Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Vật lí Sở GD &ĐT Hải Dương Cụm Thi Đua Số 4 có đáp án
26 câu hỏi
PHẦN I: CÂU TRẮC NGHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN
Gọi \({\rm{p}},{\rm{V}}\) và T lần lượt là áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một khối khí lí tưởng xác định. Công thức nào sau đây mô tả đúng định luật Boyle?
\(pV = \) hằng số
\(VT = \) hằng số.
\(\frac{V}{T} = \) hằng số
\(\frac{p}{T} = \) hằng số.
Phương pháp:
Lý thuyết về định luật Boyle.
Cách giải:
Theo định luật Boyle thì tích giữa áp suất và thể tích bằng hằng số.
Trong y học tia X dùng để chụp phim, chuẩn đoán bệnh là dựa vào tính chất
Đâm xuyên và tác dụng sinh lí.
Đâm xuyên và phát quang.
Phát quang và tác dụng lên kính ảnh.
Đâm xuyên và tác dụng lên kính ảnh.
Phương pháp:
Tính chất của tia X:
+ Tia X có khả năng đâm xuyên mạnh, xuyên qua hầu hết các vật chắn sáng thông thường.
+ Tia X có tác dụng mạnh lên phim ảnh.
+ Tia X có tác dụng làm phát quang nhiều chất.
+ Tia X có tác dụng sinh lí mạnh: huỷ diệt tế bào, diệt khuẩn.
Cách giải:
Tia X được sử dụng để chụp phim, để chẩn đoán bệnh là dựa vào tính chất đâm xuyên và làm đen kính ảnh.
Chọn D.
Quan sát hình 2.2 và chỉ ra kết luận sai khi tiến hành thí nghiệm về điện trong phòng thí nghiệm.
Có thể vừa làm thí nghiệm và ăn uống.
Trên bàn xuất hiện các vật dụng sắc nhọn như dao, dĩa dễ gây nên thương tích.
Người đàn ông tay ướt cầm vào dây điện cắm vào ổ điện dễ bị điện giật.
Người phụ nữ cầm dây điện không đúng cách, dễ dẫn đến bị giật khi dây điện hở.
Phương pháp:
Quan sát hình vẽ để tìm ra kết luận đúng.
Cách giải:
Trong phòng thí nghiệm không được ăn uống.
Giả sử lượng khí bên trong xi-lanh kín nhận được nhiệt lượng 10000 J và đồng thời nó thực hiện công là 1500 J. Nội năng của khối khí bên trong xi-lanh biến thiên một lượng bằng bao nhiêu kể từ khi nó bắt đầu dãn nở?
8500 J.
11500 J.
4500 J.
15500 J.
Phương pháp:
Áp dụng định luật I nhiệt động lực học: \({\rm{\Delta }}U = Q + A\)
Cách giải:
Theo đề bài ta có: khí nhận nhiệt lượng \({\rm{Q}} = 10000{\rm{\;J}}\) và thực hiện công \({\rm{A}} = - 1500{\rm{\;J}}\)
Áp dụng định luật I nhiệt động lực học:
\({\rm{\Delta }}U = Q + A = 10000 - 1500 = 8500\left( J \right)\)
Nén đẳng nhiệt một khối khí lí tưởng từ thể tích \(12l\) xuống còn 2l. Áp suất của khối khí thay đổi như thế nào?
giảm 6 lần
tăng 6 lần.
giảm 3 lần
tăng 3 lần
Phương pháp:
Áp dụng định luật Boyle: \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\)
Cách giải:
Từ công thức \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\)
\( \Rightarrow \frac{{{p_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{{V_2}}}{{{V_1}}} = \frac{2}{{12}} = \frac{1}{6} \Rightarrow 6{p_1} = {p_2}\)
Như vậy áp suất của khối khí sau khi nén tăng 6 lần so với ban đầu.
