Từ khoá gợi ý
Câu hỏi 1 :
Chọn phát biểu đúng.
Biến thiên nội năng là quá trình thay đổi cơ năng của vật.
Biến thiên nội năng là quá trình thay đổi nội năng của vật.
Độ biến thiên nội năng \(\Delta U\): là phần nội năng tăng thêm trong một quá trình.
Độ biến thiên nội năng \(\Delta U\): là phần nội năng giảm bớt đi trong một quá trình.
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Vận dụng định nghĩa về sự biến thiên nội năng
Lời giải chi tiết:
A - sai vì: Biến thiên nội năng là quá trình thay đổi nội năng của vật.
B - đúng
C, D - sai vì: Độ biến thiên nội năng \(\Delta U\): là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình.
Câu hỏi 2 :
Điều nào sau đây đúng khi nói về cấu tạo chất?
Các chất được cấu tạo từ các nguyên tử, phân tử.
Các nguyên tử, phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng, các nguyên tử, phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao.
Các nguyên tử, phân tử đồng thời hút nhau và đẩy nhau.
Cả A, B, C đều đúng.
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về cấu tạo chất
Lời giải chi tiết:
Ta có, cấu tạo chất:
- Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt là phân tử
- Các phân tử chuyển động không ngừng
- Các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao
=> Cả A, B, C đều đúng
Câu hỏi 3 :
Biểu thức nào sau đây xác định thế năng hấp dẫn của một vật có khối lượng m, ở độ cao h so với mặt đất. Chọn gốc thế năng ở mặt đất
\({{\rm{W}}_t} = \frac{{mg}}{h}\)
\({{\rm{W}}_t} = mgh\)
\({{\rm{W}}_t} = kgh\)
\({{\rm{W}}_t} = \frac{{hg}}{m}\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức xác định thế năng đàn hồi
Lời giải chi tiết:
Nếu chọn gốc thế năng là mặt đất thì công thức tính thế năng trọng trường của một vật ở độ cao h là:
\({{\rm{W}}_t} = mgh\)
Câu hỏi 4 :
Biểu thức nào dưới đây diễn tả phương trình trạng thái khí lý tưởng?
\({p_1}{V_1}{T_1} = {p_2}{V_2}{T_2}\)
\(\frac{{{T_1}{p_1}}}{{{V_1}}} = \frac{{{T_2}{p_2}}}{{{V_2}}}\)
\(\frac{{pV}}{T} = const\)
\(\frac{{{T_1}{V_1}}}{{{p_1}}} = \frac{{{T_2}{V_2}}}{{{p_2}}}\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức phương trình trạng thái của khí lý tưởng
Lời giải chi tiết:
Phương trình trạng thái của khí lý tưởng: \(\frac{{pV}}{T} = const\)
Câu hỏi 5 :
Hịên tượng nào sau đây không liên quan đến hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng.
Bong bóng xà phòng lơ lửng trong không khí.
Chiếc đinh ghim nhờn mỡ nỗi trên mặt nước.
Nước chảy từ trong vòi ra ngoài.
Giọt nước động trên lá sen.
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng định nghĩa về hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng
Lời giải chi tiết:
Hiện tượng nước chảy trong vòi ra ngoài không liên quan đến hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng
Câu hỏi 6 :
Trong tọa độ \(\left( {p,V} \right)\)đường đẳng nhiệt là:
Đường thẳng đi qua gốc tọa độ
Đường hypebol
Đường thẳng song song với trục OV
Cung parabol
Đáp án: B
Câu hỏi 7 :
Trong quá trình nào sau đây, động lượng của vật không thay đổi?
Vật chuyển động tròn đều.
Vật được ném ngang.
Vật đang rơi tự do.
Vật chuyển động thẳng đều.
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính động lượng: \(\overrightarrow p = m\overrightarrow v \)
Lời giải chi tiết:
Động lượng của vật: \(\overrightarrow p = m\overrightarrow v \)
Động lượng của một vật không đổi nếu \(\overrightarrow v \) không đổi.
