(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 24
29 câu hỏi
Lực tương tác giữa các phân tử trong chất lỏng mạnh hơn so với các phân tử trong chất rắn.
Khoảng cách giữa các phân tử trong chất lỏng lớn hơn khoảng cách giữa các phân tử trong chất rắn.
Các phân tử trong chất rắn chuyển động hỗn độn hơn so với các phân tử trong chất lỏng.
Các phân tử trong chất rắn có kích thước lớn hơn so với các phân tử trong chất lỏng.
Đáp án đúng là B
Giấy
Gỗ.
Nhôm.
Chì.
Đáp án đúng là D
$490{,}5^{\circ}\mathrm{C}$. \hspace{0.5cm}
$327\,\mathrm{K}$. \hspace{0.5cm}
$490{,}5\,\mathrm{K}$. \hspace{0.5cm}
$327^{\circ}\mathrm{C}$.
Đáp án đúng là D
Dựa vào đồ thị ta xác định được nhiệt độ nóng chảy của chì là:
\[
\frac{381{,}5}{7} \cdot 6 = 327^{\circ}\mathrm{C}.
\]
$0{,}8024\,\mathrm{g}$.
$1{,}6048\,\mathrm{kg}$.
$0{,}8024\,\mathrm{kg}$.
$1{,}652\,\mathrm{kg}$.
Đáp án đúng là C
Từ đồ thị, nhiệt lượng cung cấp cho miếng chì nóng chảy hoàn toàn là:
\[
Q = 17 \cdot 6 = 17 \cdot \frac{41{,}3\,\mathrm{kJ}}{35}
= 20{,}06\,\mathrm{kJ} = 20\,060\,\mathrm{J}.
\]
Khối lượng miếng chì:
\[
Q = \lambda \cdot m \;\;\Leftrightarrow\;\; m = \frac{Q}{\lambda}
= \frac{20\,060}{0{,}25 \cdot 10^{5}} = 0{,}8024\,\mathrm{kg}.
\]
nhiệt độ và thể tích của vật.
nhiệt độ, áp suất và thể tích của vật.
kích thước trung bình của các phân tử cấu tạo nên vật.
tốc độ trung bình và quỹ đạo chuyển động của các phân tử cấu tạo nên vật.
Đáp án đúng là A
$25\,\text{lít}$.
$15\,\text{lít}$.
$4\,\text{lít}$.
$6\,\text{lít}$.
Đáp án đúng là D
Áp dụng định luật Boyle, ta có:
\[
p_{1}V_{1} = p_{2}V_{2} \;\;\Leftrightarrow\;\;
V_{2} = \frac{p_{1}V_{1}}{p_{2}} = \frac{1{,}6 \cdot 10}{4} = 4\,\text{lít}.
\]
Lượng thể tích thay đổi:
\[
\Delta V = 10\,\text{lít} - 4\,\text{lít} = 6\,\text{lít}.
\]
$16{,}21\,\mathrm{m}$.
$6{,}12\,\mathrm{m}$.
$6{,}08\,\mathrm{m}$.
$12{,}16\,\mathrm{m}$.
Đáp án đúng là C
Áp suất tác dụng lên bọt nước khi ở đáy hồ:
\[
p_{h} = Dgh + p_{0}.
\]
Khi lên đến mặt nước, bọt khí chịu áp suất $p_{0}$ của khí quyển.
Áp dụng định luật Boyle:
\[
p_{h}V_{h} = p_{0}V_{0} \;\;\Rightarrow\;\;
\frac{p_{h}}{p_{0}} = \frac{V_{0}}{V_{h}} = 1{,}6
\;\;\Rightarrow\;\; p_{0} + Dgh = 1{,}6p_{0}.
\]
Suy ra:
\[
h = \frac{0{,}6\,p_{0}}{Dg}
= \frac{0{,}6 \cdot 101\,325}{10^{3} \cdot 10}
= 6{,}08\,\mathrm{m}.
