Cho biết: $π = 3,14$; $T (K) = t (°C) + 273$; $R = 8,31 J/mol.K$; $N_A = 6,02.10^{23} hạt/mol$; $k = 1,38.10^{-23} J/K$.

PHẦN I (4,5 điểm). Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn.

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 15. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ lựa chọn một phương án.

Câu 1. Nhiệt độ sôi của ethanol là $78°C$. Nhiệt độ này tương ứng bao nhiêu trên thang Kelvin?

A. $351 K$.

B. $273 K$.

C. $373 K$.

D. $78 K$.

Câu 2. Một khối kim loại nóng ở nhiệt độ $80°C$ được đặt lên một khối gỗ lạnh ở nhiệt độ $20°C$. Chiều truyền nhiệt sẽ như thế nào?

A. Từ khối kim loại sang khối gỗ.

B. Từ khối gỗ sang khối kim loại.

C. Không có sự truyền nhiệt.

D. Tùy thuộc vào khối lượng của hai vật.

Câu 3. Khi một hệ chuyển từ trạng thái A sang trạng thái B, nó được cấp nhiệt lượng $500 J$ và thực hiện một công $200 J$. Điều gì xảy ra với nội năng của hệ?

A. Nội năng của hệ tăng $300 J$.

B. Nội năng của hệ tăng $700 J$.

C. Nội năng của hệ giảm $300 J$.

D. Nội năng của hệ giảm $700 J$.

Câu 4. Khi nói về nội năng, điều nào sau đây là sai?

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

B. Có thể đo nội năng bằng nhiệt kế.

C. Đơn vị của nội năng là Jun (J).

D. Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng trong tác dụng của các phân tử cấu tạo nên vật.

Câu 5. Chất khí không có tính chất nào sau đây?

A. Khối lượng riêng nhỏ.

B. Dễ dàng bị nén.

C. Có thể tích xác định.

D. Có thể chảy thành dòng.

Câu 6. Chuyển động nào sau đây không được coi là chuyển động Brown?

A. Chuyển động của hạt phấn hoa trên mặt nước.

B. Chuyển động của các hạt bụi lo lửng trong không khí khi quan sát dưới ánh nắng mặt trời vào buổi sáng.

C. Chuyển động của các hạt mực khí nhỏ các giọt mực vào nước.

D. Chuyển động của các hạt bụi nhỏ trong ống khói của nhà máy xi măng đang vận hành.

Câu 7. Trong quá trình đẳng nhiệt thì áp suất của một lượng khí xác định tỉ lệ

A. với căn bậc hai của thể tích của nó.

B. thuận với thể tích của nó.

C. nghịch với bình phương thể tích của nó.

D. nghịch với thể tích của nó.

Câu 8. Đồ thị nào sau đây biểu diễn định luật Charles?

A. (1) và (2).

B. (1) và (3).

C. (3) và (4).

D. (2) và (3).

Câu 9. Phương trình nào sau đây là phương trình trạng thái khí lí tưởng?

A. $\frac{pT}{V} =$ hằng số.

B. $\frac{pV}{T} =$ hằng số.

C. $\frac{VT}{p} =$ hằng số.

D. $\frac{p_1T_2}{V_2} = \frac{p_2T_1}{V_1}$.

Câu 10. Một quả bóng ban đầu bị bẹp (không thủng), thả vào trong nước nóng thì quả bóng lại phồng lên như cũ. Các thông số trạng thái của khối khí bên trong trái bóng bị thay đổi là

A. nhiệt độ, thể tích.

B. thể tích, nhiệt độ và áp suất.

C. áp suất, thể tích.

D. áp suất, nhiệt độ.

Câu 11. Một bọt khí nổi lên từ một đáy hồ nước. Khi đến mặt nước, nó có thể tích gấp $1,2$ lần ban đầu. Coi nhiệt độ của bọt khí là không đổi. So với áp suất trên mặt hồ thì áp suất dưới đáy hồ

A. lớn hơn $1,44$ lần.

B. nhỏ hơn $2,4$ lần.

C. lớn hơn $1,2$ lần.

D. nhỏ hơn $1,2$ lần.

Câu 12. Một lượng khí có thể tích là $10 lit$ ở nhiệt độ $273°C$. Thể tích lượng khí ở nhiệt độ $546°C$ khi áp suất không đổi là

A. $15 lit$.

B. $150 lit$.

C. $1,5 lit$.

D. $5 lit$.

Câu 13. Chất khí trong xilanh của một động cơ nhiệt có áp suất là $80 kPa$ và nhiệt độ $50 °C$. Sau khi bị nén, thể tích của khí giảm đi $5$ lần còn áp suất tăng lên tới $700 kPa$. Nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén là

A. $565, 25 K$.

B. $472, 25 K$.

C. $372, 25 K$.

D. $672, 25 K$.

Câu 14. Áp suất của một khối khí tác dụng lên thành bình không phụ thuộc vào

A. nhiệt độ của khối khí.

B. mật độ phân tử khí.

C. khối lượng phân tử khí.

D. hình dạng của bình.

Câu 15. Nếu tốc độ chuyển động nhiệt trung bình của phân tử khí tăng gấp $2$ lần thì nhiệt độ của khối khí sẽ

A. tăng $2$ lần.

B. tăng $4$ lần.

C. không thay đổi.

D. giảm $2$ lần.

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

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a) b) c) d) ở mỗi câu, thí sinh chỉ chọn đúng hoặc sai.

