Dạy học sáng tạo – Blog Vật lý & Giáo dục

Dạy học sáng tạo là blog chuyên về Vật lý, nơi chia sẻ bài giảng, chuyên đề và phương pháp học tập phù hợp cả cho học sinh và giáo viên. Tại đây, bạn có thể tìm thấy hệ thống bài tập và đề thi từ cơ bản đến nâng cao, bao gồm cả đề HSG, đề Olympic và đề thi THPT Quốc gia, kèm lời giải chi tiết. Blog cung cấp nguồn tài liệu Vật lý phong phú để tải về, hỗ trợ việc học tập, ôn thi và bồi dưỡng học sinh giỏi. Ngoài ra, chúng tôi còn giới thiệu các ứng dụng công nghệ trong dạy học, giúp giáo viên và học sinh áp dụng hiệu quả vào giảng dạy và ôn luyện. Nội dung luôn được cập nhật bám sát chương trình GDPT 2018, đáp ứng nhu cầu ôn thi đại học và luyện thi trắc nghiệm. Mục tiêu của Dạy học sáng tạo là xây dựng một thư viện tài nguyên Vật lý đáng tin cậy, giúp học sinh học hiệu quả và đạt thành tích cao trong các kỳ thi.

Hiển thị các bài đăng có nhãn Ôn thi đại học. Hiển thị tất cả bài đăng
Hiển thị các bài đăng có nhãn Ôn thi đại học. Hiển thị tất cả bài đăng

Thứ Tư, 28 tháng 10, 2026

Đề Kiểm Tra Giữa Kì 1 Vật Lý 12 THPT Gia Bình Số 1 (2025 - 2026) - Thi Thử Online & Giải Chi Tiết

SỞ GD&ĐT BẮC NINH

TRƯỜNG THPT GIA BÌNH SỐ 1

ĐỀ KIỂM TRA GIỮA HỌC KỲ 1

Môn: Vật lí, Lớp 12

Thời gian làm bài: 45 phút (không kể thời gian giao đề)

Cho biết: $\pi = 3,14$; $T(\text{K}) = t(^\circ\text{C}) + 273$; $R = 8,31\text{ J.mol}^{-1}\text{.K}^{-1}$; $N_A = 6,02\cdot 10^{23}\text{ hạt/mol}$.

PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.

