Một nhóm học sinh nghiên cứu hộp tích trữ nhiệt dùng vật liệu chuyển pha X. Chất X được gia nhiệt bằng điện trở, sau đó có thể truyền nhiệt cho nước. Các thông số thiết kế được cho trong Bảng 1. Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trường và vỏ hộp; nhiệt độ của X không đổi trong quá trình nóng chảy. Công suất hữu ích không đổi khi gia nhiệt.

Đại lượng	Giá trị
Khối lượng chất X, $m$	0,40 kg
Nhiệt độ ban đầu	20 °C
Nhiệt độ nóng chảy	50 °C
Nhiệt độ cuối khi gia nhiệt	70 °C
Công suất điện trở	120 W
Hiệu suất truyền nhiệt cho X	75%
Nhiệt dung riêng của X ở thể rắn	2000 J/(kg.K)
Nhiệt dung riêng của X ở thể lỏng	2500 J/(kg.K)
Nhiệt nóng chảy riêng của X	180 kJ/kg
Tỉ lệ nhiệt X tỏa ra truyền được cho nước	80%
Nhiệt dung riêng của nước	4200 J/(kg.K)

Các mốc dự kiến khi gia nhiệt liên tục: A – bắt đầu 20 °C; B – đạt 50 °C; C – nóng chảy hoàn toàn ở 50 °C; D – đạt 70 °C. Giả thiết công suất hữu ích không đổi trong suốt quá trình.

Câu 1/14

Xét các nhận định về đường biểu diễn nhiệt độ của X theo thời gian. Mỗi nhận định đúng hay sai?

a. Đoạn AB có độ dốc lớn hơn đoạn CD.

Đúng

Sai

b. Trên đoạn BC, X vẫn nhận nhiệt dù nhiệt độ không đổi.

Đúng

Sai

c. Nếu tăng gấp đôi công suất điện mà hiệu suất giữ nguyên, thời gian BC giảm một nửa.

Đúng

Sai

d. Tổng nhiệt lượng X nhận ở đoạn AB lớn hơn ở đoạn BC.

Đúng

Sai

Lời giải

Phương pháp giải: Tính nhiệt lượng trên từng giai đoạn, suy ra tốc độ tăng nhiệt độ.

Lời giải chi tiết: Đoạn AB: $Q_{A B} = m c_{r} Δ T = 0, 4 \cdot 2000 \cdot 30 = 24000 J$ . Đoạn BC: $Q_{B C} = m λ = 72000 J$ . Đoạn CD: $Q_{C D} = 0, 4 \cdot 2500 \cdot 20 = 20000 J$ . Vì $d T / d t = P_{h} / (m c)$ nên AB dốc hơn CD; BC vẫn thu nhiệt. Tăng đôi công suất làm giảm nửa thời gian. $Q_{A B} < Q_{B C}$ .

Đáp án: a) Đ; b) Đ; c) Đ; d) S

Câu 2/14

Khoảng thời gian từ B đến C gần nhất với giá trị nào?

A. 8,0 phút

B. 10,0 phút

C. 13,3 phút

D. 16,0 phút

Lời giải

Phương pháp giải: Dùng nhiệt nóng chảy riêng và công suất hữu ích.

Lời giải chi tiết: $P_{h} = 0, 75 \cdot 120 = 90 W$ ; $t_{B C} = m λ / P_{h} = 72000 / 90 = 800 s = 13, 3 p h ú t$ .

Đáp án: C

Câu 3/14

Điền số thích hợp: Tổng thời gian từ A đến D là khoảng _____ phút (làm tròn đến một chữ số thập phân).

Xem đáp án

Lời giải

Đáp án:

1. 21,5

Phương pháp giải: Cộng nhiệt lượng ba giai đoạn rồi chia công suất hữu ích.

Lời giải chi tiết: $Q = 24000 + 72000 + 20000 = 116000 J$ ; $t = 116000 / 90 = 1288, 9 s \approx 21, 5 p h ú t$ .

