(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 40
28 câu hỏi
Núi lửa Kīlauea trên đảo Hawaii là một trong những núi lửa hoạt động mạnh nhất thế giới. Trong đợt phun trào vào năm 2018, các dòng dung nham nóng chảy tràn xuống khu dân cư, sau đó nguội dần khi tiếp xúc với không khí và mặt đất, tạo thành các loại đá rắn. Hiện tượng dung nham chuyển thể thành đá xảy ra trong trường hợp này là quá trình
ngưng kết.
ngưng tụ.
nóng chảy.
đông đặc.
Đáp án đúng là D
Dung nham chuyển từ thể lỏng sang thể rắn Þ Quá trình đông đặc.
Tại nhiều khách sạn hiện nay, hệ thống mở cửa sử dụng thẻ từ thông minh. Trên thẻ từ có một dải từ chứa các hạt từ tính nhỏ và chúng được từ hóa trở thành một chuỗi nam châm nhỏ nối tiếp nhau. Bên trong đầu đọc có một cuộn dây, khi quẹt thẻ quét qua đầu đọc dẫn đến xuất hiện dòng điện giúp tín hiệu sẽ được truyền đi và cửa sẽ mở. Biết khi thẻ được quét qua đầu đọc, từ thông xuyên qua cuộn dây trong đầu đọc thay đổi đều từ 0 đến Wb trong khoảng thời gian 0,10s.
Phát biểu nào sau đây là đúng để giải thích bản chất của quá trình này?
Thẻ phát ra sóng điện từ khi tiếp xúc với máy đọc và gửi tín hiệu về cho bộ xử lí trung tâm.
Khi thẻ quét qua đầu đọc, từ thông xuyên qua cuộn dây biến thiên làm xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Sự ma sát giữa thẻ và đầu đọc tạo ra điện tích tự do dịch chuyển sinh ra dòng điện.
Từ trường ổn định của dải từ trên thẻ duy trì dòng điện liên tục trong cuộn dây đọc thẻ.
Đáp án đúng là B
Xem thẻ từ như một nam châm, khi quét thẻ từ qua đầu đọc. Từ thông xuyên qua cuộn dây bên trong đầu đọc biến thiên Þ Xuất hiện dòng điện cảm ứng và gửi tín hiệu về bộ xử lý. Từ đó cửa sẽ được mở khóa.
Độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình xuất hiện trong cuộn dây bằng
0,1 mV.
0,2 mV.
0,3 mV.
0,4 mV.
Đáp án đúng là B
Độ lớn suất điện động cảm ứng:
$|e_c| = \left| - \dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t} \right| = \left| \dfrac{2 \cdot 10^{-5} - 0}{0,10} \right| = 0,2 \cdot 10^{-3}\ \mathrm{V} = 0,2\ \mathrm{mV}$
Vì sao ở cùng nhiệt độ 100°C (ở áp suất thông thường) nhưng bỏng do hơi nước thường nguy hiểm hơn bỏng do nước nóng đối với người bị bỏng?
Vì hơi nước nóng có khả năng bám dính tốt hơn vào da dù truyền nhiệt kém hơn nước nóng.
Vì hơi nước ngưng tụ trên da và sẽ truyền vào da một nhiệt lượng lớn hơn so với nước nóng.
Vì hơi nước nóng có vùng lan tỏa rộng hơn trên cơ thể.
Vì hơi nước nóng chứa nhiều hơi nước hơn nước nóng.
Đáp án đúng là B
Nhiệt lượng để làm nước nóng: $Q_1 = mc\Delta t$;
Nhiệt lượng để làm nước hóa hơi: $Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta t + L \cdot m$.
Một bạn học sinh tiến hành thí nghiệm kiểm chứng định luật Boyle bằng bộ dụng cụ thí nghiệm như hình bên dưới. Để có thể ghi nhận được số liệu, học sinh cần phải sắp xếp các bước tiến hành mà giáo viên đã đề xuất như sau:
(a) Đọc và ghi lại giá trị áp suất và thể tích khí tương ứng.
(b) Điều chỉnh pittông chậm rãi để thay đổi thể tích khí trong xilanh.
(c) Kiểm tra bộ thí nghiệm và đảm bảo xilanh kín hoàn toàn.
(d) Điều chỉnh pittông một cách nhanh chóng để thay đổi thể tích khí trong xilanh.
(e) Tiến hành lại các bước thí nghiệm với các giá trị thể tích khác nhau.
Trình tự hợp lí để tiến hành thí nghiệm kiểm chứng định luật Boyle là
(c) → (b) → (a) → (e).
(c) → (b) → (e) → (a).
(b) → (c) → (a) → (e).
(c) → (d) → (a) → (e).
Đáp án đúng là A
Trình tự hợp lí để tiến hành thí nghiệm kiểm chứng định luật Boyle là (c) → (b) → (a) → (e). Ta cần điều chỉnh pittông chậm rãi để hạn chế làm thay đổi nhiệt độ của khối khí, giảm thiểu sai số.