Nhiệt dung riêng của đồng là \(380{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\), điều này cho biết
nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1 kg đồng nóng lên thêm \({2^ \circ }{\rm{C}}\) là 380 J.
nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1 kg đồng nóng lên thêm \({1^ \circ }{\rm{C}}\) là 380 J.
nhiệt lượng cần thiết để làm cho 2 g đồng nóng lên thêm \({1^ \circ }{\rm{C}}\) là 380 J.
nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1 g đồng nóng lên thêm \({1^ \circ }{\rm{C}}\) là 380 J.
Phương pháp:
Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần phải cung cấp cho 1 kg chất đó để nhiệt độ của nó tăng lên một độ trong quá trình truyền nhiệt.
Cách giải:
Theo đề bài nhiệt dung riêng của đồng là \(380{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\).K như vậy nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1 kg đồng nóng lên thêm \({1^ \circ }{\rm{C}}\) là 380 J.
Nhiệt dung riêng của đồng lớn hơn chì. Vì vậy để tăng nhiệt độ của 5 kg đồng và 5 kg chì thêm \({2^ \circ }{\rm{C}}\).
Không so sánh được nhiệt lượng cung cấp.
Khối đồng cần nhiều nhiệt lượng hơn khối chì.
Hai khối đều cần nhiệt lượng như nhau.
Khối chì cần nhiều nhiệt lượng hơn khối đồng.
Phương pháp:
Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần phải cung cấp cho 1 kg chất đó để nhiệt độ của nó tăng lên một độ trong quá trình truyền nhiệt.
Cách giải:
Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần phải cung cấp cho 1 kg chất đó để nhiệt độ của nó tăng lên một độ trong quá trình truyền nhiệt.
Như vậy, nhiệt dung riêng của đồng lớn hơn chì để tăng nhiệt độ của 5 kg đồng và 5 kg chì thêm \({2^ \circ }{\rm{C}}\) thì khối đồng cần nhiều nhiệt lượng hơn khối chì.
Một lượng khí có áp suất lớn được chứa trong bình có thể tích không đổi. Nếu có \(50{\rm{\% }}\) khối lượng khí ra khỏi bình và nhiệt độ tuyệt đối của bình tăng thêm \(50{\rm{\% }}\) thì áp suất khí trong bình sẽ
giảm \(75{\rm{\% }}\).
giảm \(25{\rm{\% }}\).
không đổi.
tăng \(25{\rm{\% }}\).
Phương pháp:
Sử dụng công thức: \(pV = \frac{m}{\mu }.R.T\)
Cách giải:
Theo đề bài ta có: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_1}{V_1} = \frac{{{m_1}}}{\mu }.{R_1}.{T_1}}\\{{p_2}{V_2} = \frac{{{m_2}}}{\mu }.{R_2}.{T_2}}\end{array}} \right.\)
Và \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{V_2} = {V_1}}\\{{m_2} = \frac{1}{2}{m_1}}\\{{T_2} = {T_1} + \frac{{{T_1}}}{2} = \frac{{3{T_1}}}{2}}\end{array}} \right.\)
\( \Rightarrow \frac{{{p_1}{V_1}}}{{{p_2}{V_2}}} = \frac{{{m_1}{T_1}}}{{\frac{{{m_1}}}{2}.\frac{{3{T_1}}}{2}}} = \frac{4}{3} \Rightarrow \frac{{{p_1}}}{{{p_2}}} = \frac{4}{3} \Rightarrow {p_2} = 0,75{p_1}\)
Áp suất trong bình giảm 25%
Quá trình một chất chuyển từ thể rắn sang thể lỏng được gọi là quá trình
hóa hơi.
nóng chảy.
đông đặc.
hóa lỏng.
Phương pháp:
Nhớ lại khái niệm các quá trình chuyển thể: nóng chảy, đông đặc, hóa hơi, ngưng tụ,...
Cách giải:
Quá trình một chất chuyển từ thể rắn sang thể lỏng được gọi là quá trình nóng chảy
Chọn B.
Đặc điểm nào không phải là của phân tử chất khí
Chuyển động nhanh dẫn đến khi các phân tử tụ lại một điểm.
Chuyển động không ngừng.