\]
Bóng thám không như hình bên là một thiết bị được sử dụng phổ biến trong ngành khí tượng để thu thập dữ liệu về các thông số thời tiết như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và hướng gió ở độ cao khác nhau của bầu khí quyển. Trên quả bóng có gắn thiết bị gọi là Radiosonde có chức năng ghi nhận các dữ liệu thông qua các cảm biến và phát tín hiệu radio để truyền dữ liệu trực tiếp về các đài khí tượng cho các nhà khoa học và nhà khí tượng có thể thu thập và phân tích. Bóng thám không thường được làm từ cao su hoặc các vật liệu nhẹ có khả năng chịu biến dạng. Bóng được bơm khí nhẹ như hydrogen hoặc helium. Giả sử một quả bóng thám không kín có thể tích ban đầu là $20\,\mathrm{m^3}$ chứa hydrogen và có tổng khối lượng (khối lượng quả bóng và thiết bị đo) là $m_b = 6\,\mathrm{kg}$. Tính độ cao của quả bóng cho đến khi bị nổ. Biết rằng khi thể tích quả bóng tăng gấp $27$ lần thể tích ban đầu thì quả bóng bị nổ; áp suất khí quyển giảm theo độ cao với quy luật
\[
p_{k} = p_{0} \cdot e^{-\frac{M_{k}gh}{RT}}.
\]
Áp suất khí quyển ở mặt đất là $p_{0} = 10^{5}\,\mathrm{Pa}$; khối lượng mol của phân tử không khí và \textbf{hydrogen} lần lượt là $29\,\mathrm{g/mol}$ và $2\,\mathrm{g/mol}$; gia tốc trọng trường là $g = 9{,}8\,\mathrm{m/s^2}$; $R = 8{,}31\,\mathrm{J/(mol \cdot K)}$; nhiệt độ ở độ cao mà bóng bị nổ là $T = 218\,\mathrm{K}$. Bỏ qua áp suất phụ do vật liệu làm vỏ bóng gây ra.
$31{,}682\,\mathrm{km}$.
$3{,}168\,\mathrm{km}$.
$316{,}82\,\mathrm{km}$.
$316{,}82\,\mathrm{m}$.
Đáp án đúng là A
Bỏ qua áp suất phụ do vật liệu làm vỏ bóng gây ra, nên áp suất khí bên trong quả bóng và áp suất khí quyển bên ngoài là bằng nhau, $p = p_{0}$. Khi quả bóng bay lên đến độ cao cực đại $h$ (ngay trước khi bị nổ) nó ở trạng thái cân bằng, trọng lực tác dụng lên quả bóng cân bằng với lực đẩy Acsimet, ta có:
\[
m_b \cdot g = D_{k} \cdot g \cdot V_{h} \;\;\Rightarrow\;\; m_b = D_{k} \cdot V_{h} \quad (1)
\]
Với $V_h$ là thể tích quả bóng ở độ cao $h$. $D_k$ là khối lượng riêng của không khí ở độ cao $h$:
\[
p_{k}V_{h} = \frac{m_{k}}{M_{k}} R T \;\;\Rightarrow\;\; D_k = \frac{p_{k}M_{k}}{R T}.
\]
Thay vào (1) ta được:
\[
m_b = \frac{p_{0} e^{-\tfrac{M_{k}gh}{RT}} M_{k}}{R T} \cdot V_h.
\]
Thay số: $p_{0} = 10^{5}\,\mathrm{Pa},\; T = 218\,\mathrm{K},\; M_{k} = 29\,\mathrm{g/mol},\; g = 9{,}8\,\mathrm{m/s^2},\; R = 8{,}31\,\mathrm{J/mol \cdot K}$. Thể tích tại lúc nổ: $V_h = 27 V_0 = 27 \cdot 20 = 540\,\mathrm{m^3}$, $m_b = 6\,\mathrm{kg}$. Suy ra:
\[
h = 31\,682\,\mathrm{m} = 31{,}682\,\mathrm{km}.
\]
Quả bóng bay lên đến độ cao $31{,}682\,\mathrm{km}$ thì bị nổ.
Trong vùng không gian có từ trường biến thiên theo thời gian thì trong vùng đó xuất hiện một điện trường xoáy.
Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên theo thời gian chuyển hóa lẫn nhau và cùng tồn tại trong không gian được gọi là điện từ trường.
Trong sóng điện từ, vectơ cường độ điện trường và vectơ cảm ứng từ luôn dao động vuông pha với nhau.
