Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý có đáp án - Đề số 24
28 câu hỏi
Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về sự nóng chảy của các chất rắn?
Mỗi chất rắn kết tinh nóng chảy ở một nhiệt độ xác định, không đổi ứng với một áp suất bên ngoài xác định.
Nhiệt độ nóng chảy của chất rắn kết tinh phụ thuộc vào áp suất bên ngoài.
Chất rắn kết tinh nóng chảy và đông đặc ở cùng một nhiệt độ.
Chất rắn vô định hình cũng nóng chảy ở một nhiệt độ xác định không đổi.
Chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định.
Đáp án đúng là D.
Phát biểu nào sau đây là sai?
Đơn vị của nhiệt lượng cũng là đơn vị của nội năng.
Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng.
Nhiệt lượng không phải nội năng.
Nhiệt lượng là số đo nội năng trong quá trình truyền nhiệt.
Nhiệt lượng là số đo phần nhiệt năng vật nhận thêm hoặc bớt đi, do đó nếu không có sự truyền nhiệt thì không có nhiệt lượng.
Đáp án đúng là B.
Khi nhúng nhiệt kế thủy ngân vào nước đá đang tan rồi vào hơi nước thì chiều dài sợi thủy ngân trong thân nhiệt kế lần lượt là \({\rm{2}}\,{\rm{cm}}\)và \({\rm{22}}\,{\rm{cm}}{\rm{.}}\) Khi thả nhiệt kế vào chậu nước thì chiều dài sợi thủy ngân là \(11\,{\rm{cm}}{\rm{.}}\) Nhiệt độ của chậu nước là bao nhiêu?
\(40^\circ C.\)
\(45^\circ C.\)
\(50^\circ C.\)
\(55^\circ C.\)
Nhiệt độ nước đá đang tan:\(0^\circ C.\)
Nhiệt độ hơi nước: \(100^\circ C.\)
Chiều dài sợi thủy ngân quan hệ với nhiệt độ theo quy luật: \(\ell = 2 + \alpha \cdot t\)
Với: \(\alpha = \frac{{22 - 2}}{{100 - 0}} = 0,2\,\)
Khi chiều dài sợi thủy ngân là \(11\,{\rm{cm}}{\rm{.}}\) Nhiệt độ của chậu nước là: \(\begin{array}{l}11 = 2 + 0,2 \cdot t\\ \Rightarrow t = 45^\circ C.\end{array}\)
Đáp án đúng là B.
Người ta dùng lò sưởi điện \(400W\)để nung nóng \(0,4kg\) chất rắn. Đồ thị biểu diễn nhiệt độ theo thời gian của chất.
Thời gian nóng chảy của chất rắn là:
\(300{\rm{ }}s\).
\(400{\rm{ }}s\).
\(350{\rm{ }}s\).
\(450{\rm{ s}}\).
Trong quá trình nóng chảy nhiệt độ của vật không đổi. Vậy thời gian nóng chảy của vật từ 400s.
Đáp án đúng là B.
Người ta dùng lò sưởi điện \(400W\)để nung nóng \(0,4kg\) chất rắn. Đồ thị biểu diễn nhiệt độ theo thời gian của chất.
Nhiệt nóng chảy riêng của chất là:
\(64\frac{{kJ}}{{kg}}\).
\(160\frac{{kJ}}{{kg}}\).
\(400\frac{{kJ}}{{kg}}\).
\(500\frac{{kJ}}{{kg}}\).
Nhiệt nóng chảy riêng của chất rắn
\(Q = m.\lambda = P.t\)
Suy ra: \(0,4.\lambda = 400.400 \Rightarrow \lambda = 400\frac{{kJ}}{{kg}}\).
Đáp án đúng là C.
Mối liên hệ giữa áp suất, thể tích và nhiệt độ của một lượng khí trong quá trình nào dưới đây không được xác định bằng phương trình trạng thái của khí lí tưởng?
Làm nóng một lượng khí trong một bình đậy kín.
Làm nóng một lượng khí trong một bình không đậy kín.
Làm nóng một lượng khí trong xilanh kín có pit-tông làm khí nóng lên, nở ra, đẩy pit-tông di chuyển.
Dùng tay bóp méo quả bóng bay.
Phương trình trạng thái áp dụng cho trường hợp cả ba thông số trạng thái áp suất, nhiệt độ tuyệt đối và thể tích đều thay đổi và khối lượng khí xác định.
Làm nóng một lượng khí trong một bình không đậy kín khi này khối lượng bình khí thay đổi.
Đáp án đúng là B.
