(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 27

Vì nút chai chưa bật ra, thể tích không đổi nên quá trình đun nóng là đẳng tích.
\[
\frac{p_2}{T_2}=\frac{p_1}{T_1}
\qquad\Rightarrow\qquad
\frac{10^5}{300}=\frac{p_2}{330}
\]
\[
p_2=110000\ \mathrm{Pa}=110\ \mathrm{kPa}.
\]

Lực tối thiểu khối khí tác dụng lên nút chai để nó bật ra ngoài:
\[
F_{kh}=F_{kq}+P+F_{ms}=10^{5}\cdot 4\cdot 10^{-4}+0{,}05\cdot 10+10=50{,}5\ \mathrm{N}.
\]

Áp suất khí trong bình để nút chai bật ra ngoài:
\[
F_{kh}=p_{khi}\,S \Rightarrow p_{khi}=\frac{50{,}5}{4\cdot 10^{-4}}=126250\ \mathrm{Pa}.
\]

Nhiệt độ khối khí khi đó:
\[
T_2=\frac{T_1\,p_2}{p_1}=\frac{300\cdot 126250}{10^{5}}=378{,}75\ \mathrm{K}.
\]

Phải tiếp tục nung nóng khối khí thêm:
\[
\Delta T=378{,}75-330=48{,}75^\circ\mathrm{C}\approx 48{,}8^\circ\mathrm{C}.
\]

Đáp án đúng là A

     Sự bay hơi xảy ra ở bất kì nhiệt độ nào của chất lỏng.

\[
{}^{238}_{92}\mathrm{U} \rightarrow {}^{206}_{82}\mathrm{Pb} + x\,{}^{4}_{2}\alpha + y\,{}^{0}_{-1}\beta^{-}
\]

\[
\begin{cases}
206 + 4x + 0\cdot y = 238,\\
82 + 2x - y = 92,
\end{cases}
\Rightarrow
\begin{cases}
x = 8,\\
y = 6,
\end{cases}
\Rightarrow x + y = 14.
\]

${}^{238}_{92}U \rightarrow {}^{206}_{82}Pb + 8\alpha + 6\beta^-.$

Gọi t là tuổi của mẫu đá (năm), $T = 4{,}5592\cdot 10^{9}$ năm.

Số hạt ${}^{238}U$ còn lại:
\[
N_U = N_0\,2^{-t/T}.
\]

Số hạt {}^{206}Pb tạo thành:
\[
N_{Pb} = N_0 - N_U = N_0\left(1-2^{-t/T}\right).
\]

Tỉ số khối lượng đã cho:
\[
\frac{m_U}{m_{Pb}}=\frac{M_U N_U}{M_{Pb} N_{Pb}}
= \frac{238}{206}\cdot \frac{2^{-t/T}}{1-2^{-t/T}}=0{,}0453.
\]

Đặt \(x=2^{-t/T}\):
\[
0{,}0453=\frac{238}{206}\cdot \frac{x}{1-x}
\;\Rightarrow\;
x=\frac{0{,}0453}{0{,}0453+\frac{238}{206}}.
\]

Tuổi mẫu:
\[
t=-T\,\frac{\ln x}{\ln 2}
=4{,}5592\cdot 10^{9}\cdot \frac{\ln\!\left(\dfrac{1}{x}\right)}{\ln 2}
\approx 2{,}16\cdot 10^{10}\ \text{năm}.
\]

Suy ra \(z \approx 2{,}16\).

Đáp án đúng là B

Năng lượng liên kết của một hạt nhân là năng lượng tối thiểu để phá vỡ hạt nhân thành các nucleon riêng biệt.

Đáp án đúng là B

     Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.

Đáp án đúng là B

     Vì nhiệt lượng do mỗi miếng kim loại tỏa ra phụ thuộc vào khối lượng, nhiệt dung riêng và độ biến thiên nhiệt độ của chúng. Mà chúng có cùng khối lượng và nhiệt độ ban đầu như nhau nên nhiệt dung riêng của kim loại nào lớn hơn thì nhiệt lượng của nó tỏa ra lớn hơn.