Câu 1. Đồ thị ở hình bên cho biết sự thay đổi nhiệt độ của một chất khí bị đun nóng theo thời gian.

a) Tại điểm A, lúc bắt đầu quan sát, chất này tồn tại ở trạng thái rắn. Vật chất trong trạng thái này có thể tích và hình dạng xác định.

b) Năng lượng được cung cấp cho chất trong khoảng BC được sử dụng để chuyển chất từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng.

c) Nhiệt độ nóng chảy của chất này là $80 °C$.

d) Trên đoạn DE, chất ở thể lỏng.

Câu 2. Trong các phát biểu sau về ứng dụng thuyết động học phân tử, phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a) Các nội dung thuyết động học phân tử chất khí mô tả các đặc điểm của chất khí lí tưởng.

b) Nhiệt độ càng cao thì động năng chuyển động nhiệt các phân tử không khí càng giảm do không khí bị giãn áp suất.

c) Chuyển động Brown của các hạt khói lo lửng trong không khí giúp ta hình dung được về chuyển động của các phân tử khí.

d) Ở nhiệt độ bình thường, tốc độ trung bình của các phân tử lên tới hàng trăm mét trên giây. Điều này suy ra tốc độ lan tỏa mùi nước hoa trong không khí yên lặng có thể lên tới hàng trăm mét trên giây.

Câu 3. Một khối khí đang ở trạng thái (1) có nhiệt độ $1180 K$ được biến đổi theo chu trình như hình bên dưới. Đường biểu diễn quá trình biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) là một phần của đường hypebol.

a) Quá trình từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) là quá trình đẳng nhiệt.

b) Quá trình từ trạng thái (2) sang trạng thái (3) là quá trình đẳng tích.

c) Ở trạng thái (2), khối khí có thể tích $6 L$.

d) Ở trạng thái (3), khối khí có nhiệt độ $22 °C$.

Câu 4. Bình dung tích $V (lit)$ chứa khí có áp suất $p_1 = 15 MPa$, nhiệt độ $t_1 = 37 °C$. Khối lượng tổng cộng của bình và khí là $M_1 = 50 kg$. Dùng khí một thời gian, áp suất khí là $p_2 = 5 MPa$ ở nhiệt độ $t_2 = 7 °C$, khối lượng của bình và khí là $M_2 = 49 kg$. Biết khối lượng mol của oxygen là $32 g/mol$.

a) Khối lượng khí đã sử dụng có giá trị là $1 kg$.

b) Khối lượng khí ban đầu là $1585 g$.

c) Thể tích khí $V = 3,1 lit$.

d) Khối lượng riêng của khí trong bình lúc sau là $68,8 g/lit$.

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

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6

Câu 1. Khi truyền nhiệt lượng $4280 J$ cho một khối khí trong một xilanh hình trụ thì khối khí dãn nở đẩy pit-tông làm thể tích khí tăng thêm $0,02 m^3$. Giả sử áp suất khối khí trong bình không đổi và bằng $1,5.10^5 Pa$. Độ biến thiên nội năng của khối khí là bao nhiêu $J$? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị).

Câu 2. Một bình cách nhiệt chứa $400 g$ nước ở $25 °C$. Nước sôi ở $100 °C$ được thêm vào bình cho đến khi nhiệt độ của hỗn hợp đạt $40 °C$. Có bao nhiêu gam nước sôi được thêm vào bình? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị).

Câu 3. Một bóng đèn dây tóc chứa khí trơ, khi đèn sáng nhiệt độ của bóng đèn là $400 °C$, áp suất trong bóng đèn bằng áp suất khí quyển $1 atm$. Áp suất khí trong bóng đèn là bao nhiêu $atm$ khi đèn chưa sáng ở $22 °C$? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).

Câu 4. Một bình oxygen y tế có thể tích $35,4 lit$, chứa $O_2$ ở áp suất $151 atm$ và nhiệt độ $25 °C$. Thể tích khí này tương ứng với bao nhiêu $lit$ ở điều kiện cơ thể bình thường, tức là $1 atm$ và $37 °C$? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị).

Câu 5. Một bình chứa khí ở nhiệt độ $87 °C$. Động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử khí trong bình là $x.10^{-21} (J)$. Tìm giá trị của $x$. (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).

Câu 6. Một bình có thể tích $0,20 m^3$ chứa $1,45.10^{25}$ phân tử khí ở nhiệt độ $27°C$. Áp suất khí trong bình là bao nhiêu $kPa$? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị).

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