(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 38

Trong đời sống hiện đại, bếp từ ngày càng được người tiêu dùng ưa chuộng nhờ tính an toàn cao và khả năng đun nấu nhanh. Khi bếp được bật, dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây đặt dưới mặt bếp, sinh ra từ trường biến thiên. Nếu đặt một chảo kim loại có tính nhiễm từ lên mặt bếp, đáy chảo sẽ nóng lên nhanh chóng.

Sóng điện từ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống hiện đại. Trong các ứng dụng sau đây, ứng dụng nào không sử dụng sóng điện từ?

A. Máy chụp cộng hưởng từ (MRI) trong y tế.	B.  Lò vi sóng dùng để hâm nóng thức ăn.	C.  Sử dụng điện thoại, bộ đàm trong giao tiếp	D.  Ống nghe y tế của bác sĩ.

 

Máy bay là phương tiện di chuyển phổ biến hiện nay, giúp con người tiết kiệm thời gian di chuyển giữa các địa điểm. Để đảm bảo sức khỏe cho hành khách, các máy bay thường được trang bị hệ thống điều áp giúp duy trì áp suất trong khoang ở mức an toàn (72 kPa – 100 kPa). Một máy bay đang bay ở độ cao 10 km so với mặt đất, nơi áp suất khí quyển là 22 kPa. Hệ thống điều áp duy trì áp suất không khí trong khoang máy bay ở mức 75 kPa. Khoang máy bay có thể tích 500 m$^3$, nhiệt độ không khí trong khoang là 20$^\circ$C. Coi không khí trong khoang là khí lý tưởng, biết khối lượng mol trung bình của không khí là 29 g/mol.

a. Khi máy bay hạ cánh, áp suất trong và ngoài chênh lệch ngày càng lớn hơn.
b. Tại độ cao 10 km, áp suất trong khoang cao hơn áp suất bên ngoài nên không khí sẽ có xu hướng thoát ra ngoài nếu khoang bị hở.
c. Khối lượng không khí trong khoang xấp xỉ bằng 447 kg.
d. Với một khối khí xác định trong khoang máy bay (thể tích không đổi), khi nhiệt độ trong khoang tăng lên đến 40$^\circ$C, áp suất trong khoang sẽ giảm.

Hai cuộn dây dẫn (1) và (2) được đặt gần nhau như hình vẽ. Cuộn (1) nối với nguồn điện không đổi, cuộn (2) nối với điện kế nhạy. Ban đầu không có dòng điện trong cuộn (1), kim điện kế đứng yên.

a) Nếu đóng khóa K, kim điện kế sẽ lệch liên tục về một phía.
b) Nếu ta đóng ngắt khóa K liên tục thì kim điện kế sẽ bị lệch khỏi vị trí 0.

c) Khóa K đóng, nếu ta kéo giãn hoặc bóp bẹp cuộn (2) thì kim điện kế sẽ bị lệch khỏi vị trí 0.
d) Khóa K đóng, nếu ta xoay cuộn (1) quanh trục thẳng đứng như hình, thì kim điện kế vẫn không bị lệch.

Trong nghiên cứu thủy văn, các nhà khoa học thường sử dụng đồng vị phóng xạ Triti để nghiên cứu chuyển động của nước ngầm. Họ bơm một lượng nhỏ triti vào nguồn nước như giếng hoặc sông, sau đó định kỳ lấy mẫu ở các vị trí khác nhau để đo nồng độ triti. Dựa vào sự thay đổi nồng độ triti theo thời gian, người ta có thể xác định hướng chảy, tốc độ và tuổi của nước ngầm. Triti là một đồng vị phóng xạ của hydro, phát ra bức xạ beta yếu và có chu kỳ bán rã khoảng 12,3 năm. Giả sử ban đầu người ta đưa vào mạch nước một lượng 1,00 mg Triti tinh khiết tại một điểm A đã được đánh dấu.

