Trắc nghiệm Vật Lí 12 Kết nối tri thức Bài 2: Nội năng. Định luật I của nhiệt động lực học - Đề 05
Trắc nghiệm Vật Lí 12 Kết nối tri thức Bài 2: Nội năng. Định luật I của nhiệt động lực học - Đề 05 bao gồm nhiều câu hỏi hay, bám sát chương trình. Cùng làm bài tập trắc nghiệm ngay.
Câu 1: Nội năng của một khối khí lý tưởng xác định được định nghĩa là tổng động năng của tất cả các phân tử cấu tạo nên khối khí đó. Điều này đúng hay sai?
- A. Đúng
- B. Sai, vì nội năng còn bao gồm thế năng tương tác giữa các phân tử (đối với khí thực) hoặc năng lượng liên kết (đối với chất rắn, lỏng).
- C. Sai, vì nội năng chỉ bao gồm thế năng tương tác giữa các phân tử.
- D. Sai, vì nội năng là một dạng năng lượng chỉ phụ thuộc vào áp suất và thể tích.
Câu 2: Đối với một lượng khí lý tưởng xác định, nội năng của nó chỉ phụ thuộc vào yếu tố vĩ mô nào sau đây?
- A. Nhiệt độ
- B. Thể tích
- C. Áp suất
- D. Cả áp suất và thể tích
Câu 3: Khi một vật nhận nhiệt lượng Q > 0 từ môi trường, điều đó có chắc chắn làm tăng nội năng của vật đó không? Tại sao?
- A. Chắc chắn tăng, vì Q > 0 luôn làm tăng nội năng.
- B. Không chắc chắn, vì nội năng chỉ tăng khi vật thực hiện công A > 0.
- C. Chắc chắn tăng, vì nhiệt lượng là thước đo sự thay đổi nội năng.
- D. Không chắc chắn, vì nội năng còn thay đổi do công A. Nếu vật đồng thời thực hiện công A < 0 và |A| > Q, nội năng có thể giảm.
Câu 4: Hành động nào sau đây làm thay đổi nội năng của vật chủ yếu bằng hình thức thực hiện công?
- A. Nhúng một thanh kim loại nóng vào nước lạnh.
- B. Dùng búa đập nhiều lần vào một miếng kim loại.
- C. Hơ nóng một vật trên ngọn lửa đèn cồn.
- D. Để một cốc nước nóng trong phòng có điều hòa nhiệt độ.
Câu 5: Hành động nào sau đây làm thay đổi nội năng của vật chủ yếu bằng hình thức truyền nhiệt?
- A. Nén khí trong một xi lanh bằng piston.
- B. Ma sát hai bàn tay vào nhau cho ấm lên.
- C. Phơi quần áo ướt dưới ánh nắng mặt trời.
- D. Khuấy đều chất lỏng trong bình bằng cánh quạt nhỏ.
Câu 6: Phát biểu nào sau đây diễn đạt đúng nội dung của Định luật I của nhiệt động lực học?
- A. Nhiệt lượng truyền cho vật bằng độ biến thiên nội năng của vật.
- B. Công mà vật thực hiện được bằng độ biến thiên nội năng của vật.
- C. Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công mà vật thực hiện và nhiệt lượng vật nhận được.
- D. Độ biến thiên nội năng của một hệ bằng tổng công mà hệ nhận được từ bên ngoài và nhiệt lượng mà hệ nhận được từ môi trường.
Câu 7: Theo quy ước dấu trong Định luật I nhiệt động lực học (ΔU = A + Q), khi một hệ thực hiện công ra bên ngoài, công A có giá trị như thế nào?
- A. A > 0
- B. A < 0
- C. A = 0
- D. Dấu của A phụ thuộc vào nhiệt lượng Q.
Câu 8: Theo quy ước dấu trong Định luật I nhiệt động lực học (ΔU = A + Q), khi một hệ truyền nhiệt lượng ra môi trường, nhiệt lượng Q có giá trị như thế nào?
- A. Q < 0
- B. Q > 0
- C. Q = 0
- D. Dấu của Q phụ thuộc vào công A.
Câu 9: Một khối khí nhận công 150 J và đồng thời tỏa ra môi trường nhiệt lượng 40 J. Độ biến thiên nội năng của khối khí là bao nhiêu?
- A. ΔU = 190 J
- B. ΔU = 110 J
- C. ΔU = +110 J
- D. ΔU = -190 J
Câu 10: Nội năng của một vật tăng thêm 200 J khi vật thực hiện công 80 J ra bên ngoài. Nhiệt lượng mà vật nhận được (hoặc tỏa ra) là bao nhiêu?
- A. Q = +280 J (nhận nhiệt)
- B. Q = -280 J (tỏa nhiệt)
- C. Q = +120 J (nhận nhiệt)
- D. Q = -120 J (tỏa nhiệt)
Câu 11: Một hệ truyền nhiệt lượng 150 J ra môi trường, đồng thời nội năng của hệ giảm đi 250 J. Công mà hệ nhận được (hoặc thực hiện) là bao nhiêu?
