Câu hỏi 1 :
Động năng được tính bằng biểu thức:
- A
\({W_d} = \dfrac{1}{2}{m^2}{v^2}\)
- B
\({W_d} = \dfrac{1}{2}{m^2}v\)
- C
\({W_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\)
- D
\({W_d} = \dfrac{1}{2}mv\)
Đáp án: C
Lời giải chi tiết:
Biểu thức tính động năng : \({{\rm{W}}_d} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\)
Câu hỏi 2 :
Phát biểu nào sau đây là sai? Trong một hệ kín
- A
các vật trong hệ chỉ tương tác với nhau.
- B
các nội lực từng đôi một trực đối.
- C
không có ngoại lực tác dụng lên các vật trong hệ.
- D
nội lực và ngoại lực cân bằng nhau.
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về hệ cô lập
Lời giải chi tiết:
A, B, C- đúng
D - sai
Câu hỏi 3 :
Một lò xo có độ cứng k, bị kéo giãn ra một đoạn x. Thế năng đàn hồi của lò xo được tính bằng biểu thức:
- A
\({W_t} = \frac{1}{2}k{x^2}\).
- B
\({W_t} = \frac{1}{2}{k^2}x\).
- C
\({W_t} = \frac{1}{2}kx\).
- D
\({W_t} = \frac{1}{2}{k^2}{x^2}\).
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức tính thế năng đàn hồi
Lời giải chi tiết:
Công thức tính thế năng đàn hồi của lò xo:
\({{\rm{W}}_t} = \frac{1}{2}k{\left( {\Delta l} \right)^2}\) trong đó \(\Delta l\): độ biến dạng của lò xo
Câu hỏi 4 :
Trong hệ tọa độ (p,T), đường đẳng tích là:
- A
đường thẳng mà nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ.
- B
đường parabol
- C
đường hypebol
- D
đường thẳng song song với trục tung
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng lý thuyết về đường đẳng tích
Câu hỏi 5 :
Hệ thức không phải của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt là:
- A
\(p \sim \dfrac{1}{V}\)
- B
\(V \sim \dfrac{1}{p}\)
- C
\(V \sim p\)
- D
\({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\)
Đáp án: C
Lời giải chi tiết:
A, B, D - đúng
C - sai vì: Áp suất và thể tích tỉ lệ nghịch với nhau
Câu hỏi 6 :
Chọn phát biểu đúng về sự bay hơi và ngưng tụ:
- A
Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) ở bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi. Quá trình truyền ngược lại từ thể khí sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ.
- B
Quá trình chuyển từ thể khí (hơi) sang thể lỏng ở bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi. Quá trình truyền ngược lại từ thể lỏng sang thể khí gọi là sự ngưng tụ.
- C
Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) ở bên trong lòng chất lỏng gọi là sự bay hơi. Quá trình truyền ngược lại từ thể khí sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ.
- D
Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể khí (hơi) ở bề mặt chất rắn gọi là sự bay hơi. Quá trình truyền ngược lại từ thể khí sang thể rắn gọi là sự ngưng tụ.
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Sử dụng định nghĩa về sự bay hơi và sự ngưng tụ
Lời giải chi tiết:
Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) ở bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi. Quá trình truyền ngược lại từ thể khí sang thể lỏng gọi là sự ngưng tụ.
Câu hỏi 7 :
Chọn phương án sai?
- A
Độ nở dài của vật rắn tỉ lệ thuận với với độ tăng nhiệt độ và độ dài ban đầu của vật đó.
- B
Sự nở dài là sự tăng kích thước của vật rắn theo một phương đã chọn.
- C
Độ nở dài: \(\Delta l = l - {l_0} = \frac{1}{\alpha }{l_0}\Delta t\)
- D
Hệ số nở dài của vật rắn phụ thuộc vào bản chất của vật rắn
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng lí thuyêt về sự nở dài
Lời giải chi tiết:
A, B, D - đúng
C - sai vì: Độ nở dài: \(\Delta l = l - {l_0} = \alpha {l_0}\Delta t\)
Câu hỏi 8 :
Trường hợp nội năng của vật bị biến đổi không phải do truyền nhiệt là
- A
chậu nước để ngoài nắng một lúc thì nóng lên.
