20 câu hỏi trắc nghiệm thuộc 50 câu trắc nghiệm Chất rắn, Chất lỏng, Sự chuyển thể nâng cao (P1)

Câu 1:

Một dây tải điện ở 20 ^oC có độ dài 1800 m. Xác định độ nở dài của dây tải điện này khi nhiệt độ tăng lên đến 40 ^oC về mùa hè. Biết hệ số nở dài của dây tải điện là 11,5.10^-6 K^-1.

A. 41,4 cm

B. 51,4 cm

C. 48,5 cm

D. 55,5 cm

Xem đáp án

Đáp án: A

Độ nở dài của dây tải điện:

Dl = al₀Dt^o = 0,414 m = 41,4 cm.

Câu 2:

Một vành khuyên mỏng có đường kính 34 mm, đặt nằm ngang và treo vào đầu dưới của một lò xo để thẳng đứng. Nhúng vành khuyên vào một cốc nước, rồi cầm đầu kia của lò xo và kéo vành khuyên ra khỏi nước, ta thấy lò xo dãn thêm 32 mm. Tính hệ số căng mặt ngoài của nước. Biết lò xo có độ cứng 0,5 N/m, bỏ qua trọng lực của vành khuyên.

A. 70,1.10^-3 N/m

B. 74,9.10^-3 N/m

C. 70,1.10^-2 N/m

D. 75,6.10^-2 N/m

Xem đáp án

Đáp án: B

Vành khuyên bắt đầu được kéo ra khỏi mặt nước khi lực đàn hồi bằng lực căng mặt ngoài:

F_dh = F_c hay kDl = s2pd

Câu 3:

Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 4 kg nước đá ở 0 ^oC để chuyển nó thành nước ở 20 ^oC. Biết nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 34.10⁴ J/kg và nhiệt dung riêng của nước là 4180 J/kg.K. Chọn đáp án đúng.

A. 194400 J

B. 164400 J

C. 1694400 J

D. 1894400 J

Xem đáp án

Đáp án: C

Nhiệt lượng cần cung cấp:

Q = lm + cm(t₂ – t₁) = 1694400 J.

Câu 4:

Một thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ 15 độ C có độ dài 12,5m. Nếu hai đầu các thanh ray khi đó chỉ đặt cách nhau 4,5mm thì các thanh ray này có thể chịu được nhiệt độ lớn nhất bằng bao nhiêu để chúng không bị uốn cong do tác dụng nở vì nhiệt? Biết hệ số nở dài của mỗi thanh ray là 12.10^-6 K^-1. Chọn đáp án đúng.

A. 25 ^oC

B. 45 ^oC

C. 55 ^oC

D. 65 ^oC

Xem đáp án

Đáp án: B

Ta có: $∆ t^{°} = \frac{∆ l}{α l_{0}} = \frac{4, 5 . 10^{- 3}}{12 . 10^{- 6} . 12, 5} = 30$

→ Nhiệt độ lớn nhất mà thanh ray không bị uốn cong do tác dụng nở vì nhiệt là:

t_max = Dt^o + t₀ = 45 ^oC.

Câu 5:

Một vòng xuyến có đường kính ngoài là d₁ = 44 mm và đường kính trong là d₂ = 40 mm. Trọng lượng của vòng xuyến là P = 45 mN. Lực bứt vòng xuyến này khỏi bề mặt của glixêrin ở 20 ^oC là 64,3 mN. Tính hệ số căng mặt ngoài của glixêrin ở nhiệt độ này.

A. 73.10^-3 N

B. 36,5.10^-3 N

C. 79.10^-3 N

D. 55,2.10^-3 N

Xem đáp án

Đáp án: A

Lực kéo vòng xuyến lên:

F_k = P + s.p(d₁ + d₂)

Câu 6:

Để xác định suất căng mặt ngoài của rượu người ta làm như sau: Cho rượu vào trong bình, chảy ra ngoài theo ống nhỏ giọt thẳng đứng có đường kính d = 2 mm. Thời gian giọt này rơi sau giọt kia ∆t = 2 giây. Sau thời gian t = 780 giây thì có m = 10 g rượu chảy ra. Tính suất căng mặt ngoài của rượu. Lấy g = 10 m/s².