Câu hỏi 8 :
Chọn phương án đúng:
Sự nở dài là sự tăng kích thước của vật rắn theo mọi phương.
Sự nở dài là sự tăng kích thước của vật rắn theo hai phương.
Sự nở dài là sự tăng kích thước của vật rắn theo ba phương.
Sự nở dài là sự tăng kích thước của vật rắn theo một phương đã chọn.
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Sử dụng định nghĩa về sự nở dài
Lời giải chi tiết:
Sự nở dài là sự tăng kích thước của vật rắn theo một phương đã chọn.
Câu hỏi 9 :
Vật nào sau đây không có khả năng sinh công?
Dòng nước lũ đang chảy mạnh.
Viên đạn đang bay.
Búa máy đang rơi.
Hòn đá đang nằm trên mặt đất.
Đáp án: D
Lời giải chi tiết:
Hòn đá nằm trên mặt đất không có khả năng sinh công.
Câu hỏi 10 :
Hệ thức nào sau đây không phải là hệ thức của định luật Sác-lơ?
\(p \sim T\)
\(p \sim t\)
\(\frac{p}{T} = const\)
\(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}}\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức định luật Sáclơ
Lời giải chi tiết:
Ta có: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
\(p \sim T \to \frac{p}{T} = h/s\)
=>Phương án B sai
Câu hỏi 11 :
Hiện tượng nào sau đây không liên quan tới hiện tượng mao dẫn ?
Cốc nước đá có nước đọng trên thành cốc
Mực ngấm theo rãnh ngòi bút
Bấc đèn hút dầu
Giấy thấm hút mực
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Sử dụng định nghĩa về hiện tượng mao dẫn
Lời giải chi tiết:
- Các hiện tượng: mực ngấm theo rãnh ngòi bút, bấc đèn hút dầu, giấy thấm hút mực là do hiện tượng mao dẫn
- Hiện tượng cốc nước đá có nước đọng trên thành cốc không liên quan tới hiện tượng mao dẫn.
Câu hỏi 12 :
Chất điểm M chuyển động không vận tốc đầu dưới tác dụng của lực không đổi \(\overrightarrow F \).Động lượng chất điểm ở thời điểm t là:
\(\overrightarrow p = \overrightarrow F m\)
\(\overrightarrow p = \overrightarrow F t\)
\(\overrightarrow p = \frac{{\overrightarrow F }}{m}\)
\(\overrightarrow p = \frac{{\overrightarrow F }}{t}\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính độ biến thiên động lượng: \(\overrightarrow {{p_2}} - \overrightarrow {{p_1}} = \Delta \overrightarrow p = \overrightarrow F \Delta t\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó.
\(\overrightarrow {{p_2}} - \overrightarrow {{p_1}} = \Delta \overrightarrow p = \overrightarrow F \Delta t\)
Ta có: Do vật chuyển động không vận tốc đầu nên:
\(\begin{array}{l}\Delta \overrightarrow p = \overrightarrow {{p_2}} = \overrightarrow p = \overrightarrow F t\\ \to \overrightarrow p = \overrightarrow F t\end{array}\)
Câu hỏi 13 :
Công A và nhiệt lượng Q trái dấu với nhau trong trường hợp hệ:
tỏa nhiệt và nhận công.
tỏa nhiệt và sinh công.
nhận nhiệt và nhận công.
nhận công và biến đổi đoạn nhiệt.