Một lượng khí hydrogen có nhiệt độ \[{T_1} = 500\,K;{\rm{ }}{p_1} = {10^5}N/{m^2}\] được làm nóng đến nhiệt độ \[{T_2} = 1000\,K.\,\]Coi thể tích, khối lượng khí hydrogen không đổi. Áp suất \[{p_2}\] của khí hydrogen là
\[4 \cdot {10^5}\,N/{m^2}.\]
\[8 \cdot {10^5}N/{m^2}.\]
\[2 \cdot {10^5}N/{m^2}.\]
\[{10^5}N/{m^2}.\]
Thể tích không đổi:
Áp dụng \[\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \Leftrightarrow {p_2} = \frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} \cdot {T_2} = \frac{{{{10}^5}}}{{500}} \cdot 1000 = 2 \cdot {10^5}N/{m^2}.\]
Chọn C
Đồ thị biểu diễn mối quan hệ \[V - T\] của một lượng khí lí tưởng cố định. Điểm \[X\] biểu thị trạng thái ban đầu của khí. Khí thay đổi trạng thái từ \[X\] thành \[Y,\] sau đó từ \[Y\] thành \[Z\] và cuối cùng từ \[Z\] trở lại \[X\] theo đường đi được biểu diễn. Phát biểu nào sau đây về áp suất của khí là đúng?
(1) Áp suất không đổi trong quá trình chuyển đổi từ \[X\] sang \[Y.\]
(2) Áp suất tăng khi chuyển đổi từ \[Y\] sang \[Z\]
(3) Áp suất giảm khi chuyển đổi từ \[Z\] sang \[X.\]
Chỉ phát biểu (3).
Chỉ phát biểu (1) và (2).
Chỉ phát biểu (2) và (3).
Cả ba phát biểu (1), (2) và (3).
- Đường \[XY\] đi qua gốc tọa độ trong đồ thị \[V - T\] nên đây là đường đẳng áp. Phát biểu (1) đúng
- Đường \[YZ\] là đường đẳng nhiệt mà thể tích giảm nên áp suất tăng. Phát biểu (2) đúng
- Đường \[ZX\] là đường đẳng tích mà nhiệt độ giảm nên áp suất giảm. Phát biểu (3) đúng
Vậy cả ba phát biểu đều đúng.
Chọn D.
Một ống thủy tinh một đầu kín, chứa một lượng khí. Ấn miệng ống thẳng đứng vào chậu thủy ngân, chiều cao còn lại là \[10\,cm.\] Ở \[0\,{}^oC\] mức thủy ngân trong ống cao hơn trong chậu \[5\,cm.\] Hỏi phải tăng nhiệt độ lên bao nhiêu để mực thủy ngân trong ống bằng trong chậu? Biết áp suất khí quyển \[{p_o} = 750\,mmHg.\]Mực thủy ngân trong chậu dâng lên không đáng kể.
\[300\,{}^oC.\]
\[277\,{}^oC.\]
\[312\,{}^oC.\]
\[320\,{}^oC.\].
Ta có: \[\ell = 10{\rm{ }}cm = 100\,mm.\] \[h = 5{\rm{ }}cm = 50\,mm.\]
Ở trạng ban đầu: \[\left\{ \begin{array}{l}{V_1} = S \cdot \left( {\ell - h} \right) = 50S\\{p_1} = {p_o} - h = 750 - 50 = 700\,mmHg\\{T_1} = 273\,K\end{array} \right.\]
Ở trạng khi nung nóng: \[\left\{ \begin{array}{l}{V_2} = S \cdot \ell = 100S\\{p_2} = {p_o} = 750\,mmHg\\{T_2} = ?\end{array} \right.\]
Áp dụng pt trạng thái khí lí tưởng
\[\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_2} = \frac{{{p_2}}}{{{p_1}}} \cdot \frac{{{V_2}}}{{{V_1}}} \cdot {T_1} = \frac{{750}}{{700}} \cdot \frac{{100S}}{{50S}} \cdot 273 = 585\,K \Rightarrow {t_2} = 312\,{}^oC.\]
Chọn C.
Phát biểu nào sau đây là sai?
Một tấm kim loại dao động giữa hai cực của một nam châm thì trong tấm kim loại xuất hiện dòng điện xoáy.
Hiện tượng xuất hiện dòng điện xoáy cũng là hiện tượng cảm ứng điện từ.
Một tấm kim loại nối với hai cực một nguồn điện thì trong tấm kim loại xuất hiện dòng điện xoáy.
Dòng điện xoáy trong lõi sắt của máy biến áp là dòng điện có hại.
