PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn.

Học sinh trả lời từ câu 01 đến câu 18. Mỗi câu hỏi học sinh chỉ lựa chọn một phương án.

Câu 1: Gọi t là nhiệt độ lúc sau, $t_0$ là nhiệt độ lúc đầu của vật. Công thức nào là công thức tính nhiệt lượng mà vật thu vào?

A. $Q = m(t – t_0)$

B. $Q = mc(2t_0 – t)$

C. $Q = mc$

D. $Q = mc(t – t_0)$

Câu 2: Điều nào sau đây là sai khi nói về nhiệt nóng chảy?

A. Nhiệt nóng chảy của vật rắn là nhiệt lượng cung cấp cho vật rắn trong quá trình nóng chảy.

B. Đơn vị của nhiệt nóng chảy là Jun (J).

C. Các chất có khối lượng bằng nhau thì có nhiệt nóng chảy như nhau.

D. Nhiệt nóng chảy tính bằng công thức Q = λm

Câu 3: Phải cung cấp cho 8kg kim loại này ở 40°C một nhiệt lượng là 110,4kJ để nó nóng lên 70°C. Đó là kim loại gì? Biết nhiệt dung riêng của các chất được cho trong bảng sau:

A. Nhôm

B. Đồng

C. Thép

D. Chì

Câu 4: Một xô có chứa M = 10kg hỗn hợp nước và nước đá được để trong phòng. Sự thay đổi nhiệt độ của hỗn hợp theo thời gian được biểu diễn bằng đồ thị ở hình bên. Nhiệt dung riêng của nước: c = 4200 J/kg.K; nhiệt nóng chảy riêng của nước đá λ=$3,4.10^5$ J/kg. Hãy xác định lượng nước đá ban đầu có trong xô.

A. 0,295kg

B. 0,485kg

C. 1,345kg

D. 1,235kg

Câu 5: Thả một quả cầu nhôm có khối lượng 0,5 kg được đun nóng tới 100°C vào một cốc nước ở 20°C. Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và của nước đều bằng 35°C. Tính khối lượng nước, coi như chỉ có quả cầu và nước truyền nhiệt cho nhau. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là $880 \frac{J}{kg.K}$, nhiệt dung riêng của nước là $4180 \frac{J}{kg.K}$.

A. 5,62 kg

B. 4,56 kg.

C. 0,562 kg.

D. 0,456 kg.

Câu 6: Biểu thức nào sau đây là của định luật Boyle?

A. $p_1V_1 = p_2V_2$

B. $\frac{V_1}{p_1} = \frac{V_2}{p_2}$

C. $\frac{p_1}{V_1} = \frac{V_2}{p_2}$

D. $p_1V_2 = p_2V_1$

Câu 7: Đồ thị biểu diễn đúng định luật Boyle đối với lượng khí xác định ở hai nhiệt độ khác nhau với $T_2 > T_1$?

A. Hình 3.

B. Hình 4.

C. Hình 1.

D. Hình 2.

Câu 8: Cho đồ thị biến đổi trạng thái của một khối khí lí tượng xác định, từ trạng thái 1 đến trạng thái 2. Đồ thị nào dưới đây tương ứng với đồ thị bên biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái của khối khí?

A. Hình 3.

B. Hình 2.

C. Hình 1.

D. Hình 4.

Câu 9: Hai quá trình biến đổi khí liên tiếp được cho trên hình vẽ. Mô tả nào sau đây về 2 quá trình đó là đúng?

A. Nóng nóng đẳng tích sau đó dãn đẳng áp.

B. Nóng nóng đẳng tích sau đó nén đẳng áp

C. Nóng nóng đẳng áp sau đó dãn đẳng nhiệt

D. Nóng nóng đẳng áp sau đó nén đẳng nhiệt

Câu 10: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của thể tích một khối khí lí tưởng xác định, theo nhiệt độ như hình vẽ. Chọn phát biểu sai:

A. Điểm A có hoành độ bằng −273°C.

B. Điểm B có tung độ bằng 100cm³.

C. Khối khí có thể tích bằng 100cm³ khi nhiệt độ khối khí bằng 136,5°C.

D. Trong quá trình biến đổi, áp suất của khối khí không đổi.

Câu 11: Trên đồ thị p – T biểu diễn hai trạng thái (1) và (2) của cùng một khối lượng khí xác định. Biết thể tích của khí ở trạng thái (1) bằng 60 cm³, thể tích của khí ở trạng thái (2) bằng

A. 90 cm³.

B. 80 cm³.

C. 40 cm³.

D. 120 cm³.

Câu 12: Công thức nào sau đây không phù hợp với phương trình trạng thái của khí lí tưởng?