Khi tiến hành thí nghiệm kiểm chứng định luật Boyle bằng bộ dụng cụ như hình (gồm xilanh có pittông, ống nối và áp kế), học sinh nhận thấy kết quả tích pV không hoàn toàn không đổi như lí thuyết. Nguyên nhân nào sau đây không phải nguyên nhân trực tiếp gây sai số thực nghiệm?
Có ma sát giữa pittông và thành xilanh, làm việc điều chỉnh thể tích không chính xác.
Một phần thể tích khí nằm trong đoạn ống nối giữa xilanh và áp kế không được tính đến.
Nhiệt độ khí trong xilanh tăng lên do nén nhanh, không còn đúng điều kiện đẳng nhiệt.
Bộ thí nghiệm đặt trên bề mặt gồ ghề dẫn đến khối lượng khí bên thay đổi trong quá trình đo.
Đáp án đúng là D
Đặt lệch dụng cụ không làm thay đổi khối lượng khí, vì hệ là kín – khối lượng khí được bảo toàn Þ Đây không phải nguyên nhân trực tiếp gây ra sai số.
Nhận định nào sau đây là sai khi nói về quy tắc an toàn khi sử dụng dòng điện xoay chiều?
Tuân thủ các biển báo an toàn điện.
Sinh sống gần các khu vực có trụ điện cao thế.
Kiểm tra các thiết bị điện định kì theo hướng dẫn.
Không chạm tay vào các mối nối bị hở của đường dây điện.
Đáp án đúng là B
Một số quy tắc an toàn khi sử dụng dòng điện xoay chiều:
- Tuân thủ theo các biển báo an toàn điện.
- Tuyệt đối không chạm vào chỗ hở của đường dây điện hay cầm vật bằng kim loại cắm trực tiếp vào ổ điện.
- Tránh lại gần những khu vực có điện thế nguy hiểm.
- Kiểm tra, bảo trì các thiết bị điện định kì theo đúng hướng dẫn.
- Ngắt nguồn điện khi có thiên tai, sấm sét.
Một công ty dược phẩm cao cấp sử dụng công nghệ chống hàng giả bằng cách gắn vào tem sản phẩm một lượng cực nhỏ chất phóng xạ có chu kỳ bán rã xác định, không gây nguy hiểm cho người sử dụng. Để kiểm tra nguồn gốc sản phẩm, nhân viên kỹ thuật sử dụng đầu dò chuyên dụng để phát hiện tín hiệu phóng xạ. Mỗi loại tem được thiết kế với một loại đồng vị khác nhau, tạo nên "chữ ký hạt nhân" riêng cho từng dòng sản phẩm.
Giả sử một loại tem sử dụng đồng vị (phát ra tia gamma, chu kỳ bán rã T = 5,3 năm) với hoạt độ ban đầu là 8,0 kBq.
Nguyên nhân chính giúp công nghệ gắn tem phóng xạ trở thành giải pháp chống hàng giả hiệu quả là do
chất phóng xạ có thể tự phát sáng giúp người dùng dễ nhận biết.
các chất phóng xạ có khối lượng riêng lớn nên dễ nhận ra bằng tay.
mỗi chất phóng xạ có đặc tính riêng biệt, chỉ có thể phân biệt bằng đầu dò chuyên dụng.
các chất phóng xạ tạo ra từ trường giúp cảm biến của đầu dò phát hiện được.
Đáp án đúng là C
Mỗi chất phóng xạ sẽ có những đặc tính riêng biệt như chu kỳ bán rã, loại tia phát ra đặc trưng và chỉ có đầu dò chuyên dụng mới phân biệt được.
Sau thời gian bao lâu thì độ phóng xạ của đồng vị $^{60}\mathrm{Co}$ trong tem giảm còn 1,0 kBq?
1,0 năm.
8,5 năm.
12,7 năm.
15,9 năm.
Đáp án đúng là D
Thời gian để độ phóng xạ của đồng vị $^{60}\mathrm{Co}$ trong tem giảm còn 1,0 kBq:
$H = H_0 \cdot 2^{-\tfrac{t}{T}} \Leftrightarrow 1,0 = 8,0 \times 2^{-\tfrac{t}{5,3}} \Rightarrow t = 15,9\ \text{năm}.$
Hơ nóng một khối khí trong ống nghiệm có nút đậy kín như hình (1). Sau một khoảng thời gian đun thì nút đậy bị bật ra khỏi ống, nguyên nhân là do nội năng của chất khí
tăng.
không thay đổi.
giảm xuống.
bị mất đi.
Đáp án đúng là A
Khi ta đốt ống nghiệm, ta đang truyền cho khối khí bên trong ống nghiệm một nhiệt lượng, làm cho các phân tử khí chuyển động nhanh hơn và làm tăng nội năng của nó.
