Đề ôn thi Đánh giá năng lực Đại học Sư phạm Hà Nội môn Vật lý có đáp án - Đề số 9
Đề thi

Đề ôn thi Đánh giá năng lực Đại học Sư phạm Hà Nội môn Vật lý có đáp án - Đề số 9

A
Admin
ĐHSP Hà NộiĐánh giá năng lực40 lượt thi
21 câu hỏi
1. Trắc nghiệm
• 1 điểm

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.

Ở áp suất khí quyển 1atm, một chất có nhiệt độ nóng chảy là\( - {114^ \circ }{\rm{C}}\) và nhiệt độ sôi là \({78^ \circ }{\rm{C}}\). Tại nhiệt độ \({90^ \circ }{\rm{C}}\)ở cùng điều kiện áp suất, chất này chủ yếu tồn tại ở

Thể rắn.

Thể khí.

Thể lỏng và thể khí.

Thể lỏng.

Xem đáp án
Đáp án đúng là B

Nhiệt độ 90 °C lớn hơn nhiệt độ sôi (78 °C) nên chất ở thể khí.

2. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Trong hạt nhân ...    

có hai loại hạt là proton và neutron.

có ba loại hạt là neutron, proton và electron.

có ba loại hạt là nucleon, electron và neutron.

chỉ có hạt neutron.

Xem đáp án
Đáp án đúng là A

Trong hạt nhân có hai loại hạt là proton và neutron.

3. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Khi nhiệt độ của một lượng khí lí tưởng tăng từ \({27^ \circ }{\rm{C}}\) lên nhiệt độ \({63^ \circ }{\rm{C}}\) thì động năng tịnh tiến trung bình của khí lí tưởng tăng lên    

2,24 lần.

1,12 lần.

1,21 lần.

2,68 lần.

Xem đáp án
Đáp án đúng là B

    Ta có: Eđ2¯Eđ1¯=T2T1=63+27327+273=1,12 lần.

4. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Một vòng dây có diện tích \(S\), quay đều với tốc độ góc \(\omega \) quanh một trục vuông góc với các đường sức từ của một từ trường đều có cảm ứng từ \(\vec B\). Suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong vòng dây là    

\({\rm{E}} = \frac{{\omega {\rm{B}}}}{{\rm{S}}}\).

\({\rm{E}} = \frac{{\omega {\rm{BS}}}}{{\sqrt 2 }}\).

\({\rm{E}} = \frac{{\omega {\rm{B}}}}{{\sqrt 2 {\rm{S}}}}\).

\({\rm{E}} = \omega {\rm{BS}}\).

Xem đáp án
Đáp án đúng là B

    Suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong vòng dây là:

        \({\rm{E}} = \frac{{{{\rm{E}}_0}}}{{\sqrt 2 }} = \frac{{{\rm{BS\omega }}}}{{\sqrt 2 }}\).

5. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Phát biểu nào sau đây không đúng với mô hình động học phân tử về cấu tạo chất?

Các phân tử có lúc đứng yên, có lúc chuyển động.

Giữa các phân tử có lực hút và lực đẩy gọi chung là lực liên kết phân tử.

Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt là phân tử.

Nhiệt độ của vật càng cao thì tốc độ chuyển động của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn.

Xem đáp án
Đáp án đúng là A

Các phân tử luôn chuyển động không ngừng.

6. Trắc nghiệm
• 1 điểm

Một học sinh đặt 4 nam châm thử tại 4 vị trí khác nhau trong từ trường gây ra bởi nam châm chữ U. Một học sinh khác mô tả sự định hướng của các nam châm thử này như hình vẽ. Nam châm thử ở vị trí số mấy mô tả đúng sự định hướng?

Một học sinh đặt 4 nam châm thử tại 4 vị trí khác nhau trong từ trường gây ra bởi nam châm chữ U. Một học sinh khác mô tả sự định hướng của các nam châm thử này như hình vẽ. Nam châm thử ở vị trí số mấy mô tả đúng sự định hướng? (ảnh 1)

Vị trí (1).

Vị trí (2).

Vị trí (3).

Vị trí (4).

Xem đáp án
Đáp án đúng là B

Nam châm thử đặt tại một điểm trong từ trường có phương cân bằng trùng với tiếp tuyến của đường sức từ tại điểm đó (loại số (1) và số (3)), chiều từ cực Nam (S) sang cực Bắc (N) cùng chiều đường sức từ (loại số (4)).

7. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Trong các quá trình sau, quá trình xảy ra sự hóa hơi là    

Nước chuyển từ thể lỏng sang thể hơi.

Hơi nước đang ngưng tụ.

Nước đang đông đặc.

Nước đá chuyển từ thể rắn sang thể lỏng.

Xem đáp án
Đáp án đúng là A

Sự hóa hơi là quá trình chuyển thể từ thể lỏng sang thể khí (hơi).

8. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Khi một hệ chuyển từ trạng thái (1) sang trạng thái (2), hệ nhận được nhiệt lượng 160 J và đồng thời thực hiện công 120 J lên vật khác. Nội năng của hệ    

giảm 50 J.

tăng 50 J.

giảm 40 J.

tăng 40 J.

Xem đáp án
Đáp án đúng là D

Theo định luật I Nhiệt động lực học, ta có: \(\Delta {\rm{U}} = {\rm{A}} + {\rm{Q}} = - 120 + 160 = 40\) J.

9. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Khi sử dụng dòng điện xoay chiều, trường hợp nào sau đây không tuân thủ quy tắc an toàn điện?    

Tránh lại gần những khu vực có điện thế nguy hiểm.

Đặt thiết bị điện ở nơi có nước để làm mát.

Ngắt nguồn điện khi có thiên tai, sấm sét.

Tuân thủ các biển báo an toàn điện.

Xem đáp án
Đáp án đúng là B

Đặt thiết bị điện ở nơi có nước sẽ làm hỏng thiết bị điện. Ngoài ra, nước không tinh khiết dẫn điện được nên có thể gây giật điện, nguy hiểm.

10. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Một sợi dây thẳng dài cố định nằm ngang có dòng điện không đổi chạy qua như hình vẽ. Một khung dây kín abcd nằm ngang ở bên dưới sợi dây. Từ khoảng cách nhất định ban đầu, nó chuyển động thẳng đều theo phương ngang về phía sợi dây, rồi ra xa sợi dây. Trong toàn bộ quá trình, chiều dòng điện cảm ứng trong khung dây (nếu có) như thế nào?      
Một sợi dây thẳng dài cố định nằm ngang có dòng điện không đổi chạy qua như hình vẽ. Một khung dây kín abcd nằm ngang ở bên dưới sợi dây. Từ khoảng cách nhất định ban đầu, nó chuyển động thẳng đều theo phương ngang về phía sợi dây, rồi ra xa sợi dây. (ảnh 1)

Lúc đầu có chiều adcba lúc sau có chiều dabcd.

Lúc đầu có chiều dabcd lúc sau có chiều adcba.

Lúc đầu có chiều adcba lúc sau có chiều từ dabcd cuối cùng có chiều từ adcba.

Luôn có chiều từ dabcd.

Xem đáp án
Đáp án đúng là C

Lúc đầu (khung dây tiến lại gần dòng điện thẳng), các đường sức từ của dòng điện thẳng xuyên qua khung dây abcd \(\overrightarrow {{{\rm{B}}_0}} \) có chiều từ trên xuống, từ thông tăng nên \(\overrightarrow {{{\rm{B}}_{\rm{c}}}} \) ngược hướng \(\overrightarrow {{{\rm{B}}_0}} \). Dùng quy tắc nắm tay phải ta xác định được chiều dòng điện cảm ứng là chiều adcba.

    Lúc sau, khung dây bắt đầu nằm trong vùng có các đường sức từ ngược hướng nhau (từ thông của chúng triệt tiêu nhau), khi đó từ thông xuyên qua khung dây abcd giảm nên \(\overrightarrow {{{\rm{B}}_{\rm{c}}}} \) cùng hướng \(\overrightarrow {{{\rm{B}}_0}} \). Dùng quy tắc nắm tay phải ta xác định được chiều dòng điện cảm ứng là chiều dabcd.

    Cuối cùng (khung dây ra xa dòng điện thẳng), các đường sức từ của dòng điện thẳng xuyên qua khung dây abcd \(\overrightarrow {{{\rm{B}}_0}} \) có chiều từ dưới lên trên, từ thông giảm nên \(\overrightarrow {{{\rm{B}}_{\rm{c}}}} \) cùng hướng \(\overrightarrow {{{\rm{B}}_0}} \). Dùng quy tắc nắm tay phải ta xác định được chiều dòng điện cảm ứng là chiều adcba.

11. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Ba thông số trạng thái của một khối khí lí tưởng là    

Nhiệt độ, áp suất, thể tích.

Nhiệt độ, áp suất, khối lượng.

Áp suất, thể tích, khối lượng.

Áp suất, thể tích, khối lượng riêng.

Xem đáp án
Đáp án đúng là A

Ba thông số trạng thái của khối khí lí tưởng là nhiệt độ tuyệt đối, áp suất và thể tích.

12. Trắc nghiệm
• 1 điểm
Đồ thị phân bố giá trị năng lượng liên kết riêng \({{\rm{E}}_{{\rm{lkr}}}}\) theo số khối A của các hạt nhân như hình vẽ bên. Từ đồ thị cho biết hạt nhân nào bền vững nhất trong các hạt nhân sau:     
Ba thông số trạng thái của khối khí lí tưởng là nhiệt độ tuyệt đối, áp suất và thể tích. (ảnh 1)

\(\;_{82}^{206}{\rm{\;Pb}}\).

\(\;_{92}^{238}{\rm{U}}\).

\(\;_4^9{\rm{Be}}\).

\(\;_{29}^{63}{\rm{Cu}}\).

Xem đáp án
Đáp án đúng là D

Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng lớn nhất thì hạt nhân bền vững nhất. Từ đồ thị ta xác định được hạt nhân Cu có năng lượng liên kết riêng lớn nhất ( > 8 MeV/nucleon) nên bền vững nhất.

13. Đúng sai
• 1 điểm

Phần II (3 điểm). Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 3. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở từng câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Cho 1 mol khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đổi từ trạng thái (1) đến trạng thái (2) có đồ thị như hình vẽ, hai đường cong là hai đường đẳng nhiệt ứng với nhiệt độ \({{\rm{T}}_1}\) và \({{\rm{T}}_2}\). Biết ở điều kiện tiêu chuẩn \({0^ \circ }{\rm{C}}\) và 1 atm, khối khí có thể tích 22,4 lít. Lấy \(1{\rm{\;atm}} = 101325{\rm{\;Pa}}\).

    c) ĐÚNG      Ở điều kiện tiêu chuẩn, ta c (ảnh 1)

a

Mối liên hệ giữa các thông số trạng thái khí ở trạng thái (1) và (2) là \(\frac{{{{\rm{p}}_1}{{\rm{T}}_1}}}{{{\rm{\;}}{{\rm{V}}_1}}} = \frac{{{{\rm{p}}_2}{{\rm{T}}_2}}}{{{\rm{\;}}{{\rm{V}}_2}}}\).

ĐúngSai
b

Hằng số khí lí tưởng được xác định bởi biểu thức: \({\rm{R}} = \frac{{{\rm{pV}}}}{{{\rm{nT}}}}\).

ĐúngSai
c

Giá trị của R là \(8,31{\rm{\;J}}/{\rm{mol}}.{\rm{K}}\).

ĐúngSai
d

Nhiệt độ \({{\rm{T}}_2} = \frac{4}{3}{{\rm{T}}_1}\).

ĐúngSai
Xem đáp án

a) SAI

    Theo phương trình trạng thái khí lí tưởng, ta có: \(\frac{{{{\rm{p}}_1}{{\rm{V}}_1}}}{{{{\rm{T}}_1}}} = \frac{{{{\rm{p}}_2}{{\rm{V}}_2}}}{{{{\rm{T}}_2}}}\).

    b) ĐÚNG

    Theo phương trình Clapeyron ta có: \({\rm{pV}} = {\rm{nRT}}\)

    Suy ra, hằng số khí lí tưởng \({\rm{R}} = \frac{{{\rm{pV}}}}{{{\rm{nT}}}}\).

    c) ĐÚNG

    Ở điều kiện tiêu chuẩn, ta có: \({\rm{R}} = \frac{{{\rm{pV}}}}{{{\rm{nT}}}} = \frac{{{{101325.22,4.10}^{ - 3}}}}{{1.273}} \approx 8,31\) J/mol.K.

    d) SAI

    Ta có: \(\frac{{{{\rm{p}}_1}{{\rm{V}}_1}}}{{{{\rm{T}}_1}}} = \frac{{{{\rm{p}}_2}{{\rm{V}}_2}}}{{{{\rm{T}}_2}}}\) Û \(\frac{{{{\rm{p}}_1}{{\rm{V}}_1}}}{{{{\rm{T}}_1}}} = \frac{{\frac{3}{2}{{\rm{p}}_1}.\frac{5}{4}{{\rm{V}}_1}}}{{{{\rm{T}}_2}}}\) Þ \({{\rm{T}}_2} = \frac{{15}}{8}{{\rm{T}}_1}\).

