Đề kiểm tra Giữa học kỳ I môn Vật lí 12 - Năm học 2024

PHẦN I. CÂU TRẮC NGHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN (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 (0,25 điểm). Chất ở thể nào sau đây có thể tích và hình dạng riêng xác định?

A. Thể rắn.

B. Thể lỏng.

C. Thể khí.

D. Cả thể lỏng và khí.

Câu 2 (0,25 điểm). Nội năng của một vật là

A. tổng động năng chuyển động định hướng của các phân tử cấu tạo nên vật.

B. tổng thế năng tương tác của vật với các vật khác xung quanh.

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

D. tổng cơ năng và nhiệt năng mà vật nhận được từ môi trường ngoài.

Câu 3 (0,25 điểm). Biểu thức của định luật I nhiệt động lực học là $\Delta U = A + Q$ . Theo quy ước dấu, nếu khối khí nhận nhiệt lượng và thực hiện công thì

A. $Q > 0$ và $A > 0$ .

B. $Q > 0$ và $A < 0$ .

C. $Q < 0$ và $A > 0$ .

D. $Q < 0$ và $A < 0$ .

Câu 4 (0,25 điểm). Một vật có nhiệt độ là $27^\circ$ C. Trong thang nhiệt độ Kelvin, nhiệt độ của vật tương ứng là

A. $246$ K.

B. $273$ K.

C. $327$ K.

D. $300$ K.

Câu 5 (0,25 điểm). Đơn vị đo của nhiệt dung riêng trong hệ SI là

A. J/(kg $\cdot$ K).

B. J/kg.

C. J/K.

D. cal/g.

Câu 6 (0,25 điểm). Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn một khối lượng $m$ chất rắn kết tinh ở nhiệt độ nóng chảy được tính theo công thức nào sau đây?

A. $Q = mc\Delta t$ .

B. $Q = mL$ .

C. $Q = m\lambda$ .

D. $Q = \dfrac{m}{\lambda}$ .

Câu 7 (0,25 điểm). Quá trình chuyển thể từ thể lỏng sang thể khí xảy ra ở bề mặt chất lỏng được gọi là

A. sự nóng chảy.

B. sự bay hơi.

C. sự ngưng tụ.

D. sự sôi.

Câu 8 (0,25 điểm). Trong thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước bằng nhiệt lượng kế, dụng cụ nào sau đây được dùng để đo điện năng mà dòng điện cung cấp cho nhiệt lượng kế?

A. Lực kế và thước chia vạch.

B. Cân điện tử và nhiệt kế.

C. Đồng hồ bấm giây và ống đong.

D. Oát kế (hoặc vôn kế, ampe kế kết hợp đồng hồ đo thời gian).

Câu 9 (0,25 điểm). Đặc điểm nào sau đây không đúng với mô hình chất khí lí tưởng?

A. Các phân tử khí có kích thước lớn so với khoảng cách giữa chúng.

B. Các phân tử khí được coi là những chất điểm.

C. Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng.

D. Lực tương tác giữa các phân tử chỉ đáng kể khi va chạm.

Câu 10 (0,25 điểm). Định luật Boyle áp dụng cho quá trình biến đổi trạng thái nào của một lượng khí xác định?

A. Đẳng áp.

B. Đẳng nhiệt.

C. Đẳng tích.

D. Đoạn nhiệt.

Câu 11 (0,25 điểm). Trong hệ toạ độ $(p, V)$ , đường đẳng nhiệt của một lượng khí lí tưởng xác định có dạng là

A. đường thẳng đi qua gốc toạ độ.

B. đoạn thẳng vuông góc với trục $V$ .

C. nhánh của đường hypebol.

D. đường parabol.

Câu 12 (0,25 điểm). Quá trình biến đổi trạng thái của một khối khí khi thể tích không đổi được gọi là quá trình

A. đẳng nhiệt.

B. đẳng áp.

C. cân bằng.

D. đẳng tích.

Câu 13 (0,25 điểm). Đối với một lượng khí lí tưởng xác định biến đổi từ trạng thái 1 $(p_1, V_1, T_1)$ sang trạng thái 2 $(p_2, V_2, T_2)$ , hệ thức nào sau đây là đúng?