$c_{\text{nhôm}} > c_{\text{đồng}} > c_{\text{chì}} \;\;\Rightarrow\;\;
Q_{\text{nhôm}} > Q_{\text{đồng}} > Q_{\text{chì}}$ hay nhiệt lượng của miếng nhôm truyền cho nước lớn nhất, rồi đến miếng đồng, miếng chì.

Đáp án đúng là B

Nhiệt lượng cần để đun nóng nước từ $20^\circ \mathrm{C}$ lên $100^\circ \mathrm{C}$:
\[
Q_1 = m c \Delta T = 0{,}2 \cdot 4200 \cdot 80 = 67200\ \mathrm{J}.
\]

Nhiệt lượng cần để 200 g nước bay hơi hoàn toàn:
\[
Q_2 = m L = 0{,}2 \cdot 2{,}26 \cdot 10^{6} = 452000\ \mathrm{J}.
\]

Tổng nhiệt lượng cần cung cấp để làm nước trong bình chuyển từ trạng thái lỏng ở $20^\circ C$ thành hơi nước hoàn toàn:
\[
Q = Q_1 + Q_2 = 67200 + 452000 = 519200\ \mathrm{J}.
\]

Đáp án đúng là C

\[
p_1 V_1 = p_2 V_2 \quad \Rightarrow \quad 8\cdot 10^{5}\cdot 2 = p_2 \cdot 8
\]

\[
p_2 = 2\cdot 10^{5}\ \mathrm{Pa} < p_1
\]

\[
\Delta p = p_1 - p_2 = 8\cdot 10^{5} - 2\cdot 10^{5} = 6\cdot 10^{5}\ \mathrm{Pa}
\]

Đáp án đúng là D

     Nội năng của vật thay đổi do thực hiện công trong trường hợp đồng xu bị nóng lên do chà xát với mặt bàn.

Đáp án đúng là A

Vì nhiệt độ không khí không đổi, theo định luật Boyle:
\[
p_1 V_1 = p_2 V_2
\]

\[
p_2 = \frac{p_1 V_1}{V_2} = \frac{1 \cdot 6000}{6000 + 500} \approx 0,92\ \text{atm}
\]

Đáp án đúng là C

     Sóng điện từ truyền được trong chất rắn, lỏng, khí và chân không.

Đáp án đúng là A

     Ý nghĩa của từ thông dùng để diễn tả số đường sức từ xuyên qua một diện tích nào đó.

Đáp án đúng là D

     Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường của cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín.

Đáp án đúng là C

     Trong cả hai trường hợp ở hình a, b, từ thông qua khung dẫn đều tăng. Theo định luật Lentz, chiều của vector cảm ứng từ ngược với ngược với chiều từ trường ban đầu.

     Áp dụng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được chiều của dòng điện cảm ứng qua mỗi vòng dây như hình vẽ.

Đáp án đúng là B

Hàm \(\cos\!\left(100\pi t + \frac{\pi}{2}\right)\) đạt giá trị cực đại bằng 1 thì suất điện động \(e\) đạt giá trị cực đại bằng
\[
220\sqrt{2}\ \text{V}.
\]

Đáp án đúng là B

Bán kính hạt nhân:
\[
R = 1{,}2 \cdot 10^{-15}\, A^{1/3}\ \mathrm{m}
\]

Hạt nhân \({}^{130}_{52}\mathrm{Te}\) có cùng số nuclon so với hạt nhân \({}^{130}_{54}\mathrm{Xe}\), nên có bán kính gần nhất với bán kính hạt nhân \({}^{130}_{54}\mathrm{Xe}\).

