Đang tải... (xem toàn văn)
Tổng hợp chương trình ôn tập HSG môn Vật Lý lớp 10 - FIle word có đáp án là tài liệu giúp cho các em học sinh ôn thi đạt kết quả cao nhất.
1 PHẦN I: ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM I Chuyển động thẳng đều, thẳng biến đổi Bµi mÉu 1: Hai «t« chun ®éng ®Ịu cïng mét lóc tõ A ®Õn B, AB=S Ôtô thứ nửa quÃng đờng đầu víi vËn tèc v1, nưa qu·ng ®êng sau víi vËn tốc v2 Ôtô thứ hai với vận tốc v1 nửa thời gian đầu với vận tốc v2 nửa thời gian lại a)Tính vtb ôtô quÃng đờng b) Hỏi ôtô đến B trớc đến trớc bao nhiêu? c) Khi hai ôtô đà đến B ôtô lại cách B khoảng bao nhiêu? Giải S S =v1.t1t1= 2v1 a) + Ôtô 1: S S =v2.t2 t2= 2v 2 Thời gian quÃng ®êng lµ: t=t1+t2= vtb1= S (v1 + v ) 2v1v 2v1v S = t v1 + v + Ôtô 2: t t v1 + v vtb2= S 2 = v1 + v = t t b)+ Ôtô hết AB khoảng thời gian là: tA= + Ôtô hết AB khoảng thời gian là: tB= S (v1 + v ) 2v1v 2S v1 + v − S (v1 − v ) tB-tA= ; phía B; ( 2T0 +D T ) S TA 273 = TB 283 Câu 22 Một pitơng nặng chuyển động khơng ma sát xi lanh kín thẳng đứng Phía pittơng có 1mol khí, phía pittơng có mol khí chất khí khí lí tưởng Ở nhiệt độ tuyệt đối T chung cho cả hai tỉ số các thể tích V1/V2 =n >1 Tính tỉ số V1/ V2 nhiệt độ có giá trị cao Dãn nở xi lanh không đáng kể.Áp dụng số: n = 2; T’= 2T ĐS: 1,44 Câu 23 Trong xi lanh kín hai đầu, đặt thẳng đứng có pittơng nặng di động được Ở phía và pititơng có hai lượng khí và loại Ở nhiệt độ T , thể tích lượng khí phía l1 V1 lớn gấp n lần thể tích lượng khí phía pittơng là V2 Hỏi tăng nhiệt độ khí lên k lần tỉ số hai thể tích ấy là bao nhiêu, và nhiệt độ nào tỉ số hai thể tích này n’ Xét trường hợp: a k =2; n = b n = 4; n’ = 3; T = 300K ĐS: a V1= 3V2; b V2= 0,35/0,65V1 Câu 24 Một xi lanh kín hình trụ chiều cao h, tiết diện S =100cm2 đặt thẳng đứng Xi lanh được chia thành hai phần nhờ pittông cách nhiệt khối lượng m =500g Khí hai phần là loại nhiệt độ 270C và có khối lượng là m1 và m2 với m2 = 2m1.Pittông cân cách đáy đọa h2= 3h/5 a Tính áp suất hai phần xi lanh?Lấy g = 10m/s2 b Để pittông cách hai đáy xi lanh phải nung nóng phần nào, đến nhiệt độ bao nhiêu? ( Phần cịn lại giữ nhiệt độ khơng đổi ) Đs: a p1= 15.102N/m2; p2 = 20.102N/m2.; b nung phần trên, 2020C Câu 25 Một xi lanh cách nhiệt nằm ngang, thể tích V1+ V2= V0 = 80lít, được chia làm hai phần không thông với pittơng cách nhiệt Pittơng chuyển động khơng ma sát Mỗi phần xi lanh có chứa 2mol khí lí tưởng đơn ngun tử Ban đầu pittơng đứng yên, nhiệt độ hai phần khác Truyền cho khí bên trái nhiệt lượng Q = 120J Hỏi đã cân bằng, áp suất xi lanh lớn áp suất ban đầu là bao nhiêu? ĐS: 103N/m2 77 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 78 Câu 26.Hai bình A và B tích là V1 và V2 ( V1= 2V2) được nối với ống nhỏ, bên ống có cái van Van mở độ chênh lệch áp suất hai bên là D p ³ 1,1atm Ban đầu bình A chứa khí lí tưởng nhiệt độ t0 = 270C, áp suất p0 = 1atm, cịn bình B là chân khơng Người ta nung nịng hai bình lên tới nhiệt độ t = 1270C a.Tới nhiệt độ nào van bắt đầu mở? b Tính áp śt cuối bình? ( Coi thể tích hai bình là khơng đổi ) ĐS: a 330K; b p2=0,16atm; p1=1,26atm