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Sử dụng sơ đồ quy ước dấu
Lời giải chi tiết:
Ta có:
Câu hỏi 14 :
Nội năng của vật là:
Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật
Động năng của các phần tử cấu tạo nên vật
Thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật
Động năng và thế năng của vật
Đáp án: A
Lời giải chi tiết:
Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Câu hỏi 15 :
Viên đạn khối lượng $10 g$ đang bay với vận tốc $600 m/s$ thì gặp một cánh cửa thép. Đạn xuyên qua cửa trong thời gian $0,001 s$. Sau khi xuyên qua cửa vận tốc của đạn còn $300 m/s$. Lực cản trung bình của cửa tác dụng lên đạn có độ lớn bằng
$3000 N.$
$900 N.$
$9000 N.$
$30000 N.$
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính xung của lực: \(\overrightarrow F \Delta t = \Delta \overrightarrow p \)
Lời giải chi tiết:
Áp dụng biểu thức tính xung lượng của lực, ta có: \({\overrightarrow F _c}\Delta t = m\Delta \overrightarrow v\)
Do \({\overrightarrow v _2} \uparrow \uparrow {\overrightarrow v _1}\)
\(= > {F_c}.\Delta t = m\left( {{v_2} - {v_1}} \right)\)
\( = > \,\left| {{F_c}} \right| = \dfrac{{m\left| {{v_2} - {v_1}} \right|}}{{\Delta t}} = \dfrac{{0,01\left| {300 - 600} \right|}}{{0,001}} = 3000\,N\)
Câu hỏi 16 :
Một xe tải chạy đều trên đường ngang với tốc độ \(54 km/h\). Khi đến quãng đường dốc, lực cản tác dụng lên xe tăng gấp ba nhưng công suất của động cơ chỉ tăng lên được hai lần. Tốc độ chuyển động đều của xe trên đường dốc là:
10 m/s.
36 m/s.
18 m/s.
15 m/s.
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính công suất: \(P = \dfrac{A}{t} = F\dfrac{s}{t} = Fv\)
Lời giải chi tiết:
Do xe chạy đều nên \(F = F_c\)
\(\dfrac{{{P_1}}}{{{P_2}}} = \dfrac{{{F_1}{v_1}}}{{{F_2}{v_2}}} = > {v_2} = \dfrac{{{P_2}{F_1}{v_1}}}{{{P_1}{F_2}}}\)
Theo đề bài \({F_2} = 3{F_1};\,{P_2} = 2{P_1} = > {v_2} = 10\,m/s\)
Câu hỏi 17 :
Một máy bay vận tải đang bay với vận tốc $180 km/h$ thì ném ra phía sau một thùng hàng khối lượng $10 kg$ với vận tốc $5 m/s$ đối với máy bay. Động năng của thùng hàng ngay khi ném đối với người đứng trên mặt đất là:
20250 J.
15125 J.
10125 J.
30250 J.
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính động năng : \({{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\)
Lời giải chi tiết:
Do thùng hàng được ném ra phía sau ngược chiều bay của máy bay nên theo công thức cộng vận tốc, vận tốc của thùng hàng đối với người đứng trên mặt đất bằng $50 – 5 = 45 m/s$.
Do đó, động năng của thùng hàng đối với người đứng trên mặt đất là:
\({{\rm{W}}_đ} = \frac{{{{10.45}^2}}}{2} = 10125J\)
Câu hỏi 18 :
Từ điểm A của một mặt bàn phẳng nghiêng, người ta thả một vật có khối lượng \(m = 0,2kg\) trượt không ma sát với vận tốc ban đầu bằng 0 rơi xuống đất. Cho \(AB = 50cm\), \(BC = 100cm\), \(AD = 130cm\), \(g = 10m/{s^2}\). Bỏ qua lực cản không khí. Vận tốc của vật tại điểm B có giá trị là?