Luôn chiếm toàn bộ thể tích bình chứa.
Chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của chất khí càng cao.
Phương pháp:
Nhớ lại đặc điểm của các phân tử chất khí.
Cách giải:
A - sai vì các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng.
Phương trình trạng thái khí lí tưởng cho biết mối liên hệ giữa các đại lượng
nhiệt độ và áp suất.
thể tích và áp suất.
nhiệt độ và thể tích.
nhiệt độ, thể tích và áp suất.
Phương pháp:
Phương trình trạng thái của khí lý tưởng liên hệ giữa: Áp suất, thể tích và nhiệt độ của khí.
Cách giải:
Phương trình trạng thái của khí lý tưởng liên hệ giữa: Áp suất, thể tích và nhiệt độ của khí.
Chọn D.
Trong bình chứa dung tích 4 lít đang có 1 gam khí \({H_2}\). Lấy khối lượng mol của \({H_2}\) là 2 g/mol. Mật độ phân tử của chất khí đó là
\({7,525.10^{22}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^{ - 3}}\)
\({7,525.10^{23}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^{ - 3}}\)
\({7,525.10^{19}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^{ - 3}}\)
\({7,525.10^{25}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^{ - 3}}\)
Phương pháp:
- Sử dụng công thức \(n = \frac{m}{M};N = n.{N_A}\).
- Mật độ phân tử: \(\mu = \frac{N}{V}\)
Cách giải:
Số mol khí \({{\rm{H}}_2}\) là \(n = \frac{m}{M} = \frac{1}{2} = 0,5{\rm{\;mol}}\)
Số phân tử \({{\rm{H}}_2}\) là:
\(N = n.{N_A} = {0,5.6,02.10^{23}} = {3,01.10^{23}}\) phân tử
Mật độ phân tử \({{\rm{H}}_2}\):
\(\mu = \frac{N}{V} = \frac{{{{3,01.10}^{23}}}}{{{{4.10}^{ - 3}}}} = {7,525.10^{25}}\) phân tử/m3
Chọn D.
Xét một lượng khí lý tưởng xác định. Biết khối lượng riêng của không khí ở \({0^ \circ }{\rm{C}}\), áp suất \({10^5}{\rm{\;Pa}}\) là \(1,29{\rm{\;kg/}}{{\rm{m}}^3}\). Khối lượng riêng của không khí ở \({100^ \circ }{\rm{C}}\), áp suất \({2.10^5}{\rm{\;Pa}}\) xấp xỉ là
\(1,89{\rm{\;kg/}}{{\rm{m}}^3}\)
\(2,15{\rm{\;kg/}}{{\rm{m}}^3}\)
\(0,85{\rm{\;kg/}}{{\rm{m}}^3}\)
\(2,55{\rm{\;kg/}}{{\rm{m}}^3}\)
Phương pháp:
Phương trình Clapeyron theo khối lượng riêng: \(\frac{p}{{TD}} = \frac{R}{M}\).
Cách giải:
Áp dụng phương trình Clapeyron theo khối lượng riêng ta được:
\(\frac{{{p_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{{T_1}}}{{{T_2}}}.\frac{{{D_1}}}{{{D_2}}} \Rightarrow \frac{{{{10}^5}}}{{{{2.10}^5}}} = \frac{{0 + 273}}{{100 + 273}}.\frac{{1,29}}{{{D_2}}}\)
\( \Rightarrow {D_2} \approx 1,89\left( {{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3}} \right)\)
Chọn A.