- A. A = +400 J (hệ nhận công)
- B. A = -400 J (hệ thực hiện công)
- C. A = +100 J (hệ nhận công)
- D. A = -100 J (hệ thực hiện công)
Câu 12: Một bình kín chứa khí được đun nóng. Quá trình này được coi là quá trình đẳng tích. Theo Định luật I nhiệt động lực học, trong quá trình đẳng tích của khí, mối quan hệ giữa độ biến thiên nội năng ΔU và nhiệt lượng Q mà khí nhận được là gì?
- A. ΔU = -Q
- B. ΔU = Q
- C. ΔU = 0
- D. ΔU = A (với A là công khí thực hiện)
Câu 13: Đối với một lượng khí lý tưởng biến đổi đẳng nhiệt (nhiệt độ không đổi), mối liên hệ giữa công A mà khí nhận được và nhiệt lượng Q mà khí nhận được là gì?
- A. A = -Q
- B. A = Q
- C. A = 0
- D. Q = 0
Câu 14: Một quá trình biến đổi trạng thái của chất khí được gọi là đoạn nhiệt nếu trong quá trình đó:
- A. Nhiệt độ của khí không đổi.
- B. Thể tích của khí không đổi.
- C. Không có sự trao đổi nhiệt lượng giữa khí và môi trường (Q = 0).
- D. Không có công được thực hiện (A = 0).
Câu 15: Khi nén một chất khí bằng piston, công cơ học được thực hiện lên khí. Ở cấp độ vi mô, công này làm tăng nội năng của khí chủ yếu bằng cách:
- A. Làm tăng động năng trung bình của các phân tử khí.
- B. Làm tăng thế năng tương tác giữa các phân tử khí (đối với khí lý tưởng, điều này không đáng kể).
- C. Làm giảm khoảng cách trung bình giữa các phân tử khí mà không ảnh hưởng đến động năng.
- D. Chuyển động năng tịnh tiến của piston thành nhiệt lượng truyền ra ngoài.
Câu 16: Một người dùng bơm để bơm không khí vào lốp xe đạp. Quá trình này làm không khí trong bơm nóng lên đáng kể. Giải thích nào sau đây là hợp lý nhất dựa trên Định luật I nhiệt động lực học?
- A. Chủ yếu do nhiệt lượng từ tay người bơm truyền vào khí.
- B. Chủ yếu do ma sát giữa piston và thành bơm tạo ra nhiệt.
- C. Do không khí bị nén, thể tích giảm nên nhiệt độ tăng theo định luật Boyle-Mariotte.
- D. Công nén khí (A > 0) làm tăng nội năng của khí. Mặc dù có thể có truyền nhiệt, sự tăng nội năng chủ yếu do công nhận được.
Câu 17: Nước đá đang tan chảy ở 0°C nhận nhiệt lượng từ môi trường. Phát biểu nào về nội năng của hệ (nước đá và nước lỏng) tại thời điểm này là đúng?
- A. Nội năng của hệ tăng lên.
- B. Nội năng của hệ không đổi vì nhiệt độ không đổi.
- C. Nội năng của hệ giảm xuống.
- D. Nội năng của hệ chỉ phụ thuộc vào áp suất bên ngoài.
Câu 18: So sánh độ biến thiên nội năng của một lượng khí lý tưởng trong hai quá trình: (1) nhận 100J nhiệt lượng khi giữ nguyên thể tích, và (2) nhận 100J công khi giữ nguyên nhiệt độ.
- A. Độ biến thiên nội năng trong quá trình (1) lớn hơn trong quá trình (2).
- B. Độ biến thiên nội năng trong quá trình (1) nhỏ hơn trong quá trình (2).
- C. Độ biến thiên nội năng trong quá trình (1) là 100 J, trong quá trình (2) là 0 J.
- D. Độ biến thiên nội năng trong cả hai quá trình đều bằng 100 J.
Câu 19: Phát biểu nào sau đây về nội năng và Định luật I nhiệt động lực học là SAI?
- A. Nội năng là một hàm trạng thái của hệ.
- B. Công và nhiệt lượng không phải là hàm trạng thái.
- C. Trong quá trình đẳng tích, toàn bộ nhiệt lượng mà hệ nhận được dùng để làm tăng nội năng.
- D. Trong quá trình đẳng nhiệt của khí lý tưởng, công mà khí thực hiện luôn bằng nhiệt lượng mà khí nhận được.
Câu 20: Một bình kín chứa khí được nung nóng, nhận nhiệt lượng 600 J. Thể tích bình không đổi. Độ biến thiên nội năng của khí là bao nhiêu?
- A. ΔU = +600 J
- B. ΔU = -600 J
- C. ΔU = 0 J
- D. Không thể xác định vì thiếu thông tin về công.
