(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 11

Đáp án đúng là C

     Có 3 phát biểu đúng, gồm (2), (3) và (4).

Đáp án đúng là C

     Khối lượng chất phóng xạ còn lại sau 5 chu kì bán rã: $m=\frac{m_0}{2^{{\displaystyle \frac{t}{T}}}}=\frac{m_0}{2^{{\displaystyle \frac{5T}{T}}}}=\frac{m_0}{32}$.

Đáp án đúng là B

     Do chiều dòng điện chạy qua cuộn dây của nam châm điện không đổi nên chiều đường sức điện không đổi; chiều dòng điện chạy trong khung dây cũng không đổi nên chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dây nằm ngang (đoạn A’D’) cũng không đổi.

     Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn được xác định bởi biểu thức: $F=B.I.l.\sin \left(\overrightarrow{I};\overrightarrow{B}\right)$. Do các đại lượng B, I, $\sin \left(\overrightarrow{I};\overrightarrow{B}\right)$ được giữ không đổi nên khi giảm chiều dài ℓ đoạn dây nằm ngang đi 2 lần (từ 80 mm còn 40 mm) nên lực từ F cũng giảm đi 2 lần.

Đáp án đúng là A

     Công suất tỏa nhiệt của đoạn mạch là $P=I^2.R=\frac{{I_0}^2}{2}.R=\frac{{\left(0,1.\sqrt{2}\right)}^2}{2}=0,1 W$.

Đáp án đúng là D

     A sai. Vì trong sóng điện từ, vector cường độ điện trường và vector cảm ứng từ vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng. Và chúng cũng không cùng độ lớn.

     B và C sai. Vì tại mỗi điểm trong không gian, điên trường và từ trường luôn dao động cùng pha.

     D đúng. Vì điện trường và từ trường trong sóng điện từ đều biến thiên điều hòa theo thời gian có cùng chu kỳ, cùng tần số và cùng pha tại mỗi điểm trong không gian.

Đáp án đúng là C

     Phân tích từng nhận định.

     Nhận định A sai. Vì biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch được viết lại là:

$i=-5\cos \left(100\mathrm{\pi t}-\frac{3\mathrm{\pi }}{2}\right)=5 \cos \left(100\mathrm{\pi t}-\frac{3\mathrm{\pi }}{2}+\mathrm{\pi }\right)=5 \cos \left(100\mathrm{\pi t}-\frac{\mathrm{\pi }}{2}\right)$.

Nên pha ban đầu của cường độ dòng điện là $-\frac{\mathrm{\pi }}{2}$.

     Nhận định B sai. Vì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn cường độ dòng điện trong mạch một góc là

${\phi }_{ui}={\phi }_u-{\phi }_i=0-\left(-\frac{\mathrm{\pi }}{2}\right)=\frac{\mathrm{\pi }}{2}$.

     Nhận định C đúng. Vì tần số của dòng điện là $f=\frac{\omega }{2\mathrm{\pi }}=\frac{100\mathrm{\pi }}{2\mathrm{\pi }}=50 Hz$.

     Nhận định D sai. Vì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là $I=\frac{I_0}{\sqrt{2}}=\frac{5}{\sqrt{2}} A$.

Đáp án đúng là B

     Độ lớn suất điện động cảm ứng trong vòng dây là:

$\left|e_c\right|=\left|\frac{∆\varnothing }{∆t}\right|=\left|\frac{{\varnothing }_2-{\varnothing }_1}{∆t}\right|=\left|\frac{NBS.\cos {\alpha }_2-NBS.\cos {\alpha }_1}{∆t}\right|$

                                 Û $\left|e_c\right|=\left|\frac{1.0,2.60.{10}^{-4}.\cos 60°-1.0,2.60.{10}^{-4}.\cos 0°}{0,5}\right|=1,2.{10}^{-3} V$.

     a) Khi thả 1 quả cầu sắt vào nước, ta có:

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$ Û $m_S.460.\left(200-29\right)=0,5.4200.\left(29-25\right)$

                                                         Û $m_s=\frac{140}{1311} kg\approx 106,8 g$.

 Vậy khối lượng mỗi quả cầu xấp xỉ bằng 106,8 g.

     b) Khi thả thêm 4 quả cầu nữa, ta có:

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$ Û $\left(1+4\right).\frac{140}{1311}.460.\left(200-t_2\right)=0,5.4200.\left(t_2-25\right)$

                                                  Û $t_2=\frac{8275}{191}°C\approx 43°C$.

Vậy khi thả thêm 4 quả cầu sắt vào nước thì nhiệt độ của nước khi xảy ra cân bằng nhiệt xấp xỉ bằng 43 °C.

     c) Để nhiệt độ của nước đạt 58 °C khi xảy ra cân bằng nhiệt thì số quả cầu sắt đã thêm vào bình là:

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$ Û $n.\frac{140}{1311}.460.\left(200-58\right)=0,5.4200.\left(58-25\right)$

                     Þ $n=10$

Vậy số quả cầu sắt cần thêm vào bình nữa là $10-1-4=5$ quả.

     d) Để nhiệt độ của nước trong bình giảm xuống còn 50 °C thì lượng nước đá ở 0 °C cần thêm vào là:

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$ Û $10.\frac{140}{1311}.460.\left(58-40\right)+0,5.4200.\left(58-40\right)=m_n.3,34.{10}^5+m_n.4200.\left(40-0\right)$

                     Û $m_n=\frac{4431}{47690} kg\approx 0,093 kg$.

   a) Số nguyên tử ${}_{92}{}^{235}U$ chứa trong 940 g ${}_{92}{}^{235}U$ là: $N=n.N_A=\frac{m}{M}.N_A=\frac{940}{235}.6,02.{10}^{23}=2,408.{10}^{24}$.

     b) Năng lượng nhiệt tỏa ra trong một ngày của mỗi lò bằng $P.t=175.{10}^6.24.3600=1,512.{10}^{13}$ J.