Trong quá trình nung nóng đẳng áp ở áp suất \(p = {1,2.10^5}{\rm{\;Pa}}\) của một lượng khí xác định, thể tích khí tăng từ \(30{\rm{d}}{{\rm{m}}^3}\) đến \(40{\rm{d}}{{\rm{m}}^3}\) và nội năng tăng thêm 400 J. Nhiệt lượng mà khối khí này đã nhận được là
800 J.
1800 J.
1600 J.
1200 J.
Phương pháp:
Áp dụng định luật I NĐLH: \({\rm{\Delta }}U = A + Q\)
Cách giải:
Vì chất khí thực hiện công nên:
\(A = - p.{\rm{\Delta }}V = - {1,2.10^5}.\left( {{{40.10}^{ - 3}} - {{30.10}^{ - 3}}} \right) = - 1200{\rm{\;J}}\)
Khí tăng nội năng một lượng là 400J nên \({\rm{\Delta }}U = 400{\rm{\;J}}\)
Sử dụng công thức nguyên lí I NĐLH: \({\rm{\Delta }}U = A + Q\)
\( \Rightarrow Q = {\rm{\Delta }}U - A = 400 - \left( { - 1200} \right) = 1800J\)
Chọn B.
Sử dụng thông tin sau cho Câu 15 và Câu 16: Hạt thóc giống muốn nảy mầm thuận lợi cần hút nước để đạt độ ẩm cần thiết (thóc no nước) và nhiệt độ ấm áp \(\left( {{{30}^ \circ }{\rm{C}} - {{35}^ \circ }{\rm{C}}} \right)\). Muốn vậy, nông dân cần phải ngậm thóc bằng nước nóng \({54^ \circ }{\rm{C}}\) (3 sôi 2 lạnh). Đi vào thực tế. Để xử lý thóc giống bằng phương pháp (3 sôi 2 lạnh), người ta ngâm thóc vào vại (chum) chứa 3 phần nước sôi hòa với 2 phần nước lạnh. Biết nhiệt độ ban đầu của nước sôi là \({100^ \circ }{\rm{C}}\) và nước lạnh là \({17^ \circ }{\rm{C}}\). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với vại (chum) và môi trường xung quanh.
Nhiệt độ của nước lạnh bằng bao nhiêu Kelvin?
327 K.
17 K.
373 K.
290 K.
Phương pháp:
Công thức chuyển đổi từ \({\;^{\rm{o}}}{\rm{C}}\) sang \({\rm{K}}:T\left( K \right) = {t^{\rm{o}}}{\rm{C}} + 273\)
Cách giải:
\(T\left( K \right) = {t^{\rm{o}}}C + 273 = 17 + 273 = 290K\)
Nhiệt độ của hỗn hợp nước (3 sôi 2 lạnh) sau khi có sự cân bằng nhiệt bằng bao nhiêu độ Cenxiut?
\({60,8^ \circ }{\rm{C}}\)
\({66,8^ \circ }{\rm{C}}\)
\({56,4^ \circ }{\rm{C}}\)
\({65,2^ \circ }{\rm{C}}\)
Phương pháp:
Sử dụng công \({Q_{thu}} = {Q_{toa}} = m.c.{\rm{\Delta }}t\)
Cách giải:
Gọi nhiệt độ cân bằng sau khi pha nước là x.
Ta có \({Q_{{\rm{toa\;}}}} = 3m.c.{\rm{\Delta }}{t_{{\rm{toa\;}}}} = 3m.c.\left( {100 - x} \right)\)
\({Q_{thu}} = 2m.c.{\rm{\Delta }}{t_{thu}} = 2m.c.\left( {x - 17} \right)\)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
\({Q_{{\rm{thu\;}}}} = {Q_{{\rm{toa\;}}}} \Leftrightarrow 2mc.\left( {x - 17} \right) = 3mc\left( {100 - x} \right)\)
\( \Leftrightarrow 2\left( {x - 17} \right) = 3\left( {100 - x} \right)\)
\( \Leftrightarrow 2x - 34 = 300 - 3x\)
\( \Leftrightarrow 5x = 334 \Rightarrow x = {66,8^ \circ }C\)
Chọn B.
Sử dụng thông tin sau cho Câu 17 và Câu 18: Ta sử dụng bộ thiết bị có sơ đồ nguyên lí hoạt động như hình 1 để so sánh năng lượng nhiệt cần thiết để làm nóng những khối vật liệu khác nhau. Các khối vật liệu có khối lượng bằng nhau và có nhiệt độ ban đầu là \({22^ \circ }{\rm{C}}\). Giáo viên cho học sinh tiến hành đo thời gian cần thiết để nhiệt độ của mỗi khối vật liệu tăng lên thêm \({4^ \circ }{\rm{C}}\). Kết quả được biểu diễn ở hình 2.