Trong sóng điện từ, phương của vectơ cường độ điện trường và phương của vectơ cảm ứng từ luôn vuông góc với nhau.
Đáp án đúng là C
Học thông minh hơn mỗi ngày
Xem toàn bộ 29 câu hỏi và nhiều hơn nữa với tài khoản miễn phí
Ở thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ như hình bên. Khi tăng tốc độ di chuyển của thanh nam châm thì dòng điện trong ống dây
có độ lớn tăng lên.
có độ lớn giảm đi.
có độ lớn không đổi.
đảo ngược chiều.
Đáp án đúng là A
Khi nam châm dịch chuyển ra xa ống dây (như hình bên), trong ống dây có dòng điện cảm ứng. Nếu nhìn từ phía thanh nam châm vào đầu ống dây thì phát biểu nào sau đây là đúng?
Dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực bắc của ống dây và hút cực bắc của thanh nam châm.
Dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực bắc của ống dây và đẩy cực nam của thanh nam châm.
Dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực nam của ống dây và đẩy cực nam của thanh nam châm.
Dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực nam của ống dây và hút cực bắc của thanh nam châm.
Đáp án đúng là D
Một vòng dây kín có diện tích 60 được đặt trong từ trường đều sao cho vectơ cảm ứng từ song song và cùng chiều với vectơ pháp tuyến của mặt phẳng vòng dây. Độ lớn cảm ứng từ biến thiên theo thời gian như đồ thị trong hình bên dưới. Độ lớn suất điện động cảm ứng sinh ra trong vòng dây bằng bao nhiêu?
1,08 V.
– 1,44 V.
– 1,08 V.
1,44 V.
Đáp án đúng là A
Đổi 60 dm$^2$ = 0,6 m$^2$.
Độ lớn suất điện động cảm ứng sinh ra trong vòng dây:
\[
|e| = \left| \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \right|
= \left| \frac{\Phi_2 - \Phi_1}{\Delta t} \right|
= \left| \frac{N B_2 S \cos(\vec{B}; \vec{n}) - N B_1 S \cos(\vec{B}; \vec{n})}{\Delta t} \right|
= \left| \frac{N S \cos(\vec{B}; \vec{n})(B_2 - B_1)}{\Delta t} \right|
\]
\[
|e| = \left| \frac{1 \cdot 0{,}6 \cdot \cos 0^\circ \cdot (2{,}4 - 0{,}6)}{1} \right| = 1{,}08 \, \mathrm{V}
\]
0,28·10$^{-4}$ N
2,5·10$^{-4}$ N
1,9·10$^{-4}$ N
1,6·10$^{-4}$ N
Đáp án đúng là C
Lực từ tác dụng lên đoạn dây là:
\[
F = B I l \sin(\vec{B}; \vec{I}) = 0{,}14 \cdot 10^{-4} \cdot 6 \cdot 3 \cdot \sin 50^\circ \approx 1{,}9 \cdot 10^{-4} \, \mathrm{N}
\]
Các cực cùng tên của nam châm thì hút nhau.
Hai dòng điện không đổi, đặt song song, cùng chiều thì hút nhau.
Khi đặt kim nam châm tự do, ra xa nam châm hoặc vật liệu có tính chất từ khác thì lực từ tác dụng lên kim nam châm mất đi.
Nếu cực bắc của một nam châm hút một thanh sắt thì cực nam của thanh nam châm đẩy thanh sắt.
Đáp án đúng là B
Khi đưa hai cực của hai nam châm gần nhau, nếu cùng tên thì đẩy nhau, nếu khác tên thì hút nhau.
Cả hai cực của nam châm đều hút thanh sắt.
Hai dòng điện không đổi, đặt song song, cùng chiều thì hút nhau, ngược chiều thì đẩy nhau.
Khi đặt kim nam châm tự do, ra xa nam châm hoặc vật liệu có tính chất từ khác thì kim nam châm còn chịu tác dụng lực từ của từ trường Trái Đất.
độ lớn bằng không.
độ lớn cực đại và hướng về hướng đông.
độ lớn cực đại và hướng về hướng bắc.
độ lớn cực đại và hướng về hướng nam.