Câu 1: Với cùng một chất, trong quá trình nào sau đây thì lực tương tác giữa các phân tử giảm nhiều nhất?
Đáp án đúng: D
Giải chi tiết: Lực tương tác giữa các phân tử ở thể rắn là lớn nhất, ở thể lỏng là trung bình và ở thể khí là rất nhỏ (không đáng kể). Quá trình thăng hoa là sự chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể khí, khoảng cách giữa các phân tử tăng lên rất lớn nên lực tương tác phân tử giảm đi nhiều nhất. (Đông đặc và ngưng tụ làm lực tương tác tăng; nóng chảy chỉ chuyển từ rắn sang lỏng nên lực tương tác giảm ít hơn so với thăng hoa).
Câu 2: Người ta cung cấp nhiệt lượng $500\text{ J}$ cho một lượng khí trong xi lanh, khí thực hiện một công $200\text{ J}$ để đẩy pit-tông lên. Nội năng của khí
Đáp án đúng: A
Giải chi tiết: Theo nguyên lí I nhiệt động lực học: $\Delta U = A + Q$.
- Khí nhận nhiệt lượng nên $Q = +500\text{ J}$.
- Khí thực hiện công đẩy pit-tông nên $A = -200\text{ J}$.
Suy ra độ biến thiên nội năng của khí: $\Delta U = -200 + 500 = 300\text{ J} > 0$. Vậy nội năng của khí tăng $300\text{ J}$.
Câu 3: Nhiệt lượng cần truyền cho một kilôgam chất lỏng để nó hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ xác định gọi là
Đáp án đúng: C
Giải chi tiết: Theo định nghĩa, nhiệt lượng cần truyền cho $1\text{ kg}$ chất lỏng để nó hóa hơi hoàn toàn ở một nhiệt độ xác định được gọi là nhiệt hóa hơi riêng (kí hiệu là $L$, đơn vị $\text{J/kg}$).
Câu 4: Một khối khí sau khi nhận nhiệt lượng $Q$ từ nguồn nóng thì thực hiện một công $A$ tác dụng lên vật khác. Theo hệ thức $\Delta U = A + Q$ của Nguyên lí I nhiệt động lực học viết cho khối khí này thì
Đáp án đúng: C
Giải chi tiết: Theo quy ước dấu của Nguyên lí I nhiệt động lực học ($\Delta U = A + Q$):
- Khối khí nhận nhiệt lượng từ nguồn nóng $\Rightarrow Q > 0$.
- Khối khí thực hiện công lên vật khác $\Rightarrow A < 0$.
Câu 5: Để có sự truyền nhiệt giữa hai vật tiếp xúc thì hai vật phải có
Đáp án đúng: C
Giải chi tiết: Điều kiện cần và đủ để có sự truyền nhiệt tự phát giữa hai vật tiếp xúc là hai vật phải có nhiệt độ khác nhau (nhiệt năng truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho đến khi đạt cân bằng nhiệt).
Câu 6: Bảng dưới đây ghi tên các loại nhiệt kế và nhiệt độ ghi trên thang đo của chúng. Để đo nhiệt độ của bàn là phải dùng nhiệt kế nào?
Loại nhiệt kế Thủy ngân
Rượu
Kim loại
Y tế
Thang nhiệt độ Từ $-10^\circ\text{C}$
đến $110^\circ\text{C}$
Từ $-30^\circ\text{C}$
đến $60^\circ\text{C}$
Từ $0^\circ\text{C}$
đến $400^\circ\text{C}$
Từ $34^\circ\text{C}$
đến $42^\circ\text{C}$
Đáp án đúng: B
Giải chi tiết: Nhiệt độ của đế bàn là khi hoạt động thường lên tới khoảng $150^\circ\text{C} - 250^\circ\text{C}$, vượt quá giới hạn đo của nhiệt kế y tế ($42^\circ\text{C}$), nhiệt kế rượu ($60^\circ\text{C}$) và nhiệt kế thủy ngân ($110^\circ\text{C}$). Do đó, phải dùng nhiệt kế kim loại (thang đo từ $0^\circ\text{C}$ đến $400^\circ\text{C}$).
Câu 7: Bản tin dự báo thời tiết nhiệt độ của Bắc Ninh ngày 25 tháng 10 năm 2025 có dự báo nhiệt độ từ $19^\circ\text{C}$ đến $27^\circ\text{C}$. Trong thang nhiệt Kelvin, nhiệt độ trên tương ứng là
Đáp án đúng: B
Giải chi tiết: Áp dụng công thức chuyển đổi nhiệt độ từ thang Celsius sang thang Kelvin: $T(\text{K}) = t(^\circ\text{C}) + 273$:
- $T_1 = 19 + 273 = 292\text{ K}$.
- $T_2 = 27 + 273 = 300\text{ K}$.
Vậy khoảng nhiệt độ tương ứng là từ $292\text{ K}$ đến $300\text{ K}$.
Câu 8: Trong các tính chất sau, tính chất nào là của chất khí?
Đáp án đúng: B
Giải chi tiết: Ở thể khí, khoảng cách giữa các phân tử rất lớn, lực tương tác phân tử rất yếu nên các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng về mọi phía, làm chất khí không có hình dạng và thể tích riêng mà luôn chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa.
Câu 9: Hình bên dưới là các dụng cụ để đo nhiệt dung riêng của nước. Dụng cụ số (5) là
0.00 g (5) (1) (2) (3) (4)
Đáp án đúng: A
Giải chi tiết: Các dụng cụ trong hình lần lượt là: (1) Biến thế nguồn, (2) Đồng hồ đo điện đa năng / Oát kế, (3) Nhiệt kế điện tử, (4) Bình nhiệt lượng kế, và (5) Cân điện tử (dùng để xác định khối lượng nước $m$).
Câu 10: Cồn y tế chuyển từ thể lỏng sang thể khí rất nhanh ở điều kiện thông thường. Khi xoa cồn vào da, ta cảm thấy lạnh ở vùng da đó vì cồn
Đáp án đúng: A
Giải chi tiết: Quá trình bay hơi (hóa hơi) là quá trình thu nhiệt. Khi xoa cồn vào da, cồn bay hơi rất nhanh và thu nhiệt lượng trực tiếp từ vùng da tiếp xúc, làm nhiệt độ vùng da đó giảm xuống nên ta cảm thấy lạnh.
Câu 11: Cho biết nước đá có nhiệt nóng chảy riêng là $3,4\cdot 10^5\text{ J/kg}$, nhiệt dung riêng là $2,1\cdot 10^3\text{ J/kg.K}$. Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn $100\text{ g}$ nước đá ở nhiệt độ $-20^\circ\text{C}$ là
Đáp án đúng: A
Giải chi tiết: Đổi $m = 100\text{ g} = 0,1\text{ kg}$. Quá trình gồm 2 giai đoạn:
1. Đưa nước đá từ $t_1 = -20^\circ\text{C}$ lên nhiệt độ nóng chảy $t_2 = 0^\circ\text{C}$:
$$Q_1 = m \cdot c \cdot (t_2 - t_1) = 0,1 \cdot 2,1\cdot 10^3 \cdot [0 - (-20)] = 4200\text{ J}$$ 2. Làm nóng chảy hoàn toàn $0,1\text{ kg}$ nước đá ở $0^\circ\text{C}$:
$$Q_2 = m \cdot \lambda = 0,1 \cdot 3,4\cdot 10^5 = 34\,000\text{ J}$$ Tổng nhiệt lượng cần cung cấp: $Q = Q_1 + Q_2 = 4200 + 34\,000 = 38\,200\text{ J} = 38,2\text{ kJ}$.
Câu 12: Biết nhiệt dung riêng của nước và của rượu lần lượt là $4180\text{ J/kg.K}$ và $2500\text{ J/kg.K}$. Dùng một ấm điện có công suất không đổi lần lượt đun nóng cùng một khối lượng nước và rượu. Biết nhiệt độ ban đầu của nước và rượu bằng nhau. Nhận xét nào sau đây đúng?
Đáp án đúng: C
Giải chi tiết: Ta có $Q = P\cdot \tau = m\cdot c\cdot \Delta t \Rightarrow \Delta t = \dfrac{P\cdot \tau}{m\cdot c}$.
Với cùng công suất $P$, cùng thời gian đun $\tau$ và cùng khối lượng $m$, độ tăng nhiệt độ $\Delta t$ tỉ lệ nghịch với nhiệt dung riêng $c$. Vì $c_{\text{rượu}} = 2500\text{ J/kg.K} < c_{\text{nước}} = 4180\text{ J/kg.K}$ nên rượu nóng nhanh hơn nước.
Câu 13: Một khối chất rắn kết tinh có khối lượng $m$ và nhiệt nóng chảy riêng $\lambda$. Ở nhiệt độ nóng chảy, nhiệt lượng cần cung cấp để khối chất nóng chảy hoàn toàn là
Đáp án đúng: C
Giải chi tiết: Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn một khối chất rắn kết tinh có khối lượng $m$ ở nhiệt độ nóng chảy được xác định bởi công thức: $Q = \lambda m$.
Câu 14: Nội năng của một vật là
Đáp án đúng: B
Giải chi tiết: Trong nhiệt học, nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng tương tác của các phân tử cấu tạo nên vật. (Phương án A là cơ năng vĩ mô của vật).
Câu 15: Trong thí nghiệm Brown, nếu ta tăng nhiệt độ của nước thì các hạt phấn hoa chuyển động như thế nào?
Đáp án đúng: C
Giải chi tiết: Khi tăng nhiệt độ của nước, các phân tử nước chuyển động nhiệt hỗn loạn nhanh hơn và va chạm mạnh hơn, dồn dập hơn vào các hạt phấn hoa, làm các hạt phấn hoa chuyển động nhanh hơn.
Câu 16: Để pha sữa bột cho con, một người mẹ dùng nước ở $20^\circ\text{C}$, và nước nóng ở $100^\circ\text{C}$ pha thành $120\text{ g}$ nước ở $50^\circ\text{C}$. Lượng nước lạnh người mẹ đã dùng bằng
Đáp án đúng: B
Giải chi tiết: Gọi khối lượng nước lạnh ($t_1 = 20^\circ\text{C}$) là $m_1$ và khối lượng nước nóng ($t_2 = 100^\circ\text{C}$) là $m_2$.
- Tổng khối lượng nước sau khi pha: $m_1 + m_2 = 120\text{ g}$ (1).
- Phương trình cân bằng nhiệt ở $t = 50^\circ\text{C}$:
$$Q_{\text{thu}} = Q_{\text{tỏa}} \Leftrightarrow m_1 c (50 - 20) = m_2 c (100 - 50) \Leftrightarrow 30 m_1 = 50 m_2 \Rightarrow m_2 = 0,6 m_1 \text{ (2)}$$ Thay (2) vào (1): $m_1 + 0,6 m_1 = 120 \Rightarrow 1,6 m_1 = 120 \Rightarrow m_1 = 75\text{ g}$.
Câu 17: Hãy sắp xếp các bước sau theo đúng thứ tự tiến hành Thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước.
1.Tắt nguồn điện.
2.Khuấy liên tục để nước nóng đều. Cứ sau mỗi khoảng thời gian 1 phút đọc công suất dòng điện từ oát kế, nhiệt độ từ nhiệt kế rồi điền kết quả vào vở theo mẫu.
3.Nối oát kế với nhiệt lượng kế và nguồn điện.
4.Cắm đầu đo của nhiệt kế vào nhiệt lượng kế.
5.Bật nguồn điện.
6.Đổ một lượng nước vào bình nhiệt lượng kế, sao cho toàn bộ điện trở nhiệt chìm trong nước, xác định khối lượng nước này.
Đáp án đúng: B
Giải chi tiết: Quy trình chuẩn và an toàn khi tiến hành thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước là:
- Bước 6: Đổ nước vào bình nhiệt lượng kế sao cho ngập dây điện trở và cân xác định khối lượng nước.
- Bước 4: Cắm đầu đo của nhiệt kế vào bình nhiệt lượng kế.
- Bước 3: Nối oát kế với nhiệt lượng kế và nguồn điện.
- Bước 5: Bật nguồn điện để bắt đầu cấp nhiệt.
- Bước 2: Khuấy nhẹ liên tục và ghi số liệu công suất, nhiệt độ sau mỗi phút.
- Bước 1: Tắt nguồn điện khi kết thúc thí nghiệm.
Thứ tự đúng là: 6 - 4 - 3 - 5 - 2 - 1.
Câu 18: Câu nào sau đây nói về nhiệt lượng là không đúng?
Đáp án đúng: B
Giải chi tiết: Mọi vật luôn có nội năng (hàm trạng thái), nhưng nhiệt lượng chỉ là số đo phần nội năng truyền từ vật này sang vật khác trong quá trình truyền nhiệt (hàm quá trình). Khi không có quá trình truyền nhiệt thì không thể nói vật "có nhiệt lượng". Do đó phát biểu B là không đúng.