14. Đúng sai
• 1 điểm

Khi chụp cộng hưởng từ (MRI), người bệnh không được mang các vật bằng kim loại vào phòng chụp. Từ trường thay đổi, làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong vòng dây kim loại. Dòng điện này có thể gây nóng, bỏng hoặc thậm chí hút chặt vật kim loại vào máy MRI với lực lớn, đe dọa nghiêm trọng đến sự an toàn của bệnh nhân.

Khi chụp cộng hưởng từ (MRI), người bệnh không được mang các vật bằng kim loại vào phòng chụp. Từ trường thay đổi, làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong vòng dây kim loại.  (ảnh 1) 

Xét một vòng dây kim loại tròn có diện tích \(100{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\), điện trở \(4{\rm{\Omega }}\) nằm trong từ trường đều của máy MRI. Mặt phẳng vòng dây đặt vuông góc với vectơ cảm ứng từ của từ trường do máy tạo ra. Ban đầu, cảm ứng từ có độ lớn \(0,6{\rm{\;T}}\) và có chiều như hình vẽ. Cho độ lớn cảm ứng từ tăng đều đến \(1,4{\rm{\;T}}\) trong thời gian \(0,25{\rm{\;s}}\).

a

Trong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng.

ĐúngSai
b

Chiều dòng điện cảm ứng xuất hiện trong vòng dây cùng chiều kim đồng hồ.

ĐúngSai
c

Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây là \(3,2{\rm{\;V}}\).

ĐúngSai
d

Công suất tỏa nhiệt trên vòng dây là \({2,65.10^{ - 4}}{\rm{\;W}}\).

ĐúngSai
Xem đáp án

    a) ĐÚNG

    Do độ lớn cảm ứng từ thay đổi (tăng đều) nên từ thông xuyên qua vòng dây biến thiên (tăng) làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong vòng dây.

    b) ĐÚNG

    Do từ thông xuyên qua vòng dây tăng nên \(\overrightarrow {{{\rm{B}}_{\rm{c}}}} \) ngược hướng với vector cảm ứng từ \({\rm{\vec B}}\) của từ trường máy MRI. Dùng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được chiều dòng điện cảm ứng cùng chiều quay của kim đồng hồ.

    c) SAI

    Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây là:

        \(\left| {{{\rm{e}}_{\rm{c}}}} \right| = \left| { - \frac{{\Delta {\rm{\Phi }}}}{{\Delta {\rm{t}}}}} \right| = \left| { - \frac{{{\rm{N}}.\Delta {\rm{B}}.{\rm{S}}.\cos {\rm{\alpha }}}}{{\Delta {\rm{t}}}}} \right| = \left| { - \frac{{1.\left( {1,4 - 0,6} \right){{.100.10}^{ - 4}}}}{{0,25}}} \right| = 0,032\) V.

    d) SAI

    Công suất tỏa nhiệt trên vòng dây là

        \(\mathcal{P} = \frac{{{{\left| {{{\rm{e}}_{\rm{c}}}} \right|}^2}}}{{\rm{R}}} = \frac{{{{0,032}^2}}}{4} = {2,56.10^{ - 4}}\) W.

15. Đúng sai
• 1 điểm
Potassium (kali) là nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu đối với cây trồng. Trong potassium tự nhiên có \(0,0117{\rm{\% }}\) là đồng vị phóng xạ \(\;_{19}^{40}{\rm{K}}\) với chu kì bán rã là \({1,25.10^9}\) năm. Biết phóng xạ \(\;_{19}^{40}{\rm{K}}\) là phóng xạ \({\beta ^ - }\). Chuối, khoai tây, khoai lang là những thực phẩm có hàm lượng potassium cao. Một củ khoai lang cỡ vừa trung bình chứa khoảng 500 mg potassium.    
a

Tia phóng xạ \({\beta ^ - }\)phát ra từ nguồn phóng xạ khi đi vào vùng điện trường giữa hai bản kim loại nhiễm điện trái dấu thì bị lệch về phía bản kim loại nhiễm điện dương.