Đáp án đúng là B
Sử dụng quy tắc vặn đinh ốc (hoặc vặn nắp chai). Sóng truyền theo phương thẳng đứng hướng lên cùng chiều tiến của đinh ốc. Khi đó, chiều vặn của đinh ốc là chiều từ hướng Bắc sang hướng Tây cùng chiều quay từ $\vec{E}$ đến $\vec{B}$, tức $\vec{E}$ có phương vuông góc với $\vec{B}$. Mà $\vec{B}$ đang hướng Tây nên $\vec{E}$ có hướng Bắc. Do cả $\vec{E}$ và $\vec{B}$ đều biến thiên điều hòa theo không gian và thời gian và luôn đồng pha nên khi $\vec{B}$ đang có độ lớn cực đại thì $\vec{E}$ cũng đang có độ lớn cực đại.
X là nguyên tố có số thứ tự 19 trong bảng hệ thống tuần hoàn.
Hạt nhân này có 19 nucleon.
Hạt nhân này có 9 proton và 19 neutron.
Hạt nhân này có 10 proton và 9 electron.
Đáp án đúng là B
luôn lớn hơn
luôn bằng
luôn nhỏ hơn
có lúc lớn hơn, có lúc nhỏ hơn
Đáp án đúng là C
2.
3.
4.
5.
Đáp án đúng là C
Phản ứng hạt nhân tuân theo các định luật bảo toàn: động lượng, số khối, năng lượng toàn phần, điện tích.
30 vòng dây.
84 vòng dây.
100 vòng dây.
60 vòng dây.
Đáp án đúng là A
Lúc đầu:
\[
\frac{U_2}{U_1} = 0,43 = \frac{N_2}{N_1} \Rightarrow 0,43N_1 - N_2 = 0 \quad (1)
\]
Sau khi quấn thêm 12 vòng dây cho cuộn thứ cấp:
\[
\frac{U_2'}{U_1} = \frac{N_2 + 12}{N_1} = 0,45 \Rightarrow 0,45N_1 - N_2 = 12 \quad (2)
\]
Từ (1) và (2) ta có:
\[
\begin{cases}
0,43N_1 - N_2 = 0 \\
0,45N_1 - N_2 = 12
\end{cases}
\Rightarrow N_1 = 600,\; N_2 = 258
\]
Để được máy biến áp như dự định thì số vòng dây $\Delta N$ cần quấn thêm vào cuộn thứ cấp phải thỏa mãn biểu thức:
\[
\frac{U_2}{U_1} = \frac{N_2 + 12 + \Delta N}{N_1} = \frac{1}{2} \quad (3)
\]
Thế $N_1 = 600,\; N_2 = 258$ vào (3), ta được:
\[
\frac{258 + 12 + \Delta N}{600} = \frac{1}{2} \Rightarrow \Delta N = 30 \; \text{vòng dây}.
\]
Hình vẽ là sơ đồ bố trí thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước. Một học sinh làm thí nghiệm với 150 g nước, nhiệt độ ban đầu là 32 ºC. Số chỉ vôn kế và ampe kế lần lượt là 3,20 V và 2,50 A. Sau khoảng thời gian 2 phút 37 giây thì nhiệt độ của nước là 34 ºC. Bỏ qua nhiệt lượng mà bình nhiệt lượng kế và đũa khuấy thu vào; bỏ qua nhiệt lượng dây nung tỏa ra môi trường không khí.
a) Nhiệt lượng Q tỏa ra trên dây nung được xác định bằng biểu thức $Q = U \cdot I \cdot t$.
b) Trong quá trình làm thí nghiệm, học sinh dùng đũa khuấy nước nhẹ nhàng và liên tục để nhiệt lượng nước tỏa ra môi trường xung quanh một cách đều đặn.
c) Nhiệt lượng nước cần thu vào để nhiệt độ tăng thêm $\Delta T$ (K) là $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$.
d) Nhiệt dung riêng của nước thu được từ thí nghiệm trên (làm tròn đến hàng đơn vị) xấp xỉ bằng 4200 J/(kg.K).
