân tử lớn hơn khoảng cách trung bình giữa các phân tử chất rắn và nhỏ hơn khoảng cách trung bình của các phân tử chất khí, lực tương tác phân tử yếu hơn lực tương tác phân tử ở thể rắn và lớn hơn lực tương tác phân tử ở thể khí, có thể tích và hình dạng của bình chứa nó. Chọn A.

A – sai vì biến thiên nội năng là quá trình biến đổi nội năng của vật, nội năng có thể tăng hoặc giảm trong một quá trình. Đơn vị của nội năng là Jun. Chọn A.

Ban đầu, giọt nước có nhiệt độ cao hơn nước trong cốc nên khi nhỏ giọt nước vào cốc nước thì nhiệt năng của giọt nước giảm, của nước trong cốc tăng. Chọn B.

Nhiệt lượng cần cung cấp: \({\rm{Q}} = {\rm{mc}}\left( {{{\rm{t}}_2} - {{\rm{t}}_1}} \right)\), cả 4 bình A, B, C, D đều đựng nước ở cùng một nhiệt độ với thể tích tăng dần từ A, B, C, D. Các đèn cồn giống hết nhau vậy nên nhiệt lượng cung cấp cho các bình là như nhau. Do đó độ tăng nhiệt độ của bình nào có khối lượng nước nhiều nhất sẽ ít nhất. Chọn D.

Nhiệt lượng cần cung cấp: \[Q = mc\Delta t = 4200.1.(100 - 25) = 315000\,J.\]

Thời gian cần thiết là: \[t = \frac{Q}{P} = \frac{{315000}}{{1250}} = 252\,s = \]4 phút 12 giây. Chọn C.

Nhiệt nóng chảy riêng của đồng là 1,8.10⁵ J/kg có nghĩa là mỗi kilôgam đồng cần thu nhiệt lượng 1,8.10⁵ J để hoá lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy. Chọn B.

Nhiệt lượng cung cấp để nhôm đạt đến 658 °C là:

\[{Q_1} = mc\Delta T = 1.880.(658 - 8) = 572000\,J\]

Nhiệt lượng nóng chảy: \[{Q_2} = \lambda m = {3.9.10^5}.1 = 3,{9.10^5}J\]

Nhiệt cần cung cấp: \[Q = {Q_1} + {Q_2} = 962000\,J\]. Chọn D.

C – Sai. Đơn vị của nhiệt hoá hơi là J. Chọn C.

A – sai vì khi nhiệt độ càng cao thì chuyển động của các phân tử khí càng nhanh. Chọn A.

Khối lượng helium: \[m = nM = \frac{N}{{{N_A}}}M = \frac{{3,{{01.10}^{23}}}}{{6,{{02.10}^{23}}}}.4 = 2g.\]Chọn C.

D – sai vì trong quá trình đẳng nhiệt thì p và V tỉ lệ nghịch với nhau. Chọn D.

Áp dụng định luật Boyle ta có: \[{p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow {V_2} = \frac{{{p_1}{V_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{101,{{7.10}^3}.2,4}}{{101,{{01.10}^3}}} = 2,416\] lít. Chọn A

\[\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_1} + 0,5{V_1}}}{{{T_1} + 145}} \Rightarrow {T_1} = 290K \Rightarrow {t_1} = 17^\circ C\]. Chọn A

Chọn D

\[\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{{0,03.\frac{4}{3}\pi {{.10}^3}}}{{200}} = \frac{{1.\frac{4}{3}\pi R_2^3}}{{300}} \Rightarrow {R_2} = 3,56\,m\]. Chọn A

Trong quá trình đẳng nhiệt, khi áp suất tăng thì thể tích giảm, mật độ phân tử khí trong một đơn vị thể tích tăng. Chọn B.

Ở thể tích không đổi, đối với một mol khí nhất định, áp suất của khí tăng khi nhiệt độ tăng do tốc độ va chạm giữa các phân tử tăng. Chọn B.

