Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý có đáp án - Đề số 23

Chọn A

Công thức tính lực từ là \(F = BI\ell \sin \alpha = 0,50 \cdot 3,0 \cdot 0,05 = 0,075\,N.\)

Theo qui tắc bàn tay trái: \(\vec F\) theo phương thẳng đứng, chiều hướng lên trên.

Chọn A

Ta có \[B{\rm{ }} \sim \frac{1}{r}\quad \Rightarrow {B_2}{\rm{ = }}{B_1} \cdot \frac{{{r_1}}}{{{r_2}}}{\rm{ = }}1,2 \cdot \frac{{20}}{{60}} = 0,4\,T.\]

Chọn A

- Nam châm quay hoàn chỉnh một vòng theo chiều kim đồng hồ:

+ Trong nửa vòng đầu, từ trường của NC có chiều vào cực S ra cực N (từ trái sang phải), từ thông qua cuộn dây tăng theo một chiều nhất định, tạo dòng điện cảm ứng có chiều tuân theo định luật Lenz, khi đó từ trường cảm ứng có chiều từ ngược lại (từ phải sang trái).

+ Trong nửa vòng sau, từ thông thay đổi theo chiều ngược lại, làm dòng điện cảm ứng cũng đổi chiều.

- Chiều dòng điện:

Theo quy tắc bàn tay phải, dòng điện trong mạch ngoài qua điện trở R ban đầu sẽ chạy từ P đến Q. Khi từ thông đổi chiều trong nửa vòng sau, dòng điện sẽ chạy ngược từ Q đến P.

Chọn D

Chọn B

Chọn C

Ta có phương trình: \[{}_{91}^{230}Z \to {}_2^4{\rm{\alpha }}\,{\rm{ + }}{}_{{\rm{ - 1}}}^{\rm{0}}{\rm{\beta }} + {}_Z^AX\]

Áp dụng định luật bảo toàn số nuclon và bảo toàn điện tích:

\[\begin{array}{l}230 = 4 + 0 + A \Rightarrow A = 226\\91 = 2 - 1 + Z \Rightarrow Z = 90\end{array}\]

Vậy \[{}_{90}^{226}X\]

Chọn D

Phóng xạ hay phản ứng hạt nhân không tuân theo định luật bảo toàn khối lượng, năng lượng nghỉ, số proton, notron, electron, cơ năng (năng lượng cơ học). Các hiện tượng: phóng xạ, phân hạnh, nhiệt hạch luôn là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.

Chọn B

Ở phương trình \[{}_{13}^{27}Al + {}_0^1n \to {}_{11}^{24}{\rm{Na}}\,{\rm{ + }}{}_2^4{\rm{\alpha }}\] và phương trình \[{}_{11}^{24}{\rm{Na}} \to {}_{12}^{24}{\rm{Mg}}\,{\rm{ + }}{}_{ - 1}^0{\rm{\beta }}\,{\rm{ + }}\,{\rm{\tilde \nu }}\] tuân theo đúng định luật bảo toàn số nuclon và bảo toàn điện tích.

a) \[{\rm{P = }}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{\rm{R}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{22}}{{\rm{0}}^{\rm{2}}}}}{{{\rm{50}}}}{\rm{ = 968}}\,{\rm{W}}{\rm{.}}\]

Chọn ĐÚNG

b) Nhiệt lượng do bộ phận sưởi cung cấp cho không khí mỗi giây là:

\[{\rm{Q = P}}{\rm{.t = 968 J}}{\rm{.}}\]

\[{\rm{Q = m}}{\rm{.c}}{\rm{.}}\Delta {\rm{t}} \to {\rm{968 = 0,05}}{\rm{.1000}}{\rm{. \Delta }}t \Rightarrow \Delta {\rm{t = 19,36^\circ C}}{\rm{.}}\]

⇒ Nhiệt độ của không khí ở đầu ra là:

\[{{\rm{t}}_{{\rm{ra}}}}{\rm{ = 20 + }}\Delta {\rm{t = 20 + 19,36 = 39,36^\circ C}}{\rm{.}}\]

Chọn SAI

c) Khi công tắc ở tiếp điểm P

$\frac{\text{m}}{\text{t}}\text{=}\frac{\text{50}}{\text{c.}\Delta t}.\frac{{\text{U}}^{\text{2}}}{{\text{50}}^{\text{2}}}\text{ (1)}$

Khi công tắc ở tiếp điểm Q

\[{\rm{I = }}\frac{{\rm{U}}}{{{\rm{R + R'}}}}{\rm{ = }}\frac{{\rm{U}}}{{{\rm{50 + R}}}}\]

\[{\rm{P' = 50}}{{\rm{I}}^{\rm{2}}}{\rm{ = 50}}\frac{{{{\rm{U}}^{\rm{2}}}}}{{{{{\rm{(50 + R)}}}^{\rm{2}}}}}\]

Ta có

\[\begin{array}{l}{\rm{P'}}{\rm{.t }} = {\rm{ }}m'.c.\Delta t\\ \Leftrightarrow 50\frac{{{U^2}}}{{{{(50 + R)}^2}}}{\rm{t }} = {\rm{ }}m'.c.\Delta t\\ \to \frac{{m'}}{t} = \frac{{50}}{{c.\Delta t}}\frac{{{U^2}}}{{{{(50 + R)}^2}}} & (2)\end{array}\]

Từ (1) và (2) ta thấy: \[\frac{{{\rm{m'}}}}{{\rm{t}}} < \frac{m}{t}\] nên tốc độ dòng không khí chảy qua máy sấy sẽ chậm hơn.