Vào rạng sáng ngày 3/12/1984, sự cố rò rỉ khí methyl isocyanate (MIC) tại nhà máy hóa chất Union Carbide ở Bhopal, Ấn Độ đã gây ra một trong những thảm họa công nghiệp tồi tệ nhất lịch sử, làm hàng trăm nghìn người tử vong và bị ảnh hưởng đến tận ngày nay. Giả sử trong một khoang chứa kín có thể tích 12,0 m$^3$, ban đầu chứa MIC ở áp suất 1,50 atm và nhiệt độ 27$^\circ$C. Khi van bị rò rỉ, khí trong khoang thoát ra ngoài làm áp suất giảm xuống 1,10 atm và nhiệt độ giảm còn 17$^\circ$C. Xem MIC như một khí lý tưởng và khối lượng mol của MIC là 57 g/mol.
Khối lượng khí MIC đã thoát ra ngoài sau sự cố rò rỉ bằng bao nhiêu kg? (Làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)
Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng cho lượng khí trước và sau khi rò rỉ:
+ Trước rò rỉ: $p_1 V_1 = \dfrac{m_1}{M}\, R T_1 \Rightarrow m_1 = \dfrac{p_1 V_1 M}{R T_1} = \dfrac{1{,}50 \cdot 12{,}0 \cdot 57}{0{,}082 \cdot (27+273)} \approx 41707\ \text{g}$;
+ Sau rò rỉ: $p_2 V_2 = \dfrac{m_2}{M}\, R T_2 \Rightarrow m_2 = \dfrac{p_2 V_2 M}{R T_2} = \dfrac{1{,}10 \cdot 12{,}0 \cdot 57}{0{,}082 \cdot (17+273)} \approx 31640\ \text{g}$.
Khối lượng khí MIC thoát ra ngoài:
$\Delta m = m_1 - m_2 = 41707 - 31640 = 10067\ \text{g} \approx 10\ \text{kg}.$
Ước tính rằng $2{,}42 \cdot 10^{23}$ phân tử MIC tạo thành một liều lượng nguy hiểm cho con người, số lượng người tối đa có thể bị đe dọa bởi lượng MIC còn lại trong khoang chứa là bao nhiêu?
Số lượng phân tử khí MIC còn lại trong khoang sau sự cố rò rỉ:
\[
N = n_2 \cdot N_A = \dfrac{p_2 \cdot V_2}{R \cdot T_2}\, N_A
\]
Số lượng người có thể bị đe dọa bởi lượng khí MIC còn lại:
\[
\text{Số người} = \dfrac{N}{2{,}42 \cdot 10^{23}}
= \dfrac{\dfrac{p_2 \cdot V_2}{R \cdot T_2}\, N_A}{2{,}42 \cdot 10^{23}}
= \dfrac{1{,}1 \times 12 \cdot 10^{3}}{0{,}082 \times (17 + 273)} \times
\dfrac{6{,}02 \cdot 10^{23}}{2{,}42 \cdot 10^{23}}
\approx 1380{,}8
\]
$\Rightarrow$ Số người tối đa có thể bị đe dọa bởi lượng khí MIC còn lại trong khoang chứa là 1380 người.
Gọi p, V và T lần lượt là áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một khối khí lí tưởng xác định. Công thức nào sau đây mô tả đúng định luật Charles?
$pV = \text{const}$.
$\dfrac{p}{T} = \text{const}$.
$pT = \text{const}$.
$\dfrac{V}{T} = \text{const}$.
Đáp án đúng là D
Định luật Charles: Khi áp suất của một khối lượng khí xác định giữ không đổi thì thể tích của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó: $\dfrac{V}{T} = \text{const}$.
Một bệnh nhân bị khiếm thính nặng đã được cấy ghép ốc tai điện tử – thiết bị giúp phục hồi thính giác bằng cách chuyển đổi âm thanh thành xung điện truyền trực tiếp đến dây thần kinh thính giác. Bộ phận thu tín hiệu của ốc tai gồm một cuộn dây nhỏ đặt dưới da, có 120 vòng, mỗi vòng có diện tích $0{,}4\ \mathrm{mm}^2$, đặt vuông góc với hướng từ trường. Điện trở tổng cộng của cuộn dây là $4{,}0\ \Omega$. Trong quá trình hoạt động bình thường, cuộn phát ngoài tai tạo ra một từ trường biến thiên đều từ $0$ đến $0{,}0012\ \mathrm{T}$ trong khoảng thời gian $60\ \mu\mathrm{s}$.
Độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình sinh ra trong cuộn dây của ốc tai điện tử trong điều kiện hoạt động bình thường bằng bao nhiêu mV?
Độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình sinh ra trong cuộn dây của ốc tai điện tử trong điều kiện hoạt động bình thường:
\[
\xi = \left| -N \dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t} \right|
= \left| -N \times \dfrac{\Delta B \cdot S \cdot \cos \alpha}{\Delta t} \right|
= 0{,}96 \cdot 10^{-3}\ \text{V} = 0{,}96\ \text{mV}.