A. $\frac{PT}{V} = const$

B. $\frac{p_1V_1}{T_1} = \frac{p_2V_2}{T_2}$

C. $pV \sim T$

D. $\frac{PV}{T} = const$

Câu 13: Cho một khối khí xác định, nếu ta tăng áp suất lên gấp đôi và tăng nhiệt độ tuyệt đối lên gấp 3 thì thể tích khí sẽ

A. giảm xuống 6 lần.

B. tăng lên 1,5 lần.

C. giảm xuống 1,5 lần.

D. tăng lên 6 lần.

Câu 14: Cho 4 bình có dung tích như nhau và cùng nhiệt độ, đựng các khí khác nhau, bình 1 đựng 4 g hydrogen, bình hai đựng 22 g khí carbon dioxide, bình 3 đựng 7 g khí nitrogen, bình 4 đựng 4 g oxygen. Bình khí có áp suất lớn nhất là

A. bình 4.

B. bình 2.

C. bình 3.

D. bình 1.

Câu 15: Hai bình cùng dung tích chứa cùng một loại khí với khối lượng $m_1$ và $m_2$ có đồ thị biến đổi áp suất theo nhiệt độ như hình bên. Mối quan hệ giữa $m_1$ và $m_2$ là

A. $m_1 > m_2$.

B. $m_1 < m_2$.

C. $m_1 = m_2$.

D. $m_1 \leq m_2$

Câu 16: Hệ thức đúng của áp suất chất khí theo mô hình động học phân tử là

A. $p = \frac{2}{3}\mu mv^2$.

B. $p = \frac{1}{3}\mu mv^2$.

C. $p = \frac{3}{2}\mu mv^2$.

D. $p = \mu mv^2$.

Câu 17: Phát biểu nào sau đây không đúng với nội dung áp suất khí theo mô hình động học phân tử?

A. Chuyển động của phân tử khí trước và sau khi va chạm với thành bình là chuyển động thẳng đều.

B. Độ biến thiên động của phân tử do va chạm với thành bình có độ lớn 2mv.

C. Áp suất chất khí theo mô hình động học phân tử là $p = \frac{2}{3}\mu mv^2$.

D. Các phân tử chuyển động hỗn loạn nên tốc độ của các phân tử không bằng nhau.

Câu 18: Nhiệt độ của một khối khí là 3865K thì động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí đó bằng bao nhiêu eV? Biết 1 eV = $1,6.10^{-19}$ J.

A. 0,25eV.

B. 0,75 eV.

C. 1eV.

D. 0,5eV.

PHẦN II (4,0 điểm). Câu trắc nghiệm đúng sai.

Học sinh trả lời từ câu 01 đến câu 04. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Câu 1: Một bình kín chứa $3,01.10^{23}$ nguyên tử khí Helium (M= 4 g/mol) ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 0°C và áp suất 1 atm).

a) Các phân tử khí chuyển động hoàn toàn hỗn độn.

b) Đun nóng khối khí trong một bình kín, các phân tử khí có tốc độ trung bình nhỏ hơn.

c) Với bình kín chứa $N = 3,01.10^{23}$ nguyên tử khí Helium ở nhiệt độ 0°C và áp suất 1 atm thì có khối lượng khí Helium trong bình là 1 gam.

d) Với bình kín chứa $N = 3,01.10^{23}$ nguyên tử khí Helium ở nhiệt độ 0°C và áp suất 1 atm thì có thể tích của bình là 11,2 dm³.

Câu 2: Một khối khí xác định biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) được biểu diễn trên hệ tọa độ V – T như hình bên. Ở trạng thái (1), khí nhiệt độ bằng 27 °C, khối khí có thể tích 6 lít; thể tích của khối khí đó ở trạng thái (2) là 10 lít.

a) Đây là quá trình làm lạnh đẳng áp.

b) Thể tích tăng, mật độ phân tử giảm nên khoảng cách giữa các phân tử tăng.

c) Nhiệt độ của khí ở trạng thái (2) bằng 127 °C.

d) Khi nhiệt độ của khí ở trạng thái (2) bằng 327 °C thì thể tích của khối khí đó ở trạng thái (2) là 12 lít.