PHẦN II. 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 tích chọn vào ô vuông nếu phát biểu Đúng, để trống nếu phát biểu Sai.

Câu 1: Để xác định nhiệt dung riêng của nước, có thể tiến hành thí nghiệm theo sơ đồ nguyên lí như hình bên dưới.
+ - Biến áp nguồn Oát kế Nhiệt lượng kế Dây điện trở
Đáp án đúng/sai: a) Sai | b) Đúng | c) Đúng | d) Sai
Giải chi tiết:
- a) Sai: Oát kế dùng để đo công suất dòng điện cung cấp cho dây điện trở (hoặc đo năng lượng điện tiêu thụ), không phải dụng cụ đo thời gian nước sôi.
- b) Đúng: Bình nhiệt lượng kế có cấu tạo cách nhiệt nhằm ngăn cản sự trao đổi nhiệt của nước bên trong bình với môi trường bên ngoài.
- c) Đúng: Biến áp nguồn có nhiệm vụ cung cấp cho mạch một hiệu điện thế an toàn phù hợp với dây điện trở.
- d) Sai: Theo mô hình nguyên lí của thí nghiệm trong chương trình (bỏ qua nhiệt dung của bình nhiệt lượng kế và sự thất thoát nhiệt ra môi trường), toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra trên dây điện trở được truyền hết cho nước thu vào ($Q_{\text{tỏa}} = Q_{\text{thu}}$).
Câu 2: Một động cơ thực hiện công $500\text{ J}$ khi nhận được từ nguồn nóng nhiệt lượng là $1000\text{ J}$ ở nhiệt độ $300^\circ\text{C}$.
Đáp án đúng/sai: a) Đúng | b) Sai | c) Đúng | d) Đúng
Giải chi tiết:
- a) Đúng: Hiệu suất của động cơ nhiệt là $H = \dfrac{A}{Q_1} = \dfrac{500}{1000} = 0,5 = 50\%$.
- b) Sai: Nhiệt độ nguồn nóng là $T_1 = 300 + 273 = 573\text{ K}$. Ngay cả khi xét động cơ lí tưởng thì $T_2 = (1 - H)T_1 = 0,5 \cdot 573 = 286,5\text{ K} \neq 250\text{ K}$, và đề bài không cho thêm dữ kiện để kết luận nhiệt độ nguồn lạnh bằng $250\text{ K}$.
- c) Đúng: Nhiệt lượng nguồn lạnh nhận được là $Q_2 = Q_1 - A = 1000 - 500 = 500\text{ J}$.
- d) Đúng: Tỉ số giữa nhiệt lượng nhận từ nguồn nóng và công động cơ thực hiện là $\dfrac{Q_1}{A} = \dfrac{1000}{500} = 2$.
Câu 3: Một hệ làm nóng nước bằng năng lượng mặt trời có hiệu suất chuyển đổi $22\%$, cường độ bức xạ mặt trời lên bộ thu nhiệt là $980\text{ W/m}^2$, diện tích bộ thu là $20\text{ m}^2$. Cho nhiệt dung riêng của nước là $4180\text{ J/kg.K}$, khối lượng riêng của nước là $1000\text{ kg/m}^3$.
Bức xạ mặt trời Tấm thu nhiệt NƯỚC NÓNG NƯỚC LẠNH
Đáp án đúng/sai: a) Đúng | b) Sai | c) Đúng | d) Đúng
Giải chi tiết:
- b) Sai: Công suất bức xạ mặt trời chiếu lên bộ thu nhiệt là:
$$P = I \cdot S = 980 \cdot 20 = 19\,600\text{ W} = 19,6\text{ kW} \neq 20\text{ kW}$$ - d) Đúng: Trong thời gian $\tau = 30\text{ phút} = 1800\text{ s}$, năng lượng mặt trời chiếu lên bộ thu nhiệt là:
$$W = P \cdot \tau = 19\,600 \cdot 1800 = 35\,280\,000\text{ J} = 35,28\text{ MJ}$$ - c) Đúng: Vì hiệu suất chuyển đổi là $H = 22\%$, nên khi bộ thu nhận được $100\text{ J}$ năng lượng mặt trời thì phần nhiệt lượng truyền cho nước (làm tăng nội năng của nước) là $Q = 0,22 \cdot 100 = 22\text{ J}$.
- a) Đúng: Khối lượng của $40\text{ lít}$ nước ($V = 0,04\text{ m}^3$) là $m = D\cdot V = 1000 \cdot 0,04 = 40\text{ kg}$.
Nhiệt lượng nước thu vào trong $30\text{ phút}$ là: $Q = H \cdot W = 0,22 \cdot 35\,280\,000 = 7\,761\,600\text{ J}$.
Độ tăng nhiệt độ của nước: $\Delta t = \dfrac{Q}{m \cdot c} = \dfrac{7\,761\,600}{40 \cdot 4180} \approx 46,42^\circ\text{C} \approx 46,4^\circ\text{C}$.
Câu 4: Một học sinh tiến hành đun một lượng nước đá đựng trong nhiệt lượng kế từ $0^\circ\text{C}$ đến khi tan thành nước và hóa hơi ở $100^\circ\text{C}$. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt lượng mà khối nước đá nhận được từ lúc đun đến lúc hóa hơi và sự thay đổi nhiệt độ của nó. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $3,3\cdot 10^5\text{ J/kg}$, nhiệt hóa hơi riêng của nước là $2,3\cdot 10^6\text{ J/kg}$, bỏ qua nhiệt dung của nhiệt lượng kế.
t(°C) 0 20 40 60 80 100 120 A B C 33 75 121 Q(kJ)
Đáp án đúng/sai: a) Sai | b) Đúng | c) Sai | d) Đúng
Giải chi tiết:
- a) Sai: Quá trình hóa hơi của nước ứng với đoạn BC trên đồ thị. Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình hóa hơi này là $\Delta Q_{BC} = 121 - 75 = 46\text{ kJ}$ ($121\text{ kJ}$ là tổng nhiệt lượng cung cấp từ lúc bắt đầu đun).
- b) Đúng: Quá trình đun nước từ $0^\circ\text{C}$ ( tại A, khi đá vừa nóng chảy hoàn toàn) đến $100^\circ\text{C}$ (tại B, khi nước bắt đầu sôi) nhận nhiệt lượng là $\Delta Q_{AB} = 75 - 33 = 42\text{ kJ}$.
- c) Sai: Nhiệt lượng làm nóng chảy hoàn toàn lượng nước đá ban đầu ở $0^\circ\text{C}$ là $Q_{OA} = 33\text{ kJ} = 33\cdot 10^3\text{ J}$. Khối lượng nước đá ban đầu là:
$$m = \dfrac{Q_{OA}}{\lambda} = \dfrac{33\cdot 10^3}{3,3\cdot 10^5} = 0,1\text{ kg} = 100\text{ g} \neq 80\text{ g}$$ - d) Đúng: Trên đoạn BC, nhiệt lượng nước nhận để hóa hơi là $\Delta Q_{BC} = 46\text{ kJ} = 46\cdot 10^3\text{ J}$. Khối lượng nước đã hóa hơi là:
$$m_{\text{hơi}} = \dfrac{\Delta Q_{BC}}{L} = \dfrac{46\cdot 10^3}{2,3\cdot 10^6} = 0,02\text{ kg} = 20\text{ g}$$

PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6. Điền kết quả số vào ô trống (có thể dùng dấu phẩy , hoặc dấu chấm . cho số thập phân).

