Trắc nghiệm Vật lí 10 Bài 36: Sự nở vì nhiệt của vật rắn cực hay có đáp án (phần 2)

---

---

Bài 14: Một thanh kim loại có chiều dài 20 m ở nhiệt độ 20 °C, có chiều dài 20,015 m ở nhiệt độ 45 °C. 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.

Hiển thị đáp án

Chọn C

Hệ số nở dài của thanh kim loại:

Bài 15: Ở nhiệt độ 0 °C 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 °C. Biết hệ số nở dài của đồng là 18.10^-6 K^-1, của sắt là 12.10^-6 K^-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

Hiển thị đáp án

Chọn A

Chiều dài của mỗi thanh ở t °C:

Bài 16: Một lá đồng có kích thước 0,6 x 0,5 (m²) ở 20 °C. Người ta nung nó lên đến 600 °C. Diện tích của nó tăng thêm bao nhiêu? Cho hệ số nở dài của đồng là 17.10^-6.

   A. 0,116 m²

   B. 0,006 m²

   C. 0,106 m²

   D. 0,206 m²

Hiển thị đáp án

Chọn B

Gọi ℓ₁, ℓ₂ là các cạnh của lá đồng.

Ở nhiệt độ t °C độ dài các cạnh lá đồng là:

Vì α rất nhỏ nên số hạng chứa α² càng nhỏ, có thể bỏ qua, do đó

Bài 17: Ở 0 °C, thanh nhôm và thanh sắt có tiết diện ngang bằng nhau, có chiều dài lần lượt là 80 cm và 80,5 cm. Hỏi ở nhiệt độ nào thì chúng có chiều dài bằng nhau và ở nhiệt độ nào thì chúng có thể tích bằng nhau. Biết hệ số nở dài của nhôm là 24.10^-6 K^-1, của sắt là 14.10^-6 K^-1. Chọn đáp án đúng.

   A. t = 430,8 °C, t’ = 210,9 °C.

   B. t = 530,5 °C, t’ = 310,2 °C.

   C. t = 530,8 °C, t’ = 210,9 °C.

   D. t = 630,5 °C, t’ = 210,2 °C.

Hiển thị đáp án

Chọn D

Nhiệt độ để chiều dài của chúng bằng nhau:

Bài 18: Người ta muốn lắp một cái vành bằng sắt vào một cái bánh xe bằng gỗ có đường kính 100 cm. Biết rằng đường kính của vành sắt nhỏ hơn đường kính bánh xe 5 mm. Vậy phải nâng nhiệt độ của vành sắt lên bao nhiêu để có thể lắp vào vành bánh xe? Cho biết hệ số nở dài của sắt là α = 12.10^-6 K^-1.

   A. 418,8 °C

   B. 408,8 °C

   C. 518,8 °C

   D. 208,8 °C

Hiển thị đáp án

Chọn A

Đường kính của vành sắt: d₁ = 100 cm – 5 mm = 99,5 cm.

Đường kính của vành bánh xe: d₂ = 100 cm.

Chu vi các vành:

Muốn lắp vành sắt vào bánh xe phải đun nóng vành sắt để chu vi của nó bằng chu vi bánh xe.

Ta có:

Vậy phải nâng nhiệt độ vòng sắt lên 418,8 °C.

Bài 19: Một thanh hình trụ bằng đồng thau có tiết diện 12 cm² được đun nóng từ 0 °C đến nhiệt độ 60 °C. Cần tác dụng vào hai đầu thanh hình trụ những lực như thế nào để khi đó chiều dài của nó vẫn không đổi. Hệ số nở dài của đồng thau là α = 18.10^-6 K^-1, suất đàn hồi là: E = 9,8.10¹⁰ N/m².

   A. 100125 N

   B. 130598 N

   C. 127008 N

   D. 110571 N

Hiển thị đáp án

Chọn C

Khi đun nóng thanh đồng thau thì chiều dài của nó tăng lên. Muốn giữ cho chiều dài của thanh đồng không đổi thì phải làm cho thanh chịu biến dạng nén, độ nén phải bằng độ tăng chiều dài do sự đun nóng.

Theo định luật Húc ta có:

Bài 20: Một bể bằng bê tông có dung tích là 2 m³ ở 0 °C. Khi ở 30 °C thì dung tích của nó tăng thêm 2,16 lít. Hệ số nở dài α của bê tông là:

   A. 1,2.10^-6 K^-1

   B. 12.10^-6 K^-1.

   C. 2,1.10^-6 K^-1

   D. 21.10^-6 K^-1

Hiển thị đáp án

Chọn B

Độ tăng thể tích của bê tông: ΔV = 3αV₀Δt

Bài 21: Một cái xà bằng thép tròn đường kính tiết diện 4 cm hai đầu được chôn chặt vào tường. Tính lực xà tác dụng vào tường khi nhiệt độ tăng thêm 40 °C. Cho biết hệ số nở dài và suất đàn hồi của thép lần lượt là 1,2.10^-5 K^-1 và 20.10¹⁰ N/m².

   A. 100125 N

   B. 130598 N

   C. 120576 N

   D. 110571 N

Hiển thị đáp án

Chọn C

Khi nhiệt độ tăng thêm t = 40 °C thì thanh xà dãn dài thêm một đoạn:

∆ℓ = ℓ – ℓ₀ = ℓ₀.α.∆t.