a) Sau thời gian 24,6 năm, khối lượng triti hòa tan ban đầu chỉ còn lại 0,25 mg.

b) Triti không gây nguy hiểm cho con người vì bức xạ Beta từ Triti không thể xuyên qua da.

c) Khoảng thời gian để độ phóng xạ của Triti bằng 20% so với độ phóng xạ ban đầu là 20 năm.

d) Sau một khoảng thời gian, tại điểm B nằm cách A một khoảng 360m, họ phát hiện được lượng Triti còn lại trong mẫu nước là 0,50 mg. Xem như hiện tượng khuếch tán của Triti trong nước không đáng kể, tốc độ chảy của dòng nước ngầm này xấp xỉ gần bằng 29,3 m/năm.

Vào ngày 16/12/2014, sự cố sập hầm thuỷ điện Đạ Dâng – Lâm Đồng đã khiến 12 công nhân bị mắc kẹt. Để duy trì sự sống cho các công nhân trong điều kiện thiếu không khí, đội cứu hộ đã cung cấp oxy vào hầm. Một bình khí oxygen dùng trong cứu hộ có thể tích 6,0 lít, chứa khí oxygen ở áp suất 200 atm và nhiệt độ 20$^\circ$C. Coi khí oxygen trong bình là khí lí tưởng.

Trong quá trình cứu hộ, nhiệt độ trong khu vực hầm mỏ có thể tăng lên đến 45$^\circ$C do thiếu thông gió và toả nhiệt từ thiết bị. Áp suất của khí trong bình ở điều kiện này bằng bao nhiêu atm? (Làm tròn đến hàng đơn vị)

Một công nhân mắc kẹt cần $6,0 \cdot 10^{22}$ phân tử oxygen mỗi phút để duy trì hoạt động sống cơ bản. Thời gian tối đa mà một bình khí như trên có thể cung cấp oxy cho công nhân đó trong bao nhiêu giờ? (Làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai)

Tại một trang trại điện gió ngoài khơi ven biển tỉnh Bạc Liêu, dòng điện được tạo ra từ máy phát trong tuabin gió được truyền qua dây dẫn nằm ngầm dưới biển vào đất liền. Dòng điện mạnh truyền qua dây dẫn có thể tương tác với từ trường Trái Đất, gây ra một lực từ đáng kể lên dây. Các kỹ sư cần kiểm tra tác động này để đảm bảo an toàn và tối ưu hoá hiệu suất. Một dây dẫn thẳng dài được bố trí ngầm dưới biển có dòng điện hiệu dụng truyền trên dây dẫn là I = 250 A từ một tuabin gió về trạm biến áp trên bờ. Thành phần nằm ngang của từ trường Trái Đất tại khu vực này có độ lớn $B = 3,8 \cdot 10^{-5}\ \text{T}$. Biết dây dẫn có chiều dài $l = 2\ \text{km}$ và đặt vuông góc với đường sức từ.

Giả sử dây dẫn được làm bằng nhôm, có điện trở suất $\rho = 2,65 \cdot 10^{-8}\ \Omega \cdot \text{m}$, tiết diện dây là $S = 150\ \text{mm}^2$ và công suất điện của tuabin là 1,6 MW. Hiệu suất truyền tải điện năng trong trường hợp này bằng bao nhiêu phần trăm? (Làm tròn đến chữ số thập phân thứ nhất)

Một nhà máy điện hạt nhân xử lý chất thải chứa đồng vị phóng xạ $^{90}$Sr có chu kỳ bán rã 28,8 năm. Ban đầu, nhà máy tiếp nhận một thùng chất thải có khối lượng ban đầu 5 kg và toàn bộ đều là $^{90}$Sr.

Nhằm đảm bảo an toàn, người ta yêu cầu độ phóng xạ của thùng chỉ còn lại dưới 5% so với ban đầu. Phải chờ ít nhất bao nhiêu năm để có thể dỡ bỏ lệnh cách ly an toàn? (Làm tròn đến hàng đơn vị)