\]
Một ngày nọ, bệnh nhân vô tình bước vào khu vực đang vận hành máy chụp cộng hưởng từ (MRI), có từ trường thay đổi đều từ 0 đến 1,5 T trong 0,10 s. Độ lớn cường độ dòng điện cảm ứng trung bình sinh ra trong cuộn dây của ốc tai điện tử khi bệnh nhân bước vào vùng MRI bằng bao nhiêu mA? Biết cuộn dây vẫn đặt vuông góc với hướng từ trường. (Làm tròn đến chữ số thập phân thứ hai)
Độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình sinh ra trong cuộn dây của ốc tai điện tử trong điều kiện hoạt động bình thường:
\[
\xi' = \left| -N \dfrac{\Delta \Phi'}{\Delta t} \right|
= \left| -N \times \dfrac{\Delta B' \cdot S \cdot \cos \alpha}{\Delta t} \right|
= 0{,}72 \cdot 10^{-3}\ \text{V}
\]
Cường độ dòng điện cảm ứng trung bình sinh ra trong cuộn dây:
\[
I = \dfrac{\xi'}{R} = \dfrac{0{,}18 \cdot 10^{-3}}{1} \ \text{A} = 0{,}18\ \text{mA}.
\]
Bóng thám không là một thiết bị chuyên dụng để đo nhiệt độ, áp suất, độ ẩm,... ở tầng khí quyển cao. Bóng chứa khí nhẹ như Helium hoặc Hydrogen, được bơm ở áp suất nhất định rồi thả lên không trung. Trong quá trình bóng thám không bay lên cao trong khí quyển, nhận định nào sau đây là đúng? Xem như nhiệt độ thay đổi không đáng kể.
Thể tích bóng giảm dần vì áp suất khí quyển giảm nhanh.
Thể tích bóng tăng dần vì áp suất khí quyển giảm nhanh.
Khối lượng khí bên trong bóng tăng lên do hấp thụ thêm khí quyển.
Khối lượng riêng của khí trong bóng tăng do chênh lệch áp suất với môi trường.
Đáp án đúng là B
Khi bóng càng bay lên cao, áp suất khí quyển giảm càng nhanh dần. Áp dụng định luật Boyle cho khối khí bên trong bóng:
$p_1 \cdot V_1 = p_2 \cdot V_2 \Rightarrow V_2 = \dfrac{p_1 \cdot V_1}{p_2} > V_1$
Tại một bệnh viện tuyến tỉnh, một bệnh nhân nữ 45 tuổi được chỉ định chụp PET để kiểm tra nghi ngờ di căn tuyến giáp. Do có sự chậm trễ trong quá trình vận chuyển và chuẩn bị, bệnh nhân được tiêm 1 ml dung dịch chứa đồng vị phóng xạ $^{18}\mathrm{F}$ sau 3 giờ kể từ khi pha chế. Biết hoạt độ của mẫu tại thời điểm vừa pha chế là 150 MBq và chu kỳ bán rã của $^{18}\mathrm{F}$ là 110 phút.
Độ phóng xạ của mẫu tại thời điểm tiêm bằng bao nhiêu MBq? (làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)
Độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) của mẫu tại thời điểm tiêm:
\[
H = H_0 \cdot 2^{-\tfrac{t}{T}} = 150 \times 2^{-\tfrac{3 \times 60}{110}} \approx 48\ \text{MBq}.
\]
Để đảm bảo an toàn cho bệnh nhân. Bộ Y tế quy định giới hạn liều hiệu dụng tối đa là 1,8 mSv cho mỗi lần chụp PET. Biết rằng mỗi MBq của $^{18}\mathrm{F}$ gây ra 0,019 mSv liều hiệu dụng. Thời gian tối thiểu kể từ lúc pha chế mà liều ban đầu có thể được tiêm toàn bộ cho bệnh nhân là bao nhiêu phút? (Làm tròn đến hàng đơn vị)
Giới hạn liều an toàn:
\[
H \times 0{,}019 \le 1{,}8 \;\Rightarrow\; H_{\max} = \frac{1{,}8}{0{,}019} \approx 94{,}7\ \text{MBq}.
\]
Thời gian cần thiết để độ phóng xạ giảm còn $94{,}7$ MBq:
\[
H_{\max} = H_0 \cdot 2^{-\tfrac{t}{T}}
\;\Rightarrow\; 94{,}7 = 150 \cdot 2^{-\tfrac{t}{110}}
\;\Rightarrow\; t \approx 73\ \text{phút}.
\]
Xét một nam châm được treo trên giá treo như hình. Bên dưới có một cuộn dây dẫn kín. Trong quá trình thả cho nam châm dao động, từ thông xuyên qua cuộn dây thay đổi như thế nào nếu nam châm di chuyển từ điểm M sang N?
