Cho biết: $\pi = 3,14$; $T(K) = t(°C) + 273$; $R = 8,31$ J. $mol^{-1}$; $N_A = 6,02.10^{23}$ hạt/mol.

PHẦN I (4,5 điểm). Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18.

Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.

Câu 1) Một lượng khí lí tưởng được đặc trưng bởi các thông số trạng thái: nhiệt độ tuyệt đối T, áp suất p và thể tích V. Thực hiện biến đổi trạng thái cho lượng khí này. Khi đáng quá trình xảy ra, ta có

A. ba thông số thay đổi.

B. khối lượng không đổi.

C. một thông số không đổi, hai thông số thay đổi.

D. hai thông số không đổi, một thông số thay đổi.

Câu 2) Nhiệt dung riêng c của một chất đặng ở trạng thái không chuyển thể phụ thuộc vào:

A. thể tích tại của chất đó.

B. nhiệt độ của môi trường.

C. khối lượng của chất đó.

D. nhiệt độ hiện tại của chất đó.

Câu 3) Hệ thức nào sau đây không phù hợp với phương trình trạng thái của khí lí tưởng?

A. $\frac{pV_1}{T_1} = \frac{pV_2}{T_2}$.

B. $\frac{pV}{T} =$ hằng số.

C. $\frac{pT}{V} =$ hằng số.

D. $pV \sim T$.

Câu 4) Định luật Boyle cho ta biết điều gì?

A. Liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ của một lượng khí khi thể tích không đổi.

B. Liên hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí khi nhiệt độ không đổi.

C. Liên hệ giữa áp suất, thể tích và nhiệt độ của một lượng khí xác định.

D. Liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ của một lượng khí khi áp suất không đổi.

Câu 5) Ngày 5/3/2007, Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn Lâm Đồng đã đo được nhiệt độ thấp nhất là 6,5°C lúc 2h00 sáng và nhiệt độ cao nhất vọt lên đến 27°C lúc 9h00. Độ chênh lệch giữa nhiệt độ thấp nhất và cao nhất là bao nhiêu K (Kelvin).

A. 279,5 K.

B. 293,5 K.

C. 300 K.

D. 20,5 K.

Câu 6) Áp suất của chất khí lên thành bình chứa là do

A. các phân tử chất khí va chạm vào nhau.

B. Các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình chứa.

C. các phân tử chất khí va chạm nhau và không va chạm vào thành bình chứa.

D. các phân tử chất khí đấy nhau.

Câu 7) Trong thí nghiệm của Brown (năm 1827), các hạt phấn hoa chuyển động hỗn độn không ngừng vì

A. các phân tử nước chuyển động không ngừng, va chạm vào chúng từ mọi phía.

B. các hạt phấn hoa được xem là phân tử nên chúng luôn chuyển động.

C. giữa chúng có khoảng cách.

D. chúng là các thực thể sống.

Câu 8) Một khối khí lí tưởng xác định có thể tích 10 lít ở 27°C. Giữ cho áp suất của khối khí không thay đổi, để thể tích của nó là 12 lít thì phải tăng nhiệt độ của khí lên thêm bao nhiêu?

A. 120 K.

B. 60 K.

C. 360 K.

D. 300 K.

Câu 9) Theo thuyết động học phân tử chất khí thì điều nào sau đây là không đúng?

A. Chất khí cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.

B. Khí chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau.

C. Khí chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình gây ra áp suất lên thành bình.

D. Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng, chuyển động này càng nhanh thì mật độ phân tử khí càng tăng.

Câu 10) Nhận xét nào là không đúng với mô hình động học phân tử?

A. Nhiệt độ của vật tăng thì tốc độ chuyển động của các phân tử cấu tạo nên vật chậm hơn.

B. Các phân tử chuyển động không ngừng.

C. Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt là phân tử.

D. Giữa các phân tử có lực tương tác gọi là lực liên kết phân tử.

Câu 11) Nội năng của một vật là

A. tổng động năng và thế năng trọng trường của vật.

B. tổng nhiệt lượng và công mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công.

C. tổng động năng và thế năng tương tác của các phân tử cấu tạo nên vật.

D. nhiệt lượng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.

Câu 12) Nhận xét nào là không đúng về nội năng.

A. Nội năng của vật phụ thuộc nhiệt độ và thể tích.

B. Thực hiện công và truyền nhiệt không làm thay đổi nội năng của hệ.

C. Nội năng của hệ là một dạng năng lượng và có thể thay đổi được.

D. Công tác động lên hệ có thể làm thay đổi cả tổng động năng chuyển động nhiệt của các hạt cấu tạo nên hệ và thế năng tương tác giữa chúng.