- B
gió mùa đông bắc tràn về làm cho không khí lạnh đi.
- C
khi trời lạnh, ta xoa hai bàn tay vào nhau cho ấm lên.
- D
cho cơm nóng vào bát thì bưng bát cũng thấy nóng.
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng lý thuyết về các cách làm thay đổi nội năng
Lời giải chi tiết:
A, B, D - nội năng bị biến đổi do truyền nhiệt
C - ta xoa hai bàn tay vào nhau cho ấm lên thì nội năng bị biến đổi do thực hiện công
Câu hỏi 9 :
Công thức mô tả đúng nguyên lí I của nhiệt động lực học là
- A
\(\Delta U{\rm{ }} = {\rm{ }}A{\rm{ }} + {\rm{ }}Q\)
- B
\(Q{\rm{ }} = {\rm{ }}\Delta U{\rm{ }} + {\rm{ }}A\)
- C
\(\Delta U{\rm{ }} = {\rm{ }}A{\rm{ }}-{\rm{ }}Q\)
- D
\(Q{\rm{ }} = {\rm{ }}A{\rm{ }} - {\rm{ }}\Delta U\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức nguyên lí I của nhiệt động lực học
Lời giải chi tiết:
Nguyên lí I của nhiệt động lực học: Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được: \(\Delta U = A + Q\)
Câu hỏi 10 :
Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về định luật Gay Luy-xác
- A
Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối.
- B
Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với áp suất
- C
Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ nghịch với nhiệt độ Celsius
- D
Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Sử dụng định nghĩa về định luật Gay Luy-xác
Lời giải chi tiết:
Định luật Gay Luy - xác:
Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Câu hỏi 11 :
Chọn phát biểu đúng?
- A
Quá trình không thuận nghịch là quá trình vật có thể tự trở về trạng thái ban đầu
- B
Quá trình truyền nhiệt là một quá trình không thuận nghịch
- C
Dao động điều hòa của con lắc đơn là quá trình không thuận nghịch
- D
Quá trình thuận nghịch là quá trình vật tự trở về trạng thái ban đầu khi có sự can thiệp của vật khác.
Đáp án: B
Lời giải chi tiết:
A - sai vì: Quá trình không thuận nghịch: là quá trình vật không thể tự trở về trạng thái ban đầu.
B - đúng
C - sai vì: Dao động điều hòa của con lăc đơn là qua trình thuận nghịch
D - sai vì: Quá trình thuận nghịch là quá trình vật tự trở về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
Câu hỏi 12 :
Phát biểu nào sau đây là đúng?
- A
Máy có công suất lớn thì hiệu suất của máy đó nhất định cao.
- B
Hiệu suất của một máy có thể lớn hơn 1.
- C
Máy có hiệu suất cao thì công suất của máy nhất định lớn.
- D
Máy có công suất lớn thì thời gian sinh công sẽ nhanh
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Vận dụng các biểu thức tính công suất và hiệu suất
Lời giải chi tiết:
Ta có:
+ Công suất: \(P = \frac{A}{t}\)
+ Hiệu suất: \(H = \frac{{A'}}{A}\)
Mặt khác, hiệu suất \(H \le 1\)
Từ đó, ta suy ra các phương án
A, B, C - sai
D - đúng
Câu hỏi 13 :
Quá trình nào sau đây là đẳng quá trình.
- A
Đun nóng khí trong một bình đậy kín.
- B
Không khí trong quả bóng bay bị phơi nắng, nóng lên, nở ra làm căng bóng.
- C
Đun nóng khí trong một xilanh, khí nở ra đẩy pit-tông chuyển động.
- D
Cả ba quá trình trên đều không phải là đẳng quá trình.
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng định nghĩa về đẳng quá trình
Lời giải chi tiết:
Đun nóng khí trong một bình đậy kín là quá trình đẳng tích
Câu hỏi 14 :
Vật nào dưới đây chịu biến dạng kéo?