Câu 1: Khi làm thí nghiệm, một học sinh đã đo được nhiệt độ của một cốc nước ấm là $57^\circ\text{C}$. Trong thang Kelvin thì nhiệt độ này ứng với bao nhiêu K?
(Đơn vị: K, nhập số nguyên)
Đáp án đúng: 330
Giải chi tiết: Nhiệt độ của cốc nước ấm trong thang nhiệt Kelvin là:
$$T(\text{K}) = t(^\circ\text{C}) + 273 = 57 + 273 = 330\text{ K}$$
Câu 2: Người ta truyền cho khí trong xi lanh nhiệt lượng $100\text{ J}$. Khí nở ra thực hiện công $70\text{ J}$ đẩy pit-tông lên. Độ biến thiên nội năng của khí bao nhiêu J?
(Đơn vị: J, nhập số nguyên)
Đáp án đúng: 30
Giải chi tiết: Khí nhận nhiệt lượng nên $Q = 100\text{ J}$; khí nở ra thực hiện công nên $A = -70\text{ J}$.
Độ biến thiên nội năng của khối khí là:
$$\Delta U = A + Q = -70 + 100 = 30\text{ J}$$
Sử dụng thông tin sau cho Câu 3 và Câu 4: Vào mùa hè, một số người thường có thói quen uống trà đá. Để có một cốc trà đá chất lượng, người chủ quán rót khoảng $0,05\text{ kg}$ nước trà nóng ở $80^\circ\text{C}$ vào cốc, sau đó cho tiếp $m\text{ (g)}$ đá viên ở $0^\circ\text{C}$. Cuối cùng được cốc trà đá ở nhiệt độ phù hợp nhất là $10^\circ\text{C}$. Biết nhiệt dung riêng của nước là $4,2\text{ kJ/kg.K}$; nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $3,33\cdot 10^5\text{ J/kg}$.
Câu 3: Tính nhiệt lượng do nước trà tỏa ra để hạ nhiệt độ từ $80^\circ\text{C}$ xuống $10^\circ\text{C}$. (Kết quả được tính theo đơn vị kJ và làm tròn đến chữ số hàng phần mười).
(Đơn vị: kJ, làm tròn đến 1 chữ số thập phân)
Đáp án đúng: 14,7
Giải chi tiết: Nhiệt lượng do $m_{\text{trà}} = 0,05\text{ kg}$ nước trà nóng tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ $t_1 = 80^\circ\text{C}$ xuống $t = 10^\circ\text{C}$ là:
$$Q_{\text{tỏa}} = m_{\text{trà}} \cdot c \cdot (t_1 - t) = 0,05 \cdot 4,2 \cdot (80 - 10) = 14,7\text{ kJ}$$
Câu 4: Hao phí do tỏa nhiệt ra môi trường là $10\%$. Giá trị của $m$ là bao nhiêu gam? (Kết quả được làm tròn đến chữ số hàng phần mười).
(Đơn vị: gam, làm tròn đến 1 chữ số thập phân)
Đáp án đúng: 35,3
Giải chi tiết:
- Nhiệt lượng do nước trà tỏa ra là $Q_{\text{tỏa}} = 14,7\text{ kJ} = 14\,700\text{ J}$.
- Do hao phí tỏa nhiệt ra môi trường là $10\%$, nên nhiệt lượng thực tế truyền cho nước đá thu vào là:
$$Q_{\text{thu}} = 90\% \cdot Q_{\text{tỏa}} = 0,9 \cdot 14\,700 = 13\,230\text{ J}$$ - Mặt khác, lượng nước đá có khối lượng $m\text{ (kg)}$ ở $0^\circ\text{C}$ thu nhiệt lượng để nóng chảy hoàn toàn ở $0^\circ\text{C}$ rồi tăng nhiệt độ lên $t = 10^\circ\text{C}$:
$$Q_{\text{thu}} = m\lambda + m c (10 - 0) = m \left(3,33\cdot 10^5 + 4200 \cdot 10\right) = 375\,000 m\text{ (J)}$$ - Suy ra khối lượng nước đá cần dùng:
$$m = \dfrac{13\,230}{375\,000} = 0,03528\text{ kg} = 35,28\text{ g} \approx 35,3\text{ g}$$
Câu 5: Vận động viên chạy Marathon mất rất nhiều nước trong khi thi đấu. Các vận động viên thường chỉ có thể chuyển hóa khoảng $20\%$ năng lượng hóa học dự trữ trong cơ thể thành năng lượng dùng cho 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 $9\text{ MJ}$ trong cuộc thi thì có khoảng bao nhiêu lít nước đã thoát ra khỏi cơ thể? Coi nhiệt độ cơ thể của vận động viên hoàn toàn không đổi và nhiệt hóa hơi riêng của nước trong cơ thể vận động viên là $2,45\cdot 10^6\text{ J/kg}$. Lấy khối lượng riêng của mồ hôi là $1\text{ kg/lít}$. (Kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười).
(Đơn vị: lít, làm tròn đến 1 chữ số thập phân)
Đáp án đúng: 2,9
Giải chi tiết:
- Phần năng lượng hóa học chuyển thành nhiệt lượng thải ra ngoài chiếm $100\% - 20\% = 80\%$:
$$Q = 80\% \cdot W = 0,8 \cdot 9\cdot 10^6\text{ J} = 7,2\cdot 10^6\text{ J}$$ - Khối lượng nước đã bay hơi để giải phóng lượng nhiệt này là:
$$m = \dfrac{Q}{L} = \dfrac{7,2\cdot 10^6}{2,45\cdot 10^6} \approx 2,9388\text{ kg}$$ - Với khối lượng riêng $D = 1\text{ kg/lít}$, thể tích nước đã thoát ra khỏi cơ thể là:
$$V = \dfrac{m}{D} \approx 2,9388\text{ lít} \approx 2,9\text{ lít}$$
Câu 6: Một bình cách nhiệt nhẹ chứa nước ở nhiệt độ $t_0 = 20^\circ\text{C}$. Người ta lần lượt thả vào bình này những quả cầu giống nhau đã được đốt nóng đến $100^\circ\text{C}$. Sau khi thả quả cầu thứ nhất thì nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là $t_1 = 40^\circ\text{C}$. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình và môi trường. Giả thiết nước không bị tràn ra ngoài và không tính đến sự bay hơi của nước. Cần phải thả bao nhiêu quả cầu để nhiệt độ của nước trong bình khi cân bằng nhiệt là $90^\circ\text{C}$?
(Đơn vị: quả cầu, nhập số nguyên)
Đáp án đúng: 21
Giải chi tiết:
Gọi nhiệt dung của lượng nước trong bình là $C_n = m_n c_n$ và nhiệt dung của mỗi quả cầu là $C_c = m_c c_c$.
- Khi thả quả cầu thứ nhất (ở $t_c = 100^\circ\text{C}$) vào bình nước (ở $t_0 = 20^\circ\text{C}$), nhiệt độ cân bằng là $t_1 = 40^\circ\text{C}$. Phương trình cân bằng nhiệt:
$$C_c (100 - 40) = C_n (40 - 20) \Leftrightarrow 60 C_c = 20 C_n \Rightarrow C_n = 3 C_c$$ - Giả sử cần thả tất cả $N$ quả cầu (mỗi quả đều có nhiệt độ ban đầu $100^\circ\text{C}$) để hệ đạt nhiệt độ cân bằng cuối cùng là $t = 90^\circ\text{C}$. Vì bỏ qua mọi hao phí nhiệt với bình và môi trường, xét toàn bộ quá trình từ đầu đến cuối cho hệ gồm nước và $N$ quả cầu:
$$N \cdot C_c (100 - 90) = C_n (90 - 20)$$ Thay $C_n = 3 C_c$ vào phương trình trên:
$$N \cdot C_c \cdot 10 = 3 C_c \cdot 70 \Rightarrow 10 N = 210 \Rightarrow N = 21\text{ (quả cầu)}$$