Câu 13) Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn một miếng kim loại theo khối lượng kim loại đó. Biết nhiệt nóng chảy riêng của sắt, chì, bạc, thiếc lần lượt là $2,77.10^5$ J/kg, $0,25.10^5$ J/kg, $1,05.10^5$ J/kg, $0,61.10^5$ J.kg. Dựa vào đồ thị, đây là kim loại:

A. Chì

B. Sắt

C. Thiếc

D. Bạc

Câu 14) Khi ấn pittông từ từ xuống để nén khí trong xilanh, các thông số của khí trong xilanh thay đổi thế nào?

A. Nhiệt độ giảm, áp suất tăng và tỉ lệ thuận với thể tích.

B. Nhiệt độ tăng, áp suất giảm và tỉ lệ thuận với thể tích.

C. Nhiệt độ không đổi, áp suất tăng tỉ lệ nghịch với thể tích.

D. Nhiệt độ không đổi, áp suất giảm tỉ lệ thuận với thể tích.

Câu 15) Nhận xét nào sau đây là Sai khi nói về các thang nhiệt độ.

A. Thang nhiệt độ Celsius có nhiệt độ đúng làm mốc là nhiệt độ tan chảy của nước tinh khiết động bằng (0°C ) và nhiệt độ sôi của nước tinh khiết ở áp suất tiêu chuẩn (100°C).

B. Khi nói: “nhiệt độ nhiệt động lực học” là để cấp đến nhiệt độ trong thang Celsius.

C. Thang nhiệt độ Kelvin có nhiệt độ đúng làm mốc là nhiệt độ thấp nhất mà các vật có thể đạt được (0 K) và nhiệt độ mà nước tinh khiết có thể tồn tại đồng thời ở cả ba thể rắn, lỏng, và hơi (273,16 K).

D. Số chỉ nhiệt độ của vật, theo thang nhiệt độ Celsius và theo thang nhiệt độ Kelvin luôn khác nhau.

Câu 16) Gọi p, V, T là các thông số trạng thái, m là khối lượng khí, M là khối lượng mol của khí và R là hằng số của khí lí tưởng. Phương trình Cla-pê-rôn là

A. $pVT = \frac{m}{M}R$

B. $\frac{pV}{T} = \frac{M}{m}R$

C. $\frac{pV}{T} = \frac{m}{M}R$

D. $\frac{pV}{T} = \frac{1}{Mm}R$

Câu 17) Nhiệt lượng cần cung cấp cho vật khi vật bắt đầu nóng chảy cho tới khi vật nóng chảy hoàn toàn phụ thuộc vào:

A. khối lượng của vật và tính chất của chất làm vật.

B. nhiệt độ nóng chảy của chất làm vật và thời gian cung cấp năng lượng nhiệt cho vật.

C. khối lượng của vật và nhiệt độ nóng chảy của chất làm vật.

D. tính chất của chất làm vật và nhiệt độ nóng chảy của chất làm vật.

Câu 18) Một lượng khí lí tưởng ban đầu có thể tích 10 lít. Nếu nhiệt độ được giữ không đổi và áp suất tăng thêm 25% so với ban đầu thì thể tích của lượng khí này là

A. $V_2 = 12,5$ lít.

B. $V_2 = 40$ lít.

C. $V_2 = 2,5$ lít.

D. $V_2 = 8$ lít.

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

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4.

Mỗi câu ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai

Câu 1) Người ta bỏ một miếng hợp kim chì và kẽm có khối lượng 50 gam ở nhiệt độ 136°C vào một nhiệt lượng kế có nhiệt dung (gồm cả hộp và thước khuấy) là 50 J/K. Trong nhiệt lượng kế chứa 100 gam nước ở 14°C. Biết nhiệt độ khí có sự cân bằng nhiệt trong nhiệt lượng kế là 18°C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của kẽm là 337 J/(kg. K), của chì là 126 J/(kg. K), của nước là 4180 J/(kg. K)

a) Khi bỏ miếng hợp kim vào nhiệt lượng kế thì miếng hợp kim tỏa nhiệt và nhiệt lượng kế thu nhiệt.

b) Tỉ số khối lượng của kẽm và chì là 47/453.

c) Khối lượng của chì là 4,7g.

d) Khối lượng của kẽm là 0,453 kg.

Câu 2) Một khối khí khí đạt ở điều kiện tiêu chuẩn (trạng thái A). Nén khí và giữ nhiệt độ không đổi đến trạng thái B. Đồ thị áp suất theo thể tích được biểu diễn như hình vẽ:

a) Đường biểu diễn quá trình nén đẳng nhiệt là một cung hyperbol AB.

b) Khi thể tích của khối khí là 1,4 lít thì áp suất là 1,2 atm

c) Số mol của khối khí ở điều kiện tiêu chuẩn là 0,1 mol.

d) Thể tích khí ở trạng thái B là 2,24 lít.

Câu 3) Xét một khối khí lí tưởng thực hiện các quá trình biến đổi từ trạng thái (1) $\rightarrow$ (2) $\rightarrow$ (3) được mô tả trong hình bên.