- A
Trụ cầu.
- B
Móng nhà.
- C
Dây cáp của cần cẩu đang chuyển động.
- D
Cột nhà.
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng lí thuyết về biến dạng kéo
Lời giải chi tiết:
Ta có:
- Trụ cầu, móng nhà, cột nhà chịu biến dạng nén
- Dây cáp của cần cẩu đang chuyển động chịu biến dạng kéo
Câu hỏi 15 :
Một quả bóng khối lượng 250 g bay tới đập vuông góc vào tường với tốc độ v1 = 5 m/s và bật ngược trở lại với tốc độ v2 = 3 m/s. Động lượng của vật đã thay đổi một lượng bằng
- A
2 kg.m/s.
- B
5 kg.m/s.
- C
1,25 kg.m/s.
- D
0,75 kg.m/s.
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính động lượng: \(\overrightarrow p = m\overrightarrow v \)
Lời giải chi tiết:
Chọn chiều dương là chiều chuyển động lúc sau của quả bóng.
Ta có: \(\Delta \overrightarrow p = m{\overrightarrow v _2} - m\overrightarrow {{v_1}} \) .
Do \({\overrightarrow v _2} \uparrow \downarrow {\overrightarrow v _1} = > \Delta p = mv_2 - m(-v_1)= m\left( {{v_2} + {v_1}} \right) = 2\,kg.m/s\)
Câu hỏi 16 :
Một ô tô chạy đều trên đường với vận tốc $72 km/h$. Công suất trung bình của động cơ là $60 kW$. Công của lực phát động của ô tô khi chạy được quãng đường $6 km$ là:
- A
1,8.106 J.
- B
15.106 J.
- C
1,5.106 J.
- D
18.106 J.
Đáp án: D
Phương pháp giải:
vận dụng biểu thức tính công suất: \(P = \dfrac{A}{t} = F\dfrac{s}{t} = Fv\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(P = \dfrac{A}{t} = F\dfrac{s}{t} = Fv\)
Ta suy ra:
\(A = Fs = (P/v).s= \dfrac{{60000.6000}}{{20}} = {18.10^6}J\)
Câu hỏi 17 :
Một thang máy có khối lượng 1 tấn chuyển động từ tầng cao nhất cách mặt đất 100m xuống tầng thứ 10 cách mặt đất 40m. Nếu chọn gốc thế năng tại tầng 10, lấy g = 9,8m/s2. Thế năng của thang máy ở tầng cao nhất là:
- A
588 kJ
- B
392 kJ
- C
980 kJ
- D
588 J
Đáp án: A
Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức tính thế năng trọng trường
Lời giải chi tiết:
Ta có gốc thế năng tại tầng thứ 10 nên khoảng cách từ thang máy khi ở tầng cao nhất đến gốc là: z =100 – 40 = 60m.
Thế năng của thang máy là: \({W_t} = mgz = 1000.9,8.60 = 588kJ\).
Câu hỏi 18 :
Một vật có khối lượng \(m\) chuyển động với vận tốc v1 đến va chạm với một vật có khối lượng \(2m\) đang đứng yên. Sau va chạm, hai vật dính vào nhau và cùng chuyển động với vận tốc là 1m/s. Tính vận tốc v1?
- A
\(1\left( {m/s} \right)\)
- B
\(2\left( {m/s} \right)\)
- C
\(4\left( {m/s} \right)\)
- D
\(3\left( {m/s} \right)\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Va chạm mềm là va chạm không đàn hồi, sau va chạm hai vật gắn chặt vào nhau và chuyển động cùng với cùng vận tốc
\({m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)V = > V = \frac{{{m_1}{v_1} + {m_2}{v_2}}}{{{m_1} + {m_2}}}\)
Với \({v_1},{v_2},V\) là các giá trị đại số có thể âm, dương hoặc bằng 0 tùy vào từng trường hợp cụ thể và hệ quy chiếu ta chọn
Lời giải chi tiết:
Sau va chạm 2 vật dính vào nhau và cùng chuyển động với cùng một vận tốc => 2 vật va chạm mềm.