A. $\dfrac{p_1 V_1}{T_1} = \dfrac{p_2 V_2}{T_2}$ .

B. $\dfrac{p_1 T_1}{V_1} = \dfrac{p_2 T_2}{V_2}$ .

C. $\dfrac{p_1 V_1}{T_2} = \dfrac{p_2 V_2}{T_1}$ .

D. $p_1 V_1 T_1 = p_2 V_2 T_2$ .

Câu 14 (0,25 điểm). Trong phương trình Clapeyron – Mendeleev $pV = nRT$ , hằng số khí lí tưởng $R$ có giá trị xấp xỉ bằng

A. $1,38 \cdot 10^{-23}$ J/K.

B. $6,02 \cdot 10^{23}$ mol $^{-1}$ .

C. $8,31$ J/(mol $\cdot$ K).

D. $9,81$ m/s $^2$ .

Câu 15 (0,25 điểm). Động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí lí tưởng

A. tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối của khối khí.

B. tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của khối khí.

C. chỉ phụ thuộc vào khối lượng phân tử của chất khí.

D. không phụ thuộc vào nhiệt độ của khối khí.

Câu 16 (0,25 điểm). Một lượng khí lí tưởng có thể tích $6$ lít ở áp suất $1$ atm. Nén đẳng nhiệt lượng khí này đến thể tích $2$ lít thì áp suất của khối khí là

A. $3$ atm.

B. $2$ atm.

C. $0,33$ atm.

D. $4$ atm.

Câu 17 (0,25 điểm). Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $\lambda = 3,34 \cdot 10^5$ J/kg. Nhiệt lượng cần thiết để làm nóng chảy hoàn toàn $0,5$ kg nước đá ở $0^\circ$ C là

A. $6,68 \cdot 10^5$ J.

B. $1,67 \cdot 10^4$ J.

C. $1,67 \cdot 10^5$ J.

D. $3,34 \cdot 10^5$ J.

Câu 18 (0,25 điểm). Một chất khí chứa trong xi lanh nhận nhiệt lượng $100$ J và dãn nở thực hiện công $40$ J đẩy pít-tông di chuyển. Độ biến thiên nội năng của khối khí là

A. $140$ J.

B. $-60$ J.

C. $-140$ J.

D. $60$ J.

PHẦN II. CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG/SAI (4,0 điểm)

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

Câu 1 (1,0 điểm). Một lượng khí lí tưởng chứa trong một xi lanh đặt thẳng đứng có pít-tông đậy kín, pít-tông có thể di chuyển không ma sát. Người ta cung cấp cho khối khí một nhiệt lượng $Q = 120$ J, khối khí dãn nở đẩy pít-tông lên cao và thực hiện một công $80$ J lên môi trường ngoài.
a) Theo quy ước dấu, công mà khối khí nhận được trong quá trình này là $A = -80$ J.
b) Độ biến thiên nội năng của khối khí trong quá trình trên là $\Delta U = 40$ J.
c) Trong quá trình dãn nở, nhiệt độ của khối khí giảm vì khối khí đã sinh công.
d) Sau quá trình trên, nếu giữ pít-tông cố định rồi làm lạnh khối khí sao cho nội năng giảm đi $40$ J thì khối khí toả ra môi trường xung quanh một nhiệt lượng $40$ J.

Câu 2 (1,0 điểm). Để xác định nhiệt hoá hơi riêng của nước, một nhóm học sinh đun sôi nước trong một bình đun điện có công suất không đổi $P = 1000$ W. Khi nước đã sôi ở nhiệt độ ổn định $100^\circ$ C, nhóm học sinh bắt đầu đo khối lượng nước bốc hơi trong khoảng thời gian $\Delta t = 230$ s bằng cách đặt cả bình đun lên một cân điện tử nhạy. Bỏ qua mọi hao phí nhiệt ra môi trường xung quanh. Số chỉ của cân điện tử giảm từ $m_1 = 600$ g xuống còn $m_2 = 500$ g.
a) Khối lượng nước đã hoá hơi trong thời gian đun là $\Delta m = 100$ g $= 0,1$ kg.
b) Nhiệt lượng mà bình đun điện đã cung cấp cho nước trong khoảng thời gian đo là $2,3 \cdot 10^5$ J.
c) Giá trị nhiệt hoá hơi riêng của nước xác định được từ thí nghiệm trên là $L = 2,3 \cdot 10^6$ J/kg.
d) Nếu trong thực tế có một lượng nhiệt nhỏ hao phí toả ra môi trường ngoài thì giá trị nhiệt hoá hơi riêng tính theo công thức $L = \dfrac{P \Delta t}{\Delta m}$ sẽ nhỏ hơn giá trị thực tế.