ĐúngSai
b

Coi 1 năm có 365 ngày thì hằng số phóng xạ của \(\;_{19}^{40}{\rm{K}}\) bằng \({5,545.10^{ - 10}}{\rm{\;}}{{\rm{s}}^{ - 1}}\).

ĐúngSai
c

Khối lượng \(\;_{19}^{40}{\rm{K}}\) có trong một củ khoai lang cỡ vừa bằng \(5,85{\rm{mg}}\).

ĐúngSai
d

Độ phóng xạ của lượng potassium có trong một rổ có 6 củ khoai lang cỡ vừa bằng \(92,9{\rm{\;Bq}}\).

ĐúngSai
Xem đáp án

a) ĐÚNG

    Tia phóng xạ \({\beta ^ - }\)gồm các hạt electron phát ra từ nguồn phóng xạ khi đi vào vùng điện trường giữa hai bản kim loại nhiễm điện trái dấu thì bị lệch về phía bản kim loại nhiễm điện dương do lực điện của điện trường \({\rm{\vec F}} = {\rm{q}}.{\rm{\vec E}}\) (q < 0 nên \({\rm{\vec F}}\) ngược hướng với \({\rm{\vec E}}\)).

    b) SAI

    Coi 1 năm có 365 ngày thì hằng số phóng xạ của \(\;_{19}^{40}{\rm{K}}\) bằng:

        \( = \frac{{\ln 2}}{{\rm{T}}} = \frac{{\ln 2}}{{{{1,25.10}^9}.365.24.3600}} \approx {1,758.10^{ - 17}}{\rm{\;}}{{\rm{s}}^{ - 1}}\).

    c) SAI

    Khối lượng \(\;_{19}^{40}{\rm{K}}\) có trong một củ khoai lang cỡ vừa bằng:

        \({\rm{m}} = 0,0117{\rm{\% }}.500 = 0,0585\) mg.

    d) ĐÚNG

    Độ phóng xạ của lượng potassium có trong một rổ có 6 củ khoai lang cỡ vừa bằng

        \({\rm{H}} = .{\rm{N}} = \frac{{\ln 2}}{{\rm{T}}}.\frac{{6{\rm{m}}}}{{\rm{M}}}.{{\rm{N}}_{\rm{A}}} = \frac{{\ln 2}}{{{{1,25.10}^9}.365.24.3600}}.\frac{{{{6.0,0585.10}^{ - 3}}}}{{40}}{.6,02.10^{23}} \approx 92,9\) Bq.

Đoạn văn

Sử dụng thông tin sau cho Câu 1 & Câu 2:

Một lượng khí lí tưởng thực hiện quá trình biến đổi chậm từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) theo quy luật được mô tả bằng đồ thị trong hệ trục tọa độ (\({\rm{p}},{\rm{V}}\)) như hình vẽ bên. Biết ở trạng thái (1) chất khí có nhiệt độ \({323^ \circ }{\rm{C}}\) và có thể tích \(16{\rm{d}}{{\rm{m}}^3}\); ở trạng thái (2) chất khí có áp suất \({3.10^5}{\rm{\;Pa}}\).

16. Tự luận
• 1 điểm

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.

Nhiệt độ chất khí ở trạng thái (2) bằng bao nhiêu K?
Xem đáp án

Đáp án: 298

Hướng dẫn giải

Theo phương trình trạng thái khí lí tưởng, ta có:

\(\frac{{{{\rm{p}}_1}{{\rm{V}}_1}}}{{{{\rm{T}}_1}}} = \frac{{{{\rm{p}}_2}{{\rm{V}}_2}}}{{{{\rm{T}}_2}}}\)Û\(\frac{{{{\rm{p}}_1}.16}}{{323 + 273}} = \frac{{2{{\rm{p}}_1}.\frac{1}{4}.16}}{{{{\rm{T}}_2}}}\)Þ\({{\rm{T}}_2} = 298\) K.