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của hai vật
Gọi \({v_1},{v_2},V\)lần lượt là vận tốc của vật 1, vật 2 và của 2 vật sau va chạm. Ta có:
\({m_1}{v_1} + {m_2}{v_2} = \left( {{m_1} + {m_2}} \right)V = > V = \frac{{{m_1}{v_1} + {m_2}{v_2}}}{{{m_1} + {m_2}}} < = > 1 = \frac{{m.{v_1} + 2m.0}}{{m + 2m}} < = > {v_1} = 3\,m/s\)
Câu hỏi 19 :
Một lượng khí xác định ở áp suất \(3{\rm{a}}tm\) có thể tích là \(10\) lít. Thể tích của khối khí khi nén đẳng nhiệt đến áp suất \(6{\rm{a}}tm\)?
- A
1,5 lít
- B
12 lít
- C
20 lít
- D
5 lít
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Vận dụng định luật Bôilơ - Mariốt: \(pV = h/{\rm{s}}\)
Lời giải chi tiết:
Trạng thái 1:\({p_1} = 3{\rm{a}}tm,{V_1} = 10l\)
Trạng thái 2: \({p_2} = 6{\rm{a}}tm\)
Áp dụng định luật Bôilơ - Mariốt, ta có: \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \to {V_2} = \frac{{{p_1}{V_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{3.10}}{6} = 5l\)
Câu hỏi 20 :
Một bóng đèn dây tóc chưa sáng chứa khí lí tưởng ở nhiệt độ \({27^0}C\) khi bóng đèn phát sáng ở nhiệt độ \({105^0}C\) thì áp suất thay đổi một lượng là \(0,2{\rm{a}}tm\) tính áp suất bên trong bóng đèn trước khi thắp sáng.
- A
\(0,56atm\)
- B
\(0,77{\rm{a}}tm\)
- C
\(1,23{\rm{a}}tm\)
- D
\(0,84{\rm{a}}tm\)
Đáp án: B
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:
Ta có:
- Trạng thái 1: \(\left\{ \begin{array}{l}{T_1} = 27 + 273 = 300K\\{p_1}\end{array} \right.\)
- Trạng thái 2: \(\left\{ \begin{array}{l}{T_2} = 105 + 273 = 378K\\{p_2} = {p_1} + 0,2{\rm{a}}tm\end{array} \right.\)
Áp dụng biểu thức định luật Sáclơ, ta có:
\(\begin{array}{l}\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \leftrightarrow \frac{{{p_1}}}{{300}} = \frac{{{p_1} + 0,2}}{{378}}\\ \to {p_1} = 0,77{\rm{a}}tm\end{array}\)
Câu hỏi 21 :
Ống thủy tinh tiết diện S một đầu kín, một đầu ngăn bởi giọt thủy ngân. Chiều dài cột không khí bên trong ống thủy tinh là \({l_1} = 20cm\), nhiệt độ bên trong ống là \({27^0}C\). Chiều cao của cột không khí bên trong ống khi nhiệt độ tăng thêm \({10^0}C\) là bao nhiêu? Coi quá trình biến đổi trạng thái với áp suất không đổi.
- A
\(22cm\)
- B
\(19,68cm\)
- C
\(20,67cm\)
- D
\(18,96cm\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt độ tuyệt đối: \(T = t + 273\)
+ Vận dụng biểu thức tính thể tích: \(V = l{\rm{S}}\)
+ Vận dụng biểu thức định luật Gay Luy - xác: \(\frac{V}{T} = h/{\rm{s}}\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
- Trạng thái 1: \(\left\{ \begin{array}{l}{T_1} = 27 + 273 = 300K\\{V_1} = {l_1}S\end{array} \right.\)
- Trạng thái 2: \(\left\{ \begin{array}{l}{T_2} = 27 + 10 + 273 = 310K\\{V_2} = {l_2}S\end{array} \right.\)
Áp dụng định luật Gay Luy-xác, ta có:
\(\begin{array}{l}\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \leftrightarrow \frac{{{l_1}S}}{{{T_1}}} = \frac{{{l_2}S}}{{{T_2}}}\\ \to {l_2} = \frac{{{l_1}{T_2}}}{{{T_1}}} = \frac{{20.310}}{{300}} = 20,67cm\end{array}\)
Câu hỏi 22 :
Bình chứa được \(4g\) hiđrô ở \({53^0}C\) dưới áp suất \(44,{4.10^5}N/{m^2}\). Thay Hiđrô bởi khí khác thì bình chứa được \(8g\) khí mới ở \({27^0}C\) dưới áp suất \({5.10^5}pa\). Khí thay Hiđro là khí gì? Biết khí này là đơn chất.
- A
\({O_2}\)
- B
\({N_2}\)
- C
\(He\)
- D
\(C{l_2}\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt độ tuyệt đối: \(T = t + 273\)
+ Vận dụng phương trình Cla-pe-rôn - Men-đê-lê-ép: \(pV = n{\rm{R}}T = \frac{m}{M}RT\)
Lời giải chi tiết:
- Khi khí trong bình là Hiđrô: \(\left\{ \begin{array}{l}{m_1} = 4g\\{T_1} = 53 + 273 = 326K\\{p_1} = 44,{4.10^5}Pa\\{M_1} = 2\end{array} \right.\)
- Khi thay khí trong bình bằng khí X: \(\left\{ \begin{array}{l}{m_2} = 8g\\{T_2} = 27 + 273 = 300K\\{p_2} = {5.10^5}Pa\\{M_2} = ?\end{array} \right.\)
Ta có thể tích bình chứa không thay đổi, viết phương trình Cla-pe-rôn - Men-đê-lê-ép cho hai trường hợp ta có:
\(\begin{array}{l}{V_1} = \frac{{{m_1}}}{{{M_1}}}\frac{{R{T_1}}}{{{p_1}}}{\rm{ }}\left( 1 \right)\\{V_2} = \frac{{{m_2}}}{{{M_2}}}\frac{{R{T_2}}}{{{p_2}}}{\rm{ }}\left( 2 \right)\end{array}\)
Ta có:
\(\begin{array}{l}{V_1} = {V_2} \leftrightarrow \frac{{{m_1}}}{{{M_1}}}\frac{{R{T_1}}}{{{p_1}}} = \frac{{{m_2}}}{{{M_2}}}\frac{{R{T_2}}}{{{p_2}}}\\ \leftrightarrow \frac{4}{2}\frac{{326}}{{44,{{4.10}^5}}} = \frac{8}{{{M_2}}}\frac{{300}}{{{{5.10}^5}}}\\ \to {M_2} \approx 32\end{array}\)
Câu hỏi 23 :
Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào trong lò một miếng sắt có khối lượng \(50{\rm{ }}g\). Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả nó vào một nhiệt lượng kế chứa \(900{\rm{ }}g\) nước ở nhiệt độ \({17^0}C\). Khi đó nhiệt độ của nước tăng lên đến \({23^0}C\), biết nhiệt dung riêng của sắt là \(478{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right)\), của nước là \(4180{\rm{ }}J/\left( {kg.K} \right)\). Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của nhiệt lượng kế. Nhiệt độ của lò xấp xỉ bằng:
- A
796oC
- B
990oC.