Câu 3 (1,0 điểm). Một bọt khí nhỏ có thể tích $V_1 = 1,5$ cm $^3$ nổi từ đáy của một hồ nước sâu $h = 10$ m lên sát mặt nước. Coi nhiệt độ của nước trong hồ ở mọi độ sâu là như nhau và bằng $20^\circ$ C. Áp suất khí quyển trên mặt nước là $p_0 = 1,0 \cdot 10^5$ Pa, khối lượng riêng của nước là $\rho = 1000$ kg/m $^3$ , gia tốc trọng trường $g = 9,8$ m/s $^2$ .
a) Quá trình nổi lên của bọt khí từ đáy hồ lên mặt nước có thể coi là quá trình biến đổi đẳng nhiệt.
b) Áp suất tác dụng lên bọt khí khi ở đáy hồ có giá trị bằng $1,98 \cdot 10^5$ Pa.
c) Trong quá trình nổi lên, thể tích của bọt khí giảm dần do áp suất tác dụng lên bọt khí giảm.
d) Thể tích của bọt khí khi vừa lên tới sát mặt nước bằng $2,97$ cm $^3$ .

Câu 4 (1,0 điểm). Một mol khí lí tưởng thực hiện một chu trình biến đổi trạng thái khép kín $(1) \to (2) \to (3) \to (4) \to (1)$ được mô tả trên đồ thị $(p, V)$ như hình vẽ:

[Hình vẽ]

a) Quá trình $(1) \to (2)$ là quá trình dãn nở đẳng áp, nhiệt độ tuyệt đối của khối khí tăng lên gấp đôi.
b) Nhiệt độ tuyệt đối của khối khí ở trạng thái (3) bằng nhiệt độ tuyệt đối của khối khí ở trạng thái (1).
c) Trong quá trình $(2) \to (3)$ , khối khí sinh công cơ học làm giảm áp suất.
d) Công mà khối khí thực hiện trong toàn bộ chu trình có độ lớn bằng $1000$ J.

PHẦN III. CÂU TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN (1,5 điểm)

Thí sinh trả lời từ Câu 1 đến Câu 6. Mỗi câu đúng được 0,25 điểm.

Câu 1 (0,25 điểm). Cần cung cấp một nhiệt lượng bằng bao nhiêu kilôjun (kJ) để đun nóng $1,5$ kg nước từ nhiệt độ $20^\circ$ C đến khi bắt đầu sôi ở $100^\circ$ C? Biết nhiệt dung riêng của nước là $c = 4200$ J/(kg $\cdot$ K). Bỏ qua sự toả nhiệt ra môi trường.

Câu 2 (0,25 điểm). Một bóng đèn sợi đốt chứa khí trơ ở nhiệt độ $27^\circ$ C và áp suất $0,8$ atm. Khi đèn sáng ổn định, áp suất khí bên trong bóng đèn tăng lên đến $1,6$ atm. Coi dung tích của bóng đèn không thay đổi. Nhiệt độ của khí trong bóng đèn khi sáng ổn định bằng bao nhiêu độ Celsius ( $^\circ$ C)?

Câu 3 (0,25 điểm). Một bình kín dung tích không đổi $V = 8,31$ lít chứa khí oxygen ( $M = 32$ g/mol) ở nhiệt độ $27^\circ$ C và áp suất $3,0 \cdot 10^5$ Pa. Lấy hằng số khí lí tưởng $R = 8,31$ J/(mol $\cdot$ K). Khối lượng khí oxygen chứa trong bình là bao nhiêu gam?

Câu 4 (0,25 điểm). Một miếng đồng có khối lượng $0,5$ kg được nung nóng rồi thả vào một bình cách nhiệt chứa nước. Miếng đồng toả ra một nhiệt lượng bằng $15,6$ kJ và nhiệt độ của nó hạ đi $80^\circ$ C. Nhiệt dung riêng của đồng bằng bao nhiêu J/(kg $\cdot$ K)?

