(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 30

a) Đúng. Trạng thái (1) và (3) cùng nằm trên một đường đẳng áp \(\Rightarrow p_1=p_3\).

b) Sai. Quá trình biến đổi (4)\(\to\)(1) là đẳng tích \(\Rightarrow V_4=V_1=1\ \text{lít}\) (không phải \(4\ \text{lít}\)).

c) Đúng. Đường thẳng qua (2) và (4) có dạng \(V=aT+b\).
Với \((V_2,T_2)=(4,100)\), \((V_4,T_4)=(1,300)\):
\[
\begin{cases}
4=a\cdot 100+b,\\
1=a\cdot 300+b
\end{cases}
\Rightarrow a=-0{,}015,\ b=5{,}5.
\]
Suy ra \(V=-0{,}015\,T+5{,}5\).

d) Sai. Vì (1)\(\leftrightarrow\)(3) là đẳng áp nên
\[
\frac{V_3}{T_3}=\frac{V_1}{T_1}.
\]
Lại có \(V_3=-0{,}015\,T_3+5{,}5\) (thuộc đường thẳng (2)\(\leftrightarrow\)(4)), và từ đồ thị \(V_1=1,\ T_1=100\ \text{K}\) nên
\[
\frac{-0{,}015\,T_3+5{,}5}{T_3}=\frac{1}{100}\ \Rightarrow\ T_3=220\ \text{K}\ ( \neq 220^\circ\text{C}).
\]

a) Sai. Trong giai đoạn \(BC\), nước tồn tại đồng thời ở hai pha rắn–lỏng (đang đông đặc).

b) Đúng. Công suất toả nhiệt trung bình:
\[
\frac{P_{AB}}{P_{CD}}
=\frac{Q_{AB}/t_{AB}}{Q_{CD}/t_{CD}}
=\frac{m c_n (t_B-t_A)}{m c_{nd}(t_D-t_C)}\cdot\frac{t_{CD}}{t_{AB}}
=\frac{4200\cdot(8)}{2100\cdot(4)}\cdot\frac{6}{6}=4.
\]
Vậy \(P_{AB}\) lớn hơn \(P_{CD}\).

c) Sai. Trong giai đoạn \(BC\) (đông đặc), khối nước \emph{toả} nhiệt có độ lớn
\[
|Q|=\lambda m=334\cdot 10^{3}\cdot 0{,}5=1{,}67\cdot 10^{5}\ \text{J}=167\ \text{kJ},
\]
không phải “thu” nhiệt.

d) Đúng. Tổng nhiệt lượng trao đổi từ \(0\) đến \(18\) phút:
\[
Q=m c_n (t_B-t_A)-\lambda m+m c_{nd}(t_D-t_C)
=0{,}5\cdot 4200\cdot(0-8)-334\cdot 10^{3}\cdot 0{,}5
+0{,}5\cdot 2100\cdot(-4-0)
=-188000\ \text{J}=-188\ \text{kJ}.
\]

a) Đúng.

b) Sai. Khi $P$ đi từ $Q$ về $A$ thì từ thông tăng, vectơ cảm ứng từ $\vec B_c$ của dòng cảm ứng hướng ngược chiều $\vec B$. Dùng quy tắc nắm tay phải, dòng cảm ứng có chiều \emph{ngược} chiều kim đồng hồ.

c) Sai.
- Tại thời điểm $t$, từ thông qua mạch:
\[
\Phi=B\Delta S = B\cdot\frac{r^2\alpha}{2}
= B\cdot\frac{r^2}{2}\cdot\frac{\gamma t^2}{2}
= \frac14\,B r^2\gamma t^2.
\]
- Suất điện động cảm ứng:
\[
e=\Phi'=\frac12\,B r^2\gamma t.
\]
- Điện trở mạch (gồm cung $PQ$ dài $\tfrac{\pi r}{2}$ và hai bán kính có tổng chiều dài $2r$):
\[
R=\rho\frac{\ell}{S}
=\rho\frac{\tfrac{\pi r}{2}+2r}{S}
=\frac{\rho r}{2S}\,(\,4+\gamma t^2\,)\qquad(\text{vì } \alpha=\tfrac12\gamma t^2).
\]
- Dòng điện cảm ứng:
\[
I=\frac{e}{R}
=\frac{B r\gamma S}{\rho}\cdot\frac{1}{\frac{4}{t}+\gamma t}.
\]
Theo bất đẳng thức Cauchy, $I$ cực đại khi $\dfrac{4}{t}=\gamma t\ \Rightarrow\ \gamma=\dfrac{4}{t^2}$. Với $t=\dfrac{1}{3}\ \text{s}$:
\[
\gamma=\frac{4}{(1/3)^2}=36\ \text{rad/s}^2.
\]

d) Đúng. Khi $I=I_{\max}$, thay $\gamma=\dfrac{4}{t^2}$ vào biểu thức trên được
\[
I_{\max}=\frac{B r S}{2\rho t}.
\]
Thay số: $B=0{,}15\ \text{T}$, $r=0{,}24\ \text{m}$, $S=1{,}2\cdot10^{-6}\ \text{m}^2$, $\rho=1{,}7\cdot10^{-8}\ \Omega\!\cdot\!\text{m}$, $t=\dfrac{1}{3}\ \text{s}$:
\[
I_{\max}\approx
\frac{0{,}15\cdot0{,}24\cdot1{,}2\cdot10^{-6}}{2\cdot1{,}7\cdot10^{-8}\cdot(1/3)}
\approx 3{,}81\ \text{A}.
\]

a) Đúng. Phản ứng phân hạch là phản ứng tỏa năng lượng.

b) Đúng. Do hiệu suất \(\eta=35\%\),
\[
P_{\text{lò}}=\frac{P_{\text{điện}}}{\eta}=\frac{4000}{0{,}35}\approx 11429\ \text{MW}.
\]

c) Sai. Số phân hạch mỗi giây (cũng là số neutron được sinh ra mỗi giây khi \(k=1\)):
\[
N=\frac{P_{\text{lò}}}{E_{\text{phân hạch}}}
=\frac{11429\times 10^{6}}{200\,\text{MeV}}
=\frac{11429\times 10^{6}}{200\times 10^{6}\times 1{,}6\times 10^{-19}}
\approx 3{,}57\times 10^{20}\ \text{hạt/s}.
\]

d) Sai. Tổng số phân hạch trong \(10\) năm:
\[
N_{10\text{y}}=N\cdot (10\cdot 365\cdot 24\cdot 3600).
\]
Khối lượng \({}^{235}\text{U}\) tiêu thụ:
\[
m_{235}=\frac{N_{10\text{y}}\cdot 235}{N_A}\ (\text{kg}),
\]
với \(N_A=6{,}02\times 10^{23}\). Vì nhiên liệu làm giàu \(25\%\) \({}^{235}\text{U}\), khối lượng nhiên liệu tổng cộng
\[
m_{\text{fuel}}=\frac{m_{235}}{0{,}25}
=\frac{3{,}57\times 10^{20}\cdot (10\cdot 365\cdot 24\cdot 3600)\cdot 235}
{6{,}02\times 10^{23}\cdot 0{,}25}
\approx 1{,}78\times 10^{5}\ \text{kg}
= 178\ \text{tấn}.
\]