|
|
Nội dung |
Đúng |
Sai |
|
a |
Nhiệt lượng Q toả ra trên dây nung được xác định bằng biểu thức $Q = U \cdot I \cdot t$. |
Đ |
|
|
b |
Trong quá trình làm thí nghiệm, học sinh dùng đũa khuấy nước nhẹ nhàng và liên tục để nhiệt lượng nước tỏa ra môi trường xung quanh một cách đều đặn. |
|
S |
|
c |
Nhiệt lượng nước cần thu vào để nhiệt độ tăng thêm $\Delta T$ (K) là $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$. |
Đ |
|
|
d |
Nhiệt dung riêng của nước thu được từ thí nghiệm trên (làm tròn đến hàng đơn vị) xấp xỉ bằng 4200 J/(kg.K). |
|
S |
a) Theo định luật Joule – Lenxơ, nhiệt lượng tỏa ra trên đoạn dây dẫn có điện trở R là:
\[
Q = I^2 \cdot R \cdot t
\]
Mà $I = \dfrac{U}{R}$ (Định luật Ôm)
Suy ra: $Q = U \cdot I \cdot t$.
b) Trong quá trình làm thí nghiệm, học sinh dùng đũa khuấy nước nhẹ nhàng và liên tục để nhiệt lượng do dây nung tỏa ra được truyền đều cho lượng nước trong nhiệt lượng kế.
c) Đổi 2 phút 36 giây = 156 giây; 150 g = 0,15 kg
Do bỏ qua nhiệt lượng mà bình nhiệt lượng kế và đũa khuấy thu vào; bỏ qua nhiệt lượng dây nung tỏa ra môi trường không khí nên nhiệt lượng dây nung tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.
\[
U \cdot I \cdot t = m \cdot c \cdot \Delta T
\;\;\Leftrightarrow\;\;
c = \frac{U \cdot I \cdot t}{m \cdot \Delta T}
= \frac{3{,}2 \cdot 2{,}5 \cdot 157}{0{,}15 \cdot (34 - 32)}
\approx 4187\ \mathrm{J/(kg\cdot K)}.
\]
Máy chiếu xạ sử dụng nguồn phóng xạ $\beta^-$ cobalt $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ với chu kì bán rã 5,27 năm (1 năm bằng 365 ngày) để điều trị ung thư. Nguồn phóng xạ trong máy sẽ cần được thay mới nếu như độ phóng xạ của nó giảm còn bằng một nửa độ phóng xạ ban đầu. Các phát biểu dưới đây là đúng hay sai?
a) Sản phẩm phân rã của cobalt $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ là nickel $_{28}^{61}\mathrm{Ni}$.
b) Hằng số phóng xạ của cobalt $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ là $\lambda=\dfrac{\ln 2}{T}\approx 4{,}17\cdot 10^{-9}\ \mathrm{s^{-1}}$.
c) Nguồn phóng xạ trong máy cần được thay mới sau mỗi năm.
d) Tại thời điểm thay nguồn phóng xạ, số hạt nhân $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ còn lại trong nguồn bằng 50\% số hạt nhân $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ ban đầu.
|
|
Nội dung |
Đúng |
Sai |
|
a |
Sản phẩm phân rã của cobalt $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ là nickel $_{28}^{61}\mathrm{Ni}$. |
|
S |
|
b |
Hằng số phóng xạ của cobalt $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ là $\lambda=\dfrac{\ln 2}{T}\approx 4{,}17\cdot 10^{-9}\ \mathrm{s^{-1}}$. |
Đ |
|
|
c |
Nguồn phóng xạ trong máy cần được thay mới sau mỗi năm. |
|
S |
|
d |
Tại thời điểm thay nguồn phóng xạ, số hạt nhân $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ còn lại trong nguồn bằng 50% số hạt nhân $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ ban đầu. |
Đ |
|
a) Phản ứng phân hạch của Cobalt:
\[
{}_{27}^{60}\mathrm{Co} \rightarrow {}_{28}^{60}\mathrm{Ni} + {}_{-1}^{0}\mathrm{e} + \bar{\nu}_e
\]
b) Hằng số phóng xạ của cobalt $_{27}^{60}\mathrm{Co}$ là
\[
\lambda=\frac{\ln 2}{T}=\frac{\ln 2}{5{,}27\cdot 365\cdot 24\cdot 3600}\approx 4{,}17\cdot 10^{-9}\ \mathrm{s^{-1}}.