Câu 5 (0,25 điểm). Một bơm tay có thể tích mỗi lần bơm là $V_0 = 100$ cm $^3$ . Người ta dùng bơm này để bơm không khí vào một quả bóng có dung tích không đổi $V = 2$ lít. Ban đầu quả bóng chứa không khí ở áp suất khí quyển $p_0 = 10^5$ Pa. Coi nhiệt độ của không khí không thay đổi trong quá trình bơm và không khí được bơm vào bóng từ môi trường có áp suất $p_0$ . Để áp suất khí bên trong quả bóng đạt $2,5 \cdot 10^5$ Pa thì người đó cần phải bơm bao nhiêu lần?

Câu 6 (0,25 điểm). Một khối khí lí tưởng được giam trong bình kín thể tích không đổi ở nhiệt độ $27^\circ$ C và áp suất $1,2$ atm. Người ta nung nóng khối khí sao cho áp suất của nó tăng thêm một lượng $0,4$ atm. Nhiệt độ của khối khí sau khi nung nóng bằng bao nhiêu độ Celsius ( $^\circ$ C)?

--------- HẾT ---------

Họ và tên thí sinh: ................................................ Số báo danh: ........................

HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ ĐÁP ÁN

ĐỀ KIỂM TRA GIỮA HỌC KỲ I – MÔN: VẬT LÍ 12

A. HƯỚNG DẪN CHUNG

1. Điểm toàn bài: 10,0 điểm, chia làm 3 phần:
- Phần I gồm 18 câu hỏi trắc nghiệm nhiều lựa chọn, mỗi câu đúng được 0,25 điểm (tổng 4,5 điểm).
- Phần II gồm 4 câu hỏi trắc nghiệm Đúng/Sai (tổng 4,0 điểm). Điểm cho từng câu được tính theo số ý đúng:
+ Chọn đúng 1 ý: 0,10 điểm.
+ Chọn đúng 2 ý: 0,25 điểm.
+ Chọn đúng 3 ý: 0,50 điểm.
+ Chọn đúng cả 4 ý: 1,00 điểm.
- Phần III gồm 6 câu trắc nghiệm trả lời ngắn, mỗi câu đúng được 0,25 điểm (tổng 1,5 điểm).
2. Thí sinh làm theo cách khác đúng bản chất vật lí và toán học vẫn cho điểm tối đa của câu tương ứng.

B. ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM CHI TIẾT

1. PHẦN I. CÂU TRẮC NGHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN (4,5 điểm)

Câu	Đáp án	Câu	Đáp án	Câu	Đáp án
1	A	7	B	13	A
2	C	8	D	14	C
3	B	9	A	15	B
4	D	10	B	16	A
5	A	11	C	17	C
6	C	12	D	18	D