A. 45,5.10^-3 N/m.

B. 49,3.10^-3 N/m.

C. 40,8.10^-3 N/m.

D. 30,4.10^-3 N/m.

Xem đáp án

Đáp án: C

Khi trọng lượng của giọt rượu bằng lực căng mặt ngoài tác dụng lên nó thì giọt rượu rơi xuống nên:

m₁.g = s.p.d

Mặt khác:

m₁ = m/N, N là số giọt rượu rơi trong thời gian 780 giây, N = t/∆t

Câu 7:

Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho miếng nhôm khối lượng 100 g ở nhiệt độ 20 ^oC, để nó hóa lỏng hoàn toàn ở nhiệt độ 658 ^oC. Biết nhôm có nhiệt dung riêng 896 J/kg.K và nhiệt nóng chảy 39.10⁴ J/kg. Chọn đáp án đúng.

A. 99440 J.

B. 96165 J.

C. 16944 J.

D. 18940 J.

Xem đáp án

Đáp án: B

Nhiệt lượng cần cung cấp:

Q = cm(t₂ – t₁) + lm = 96165 J.

Câu 8:

Buổi sáng nhiệt độ không khí là 23 ^oC và độ ẩm tỉ đối là 80%. Buổi trưa, nhiệt độ là 30 ^oC và độ ẩm tỉ đối là 60 %. Hỏi buổi nào không khí chứa nhiều hơi nước hơn và hơn bao nhiêu g/m³. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 23 ^oC là 20,60 g/m³ và ở 30 ^oC là 30,29 g/m³.

A. Buổi trưa nhiều hơi nước hơn, hơn 1,694g/m³.

B. Buổi trưa ít hơi nước hơn, ít hơn 1,694g/m³.

C. Buổi trưa nhiều hơi nước hơn, hơn 0,694g/m³.

D. Buổi trưa ít hơi nước hơn, ít hơn 0,694g/m³.

Xem đáp án

Đáp án: A

Độ ẩm tuyệt đối của không khí buổi sáng:

$f_{s} = \frac{a_{s}}{A_{s}} \Rightarrow a_{s} = f_{s} . A_{s} = 0, 8.20, 60 = 16, 48 g$

Độ ẩm tuyệt đối của không khí buổi trưa:

Vậy, buổi trưa không khí chứa nhiều hơi nước hơn, nhiều hơn 1,694 g/m³.

Câu 9:

Một sợi dây kim loại dài l₀ = 1,8m và có đường kính d = 0,5mm. Khi bị kéo bằng một lực F = 20N thì sợi dây này bị dãn ra thêm ∆l = 1,2mm. Suất đàn hồi của kim loại làm dây là:

A. E = 15,81.10¹⁰ Pa

B. E = 11,9.10¹⁰ Pa

C. E = 15,28.10¹⁰ Pa

D. E = 12,8.10¹⁰ Pa

Xem đáp án

Đáp án: C

Ta có:

→ Suất đàn hồi:

Câu 10:

Một thanh thép tròn đường kính 16mm và suất đàn hồi E = 2.10¹¹ Pa. Giữ chặt một đầu thanh và nén đầu còn lại của nó bằng một lực F = 1,6.10⁵ N để thanh này biến dạng nén đàn hồi. Tính độ co ngắn tỉ đối |∆l| của thanh (l₀ là độ dài ban đầu, ∆l là độ biến dạng nén).

A. 0,695%

B. 0,415%

C. 0,688%

D. 0,398%

Xem đáp án

Đáp án: D

Lực nén vào thanh thép bằng đúng lực đàn hồi xuất hiện trong thanh.

Ta có:

Độ co tỉ đối:

Câu 11:

Một thanh ray đường sắt dài 15m ở nhiệt độ 25 ^oC. Phải có một khe hở bao nhiêu giữa hai đầu thanh ray để nếu nhiệt độ ngoài trời tăng đến 60 ^oC thì vẫn đủ chổ cho thanh dãn ra. Cho hệ số nở dài của thép là 11,4.10^-6 K^-1.