\(2,45m/s\)
\(5,1m/s\)
\(1,22m/s\)
\(6,78m/s\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Sử dụng biểu thức tính thế năng: ${{\rm{W}}_t} = mgh$
+ Sử dụng biểu thức tính động năng: ${{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}$
+ Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng
Câu hỏi 19 :
Thể tich và áp suất của một lượng khí xác định có giá trị là bao nhiêu? Biết nếu áp suất tăng thêm \({5.10^5}Pa\) thì thể tích khí thay đổi \(5l\), nếu áp suất tăng thêm \({2.10^5}Pa\) thì thể tích của khối khí thay đổi \(3l\). Biết quá trình biến đổi trạng thái có nhiệt độ không đổi
\(p = 5,{4.10^5}Pa,V = 8,6l\)
\(p = {4.10^5}Pa,V = 9l\)
\(p = 2,{5.10^5}Pa,V = 9l\)
\(p = {2.10^5}Pa,V = 6l\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
Vận dụng định luật Bôilơ - Mariốt: \(pV = h/s\)
Lời giải chi tiết:
Giả sử ban áp suất và thể tích ban đầu của khối khí là: \({p_1},{V_1}\)
+ Trạng thái 1: Trạng thái ban đầu: \({p_1},{V_1}\)
+ Trạng thái 2: Trạng thái khi áp suất tăng thêm một lượng \({5.10^5}Pa\)
Ta có: \({p_2} = {p_1} + {5.10^5}Pa,{V_2} = {V_1} - 5\)
+ Trạng thái 3: Trạng thái khi áp suất tăng thêm một lượng \({2.10^5}Pa\)
Ta có: \({p_3} = {p_1} + {2.10^5}Pa,{V_3} = {V_1} - 3\)
Áp dụng định luật Bôilơ - Mariốt cho cả 3 trạng thái, ta có:
\(\begin{array}{l}{p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} = {p_3}{V_3}\\ \leftrightarrow {p_1}{V_1} = \left( {{p_1} + {{5.10}^5}} \right)\left( {{V_1} - 5} \right) = \left( {{p_1} + {{2.10}^5}} \right)\left( {{V_1} - 3} \right)\\ \to \left\{ \begin{array}{l}{p_1} = {4.10^5}Pa\\{V_1} = 9l\end{array} \right.\end{array}\)
Câu hỏi 20 :
Một nồi áp suất, bên trong là không khí ở \({23^0}C\) có áp suất bằng áp suất của không khí bên ngoài \(\left( {1{\rm{ }}atm} \right)\). Van bảo hiểm của nồi sẽ mở khi áp suất bên trong cao hơn áp suất bên ngoài \(1,2{\rm{ }}atm\). Nếu nồi được đung nóng tới \({160^0}C\) thì không khí trong nồi đã thoát ra chưa? Áp suất không khí trong nồi bằng bao nhiêu?
Chưa; 1,46 atm.
Rồi; 6,95 atm.
Chưa; 0,69 atm.
Rồi; 1,46 atm.
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Áp dụng biểu thức tính nhiệt độ tuyệt đối: \(T = t + 273\)
+ Vận dụng biểu thức định luật Sáclơ: \(\frac{p}{T} = const\)
Lời giải chi tiết:
Lượng không khí trong nồi được đun nóng trong một quá trình đẳng tích.
Trạng thái 1: \(\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = {\text{ }}{23^0}C \to {T_1} = 23 + 273 = 296K \hfill \\
{p_1} = {\text{ }}1{\text{ }}atm \hfill \\
\end{gathered} \right.\)
Trạng thái 2: $\left\{ \begin{gathered}
{t_1} = {160^0}C \to {T_1} = 160 + 273 = 433K{\text{ }} \hfill \\
{p_1} = ? \hfill \\
\end{gathered} \right.$
Trong quá trình đẳng tích:
\(\frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} = \frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} \to {p_2} = \frac{{{p_1}{T_2}}}{{{T_1}}} = \frac{{1.433}}{{296}} = 1,46{\rm{a}}tm\)
Áp suất này chỉ cao hơn áp suất bên ngoài \(0,46{\rm{ }}atm\)
=> Van bảo hiểm chưa mở, không khí trong nồi chưa thoát ra được.
Câu hỏi 21 :
Một khối khí lí tưởng có nhiệt độ ở trạng thái ban đầu là \({27^0}C\) . Xác định nhiệt độ của khối khí sau khi đun nóng đẳng áp biết thể tích của khối khí tăng lên 3 lần.