Biết $p_2 = 2p_1 = 4atm$, $V_3 = 2V_1=10$ lít.

a) Nhiệt độ tuyệt đối của khối khí ở trạng thái (3) gấp 3 lần nhiệt độ tuyệt đối của nó ở trạng thái (1).

b) Trong hệ tọa độ VÔT, đường biểu diễn quá trình biến đổi trạng thái (1) $\rightarrow$ (2) là đường hyperbol, đường biểu diễn quá trình (2) $\rightarrow$ (3) là đường thẳng có độ góc tạo độ.

c) Quá trình (1) $\rightarrow$ (2) là quá trình nén khí đẳng nhiệt.

d) Quá trình (2) $\rightarrow$ (3) tuân theo đúng định luật Charles.

Câu 4) Lấy 0,4 kg hơi nước ở 100°C cho ngưng tụ trong bình kín có chứa 3,2kg nước đá ở -5°C. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4180J/kg.K, nhiệt hóa hơi riêng của nước là $2,3.10^6$ J/kg, nhiệt nóng chảy riêng của nước đá ở 0°C là 335kJ/kg, nhiệt dung riêng của nước đá là 2,1kJ/(kgK). Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của bình và bên ngoài.

a) Vì truyền nhiệt cho hơi nước nên nước đá sẽ tan ra chuyển từ thể rắn sang thể lỏng.

b) Để 1kg nước đá tăng thêm 1K cần cung cấp cho nó nhiệt lượng 2100J.

c) Nhiệt lượng tỏa ra khi 0,4kg hơi nước ở 100°C biến hoàn toàn thành nước ở 100°C là 9,2 MJ.

d) Nhiệt độ của hỗn hợp khi có sự cân bằng nhiệt là 122°C.

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

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6.

Câu 1) Một bình kín có thể tích không đổi chứa một khối lượng khí m = 1,00 kg ở áp suất $p_1=10^7$ Pa. Lấy ở bình ra một lượng khí cho tới khi áp suất khí còn lại trong bình là $p_2=2,5.10^6$ Pa. Coi nhiệt độ khí không đổi. Tính khối lượng khí lấy ra khỏi bình theo đơn vị kg? kết quả lấy sau dấu phẩy 02 số thập phân.

Câu 2) Một bong bóng không khí ở dưới đáy một hồ nước có độ sâu h. Tìm h (theo đơn vị mét) biết khi bong bóng nổi lên mặt hồ thì thể tích của nó gấp 1,2 lần thể tích tại đáy hồ. Giả sử rằng nhiệt độ ở dưới đáy hồ và trên mặt hồ là bằng nhau. Cho áp suất khí quyển tại mặt hồ là $10^5$ Pa, khối lượng riêng của nước là $10^3$ kg / $m^3$ và gia tốc trọng trường $g = 10$ m / $s^2$.

Câu 3) Một bình bằng thép dung tích V= 60 lít chứa khí Hidro ở áp suất p=5,60. $10^6$ Pa và nhiệt độ 37°C. Người ta dùng bình này để thổi bóng bay trong dịp lễ, dung tích mỗi quả bóng là 12 lít, áp suất mỗi quả là 1,05.$10^5$Pa và nhiệt độ bóng bay 12°C. Dung bình thép này để bơm khí vào bóng thì số lượng bóng bơm được là bao nhiêu? Kết quả được làm tròn đến phần nguyên.

Câu 4) Dùng một bếp điện để đun sôi 700gam nước từ nhiệt độ 20°C, khi nước sôi ở 100°C vẫn tiếp tục đun cho tới khi lượng nước còn lại là 500g thì tắt bếp. Nhiệt lượng đã cung cấp trong toàn bộ quá trình bất đầu đun đến khi tắt bếp là bao nhiêu MJ ? (Kết quả lấy đến 2 chữ số sau dấu phẩy thập phân). Biết nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/kg.K và nhiệt hóa hơi riêng của nước là $2,26.10^6$ J/kg.

Câu 5) Một viên đạn chì phải có tốc độ tối thiểu là bao nhiêu m/s để khi nó va chạm vào vật cản cứng thì nóng chảy hoàn toàn? Cho rằng 80% động năng của viên đạn chuyển thành nội năng của nó khi va chạm; Nhiệt độ của viên đạn trước khi va chạm là 127°C. Cho biết nhiệt dung riêng của chì là c = 130 J/kg.K; Nhiệt độ nóng chảy của chì là 327°C, nhiệt nóng chảy riêng của chì là λ = 25 kJ/kg (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị).

Câu 6) Một lượng khí xác định ở điều kiện tiêu chuẩn (nhiệt độ 0 °C và áp suất 760 mmHg) có khối lượng riêng là 1,29 kg/m³. Tính khối lượng riêng (đơn vị kg/m³) của khối khí trên ở 27 °C, áp suất 760 mmHg (làm tròn kết quả tới 2 chữ số thập phân)

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