Chọn ĐÚNG

d) Vì công suất sưởi không đổi, mà tốc độ không khí chảy qua máy sấy lại chậm hơn. Có thể xem khối lượng khí được nóng lên sẽ giảm. Nhiệt lượng do bộ phận sưởi cung cấp không đổi \[Q{\rm{ = }}P.t{\rm{ = }}m.c.\Delta t\]. Q không đổi mà m giảm nên \[\Delta t\] tăng ⇒ nhiệt độ không khí của khí nóng đầu ra sẽ tăng lên.

Chọn ĐÚNG

a) Công khối khí thực hiện: \[A = F.\ell \cos {0^ \circ } = 20.0,06 = 1,2J\]

Chọn Đúng

b) Độ biến thiên nội năng của khí: \[\Delta U = A + Q = - 1,2 + 1,5 = 0,3J.\]

Chọn Sai

c) Áp suất khí trong quá trình giản nở.

\[A = p.\Delta V \Rightarrow p = \frac{A}{{\Delta V}} = \frac{A}{{S.\ell }} = \frac{{1,2}}{{{{1.6.10}^{ - 4}}}} = 2,{0.10^5}\,Pa.\]

Chọn Đúng

d) Thể tích khí trong xilanh tăng: \[\Delta V = S.\ell = 1.6 = 6\,c{m^3} = {6.10^{ - 3}}\]lít.

Chọn Sai

a) Đặt mắt từ phía nam châm sẽ thấy dòng điện trong các ống dây cùng chiều kim đồng hồ.

Chọn SAI.

Vì (hình 1) dòng điện qua điện kế chiều từ phải sang trái nên ở (hình 2) khi nam châm di chuyển lại gần cuộn dây, dòng điện qua điện kế theo chiều từ trái sang phải. Đặt mắt phía nam châm thì dòng điện trong ống dây ngược chiều kim đồng hồ.

b) Cực nam châm ở gần cuộn dây là cực Bắc.

Chọn ĐÚNG.

Vì kim điện kế lệch phải, dòng điện ống dây ngược chiều kim đồng hồ, cực cuộn dây gần nam châm là cực Bắc. Theo định luật Lentz, để tạo từ trường chống lại sự di chuyển lại gần của thanh nam châm, đầu cuộn dây gần nam châm phải là cực Bắc để đẩy cực Bắc của nam châm ra xa.

c) Khi di chuyển nam châm nhanh hơn sẽ làm kim điện kế lệch nhiều hơn.

Chọn ĐÚNG.

Vì tốc độ di chuyển nam châm càng nhanh, từ thông biến thiên càng lớn => suất điện động cảm ứng càng lớn => dòng điện cảm ứng tăng => kim điện kế lệch nhiều hơn.

d) Khi tăng số vòng dây hoặc thêm lõi sắt non vào trong lòng cuộn dây làm kim điện kế lệch ít đi.

Chọn SAI.

Vì tăng số vòng dây hoặc thêm lõi sắt non sẽ làm tăng độ tự cảm của cuộn dây, tăng độ lớn của suất điện động cảm ứng => dòng điện tăng => kim điện kế lệch nhiều hơn

a) Hạt nhân Thorium \({}_{90}^{234}Th\) bền hơn hạt nhân Uranium \({}_{92}^{238}U\).

Chọn SAI.

Vì Uranium \({}_{92}^{238}U\)có chu kì bán rã 4,5 tỷ năm, rất dài và là nguyên tố kém bền.

Thorium \({}_{90}^{234}Th\)là sản phẩm phân rã của Uranium và thường có chu kì bán rã ngắn hơn => kém bền hơn so với Uranium.

b) Khối lượng Uranium còn lại sau \[4,{5.10^9}\] năm là 11,9 g.

Chọn ĐÚNG.

Ta có: \(\)\(m = {m_{^0}} \cdot {2^{\frac{{ - t}}{T}}} = 23,8 \cdot {2^{\frac{{ - 4,5 \cdot {{10}^9}}}{{4,5 \cdot {{10}^9}}}}} = 11,9\,g\)

c) Số hạt nhân Uranium còn lại sau \[{9.10^9}\]năm là \[3,{7.10^{20}}\] hạt nhân.