Tăng dần. .
Giảm dần.
Tăng rồi giảm.
Giảm rồi tăng.
Đáp án đúng là C
Từ M – O: Nam châm chuyển động lại gần cuộn dây Þ Từ thông tăng.
Từ O – N: Nam châm chuyển động ra xa cuộn dây Þ Từ thông giảm.
Þ Từ thông xuyên qua cuộn dây tăng rồi giảm trong quá trình nam châm chuyển động từ M đến N
Đại lượng $\left|\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}\right|$ là
tốc độ biến thiên từ thông.
tốc độ biến thiên cảm ứng từ.
suất điện động cảm ứng.
độ biến thiên của từ thông.
Đáp án đúng là A
Đại lượng $\left|\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}\right|$ là tốc độ biến thiên từ thông.
Trong sóng điện từ, vector cường độ điện trường $\vec{E}$ và vector cảm ứng từ $\vec{B}$ tại một điểm bất kì trong không gian luôn
cùng pha nhau.
ngược pha nhau.
lệch pha nhau $45^\circ$.
vuông pha nhau.
Đáp án đúng là A
$\vec{E}$ và $\vec{B}$ đều biến thiên điều hòa trong không gian, thời gian và luôn đồng pha.
Hạt nhân nguyên tử $_{19}^{40}\mathrm{K}$ gồm
19 proton và 41 neutron.
19 proton và 21 neutron.
41 proton và 19 neutron.
21 proton và 19 neutron.
Đáp án đúng là B
Nguyên tử $_{19}^{40}\mathrm{K}$ gồm: 19 proton và $(40 - 19) = 21$ neutron.
Trong thí nghiệm phát hiện ra hạt nhân nguyên tử của Rutherford, hiện tượng lệch hướng chuyển động của các hạt alpha sau khi được bắn vào lá vàng mỏng gọi là hiện tượng
nhiễu xạ.
phản xạ.
tán xạ.
khúc xạ.
Đáp án đúng là C
Trong thí nghiệm phát hiện ra hạt nhân nguyên tử của Rutherford, hiện tượng lệch hướng chuyển động của các hạt alpha sau khi được bắn vào lá vàng mỏng gọi là hiện tượng tán xạ alpha.
Chất phóng xạ $_{84}^{210}\mathrm{Po}$ phóng xạ tia $\alpha$ và biến thành hạt nhân chì Pb. Biết chu kì bán rã của chất phóng xạ là 138 ngày và ban đầu có 168 mg $_{84}^{210}\mathrm{Po}$. Độ phóng xạ ban đầu của $_{84}^{210}\mathrm{Po}$ bằng
$2{,}4 \cdot 10^{13}\ \mathrm{Bq}$.
$2{,}8 \cdot 10^{13}\ \mathrm{Bq}$.
$2{,}4 \cdot 10^{18}\ \mathrm{Bq}$.
$2{,}8 \cdot 10^{18}\ \mathrm{Bq}$.
Đáp án đúng là B
Độ phóng xạ ban đầu của $_{84}^{210}\mathrm{Po}$:
\[
H_0 = \lambda N_0 = \frac{\ln 2}{T} \cdot \frac{m_0 \cdot N_A}{A_{\text{Po}}}
\]
\[
H_0 = \frac{\ln 2 \times 0{,}168 \times 6{,}02 \times 10^{23}}
{(138 \times 86400) \times 210}
\approx 2{,}8 \times 10^{13}\ \text{Bq}
\]
Vào thời kháng chiến chống Mỹ, địa đạo Củ Chi là nơi đóng quân chiến lược, trong đó có các bệnh viện dã chiến nằm sâu dưới lòng đất. Địa đạo được thiết kế hẹp và kín, nhằm tránh sự phát hiện từ phía trên, nên không khí lưu thông rất hạn chế. Để đảm bảo sự sống cho thương binh và y bác sĩ, lực lượng du kích phải dùng ống thông khí dẫn từ mặt đất xuống. Một bệnh viện dã chiến có một căn hầm nhỏ kín có thể tích khoảng 15 m$^3$, bên trong chứa khí O$_2$ tinh khiết ở nhiệt độ 30$^\circ$C, áp suất 1 atm. Do bị bom đánh phá, đường ống thông khí bị sập, không thể dẫn thêm khí vào trong. Nhiệt độ trong hầm do hơi người và thiết bị tăng dần đến 42$^\circ$C sau 6 giờ. Xem khí O$_2$ là khí lý tưởng và thể tích của ống dẫn rất nhỏ so với thể tích của căn hầm.
a. Áp suất của khí O$_2$ trong hầm sau 6 giờ xấp xỉ bằng 1,04 atm.
b. Nếu cửa thông khí sau 6 giờ bất ngờ được khai thông trở lại, khí O$_2$ trong hầm sẽ có xu hướng thoát nhanh ra ngoài theo đường thông khí.