Câu 21: Một lượng khí giãn nở và thực hiện công 80 J lên piston. Đồng thời, khí truyền nhiệt lượng 20 J ra môi trường. Độ biến thiên nội năng của khí là bao nhiêu?
- A. ΔU = +100 J
- B. ΔU = +60 J
- C. ΔU = -60 J
- D. ΔU = -100 J
Câu 22: Nếu nội năng của một lượng khí lý tưởng không thay đổi trong một quá trình biến đổi trạng thái, thì mối quan hệ giữa công A mà khí nhận được và nhiệt lượng Q mà khí nhận được là gì?
- A. A = Q
- B. A + Q = 0, với A và Q cùng dấu.
- C. A + Q = 0, với A và Q trái dấu.
- D. A = 0 và Q = 0.
Câu 23: Khi một vật rắn bị biến dạng đàn hồi (ví dụ: kéo giãn lò xo), nội năng của vật thay đổi như thế nào và chủ yếu do hình thức nào?
- A. Tăng lên, chủ yếu do truyền nhiệt.
- B. Thay đổi (tăng hoặc giảm tùy biến dạng), chủ yếu do thực hiện công.
- C. Không đổi, vì nhiệt độ không thay đổi đáng kể.
- D. Giảm xuống, chủ yếu do tỏa nhiệt.
Câu 24: Một hệ thực hiện một chu trình kín (trạng thái cuối trùng với trạng thái đầu). Độ biến thiên nội năng của hệ trong cả chu trình này bằng bao nhiêu?
- A. Bằng 0.
- B. Bằng tổng công mà hệ nhận được trong chu trình.
- C. Bằng tổng nhiệt lượng mà hệ nhận được trong chu trình.
- D. Bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được trong chu trình (A + Q).
Câu 25: Trong một quá trình biến đổi trạng thái, nếu công mà hệ thực hiện ra môi trường lớn hơn nhiệt lượng mà hệ nhận được từ môi trường, thì nội năng của hệ sẽ:
- A. Tăng lên.
- B. Giảm xuống.
- C. Không đổi.
- D. Có thể tăng hoặc giảm tùy thuộc vào loại khí.
Câu 26: Một viên đạn bay trong không khí, sau đó cắm vào một khúc gỗ và nằm yên trong đó. Quá trình này làm tăng nội năng của hệ (viên đạn và khúc gỗ). Sự tăng nội năng này chủ yếu từ đâu?
- A. Sự chuyển hóa từ cơ năng (động năng của viên đạn) thành nội năng do công cản (lực ma sát, lực cản của gỗ).
- B. Sự truyền nhiệt từ không khí vào viên đạn và khúc gỗ.
- C. Sự chuyển hóa từ thế năng trọng trường của viên đạn.
- D. Viên đạn thực hiện công dương lên khúc gỗ.
Câu 27: Một khối khí bị nén đẳng nhiệt, nhận công 500 J. Nhiệt lượng mà khối khí đã trao đổi với môi trường là bao nhiêu?
- A. Nhận nhiệt lượng 500 J.
- B. Tỏa nhiệt lượng 500 J.
- C. Tỏa nhiệt lượng 500 J (Q = -500 J).
- D. Không trao đổi nhiệt lượng (Q = 0).
Câu 28: Một lượng chất lỏng được khuấy mạnh bằng một cánh quạt quay trong bình cách nhiệt. Nội năng của chất lỏng thay đổi như thế nào và do hình thức nào?
- A. Tăng lên, chủ yếu do thực hiện công.
- B. Tăng lên, chủ yếu do truyền nhiệt.
- C. Không đổi, vì bình cách nhiệt.
- D. Giảm xuống, do chất lỏng thực hiện công lên cánh quạt.
Câu 29: Một quả bóng bay chứa khí được phơi dưới nắng. Khí trong bóng nóng lên và quả bóng giãn nở. Trong quá trình này, nội năng của khí trong bóng:
- A. Tăng lên, do nhận nhiệt và nhận (hoặc thực hiện) công.
- B. Giảm xuống, do thực hiện công đẩy vỏ bóng giãn nở.
- C. Không đổi, vì nhiệt độ có thể tăng hoặc giảm tùy thuộc vào sự cân bằng nhiệt.
- D. Chỉ tăng nếu công nhận được lớn hơn nhiệt lượng tỏa ra.
Câu 30: Theo Định luật I nhiệt động lực học, trong một quá trình bất kỳ, độ biến thiên nội năng của hệ ΔU luôn bằng tổng công A và nhiệt lượng Q. Điều này có ý nghĩa là:
- A. Nội năng của hệ luôn được bảo toàn.
- B. Sự thay đổi nội năng của hệ chỉ phụ thuộc vào lượng năng lượng được trao đổi dưới dạng công và nhiệt.
- C. Công và nhiệt lượng luôn có giá trị dương.
- D. Hệ không thể nhận công và nhiệt lượng cùng lúc.