Câu 27 Hai bìnhA và B tích là V1= 40 dm3; V2= 10dm3 thông với ống nhỏ bên ống có cái van Van mở độ chênh lệch áp suất hai bên là p1 ³ p2 +10 pa Ban đầu bình A chứa khí lí tưởng nhiệt độ t0 = 270C, áp suất p0 = 1atm, cịn bình B là chân khơng Người ta nung nịng hai bình lên tới nhiệt độ T = 500K a.Tới nhiệt độ nào van bắt đầu mở? b Tính áp suất cuối bình? ( Khi nhiệt độ hai bình là 500K) ĐS: a 333K; b 0,4.105pa; 1,4.105pa Câu 28 Một xi lanh đặt thẳng đứng, kín cả hai đầu, được chia thành hai phần pittông cách nhiệt nặng Pittơng di chuyển khơng ma sát Người ta đưa vào phần khí Hiđrơ nhiệt độ T, áp śt p; phần khí ơxi nhiệt độ 2T Lật ngược đáy lên Pittông vị trí chia xi lanh thành hai phần nhau, người ta hạ nhiệt độ khí ơxi đến T/2 Nhiệt độ khí Hiđrơ giữ cũ Hãy xác định áp śt khí ơxi trạng thái ban đầu và lúc sau Đs: p1= 1,6p; p2= 0,4p Câu 29.Một xi lanh kín, đặt thẳng đứng, bên có hai pittơng chuyển động kgơng ma sát Các khoang A,B,C có chứa những khối lượng chất khí lí tưởng Khi nhiệt độ chúng hệ là 240C các pittơng đứng n và các khoang tương ứng A,B,C tích là 5lít;3 lít; lít.Sau tăng nhiệt độ hệ tới T các pittơng có vị trí cân mới, lúc VB= 2VC.Hãy xác định nhiệt độ T và thể tích khí bình A ứng với nhiệt độ T Đs: 648K; 4,1 lít Câu 30 Một xi lanh kín cả hai đầu, có vách ngăn mỏng, chuyển động tự do, chia xi lanh thành hai ngăn, ngăn chứa khối lượng khí khí lí tưởng Ban đầu cả hai khối khí có nhiệt độ T0, ngăn (1) có lị xo, đầu gắn vào vách ngăn, đầu gắn vào xi lanh Chiều dài ngăn (1) là l1; (2) là l2 = l1/3 Biết chiều dài lị xo khơng biến dạng là l0= l1+ l2 Nung khí ngăn (2) đến nhiệt độ T vách ngăn giữa xi lanh Tính tỉ số T/T ĐS: 11/3 C Nguyên lí thứ NĐLH 78 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 79 Câu 31 Trong bình dung tích V1 có khí lí tưởng đơn nguyên tử áp suất p1 và nhiệt độ T1, bình khác dung tích V2 chứa loại khí áp suất p2 và nhiệt độ T2 Mở khóa thơng hai bình, tính nhiệt độ T và áp suất p cân được thiết lập Hai bình và ống nối cách nhiệt Đs: P = PV ( p1V1 + p2V2 ) T1T2 1 + PV 2 ;T= V1 +V2 p1V1T2 + p2V2T1 Câu 32 Có hai bình cách nhiệt thơng với ống nhỏ có khóa, chứa chất khí lí tưởng.Mới đầu khóa đóng Bình tích V1 chứa khí nhiệt độ t1= 270C và áp śt p1= 105pa Bình tích V2 = 0,5V1 chứa khối lượng khí 15% bình và áp śt p2= 0,5p1 Mở khóa cho khí ĐS: 0,83.105pa; 326K trộn lẫn.Tính nhiệt độ và áp suất cuối Câu 33 Trong bình hình trụ , pittơng khơng trọng lượng diện tích S có chất khí áp suất p0 và nhiệt độ T0 THể tích hình trụ được phân thành hai phần vách ngăn nằm ngang cố định có khe hẹp Vật khối lượng M đặt lên pittông tác dụng pittơng dịch gần tới vách ngăn Tìm nhiệt độ T khí hình trụ thành hình trụ và pittơng khơng truyền nhiệt Cho CV = ổ ổ Mg Mg ữ ữ ỗ ÷ ÷ 1, + T ' = T 1+ ç ç ĐS: T = T0 ç ; ÷ ữ ỗ ỗ ữ ữ p0 S ứ ố è p0 S ø 2,5R Câu34 Tính cơng A sinh lượng khí lí tưởnglưỡng nguyên tử biến đổi đoạn nhiệt từ trạng thái có áp suất p1 , thể tích V1 , nhiệt độ T1 đến trạng thái có áp śt p2 , thể tích V2 , nhiệt độ T2 Đs: A = p1V1 æ T ỗ ữ ỗ1- ữ ữ ữ g- 1ỗ ố T1 ứ Cõu 35 Mt mol khớ lớ tưởng đơn