c. Tổng số phân tử O$_2$ trong căn hầm xấp xỉ $3,63 \cdot 10^{26}$ phân tử.
d. Nếu một chiến sĩ cần $6,0 \cdot 10^{22}$ phân tử O$_2$/phút để duy trì sự sống cơ bản thì căn hầm có thể cung cấp đủ O$_2$ cho 20 người trong 6 giờ.
| Nội dung | Đúng | Sai |
a | Áp suất của khí Oxygen trong hầm sau 6 giờ xấp xỉ bằng 1,04 atm. | Đ |
|
b | Nếu cửa thông khí sau 6 giờ bất ngờ được khai thông trở lại, khí Oxygen trong hầm sẽ có xu hướng thoát nhanh ra ngoài theo đường thông khí. | Đ |
|
c | Tổng số phân tử Oxygen trong căn hầm xấp xỉ 3,63.1026 phân tử. | Đ |
|
d | Nếu một chiến sĩ cần 6,0.1022 phân tử oxygen/phút để duy trì sự sống cơ bản thì căn hầm có thể cung cấp đủ oxygen cho 20 người trong 6 giờ. |
| S |
a) ĐÚNG
Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng cho khí O$_2$ trong hầm:
\[
\dfrac{p_1}{T_1} = \dfrac{p_2}{T_2} \;\Rightarrow\; p_2 \approx 1,04\ \text{atm}
\]
b) ĐÚNG
Do áp suất trong hầm sau 6 giờ lớn hơn áp suất khí quyển tại mặt đất nên nếu xông nắp hầm được mở, do sự chênh lệch áp suất mà khí sẽ có xu hướng thoát nhanh ra ngoài theo đường dẫn khí.
c) ĐÚNG
Số phân tử O$_2$ có trong hầm:
\[
p_1 V_1 = \dfrac{N}{N_A} R T_1 \;\;\Rightarrow\;\;
N = \dfrac{p_1 \cdot V_1 \cdot N_A}{R \cdot T_1}
= \dfrac{1 \times 15 \cdot 10^3 \times 6,02 \cdot 10^{23}}{0,082 \times (30+273)}
\approx 3,63 \cdot 10^{26}\ \text{phân tử}
\]
d) SAI
Số người có thể chứa trong 6 giờ:
\[
\text{Số người} = \dfrac{N}{6,0 \cdot 10^{22} \times 60 \times 6} \approx 16,8 \;\Rightarrow\; \text{tối đa 16 người.}
\]
Tại cửa hàng PNJ trên đường Nguyễn Trãi (Quận 1, TP. Hồ Chí Minh), một kỹ thuật viên chế tác đang thực hiện quy trình đúc một vàng nhẫn 1 lượng (tương đương 37,5 g) từ vàng 9999 nguyên chất. Quy trình thực hiện gồm 4 bước:
(1) Cân và kiểm tra độ tinh khiết của vàng;
(2) Đưa vàng vào lò nung để nung chảy hoàn toàn;
(3) Rót vàng lỏng vào khuôn nhẫn;
(4) Làm nguội và đánh bóng sản phẩm.
Biết nhiệt dung riêng của vàng là 130 J/kg.K, nhiệt nóng chảy riêng của vàng là 6,4.104 J/kg, hiệu suất của lò nung là 75%, nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1g gas là 46 kJ, nhiệt độ môi trường tại TP.HCM là 32°C và bỏ qua hao hụt trong quá trình chế tác.
a) Ban đầu nhiệt độ của nguyên liệu bằng với nhiệt độ của môi trường, nhiệt lượng cần thiết để nung và nấu chảy hoàn toàn 1 lượng vàng là khoảng 74 kJ.
b) Nếu khuôn nhẫn làm bằng nhôm thì sản phẩm sẽ bị mất độ tinh khiết.
c) Để cung cấp đủ nhiệt lượng trên với hiệu suất 75% thì cần 2,2 gam gas.
d) Trong các bước trên, sự thay đổi trạng thái vật chất chỉ xảy ra ở bước (2).
| Nội dung | Đúng | Sai |
a | Ban đầu nhiệt độ của nguyên liệu bằng với nhiệt độ của môi trường, nhiệt lượng cần thiết để nung và nấu chảy hoàn toàn 1 lượng vàng là khoảng 74 kJ. |
| S |
b | Nếu khuôn nhẫn làm bằng nhôm thì sản phẩm sẽ bị mất độ tinh khiết. | Đ |
|
c | Để cung cấp đủ nhiệt lượng trên với hiệu suất 75% thì cần 2,2 gam gas. |
| S |
d | Trong các bước trên, sự thay đổi trạng thái vật chất chỉ xảy ra ở bước (2). |
| S |
a) SAI
Nhiệt lượng cần thiết để nung và nấu chảy hoàn toàn 1 lượng vàng:
\[
Q = mc\Delta t + \lambda m = 37,5 \cdot 10^{-3} \times 130 \times (1337 - 305) + 6,4 \cdot 10^4 \times 37,5 \cdot 10^{-3} = 7431\ \text{J} = 7,4\ \text{kJ}
\]
b) ĐÚNG
Do nhiệt độ nóng chảy của nhôm nhỏ hơn nhiệt độ nóng chảy của vàng. Nên khi ta đổ vàng lỏng vào trong khuôn nhôm thì một phần của khuôn nhôm sẽ bị nóng chảy và lẫn vào bên trong vàng. Từ đó làm giảm độ tinh khiết của vàng.
