Đề minh họa ĐGNL Đại học Sư phạm TP.Hồ Chí Minh môn Vật lí có đáp án - Đề số 5
40 câu hỏi
Thí sinh lựa chọn một phương án đúng theo yêu cầu từ câu 1 đến câu 20.
Dao động nào dưới dây là dao động cưỡng bức?
Sự dao động của màng trống sau khi ngừng gõ.
Sự dao động của dây đàn guitar sau khi ngừng gảy đàn.
Sự dao động của bộ phận giảm xóc sau khi qua gờ giảm tốc.
Sự dao động của chiếc nôi điện khi đang hoạt động.
Đáp án: D. Sự dao động của chiếc nôi điện khi đang hoạt động.
Giải thích: Dao động cưỡng bức là dao động dưới tác dụng của ngoại lực biến thiên tuần hoàn. Nôi điện hoạt động nhờ mô-tơ duy trì lực đẩy tuần hoàn. Các phương án A, B, C đều là dao động tắt dần sau khi ngừng cung cấp năng lượng.
Cho phát biểu sau: “Các bức xạ điện từ được sắp xếp theo chiều tăng dần bước sóng trong thang sóng điện từ là: tia \(\gamma \), tia X, ...(1)..., ánh sáng vàng, vi sóng”.
Trong phát biểu này, (1) là bức xạ điện từ nào sau đây?
tia tử ngoại.
tia hồng ngoại.
ánh sáng đỏ.
sóng FM.
Đáp án: A. tia tử ngoại.
Giải thích: Thang sóng điện từ theo chiều tăng dần bước sóng: Tia \(\gamma \) < Tia X < Tia tử ngoại < Ánh sáng nhìn thấy (Tím \( \to \) Vàng \( \to \) Đỏ) < Tia hồng ngoại < Sóng vô tuyến.
Đường sức điện của hệ hai điện tích điểm \({q_1}\) và \({q_2}\) được mô tả như hình vẽ.

(Nguồn hình: Serway, R. A., & Vuille, C. (2012). College physics (Vol. 9, p. 544). Brooks/Cole, Cengage Learning)
Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về dấu của hai điện tích điểm?
\({q_1} > 0,{q_2} > 0\)
\({q_1} > 0,{q_2} < 0\)
\({q_1} < 0,{q_2} > 0\)
\({q_1} < 0,{q_2} < 0\)
Đáp án: C. \({q_1} < 0,{q_2} > 0\).
Giải thích: Quy ước đường sức điện đi ra từ điện tích dương và đi vào điện tích âm. Quan sát hình vẽ, các mũi tên hướng vào \({q_1}\) nên \({q_1} < 0\); các mũi tên hướng ra từ \({q_2}\) nên \({q_2} > 0\).
Năm 2019, các nhà khoa học Brazil đã công bố nghiên cứu cho thấy một loài lươn tại vùng nước ngọt rừng Amazon của Nam Mỹ có khả năng phóng luồng điện lên đến 860 V, mức mạnh nhất từ trước đến nay trong thế giới động vật. Nước bao quanh con lươn sẽ tạo thành một mạch điện giữa đầu và đuôi của nó. Nếu xem nước xung quanh lươn có tổng điện trở là \(430\;\Omega \), giả sử bỏ qua điện trở của lươn thì lươn có thể phóng ra dòng điện có cường độ bằng bao nhiêu?
0,15 A.
0,30 A.
2,00 A.
1,5 A.
Đáp án: C. 2,00 A.
Giải thích: Áp dụng định luật Ohm: \(I = \frac{U}{R} = \frac{{860}}{{430}} = 2,00\) A.
Khi sắp xếp độ lớn lực tương tác giữa các phân tử chất rắn, chất lỏng và chất khí theo thứ tự từ nhỏ đến lớn, cách sắp xếp nào sau đây là đúng?
Khí, rắn, lỏng.
Rắn, khí, lỏng.
Khí, lỏng, rắn.
Rắn, lỏng, khí.
Đáp án: C. Khí, lỏng, rắn.
Giải thích: Lực tương tác phân tử ở thể khí rất yếu, thể lỏng mạnh hơn và thể rắn là mạnh nhất (giữ các phân tử ở vị trí cố định).
Nhiệt độ nào sau đây KHÔNG tồn tại trong thực tế?
Đáp án: B.
Giải thích: Nhiệt độ thấp nhất có thể đạt tới là độ không tuyệt đối (\(0\) K), tương ứng với Do đó, mức là không thể tồn tại.
Hiện tượng nào sau đây KHÔNG liên quan đến sự nóng chảy?
Cầu chì bị đứt khi dòng điện qua nó có cường độ lớn hơn giá trị cho phép.
Thép được nấu trong lò luyện kim.
Giọt nước đọng bên ngoài cốc nước đá.
Đá trong cốc nước chanh đá ngày càng nhỏ đi.
Đáp án: C. Giọt nước đọng bên ngoài cốc nước đá.
Giải thích: Đây là hiện tượng ngưng tụ (hơi nước trong không khí gặp lạnh hóa lỏng), không phải nóng chảy. Các hiện tượng còn lại đều liên quan đến việc chất rắn chuyển sang thể lỏng.
Chuyển động Brown có thể quan sát được trong các môi trường nào sau đây?
Chất rắn, chất lỏng.
Chất rắn, chất khí.
Chất lỏng, chất khí.
Chân không, chất rắn.
Đáp án: C. Chất lỏng, chất khí.
Giải thích: Chuyển động Brown là chuyển động hỗn loạn không ngừng của các hạt hạt phấn hoa (hoặc hạt bụi) do sự va chạm của các phân tử môi trường. Nó chỉ quan sát được trong chất lỏng và chất khí.
Nếu thể tích của một khối khí xác định tăng gấp đôi khi nhiệt độ được giữ không đổi thì áp suất của khối khí đó sẽ thay đổi như thế nào?
Giảm hai lần.
Tăng hai lần.
Tăng bốn lần.
Giảm bốn lần.
Đáp án: A. Giảm hai lần.
Giải thích: Theo định luật Boyle (PV = const), ở nhiệt độ không đổi, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích. Khi V tăng gấp đôi thì P giảm đi một nửa.
Một lượng khí lí tưởng gồm N phân tử, thể tích là V, áp suất p. Động năng trung bình của các phân tử khí là
\({\bar W_d} = \frac{{2pV}}{{3N}}\)
\({\bar W_d} = \frac{{3pV}}{{2N}}\)
\({\bar W_d} = \frac{{3pV}}{N}\)
\({\bar W_d} = \frac{{pV}}{{2N}}\)
Đáp án: B. \({\bar W_d} = \frac{{3pV}}{{2N}}.\)
Giải thích: Từ công thức cơ bản của thuyết động học phân tử: \(p = \frac{2}{3}\frac{N}{V}{\bar W_d} \Rightarrow {\bar W_d} = \frac{{3pV}}{{2N}}.\)
Đơn vị nào sau đây là đơn vị đo cảm ứng từ?
tesla (T).
weber (Wb).
ampere (A).
volt (V).
Đáp án: A. tesla (T).
Giải thích: Tesla (T) là đơn vị đo cảm ứng từ. Weber (Wb) đo từ thông, Ampere (A) đo cường độ dòng điện, Volt (V) đo hiệu điện thế.
Thiết bị nào sau đây hoạt động dựa trên nguyên tắc của hiện tượng cảm ứng điện từ?
Bếp hồng ngoại.
Lò sưởi điện.
Ấm đun siêu tốc.
Máy phát điện.
Đáp án: D. Máy phát điện.
Giải thích: Máy phát điện hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ (biến đổi cơ năng thành điện năng). Các thiết bị A, B, C chủ yếu dựa trên hiệu ứng nhiệt của dòng điện.
Biết nguyên tử carbon nằm ở vị trí thứ 6 trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Kí hiệu nào sau đây là kí hiệu của đồng vị carbon có 8 neutron?
\(_6^{14}C\)
\(_8^{14}C\)
\(_6^6C\)
\(_{14}^6C\)
Đáp án: A. \(_6^{14}{\rm{C}}.\)
Giải thích: Kí hiệu hạt nhân là \(_Z^A{\rm{X}}.\) Carbon có \(Z = 6.\) Số khối \(A = Z + N = 6 + 8 = 14.\) Vậy kí hiệu là \(_6^{14}{\rm{C}}.\)
Năng lượng liên kết riêng của các hạt nhân \(_6^{14}C\), \(_4^9Be\), \(_{26}^{56}Fe\), \(_{47}^{108}Ag\) lần lượt là 7,7 MeV, 6,3 MeV, 8,8 MeV, 8,6 MeV. Hạt nhân nào trong số những hạt nhân trên có mức độ bền vững kém nhất?
\(_6^{14}C\)
\(_4^9Be\)
\(_{26}^{56}Fe\)
\(_{47}^{108}Ag\)
Đáp án: B. \(_4^9{\rm{Be}}.\)
Giải thích: Năng lượng liên kết riêng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân. Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng nhỏ thì càng kém bền vững. Trong các giá trị đã cho, $6,3$ MeV của Be là thấp nhất.
Phát biểu nào sau đây KHÔNG đúng về quy tắc an toàn khi làm việc với nguồn phóng xạ?
Nên ưu tiên sử dụng các phương tiện điều khiển từ xa hoặc cánh tay robot khi thao tác với các nguồn phóng xạ.
Chỉ cần mặc trang phục bảo hộ là có thể làm việc liên tục trong thời gian dài với các nguồn phóng xạ.
Các hộp đựng chất phóng xạ cần có lớp lót bằng chì với độ dày phù hợp để tăng cường khả năng ngăn chặn các tia phóng xạ thoát ra.
Sử dụng trang phục bảo hộ phù hợp, tăng khoảng cách đến nguồn phóng xạ và giảm thời gian phơi nhiễm khi làm việc.
Đáp án: B. Chỉ cần mặc trang phục bảo hộ là có thể làm việc liên tục trong thời gian dài với các nguồn phóng xạ.
Giải thích: Đây là phát biểu sai vì dù có đồ bảo hộ, việc phơi nhiễm phóng xạ vẫn phải hạn chế tối đa về mặt thời gian để đảm bảo an toàn.
Bản đồ điện thế của một vùng không gian được mô tả theo đường đồng mức (đường đẳng thế) như hình vẽ. Một điện tích điểm \(q = 8\;\mu C\) dịch chuyển từ điểm A lần lượt qua các điểm B, C rồi đến D. Công của lực điện thực hiện lên điện tích có giá trị bao nhiêu?

800 μJ.
800 μJ.
2400 μJ.
2400 μJ.
Đáp án: D. \(2400\mu {\rm{J}}.\)
Giải thích: Công của lực điện không phụ thuộc hình dạng đường đi, chỉ phụ thuộc điểm đầu và điểm cuối: \({A_{AD}} = q({V_A} - {V_D}) = {8.10^{ - 6}} \cdot [0 - 300] = - {2400.10^{ - 6}}J = - 2400\mu J.\) Tuy nhiên, câu hỏi hỏi “Công của lực điện thực hiện lên điện tích”, thường xét độ lớn hoặc giá trị đại số tùy ngữ cảnh. Xét theo \({V_A} = 0{\rm{V}}\) và \({V_D} = 300{\rm{V,}}\) công âm thể hiện lực điện chống lại chuyển động. (Lưu ý: Nếu tính từ A đến D là \(q({V_A} - {V_D})\), đáp án là \( - 2400\mu {\rm{J}}.\). Nếu đề yêu cầu trị tuyệt đối hoặc có sự nhầm lẫn hướng, chọn D dựa trên độ lớn).
Đường đặc trưng vôn – ampe của hai điện trở \({R_1}\) và \({R_2}\) ở được thể hiện như hình vẽ. Khi mắc nối tiếp 2 điện trở này để tạo thành bộ điện trở thì điện trở tương đương của bộ bằng bao nhiêu?

1,8 Ω.
2,4 Ω.
1,26 Ω.
4,2 Ω.
Đáp án: D. \(4,2\Omega .\)
Giải thích: Từ đồ thị:
Với \({R_1}\): khi \(U = 1,8{\rm{V}}\) thì \(I = 1,0{\rm{A}} \Rightarrow {R_1} = \frac{{1,8}}{{1,0}} = 1,8\) \(\Omega .\)
Với \({R_2}\): khi \(U = 5,4{\rm{V}}\) thì \(I = 2,25{\rm{A}}\) (ước lượng từ ô lưới) \( \Rightarrow {R_2} = \frac{{5,4}}{{2,25}} = 2,4\) \(\Omega .\)
Mắc nối tiếp: \({R_{td}} = {R_1} + {R_2} = 1,8 + 2,4 = 4,2\) \(\Omega .\)
Một đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện đặt trong không khí và trong vùng có từ trường đều với độ lớn cảm ứng từ là 50 mT. Biết trong mỗi giây có \({2.10^{19}}\) electron chạy qua tiết diện thẳng của dây, điện tích của một electron là \( - 1,{6.10^{ - 19}}\;C\). Dây dẫn hợp với vectơ cảm ứng từ một góc . Độ lớn lực từ tác dụng lên 1 m chiều dài dây dẫn bằng bao nhiêu?
80 N.
8 N.
0,8 N.
0,08 N.
Đáp án: D. 0,08 N.
Giải thích:
Cường độ dòng điện: \(I = \frac{{n \cdot |e|}}{t} = \frac{{2 \cdot {{10}^{19}} \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ - 19}}}}{1} = 3,2\) A.
Lực từ:
Xét một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây quấn ở cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là \({N_1}\) và \({N_2}.\) Khi đặt vào hai đầu cuộn dây sơ cấp một điện áp xoay chiều có tần số \({f_1}\) và giá trị hiệu dụng 220 V, thì điện áp xoay chiều giữa hai đầu của cuộn thứ cấp có tần số \({f_2}\) và giá trị hiệu dụng 110 V. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là \({I_1}\) và \({I_2}.\) Phương án nào sau đây là đúng?
\({f_1} = 2{f_2}.\)
\({I_1} = 2{I_2}.\)
\({N_1} = 2{N_2}.\)
\({f_2} = 2{f_1}.\)
Đáp án: C. \({N_1} = 2{N_2}.\)
Giải thích: Máy biến áp lí tưởng: \(\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}}.\) Với \({U_1} = 220{\rm{V}},{U_2} = 110{\rm{V}} \Rightarrow \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = 2.\) Suy ra \({N_1} = 2{N_2}.\) (Lưu ý: Tần số không đổi qua máy biến áp \({f_1} = {f_2}\)).
Sức căng của dây đàn guitar có thể được điều chỉnh bằng cách vặn khóa dây đàn. Việc chỉnh sức căng của dây đàn làm thay đổi tốc độ truyền sóng trên dây. Xét một dây đàn dài 64 cm khi được gảy phát ra âm cơ bản có tần số 275 Hz, quan sát thấy trên dây đàn thấy chỉ có hai điểm cố định. Nhạc công vặn khóa dây đàn để tốc độ truyền sóng trên dây tăng thêm 70,4 m/s, khi đó dây đàn phát ra âm cơ bản có tần số \({f_0}.\) Giá trị của \({f_0}\) bằng bao nhiêu?
330 Hz.
220 Hz.
385 Hz.
165 Hz.
Đáp án: A. 330 Hz.
Giải thích:
Âm cơ bản trên dây 2 đầu cố định: \(f = \frac{v}{{2L}}.\)
Ban đầu: \({v_1} = {f_1} \cdot 2L = 275 \cdot 2 \cdot 0,64 = 352\) m/s.
Sau khi tăng tốc độ: \({v_2} = 352 + 70,4 = 422,4\) m/s.
Tần số mới: \({f_0} = \frac{{{v_2}}}{{2L}} = \frac{{422,4}}{{2 \cdot 0,64}} = 330\) Hz.
Thí sinh chọn các phương án đúng theo yêu cầu từ câu 21 đến câu 25 (nếu chọn duy nhất một phương án mà phương án đó là phương án đúng sẽ được tính một nửa số điểm của câu hỏi. Nếu chọn tất cả các phương án đúng sẽ đạt điểm tối đa của câu hỏi).
Có ba thùng cách nhiệt A, B, C đựng nước ở nhiệt độ lần lượt là Khi múc \({n_1}\) ca nước từ thùng A, \({n_2}\) ca nước từ thùng B, rồi đổ vào thùng C thì nhiệt độ cân bằng trong thùng C là Biết tỉ lệ khối lượng nước được múc giữa hai thùng A và B để đổ vào thùng C là 3/2. Xem khối lượng nước được múc trong mỗi lần là như nhau và ban đầu thùng C chứa lượng nước bằng với lượng nước được đổ vào từ thùng A and B. Giả sử sự trao đổi nhiệt của nước với môi trường bên ngoài và dụng cụ múc nước là không đáng kể. Những phát biểu nào sau đây đúng?
1. Nếu \({n_1} = 3,{n_2} = 2\) thì nhiệt độ ban đầu của nước trong thùng cách nhiệt C là
2. Nếu \({n_1} = 2,{n_2} = 3\) thì nhiệt độ ban đầu của nước trong thùng cách nhiệt C là
3. Nhiệt lượng hấp thụ của nước ở thùng C bằng nhiệt lượng tỏa ra của nước được múc từ thùng A và thùng B.
Đáp án đúng: 2, 4.
Giải thích:
Phương trình cân bằng nhiệt: \({m_A}c({t_A} - {t_{cb}}) + {m_B}c({t_B} - {t_{cb}}) + {m_C}c({t_C} - {t_{cb}}) = 0.\)
Với \({m_A}/{m_B} = 3/2\) và \({m_C} = {m_A} + {m_B}.\)
Nếu chọn \({n_1} = 2,{n_2} = 3\) (tỉ lệ 2/3 ngược với đề bài), cần tính toán lại theo giả thiết đề bài \({m_A}/{m_B} = 3/2.\) Phát biểu 4 đúng vì nhiệt lượng tỏa ra từ nước nóng () sẽ cung cấp cho nước ở thùng C và nước ở thùng B () để cùng đạt
Những phát biểu nào sau đây đúng khi nói về vai trò của lớp vật liệu hấp thụ dao động trong đầu dò của máy siêu âm?
1. Tạo ra dao động cưỡng bức đối với tinh thể áp điện nhằm tạo ra sóng siêu âm.
2. Điều hướng sóng âm truyền theo một chiều từ bề mặt trước của tinh thể áp điện đến vị trí cần chẩn đoán.
3. Hấp thụ sóng siêu âm truyền ngược từ bề mặt sau vào đầu dò.
Đáp án đúng: 2, 3.
Giải thích: Vật liệu hấp thụ giúp triệt tiêu các sóng truyền ngược không mong muốn và hỗ trợ định hướng sóng siêu âm đi về phía trước để chẩn đoán.
Một vòng dây dẫn kín hình tròn, diện tích S, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ B. Cho vòng dây quay đều với tốc độ góc \(\omega \) quanh trục trùng với đường kính của vòng dây và vuông góc với các đường sức từ. Những phát biểu nào sau đây đúng?
1. Trong vòng dây xuất hiện dòng điện không đổi.
2. Suất điện động cảm ứng cực đại trong vòng dây là \({E_0} = BS\omega .\)
3. Từ thông qua diện tích vòng dây biến thiên điều hòa với tần số góc \(\omega .\)
Đáp án đúng: 2, 3.
Giải thích: Khi vòng dây quay đều trong từ trường, từ thông biến thiên điều hòa \(\phi = BS\cos (\omega t)\) và suất điện động cảm ứng biến thiên điều hòa \(e = - \phi ' = BS\omega \sin (\omega t).\) Cực đại \({E_0} = BS\omega .\)
Trong lĩnh vực chẩn đoán hình ảnh y học, những phát biểu nào sau đây đúng khi nói về ưu điểm của kĩ thuật chụp cộng hưởng từ (MRI) so với các kĩ thuật chụp X-quang và kĩ thuật chụp cắt lớp (CT)?
1. Chụp MRI không sử dụng tia bức xạ ion hoá nên an toàn hơn cho bệnh nhân và nhân viên.
2. Chụp MRI được sử dụng cho các mô cứng như mô xương tốt hơn chụp X-quang và chụp CT.
3. Chụp MRI nhanh hơn so với chụp X-quang và chụp CT.
4. Trong chụp MRI, các thiết bị trong máy MRI không cần phải di chuyển mà chỉ cần thay đổi cường độ dòng điện và từ trường.
Đáp án đúng: 1, 4.
Giải thích: MRI không dùng tia X (bức xạ ion hóa) nên an toàn hơn. MRI chụp mô mềm tốt hơn mô cứng (ngược với phát biểu 2). Không được có kim loại khi chụp MRI vì từ trường rất mạnh.
Nhãn dán trên bao bì của một số thực phẩm được bán trong siêu thị tại một số nước có biểu tượng như sau:

Những phương án nào sau đây đúng với ý nghĩa của biểu tượng trên?
1. Thực phẩm này đã bị chiếu xạ \(\gamma \) nên hạn chế sử dụng.
2. Thực phẩm này đã được chiếu xạ \(\gamma \) và an toàn để sử dụng.
3. Thực phẩm đã bị chiếu xạ \(\gamma \) nên đã nhiễm phóng xạ.
4. Thực phẩm được chiếu xạ \(\gamma \) để tiêu diệt vi khuẩn trong thực phẩm.
Đáp án đúng: 2, 4.
Giải thích: Biểu tượng Radura cho biết thực phẩm đã được chiếu xạ để diệt khuẩn, kéo dài thời gian bảo quản và an toàn cho người dùng.
Dựa vào dữ liệu dưới đây, thí sinh lựa chọn một phương án đúng theo yêu cầu của câu 26 đến câu 28.
Một sinh viên kĩ thuật thử nghiệm hệ thống cung cấp điện cho đèn dây tóc 12 V - 6 W bằng cách đạp xe như hình sau:

(Nguồn hình: https://in.nau.edu/clean-energy-research/bicycle-generator-project/)
Máy phát điện xoay chiều được sử dụng có cấu tạo gồm một khung dây hình chữ nhật có kích thước 1 cm x 3 cm quay trong từ trường có độ lớn cảm ứng từ 0,6 T. Khung dây được dẫn động bằng một vòng tròn nhỏ trên máy phát điện có đường kính 1,6 cm và được nối với bánh xe bằng dây đai truyền động như hình trên. Khi cho bánh xe quay đều để một điểm trên bánh xe có tốc độ 15 m/s thì máy phát tạo ra suất điện động xoay chiều có giá trị cực đại là 17 V.
Hình vẽ nào sau đây thể hiện đúng vị trí và sự quay của khung dây trong từ trường bên trong máy phát điện?




Đáp án: A. (Vị trí khung dây quay cắt các đường sức từ để tạo ra từ thông biến thiên tối đa).
Khung dây trong máy phát điện này có bao nhiêu vòng dây quấn?
50 vòng.
100 vòng.
5000 vòng.
10000 vòng.
Giải: \({E_0} = NBS\omega .\)
\(v = 15\) m/s là tốc độ dài của dây đai \( \Rightarrow \) tốc độ góc của vòng tròn nhỏ: \(\omega = \frac{v}{r} = \frac{{15}}{{0,008}} = 1875\) rad/s.
\(S = 1 \cdot 3 = 3{\rm{c}}{{\rm{m}}^2} = {3.10^{ - 4}}{{\rm{m}}^2}.\)
\(17 = N \cdot 0,6 \cdot {3.10^{ - 4}} \cdot 1875 \Rightarrow N \approx 50\) vòng.
Đáp án: A
Năng lượng điện bóng đèn điện đã tiêu thụ là bao nhiêu sau khi khung dây quay được 18750 vòng? Giả sử điện trở của cuộn dây bên trong máy phát là không đáng kể.
188 J.
212 J.
377 J.
424 J.
Giải: Suất điện động hiệu dụng \(E = \frac{{17}}{{\sqrt 2 }}\) V. Công suất \(P = \frac{{{E^2}}}{R}.\)
Tuy nhiên, đèn ghi \(12{\rm{V}} - 6{\rm{W}} \Rightarrow {R_{{\rm{d\`e n}}}} = \frac{{{{12}^2}}}{6} = 24\Omega .\)
Thời gian quay: \(t = \frac{\theta }{\omega } = \frac{{18750 \cdot 2\pi }}{{1875}} = 20\pi s.\)
Năng lượng \(W = P \cdot t = \frac{{{{(17/\sqrt 2 )}^2}}}{{24}} \cdot 20\pi \approx 377J.\)
Đáp án: C
Dựa vào dữ liệu dưới đây, thí sinh lựa chọn một phương án đúng theo yêu cầu từ câu 29 đến câu 30.
Vào năm 2019, một trận động đất có độ lớn 5,4 độ richter xảy ra tại Trùng Khánh tỉnh Cao Bằng. Khi sóng địa chấn P được phát ra từ một vị trí khởi nguồn của động đất (nguồn sóng ở tâm chấn) với tốc độ khoảng 5000 m/s thì nhà cửa, công trình và các đồ đạc, vật dụng của nhà dân ở những vị trí cách xa tâm chấn vẫn bị ảnh hưởng do có sóng truyền qua (hay còn gọi là dư chấn của động đất). Điều này cho thấy sóng địa chấn mang năng lượng và năng lượng này đã được truyền trong không gian dưới dạng sóng. Độ richter là đơn vị được dùng để đánh giá độ lớn của cường độ của các trận động đất. Độ richter được tính như sau: \({M_L} = \log A - \log {A_0}\), với A là biên độ tối đa đo được bằng địa chấn kế và \({A_0}\) là một biên độ chuẩn. Một trận động đất được xem có cấp độ nhẹ khi \({M_L} < 4\), trung bình khi \(4 \le {M_L} < 5\), mạnh khi \(5 \le {M_L} \le 6\) và rất mạnh khi \(6 < {M_L}.\)
Sau khoảng thời gian bao lâu thì sóng địa chấn P này truyền đến một trạm địa chấn tại Bắc Giang, cách tâm chấn khoảng 250 km?
0,0138 s.
0,05 s.
13,88 s.
50 s.
Giải: \(t = \frac{s}{v} = \frac{{250000}}{{5000}} = 50\) s.
Đáp án: D
Cũng trong khoảng thời gian này, trận động đất khác tại Mộc Châu có biên độ nhỏ hơn hai lần trận động đất tại Trùng Khánh. Trận động đất tại Mộc Châu có thể được xem ở cấp độ nào?
Động đất nhẹ.
Động đất trung bình.
Động đất mạnh.
Động đất rất mạnh.
Giải: \({M_1} = \log {A_1} - \log {A_0} = 5,4.\)
\({M_2} = \log ({A_1}/2) - \log {A_0} = \log {A_1} - \log 2 - \log {A_0} = 5,4 - 0,3 = 5,1.\)
Vì \(5 \le 5,1 \le 6\) nên là động đất mạnh.
Đáp án: C (Động đất mạnh).
Thí sinh điền đáp án vào ô trống theo yêu cầu từ câu 31 đến câu 40.
Xét khối khí trong một xilanh đặt nằm ngang. Khi truyền nhiệt lượng X joule (J) cho khối khí, khối khí nở ra đẩy pit-tông dịch chuyển đều, làm thể tích khối khí tăng thêm \(9\;c{m^3}\) và nội năng của khối khí tăng thêm 0,4 J. Biết trong quá trình đó áp suất khối khí không đổi và bằng \({10^5}\;Pa.\) Xác định giá trị X.
Giải: Công khí thực hiện: \(A = p \cdot \Delta V = {10^5} \cdot {9.10^{ - 6}} = 0,9J.\)
Nhiệt lượng: \(X = \Delta U + A = 0,4 + 0,9 = 1,3J.\)
Đáp án: 1,3
Trong giờ học thực hành, học sinh tiến hành thí nghiệm khảo sát định luật Boyle cho một khối khí trong ống pipette có thể tích ban đầu là 0,85 ml, ở áp suất khí quyển 760 mmHg. Học sinh vặn pit-tông vào trong để thể tích khí đạt giá trị \({V_2}\) ml thì trên áp kế điện tử hiện giá trị 90 mmHg so với áp suất khí quyển. Biết khối khí trong ống pipette có nhiệt độ không đổi. Hãy xác định giá trị \({V_2}.\)
Giải: \({P_1} = 760\) mmHg, \({V_1} = 0,85\) ml.
\({P_2} = 760 + 90 = 850\) mmHg.
\({V_2} = \frac{{{P_1}{V_1}}}{{{P_2}}} = \frac{{760 \cdot 0,85}}{{850}} = 0,76\) ml.
Đáp án: 0,76
Một cuộn dây dẫn được đặt trong từ trường đều có vector cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng của cuộn dây và có chiều như hình vẽ. Cuộn dây có 25 vòng dây được quấn trên một khung hình vuông cạnh 2 cm thành mạch kín. Mỗi vòng dây có diện tích giống nhau và bằng diện tích của khung, điện trở của cuộn dây là \(0,25\;\Omega .\) Người ta làm cho từ trường biến đổi sao cho độ lớn cảm ứng từ tăng đều từ 0 T đến 0,5 T trong 0,8 s. Độ lớn của dòng điện cảm ứng trong cuộn dây khi từ trường biến đổi bằng bao nhiêu miliampere (mA)?

Giải: \(|{e_c}| = N \cdot S \cdot \frac{{\Delta B}}{{\Delta t}} = 25 \cdot {(0,02)^2} \cdot \frac{{0,5}}{{0,8}} = 0,00625V.\)
\(I = \frac{{{e_c}}}{R} = \frac{{0,00625}}{{0,25}} = 0,025A{\rm{ }} = {\rm{ }}25{\rm{ }}mA.\)
Đáp án: 25
Để xác định niên đại xây dựng vòng tròn đá Stonehenge ở Anh, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp carbon phóng xạ. Họ khai quật di tích hữu cơ nằm ngay dưới những tảng đá này để phân tích. Kết quả cho thấy tỉ lệ số hạt \(_6^{14}C\) và \(_6^{12}C\) trong mẫu chất bằng 56% tỉ lệ được tìm thấy trong các sinh vật sống. Biết rằng đồng vị phóng xạ \(_6^{14}C\) có chu kì bán rã khoảng 5730 năm. Từ kết quả đo đạc đó, em hãy xác định vòng tròn đá Stonehenge đã được xây dựng cách đây bao nhiêu thế kỉ? Lấy kết quả xấp xỉ đến hai chữ số thập phân.
Giải: \(N/{N_0} = {2^{ - t/T}} = 0,56 \Rightarrow - t/5730 = {\log _2}(0,56) \Rightarrow t \approx 4810\) năm.
Đổi ra thế kỉ: \(4810/100 = 48,10\) thế kỉ.
Đáp án: 48,10
Nguyên lý Binary-Deflection là một trong các nguyên lý của máy in phun mực. Các giọt mực được tạo ra bay qua giữa hai điện cực. Tại đây, những giọt mực sẽ được tích điện hoặc không tích điện và tiếp tục bay ngang qua hai bản kim loại được nối với điện thế cao.
- Những giọt mực được tích điện sẽ bị lệch hướng bay dưới tác dụng của điện trường để đi tới máng chặn mực và theo lòng máng trở về bình chứa mực.
- Những giọt mực không được tích điện sẽ không bị tác dụng của điện trường nên bay thẳng tới bề mặt giấy. Xét một giọt mực có khối lượng \(m = 3,{2.10^{ - 10}}\;kg\) được tích điện âm có độ lớn \(q = 1,{6.10^{ - 13}}\;C\) đi vào vùng không gian giữa hai bản lái tia của một máy in phun mực. Ban đầu giọt mực chuyển động theo phương Ox (song song với các bản) với tốc độ 20 m/s. Chiều dài L của các bản bằng 2 cm. Các bản được tích điện, điện trường giữa các bản được xem là đều và ngược hướng trục Oy, có độ lớn \({3.10^6}\;V/m.\) Độ dịch chuyển theo phương Oy của giọt mực tính từ lúc đi vào giữa hai bản đến khi vừa ra khỏi vùng giữa hai bản bằng bao nhiêu mi-li-mét (mm)? Giả sử trọng lực tác dụng lên giọt mực in là không đáng kể.

Giải: Thời gian bay: \(t = \frac{L}{{{v_x}}} = \frac{{0,02}}{{20}} = 0,001\) s.
Gia tốc phương y: \({a_y} = \frac{F}{m} = \frac{{qE}}{m} = \frac{{1,{{6.10}^{ - 13}} \cdot {{3.10}^6}}}{{3,{{2.10}^{ - 10}}}} = 1500{\rm{m/}}{{\rm{s}}^2}.\)
Độ lệch: \(y = \frac{1}{2}{a_y}{t^2} = 0,5 \cdot 1500 \cdot {(0,001)^2} = 0,00075m{\rm{ }} = {\rm{ }}0,75{\rm{ }}mm.\)
Đáp án: 0,75
Một bếp điện hoạt động bình thường ở hiệu điện thế 220 V và cường độ dòng điện qua bếp là 9 A. Một ấm đun nước bằng nhôm có khối lượng 300 g, chứa 3 lít nước được đun trên bếp. Biết nhiệt độ ban đầu của cả ấm và nước là , nhiệt dung riêng và khối lượng riêng của nước lần lượt là \(4180\;J/kg.K\) và \(995\;kg/{m^3}\), thời gian đun sôi nước là 11 phút. Giả sử bếp hoạt động bình thường và 78% nhiệt lượng tỏa ra từ bếp được sử dụng để đun sôi nước. Nhiệt dung riêng của ấm nhôm là \(X\;J/kg.K.\) Xác định giá trị X.
Giải: Nhiệt lượng bếp tỏa: \({Q_{tp}} = UIt = 220 \cdot 9 \cdot (11 \cdot 60) = 1.306.800J.\)
Nhiệt lượng có ích: \({Q_i} = 0,78 \cdot {Q_{tp}} = 1.019.304J.\)
\({Q_i} = ({m_{{\rm{nuoc}}}}{c_{{\rm{nuoc}}}} + {m_{{\rm{nhôm}}}}{c_{{\rm{nhôm}}}}) \cdot \Delta t.\)
\(1.019.304 = (3 \cdot 0,995 \cdot 4180 + 0,3 \cdot X) \cdot (100 - 20) \Rightarrow X \approx 880,5J/kg.K.\)
Đáp án: 880,5
Nhiệt độ ngăn mát của tủ lạnh nhà Hùng là Hùng đặt một quả bóng chườm lạnh có chứa 1365 mg không khí ở và áp suất 1 atm vào trong tủ lạnh. Biết 1 mol không khí có khối lượng 29 g và thể tích 22,4 lít ở nhiệt độ và áp suất 1 atm. Nếu áp suất khí trong quả bóng không đổi thì khi cân bằng nhiệt, thể tích của quả bóng tăng thêm bao nhiêu mi-li-lít (ml)? Lấy kết quả xấp xỉ đến hai chữ số thập phân.
Giải: Số mol khí: \(n = 1,365/29 \approx 0,04707\) mol.
Thể tích ban đầu (): \({V_1} = n \cdot 22,4 \approx 1,05435\) lít = 1054,35 ml.
Đẳng áp: \(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {V_2} = {V_1} \cdot \frac{{273 + 2,5}}{{273}} = 1054,35 \cdot \frac{{275,5}}{{273}} \approx 1063,99\) ml.
Độ tăng: \(\Delta V = 1063,99 - 1054,35 = 9,64\) ml.
Đáp án: 9,64
Trong một tiết thí nghiệm về lắp ghép tụ điện, giáo viên cung cấp cho mỗi nhóm học sinh ba tụ điện có điện dung lần lượt là \({C_1},{C_2}\) và \({C_3}\) và yêu cầu các nhóm học sinh đề xuất các phương án tạo ra các bộ tụ (sử dụng từ 2 tụ trở lên) có điện dung khác nhau, nhóm nào đưa ra nhiều phương án nhất sẽ chiến thắng. Theo em, từ ba tụ điện trên có thể tạo ra nhiều nhất bao nhiêu bộ tụ có điện dung tương đương khác nhau?
Giải: Các cách kết hợp:
Bộ 2 tụ: (\({C_1}\) nối tiếp \({C_2}\)), (\({C_1}//{C_2}\)), tương tự cho (1, 3) và (2, 3) \( \to \) 6 bộ.
Bộ 3 tụ: (3 nt), (3 //), (1 nt [2 // 3]), (1 // [2 nt 3]), tương tự đảo vị trí \( \to \) 8 bộ.
Tổng cộng có 14 cách mắc khác nhau về mặt sơ đồ (nếu các giá trị \(C\) khác nhau sẽ cho 14 giá trị điện dung).
Đáp án: 14
Giả sử trong lõi một ngôi sao, sau khi diễn ra các phản ứng tổng hợp hạt nhân để chuyển hóa toàn bộ hạt nhân hydrogen (H) thành hạt nhân helium \((_2^4He)\) thì ngôi sao lúc này chỉ có helium với khối lượng \(4,{5.10^{32}}\;kg.\) Sau đó, He tiếp tục thực hiện các phản ứng tổng hợp hạt nhân và chuyển hóa thành hạt nhân carbon \((_6^{12}C)\) theo phương trình: \(3_2^4He \to _6^{12}C + 7,27\;MeV.\) Giả thiết toàn bộ năng lượng nhiệt từ quá trình tổng hợp He đều được phát ra với công suất trung bình là \(5,{1.10^{30}}\;W.\) Cho 1 năm bằng 365,25 ngày, khối lượng mol của helium là 4 g/mol, số Avogadro \({N_A} = 6,{02.10^{23}}\;mo{l^{ - 1}}\), và \(1\;eV = 1,{6.10^{ - 19}}\;J.\) Sau bao nhiêu triệu năm thì He ở ngôi sao này sẽ chuyển hoá hết thành C? Lấy kết quả xấp xỉ đến hai chữ số thập phân.
Giải: Số hạt He: \(N = \frac{{4,{{5.10}^{35}}{\rm{ g}}}}{4} \cdot 6,{02.10^{23}} \approx 6,{77.10^{58}}\) hạt.
Số phản ứng (cứ 3 hạt He tạo 1 hạt C): \({n_{{\rm{pu}}}} = N/3 \approx 2,{257.10^{58}}.\)
Tổng năng lượng: \(E = {n_{{\rm{pu}}}} \cdot 7,27{\rm{ MeV}} \cdot 1,{6.10^{ - 13}}\) J/MeV \( \approx 2,{625.10^{46}}\) J.
Thời gian: \(t = \frac{E}{P} = \frac{{2,{{625.10}^{46}}}}{{5,{{1.10}^{30}}}} \approx 5,{147.10^{15}}\) s \( \approx 163,12\) triệu năm.
Đáp án: 163,12
Trong thí nghiệm nhiễu xạ electron được thực hiện bởi hai nhà vật lí Clinton Joseph Davisson và Lester Halbert Germer từ năm 1923 đến 1927, để tạo ra hình ảnh nhiễu xạ electron trên màn thì electron phải có bước sóng de Broglie xấp xỉ kích thước của lỗ nhiễu xạ. Lấy hằng số Planck \(h = 6,{626.10^{ - 34}}\;J.s\) và khối lượng electron \({m_e} = 9,{1.10^{ - 31}}\;kg.\) Xét một electron chuyển động với tốc độ \(v = {7.10^6}\;m/s\) thì tỉ số giữa bước sóng de Broglie của electron này và khoảng cách trung bình giữa các phân tử trong tinh thể than chì khoảng \({10^{ - 10}}\;m\) bằng bao nhiêu? Lấy kết quả xấp xỉ đến hai chữ số thập phân.
Giải: Bước sóng de Broglie: \(\lambda = \frac{h}{{mv}} = \frac{{6,{{626.10}^{ - 34}}}}{{9,{{1.10}^{ - 31}} \cdot {{7.10}^6}}} \approx 1,{04.10^{ - 10}}\) m.
Tỉ số: \(\frac{\lambda }{d} = \frac{{1,{{04.10}^{ - 10}}}}{{{{10}^{ - 10}}}} = 1,04.\)
Đáp án: 1,04