nguyên tử được giữ xi lanh cách nhiệt nằm ngang và pittông cách nhiệt Pittơng gắn vào đầu lị xo L, lị xo L nằm dọc theo trục xi lanh Trong xi lanh ngoài phần chứa khí là chân khơng Ban đầu giữ cho pittơng vị trí mà lo xo khơng biến dạng, khí xi lanh có áp suất p1= 7kpa và nhiệt độ T1 = 308K Thả cho pittơng P chuyển động thấy khí giãn ra, đến trạng thái cân cuối thể tích khí gấp đơi thể tích khí ban đầu Tìm nhiệt độ T2 và áp śt P2 khí Câu 36 Khí lí tưởng có số đọan nhiệt ĐS: 246K; 3kPa cp cv = g giãn theo quy luật p = aV , a là số Thể tích ban đầu khí là V0, thể tích cuối là NV0 Hãy tính: a Độ tăng nội khí b Cơng mà khí sinh c Nhiệt dung mol khí quá trình 79 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 80 Câu 37 Hai bình cách nhiệt, nối với ống nhỏ có khóa Bình thứ nhất tích V1= 500 lít, chứa m1= 16,8g nitơ áp śt p1= 3.106pa Bình thứ hai tích V2= 250lít chứa m2= 1,2kh Argon áp suất p2= 5.105 pa Hỏi sau mở khóa cho hai bình thơng nhau, nhiệt độ và áp śt khí là bao nhiêu? Cho biết nhiệt dung mol đẳng tích nitơ là C1= 5R 3R , cùa Argon là C2= ; KHối 2 lượng mol Nitơ là 28g/mol; Argon là 40g/mol; R = 8,31J/mol.K ĐS: 306,7K; 2,14.106Pa Câu 38 Người ta cho vào bình thép thể tích V =100lít; m1= 5g khí Hiđrơ và m2= 12g khí ơxi nhiệt độ t0= 2930C Sau H2 kết hợp với O2 tạo thành nước, nhiệt lượng sinh ứng với mol nước tạo thành là Q0= 2,4.105J Tính áp suất và nhiệt độ sau phản ứng Cho biết nhiệt dung mol đẳng tích Hđrô là CH= 14,3kJ/ kg.độ và nước là Cn= 2,1 kJ/ kg.độ ĐS: 572K; 1,19.105pa Câu 39 Một xi lanh kín hình trụ đặt thẳng đứng, bên có pittơng nặng trượt khơng ma sát, pittông này và đáy xi lanh nối với lị xo, và khoảng có n = 2mol khí lí tưởng đơn nguyên tử thể tích V0 , nhiệt độ t1= 270C Phía là chân khơng Ban đầu lị xo trạng uur N thái khơng co giãn Sau ta truyền cho khối khí nhiệt lượng Q và thể tích khí lúc này là 4V0/3, nhiệt độ t2= 1470C Cho thành xi lanh cách nhiệt, mất mát nhiệt là không đàng kể R = 8,31( J/mol.K); CV= 3R Tìm nhiệt lượng Q đã truyền cho khối khí 80 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi – tài liệu file word 81 D Ứng dụng nguyên lí I vào chu trình Câu 40 Một động đốt dùng xăng thực chu trình gần đúng chu trình hình vẽ Gỉa thiết khí lí tưởng và xét mol khí có tỉ số nén được dùng 4:1 ( V1 = 4V2 và p1 =3 p2 a Xác định áp suất và nhiệt độ các đỉnh giãn đồ b p-V theo p1, T1 và tỉ số các nhiệt dung riêng chất khí? c Hiệu suất chu trình là bao nhiêu? Câu 41 Chu trình Carnot là chu trình bao gồm hai quá trình đẳng nhiệt xen kẻ với hai quá trình đoạn nhiệt Cho lượng khí lí tưởng biến đổi theo chu trình Cacnot tḥn nghịch a.Tính nhiệt lượng Q1 mà khí nhận được thực quá trình giãn nở đảng nhiệt nhiệt độ T1 và nhiệt lượng Q2’ mà khí nhả nén đẳng nhiệt nhiệt độ T2 ( T2 < T1) b.Tính cơng A mà khí sinh chu trình và tỉ số A gọi là hiệu suất chu trình Q1 Câu 42 Một mol khí lí tưởng đơn nguyên tử chuyển từ trạng thái ( p1; V1) sang trạng thái ( p2; V2 ) với đồ thị là đoạn thẳng hình vẽ Hãy xác định: a Thể tích VT nhiệt độ chất khí lớn nhất b Thể tích VQ cho VQ >V>V1 chất khí thu nhiệt VQ