Đáp án đúng là A

Phần trăm của \({}^{15}_{7}\mathrm{N}\) trong nitrogen tự nhiên thỏa mãn phương trình:
\[
14,0067 = 15,00011 \cdot x + 14,00307 \cdot (1 - x)
\]

Giải phương trình:
\[
x \approx 3,6 \cdot 10^{-3} \quad \Rightarrow \quad x \approx 0,36\%
\]

Đáp án đúng là D

     Năng lượng tỏa ra của phản ứng nhiệt hạch không phụ thuộc vào năng lượng cung cấp để phản ứng xảy ra.

Đáp án đúng là C

Độ phóng xạ theo thời gian:
\[
H = H_0 \cdot 2^{-t/T}
\]

Với \(H_0 = 50\) kBq, \(H = 1\) kBq, \(T = 28\) năm:
\[
1 = 50 \cdot 2^{-t/28}
\]
\[
2^{-t/28} = \frac{1}{50}
\]
\[
-\frac{t}{28} = \log_2 \frac{1}{50} = -\log_2 50
\]
\[
t = 28 \log_2 50 \approx 28 \cdot 5{,}644 \approx 158\ \text{năm}
\]

Năm cần tìm:
\[
1986 + 158 = 2144
\]

Đáp án đúng là B

Lực từ tác dụng lên đoạn dây:
\[
F = B I l \sin \alpha
\]

Trọng lực của dây:
\[
P = m g
\]

Theo đề: \(F = P\)
\[
mg = B I l \sin \alpha \quad \Rightarrow \quad B = \frac{mg}{I l \sin \alpha}
\]

Thay số:
\[
B = \frac{0,01 \cdot 9,8}{6,0 \cdot 0,2 \cdot \sin 30^\circ} \approx 0,163\ \text{T}
\]

Làm tròn: \(B \approx 0,16\ \text{T}\).

a) SAI

Trong 1 giây, nước nhận nhiệt lượng:
\[
Q = P = q c (t - t_0) \Rightarrow t = \frac{P}{q c} + t_0
\]
\[
t = \frac{6000}{5{,}8\cdot 10^{-2}\cdot 4200} + 15 \approx 40^\circ C
\]

b) SAI

Nhiệt độ vào tăng gấp đôi: \(t_0' = 2 t_0 = 30^\circ C\).
Khi đó
\[
t' = \frac{P}{q c} + t_0' = \frac{6000}{5{,}8\cdot 10^{-2}\cdot 4200} + 30 \approx 55^\circ C
\]
không phải gấp đôi $40^\circ C$.

c) ĐÚNG

Giảm công suất còn \(P' = P/2\):
\[
t' = \frac{P'}{q c} + t_0 = \frac{6000/2}{5{,}8\cdot 10^{-2}\cdot 4200} + 15 \approx 27^\circ C
\]

d) ĐÚNG

Gọi lưu lượng mới là \(q'\) để \(t'' = 37^\circ C\):
\[
P = q' c (t'' - t_0) \Rightarrow q' = \frac{P}{c (t'' - t_0)} = \frac{6000}{4200\,(37-15)} \approx 6{,}5\cdot 10^{-2}\ \text{kg/s}
\]
\[
\Delta q = q' - q = 6{,}5\cdot 10^{-2} - 5{,}8\cdot 10^{-2} \approx 0{,}7\cdot 10^{-2}\ \text{kg/s}
\]

a) ĐÚNG

Súng phun sơn phải nén khí để tạo tia phun đều và mạnh.

b) ĐÚNG

\[
V=\frac{Q}{60}=\frac{200}{60}=\frac{10}{3}\ \text{lít}\approx 3{,}33\ \text{lít}.
\]

c) SAI

Trong 8 phút, thể tích khí thoát ra:
\[
V=8Q=8\cdot 200\ \text{lít}=1600\ \text{lít}=1{,}6\ \text{m}^3.
\]
Khối lượng khí (khí lí tưởng):
\[
m=\frac{p_0\,V\,M}{R\,T_0}
=\frac{2{,}5\cdot 10^{5}\cdot 1{,}6\cdot 29}{8{,}31\,(273+27)}
\approx 4{,}65\cdot 10^{3}\ \text{g}.
\]
Giá trị đúng xấp xỉ 4653 g, không phải 4453{,}03 g.