Khi nhiệt độ của mỗi khối vật liệu tăng lên thêm \({4^o}C\) thì nhiệt lượng cung cấp cho các khối vật liệu
Bằng nhau.
Đồng lớn nhất.
Sắt lớn nhất.
Bê tông lớn nhất.
Phương pháp:
Sử dụng công thức \(Q = P\tau = m.c.{\rm{\Delta }}t\)
Cách giải:
Theo đề bài ta có, khối lượng của các vật là như nhau, biến thiên nhiệt độ bằng nhau. Như vậy từ công thức \(Q = P\tau = m.c.{\rm{\Delta }}t \Rightarrow {\rm{Q}}\) tỉ lệ thuận với c.
Theo biểu đồ về thời gian cần thiết để nhiệt độ của mỗi khối vật liệu tăng lên thêm \({4^ \circ }{\rm{C}}\) ta thấy thời gian cần thiết của bê tông là lớn nhất \( \Rightarrow \) nhiệt lượng cung cấp cho bê tông là cao nhất.
Vật liệu nào có nhiệt dung riêng nhỏ nhất?
Bê tông.
Đồng.
Thiếc.
Sắt.
Phương pháp:
Sử dụng công thức \(Q = P\tau = m.c.{\rm{\Delta }}t\)
Cách giải:
Theo đề bài ta có khối lượng của các vật là như nhau, biến thiên nhiệt độ bằng nhau. Như vậy từ công thức \(Q = P\tau = m.c.{\rm{\Delta }}t \Rightarrow \tau \) tỉ lệ thuận với \(c\).
Theo biểu đồ trên, ta thấy thời gian cần thiết của thiếc là nhỏ nhất \( \Rightarrow \) nhiệt dung riêng của thiếc là nhỏ nhất.
Một nhóm học sinh sử dụng bộ thí nghiệm như hình bên để tìm hiểu mối liên hệ giữa áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí xác định.
a) Với bộ dụng cụ này, người ta có thể làm thí nghiệm kiểm chứng phương trình trạng thái của một lượng khí lý tưởng không đổi bằng phương trình \(\frac{{pV}}{T}\) = hằng số vì có thể đo đồng thời độ lớn của áp suất p, thể tích V và nhiệt độ tuyệt đối T.
b) Thực tế khi thí nghiệm trên tiến hành với một lượng khí xác định, thì mỗi lần thí nghiệm hằng số \(\frac{{pV}}{T}\) có giá trị khác nhau. Sự khác biệt này có thể do sai số trong quá trình đo và khí dùng trong thí nghiệm không phải là khí lý tưởng.
c) Nếu thí nghiệm trên sử dụng khí lý tưởng. Lần thứ nhất đo ở nhiệt độ phòng \({27^ \circ }{\rm{C}}\), giữ Pittong để tổng thể tích khí là 1,0 lít thì áp suất áp kế chỉ 101325 Pa. Nếu đun nước nóng đến \({80^ \circ }{\rm{C}}\), giảm thể tích khí xuống 0,8 lít thì số chỉ của áp kế là 205510 Pa.
d) (1) là nhiệt kế, (2) là xilanh.
Phương pháp:
+ Đọc và phân tích các thông tin về thí nghiệm đề bài cung cấp.
+ Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng: \(\frac{{pV}}{T} = \) const.
+ Quan sát hình vẽ đọc tên các dụng cụ thí nghiệm.
Cách giải:
a) Với bộ dụng cụ này, người ta có thể làm thí nghiệm kiểm chứng phương trình trạng thái của một lượng khí lý tưởng không đổi bằng phương trình \(\frac{{pV}}{T}\) = hằng số vì có thể đo đồng thời độ lớn của áp suất p, thể tích V và nhiệt độ tuyệt đối T.