KẾT QUẢ BÀI LÀM

0.00 / 10 điểm

Thứ Ba, 27 tháng 10, 2026

Thi thử online TN THPT: Đề kiểm tra Giữa kì 1 Vật lí 12 - THPT Hùng Vương (Có chấm điểm và Giải chi tiết))

SỞ GD & ĐT QUẢNG NAM — TRƯỜNG THPT HÙNG VƯƠNG

ĐỀ KIỂM TRA GIỮA KỲ I NĂM HỌC 2024 - 2025

Môn: Vật Lý 12 | Thời gian làm bài: 45 phút | Mã đề: 101

Đề thi gồm 3 phần: Phần I (28 câu trắc nghiệm 4 lựa chọn - 7,0 điểm), Phần II (2 câu trắc nghiệm Đúng/Sai - 2,0 điểm), Phần III (4 câu trả lời ngắn - 1,0 điểm). Hãy hoàn thành bài làm và nhấn nút "Chấm bài & Xem giải chi tiết" ở cuối trang.

PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn (7,0 điểm)

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 28. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.

Câu 1: Trong các động cơ đốt trong, nguồn lạnh là
Đáp án đúng: C
Giải thích: Trong động cơ đốt trong, hỗn hợp nhiên liệu và không khí cháy trong xilanh đóng vai trò là nguồn nóng (cung cấp nhiệt lượng $Q_1$), còn khí thải thoát ra ngoài truyền nhiệt cho không khí bên ngoài nên không khí bên ngoài là nguồn lạnh. (Bình ngưng hơi là bộ phận làm lạnh của tua-bin hơi nước).
Câu 2: Có 4 bình thủy tinh cùng loại A, B, C, D đều đựng nước ở cùng một nhiệt độ với thể tích tương ứng là $2\text{ lít}$, $2,5\text{ lít}$, $3\text{ lít}$, $3,5\text{ lít}$. Sau khi dùng các đèn cồn giống hệt nhau để đun các bình này cùng lúc. Biết các bình đều chưa sôi. Nước ở trong bình nào có nhiệt độ thấp nhất?
A B C D
Đáp án đúng: B
Giải thích: Vì các bình được đun bằng các đèn cồn giống hệt nhau trong cùng một khoảng thời gian nên nhiệt lượng $Q$ truyền cho nước ở 4 bình là như nhau.
Ta có: $Q = mc\Delta t \Rightarrow \Delta t = \dfrac{Q}{mc}$.
Bình D chứa thể tích nước lớn nhất ($3,5\text{ lít}$) nên có khối lượng nước $m$ lớn nhất, dẫn đến độ tăng nhiệt độ $\Delta t$ nhỏ nhất. Do nhiệt độ ban đầu bằng nhau nên nước ở bình D có nhiệt độ thấp nhất.
Câu 3: Hiện tượng nào sau đây không phải là sự ngưng tụ?
Đáp án đúng: D
Giải thích: Sự ngưng tụ là quá trình chuyển từ thể khí (hơi) sang thể lỏng. Sương mù, sương đọng trên lá và mây đều do hơi nước trong không khí gặp lạnh ngưng tụ thành các hạt nước nhỏ. Ngược lại, khói khi đốt rác chủ yếu bao gồm các hạt bụi rắn nhỏ li ti (muội than, tro) và khí sinh ra từ phản ứng cháy, không phải sự ngưng tụ.
Câu 4: Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $334\cdot 10^3\text{ J/kg}$. Năng lượng được hấp thụ bởi $1000\text{ g}$ nước đá để chuyển hoàn toàn từ thể rắn sang thể lỏng là
Đáp án đúng: C
Giải thích: Đổi $m = 1000\text{ g} = 1\text{ kg}$.
Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn $1\text{ kg}$ nước đá là:
$$Q = \lambda m = 334\cdot 10^3 \cdot 1 = 334\cdot 10^3\text{ J}$$
Câu 5: Sự biến thiên nhiệt độ của khối nước đá đựng trong ca nhôm theo nhiệt lượng cung cấp được cho trên đồ thị.
Δt (°C) Nhiệt lượng kJ O 10 100 120
Đáp án đúng: B
Giải thích: Trên đồ thị, giai đoạn từ $Q = 0$ đến $Q = 100\text{ kJ}$ có độ tăng nhiệt độ $\Delta t = 0^\circ\text{C}$ (nhiệt độ không đổi ở $0^\circ\text{C}$), đây chính là giai đoạn nước đá đang nóng chảy. Khi cung cấp đủ $100\text{ kJ}$ thì khối nước đá nóng chảy hoàn toàn (sau mốc $100\text{ kJ}$ nhiệt độ bắt đầu tăng lên).
Câu 6: Người ta thả miếng đồng có khối lượng $1\text{ kg}$ vào $1\text{ kg}$ nước. Miếng đồng nguội đi từ $80^\circ\text{C}$ đến $10^\circ\text{C}$. Hỏi nước đã nóng lên thêm bao nhiêu độ? Lấy $c_{\text{Cu}} = 380\text{ J/kg.K}$, $c_{\text{H}_2\text{O}} = 4200\text{ J/kg.K}$.
Đáp án đúng: B
Giải thích:
- Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra: $Q_{\text{tỏa}} = m_{\text{Cu}} c_{\text{Cu}} \Delta t_{\text{Cu}} = 1 \cdot 380 \cdot (80 - 10) = 26\,600\text{ J}$.
- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: $Q_{\text{thu}} = Q_{\text{tỏa}} \iff m_{\text{H}_2\text{O}} c_{\text{H}_2\text{O}} \Delta t_{\text{H}_2\text{O}} = 26\,600$.
- Độ tăng nhiệt độ của nước là: $\Delta t_{\text{H}_2\text{O}} = \dfrac{26\,600}{1 \cdot 4200} \approx 6,33^\circ\text{C}$.
Câu 7: Biết nhiệt độ sôi và nhiệt hoá hơi riêng của nước lần lượt là $100^\circ\text{C}$ và $2,3\cdot 10^6\text{ J/kg}$. Nhiệt lượng cần cung cấp để làm hoá hơi hoàn toàn $1\text{ kg}$ nước ở $100^\circ\text{C}$ là bao nhiêu?
Đáp án đúng: C
Giải thích: Vì nước đã ở nhiệt độ sôi $100^\circ\text{C}$, nhiệt lượng cần cung cấp để làm hóa hơi hoàn toàn $m = 1\text{ kg}$ nước là:
$$Q = L \cdot m = 2,3\cdot 10^6 \cdot 1 = 2,3\cdot 10^6\text{ J}$$
Câu 8: Bảng dưới đây ghi tên các loại nhiệt kế và nhiệt độ ghi trên thang đo của chúng.
Loại nhiệt kế Thủy ngân Rượu Kim loại Y tế
Thang nhiệt độ Từ $-10^\circ\text{C}$ đến $110^\circ\text{C}$ Từ $-30^\circ\text{C}$ đến $60^\circ\text{C}$ Từ $0^\circ\text{C}$ đến $400^\circ\text{C}$ Từ $34^\circ\text{C}$ đến $42^\circ\text{C}$
Chúng ta dùng nhiệt kế nào để đo nhiệt độ của nước đang sôi?
Đáp án đúng: C
Giải thích: Nước sôi ở khoảng $100^\circ\text{C}$ (áp suất tiêu chuẩn). Nhiệt kế rượu (tối đa $60^\circ\text{C}$) và nhiệt kế y tế (tối đa $42^\circ\text{C}$) sẽ bị vỡ nếu đo nước sôi. Trong phòng thí nghiệm và thực hành đo chất lỏng sôi, ta sử dụng nhiệt kế thủy ngân (giới hạn đo từ $-10^\circ\text{C}$ đến $110^\circ\text{C}$, phù hợp và chính xác để nhúng vào nước sôi).
Câu 9: Trường hợp nào dưới đây làm biến đổi nội năng của vật không do thực hiện công?
Đáp án đúng: C
Giải thích: Đun nóng nước bằng bếp là quá trình làm thay đổi nội năng của nước bằng hình thức truyền nhiệt (không phải thực hiện công). Các phương án A, B, D đều có lực tác dụng gắn với sự dịch chuyển/biến dạng cơ học nên là thực hiện công.
Câu 10: Người ta cho hai vật dẫn nhiệt A và B tiếp xúc với nhau, sau một thời gian đến khi có trạng thái cân bằng nhiệt thì hai vật này có
Đáp án đúng: D
Giải thích: Khi hai vật tiếp xúc đạt trạng thái cân bằng nhiệt, sự truyền nhiệt lượng dừng lại và hai vật có cùng nhiệt độ.
Câu 11: Trong quá trình luyện thép, phôi thép được nung đến nóng chảy rồi được đổ vào khuôn để tạo thành các thanh thép. Sau đó, để các thanh thép nguội dần và được đưa ra khỏi khuôn. Trong quá trình luyện thép, nội năng của thanh thép
Đáp án đúng: D
Giải thích: Khi nung phôi thép đến nóng chảy, thép nhận nhiệt lượng nên nội năng tăng. Sau đó, khi đổ vào khuôn và để nguội dần, thép tỏa nhiệt ra môi trường nên nội năng giảm dần.