Số phản ứng phân hạch ${}_{92}{}^{235}U$ xảy ra để cung cấp đủ năng lượng nhiệt $1,512.{10}^{13}$ J bằng số nguyên tử ${}_{92}{}^{235}U$ đã phân hạch và bằng:

$\frac{1,512.{10}^{13}}{203.16.{10}^{-13}}=\frac{27}{58}.{10}^{24}$

Khối lượng ${}_{92}{}^{235}U$ đã dùng trong một ngày ở mỗi lò là: $m=n.M=\frac{N}{N_A}.M=\frac{{\displaystyle \frac{27}{58}}.{10}^{24}}{6,02.{10}^{28}}.235\approx 182 g$.

     c) Gọi m (kg) là khối lượng than đá đốt cháy hoàn toàn để cung cấp năng lượng nhiệt bằng với năng lượng nhiệt do 1 kg ${}_{92}{}^{235}U$ phân hạch hoàn toàn tỏa ra.

Ta có: $m.27.{10}^6=N.203.1,6.{10}^{-13}=\frac{1000}{235}.6,02.{10}^{23}.203.1,6.{10}^{-13}$

     Û $m\approx 3 081 633 kg\approx 3 082$ tấn.

     d) Năng lượng nhiệt tỏa ra khi 1 kg ${}_{92}{}^{235}U$ phân hạch hoàn toàn bằng:

$Q=N.203.1,6.{10}^{-13}=\frac{1000}{235}.6,02.{10}^{23}.203.1,6.{10}^{-13}$ J.

Khối lượng băng nóng chảy bằng $m=\frac{Q}{\lambda }=\frac{{\displaystyle \frac{1000}{235}}.6,02.{10}^{28}.203.1,6.{10}^{-13}}{334000}\approx 249 114 027 kg\approx 2,49.{10}^8 kg$.

     Nhiệt độ của lò nung t ($°$C):

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$ Û $m_S.c_S.\left(t-t_{cb}\right)=m_n.c_n.\left(t_{cb}-t_n\right)$

                     Û $0,1.460.\left(t-35\right)=1,06.4200.\left(35-25\right)$

                     Û $t\approx 1003$ $°$C.

     Trong quá trình làm nóng khối khí (nút chai chưa bị đẩy dịch chuyển), thể tích khối khí trong chai không đổi nên ta có:

$\frac{p_{kq}}{T_1}=\frac{p_{kk}}{T_{kk}}$ Û $p_{kk}=\frac{p_{kq}.T_{kk}}{T_1}$ (1)

     Nút chai bắt đầu bị đẩy di chuyển đi lên khi:

$F_{kk}\ge P_{nút}+F_{kq}+F_{ms}$ Û $p_{kk}.S\ge m_{nút}.g+p_{kq}.S+F_{ms}$ (2)

Thay (1) vào (2), ta được:

$\frac{p_{kq}.T_{kk}}{T_1}.S\ge m_{nút}.g+p_{kq}.S+F_{ms}$

                                                                  Û $T_{kk}\ge \frac{T_1.\left(m_{nút}.g+p_{kq}.S+F_{ms}\right)}{p_{kq}.S}$

                                                                  Û $T_{kk}\ge \frac{\left(25+273\right).\left(0,3.10+101325.4\mathrm{\pi }.{10}^{-4}+3\right)}{101325.4\mathrm{\pi }.{10}^{-4}}$

                                                                  Û $T_{kk}\ge 312 K$.

     Vậy nhiệt độ của khối khí trong chai khi cái nút bắt đầu bị đẩy di chuyển đi lên là 305 K.

     Theo định luật bảo toàn động lượng, ta có:

$\overrightarrow{p_p}=\overrightarrow{p_{{\alpha }_1}}+\overrightarrow{p_{{\alpha }_2}}$

                                                                  Þ ${p_p}^2={p_{{\alpha }_1}}^2+{p_{{\alpha }_2}}^2+2.p_{{\alpha }_1}.p_{{\alpha }_2}.\cos \phi$

Vì $p_{{\alpha }_1}=p_{{\alpha }_2}$ và $p^2=2.m.W_{đ}$ nên $\cos \phi =\frac{2.m_p.W_{{đ}_p}-4.m_{\alpha }.W_{{đ}_{\alpha }}}{4.m_{\alpha }.W_{{đ}_{\alpha }}}=\frac{m_p.W_{{đ}_p}}{2.m_{\alpha }.W_{{đ}_{\alpha }}}-1$ (1)

     Theo định luật bảo toàn năng lượng, ta có:

$\left(m_p+m_{Li}\right).c^2+W_{{đ}_p}=2.m_{\alpha }.c^2+2.W_{{đ}_{\alpha }}$

Û $W_{{đ}_{\alpha }}=\frac{\left(m_p+m_{Li}-2.m_{\alpha }\right).c^2+W_{{đ}_p}}{2}=\frac{\left(1,0073+7,0142-2.4,0015\right).931,5+51,46}{2}=\frac{74771}{8000}$ MeV (2)

Thế (2) vào (1) ta được: $\cos \phi =\frac{1,0073.1,46}{2.4,0015.{\displaystyle \frac{74771}{8000}}}-1$ Þ $\phi \approx 169°$.