\( \to \) a đúng
b) Thực tế khi thí nghiệm trên tiến hành với một lượng khí xác định, thì mỗi lần thí nghiệm hằng số \(\frac{{pV}}{T}\) có giá trị khác nhau. Sự khác biệt này có thể do sai số trong quá trình đo và khí dùng trong thí nghiệm không phải là khí lý tưởng.
\( \to \) b đúng.
c) Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng:
\(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{{101325.1}}{{27 + 273}} = \frac{{205510.0,8}}{{{t_2} + 273}}\)
\( \Rightarrow {t_2} \approx 213,8\left( {{\;^ \circ }{\rm{C}}} \right)\)
\( \to \) c sai.
d) (1) là xilanh, (2) là nhiệt kế.
Một ống thuỷ tinh hình trụ tiết diện \(S\) một đầu kín một đầu hở, được nhúng thẳng đứng vào chậu nước (trọng lượng riêng của nước là \(d = {10^4}{\rm{\;N/}}{{\rm{m}}^2}\)) sao cho miệng ống ở dưới, đầu kín bằng với mặt thoáng chất lỏng hình (a). Coi khí trong ống là khí lý tưởng. Nhiệt độ cột không khí trong ống là \({27^ \circ }{\rm{C}}\), chiều cao cột không khí là \({h_0} = 20{\rm{\;cm}}\). Áp suất khí quyển là \({p_0} = {9,8.10^4}{\rm{\;N/}}{{\rm{m}}^2}\).
a) Áp suất của khối khí trong ống khi nhúng vào trong chậu nước hình (a) là \({10^5}{\rm{\;N}}/{{\rm{m}}^2}\).
b) Giữ nguyên ống ở vị trí như hình (b). Để mực nước trong và ngoài ống ngang nhau thì phải tăng nhiệt độ của không khí trong ống lên \({168^ \circ }{\rm{C}}\).
c) Xem nhiệt độ không đổi. Khi kéo ống lên sao cho phần ống nằm phía trên mặt nước hình (b) dài 30 cm thì mực nước trong và ngoài ống chênh lệch nhau \(x = 10{\rm{\;cm}}\).
d) Áp suất của khối khí trong ống luôn bằng áp suất do cột nước gây ra.
Phương pháp:
Áp dụng nguyên lý Pascal: Các điểm nằm trong cùng một chất lỏng ở trên cùng một mặt phẳng thì có cùng áp suất.
Áp suất do cột chất lỏng gây ra: \(p = dh\), d là trọng lượng riêng của chất lỏng.
Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng: \(\frac{{pV}}{T} = \) const.
Cách giải:
a) Áp suất của khối khí khi nhúng vào chậu (hình a) là:
\(p = {p_0} + dh = {9,8.10^4} + {10^4}.0,2 = {10^5}\left( {{\rm{Pa}}} \right)\)
\( \to {\rm{a}}\) đúng.
b) Trạng thái (a): \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_a} = {p_0} + dh = {{10}^5}\left( {Pa} \right)}\\{{V_a} = S.{h_0} = S.20}\\{{T_a} = 27 + 273 = 300\left( K \right)}\end{array}} \right.\)
Trạng thái (b): \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_b} = {p_0} = {{9,8.10}^4}\left( {Pa} \right)}\\{{V_b} = S.30}\\{{T_b} = {t_b} + 273}\end{array}} \right.\)
Áp dụng phương trình trạng thái của khí lý tưởng:
\(\frac{{{p_a}{V_a}}}{{{T_a}}} = \frac{{{p_b}{V_b}}}{{{T_b}}} \Rightarrow \frac{{{{10}^5}.20}}{{300}} = \frac{{{{9,8.10}^4}.30}}{{{t_b} + 273}}\)
\( \Rightarrow {t_b} = 168\left( {{\;^{\rm{o}}}{\rm{C}}} \right)\)
\( \to {\rm{b}}\) đúng.