A. 5,9 mm

B. 6,8 mm

C. 8,6 mm

D. 9,5 mm

Xem đáp án

Đáp án: C

Vì các thanh ray được đặt nối tiếp nhau, ở cả hai đầu thanh ray đều có khe hở và các thanh ray nở cả về hai đầu nên khe hở phải có độ rộng h tương ứng với độ nở dài của một thanh ray khi nhiệt độ tăng từ 25 ^oC lên 60 ^oC.

Áp dụng công thức: $l = l_{0} (l + α t)$ (l₀ là chiều dài ở 0 ^oC)

Ở 25⁰C : $l_{25} = l_{0} (l + t_{1} α)$ và ở 60⁰C : $l_{60} = l_{0} (l + t_{2} α)$

Lập tỉ số:

Thép làm thanh ray có $α = 11, 4 . 10^{- 6} K^{- 1} n ê n α^{2} ≪ 1$ có thể bỏ qua.

Khi đó:

Thay số:

Câu 12:

Một thanh kim loại có chiều dài 20 m ở nhiệt độ 20 ⁰C, có chiều dài 20,015 m ở nhiệt độ 45 ⁰C. Hệ số nở dài của thanh kim loại là:

A. 2.10^-5 K^-1

B. 2,5.10^-5 K^-1

C. 3.10^-5 K^-1

D. 4.10^-5 K^-1

Xem đáp án

Đáp án: C

Hệ số nở dài của thanh kim loại:

Câu 13:

Ở nhiệt độ 0 ^oC tổng chiều dài của thanh đồng và thanh sắt là l₀ = 5 m. Hiệu chiều dài của chúng ở cùng nhiệt độ bất kỳ nào cũng không đổi. Tìm chiều dài của mỗi thanh ở 0 ^oC. Biết hệ số nở dài của đồng là 18.10^-6K^-1, của sắt là 12.10^-6K^-1.

A. l_0s = 3 m; l_0đ = 2 m

B. l_0s = 3,5 m; l_0đ = 1,5 m

C. l_0s = 4 m; l_0đ = 1 m

D. l_0s = 1 m; l_0đ = 4 m

Xem đáp án

Đáp án: A

Chiều dài của mỗi thanh ở t ^oC:

Thanh đồng:

l_đ = l_0đ + l_0đ .a_đ.∆t

= l_0đ + l_0đ .a_đ.t (vì t₀ = 0 ^oC)

Thanh sắt:

l_s = l_0s + l_0s.a_s.∆t

= l_0s + l_0s.a_s.t

Hiệu chiều dài của chúng:

l_đ – l_s = l_0đ + l_0đa_đt – l_0s – l_0sa_st.

Vì hiệu chiều dài như nhau ở mọi nhiệt độ nên:

l_đ – l_s = l_0đ – l_0s

→ (l_0đa_đ – l_0sa_s).t = 0

→ l_0đa_đ – l_0sa_s = l_0đa_đ – (l₀ – l_0đ)a_s = 0

l_0s = l₀ – l_0đ = 3 m.

Câu 14:

Một quả cầu có mặt ngoài hoàn toàn không bị dính ướt. Bán kính quả cầu là 0,2 mm. Suất căng mặt ngoài của nước là 73.10^-3 N/m. Bỏ qua lực đẩy Acsimet tác dụng lên quả cầu. Quả cầu có trọng lượng bằng bao nhiêu thì nó không bị chìm?

Xem đáp án

Đáp án: A

Lực căng mặt ngoài lớn nhất tác dụng lên quả cầu:

F = s.2p.r = 9,2.10^-5 N.

Quả cầu không bị chìm khi:

Câu 15:

Cần cung cấp một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để làm cho m = 200 g nước lấy ở t₁ = 10 ^oC sôi ở t₂ = 100 ^oC và 10 % khối lượng của nó đã hóa hơi khi sôi. Biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4190 J/kg.K và nhiệt hóa hơi của nước là L = 2,26.10⁶ J/kg. Chọn đáp án đúng.