17. Tự luận
• 1 điểm

Nhiệt độ cực đại của chất khí trong quá trình biến đổi trên bằng bao nhiêu K?

Xem đáp án

Đáp án: 608

Hướng dẫn giải

Hàm số biểu diễn sự phụ thuộc của p theo V có dạng: \({\rm{p}} = {\rm{aV}} + {\rm{b}}\)

Từ hình vẽ, ta có: \(\{ \begin{array}{*{20}{c}}{{{1,5.10}^5} = a.16 + b}\\{{{3.10}^5} = a.4 + b}\end{array}\)Þ\(\{ \begin{array}{*{20}{c}}{a = - 12500}\\{b = 350000}\end{array}\)

Suy ra: \({\rm{p}} = - 12500.{\rm{V}} + 350000\)

Mà: \({\rm{pV}} = {\rm{nRT}}\)Þ\({\rm{p}} = \frac{{{\rm{nRT}}}}{{\rm{V}}} = - 12500.{\rm{V}} + 350000\)Û\({\rm{T}} = \frac{{ - 12500}}{{{\rm{nR}}}}.{{\rm{V}}^2} + \frac{{350000}}{{{\rm{nR}}}}.{\rm{V}}\)

Tmax khi \({\rm{T'}} = \frac{{ - 25000}}{{{\rm{nR}}}}{\rm{V}} + \frac{{350000}}{{{\rm{nR}}}} = 0\)Û\({\rm{V}} = 14\) dm3 và \({\rm{p}} = - 12500.14 + 350000 = 175000\) Pa.

 Mà: \(\frac{{{{\rm{p}}_1}{{\rm{V}}_1}}}{{{{\rm{T}}_1}}} = \frac{{{\rm{pV}}}}{{{{\rm{T}}_{{\rm{max}}}}}}\).

Suy ra: \({{\rm{T}}_{{\rm{max}}}} = \frac{{{\rm{pV}}{{\rm{T}}_1}}}{{{{\rm{p}}_1}{{\rm{V}}_1}}} = \frac{{175000.14.\left( {323 + 273} \right)}}{{{{1,5.10}^5}.16}} \approx 608\) K.

Đoạn văn

Sử dụng thông tin sau cho Câu 3 & Câu 4:

Mặt Trời là nguồn năng lượng chính duy trì sự sống trên Trái Đất với công suất phát xạ trung bình khoảng \({4.10^{26}}{\rm{\;W}}\). Khoảng \(90{\rm{\% }}\) năng lượng này đến từ chuỗi phản ứng tổng hợp hạt nhân proton-proton xảy ra ở lõi Mặt Trời, theo phương trình: \(4{\rm{p}} \to \;_2^4{\rm{He}} + 2{\beta ^ + } + 2{\rm{v}}\). Mỗi phản ứng như vậy giải phóng khoảng \(26,7{\rm{MeV}}\) năng lượng, phần lớn dưới dạng động năng của các hạt sinh ra và một phần nhỏ dưới dạng neutrino v. Giả sử toàn bộ năng lượng từ Mặt Trời toả đều theo mọi hướng ra không gian dưới dạng bức xạ điện từ và neutrino. Khoảng cách trung bình từ Mặt Trời đến bề mặt Trái Đất là khoảng \({1,5.10^{11}}{\rm{\;m}}\).

18. Tự luận
• 1 điểm

Năng lượng do chuỗi phản ứng tổng hợp hạt nhân proton-proton cung cấp trong mỗi giây bằng \({\rm{x}}{.10^{26}}{\rm{\;J}}\). Tìm giá trị của x.

Xem đáp án

Đáp án: 3,6

Hướng dẫn giải

Năng lượng do chuỗi phản ứng tổng hợp hạt nhân proton-proton cung cấp trong mỗi giây bằng:

\({\rm{E}} = 90{\rm{\% }}.\mathcal{P}.{\rm{t}} = 90{\rm{\% }}{.4.10^{26}}.1 = {3,6.10^{26}}\) J.

Vậy x = 3,6.

19. Tự luận
• 1 điểm

Trên mỗi mét vuông tại bề mặt Trái Đất nơi nhận được neutrino, trong mỗi giờ nhận được \({\rm{x}}{.10^{18}}\) neutrino từ quá trình này. Tìm giá trị của x.