Đáp án: 21,5

Câu 4/14

Nếu cắt điện tại thời điểm sau B đúng 600 s, phần khối lượng X đã nóng chảy là bao nhiêu?

A. 0,20 kg

B. 0,30 kg

C. 0,35 kg

D. 0,40 kg

Lời giải

Phương pháp giải: Trong quá trình nóng chảy, nhiệt cấp dùng cho chuyển pha.

Lời giải chi tiết: $Q = 90 \cdot 600 = 54000 J$ ; $m_{n c} = Q / λ = 54000 / 180000 = 0, 30 k g$ .

Đáp án: B

Câu 5/14

Chọn TẤT CẢ nhận định đúng khi thay X bằng vật liệu Y cùng khối lượng, cùng nhiệt độ nóng chảy và cùng nhiệt dung riêng, nhưng nhiệt nóng chảy riêng lớn hơn 25%.

A. Thời gian AB không đổi.

B. Thời gian BC tăng 25%.

C. Tổng thời gian AD tăng 25%.

D. Nhiệt lượng tích trữ trong giai đoạn BC tăng 18 kJ.

Lời giải

Phương pháp giải: Xác định đại lượng phụ thuộc nhiệt nóng chảy riêng.

Lời giải chi tiết: AB không đổi; BC tỉ lệ với $λ$ nên tăng 25%. Phần tăng của $Q_{B C}$ là $0, 25 \cdot 72000 = 18000 J$ . Tổng thời gian AD không tăng 25% vì các giai đoạn khác giữ nguyên.

Đáp án: A; B; D

Câu 6/14

Một bình nước 3,0 kg ở 25 °C nhận nhiệt từ X khi X nguội từ 70 °C đến 50 °C rồi đông đặc hoàn toàn ở 50 °C. Bỏ qua mọi giới hạn tốc độ truyền nhiệt. Nhiệt độ cuối của nước gần nhất với giá trị nào?

A. 29,6 °C

B. 30,8 °C

C. 32,3 °C

D. 35,8 °C

Lời giải

Phương pháp giải: Tính nhiệt lượng X giải phóng và hiệu suất đưa nhiệt đến nước.

Lời giải chi tiết:

$Q_{X} = 20000 + 72000 = 92000 J$ ; $Q_{n} = 0, 8 Q_{X} = 73600 J$ ; $Δ T_{n} = 73600 / (3 \cdot 4200) = 5, 84^{°} C$ ;

$T_{f} \approx 30, 8^{°} C$ .

Đáp án: B

Câu 7/14

Một bạn suy luận: “Nhiệt độ X không tăng trong BC nên công suất điện trở đã bằng 0”. Để bác bỏ trực tiếp kết luận đó, phép đo nào có giá trị nhất?

A. Đo nhiệt độ môi trường tại A.

B. Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế trên điện trở trong BC.

C. Cân khối lượng X sau

D. D. Đo nhiệt độ nước sau khi xả nhiệt.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Đoạn văn 2

Đọc ngữ liệu sau và trả lời các câu hỏi từ 68 đến 74.

NGỮ LIỆU 2. CẢM BIẾN TỪ THÔNG TRONG HỆ THỐNG KIỂM TRA TỐC ĐỘ

Một thanh nam châm chuyển động dọc trục cuộn dây nối với điện trở ngoài. Trong mỗi giai đoạn, từ trường qua từng vòng dây được coi đều, vuông góc với mặt phẳng vòng dây ($\alpha = 0$); bỏ qua tự cảm. Các thông số và kết quả đo được ghi ở Bảng 2 và Bảng 3. Suất điện động cảm ứng trung bình có độ lớn $|{\mathcal{E}_{tb}}| = N|\Delta \Phi |/\Delta t$, với $\Phi = BS\cos \alpha $. Quy ước chiều dòng điện dương là chiều xuất hiện khi nam châm đi vào. Máy đo chỉ ghi giá trị trung bình mỗi giai đoạn, không ghi dạng xung tức thời.