- C
967oC
- D
813oC
Đáp án: C
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:
Gọi \(t_1\) - nhiệt độ của lò nung (cũng chính là nhiệt độ ban đầu của miếng sắt khi rút từ lò nung ra), \(t_2\) - nhiệt độ ban đầu của nước, \(t\) - nhiệt độ khi cân bằng
Ta có:
+ Nhiệt lượng do sắt tỏa ra: \({Q_1} = {\text{ }}{m_1}{c_1}\left( {{t_1}-{\text{ }}t} \right)\)
+ Nhiệt lượng do nước thu vào: \({Q_2} = {\text{ }}{m_2}{c_2}\left( {t{\text{ }}-{\text{ }}{t_2}} \right)\)
Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\(\begin{gathered}\begin{array}{*{20}{l}}
{{Q_1} = {Q_2} \leftrightarrow {m_1}{c_1}\left( {{t_1}-{\text{ }}t} \right){\text{ }} = {\text{ }}{m_2}{c_2}\left( {t{\text{ }}-{\text{ }}{t_2}} \right)} \\ { \leftrightarrow 0,05.478\left( {{t_1}-{\text{ }}23} \right) = 0,9.4180\left( {23{\text{ }}-{\text{}}17} \right)}
\end{array} \hfill \\
\to {t_1} \approx {\text{ }}{967^0C} \hfill \\
\end{gathered} \)
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:
- A
\({146^0}C\)
- B
\({73^0}C\) .
- C
\({37^0}C\).
- D
\({14,6^0}C\) .
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:
- A
200K
- B
400K
- C
378,75K
- D
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 :
Ở nhiệt độ 600C một thanh kim loại có chiều dài là 2,34m. Chiều dài của thanh kim loại trên là bao nhiêu sau khi nhiệt độ giảm xuống đến 200C? Biết hệ số nở dài của thanh kim loại là 1,14.10-6K-1.
- A
\(l = 2,34011m\)
- B
\(l = 2,34005m\)
- C
\(l = 2,3399m\)
- D
\(l = 2,3299m\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính độ nở dài: \(\Delta l = l - {l_0} = \alpha {l_0}\Delta t\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(\Delta l = l - {l_0} = \alpha {l_0}\Delta t \to l = {l_0}(1 + \alpha \Delta t)\)
Chiều dài của thanh kim loại khi nhiệt độ giảm xuống đến 200C là:
\( \to l = 2,34(1 + 1,{14.10^{ - 6}}(20-60)) = 2,3399m\)
Câu hỏi 27 :
Để xác định hệ số căng bề mặt của rượu người ta làm như sau: Cho rượu vào cái bình chảy nhỏ giọt ra ngoài theo một ống nhỏ, đường kính miệng ống là \(d = 4mm\), đặt thẳng đứng. Thời gian giọt này rơi sau giọt kia là 2s. Sau 65 phút có \(100g\) rượu chảy ra. Lấy \(g = 10m/{s^2}\). Hệ số căng bề mặt của rượu là:
- A
\(\sigma = 0,04N/m\)
- B
\(\sigma = 0,13N/m\)
- C
\(\sigma = 0,06N/m\)
- D
\(\sigma = 0,02N/m\)
Đáp án: A
Phương pháp giải:
+ Vận dụng biểu thức tính lực căng bề mặt của chất lỏng: \(F = \sigma l\)
+ Vận dụng biểu thức tính chu vi đường tròn: \(C = 2\pi r = \pi d\)
Lời giải chi tiết:
Đổi đơn vị:
\(t = 65\) phút \( = 65.60 = 3900{\rm{s}}\)
\(M = 100g = 0,1kg\)
\(d = 4mm = {4.10^{ - 3}}m\)
Nhận xét: Rượu chảy ra khi lực căng bề mặt bằng trọng lực của một giọt rượu \( \to {P_1} = F \leftrightarrow mg = \sigma l\)
Ta có:
- Thời gian giọt này rơi sau giọt kia là 2s và sau 65 phút có \(100g\) rượu chảy ra => khối lượng của một giọt rượu: \(m = \frac{M}{{\frac{t}{2}}}\)
