(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 10

Một bát nhôm có khối lượng $m_{Al}=150 g$ chứa một lượng nước có khối lượng $m_{H_{2}O}=220 g$, ở cùng nhiệt độ $t_0=220°C$. Người tả thả một miếng đồng rất nóng có khối lượng $m_{Cu}=300 g$ vào nước, khiến nước sôi và có $m_h=5 g$ nước chuyển thành hơi. Nhiệt độ của nước ngay sau khi cân bằng nhiệt là 100°C. Biết rằng chỉ có sự truyền nhiệt giữa nước, đồng và cốc là đáng kể. Cho nhiệt dung riêng của nhôm, nước, đồng lần lượt là $c_{Al}=880 J.k{g}^{-1}.K^{-1}$, $c_{H_{2}O}=4200 J.k{g}^{-1}.K^{-1}$, $c_{Cu}=380 J.k{g}^{-1}.K^{-1}$. Nhiệt hóa hơi riêng của nước là $L=2,3.{10}^6 J/kg$.

     a) Nhiệt lượng của miếng đồng tỏa ra bằng nhiệt lượng của bát nhôm và nước thu vào.

     b) Miếng đồng nhận nhiệt từ bát nhôm và nước.

     c) Nhiệt lượng bát nhôm nhận được để tăng nhiệt độ từ 20°C đến 100°C là 10,6 kJ.

     d) Nhiệt độ ban đầu của miếng đồng là 500°C.

Cho một khinh khí cầu nằm trên mặt đất, gồm khoang chứa hàng nặng $M=400 kg$ và phần khí cầu hình cầu chứa $V=4000 m^3$ không khí. Trên khí cầu có một lỗ thông hơi nên áp suất không khí bên trong khí cầu luôn bằng với áp suất khí quyển. Coi thể tích phần khí cầu luôn không đổi và không khí là khí lý tưởng, có khối lượng mol $\mu =29 g/mol$. Biết ở sát mặt đất, áp suất khí quyển là ${\rho }_0=1,03.{10}^5 Pa$, khối lượng riêng của không khí là ${\rho }_0=1,23 kg/m^3$ , gia tốc trọng trường có giá trị $g=9,8 m/s^2$ . Bỏ qua khối lượng của vỏ khí cầu và thể tích của khoang hàng.

     a) Phương trình trạng thái của khí lí tưởng được viết dưới dạng là $\rho V=nRT$.

     b) Nhiệt độ của không khí ở sát mặt đất là $T_0=292 K$.

     c) Trọng lượng của khinh khí cầu là $P=39102 N$.

d) Để khinh khí cầu có thể rời khỏi mặt đất thì nhiệt độ phần không khí trong khí cầu nhỏ nhất là $30°C$.

Một thanh kim loại có khối lượng $m = 50 g$  có thể trượt với ma sát không đáng kể trên hai thanh ray song song nằm ngang cách nhau một khoảng $d = 4 cm$. Đường ray nằm trong một từ trường đều thẳng đứng có độ lớn $B = 0,3 T$ và có hướng như hình bên. Tại thời điểm $t = 0 s$, điện kế G được kết nối với thanh ray, tạo ra dòng điện không đổi $I = 2 A$ (có chiều như hình) trong dây và thanh ray (kể cả khi dây chuyển động). Biết ban đầu thanh đứng yên.

a) Lực tác dụng lên thanh là lực từ.

b) Từ trường do dòng điện tạo ra có hướng hướng theo chiều như từ trường bên ngoài.

c) Thanh kim loại chuyển động sang trái và tại lúc $t = 1 s$ vận tốc của thanh có độ lớn là 0,48 m/s.

d) Quãng đường thanh đi được sau thời gian 2 s kể từ lúc thiết bị G được kết nối là 0,48 m.

Trong y học một đồng vị phóng xạ của Sodium thường được dùng để xác định lượng máu trong cơ thể người là ${}_{11}{}^{24}Na$. Chu kỳ bán rã của ${}_{11}{}^{24}Na$ là 15 giờ. Người ta lấy một lượng ${}_{11}{}^{24}Na$ có độ phóng xạ 2,5 µCi để tiêm vào một bệnh nhân. Sau 3 giờ, họ lấy ra 1 $c{m}^3$ máu từ người đó thì thấy nó có 145 phân rã trong 10 giây. Cho biết đồng vị ${}_{11}{}^{24}Na$ phóng xạ tạo ra ${}_{12}{}^{24}Mg$.

     a) Đây là phân rã ${\beta }^{+}$.

     b) Độ phóng xạ lúc mới tiêm vào cơ thể người là $7,4.{10}^4 Bq$.            

     c) Số nguyên tử ${}_{11}{}^{24}Na$  trong 1 $c{m}^3$ máu sau 3 giờ là $3.{10}^5$ nguyên tử.

     d) Thể tích máu của người đó là 5,6 lít.

Biết rằng sự tỏa nhiệt của hệ thống ra không khí là không đáng kể. Năng lượng cần thiết để làm nóng 2 lít nước từ 20°C đến 100°C là $x.{10}^6 J$. Tìm $x$ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).

Thực tế hệ thống chỉ hoạt động với hiệu suất 30%, nên chỉ 30% năng lượng Mặt Trời được dùng để làm nóng nước. Để làm nóng 2 lít nước từ 20°C đến 100°C thì phải cung cấp nhiệt trong thời gian $t$. Biết rằng cường độ ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống là $I = 1000 W/m^{-2}$, diện tích của bộ thu là $S = 3 m^2$. Công suất bức xạ nhiệt chiếu lên bộ thu nhiệt được cho bởi công thức sau: $P = I . S$. Tính $t$ theo đơn vị phút (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị).

Một khối khí lí tưởng thực hiện theo chu trình như hình bên. Biết $p_1= {10}^5 Pa$, $V_1=2 lít$. Công do khối khí thực hiện trong cả chu trình bằng bao nhiêu jun (J)? (làm tròn đến hàng đơn vị)

Máy gia tốc hạt tuyến tính (Linear Accelerator, viết tắt là LINAC) là một thiết bị dùng để tăng tốc các hạt hạ nguyên tử, như electron, proton hoặc ion, theo một đường thẳng. Ta xét cấu tạo đơn giản của nó gồm 2 bản phẳng song song được tích điện như hình bên. Trong tình huống này electron được gia tốc bởi hiệu điện thế giữa 2 bản biết vận tốc ban đầu của electron gần bằng không, sau khi nó được gia tốc thì electron có tốc độ là $v=4.{10}^6 m/s$. Biết điện tích electron là $e=-1,6.{10}^{-19} C$ khối lượng $m=9,1.{10}^{-31} kg$. Độ lớn điện tích của một trong hai bản là $x.{10}^{-6}$C nếu coi nó như là một tụ điện có điện dung $C=3,5 \mu F$ (x là một số nguyên). Tìm x?

Phân rã của ${}_{18}{}^{40}K$ là phân rã ${\beta }^{+}$ phát ra tia gamma và một neutrino. Một nguyên tử ${}_{18}{}^{40}K$ phân rã sẽ tỏa ra năng lượng cỡ $E_1= 1460 MeV$. Tính năng lượng tỏa ra trong 1 s của một mẫu vật tính theo đơn vị mJ (làm tròn đến hàng đơn vị). Cho biết mẫu vật chỉ có nguyên tử ${}_{19}{}^{40}K$ và có số mol $n = 0,5 mol$, $1MeV=1,6.{10}^{-31} J$

Mẫu đá mặt trăng ở trên hình thành cách đây y tỉ năm. Tính y (làm tròn đến hàng phần chục).