\(\overline {{E_{\rm{d}}}} = \frac{3}{2}{{\rm{k}}_{\rm{B}}}{\rm{T}} \Rightarrow {\rm{T}} = \frac{2}{3}\frac{{\overline {{E_{\rm{d}}}} }}{{{{\rm{k}}_{\rm{B}}}}} = \frac{2}{3} \cdot \frac{{1,6 \cdot {{10}^{ - 19}}}}{{1,38 \cdot {{10}^{ - 23}}}} = 7729\;{\rm{K}}\). Chọn A.

a) Sai. Vì 0,25.10⁵ J/Kg là nhiệt nóng chảy riêng của chì.

b) Sai. Vì nhiệt lượng cung cấp cho miếng chì có khối lượng 1kg tăng lên 1 ^oC là 126 J.

c) Sai. Nhiệt lượng cần cung cấp là 0,25.10⁵ J để làm nóng chảy hoàn toàn 1 kg chì ở nhiệt độ nóng chảy của nó.

d) Đúng.

Nhiệt lượng nóng chảy cần cung cấp: \[Q = m\lambda = 1.0,{25.10^5} = 0,{25.10^5}J\]

Thời gian cần cung cấp: \[t = \frac{Q}{P} = \frac{{0,{{25.10}^5}}}{{1000}} = 25\,s\]

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

a) Đúng

b) Sai

Gọi thể tích và áp suất ban đầu là V₁ và p₁.

\[{p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow {p_1}{V_1} = ({p_1} + {2.10^5})({V_1} - 3) \Rightarrow - 3{p_1} + {2.10^5}{V_1} - {6.10^5} = 0\] (1)

\[{p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow {p_1}{V_1} = ({p_1} + {5.10^5})({V_1} - 5) \Rightarrow - 5{p_1} + {5.10^5}{V_1} - {25.10^5} = 0\] (2)

Từ (1) và (2) được: p₁ = 4.10⁵ Pa; V₁ = 9 lít.

c) Đúng

\[{p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow {p_1}{V_1} = ({p_1} - {10^5}){V_2} \Rightarrow {4.10^5}.9 = {3.10^5}.{V_2} \Rightarrow {V_2} = 12\] lít, tức là thể tích tăng thêm 3 lít.

d) Đúng

\[{p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow {4.10^5}.9 = {p_2}.4 \Rightarrow {p_2} = {9.10^5}Pa\]

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

\[{p_1} = {10^5}Pa;\,{V_1} = 10(\ell );\,{T_1} = 27 + 273 = 300K\]

Quá trình 1: biến đổi đẳng nhiệt T₁ = T₂ = 300 K, thể tích tăng 2 lần (V₂ = 2V₁ = 20 lít) thì áp suất giảm 2 lần, nên p₂ = 5.10⁴ Pa.

Quá trình 2: biến đổi đẳng áp (p₂ = p₃ = 5.10⁴ Pa), nhiệt độ cuối cùng là t₃ = 627°C.

\[\frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} = \frac{{{V_3}}}{{{T_3}}} \Rightarrow \frac{{20}}{{300}} = \frac{{{V_3}}}{{627 + 273}} \Rightarrow {V_3} = 60\] lít.

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

a) Sai vì động lượng của phân tử khí thay đổi một lượng bằng hai lần tích khối lượng phân tử và tốc độ trung bình của nó.

b) Đúng, do bỏ qua lực tương tác nên giữa hai va chạm với thành bình, phân tử khí chuyển động thẳng đều.

c) Sai vì theo định luật thứ 2 của Newton, lực gây ra thay đổi động lượng của phân tử khí là lực do thành bình tác dụng lên phân tử khí.

d) Đúng, các phân tử khí chuyển động không có phương ưu tiên, số phân tử đến va chạm với các mặt của thành bình trong mỗi giây là như nhau.

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

+  Theo định luật 1 nhiệt động lực học: \(\Delta U = A + Q.\)

+  Trường hợp bài toán, hệ nhận công và truyền nhiệt lượng nên: \(A = 100\;{\rm{J}}\) và \(Q = - 30\;{\rm{J}}.\)

Do đó: \(\Delta U = 100\;{\rm{J}} - 30\;{\rm{J}} = + 70\;{\rm{J}}.\)

Đáp án: 70 J.

Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước đá để nó chuyển thành nước ở nhiệt độ 20 °C là: .

Đáp án: 1694400 J.

Khối lượng = thể tích \( \times \) khối lượng riêng: \(m = V\rho .\)

Phần năng lượng dùng để bay hơi:

Q = Năng lượng toàn phần \( \times \)Hiệu suất \( = \left( {{{10800.10}^3}\;{\rm{J}}} \right).0,80 = 8640000\;{\rm{J}}{\rm{. }}\)

Mặt khác: \(Q = mL = V\rho L \to V = \frac{Q}{{\rho L}} = \frac{{8640000\;{\rm{J}}}}{{\left( {1000\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3}} \right) \cdot \left( {2,4 \cdot {{10}^6}\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}} \right)}} = 3,6 \cdot {10^{ - 3}}\;{{\rm{m}}^3}.\)

Đáp án: 3,6 lít.

Trạng thái 1:

+ Thể tích không khí trong bóng sau 35 lần bơm là V₁ = 35.0,32 = 11,2 lít = 11,2 dm³

+ p₁ = 1 atm

Trạng thái 2:

+ Thể tích của quả bóng khi căng là:\[{V_2} = \frac{4}{3}\pi {R^3} = \frac{4}{3}\pi {.11^3} = 5,{58.10^3}c{m^3} = 5,58\,d{m^3}.\]

+ p₂ = ?

Áp dụng quá trình đẳng nhiệt: \[{p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow 1.11,2 = {p_2}.5,58 \Rightarrow {p_2} \approx 2\,\,atm\]

Đáp án: 2 atm.

Trạng thái thứ nhất khi chất khí ở 0 °C:\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{{\rm{T}}_1} = 273\;{\rm{K}}}\\{\;{{\rm{V}}_1} = {{\rm{V}}_0} + {\rm{S}}{\ell _1} = 270 + 0,1 \cdot 30 = 273\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}}\end{array}} \right.{\rm{ }}\)

Trạng thái thứ hai khi chất khí ở 10 °C:\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{{\rm{T}}_2} = 10 + 273 = 283\;{\rm{K}}}\\{\;{{\rm{V}}_2} = {{\rm{V}}_1} + {\rm{S}}{\ell _2}}\end{array}} \right.\)

Áp dụng định luật Charles cho hai trạng thái có cùng áp suất:

\(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {V_2} = {V_1}\frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = 273 \cdot \frac{{283}}{{273}} = 283\;{\rm{c}}{{\rm{m}}^3} \Rightarrow {\ell _2} = \frac{{{V_2} - {V_1}}}{S} = \frac{{283 - 273}}{{0,1}} = 100\;{\rm{cm}}\)

Khoảng di chuyển của giọt thuỷ ngân là 100 – 30 = 70 cm.

Đáp án: 70 cm.

Trạng thái đầu:                                                   Trạng thái sau:

    p₁ = 1 atm                                                       p₂ = 15 atm

    V₁ = 0,5 lít                                                      V₂ = 0,05 lít

    T₁ = 273 + 47 = 320 K                                    T₂ = ? K

Do lượng khí là không đổi, áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng:

\(\frac{{{{\rm{p}}_1}\;{{\rm{V}}_1}}}{{\;{{\rm{T}}_1}}} = \frac{{{{\rm{p}}_2}\;{{\rm{V}}_2}}}{{\;{{\rm{T}}_2}}} \Rightarrow \)\({{\rm{T}}_2} = \frac{{{{\rm{p}}_2}\;{{\rm{V}}_2}\;{{\rm{T}}_1}}}{{{{\rm{p}}_1}\;{{\rm{V}}_1}}} = \frac{{15.0,05.320}}{{1.0,5}} = 480\;{\rm{K}}\).

Đáp án: 480 K.