c) SAI
Nhiệt lượng thực tế cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn 1 lượng vàng:
\[
H = \dfrac{Q}{Q_{\text{tt}}} \;\Rightarrow\; Q_{\text{tt}} = \dfrac{Q}{H} = \dfrac{7431}{0,75} = 9908\ \text{J}
\]
Khối lượng khối gas cần để cung cấp đủ nhiệt lượng trên:
\[
m = \dfrac{9908}{46 \cdot 10^3} \approx 0,22\ \text{g}
\]
d) SAI
(1) Cân, kiểm tra độ tinh khiết của vàng – không làm thay đổi trạng thái của nguyên liệu.
(2) Đưa vàng vào lò nung để nung chảy hoàn toàn – nguyên liệu từ thể rắn chuyển sang thể lỏng.
(3) Rót vàng lỏng vào khuôn nhẫn – không làm thay đổi trạng thái của nguyên liệu.
(4) Làm nguội và đánh bóng sản phẩm – nguyên liệu từ thể lỏng chuyển sang thể rắn (tại giai đoạn làm nguội).
Vậy tại bước (2) và (4) đều có sự chuyển thể.
Một bộ thí nghiệm gồm một ống dây quấn nhiều vòng, rỗng lõi, hai đầu nối với hai đèn LED màu đỏ và xanh được mắc ngược chiều nhau. Khi một thanh nam châm thẳng có ghi rõ cực Bắc (N) và Nam (S) được đưa nhanh vào trong lõi ống dây, ta thấy một đèn sáng lên; khi rút nam châm ra, đèn còn lại sáng. Nếu tiếp tục thao tác này liên tục, hai đèn LED sẽ sáng luân phiên.
a) Trong thí nghiệm, khi thanh nam châm chuyển động ra – vào lồng ống dây, trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng.
b) Hai đèn LED sáng luân phiên vì dòng điện cảm ứng chỉ đủ cung cấp năng lượng cho một bóng đèn tại mỗi thời điểm.
c) Nếu ta tịnh tiến nam châm cách xa ống dây một khoảng và xoay nam châm quanh trục thẳng đứng thì hai đèn LED cũng sẽ sáng luân phiên.
d) Giả sử thay hai đèn LED bằng ampere kế, người ta đo được dòng điện cực đại là 30 mA khi rút nam châm ra khỏi ống dây trong 0,05 s. Biết từ thông cực đại xuyên qua mỗi vòng dây là 6,0.10-5 Wb và điện trở trong mạch là 20 Ω thì ta có thể kết luận số vòng dây quấn là 450 vòng.
| Nội dung | Đúng | Sai |
a | Trong thí nghiệm, khi thanh nam châm chuyển động ra – vào lồng ống dây, trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. | Đ |
|
b | Hai đèn LED sáng luân phiên vì dòng điện cảm ứng chỉ đủ cung cấp năng lượng cho một bóng đèn tại mỗi thời điểm. |
| S |
c | Nếu ta tịnh tiến nam châm cách xa ống dây một khoảng và xoay nam châm quanh trục thẳng đứng thì hai đèn LED cũng sẽ sáng luân phiên. | Đ |
|
d | Giả sử thay hai đèn LED bằng ampere kế, người ta đo được dòng điện cực đại là 30 mA khi rút nam châm ra khỏi ống dây trong 0,05 s. Biết từ thông cực đại xuyên qua mỗi vòng dây là 6,0.10-5 Wb và điện trở trong mạch là 20 Ω thì ta có thể kết luận số vòng dây quấn là 450 vòng. |
| S |
a) ĐÚNG
Khi nam châm chuyển động ra – vào lồng ống dây Þ từ thông xuyên qua tiết diện ống dây biến thiên. Dựa theo hiện tượng cản ứng điện từ thì trong ống dây sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng.
b) SAI
Do đèn LED là Diode có khả năng phát ra ánh sáng và chỉ cho dùng điện đi qua theo một chiều. Theo đề bài, hai đèn này được mắc ngược chiều nhau. Khi ta luân phiên kéo – rút nam châm qua lồng ống dây thì trong ống dây sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng đổi chiều liên tục. Khi này, hai đèn LED sẽ sáng luân phiên nhau do dòng điện đổi chiều liên tục.