\(300K\)
\({300^0}C\)
\(900K\)
\({900^0}C\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt độ tuyệt đối: \(T = t + 273\)
+ Vận dụng biểu thức định luật Gay Luy - xác: \(\frac{V}{T} = h/{\rm{s}}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
- Trạng thái 1: \(\left\{ \begin{array}{l}{T_1} = 27 + 273 = 300K\\{V_1}\end{array} \right.\)
- Trạng thái 2: \(\left\{ \begin{array}{l}{T_2} = ?\\{V_2} = 3{V_1}\end{array} \right.\)
Áp dụng định luật Gay Luy xác, ta có:
\(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \to {T_2} = \frac{{{V_2}{T_1}}}{{{V_1}}} = \frac{{3{V_1}.300}}{{{V_1}}} = 900K\)
Câu hỏi 22 :
Nhiệt độ ban đầu của một khối khí xác định có giá trị là bao nhiêu? Biết rằng khi nhiệt độ tăng thêm \({16^0}C\) thì thể tích khí giảm đi \(10\% \) so với thể tích ban đầu, áp suất thì tăng thêm \(20\% \) so với áp suất ban đầu.
\(200K\)
\({100^0}C\)
\(250K\)
\( - {150^0}C\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt độ tuyệt đối: \(T = t + 273\)
+ Vận dụng phương trình trạng thái của khí lý tưởng: \(\frac{{pV}}{T} = const\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
- Trạng thái 1: \({p_1};{V_1};{T_1}\)
- Trạng thái 2: \(\left\{ \begin{array}{l}{p_2} = {p_1} + 0,2{p_1} = 1,2{p_1}\\{V_2} = {V_1} - 0,1{V_1} = 0,9{V_1}\\{T_2} = {T_1} + 16\end{array} \right.\)
Áp dụng phương trình trạng thái của khí lý tưởng, ta có:
\(\begin{array}{l}\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \leftrightarrow \frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{1,2{p_1}.0,9{V_1}}}{{{T_1} + 16}}\\ \to {T_1} = 200K\end{array}\)
Câu hỏi 23 :
Một ấm đun nước bằng nhôm có \(m = 350g\), chứa \(2,75kg\) nước được đun trên bếp. Khi nhận được nhiệt lượng \(650KJ\) thì ấm đạt đến nhiệt độ \({60^0}C\). Hỏi nhiệt độ ban đầu của ấm, biết \({C_{Al}} = 880{\rm{ }}J/kg.K,{C_{{H_2}O}} = 4190{\rm{ }}J/kg.K\)
5.1oC
5.2oC
5.3oC
5.5oC
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Vận dụng công thức tính nhiệt lượng: \(Q = mc\Delta t\)
+ Sử dụng phương trình cân bằng nhiệt: \({Q_{toa}} = {Q_{thu}}\)
Lời giải chi tiết:
Nhiệt lượng thu vào: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{Q_{{H_2}O}} = {m_{{H_2}O}}.{C_{{H_2}O}}\left( {t-{t_1}} \right) = 691350-11522,5{t_1}}\\{{Q_{Al}} = {m_{Al}}.{C_{Al}}\left( {t-{t_1}} \right) = 19320-322{t_1}}\end{array}} \right.\)
Nhiệt lượng ấm nhôm đựng nước nhận được:
Câu hỏi 24 :
Một viên đạn bằng chì khối lượng m, bay với vận tốc \(v = 195{\rm{ }}m/s\), va chạm mềm vào một quả cầu bằng chì cùng khối lượng m đang đứng yên. Nhiệt dung riêng của chì là \(c = 130{\rm{ }}J/kg.K\). Nhiệt độ ban đầu của viên đạn và quả cầu bằng nhau. Coi nhiệt lượng truyền ra môi trường là không đáng kể. Độ tăng nhiệt độ của viên đạn và quả cầu là:
\({146^0}C\)
\({73^0}C\) .
\({37^0}C\).
\({14,6^0}C\) .