Câu 12: Trong các phát biểu sau đây về sự bay hơi và sự sôi của chất lỏng, phát biểu nào sai?
Đáp án đúng: C
Giải thích: Mỗi chất lỏng khác nhau sôi ở một nhiệt độ xác định khác nhau (phụ thuộc vào bản chất chất lỏng và áp suất bên ngoài), ví dụ ở áp suất tiêu chuẩn nước sôi ở $100^\circ\text{C}$, rượu sôi ở khoảng $78,3^\circ\text{C}$. Do đó phát biểu C sai.
Câu 13: Nhiệt độ mùa đông tại Thành phố Hà Nội là $292\text{ K}$, ứng với nhiệt giai Celsius nhiệt độ ở nơi đó là
Đáp án đúng: D
Giải thích: Áp dụng công thức chuyển đổi từ thang Kelvin sang thang Celsius:
$$t(^\circ\text{C}) = T(\text{K}) - 273 = 292 - 273 = 19^\circ\text{C}$$
Câu 14: Nhiệt lượng cần cung cấp để $1\text{ kg}$ của chất đó nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy là
Đáp án đúng: A
Giải thích: Theo định nghĩa, nhiệt nóng chảy riêng ($\lambda$) của một chất rắn là nhiệt lượng cần cung cấp cho $1\text{ kg}$ chất đó nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy.
Câu 15: $0\text{ Kelvin}$ là nhiệt độ mà ở đó tất cả các vật có động năng chuyển động nhiệt của các phân tử
Đáp án đúng: D
Giải thích: Tại độ không tuyệt đối ($0\text{ K}$ hay $-273,15^\circ\text{C}$), động năng chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật bằng không và thế năng của chúng đạt giá trị tối thiểu.
Câu 16: Đo nhiệt dung riêng của nước thì không thực hiện thao tác nào sau đây?
Đáp án đúng: A
Giải thích: Khi đo nhiệt dung riêng của nước ($c = \frac{Q}{m\Delta t}$), ta cần đo độ tăng nhiệt độ $\Delta t$ của một lượng nước có khối lượng $m$ không đổi khi chưa sôi. Khi nước đang sôi (hóa hơi mạnh), nhiệt độ của nước không tăng nữa và khối lượng nước bị hao hụt do bay hơi, nên không thực hiện đo ở giai đoạn này.
Câu 17: Cốc chứa đầy nước ở thể lỏng trong phòng không đậy nắp sau 1 thời gian ta thấy nước trong cốc bị cạn dần là do quá trình nào dưới đây của nước?
Đáp án đúng: A
Giải thích: Nước ở thể lỏng chuyển dần sang thể hơi (bay hơi qua mặt thoáng) làm nước trong cốc cạn dần được gọi là quá trình hóa hơi (dưới hình thức bay hơi).
Câu 18: Với cùng một chất, quá trình chuyển thể nào sẽ làm giảm lực tương tác giữa các phân tử nhiều nhất?
Đáp án đúng: A
Giải thích: Khi chất chuyển sang thể khí (quá trình hóa hơi), khoảng cách giữa các phân tử tăng lên rất lớn (rất xa nhau) nên lực tương tác giữa các phân tử giảm đi nhiều nhất (trở nên rất yếu, không đáng kể so với thể rắn và thể lỏng).
Câu 19: Nhiệt hóa hơi riêng của chất lỏng là nhiệt lượng cần thiết để làm cho
Đáp án đúng: C
Giải thích: Theo định nghĩa, nhiệt hóa hơi riêng ($L$, đơn vị $\text{J/kg}$) của một chất lỏng là nhiệt lượng cần để làm cho một $\text{kg}$ chất đó hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ xác định.
Câu 20: Cho nhiệt nóng chảy riêng của sắt và của đồng dưới áp suất tiêu chuẩn lần lượt là $2,77\cdot 10^5\text{ J/kg}$ và $1,88\cdot 10^5\text{ J/kg}$. Trong quá trình sắt đang nóng chảy và đồng đang nóng chảy thì
Đáp án đúng: C
Giải thích: Sắt và đồng là các chất rắn kết tinh. Trong suốt quá trình chất rắn kết tinh đang nóng chảy (ở áp suất không đổi), nhiệt độ của chúng giữ nguyên không đổi (tức là không tăng).
Câu 21: Cho nhiệt dung riêng của nước và của đồng lần lượt là $4200\text{ J/kg.K}$ và $380\text{ J/kg.K}$. So sánh nhiệt lượng cần truyền cho $m\text{ (kg)}$ nước và $m\text{ (kg)}$ đồng cùng tăng thêm $10^\circ\text{C}$.
Đáp án đúng: A
Giải thích: Ta có $Q = mc\Delta t$. Với cùng khối lượng $m$ và cùng độ tăng nhiệt độ $\Delta t = 10^\circ\text{C}$, vì $c_{\text{nước}} = 4200\text{ J/kg.K} > c_{\text{đồng}} = 380\text{ J/kg.K}$ nên nhiệt lượng cần truyền cho nước lớn hơn của đồng.
Câu 22: Nhiệt dung riêng của 1 chất là nhiệt lượng cần cung cấp để
Đáp án đúng: C
Giải thích: Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần truyền cho $1\text{ kg}$ chất đó để làm cho nhiệt độ của nó tăng thêm $1^\circ\text{C}$ (hoặc $1\text{ K}$).
Câu 23: Tính chất nào sau đây không phải là tính chất của chất ở thể khí?
Đáp án đúng: A
Giải thích: Chất khí không có hình dạng và thể tích riêng mà luôn chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa và có hình dạng của bình chứa. ("Có hình dạng và thể tích riêng" là tính chất của chất rắn).
Câu 24: Biết nhiệt lượng cần cung cấp cho $2\text{ kg}$ thiếc từ khi bắt đầu nóng chảy đến khi nóng chảy hoàn toàn là $1,2\cdot 10^5\text{ (J)}$. Nhiệt lượng cần cung cấp cho $0,5\text{ kg}$ thiếc từ khi bắt đầu nóng chảy đến khi nóng chảy hoàn toàn là
Đáp án đúng: A
Giải thích: Ta có $Q = \lambda m \Rightarrow Q$ tỉ lệ thuận với khối lượng $m$.
Do đó: $Q_2 = Q_1 \cdot \dfrac{m_2}{m_1} = 1,2\cdot 10^5 \cdot \dfrac{0,5}{2} = 0,3\cdot 10^5\text{ J}$.
Câu 25: Trong các hiện tượng sau hiện tượng nào liên quan đến sự nóng chảy?
Đáp án đúng: B
Giải thích: Sự nóng chảy là quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng. Băng ở Nam Cực tan ra vào mùa hè là sự chuyển từ băng (rắn) sang nước (lỏng), tức là sự nóng chảy.
Câu 26: Một quả bóng bàn không thủng nhưng bị móp lại, khi nó được thả vào cốc nước nóng thì nó căng phồng lên. Trong quá trình này, nội năng của chất khí bên trong quả bóng đã
Đáp án đúng: B
Giải thích: Khi thả quả bóng bàn vào cốc nước nóng, chất khí bên trong quả bóng nhận nhiệt lượng từ nước nóng làm nhiệt độ của khí tăng lên, dẫn đến nội năng của chất khí bên trong quả bóng tăng lên.
Câu 27: Cấu tạo của một chiếc ghế như hình vẽ. Một khối khí bị giam giữa hai ống M và N, M có thể trượt lên xuống dọc theo thành trong của N. Giả sử khí không trao đổi nhiệt với bên ngoài. Trong quá trình ống M trượt xuống dưới thì khối khí bị giam giữa hai ống sẽ
M N
Đáp án đúng: C
Giải thích: Khi ống M trượt xuống dưới, thể tích khí bị giam giữa hai ống giảm đi (khí bị nén), tức là khối khí nhận công ($A > 0$). Do khí không trao đổi nhiệt với bên ngoài ($Q = 0$), theo Định luật I nhiệt động lực học: $\Delta U = A + Q = A > 0$, nên nội năng của khối khí tăng.
Câu 28: Hệ thức của Định luật I nhiệt động lực học: $\Delta U = A + Q$ khi $Q > 0$ và $A < 0$ mô tả quá trình
Đáp án đúng: A
Giải thích: Theo quy ước dấu của Định luật I nhiệt động lực học ($\Delta U = A + Q$):
- $Q > 0$: Hệ nhận nhiệt lượng.
- $A < 0$: Hệ thực hiện công (sinh công).

PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai (2,0 điểm)

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 2. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.
Hướng dẫn: Tích vào ô vuông nếu phát biểu Đúng, để trống nếu phát biểu Sai.

Câu 1 (Phần II): Một xi lanh có pittong cách nhiệt và nằm ngang, sự truyền nhiệt năng trên thân xilanh không đáng kể có thể bỏ qua. Pittong chia xi lanh thành hai phần A và B. Truyền nhiệt lượng $120\text{ J}$ cho khí bên ngăn A thì pittong chuyển động đều một đoạn $d = 0,2\text{ m}$ về phía ngăn B. Biết lực ma sát giữa xilanh và pittong là $9\text{ N}$.
A B 0,2 m
Đáp án đúng: a) Đúng — b) Sai — c) Đúng — d) Sai
Giải chi tiết:
- Ý a) Đúng: Khí ở ngăn A được truyền nhiệt lượng $Q = 120\text{ J}$ và dãn nở đẩy pittông dịch chuyển sang phía B nên khí nhận nhiệt và thực hiện công.
- Ý b) Sai: Độ lớn công thắng lực ma sát khi pittông dịch chuyển đều đoạn $d = 0,2\text{ m}$ là:
$$A_{\text{ms}} = F_{\text{ms}} \cdot d = 9 \cdot 0,2 = 1,8\text{ J} \neq 1,2\text{ J}$$ - Ý c) Đúng: Theo mô hình chuẩn của đề thi (bỏ qua áp lực ngăn B hoặc xét phần năng lượng biến thiên sau khi trừ công ma sát):
$$\Delta U = Q - A = 120 - 1,8 = 118,2\text{ J}$$ - Ý d) Sai: Tổng độ biến thiên nội năng của cả hai ngăn A và B bằng nhiệt lượng cung cấp trừ đi công của lực ma sát: $\Delta U_A + \Delta U_B = Q - F_{\text{ms}}\cdot d = 120 - 1,8 = 118,2\text{ J}$ (không phải $116\text{ J}$).
Câu 2 (Phần II): Đun nước trong thùng bằng một dây nung nhúng trong nước có công suất $1,2\text{ kW}$. Sau $3\text{ phút}$ nước nóng lên từ $80^\circ\text{C}$ đến $90^\circ\text{C}$. Sau đó người ta rút dây nung ra khỏi nước thì thấy cứ sau mỗi phút nước trong thùng nguội đi $1,5^\circ\text{C}$. Coi rằng nhiệt toả ra môi trường một cách đều đặn. Bỏ qua sự hấp thụ nhiệt của thùng. Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là $c = 4200\text{ J/kg.K}$.
Đáp án đúng: a) Đúng — b) Sai — c) Sai — d) Đúng
Giải chi tiết:
- Ý a) Đúng: Dây nung chuyển hóa điện năng thành nhiệt năng và tỏa nhiệt truyền cho nước.
- Ý b) Sai: Ở điều kiện thường nước sôi ở $100^\circ\text{C}$, trong khoảng từ $80^\circ\text{C}$ đến $90^\circ\text{C}$ nước chưa sôi.
- Ý c) Sai: Vì trong quá trình đun có một phần nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh nên nhiệt lượng dây nung cung cấp lớn hơn nhiệt lượng nước thực sự thu vào để tăng nhiệt độ ($Q_{\text{cung cấp}} = Q_{\text{thu}} + Q_{\text{hao phí}}$).
- Ý d) Đúng:
+ Cứ mỗi phút nước nguội đi $\Delta t_1 = 1,5^\circ\text{C}$ nên nhiệt lượng thất thoát ra môi trường trong mỗi phút là: $q = m c \Delta t_1 = m c \cdot 1,5$.
+ Trong thời gian đun $\tau = 3\text{ phút} = 180\text{ s}$, nhiệt lượng thất thoát ra môi trường là:
$$Q_{\text{hao phí}} = 3 q = 3 \cdot m c \cdot 1,5 = 4,5 m c$$ + Nhiệt lượng dây nung cung cấp trong $3\text{ phút}$ là:
$$Q_{\text{cung cấp}} = P \cdot \tau = 1200 \cdot 180 = 216\,000\text{ J}$$ + Phương trình cân bằng nhiệt trong $3\text{ phút}$ đun nước tăng thêm $\Delta t = 90 - 80 = 10^\circ\text{C}$:
$$Q_{\text{cung cấp}} = Q_{\text{thu}} + Q_{\text{hao phí}} \iff 216\,000 = m c \cdot 10 + 4,5 m c = 14,5 m c$$ $$\Rightarrow m = \dfrac{216\,000}{14,5 \cdot 4200} = \dfrac{216\,000}{60\,900} \approx 3,5468\text{ kg} \approx 3,55\text{ kg}$$

PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (1,0 điểm)

Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4 bằng cách nhập kết quả số vào ô trống.

Câu 1 (Phần III): Động cơ nhiệt có hiệu suất là $36\%$. Nếu động cơ thực hiện một công $45\text{ J}$ thì nhiệt lượng đã truyền cho nguồn nóng (nhiệt lượng động cơ nhận từ nguồn nóng) là bao nhiêu Jun? (Lấy kết quả làm tròn đến một chữ số thập phân sau dấu phẩy hoặc số nguyên)
$\text{J}$ (Làm tròn đến 1 chữ số thập phân nếu lẻ)
Đáp án đúng: 125
Giải chi tiết:
Từ công thức hiệu suất của động cơ nhiệt:
$$H = \dfrac{A}{Q_1} \Rightarrow Q_1 = \dfrac{A}{H} = \dfrac{45}{0,36} = 125\text{ J}$$
Câu 2 (Phần III): Dùng một nhiệt kế theo thang đo nhiệt độ Kelvin để đo nhiệt độ của các lò nấu chảy kim loại. Khoảng giá trị nhiệt độ của nhiệt kế có thể đo được từ $400\text{ K}$ đến $1460\text{ K}$. Biết rằng đồng có nhiệt độ nóng chảy là $1084^\circ\text{C}$. Nếu dùng nhiệt kế trên để đo nhiệt độ đồng đang nóng chảy thì giá trị trên nhiệt kế là bao nhiêu Kelvin? (Lấy kết quả phần nguyên)
$\text{K}$ (Chỉ lấy phần nguyên)
Đáp án đúng: 1357
Giải chi tiết:
Nhiệt độ nóng chảy của đồng theo thang Kelvin là:
$$T(\text{K}) = t(^\circ\text{C}) + 273 = 1084 + 273 = 1357\text{ K}$$ Vì $400\text{ K} < 1357\text{ K} < 1460\text{ K}$ (nằm trong giới hạn đo của nhiệt kế) nên giá trị hiển thị trên nhiệt kế là $1357\text{ K}$.
Câu 3 (Phần III): Người ta sử dụng lò để đun nóng chảy $100\text{ g}$ nhôm ở $39^\circ\text{C}$. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là $880\text{ J/kg.K}$. Nhiệt lượng lò cần cung cấp để $100\text{ g}$ nhôm tăng nhiệt độ từ $39^\circ\text{C}$ đến $659^\circ\text{C}$ là bao nhiêu $\text{kJ}$ (kilô Jun), biết $80\%$ nhiệt lượng lò nung dùng để nung nhôm tăng nhiệt độ từ $39^\circ\text{C}$ đến $659^\circ\text{C}$?
$\text{kJ}$ (Lấy đến 1 chữ số thập phân)
Đáp án đúng: 68,2
Giải chi tiết:
- Đổi $m = 100\text{ g} = 0,1\text{ kg}$.
- Nhiệt lượng có ích để đun $0,1\text{ kg}$ nhôm tăng từ $39^\circ\text{C}$ đến $659^\circ\text{C}$ là:
$$Q_{\text{ích}} = m c \Delta t = 0,1 \cdot 880 \cdot (659 - 39) = 88 \cdot 620 = 54\,560\text{ J} = 54,56\text{ kJ}$$ - Vì hiệu suất truyền nhiệt là $H = 80\% = 0,8$, nhiệt lượng toàn phần mà lò cần cung cấp là:
$$Q_{\text{cung cấp}} = \dfrac{Q_{\text{ích}}}{H} = \dfrac{54,56}{0,8} = 68,2\text{ kJ}$$
Câu 4 (Phần III): Cho $400\text{ g}$ nước ở $30^\circ\text{C}$ và $100\text{ g}$ nước đá ở $-10^\circ\text{C}$ vào một cốc nhiệt lý tưởng không trao đổi nhiệt với bên ngoài. Biết nhiệt dung riêng của nước đá là $2,09\text{ kJ/kg.K}$, nhiệt dung riêng của nước là $4,18\text{ kJ/kg.K}$, nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $334\text{ kJ/kg}$. Nhiệt độ cuối cùng của hệ sau khi cân bằng nhiệt là bao nhiêu độ C? (Kết quả làm tròn đến 2 chữ số sau dấu phẩy thập phân)
$^\circ\text{C}$ (Làm tròn đến 2 chữ số thập phân)
Đáp án đúng: 7,02
Giải chi tiết:
- Đổi $m_1 = 400\text{ g} = 0,4\text{ kg}$ (nước ở $t_1 = 30^\circ\text{C}$); $m_2 = 100\text{ g} = 0,1\text{ kg}$ (nước đá ở $t_2 = -10^\circ\text{C}$).
- Nhiệt lượng cần để $0,1\text{ kg}$ nước đá tăng từ $-10^\circ\text{C}$ lên $0^\circ\text{C}$ và nóng chảy hoàn toàn ở $0^\circ\text{C}$:
$$Q_{\text{đá}\to 0} = m_2 c_{\text{đá}} (0 - (-10)) + m_2 \lambda = 0,1 \cdot 2,09 \cdot 10 + 0,1 \cdot 334 = 2,09 + 33,4 = 35,49\text{ kJ}$$ - Nhiệt lượng tối đa mà $0,4\text{ kg}$ nước ở $30^\circ\text{C}$ tỏa ra khi hạ xuống $0^\circ\text{C}$:
$$Q_{\text{nước}\to 0} = m_1 c_{\text{nước}} (30 - 0) = 0,4 \cdot 4,18 \cdot 30 = 50,16\text{ kJ}$$ - Vì $Q_{\text{nước}\to 0} > Q_{\text{đá}\to 0}$ nên nước đá tan hết và nhiệt độ cân bằng của hệ là $t > 0^\circ\text{C}$.
- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
$$Q_{\text{tỏa}} = Q_{\text{thu}} \iff m_1 c_{\text{nước}} (30 - t) = Q_{\text{đá}\to 0} + m_2 c_{\text{nước}} (t - 0)$$ $$\iff 0,4 \cdot 4,18 \cdot (30 - t) = 35,49 + 0,1 \cdot 4,18 \cdot t$$ $$\iff 50,16 - 1,672 t = 35,49 + 0,418 t$$ $$\iff 2,09 t = 14,67 \Rightarrow t = \dfrac{14,67}{2,09} \approx 7,0191^\circ\text{C} \approx 7,02^\circ\text{C}$$