- độ dài đường giới hạn chất lỏng chính bằng chu vi của ống: \(l = \pi d\)
Từ đó, ta suy ra:
\(\begin{array}{l} \to \frac{M}{{\frac{t}{2}}}g = \sigma \pi d\\ \to \sigma = \frac{{2Mg}}{{t\pi d}} = \frac{{2.0,1.10}}{{3900.\pi {{.4.10}^{ - 3}}}} \approx 0,041N/m\end{array}\)
Câu hỏi 28 :
Một lượng khí biến đổi theo chu trình biểu diễn bởi đồ thị. Cho biết \({p_1} = {p_3}\), \({V_1} = 1{m^3}\), \({V_2} = 4{m^3}\), \({T_1} = 100K,{T_4} = 300K\). \({V_3} = ?\)
- A
\(2{m^3}\)
- B
\(3,2{m^3}\)
- C
\(4,5{m^3}\)
- D
\(2,2{m^3}\)
Đáp án: D
Phương pháp giải:
Đọc đồ thị V-T
Xác định các quá trình
Câu hỏi 29 :
Chu trình hoạt động của một động cơ nhiệt như hình vẽ:
- A
20%
- B
16%
- C
17,8%
- D
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:
\(H = \frac{{{Q_1} - {Q_2}}}{{{Q_1}}} = \frac{{34,5 - 25,5}}{{34,5}} \approx 0,26 = 26\% \)
Câu hỏi 30 :
Biết hệ số nở dài của thanh kim loại bằng đồng là 18.10-6K-1, của thanh kim loại bằng sắt là 12.10-6K-1. Tổng chiều dài ban đầu của thanh đồng và thanh sắt ở nhiệt độ 00C là 6m. Hiệu chiều dài của hai thanh kim loại luôn không đổi. Xác định chiều dài ban đầu của mỗi thanh ở nhiệt độ 00C
- A
\(\left\{ \begin{array}{l}{l_{01}} = 3m\\{l_{02}} = 3m\end{array} \right.\)
- B
\(\left\{ \begin{array}{l}{l_{01}} = 3,6m\\{l_{02}} = 2,4m\end{array} \right.\)
- C
\(\left\{ \begin{array}{l}{l_{01}} = 2,4m\\{l_{02}} = 3,6m\end{array} \right.\)
- D
\(\left\{ \begin{array}{l}{l_{01}} = 3m\\{l_{02}} = 2m\end{array} \right.\)
Đáp án: C
Phương pháp giải:
Vận dụng biểu thức tính độ nở dài của chất rắn: \(\Delta l = l - {l_0} = \alpha {l_0}\Delta t\)
Lời giải chi tiết:
Ta có:
- Thanh đồng: \({\alpha _1} = {18.10^{ - 6}}{K^{ - 1}}\)
- Chiều dài ở nhiệt độ 00C: \({l_{01}}\)
- Chiều dài ở nhiệt độ t0C: \({l_1} = {l_{01}}(1 + {\alpha _1}t)\)
- Thanh sắt: \({\alpha _2} = {12.10^{ - 6}}{K^{ - 1}}\)
- Chiều dài ở nhiệt độ 00C: \({l_{02}}\)
- Chiều dài ở nhiệt độ t0C: \({l_2} = {l_{02}}(1 + {\alpha _2}t)\)
- Tổng chiều dài hai thanh ở 00C: \({l_{01}} + {l_{02}} = 6m\)(1)
- Hiệu chiều dài hai thanh ở nhiệt độ t0C:
\(\begin{array}{l}{l_1} - {l_2} = {l_{01}}(1 + {\alpha _1}t) - {l_{02}}(1 + {\alpha _2}t)\\ = ({l_{01}} - {l_{02}}) + ({l_{01}}{\alpha _1}t - {l_{02}}{\alpha _2}t)\end{array}\)
Theo đầu bài, hiệu chiều dài của hai thanh kim loại luôn không đổi
=>\({l_1} - {l_2}\) không phụ thuộc vào nhiệt độ t
\(({l_{01}}{\alpha _1}t - {l_{02}}{\alpha _2}t) = 0 \to {l_{01}}{\alpha _1} = {l_{02}}{\alpha _2}\)(2)
Từ (1) và (2), ta suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l}{l_{01}} + {l_{02}} = 6m\\{18.10^{ - 6}}{l_{01}} = {12.10^{ - 6}}{l_{02}}\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{l_{01}} = 2,4m\\{l_{02}} = 3,6m\end{array} \right.\)