\]
c) Sau khoảng thời gian $t=T=5{,}27$ năm, độ phóng xạ của nguồn phóng xạ giảm 50%.
Vậy cứ sau 5,27 năm, nguồn phóng xạ trong máy cần được thay mới.
d) Khi độ phóng xạ bằng 50% độ phóng xạ ban đầu thì số hạt nhân của chất phóng xạ tại thời điểm đó cũng bằng 50% số hạt nhân ban đầu của chất phóng xạ.
\[
H_t=\lambda N_t;\quad H_0=\lambda N_0 \Rightarrow \frac{H_t}{H_0}=\frac{N_t}{N_0}.
\]
Một khung dây dẫn hình chữ nhật có AB = CD = 5 cm; BC = 8 cm. Khung dây nằm trong từ trường đều có B = 0,15 T, đường sức từ có chiều như hình vẽ. Cường độ dòng điện trong khung dây là 2 A. Khung dây có thể quay quanh trục Δ nằm trong mặt phẳng khung dây (Δ là đường trung trực của BC).
a) Mỗi cạnh AB và CD chịu tác dụng của lực từ $\vec{F}$ có độ lớn là F = 1,5 N.
b) Lực từ tác dụng lên đoạn dây AB và CD có phương thẳng đứng.
c) Moment ngẫu lực tác dụng lên khung dây có độ lớn là $M = F\cdot d = 12\cdot 10^{-4}\ \mathrm{N\cdot m}$.
d) Lực từ tác dụng lên hai đoạn dây AB và CD là ngẫu lực làm cho khung dây quay quanh trục Δ.
|
|
Nội dung |
Đúng |
Sai |
|
a |
Mỗi cạnh AB và CD chịu tác dụng của lực từ $\vec{F}$ có độ lớn là F = 1,5 N. |
|
S |
|
b |
Lực từ tác dụng lên đoạn dây AB và CD có phương thẳng đứng. |
|
S |
|
c |
Moment ngẫu lực tác dụng lên khung dây có độ lớn là $M = F\cdot d = 12\cdot 10^{-4}\ \mathrm{N\cdot m}$. |
Đ |
|
|
d |
Lực từ tác dụng lên hai đoạn dây AB và CD là ngẫu lực làm cho khung dây quay quanh trục Δ. |
Đ |
|
a) Đổi 5 cm = 0,05 m; 8 cm = 0,08 m.
Mỗi cạnh AB và CD chịu tác dụng của lực từ có độ lớn là:
\[
F = B\cdot I \cdot l \cdot \sin(\vec{B};\vec{I})
= 0{,}15 \cdot 2 \cdot 0{,}05 \cdot \sin 90^\circ
= 0{,}015\ \mathrm{N}.
\]
Nên F = 1,5 N là sai.
b) Lực từ tác dụng lên đoạn dây AB và CD có phương vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây dẫn mang dòng điện và vectơ cảm ứng từ, không phải phương thẳng đứng.
c) Moment ngẫu lực tác dụng lên khung dây có độ lớn là
\[
M = F\cdot d = 0{,}015 \cdot 0{,}08 = 12\cdot 10^{-4}\ \mathrm{N\cdot m}.
\]
d) Lực từ tác dụng lên hai đoạn dây AB và CD cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn và tác dụng lên khung dây ABCD nên chúng là ngẫu lực. Và ngẫu lực có tác dụng làm quay khung dây quanh trục Δ.
|
|
Nội dung |
Đúng |
Sai |
|
a |
Mỗi ngày, nhà máy điện nguyên tử đó tiêu thụ trung bình $1{,}505 \cdot 10^{23}$ nguyên tử $_{92}^{235}U$. |
Đ |
|
|
b |
Năng lượng giải phóng do phân hạch của 58,75 g $_{92}^{235}U$ bằng $3{,}01 \cdot 10^{25}$ J. |
|
S |
|
c |
Công suất phát điện của nhà máy xấp xỉ bằng 13,94 MW. |
Đ |
|
|
d |
Số neutron thu được trong lò phản ứng là $2{,}2575 \cdot 10^{23}$ hạt. |
Đ |
|
a) Số nguyên tử chứa trong 58,75 g $_{92}^{235}U$:
\[
N = n \cdot N_A = \frac{m}{M} \cdot N_A = \frac{58{,}75}{235} \cdot 6{,}02 \cdot 10^{23}
= 1{,}505 \cdot 10^{23}\ \text{nguyên tử } {}_{92}^{235}U.