c) ĐÚNG
Nếu ta xoay nam châm quanh trục thẳng đứng thì từ thông xuyên qua ống dây sẽ biến thiên và trong ống dây sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng đổi chiều liên tục làm cho hai đèn sáng luân phiên.
d) SAI
Suất điện động cảm ứng có độ lớn:
\[
|e_c| = \left| -N \dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t} \right|
\;\Leftrightarrow\; R \cdot I_c = N \dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}
\]
Số vòng dây quấn:
\[
N = \dfrac{R \cdot I_c \cdot \Delta t}{\Delta \Phi}
= \dfrac{20 \times 30 \cdot 10^{-3} \times 0,05}{6,0 \cdot 10^{-5}}
= 500\ \text{vòng.}
\]
Ngày 12/9/2014, một sự cố nghiêm trọng xảy ra tại TP.HCM khi Công ty TNHH Apave Châu Á – Thái Bình Dương báo cáo bị thất lạc một thiết bị chứa nguồn phóng xạ Iridium-192Ir dùng trong kiểm tra mối hàn công nghiệp. Theo hồ sơ ghi nhận vào thời điểm bàn giao thiết bị, nguồn $^{192}\mathrm{Ir}$ có khối lượng ban đầu 5,0 g, được cất giữ trong một thiết bị bọc chì chuyên dụng. Chu kỳ bán rã của $^{192}\mathrm{Ir}$ là khoảng 74 ngày và mỗi phân rã phát ra tia gamma mạnh. Một năm sau sự cố, các nhà chức trách tiến hành rà soát lại các thiết bị còn tồn đọng, đồng thời đo hoạt độ còn lại để xác định mức độ nguy hiểm.
a. Hằng số phóng xạ của $^{192}\mathrm{Ir}$ xấp xỉ bằng $9,4 \cdot 10^{-3}\ \mathrm{s}^{-1}$.
b. Bức xạ gamma trong quá trình phân rã có khả năng gây tổn thương sinh học ở khoảng cách vài mét nếu không được che chắn đúng cách.
c. Sau đúng 1 năm (365 ngày), lượng $^{192}\mathrm{Ir}$ còn lại trong nguồn ban đầu chỉ khoảng 4,84 g.
d. Sau khi tìm lại được nguồn phóng xạ, cơ quan chức năng đo được hoạt độ còn lại là $0,038\ \mathrm{TBq}$. Biết giới hạn cho phép để công bố “nguồn an toàn” là dưới $0,005\ \mathrm{TBq}$. Vậy cần ít nhất 217 ngày mới có thể tháo gỡ cách ly và xử lý như chất thải thông thường.
| Nội dung | Đúng | Sai |
a | Hằng số phóng xạ của I192r xấp xỉ bằng 9,4.10-3 s-1. |
| S |
b | Bức xạ gamma trong quá trình phân rã có khả năng gây tổn thương sinh học ở khoảng cách vài mét nếu không được che chắn đúng cách. | Đ |
|
c | Sau đúng 1 năm (365 ngày), khối lượng I192r còn lại trong nguồn ban đầu chỉ khoảng 4,84 g. |
| S |
d | Sau khi tìm lại được nguồn phóng xạ, cơ quan chức năng đo được hoạt độ còn lại là 0,038 TBq. Biết giới hạn cho phép để công bố “nguồn an toàn” là dưới 0,005 TBq. Vậy cần ít nhất 217 ngày mới có thể tháo gỡ cách ly và xử lý như chất thải thông thường. | Đ |
|
a) SAI
Hằng số phóng xạ của $^{192}\mathrm{Ir}$:
\[
\lambda = \dfrac{\ln 2}{T} = \dfrac{\ln 2}{74 \times 86400} \approx 1,08 \cdot 10^{-7}\ \mathrm{s}^{-1}
\]
b) ĐÚNG
Tia gamma là bức xạ ion hóa và có thể gây tổn thương cho các cơ quan, tế bào và tăng nguy cơ ung thư ở con người nếu tiếp xúc mức độ cao.
c) SAI
Khối lượng $^{192}\mathrm{Ir}$ còn lại trong nguồn:
\[
m = m_0 \cdot 2^{-\tfrac{t}{T}} = 5,0 \times 2^{-\tfrac{365}{74}} \approx 0,16\ \text{g}
\]
d) ĐÚNG
Để có thể tháo gỡ cách ly và xử lý nguồn như chất thải thông thường:
\[
H < 0,005 \;\;\Leftrightarrow\;\; H_0 \cdot 2^{-\tfrac{t}{T}} < H
\;\;\Leftrightarrow\;\; 0,038 \times 2^{-\tfrac{t}{74}} < 0,005
\;\;\Rightarrow\;\; t > 216,5\ \text{ngày.}
\]
Vậy cần ít nhất 217 ngày mới có thể tháo gỡ cách ly và xử lý nguồn như chất thải thông thường.