Xem đáp án

Đáp án: 2,15

Hướng dẫn giải

Năng lượng do chuỗi phản ứng tổng hợp hạt nhân proton-proton cung cấp trong mỗi giờ bằng 3600.E (J)

Số phản ứng tổng hợp hạt nhân proton-proton đã xảy ra trong mỗi giờ: \({\rm{N}} = \frac{{3600.{\rm{E\;}}}}{{{{26,7.1,6.10}^{ - 13}}}}\)

Số hạt neutrino tạo thành: 2N

Năng lượng tỏa đều theo mọi hướng dưới dạng bức xạ điện từ và neutrino với diện tích mặt cầu là \({\rm{S}} = 4{\rm{\pi }}{{\rm{R}}^2}\)

Số hạt neutrino nhận được trên mỗi mét vuông tại bề mặt Trái Đất là:

\(\frac{{2{\rm{N}}}}{{\rm{S}}} = \frac{{{{2.3600.3,6.10}^{26}}{\rm{\;}}}}{{{{26,7.1,6.10}^{ - 13}}.4{\rm{\pi }}.{{\left( {{{1,5.10}^{11}}} \right)}^2}}} \approx {2,15.10^{18}}\) hạt.

Vậy, x = 2,15.

20. Tự luận
• 1 điểm

Phần IV (3 điểm). Thí sinh trình bày đầy đủ lời giải câu 5, câu 6.

Một lò nấu luyện nhôm trong một nhà máy trung bình nấu chảy được 15 tấn nhôm trong mỗi lần luyện.

a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn nhôm ở nhiệt độ nóng chảy trong một lần luyện, biết nhiệt nóng chảy riêng của nhôm là 4,00.105 J/kg.

b) Lò nấu sử dụng điện để luyện nhôm với hiệu suất sử dụng là 90%. Tính lượng điện năng (theo đơn vị kW.h) cần cung cấp cho quá trình làm nóng chảy lượng nhôm ở câu a.

Xem đáp án

a) Nhiệt lượng cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn nhôm ở nhiệt độ nóng chảy trong một lần luyện: \(Q = m\lambda = 15000 \cdot 4,00 \cdot {10^5} = 6 \cdot {10^9}\;{\rm{J}}\)

b) Lượng điện năng cần cung cấp: \(W = \frac{Q}{H} = \frac{{6 \cdot {{10}^9}}}{{0,9}} = 6,67 \cdot {10^9}\;{\rm{J}} = 1852\;{\rm{kW}} \cdot {\rm{h}}\)

21. Tự luận
• 1 điểm

Một bình chứa oxygen sử dụng trong y tế có thể tích 14 lít, áp suất 15.106 Pa và nhiệt độ phòng 27 °C.

a) Tính khối lượng oxygen trong bình. Biết khối lượng mol của oxygen là 32 g/mol.

b) Theo thông tin từ bộ y tế, thông thường đối với một bệnh nhân mắc bệnh COVID 19 được chỉ định dùng liệu pháp oxi, thì người bệnh cần được cung cấp trung bình 6 lít oxygen trong 15 phút. Hãy cho biết với tốc độ thở như vậy thì bao lâu người đó dùng hết bình oxygen 14 lít.

Xem đáp án

a) Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng:

\(pV = nRT \Rightarrow n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{15 \cdot {{10}^6} \cdot 0,014}}{{8,31 \cdot 300}} \approx 84,24\;{\rm{mol}}\)

Khối lượng oxygen trong bình là: m = nM = 84,24.32 = 2 696 g = 2,696 kg.

b) Oxygen đi vào với lưu lượng 6 lít/15 phút « 0,4 lít/phút.

Ta có: V' = 22,4n'.

Số mol khí người đó hít trong 1 phút là: \({n^\prime } = \frac{{{V^\prime }}}{{22,4}} = \frac{{0,4}}{{22,4}} \approx 0,018\;{\rm{mol}}\)

Số gam khí người đó hít trong 1 phút là: \({m^\prime } = {n^\prime }.32 = 0,018.32 = 0,576\;{\rm{g}}\)

Thời gian người đó dùng hết bình oxygen là:

\(t = \frac{m}{{{m^\prime }}} = \frac{{2696}}{{0,576}} \approx 4681\) phút ≈ 78 giờ

Gợi ý cho bạn

Xem tất cả