Đáp án: B
Phương pháp giải:
+ Áp dụng định luật bảo toàn động lượng: \(P = P'\)
+ Tính độ giảm động năng
Lời giải chi tiết:
Theo định luật bảo toàn động lượng: mv = (m + m)v’ ⇒ v’ = v/2
Độ hao hụt cơ năng:
Câu hỏi 25 :
Động cơ nhiệt lí tưởng mỗi chu trình truyền \(80\% \) nhiệt lượng nhận được cho nguồn lạnh. Biết nhiệt độ của nguồn lạnh là \({30^0}C\). Nhiệt độ của nguồn nóng là:
200K
400K
378,75K
242,4K
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính hiệu suất: \(H = \dfrac{A}{{{Q_1}}} = \dfrac{{{Q_1} - {Q_2}}}{{{Q_1}}} = \dfrac{{{T_1} - {T_2}}}{{{T_1}}}\)
Lời giải chi tiết:
Theo đề bài ta có: \({Q_2} = 0,8{Q_1}\)
Mặt khác:
\(\begin{array}{l}H = \dfrac{{{Q_1} - {Q_2}}}{{{Q_1}}} = \dfrac{{{T_1} - {T_2}}}{{{T_1}}}\\ \to \dfrac{{{Q_2}}}{{{Q_1}}} = \dfrac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = 0,8\\ \to {T_1} = \dfrac{{{T_2}}}{{0,8}} = \dfrac{{\left( {30 + 273} \right)}}{{0,8}} = 378,75K\end{array}\)
Câu hỏi 26 :
Hai thanh kim loại có cùng bản chất, cùng chiều dài, có tiết diện ngang tương ứng là \({S_1} = 2{S_2}\). Đặt vào hai thanh những lực có cùng độ lớn. Gọi độ biến dạng của các thanh lần lượt là \(\Delta {l_1}\) và \(\Delta {l_2}\). Chọn biểu thức đúng?
\(2\Delta {l_1} = \Delta {l_2}\)
\(\Delta {l_1} = 2\Delta {l_2}\)
\(\Delta {l_1} = \Delta {l_2}\)
\(4\Delta {l_1} = \Delta {l_2}\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức tính lực đàn hồi: \({F_{dh}} = k.\Delta l\)
+ Vận dụng biểu thức độ cứng của vật rắn: \(k = E\frac{S}{{{l_0}}}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
+ Lực đàn hồi xuất hiện trên hai thanh có độ lớn bằng nhau
\({F_{dh1}} = {F_{dh2}} \leftrightarrow {k_1}\Delta {l_1} = {k_2}\Delta {l_2}\)(1)
+ Ta có độ cứng k được xác định bởi biểu thức: \(k = E\frac{S}{{{l_0}}}\) (2)
Từ (1) và (2), ta suy ra: \(\frac{{\Delta {l_1}}}{{\Delta {l_2}}} = \frac{{{k_2}}}{{{k_1}}} = \frac{{{E_2}\frac{{{S_2}}}{{{l_{02}}}}}}{{{E_1}\frac{{{S_1}}}{{{l_{01}}}}}}\)
Do hai thanh cùng bản chất \( \to {E_1} = {E_2} = E\)
\( \to \frac{{\Delta {l_1}}}{{\Delta {l_2}}} = \frac{{{S_2}{l_{01}}}}{{{S_1}{l_{02}}}} = \frac{1}{2}\)
Câu hỏi 27 :
Khối lượng riêng của thủy ngân ở 00C là 13600kg/m3. Tính khối lượng riêng của thủy ngân ở 500C. Cho hệ số nở khối của thủy ngân là 1,82.10-4K-1
\(\rho = 18234,6kg/{m^3}\)
\(\rho = 13477,36kg/{m^3}\)
\(\rho = 12338,6kg/{m^3}\)
\(\rho = 13238,6kg/{m^3}\)
Đáp án: B
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức tính khối lượng riêng: \(\rho = \frac{m}{V}\)