c) Sau khi kéo ống lên, gọi \(x\) là độ chênh lệch giữa hai mực chất lỏng trong và ngoài ống (\(x > 0\) nếu chất lỏng bên trong cao hơn, x tính bằng m)
Trạng thái (b'): \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_{b'}} = {p_0} - d.x = {{9,8.10}^4} - {{10}^4}.x\left( {Pa} \right)}\\{{V_{b'}} = S.\left( {0,3 - x} \right)}\end{array}} \right.\)
Vì nhiệt độ không đổi nên áp dụng định luật Boyle:
\({p_a}{V_a} = {p_{b'}}{V_{b'}} \Rightarrow {10^5}.0,2 = \left( {{{9,8.10}^4} - {{10}^4}.x} \right).\left( {0,3 - x} \right)\)
\( \Rightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{x \approx 0,096\left( {\rm{m}} \right) = 9,6\left( {{\rm{cm}}} \right)}\\{x = 10\left( {\rm{m}} \right) > 30\left( {{\rm{cm}}} \right)\left( L \right)}\end{array}} \right.\)
\( \to \) c sai.
d) Áp suất của khí trong ống không luôn bằng áp suất do cột nước gây ra. Ví dụ như câu a) nó còn có thêm áp suất khí quyển.
\( \to \) d sai.
PHẦN III: CÂU TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN
Phương pháp:
Nhiệt lượng chỉ cung cấp cho quá trình nóng chảy: \(Q = m\lambda \).
Cách giải:
Cần cung cấp một nhiệt lượng để làm nóng chảy hoàn toàn \(1,5{\rm{\;kg}}\) nước đá ở \({0^ \circ }{\rm{C}}\) là
\(Q = m\lambda = {1,5.3,3.10^5} = {495.10^3}\left( J \right) = 495\left( {kJ} \right)\)
Đáp án: 495.
Phương pháp:
- Thể tích của khí: \(V = \frac{m}{D}\).
- Quá trình đẳng áp: \(\frac{V}{T} = \) const
Cách giải:
Thể tích của khí sau khi đun: \(V = \frac{m}{D} = \frac{{12}}{{1,2}} = 10\left( l \right)\)
Vì áp suất không đổi nên ta có:
\(\frac{V}{T} = \) const \( \Rightarrow \frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{4}{{7 + 273}} = \frac{{10}}{{{T_2}}}\)
\( \Rightarrow {T_2} = 700\left( K \right)\)
Đáp án: 700.
Một phương pháp điều trị được đề xuất cho người bị đột quỵ là ngâm mình trong bồn nước đá ở \({0^ \circ }{\rm{C}}\) để hạ nhiệt độ cơ thể, ngăn ngừa tổn thương não. Trong một loạt thử nghiệm, bệnh nhân được làm mát cho đến khi nhiệt độ bên trong của cơ thể họ hạ tới \({32^ \circ }{\rm{C}}\). Để điều trị cho một bệnh nhân nặng 70,0 kg, lượng đá tối thiểu ở \({0^ \circ }{\rm{C}}\) cần cho vào bồn tắm là bao nhiêu kilôgam để nhiệt độ của bồn duy trì ở \({0^ \circ }{\rm{C}}\)? Biết nhiệt dung riêng của cơ thể người là \(3480{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}{\rm{.K}}\); nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là \({334.10^3}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\) và nhiệt độ cơ thể bệnh nhân trước khi ngâm mình trong bồn là \({37^ \circ }{\rm{C}}\). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bồn chứa và môi trường. Kết quả làm tròn đến hai chữ số thập phân sau dấu phẩy theo quy tắc làm tròn số.