Vì hai đầu xà chôn chặt vào tường, nên xà chịu một lực nén (bằng chính lực do xà tác dụng vào tường):

Bài 22: Một khối đồng có kích thước ban đầu 0,15 x 0,2 x 0,3 (m²) khi nung nóng đã hấp thụ một nhiệt lượng bằng 1,8.106 J. Tính độ biến thiên thể tích của khối đồng. Cho biết khối lượng riêng của đồng bằng D = 8,9.103 kg/m³, nhiệt dung riêng của đồng c = 0,38.10³ J/kg.độ, hệ số nở dài của đồng α = 1,7.10^-5 K^-1.

   A. 1,7.10-5 m³

   B. 2,7.10-5 m³

   C. 3,7.10-3 m³

   D. 5,7.10-3 m³

Hiển thị đáp án

Chọn B

Thể tích ban đầu của khối đồng:

V = 0,15.0,2.0,3 = 0,009 m²

Gọi ∆t là độ tăng nhiệt độ khi hấp thụ nhiệt lượng

Q = 1,8.106 J.

Ta có công thức: Q = m.c.Δt

Vậy thể tích khối đồng tăng thêm 2,7.10-5 m³.

Bài 23: Một thanh nhôm và một thanh đồng ở 100 °C có độ dài tương ứng là 100,24 mm và 200,34 mm được hàn ghép nối tiếp với nhau. Cho biết hệ số nở dài của nhôm là α₁ = 24.10^-6 K^-1. Và của đồng là α₂ = 17.10^-6 K^-1. Xác định hệ số nở dài của thanh kim loại ghép này.

   A. 17.10^-6 K^-1

   B. 19,3.10^-6 K^-1

   C. 24.10^-6 K^-1

   D. 41.10^-6 K^-1

Hiển thị đáp án

Chọn B

Gọi α là hệ số nở dài của thanh kim loại ghép. Độ dài của thanh này ở nhiệt độ t = 100 °C được tính theo công thức: ℓ = ℓ₀ (1 + α.t)

Với ℓ = ℓ₁ + ℓ₂ = 100,24 + 200,34 = 300,58 mm, còn ℓ₀ = ℓ₀₁ + ℓ₀₂ là độ dài của thanh kim loại ghép ở 0 °C, với ℓ₀₁ và ℓ₀₂ là độ dài tương ứng của thanh nhôm và thanh đồng ở 0 °C. Vì ℓ₁ = ℓ₀₁(1 + α₁t) và ℓ₂ = ℓ₀₂(1 + α₂t), nên ta có:

Bài 24: Khi vật rắn kim loại bị nung nóng thì khối lượng riêng của vật tăng hay giảm? Tại sao?

   A. Tăng, vì thể tích của vật không đổi nhưng khối lượng của vật giảm.

   B. Giảm, vì khối lượng của vật không đổi nhưng thế tích của vật tăng.

   C. Tăng. vì thể tích của vật tăng chậm còn khối lượng của vật tăng nhanh hơn.

   D. Giảm, vì khối lương của vật tăng châm còn thế của vật tăng nhanh hơn.

Hiển thị đáp án

Chọn B

+ Khi vật rắn kim loại bị nung nóng thì ∆t_o > 0 → thể tích của vật tăng thêm

∆V = V–V₀ = βV₀∆t.

Trong khi đó khối lượng không đổi → khối lượng riêng ρ = m/V giảm

+ Độ nở khối của vật rắn tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ Δt và thể tích ban đầu V₀ của vật đó:

ΔV = V – V₀ = βV₀Δt; với β ≈ 3α.

Bài 25: Mỗi thanh ray của đường sắt ở nhiệt độ 15 °C có độ dài 12,5 m. Nếu hai đầu các thanh ray khi đó chỉ đặt cách nhau 4,5 mm, 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 °C.

   B. 45 °C.

   C. 55 °C

   D. 65 °C

Hiển thị đáp án

Chọn B

Ta có:

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

t_max = Δt° + t₀ = 45 °C.

Bài 26: Một thanh ray đường sắt dài 15m ở nhiệt độ 25 °C. Phải có một khe hở bao nhiêu giữa hai đầu thanh ray để nếu nhiệt độ ngoài trời tăng đến 60 °C 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

Hiển thị đáp án

Chọn 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 °C lên 60 °C.

Xem thêm các Bài tập trắc nghiệm Vật Lí lớp 10 có đáp án hay khác:

• Trắc nghiệm Bài 37: Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng cực hay có đáp án
• Trắc nghiệm Bài 38: Sự chuyển thể của các chất cực hay có đáp án
• Trắc nghiệm Bài 39: Độ ẩm của không khí cực hay có đáp án
• Trắc nghiệm Ôn tập Chương 7 cực hay có đáp án
• Trắc nghiệm Bài 1: Chuyển động cơ cực hay có đáp án

Lời giải bài tập lớp 10 sách mới:

• Giải bài tập Lớp 10 Kết nối tri thức
• Giải bài tập Lớp 10 Chân trời sáng tạo
• Giải bài tập Lớp 10 Cánh diều

---

---

---