+ Vận dụng biểu thức tính độ nở khối: \(\Delta V = V - {V_0} = \beta {V_0}\Delta t = 3\alpha {V_0}\Delta t\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
+ Khối lượng riêng: \(\rho = \dfrac{m}{V}\)
Ở nhiệt độ 00C: \({\rho _0} = \dfrac{m}{{{V_0}}}\) (1)
Ở nhiệt độ 500C: \(\rho = \dfrac{m}{V}\)
+ Mặt khác ta có: \(V = {V_0}(1 + \beta \Delta t) = {V_0}(1 + 3\alpha \Delta t)\)
Ta suy ra: \(\rho = \dfrac{m}{{{V_0}(1 + \beta \Delta t)}}\) (2)
Từ (1) và (2), ta suy ra:
\(\begin{array}{l}\dfrac{\rho }{{{\rho _0}}} = \dfrac{1}{{1 + \beta \Delta t}}\\ \to \rho = \dfrac{{{\rho _0}}}{{1 + \beta \Delta t}}\\ = \dfrac{{13600}}{{1 + 1,{{82.10}^{ - 4}}.50}} = 13477,36kg/{m^3}\end{array}\)
Câu hỏi 28 :
100g nước ở nhiệt độ 200C đựng trong một cốc nhôm khối lượng 50g. Thả một quả cầu kim loại khối lượng 50g đã nung nóng bằng sắt vào trong cốc nước, nhiệt độ từ quả cầu kim loại đã làm 5g nước bị hóa hơi trong quá trình tiếp xúc. Nhiệt độ trong cốc tăng lên đến khi có cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong cốc là 800C. Tính nhiệt độ ban đầu của quả cầu kim loại trước khi nhúng vào trong nước. Coi nhiệt độ truyền ra ngoài môi trường là không đáng kể. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4180J/kg, nhiệt dung riêng của sắt 460J/kg.K, nhiệt dung riêng của nhôm 880J/kg.K, nhiệt hóa hơi của nước 2,26.106J/kg.
\(t = {1800^0}C\)
\(t = {890^0}C\)
\(t = {1000^0}C\)
\(t = {998^0}C\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào cần cung cấp để một vật thay đổi từ nhiệt độ t1 sang nhiệt độ t2: \(Q = mc\Delta t\)
+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt nóng chảy của vật rắn: \(Q = \lambda m\)
+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt hóa hơi của chất lỏng: \(Q = Lm\)
+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: \({Q_{toa}} = {Q_{thu}}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
\({Q_{toa}}\) là nhiệt lượng mà sắt tỏa ra
\({Q_{thu}}\) là nhiệt lượng mà nước và nhôm nhận được để tăng nhiệt độ lên 800C và nhiệt lượng của 5g nước tăng từ 200C lên 1000C rồi hóa hơi
Khi quả cầu bắt đầu chạm vào \({m_1} = 5g\) nước đã bốc hơi nên lượng nước tăng từ 200C lên 800C chỉ có \(m' = 100 - 5 = 95g\)
+ \({Q_{toa}} = {m_{F{\rm{e}}}}{c_{F{\rm{e}}}}(t - 80)\)
+ \({Q_{thu}} = {m_{Al}}{c_{Al}}(80 - 20) + m'{c_{nc}}(80 - 20) + {m_1}{c_{nc}}(100 - 20) + {m_1}L\)
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
\(\begin{array}{l}{Q_{toa}} = {Q_{thu}}\\ \leftrightarrow {m_{F{\rm{e}}}}{c_{F{\rm{e}}}}(t - 80) = {m_{Al}}{c_{Al}}(80 - 20) + m'{c_{nc}}(80 - 20) + {m_1}{c_{nc}}(100 - 20) + {m_1}L\\ \to t = {1800^0}C\end{array}\)
Câu hỏi 29 :
Một lượng khí biến đổi theo chu trình biểu diễn bởi đồ thị. Cho biết \({p_1} = {p_3}\), \({V_1} = 1{m^3}\), \({V_2} = 4{m^3}\), \({T_1} = 100K,{T_4} = 300K\). \({V_3} = ?\)
\(2{m^3}\)
\(3,2{m^3}\)
\(4,5{m^3}\)
\(2,2{m^3}\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Đọc đồ thị V-T
Xác định các quá trình
Câu hỏi 30 :
Chu trình hoạt động của một động cơ nhiệt như hình vẽ:
20%
16%
17,8%
26%
Đáp án: D
Phương pháp giải:
+ Xác định các quá trình từ đó áp dụng các biểu thức của các đẳng quá trình
+ Sử dụng phương trình Cla-pe-rôn - Men-đê-lê-ép: \(pV = n{\rm{R}}T\)
+ Áp dụng biểu thức tính hiệu suất: \(H = \frac{{{Q_1} - {Q_2}}}{{{Q_1}}}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
+ Quá trình \(1 \to 2\) : đẳng tích:
Theo định luật Sáclơ, ta có: \(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \to {T_2} = \frac{{{p_1}}}{{{p_2}}}{T_1} = 4{T_1}\)
\({A_{12}} = 0 \to {Q_{12}} = \Delta {U_{12}} = 1,5\frac{m}{M}R\left( {{T_2} - {T_1}} \right) = 4,5.\frac{m}{M}R{T_1}\)
Nhận thấy: \({Q_{12}} > 0 \to \) khí nhận nhiệt bằng \({Q_{12}}\)
+ Quá trình \(2 \to 3\) : đẳng áp
Ta có: \(\frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} = \frac{{{V_3}}}{{{T_3}}} \to {T_3} = \frac{{{V_3}}}{{{V_2}}}{T_2} = 4{T_2} = 16{T_1}\)
\({A_{23}} = {p_2}\left( {{V_3} - {V_2}} \right) = 4{p_0}\left( {4{V_0} - {V_0}} \right) = 12{p_0}{V_0} = 12\frac{m}{M}R{T_1}\)
Nhiệt lượng mà khí nhận được: \({Q_{23}} = \Delta {U_{23}} + {A_{23}} = 30\frac{m}{M}R{T_1}\)
+ Quá trình \(3 \to 4\): đẳng tích:
Ta có: \(\frac{{{p_3}}}{{{T_3}}} = \frac{{{p_4}}}{{{T_4}}} \to {T_4} = \frac{{{p_4}}}{{{p_3}}}{T_3} = \frac{{{T_3}}}{4} = 4{T_1}\)
\({A_{34}} = 0 \to {Q_{34}} = 1,5\frac{m}{M}R\left( {{T_4} - {T_3}} \right) = - 18\frac{m}{M}R{T_1}\)
\({Q_{34}} < 0 \to \) khí tỏa nhiệt bằng \(\left| {{Q_{34}}} \right|\)
+ Quá trình \(4 \to 1\): đẳng áp:
\({A_{41}} = {p_1}\left( {{V_1} - {V_4}} \right) = {p_0}\left( {{V_0} - 4{V_0}} \right) = - 3{p_0}{V_0} = - 3\frac{m}{M}R{T_1}\)
\(\Delta {U_{41}} = 1,5\frac{m}{M}R\left( {{T_1} - {T_4}} \right) = - 4,5\frac{m}{M}R{T_1}\)
\({Q_{41}} = {A_{41}} + {Q_{41}} = - 7,5\frac{m}{M}R{T_1}\)
\({Q_{41}} < 0 \to \) khí tỏa nhiệt bằng \(\left| {{Q_{41}}} \right|\)
- Tổng nhiệt lượng khí nhận trong một chu trình: \({Q_1} = {Q_{12}} + {Q_{23}} = 34,5\frac{m}{M}R{T_1}\)
- Tổng nhiệt lượng khí tỏa ra trong một chu trình: \({Q_2} = \left| {{Q_{34}}} \right| + \left| {{Q_{41}}} \right| = 25,5\frac{m}{M}R{T_1}\)
+ Hiệu suất của động cơ:
\(H = \frac{{{Q_1} - {Q_2}}}{{{Q_1}}} = \frac{{34,5 - 25,5}}{{34,5}} \approx 0,26 = 26\% \)