\]
b) Mỗi hạt nhân nguyên tử phân hạch giải phóng 200 MeV.
Năng lượng giải phóng do phân hạch của 58,75 g $_{92}^{235}U$:
\[
W = N \cdot 200\ \text{MeV} = 1{,}505 \cdot 10^{23} \cdot 200 \cdot 1{,}6 \cdot 10^{-13}\ \text{J}
= 4{,}816 \cdot 10^{12}\ \text{J}.
\]
c) Công suất tỏa nhiệt do phân hạch của 58,75 g $_{92}^{235}U$:
\[
P_{tỏa} = \frac{W}{t}.
\]
Công suất phát điện của nhà máy:
\[
P = 25\% \cdot P_{tỏa} = 25\% \cdot \frac{4{,}816 \cdot 10^{12}}{24 \cdot 3600}
\approx 13{,}94 \cdot 10^6\ \text{W} = 13{,}94\ \text{MW}.
\]
d) Số neutron được giải phóng do 58,75 g $_{92}^{235}U$:
\[
N_1 = N \cdot 2{,}5 = 1{,}505 \cdot 10^{23} \cdot 2{,}5 = 3{,}7625 \cdot 10^{23}\ \text{hạt}.
\]
Số neutron bị hấp thụ để 58,75 g $_{92}^{235}U$ phân hạch hết:
\[
N_2 = N = 1{,}505 \cdot 10^{23}\ \text{hạt}.
\]
Số neutron thu được trong lò phản ứng:
\[
N = N_1 - N_2 = 3{,}7625 \cdot 10^{23} - 1{,}505 \cdot 10^{23}
= 2{,}2575 \cdot 10^{23}\ \text{hạt}.
\]
Đổi 30 lít/giờ:
\[
\frac{30 \cdot 10^{-3}\ \mathrm{m^3}}{3600\ \mathrm{s}}=\frac{1}{120\,000}\ \mathrm{m^3/s}.
\]
Lượng nước chảy qua buồng đốt trong mỗi giây:
\[
m = D \cdot V = 997 \cdot \frac{1}{120\,000}\ \mathrm{kg}
= \frac{997}{120\,000}\ \mathrm{kg}
= \frac{997}{120}\ \mathrm{g}.
\]
Số phân tử nước chảy qua buồng đốt trong mỗi giây:
\[
N = n \cdot N_A = \frac{m}{M}\cdot N_A
= \frac{\tfrac{997}{120}}{18}\cdot 6{,}02\cdot 10^{23}
\approx 2{,}78 \cdot 10^{23}\ \text{phân tử}.
\]
Vậy x = 2,78.
Theo kết quả câu 1, lượng nước chảy qua buồng đốt trong mỗi giây là $\dfrac{997}{120\,000}\ \mathrm{kg}$.
Lượng nước chảy qua buồng đốt trong khoảng thời gian $\Delta t$ là $\dfrac{997}{120\,000}\cdot \Delta t\ \mathrm{kg}$
Do bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường nên nhiệt lượng buồng đốt tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.
Ta có: $P\cdot \Delta t = m \cdot c \cdot \Delta T \Leftrightarrow 2\,000 \cdot \Delta t = \dfrac{997}{120\,000}\cdot \Delta t \cdot 4180 \cdot (t - 20)$
$\Leftrightarrow t \approx 77{,}6^{\circ}\mathrm{C}$.