Phương pháp:
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: \(m\lambda = {m_n}{c_n}{\rm{\Delta }}t\)
Cách giải:
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: \(m\lambda = {m_n}{c_n}{\rm{\Delta }}t\)
\( \Rightarrow m{.334.10^3} = 70.3480.\left( {37 - 32} \right)\)
\( \Rightarrow m \approx 3,65\left( {{\rm{kg}}} \right)\)
Sự bay hơi của mồ hôi là một cơ chế quan trọng để điều hòa nhiệt độ cơ thể. Khối lượng nước cần bay hơi từ da của một người đàn ông nặng 70 kg bằng bao nhiêu gam để nhiệt độ cơ thể anh ta hạ đi \({1^o}{\rm{C}}\)? Biết nhiệt hóa hơi của nước ở nhiệt độ cơ thể \(\left( {{{37}^ \circ }{\rm{C}}} \right)\) là \({2,42.10^6}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}{\rm{.K}}\). Nhiệt dung riêng của cơ thể người là \(3480{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}{\rm{.K}}\). Giả sử nhiệt độ cơ thể giảm chỉ làm mồ hôi bay hơi. Kết quả làm tròn đến phần nguyên.
Phương pháp:
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: \({Q_{{\rm{toa\;}}}} = {Q_{{\rm{thu\;}}}}\)
Cách giải:
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
\({m_n}L = mc{\rm{\Delta }}t \Rightarrow {m_n}{.2,42.10^6} = 70.3480.1\)
\( \Rightarrow {m_n} \approx {101.10^{ - 3}}\left( {{\rm{kg}}} \right) = 101\left( {\rm{g}} \right)\)
Hai lít nước được đun trong một chiếc bình đun nước có công suất 500 W. Một phần nhiệt tỏa ra môi trường xung quanh. Sự phụ thuộc của công suất tỏa nhiệt ra môi trường theo thời gian đun được biểu diễn trên đồ thị như hình vẽ. Nhiệt độ ban đầu của nước là \({20^ \circ }{\rm{C}}\). Sau thời gian bao nhiêu giây thì nước trong bình có nhiệt độ là \({30^ \circ }{\rm{C}}\). Cho nhiệt dung riêng của nước là \(c = 4200{\rm{\;J/kg}}{\rm{.K}}\). Kết quả làm tròn đến phần nguyên.
Phương pháp:
- Viết phương trình đồ thị biểu diễn công suất tỏa nhiệt ra môi trường và thời gian.
- Tính công suất tỏa nhiệt ra môi trường trung bình: \(\overline P = \frac{{{P_0} + P}}{2}\)
- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt.
Cách giải:
Phương trình đồ thị: \(P = at + b\)
\( \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{300 = a.400 + b}\\{100 = a.0 + b}\end{array} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{a = 0,5}\\{b = 100}\end{array}} \right.} \right.\)
\( \Rightarrow P = 0,5t + 100\)
Công suất tỏa nhiệt trung bình ra môi trường:
\(\overline P = \frac{{{P_0} + P}}{2} = \frac{{100 + 0,5t + 100}}{2} = 100 + 0,25t\)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
\({P_{tp}}t = \overline P t + mc{\rm{\Delta }}t\)
Thay số vào ta được:
\(500t = \left( {0,25t + 100} \right).t + 2.4200.10 \Rightarrow t \approx 249\left( s \right)\)
Một lượng khí \({{\rm{H}}_2}\) đựng trong bình có dung tích không đổi, ở áp suất 1,5 at và nhiệt độ \({{\rm{t}}_1} = {27^ \circ }{\rm{C}}\). Đun trong lúc này nóng khí đến nhiệt độ \({{\rm{t}}_2} = {127^ \circ }{\rm{C}}\) do bình hở nên một nửa lượng khí thoát ra ngoài áp suất trong bình lúc này bằng bao nhiêu at?
Phương pháp:
Áp dụng phương trình Clapeyron: \(pV = nRT = \frac{m}{M}RT\)
Cách giải:
Ta có: \(V = \) const
Phương trình Clapeyron: \(pV = nRT = \frac{m}{M}RT\)
\( \Rightarrow \frac{{{p_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{{m_1}}}{{{m_2}}}.\frac{{{T_1}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{{1,5}}{{{p_2}}} = \frac{2}{1}.\frac{{27 + 273}}{{127 + 273}}\)
\( \Rightarrow {p_2} = 1\left( {at} \right)\)