2. PHẦN II. CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG/SAI (4,0 điểm)

Câu	Ý	Lệnh hỏi và nội dung phân tích	Đáp án
1	a)	Khí thực hiện công đẩy pít-tông ra ngoài nên nhận công âm: $A = -80$ J.	Đúng
	b)	Độ biến thiên nội năng: $\Delta U = A + Q = -80 + 120 = 40$ J.	Đúng
	c)	Khí lí tưởng có $\Delta U = 40$ J $> 0$ nên nội năng tăng, do đó nhiệt độ của khí tăng.	Sai
	d)	Giữ nguyên thể tích thì $A = 0$ , $\Delta U = Q = -40$ J $\Rightarrow$ toả nhiệt lượng $40$ J.	Đúng
2	a)	Khối lượng nước đã hoá hơi: $\Delta m = m_1 - m_2 = 600 - 500 = 100$ g $= 0,1$ kg.	Đúng
	b)	Nhiệt lượng cung cấp: $Q = P \Delta t = 1000 \cdot 230 = 230000$ J $= 2,3 \cdot 10^5$ J.	Đúng
	c)	Nhiệt hoá hơi riêng đo được: $L = \dfrac{Q}{\Delta m} = \dfrac{2,3 \cdot 10^5}{0,1} = 2,3 \cdot 10^6$ J/kg.	Đúng
	d)	Có hao phí: $Q_{\text{thu}} = P\Delta t - Q_{\text{hp}} \Rightarrow L_{\text{thực}} < L_{\text{đo}}$ , do đó $L_{\text{đo}}$ sẽ lớn hơn giá trị thực tế.	Sai
3	a)	Nhiệt độ của nước không đổi nên bọt khí biến đổi đẳng nhiệt ( $T = \text{const}$ ).	Đúng
	b)	Áp suất ở đáy hồ: $p_1 = p_0 + \rho g h = 10^5 + 1000 \cdot 9,8 \cdot 10 = 1,98 \cdot 10^5$ Pa.	Đúng
	c)	Khi nổi lên, áp suất giảm nên theo định luật Boyle thể tích của bọt khí phải tăng lên.	Sai
	d)	Thể tích khi lên tới mặt nước: $V_2 = \dfrac{p_1 V_1}{p_0} = \dfrac{1,98 \cdot 10^5 \cdot 1,5}{1,0 \cdot 10^5} = 2,97$ cm $^3$ .	Đúng
4	a)	Quá trình đẳng áp $p_1 = p_2$ , $V_2 = 2V_1 \Rightarrow T_2 = 2T_1$ , nhiệt độ tuyệt đối tăng gấp đôi.	Đúng
	b)	$T_1 \sim p_1 V_1 = 10^5 \cdot 20 = 2 \cdot 10^6$ ; $T_3 \sim p_3 V_3 = 0,5 \cdot 10^5 \cdot 40 = 2 \cdot 10^6 \Rightarrow T_3 = T_1$ .	Đúng
	c)	Quá trình $(2) \to (3)$ là quá trình đẳng tích ( $V = 40$ lít), khối khí không sinh công ( $A = 0$ ).	Sai
	d)	Công thực hiện bằng diện tích chu trình: $A' = (p_1 - p_3)(V_2 - V_1) = 0,5 \cdot 10^5 \cdot 20 \cdot 10^{-3} = 1000$ J.	Đúng

3. PHẦN III. CÂU TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN (1,5 điểm)

Câu	Lời giải tóm tắt	Đáp án	Điểm
1	Áp dụng công thức tính nhiệt lượng: $Q = mc\Delta t = 1,5 \cdot 4200 \cdot (100 - 20) = 504000\text{ J} = 504\text{ kJ}$ .	504	0,25
2	Quá trình đẳng tích: $\dfrac{p_1}{T_1} = \dfrac{p_2}{T_2}$ với $T_1 = 27 + 273 = 300\text{ K}$ . $\Rightarrow T_2 = T_1 \cdot \dfrac{p_2}{p_1} = 300 \cdot \dfrac{1,6}{0,8} = 600\text{ K}$ . Nhiệt độ Celsius: $t_2 = 600 - 273 = 327^\circ\text{C}$ .	327	0,25
3	Áp dụng phương trình Clapeyron – Mendeleev: $pV = \dfrac{m}{M}RT$ $\Rightarrow m = \dfrac{pVM}{RT} = \dfrac{3,0 \cdot 10^5 \cdot 8,31 \cdot 10^{-3} \cdot 32}{8,31 \cdot (27 + 273)} = \dfrac{300 \cdot 8,31 \cdot 32}{8,31 \cdot 300} = 32\text{ g}$ .	32	0,25
4	Nhiệt lượng miếng đồng toả ra: $Q = mc\Delta t$ $\Rightarrow c = \dfrac{Q}{m\Delta t} = \dfrac{15600}{0,5 \cdot 80} = 390\text{ J/(kg}\cdot\text{K)}$ .	390	0,25
5	Gọi $n$ là số lần bơm. Tổng thể tích khí ở áp suất $p_0$ là $V' = V + nV_0$ . Quá trình đẳng nhiệt: $p_0(V + nV_0) = pV$ $\Rightarrow 10^5 \cdot (2000 + n \cdot 100) = 2,5 \cdot 10^5 \cdot 2000 \Rightarrow 2000 + 100n = 5000 \Rightarrow n = 30$ lần.	30	0,25
6	Trạng thái 1: $T_1 = 27 + 273 = 300\text{ K}$ ; $p_1 = 1,2\text{ atm}$ . Trạng thái 2: $p_2 = 1,2 + 0,4 = 1,6\text{ atm}$ . Quá trình đẳng tích: $\dfrac{p_1}{T_1} = \dfrac{p_2}{T_2} \Rightarrow T_2 = 300 \cdot \dfrac{1,6}{1,2} = 400\text{ K} \Rightarrow t_2 = 400 - 273 = 127^\circ\text{C}$ .	127	0,25