|
Khối khí ở phía trên |
|
Khối khí ở phía dưới | ||
|
Trạng thái 1 |
Trạng thái 2 |
|
Trạng thái 1 |
Trạng thái 2 |
|
\[
p_0\ (\text{cmHg}), \quad V_0 = S \cdot L\ (\text{m}^3) \] |
\[
p_1\ (\text{cmHg}), \quad V_1 = S \cdot (L + \Delta l) \] |
|
\[
p_0\ (\text{cmHg}), \quad V_0 = S \cdot L\ (\text{m}^3) \] |
\[
p_2 = p_1 + p_{Hg}\ (\text{cmHg}), \quad V_2 = S \cdot (L - \Delta l) \] |
Áp dụng định luật Boyle cho khối khí ở phía trên:
\[
p_0 V_0 = p_1 V_1 \;\;\Rightarrow\;\; p_0 \cdot S \cdot L = p_1 \cdot S \cdot (L+\Delta l)
\;\;\Rightarrow\;\; p_1 = \frac{p_0 L}{L+\Delta l} \quad (1)
\]
Áp dụng định luật Boyle cho khối khí ở phía dưới:
\[
p_0 V_0 = p_2 V_2 \;\;\Rightarrow\;\; p_0 \cdot S \cdot L = (p_1+p_{Hg}) \cdot S \cdot (L-\Delta l)
\]
\[
\Rightarrow\;\; p_0 L = \frac{p_0 L}{L+\Delta l}\cdot (L-\Delta l) + p_{Hg}\cdot (L-\Delta l) \quad (2)
\]
Từ (1) và (2) suy ra:
\[
p_{Hg} = \frac{p_0 L}{L-\Delta l} - \frac{p_0 L}{L+\Delta l}
\;\;\Rightarrow\;\; p_0 = \frac{p_{Hg}(L^2 - (\Delta l)^2)}{2L\cdot \Delta l}
\]
Thay số:
\[
p_0 = 10 \cdot \frac{0{,}50^2 - 0{,}05^2}{2 \cdot 0{,}50 \cdot 0{,}05}
= 49{,}5\ \text{cmHg}.
\]
Lực từ tác dụng lên đoạn dây tải điện có độ lớn là:
\[
F = B \cdot I \cdot l \cdot \sin(\vec{B}; \vec{I})
= 0{,}5 \cdot 10^{-4} \cdot 150 \cdot 45 \cdot \sin 30^\circ
= 0{,}17\ \text{N}.
\]
Khối lượng $_{92}^{235}U$ chứa trong 100 kg quặng uranium:
\[
25\% \cdot 100 = 25\ \text{kg}
\]
Theo kết quả Câu 5, khối lượng $_{92}^{235}U$ chứa trong 100 kg quặng uranium:
\[
25\% \cdot 100 = 25\ \text{kg} = 25\,000\ \text{g}.
\]
Số hạt nhân nguyên tử $_{92}^{235}U$:
\[
N = n \cdot N_A = \frac{m}{M}\cdot N_A = \frac{25\,000}{235} \cdot 6{,}02 \cdot 10^{23}
= \frac{301}{470} \cdot 10^{26}\ \text{nguyên tử}.
\]
Năng lượng tỏa ra của vụ nổ:
\[
W = N \cdot 200\ \text{MeV}
= \frac{301}{470}\cdot 10^{26}\cdot 200\ \text{MeV}
= \frac{301}{235}\cdot 10^{28}\cdot 1{,}6 \cdot 10^{-13}
= \frac{2408}{1175}\cdot 10^{15}\ \text{J}.
\]
Số điện tương đương:
\[
n = \frac{W}{3{,}600{,}000}
= \frac{2408}{1175}\cdot \frac{10^{15}}{3{,}600{,}000}
\approx 5{,}69 \cdot 10^8\ \text{kWh}.
\]
Bạn có thích hoạt động này không?
Hãy lưu hoặc chia sẻ nội dung này đến mọi người.
Gợi ý cho bạn
Ý tưởng của bạn, bài học của bạn
Tự thiết kế đề thi, bài giảng hoặc flashcard theo cách riêng.
Học liệu phổ biến Tốt nghiệp THPT
Tốt nghiệp THPT
Bài tập vừa sức, đúng lớp
Chọn nội dung phù hợp và tạo hoạt động cho lớp của bạn.
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 21](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2Fvj-image%2Fimage-3izficdefgfoel0s9j8s-1786772791.jpg&w=3840&q=75)
![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 20](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2Fvj-image%2Fimage-emy0gtcksawvorajezvv-1786772460.jpg&w=3840&q=75)