d) SAI

Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí:
\[
E_d=\frac{3}{2}kT=\frac{3}{2}\cdot 1{,}38\cdot 10^{-23}\cdot (273+27)
\approx 6{,}21\cdot 10^{-21}\ \text{J}.
\]

     a) ĐÚNG

Bộ phận chuyển động bên trong đèn pin là một nam châm vĩnh cửu.

     b) ĐÚNG

Khi lắc đèn pin với tốc độ nhanh hơn thì từ thông qua ống dây biến thiên theo thời gian lớn hơn, cường độ dòng điện cảm ứng lớn hơn nên đèn sẽ sáng hơn.

     c) SAI

Quá trình chuyển đổi năng lượng của đèn là từ động năng thành điện năng rồi thành năng lượng ánh sáng và nhiệt.

     d) SAI

Nếu thay cuộn dây cố định bao phủ toàn bộ chiều dài đường đi của bộ phận chuyển động thì khi nam châm chuyển động, từ thông biến thiên qua vòng dây sẽ ít đi nên đèn sẽ sáng kém hơn so với thiết kế ban đầu.

a) SAI

Số lượng đồng vị phóng xạ tự nhiên ít hơn số lượng đồng vị phóng xạ nhân tạo.

b) ĐÚNG

Phản ứng tạo ra $^{30}_{15}P$ là một ví dụ về phản ứng hạt nhân do con người thực hiện.

c) SAI

Phương trình phân rã $\beta^+$ của $^{30}_{15}P$ là
\[
{}^{30}_{15}P \rightarrow {}^{0}_{+1}\beta^{+} + {}^{A}_{Z}X.
\]
Dùng định luật bảo toàn số nuclon và định luật bảo toàn điện tích ta được
\[
\begin{cases}
30 = 0 + A \;\Rightarrow\; A = 30,\\
15 = 1 + Z \;\Rightarrow\; Z = 14,
\end{cases}
\]
nên đồng vị phóng xạ nhân tạo $^{30}_{15}P$ sau khi phóng xạ cho sản phẩm không phải là hạt nhân $^{28}_{14}\!Si$.

d) SAI

Đồng vị phóng xạ $^{30}_{15}P$ có chu kì bán rã là 3 phút 15 giây.
Ban đầu người ta có một mẫu $^{30}_{15}P$ nguyên chất có khối lượng 15 g.
Khối lượng $^{30}_{15}P$ còn lại trong mẫu sau 585 giây là
\[
m = m_0 \cdot 2^{-t/T} = 15 \cdot 2^{-585/(3\cdot 60 + 15)} = 1{,}875\,\mathrm{g}.
\]

Nhiệt lượng chai nước ngọt tỏa ra để giảm nhiệt độ từ $30^\circ C$ đến $5^\circ C$ là
\[
Q = m c \Delta T
= 1\cdot 10^{-3}\cdot 1000 \cdot 4000 \cdot (30-5)
= 10^{5}\,\mathrm{J}.
\]

Thời gian cần thiết để làm lạnh chai nước là
\[
T=\frac{Q}{H\cdot P}=\frac{10^{5}}{0{,}8\cdot 100}=1250\,\mathrm{s}.
\]

Góc giữa vector $\overrightarrow{AB}$ và $\vec{B}$:
\[
\sin\alpha=\frac{MA}{MN}=\frac{4}{\sqrt{4^{2}+3^{2}}}=0{,}8.
\]

Độ lớn lực từ tác dụng lên cạnh MN là:
\[
F=I\,B\,MN\,\sin\alpha
=5\cdot 3\cdot 10^{-3}\cdot \sqrt{4^{2}+3^{2}}\cdot \sin\alpha
=6\cdot 10^{-4}\ \mathrm{N}.
\]