A. 129525 J

B. 110610 J

C. 120620 J

D. 130610 J

Xem đáp án

Đáp án: C

Nhiệt lượng cần cung cấp:

Q = cm(t₂ – t₁) + L.m.10% = 120620 J.

Câu 16:

Một phòng có kích thước V =100 m³, ban đầu không khí trong phòng có nhiệt độ 30 ^oC và có độ ẩm f = 60%, sau đó người ta dùng máy lạnh để hạ nhiệt độ trong phòng xuống còn 20 ^oC. Muốn giảm độ ẩm không khí trong phòng xuống còn f’ = 40% thì phải cho ngưng tụ bao nhiêu gam nước. Biết độ ẩm cực đại của không khí ở 30 ^oC và 20 ^oC lần lượt là A = 30,3 g/m³ và A’ = 17,3 g/m³. Chọn đáp án đúng.

A. 1126 g

B. 1818 g

C. 1525 g

D. 1881 g

Xem đáp án

Đáp án: A

Lượng hơi nước chứa trong phòng ban đầu:

m = a.V = f.A.V = 1818 g.

Lượng hơi nước chứa trong phòng lúc sau:

m’ = f’.A’.V = 692 g.

→ Phải cho ngưng tụ một lượng hơi nước:

Dm = m – m’ = 1126 g.

Câu 17:

Trong một bình kín thể tích V = 0,5 m³ chứa không khí ẩm ở nhiệt độ không đổi, có độ ẩm tương đối f₁ = 50%. Khi làm ngưng tụ khối lượng ∆m = 1 gam hơi nước thì độ ẩm tương đối còn lại f₂ = 40%. Hãy xác định độ ẩm cực đại của không khí ở trong bình ở nhiệt độ đó. Bỏ qua thể tích hơi nước ngưng tụ trong bình.

A. A = 30g/m³

B. A = 25g/m³

C. A = 20g/m³

D. A = 15g/m³

Xem đáp án

Đáp án: C

Ta có:

m₁ = f₁.A.V

m₂ = m₁ – ∆m = f₂.A.V

Câu 18:

Một dây làm bằng thép có chiều dài 3m, đường kính tiết diện ngang 0,4mm. Biết thép có suất Yâng là $E = 2 . 10^{11} P a$ .Treo vào dây một vật có khối lượng 4kg. Lấy g = 10m/s² Độ biến dạng của dây lúc này là:

A. 4,8 mm

B. 3,7mm

C. 8,5 mm

D. 7,3 mm

Xem đáp án

Đáp án: A

Độ cứng :

Thay số:

→ Độ dãn:

Câu 19:

Một đèn chùm có khối lượng 120kg được treo bằng một sợi dây nhôm với giới hạn bền của nhôm là 1,1.10⁸ Pa. Dây treo phải có tiết diện ngang là bao nhiêu để ứng suất kéo gây bởi trọng lượng của vật không vượt quá 20% giới hạn bền của vật liệu làm dây? Cho E_nhôm = 7.10⁷ Pa và lấy g = 10m/s². Chọn đáp án đúng.

Xem đáp án

Đáp án: C

Trọng lượng của vật:

P = mg = 120.10 = 1200N

Ứng suất kéo gây bởi trọng lượng của đèn chùm: $σ_{n} = \frac{P}{S}$

Vì : $σ \leq 20 % . 1, 1 . 10^{8} P a$

Nên: $\frac{P}{S} \leq 0, 22 . 10^{8} m^{2}$

Vậy dây treo phải có tiết diện nhỏ nhất là 54 mm² để ứng suất kéo gây bởi trọng lượng của vật không vượt quá 20% giới hạn bền của vật liệu làm dây.

Câu 20:

Một lá đồng có kích thước 0,6 x 0,5 (m²) ở 20 ^oC. Người ta nung nó lên đến 600 ^oC. Diện tích của nó tăng thêm bao nhiêu? Cho hệ số nở dài của đồng là 17.10^-6.