Thông số cuộn dây và mạch		Giá trị
Số vòng dây, $N$		400 vòng
Diện tích mỗi vòng, $S$		12 cm²
Điện trở cuộn dây		8,0 Ω
Điện trở ngoài		12,0 Ω
Giai đoạn	Từ cảm ban đầu	Từ cảm cuối	Thời gian
Nam châm đi vào	0 T	0,30 T	0,060 s
Nam châm đi ra	0,30 T	0 T	0,040 s

Câu 8/14

Xét các nhận định. Mỗi nhận định đúng hay sai?

a. Suất điện động trung bình khi đi ra lớn hơn khi đi vào.

Đúng

Sai

b. Dòng điện trung bình hai giai đoạn có cùng chiều.

Đúng

Sai

c. Đổi điện trở ngoài thành 22 Ω làm giảm độ lớn dòng điện trung bình nhưng không đổi suất điện động cảm ứng trung bình.

Đúng

Sai

d. Nếu số vòng dây tăng gấp đôi và mọi yếu tố khác giữ nguyên, suất điện động trung bình tăng gấp đôi.

Đúng

Sai

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 9/14

Độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình khi nam châm đi vào là bao nhiêu?

A. . 1,2 V

B. 2,4 V

C. 3,6 V

D. 6,0 V

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 10/14

Điền số thích hợp: Tỉ số độ lớn dòng điện trung bình khi đi ra so với khi đi vào là ____.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 11/14

Trong giai đoạn đi vào, nếu coi suất điện động không đổi bằng giá trị trung bình, nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở ngoài 12 Ω gần bằng bao nhiêu?

A. 5,2 mJ

B. 8,6 mJ

C. 10,4 mJ

D. 17,3 mJ

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 12/14

Chọn TẤT CẢ phương án làm tăng độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình khi nam châm đi vào, giả sử các yếu tố không nêu giữ nguyên.

A. Tăng diện tích mỗi vòng 20%.

B. Giảm thời gian biến thiên từ thông 20%.

C. Tăng điện trở ngoài 20%.

D. Giảm số vòng dây 20%.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 13/14

Một học sinh dùng giá trị suất điện động trung bình để tính chính xác nhiệt lượng trên điện trở trong cả giai đoạn, dù dạng xung tức thời chưa biết. Nhận định nào hợp lí nhất?

A. Luôn chính xác vì nhiệt lượng chỉ phụ thuộc suất điện động trung bình.

B. Kết quả là cận trên của nhiệt lượng thực.

C. Kết quả là cận dưới của nhiệt lượng thực nếu tổng điện trở không đổi.

D. Không thể xác định ngay cả cận dưới.

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 14/14

Giả sử trong giai đoạn đi ra, máy ghi suất điện động trung bình là 3,0 V nhưng thời gian đo có sai số tương đối tối đa 2%, diện tích vòng dây sai số tối đa 1%, số vòng chính xác. Khi suy ra $| Δ B | = | E_{t b} | Δ t / (N S)$ và coi suất điện động đo chính xác, sai số tương đối cực đại theo phép cộng sai số bậc nhất gần nhất với bao nhiêu?

A. 1%

B. 2%

C. 3%

D. 6%

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem tiếp với tài khoản VIP

Còn 8/14 câu hỏi, đáp án và lời giải chi tiết.

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.

Lớp 12

Lớp 11

Lớp 10

Ôn vào 10

Lớp 9

Lớp 8

Lớp 7

Lớp 6

Ôn vào 6

Lớp 5

Lớp 4

Lớp 3

Lớp 2

Lớp 1

Đại học

ĐGNL - ĐGTD

Tốt nghiệp THPT

Lớp 12

Lớp 11

Lớp 10

Ôn vào 10

Lớp 9

Lớp 8

Lớp 7

Lớp 6

Ôn vào 6

Lớp 5

Lớp 4

Lớp 3

Lớp 2

Lớp 1

V-ACT

HSA

TSA

SPT

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lí

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lí

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán