Đề ôn thi Đánh giá năng lực Đại học Sư phạm Hà Nội môn Vật lý có đáp án - Đề số 4
21 câu hỏi
A. TÔ TRÊN PHIẾU TRẢ LỜI TRẮC NGHIỆM
PHẦN I (3 điểm). Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 12. Mỗi câu chỉ chọn một phương án.
Một học sinh nặng 52 kg bước với tốc độ 1,5 m/s ra khỏi một chiếc thuyền khối lượng 39 kg đang đứng yên. Bỏ qua lực cản của nước. Ngay sau đó, thuyền chuyển động với tốc độ là:
0,86 m/s và ngược chiều với chiều chuyển động của học sinh.
2,0 m/s và ngược chiều với chiều chuyển động của học sinh.
thuyền vẫn đứng yên.
1,1 m/s và cùng chiều với chiều chuyển động của học sinh.
Đáp án đúng là B
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:
\({m_1}{\vec v_1} + {m_2}{\vec v_2} = 0 \Rightarrow {v_2} = - \frac{{{m_1}{v_1}}}{{{m_2}}}\)
Thay số: \({v_{thuyen}} = \frac{{52 \cdot 1,5}}{{39}} = 2,0\;m/s.\)
Dấu trừ cho biết thuyền chuyển động ngược chiều với học sinh.
Một học sinh bố trí thí nghiệm lực từ như hình bên. Khi đóng khóa K, đoạn dây AB nằm giữa hai cực P, Q của nam châm bị đẩy văng lên phía trên. Kết luận nào sau đây đúng?
Không thể xác định cực của nam châm.
P là cực Bắc, dòng điện chạy từ A đến B.
Q là cực Bắc, dòng điện chạy từ A đến B.
P là cực Bắc, dòng điện chạy từ B đến A.
Đáp án đúng là C
Áp dụng quy tắc bàn tay trái: Đặt bàn tay sao cho các đường sức từ hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều dòng điện, ngón cái choãi ra là chiều lực từ.
Để lực đẩy lên trên, nếu dòng điện từ A đến B thì Q phải là cực Bắc (từ trường đi từ dưới lên).
Một máy bay bay với tốc độ 1080 km/h trong khu vực có từ trường Trái Đất với thành phần thẳng đứng là \(5 \cdot {10^{ - 5}}\;T.\) Suất điện động cảm ứng giữa hai đầu cánh máy bay là 1,5 V. Sải cánh máy bay có độ dài:
36 m.
100 m.
20 m.
72 m.
Đáp án đúng là B
Sử dụng công thức suất điện động cảm ứng trên thanh chuyển động:
\(\xi = B \cdot l \cdot v\)
Đổi \(v = 1080\;km/h = 300\;m/s.\)
\( \Rightarrow l = \frac{\xi }{{B \cdot v}} = \frac{{1,5}}{{5 \cdot {{10}^{ - 5}} \cdot 300}} = 100\;m.\)
Một sóng ngang truyền trên sợi dây theo chiều dương trục Ox. Tại thời điểm t, phần tử tại điểm B đang ở đỉnh sóng và bắt đầu đi xuống. Phần tử tại điểm C nằm ở sườn trước của sóng sẽ chuyển động:
cùng hướng với vận tốc truyền sóng.
thẳng đứng hướng lên.
thẳng đứng hướng xuống.
ngược hướng với vận tốc truyền sóng.
Đáp án đúng là B
Trong sóng ngang, các phần tử ở sườn trước của sóng (như điểm C) luôn chuyển động hướng lên để đón đỉnh sóng đang truyền tới từ phía sau.
Trong các phản ứng hạt nhân, đại lượng nào sau đây không được bảo toàn?
Số khối.
Điện tích.
Năng lượng toàn phần.
Khối lượng nghỉ.
Đáp án đúng là D
Trong phản ứng hạt nhân, tổng khối lượng nghỉ không được bảo toàn (có độ hụt khối dẫn đến tỏa hoặc thu năng lượng). Số khối, điện tích và năng lượng toàn phần luôn bảo toàn.
Một lượng khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đổi đẳng áp. Biểu thức nào sau đây đúng?
\(V \cdot T = const.\)
\(\frac{V}{T} = const.\)
\(p \cdot V = const.\)
\(\frac{p}{T} = const.\)
Đáp án đúng là B
Định luật Charles cho quá trình đẳng áp: Thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối:
\(\frac{V}{T} = const\)
Một người kéo gàu nước 4,0 kg từ giếng sâu 5,0 m lên đều. Lấy \(g = 10\;m/{s^2}.\) Công người đó thực hiện là:
20 J.
50 J.
200 J.
150 J.
Đáp án đúng là C
Công của lực kéo (công thắng trọng lực):
\(A = m \cdot g \cdot h = 4,0 \cdot 10 \cdot 5,0 = 200\;J.\)
Đồ thị đường sức điện của hai điện tích điểm được thể hiện như hình bên. Gọi \({E_A}\), \({E_B}\) là cường độ điện trường tại A và B. Kết luận nào đúng?
\({E_A} > {E_B}.\)
\({E_A} < {E_B}.\)
\({E_A} = {E_B}.\)
Không so sánh được.
Đáp án đúng là A
Nơi nào các đường sức điện càng dày thì cường độ điện trường tại đó càng lớn. Quan sát hình ta thấy tại điểm A các đường sức dày hơn điểm B nên \({E_A} > {E_B}.\)
Hạt nhân nguyên tử \(_{27}^{60}Co\) có cấu tạo gồm:
27 proton và 60 nucleon.
33 proton và 27 neutron.
27 proton và 33 neutron.
60 proton và 27 neutron.
Đáp án đúng là C
Kí hiệu \(_{27}^{60}Co\) có:
Số proton \(Z = 27\); Số neutron \(N = A - Z = 60 - 27 = 33\)
Trong quá trình chất khí lí tưởng biến đổi đẳng nhiệt, công A và nhiệt lượng Q thỏa mãn:
\(A = 0.\)
\(Q = 0.\)
Q và A trái dấu.
Q và A cùng dấu.
Đáp án đúng là C
Quá trình đẳng nhiệt \(\Delta U = 0 \Rightarrow Q + A = 0 \Rightarrow Q = - A\)
Vậy Q và A luôn trái dấu (vật nhận nhiệt thì sinh công và ngược lại).
Một xe đang chuyển động với vận tốc v thì tài xế đạp phanh. Xe chuyển động chậm dần đều. Gia tốc của xe:
không đổi và cùng chiều với v.
luôn bằng không.
không đổi và ngược chiều với v.
giảm dần theo thời gian.
Đáp án đúng là C
Trong chuyển động chậm dần đều, gia tốc luôn ngược chiều với vận tốc để làm giảm độ lớn của vận tốc.
Một người đứng trong thang máy đang chuyển động nhanh dần đều đi lên. Lực mà sàn thang máy tác dụng lên người:
lớn hơn trọng lực của người.
nhỏ hơn trọng lực của người.
bằng trọng lực của người.
bằng không.
Đáp án đúng là A
Thang máy đi lên nhanh dần đều, gia tốc \(\vec a\) hướng lên. Lực sàn (phản lực N) thỏa mãn:
\(N - P = m \cdot a \Rightarrow N = m(g + a) > P.\)
Phần II (3 điểm). Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.
Ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ trong bếp từ.
Dòng điện xoay chiều trong cuộn dây tạo ra từ trường biến thiên.
Dòng điện Foucault xuất hiện ở đáy nồi sinh nhiệt làm chín thức ăn.
Bếp từ có thể sử dụng hiệu quả với các loại nồi bằng thủy tinh hoặc gốm sứ.
Tần số của dòng điện cảm ứng ở đáy nồi phụ thuộc vào tần số dòng điện trong bếp.
a) Đúng: Cuộn dây tạo từ trường biến thiên.
b) Đúng: Dòng điện xoay chiều sinh dòng Foucault ở đáy nồi sắt sinh nhiệt.
c) Sai: Thủy tinh/gốm không dẫn điện nên không sinh dòng Foucault, bếp không nóng.
d) Đúng: Tần số dòng điện cảm ứng bằng tần số nguồn cung cấp.
Nhóm học sinh thực hiện thí nghiệm khảo sát định luật Boyle bằng xilanh và cảm biến áp suất.
Cần thay đổi thể tích thật chậm để đảm bảo quá trình là đẳng nhiệt.
Đồ thị biểu diễn áp suất p theo thể tích V là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ.
Nếu lượng khí trong xilanh bị rò rỉ ra ngoài, kết quả thí nghiệm sẽ bị sai lệch.
Tích số \(p \cdot V\) thu được từ thực nghiệm sẽ không đổi nếu nhiệt độ được giữ cố định.
a) Đúng: Thay đổi chậm để nhiệt độ khí cân bằng với môi trường.
b) Sai: Đồ thị p theo V là đường Hyperbol, không phải đường thẳng.
c) Đúng: Số mol khí thay đổi làm sai lệch kết quả định luật.
d) Đúng: Theo định luật Boyle, \(p \cdot V = const.\)
Xét quá trình cơ thể người làm ẩm không khí khi hít thở vào mùa đông.
Nhiệt độ cơ thể người tương ứng với 310 K.
Nhiệt lượng cơ thể tiêu hao để làm ấm khí tỉ lệ nghịch với độ tăng nhiệt độ.
Khi hít thở nhanh, lượng không khí làm ẩm nhiều hơn dẫn đến tiêu hao năng lượng lớn hơn.
Năng lượng này chiếm một phần trong tổng năng lượng trao đổi chất của cơ thể.
a) Đúng. Vì quy đổi 37oC sang thang nhiệt độ Kelvin là T = 37 + 273 = 310 K
b) Sai. Vì công thức tính nhiệt lượng Q = mcΔt. Trong đó Δt là độ tăng nhiệt độ, do đó nhiệt lượng Q tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ, khi không khí bên ngoài càng lạnh (độ chênh lệch nhiệt độ càng cao) thì cơ thể càng tốn nhiều năng lượng để làm ấm cơ thể.
c) Đúng. Năng lượng tiêu hao tỉ lệ với khối lượng không khí (m) được hít vào. Khi hít thở nhanh, tổng lượng khí đi qua đường hô hấp trong một đơn vị thời gian tăng lên, dẫn đến tổng năng lượng cần để làm ấm và làm ẩm lượng khí này tăng theo.
d) Đúng. Năng lượng trao đổi chất bao gồm năng lượng duy trì sự sống (BMR), hoạt động thể chất và điều hòa thân nhiệt. Việc làm ấm không khí lạnh từ môi trường trước khi vào phổi là một phần tất yếu của quá trình điều hòa nhiệt năng để bảo vệ các cơ quan nội tạng.
B. VIẾT TRÊN TỜ GIẤY THI
Phần III (1 điểm). Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Đối với mỗi câu, thí sinh chỉ viết kết quả (làm tròn và lấy 3 chữ số có nghĩa), không trình bày lời giải.
Một turbine gió có cuộn dây 800 vòng, diện tích mỗi vòng \(0,500\;{m^2}.\) Cuộn dây quay đều với tốc độ 2,00 vòng/giây trong từ trường đều 0,0250 T. Suất điện động cực đại sinh ra là bao nhiêu V? (Lấy \(\pi = 3,14\)).
Đáp án: 126
\({E_0} = N \cdot B \cdot S \cdot \omega = N \cdot B \cdot S \cdot (2\pi \cdot f)\)
Thay số: \({E_0} = 800 \cdot 0,025 \cdot 0,5 \cdot (2 \cdot 3,14 \cdot 2,00) = 125,6 \approx 126\;V.\)
Một cái chai tạo ra sóng dừng với tần số thấp nhất là 200 Hz. Biết tốc độ truyền âm là 340 m/s. Chiều cao cột không khí trong chai là bao nhiêu cm?
Đáp án: 42,5
Sóng dừng một đầu kín một đầu hở: \({f_{min}} = \frac{v}{{4l}} \Rightarrow l = \frac{v}{{4{f_{min}}}}\)
Thay số: \(l = \frac{{340}}{{4 \cdot 200}} = 0,425\;m = 42,5\;cm.\)
Mỗi phân hạch \(^{235}U\) tỏa ra 200 MeV. Hiệu suất nhà máy điện hạt nhân là 35%. Tính lượng \(^{235}U\) cần thiết (tính bằng kg) để tạo ra \(1,00 \cdot {10^{13}}\;J\) điện năng.
Đáp án: 0,349
Tổng năng lượng cần có: \({W_{tng}} = \frac{{{W_{dn}}}}{H} = \frac{{{{10}^{13}}}}{{0,35}} \approx 2,857 \cdot {10^{13}}\;J.\)
Số hạt nhân cần thiết: \(n = \frac{{{W_{tng}}}}{{{E_{1ht}}}} = \frac{{2,857 \cdot {{10}^{13}}}}{{200 \cdot {{10}^6} \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ - 19}}}} \approx 8,93 \cdot {10^{23}}\;ht.\)
Khối lượng: \(m = \frac{n}{{{N_A}}} \cdot M = \frac{{8,93 \cdot {{10}^{23}}}}{{6,02 \cdot {{10}^{23}}}} \cdot 235 \approx 0,349\;kg.\)
Dòng điện 15,0 A chạy qua dây dẫn tiết diện \(0,400\;c{m^2}.\) Mật độ electron dẫn là \(8,49 \cdot {10^{28}}\;{m^{ - 3}}.\) Tốc độ dịch chuyển của electron là bao nhiêu \(\mu m/s\)?
Đáp án: 27,6
\(I = n \cdot e \cdot v \cdot S \Rightarrow v = \frac{I}{{n \cdot e \cdot S}}\)
Thay số: \(v = \frac{{15,0}}{{8,49 \cdot {{10}^{28}} \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ - 19}} \cdot 0,4 \cdot {{10}^{ - 4}}}} \approx 2,76 \cdot {10^{ - 5}}\;m/s = 27,6\;\mu m/s.\)
Phần II (3 điểm). Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.
(1,5 điểm). Một ống đo độ sâu dài 1,00 m chứa không khí, một đầu kín, một đầu hở. Người ta thả ống xuống hồ nước (đầu kín ở trên). Khi ống ở độ sâu h, mực nước trong ống dâng lên cách đầu hở 20,0 cm.
(a) Giải thích tại sao nước không tràn đầy vào ống.
(b) Tính độ sâu h của đầu hở. Biết áp suất khí quyển \(1,01 \cdot {10^5}\;Pa\), \({\rho _{nc}} = 1000\;kg/{m^3}\), \(g = 10\;m/{s^2}.\)
a) Khi nhấn ống xuống, nước ép vào miệng ống làm nén khối khí bên trong. Theo định luật Boyle, khi thể tích giảm thì áp suất khí tăng lên cho đến khi cân bằng với áp suất nước tại miệng ống.
b) Trạng thái 1 (mặt nước): \({p_1} = {p_0} = 1,01 \cdot {10^5}\;Pa,{V_1} = L \cdot S = 100 \cdot S.\)
Trạng thái 2 (độ sâu h): \({V_2} = (L - x) \cdot S = (100 - x) \cdot S\)
Áp suất khí lúc này: \({p_2} = {p_0} + \rho \cdot g \cdot (h - x).\)
Với \(x = 20\;cm\) (đoạn nước dâng), \(L = 100\;cm.\) Áp dụng \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\) để giải tìm h.
(1,5 điểm). Đồng vị phóng xạ \(^{131}I\) dùng trong y tế có chu kì bán rã vật lí 8,00 ngày và chu kì đào thải sinh học 12,0 ngày.
(a) Tính chu kì bán rã hiệu dụng của \(^{131}I\) trong cơ thể.
(b) Một bệnh nhân được tiêm 400 MBq \(^{131}I.\) Sau bao nhiêu ngày thì độ phóng xạ trong cơ thể còn lại 50,0 MBq?
a) Áp dụng công thức chu kì bán rã hiệu dụng:
\(\frac{1}{{{T_{hd}}}} = \frac{1}{{{T_1}}} + \frac{1}{{{T_2}}} = \frac{1}{{8,0}} + \frac{1}{{12,0}} = \frac{5}{{24}} \Rightarrow {T_{hd}} = \frac{{24}}{5} = 4,80\)ngày.
b) Độ phóng xạ còn lại \(H = 50,0\;MBq\), ban đầu \({H_0} = 400\;MBq.\)
Ta có: \(H = \frac{{{H_0}}}{{{2^n}}} \Rightarrow 50 = \frac{{400}}{{{2^n}}} \Rightarrow {2^n} = 8 \Rightarrow n = 3\) chu kì.
Số ngày \(t = n \cdot {T_{hd}} = 3 \cdot 4,8 = 14,4\)ngày.