Chọn SAI.

Số hạt nhân ban đầu: \({N_0} = \frac{m}{A}{N_A}\)

Số hạt nhân còn lại: \(N = {N_0} \cdot {2^{\frac{{ - t}}{T}}} = \frac{{23,8}}{{238}} \cdot 6,02 \cdot {10^{23}} \cdot {2^{\frac{{ - 9 \cdot {{10}^9}}}{{4,5 \cdot {{10}^9}}}}} = 1,505 \cdot {10^{22}}\)

d) Tỉ số giữa số hạt nhân uranium còn lại và số hạt nhân thorium tạo thành sau \[{9.10^9}\] năm là 2.

Chọn SAI.

Sau \[{9.10^9}\]năm số hạt nhân U còn lại bằng \(\frac{1}{4}{N_0}\)

Số hạt nhân Th tạo thành là: \(\Delta N = {N_0} - \frac{1}{4}{N_0} = \frac{3}{4}{N_0}\)

Tỉ số: \(\frac{N}{{\Delta N}} = \frac{{\frac{1}{4}{N_0}}}{{\frac{3}{4}{N_0}}} = \frac{1}{3}\)

Trả lời: 170

Nhiệt lượng cần cung cấp \[Q = m \cdot \lambda = 0,5 \cdot 3,4 \cdot {10^5} = 170000\,J = 170\,kJ.\]

Trả lời: 16

Độ lớn suất điện động cảm ứng trong khung dây:

\(\left| {{e_c}} \right| = \left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = N \cdot {\rm{S}} \cdot {\rm{cos}}\alpha \cdot \left| {\frac{{{B_2} - {B_1}}}{{{t_2} - {t_1}}}} \right| = 1 \cdot 0,8 \cdot c{\rm{os(0)}} \cdot \frac{{0,4}}{{0,02}} = 16\,V.\)

Trả lời: 1,9

Độ lớn suất điện động cảm ứng trong khung dây:

\(\left| {{e_c}} \right| = \left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = N \cdot {\rm{S}} \cdot {\rm{cos}}\alpha \cdot \left| {\frac{{{B_2} - {B_1}}}{{{t_2} - {t_1}}}} \right| = 1 \cdot 0,8 \cdot c{\rm{os(0)}} \cdot \frac{{0,4}}{{0,02}} = 16\,V.\)

Cường độ dòng điện cảm ứng:

\[{i_c} = \frac{{\left| {{e_c}} \right|}}{R} = \frac{{16}}{{8,4}} = 1,9\,A.\]

Trả lời: 3135

Độ phóng xạ còn lại sau 20 giờ: \({H_t} = {H_0} \cdot {e^{ - \lambda \cdot t}} = {H_0} \cdot {2^{ - \frac{t}{T}}}\)

Khi bơm nước vào bồn, độ phóng xạ phân bố đều trong thể tích bồn. Sau 20 giờ, độ phóng xạ của mẫu nước 1 lít là 20 Bq. Do đó, độ phóng xạ trên mỗi lít nước là tỉ lệ thuận với thể tích nước trong bồn.

\(\frac{{{V_{bon}}}}{{{V_{mau}}}} = \frac{{{H_{bon}}}}{{{H_{mau}}}} \Rightarrow {V_{bon}} = {V_{mau}}.\frac{{{H_{bon}}}}{{{H_{mau}}}} = {V_{mau}}.\frac{{{H_0} \cdot {2^{ - \frac{t}{T}}}}}{{{H_1}}} = 1.\frac{{1,6 \cdot {{10}^5} \cdot {2^{\frac{{ - 20}}{{14,8}}}}}}{{20}} = 3135\,l\'i t.\)

Trả lời: 20

Ta có: \(\frac{{p - 5}}{{15 - 5}} = \frac{{V - 30}}{{10 - 30}}\, \Rightarrow \,p = - \frac{1}{2} \cdot (V - 30) + 5\)

Phương trình trạng thái : \(pV = nRT\, \Leftrightarrow \,pV = - \frac{1}{2} \cdot {V^2} + 20 \cdot V = nRT\, \Rightarrow \,T = \frac{1}{{nR}} \cdot ( - \frac{1}{2} \cdot {V^2} + 20 \cdot V)\,\,(1)\)

Đạo hàm T theo V ta được \({T^'} = - V + 20\,\,(2)\). Nhiệt độ đạt cực đại khi \( - V + 20 = 0 \Leftrightarrow V = 20\,l\'i t.\)

Trả lời: 20,3

Công mà khối khí nhận được khi biến đổi từ trạng thái (1) đến trạng thái (2) bằng phần diện tích giới hạn (p -V): \(A = \frac{1}{2} \cdot (15 + 5) \cdot 1,013 \cdot {10^5} \cdot (30 - 10) \cdot {10^{ - 3}} = 20260\,J \simeq 20,3\,kJ.\)