Câu 3: Một bình kín có thể tích 60 dm³ chứa 5,94 kg khí carbon dioxide, biết rằng bình sẽ bị nổ khi áp suất vượt quá 50 atm. Khối lượng riêng của chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 0°C và áp suất 1 atm) là 1,98 kg/m³.

a) Có thể áp dụng phương trình trạng thái cho khối khí.

b) Tích p.V tỉ lệ nghịch với T.

c) Nếu ta tăng áp suất lên gấp đôi và tăng nhiệt độ tuyệt đối lên gấp 3 thì thể tích khí sẽ tăng lên 1,5 lần.

d) Ở nhiệt độ 90 °C thì bình bị nổ.

Câu 4: Khí Nitrogen có khối lượng mol là 28g/mol được chứa trong một xilanh ở 27 °C.

a) Công thức liên hệ giữa hằng số Boltzmann k với số Avogadro $N_A$ và hằng số khí lí tưởng R là $k = R/N_A$.

b) Hằng số Boltzmann có giá trị bằng $1,38.10^{-23}$ J/K.

c) Khi nhiệt độ của chất khí lí tưởng tăng lên 4 lần thì tốc độ căn quân phương của phân tử khí tăng lên 4 lần.

d) Tốc độ căn quân phương trong chuyển động nhiệt của phân tử khí Nitrogen có giá trị gần bằng 517 m/s.

PHẦN III (1,5 điểm). Câu trắc nghiệm yêu cầu trả lời ngắn.

Thí sinh trả lời từ câu 01 đến câu 06

Câu 1: Cho đồ thị biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng từ 1 đến 2. Nhiệt độ $T_2$ gấp bao nhiêu lần nhiệt độ $T_1$? (Kết quả làm tròn đến 2 chữ số thập phân).

Câu 2: Một chiếc xe ô tô vượt qua sa mạc. Chuyến đi bắt đầu vào buổi sáng khi nhiệt độ là 27 °C. Coi khí trong lốp xe có nhiệt độ như ngoài trời. Động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử khí ở nhiệt độ này có giá trị là bao nhiêu $10^{-21}J$? (Kết quả làm tròn đến 2 chữ số thập phân).

Câu 3: Khi thở ra, dung tích của phổi là 2,400 lít và áp suất của không khí trong phổi là $101,70.10^3$ Pa. Cho biết khí hít vào, áp suất này trở thành $101,01.10^3$ Pa. Dung tích của phổi khi hít vào là bao nhiêu lít? (Biết rằng nhiệt độ của phổi không đổi) (Kết quả lấy 2 chữ số sau dấu phẩy thập phân)

Câu 4: Trong xilanh của một động cơ đốt trong có 2dm³ hỗn hợp khí dưới áp suất 1,5atm và nhiệt độ 47°C. Pit tông nén xuống làm cho thể tích của hỗn hợp khí chỉ còn 0,4 dm³ và áp suất tăng lên 15atm. Tính nhiệt độ của hỗn hợp khí nén theo °C?

Câu 5: Một không khí trong ống thủy tinh hình trụ nhỏ dài tiết diện đều. Cột không khí được ngăn cách với không khí bên ngoài bởi một cột thủy ngân có chiều dài l = 15 mm. Chiều dài của cột không khí khi ống nằm ngang là $l_0$ = 150 mm. Cho áp suất khí quyển bằng 760 mm Hg. Khi ống được đặt thẳng đứng và miệng ống hướng lên trên. Giả sử rằng nhiệt độ của khối khí là không thay đổi. Chiều dài của cột không khí trong ống là bao nhiêu mm?

Câu 6: Một vận động viên chạy Marathon mất nhiều nước trong khi thi đấu. Các vận động viên chỉ có thể chuyển hóa khoảng 20% năng lượng dự trữ trong cơ thể thành cơ năng để chạy; các hoạt động của cơ thể, đặc biệt là hoạt động chạy. Phần năng lượng còn lại chuyển thành nhiệt thải ra ngoài nhờ sự bay hơi của nước qua hô hấp và da để giữ cho nhiệt độ của cơ thể không đổi. Nếu vận động viên dùng hết 11 000 kJ trong cuộc thi thì có khoảng bao nhiêu lít nước đã thoát ra khỏi cơ thể? Coi như các tổn hao không đáng kể và vận động viên hoàn toàn không đổi và nhiệt hóa hơi riêng của nước trong cơ thể vận động viên là $2,45.10^6$ J/kg.

Đáp Án

Thầy Phạm Trần Quốc Anh

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Vật Lý THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Vật lý, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ STEM, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Lê Quí Đôn