Khi tấm kim loại chuyển động trong từ trường thì trong tấm kim loại xuất hiện dòng điện Foucalt, đây là dòng điện xoáy cũng là hiện tượng cảm ứng điện từ.
Dòng điện Foucalt trong lõi sắt của máy biến áp làm tiêu hao năng lượng của máy biến áp thành nhiệt hao phí nên đây là dòng điện có hại.
Tấm kim loại nối với hai cực của nguồn điện thì trong tấm kim loại không xuất hiện dòng điện xoáy.
Chọn C
Sơ đồ cho thấy một cuộn dây được đặt trong một từ trường đều. Ở vị trí được hiển thị, góc giữa vectơ pháp tuyến với mặt phẳng của cuộn dây và vectơ cảm ứng từ là \(\pi /3\,\,ra{\rm{d}}\). Cách quay nào sau đây mô tả đúng góc quay và chiều quay của cuộn dây để từ thông qua cuộn dây đạt cực đại và cực tiểu. |
 | ||
Cách | Từ thông cực đại | Từ thông cực tiểu | |
1 | \(\pi /6\,\,ra{\rm{d}}\) cùng chiều kim đồng hồ. | \(\pi /3\,\,ra{\rm{d}}\) ngược chiều kim đồng hồ. | |
2 | \(\pi /6\,\,ra{\rm{d}}\) ngược chiều kim đồng hồ. | \(\pi /3\,\,ra{\rm{d}}\) cùng chiều kim đồng hồ. | |
3 | \(\pi /3\,\,ra{\rm{d}}\) cùng chiều kim đồng hồ. | \(\pi /6\,\,ra{\rm{d}}\) ngược chiều kim đồng hồ. | |
4 | \(\pi /3\,\,ra{\rm{d}}\) ngược chiều kim đồng hồ. | \(\pi /6\,\,ra{\rm{d}}\) cùng chiều kim đồng hồ. | |
Cách 1.
Cách 2.
Cách 3.
Cách 4.
Để từ thông qua cuộn dây cực đại thì góc giữa vectơ pháp tuyến với mặt phẳng của cuộn dây và vectơ cảm ứng từ là \(0\,\,ra{\rm{d}}\)do đó cuộn dây cần quay một góc \(\pi /3\,\,ra{\rm{d}}\) ngược chiều kim đồng hồ.
Để từ thông qua cuộn dây cực tiểu thì góc giữa vectơ pháp tuyến với mặt phẳng của cuộn dây và vectơ cảm ứng từ là \(\pi /2\,\,ra{\rm{d}}\) do đó cuộn dây cần quay một góc \(\pi /6\,\,ra{\rm{d}}\) cùng chiều kim đồng hồ.
Chọn D
Một hình vuông cạnh 5 cm, đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ \(B = 4 \cdot {10^{ - 4}}\,T.\) Từ thông qua diện tích hình vuông đó bằng \({10^{ - 6}}\,{\rm{W}}b.\) Góc hợp giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của hình vuông đó là
\(\alpha = {0^ \circ }.\)
\(\alpha = {30^ \circ }.\)
\(\alpha = {60^ \circ }.\)
\(\alpha = {90^ \circ }.\)
Góc hợp giữa vectơ cảm ứng từ và vectơ pháp tuyến của hình vuông đó là:
Từ công thức: \(\phi = BScos\alpha \Rightarrow cos\alpha = \frac{\phi }{{B{\rm{S}}}} = \frac{{{{10}^{ - 6}}}}{{4 \cdot {{10}^{ - 4}} \cdot 0,{{05}^2}}} \Rightarrow \alpha = {0^ \circ }.\)
Chọn A
Mô tả nào sau đây đúng về sự thay đổi năng lượng chính trong các thiết bị khi nó hoạt động
Tai nghe chuyển hóa năng lượng từ điện năng thành âm thanh.
Loa chuyển hóa năng lượng từ âm thanh thành điện năng.
Máy phát điện chuyển hóa năng lượng từ điện năng thành điện năng.
Động cơ điện chuyển hóa năng lượng từ điện năng thành cơ năng.
Động cơ điện chuyển hóa năng lượng từ điện năng thành cơ năng.
Đáp án đúng là D.
Một mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, khi chọn pha ban đầu của điện áp bằng không thì biểu thức của điện áp có dạng
\(u = 220\cos (50t)\,V\)
\(u = 220\cos (50\pi t)\,V\)
\(u = 220\sqrt 2 \cos (100t)\,V\)
\(u = 220\sqrt 2 \cos (100\pi t)\,V\)
Phương trình điện áp có dạng: \(u = {U_0}\cos (\omega t + \varphi )\)
Với \({U_0} = U\sqrt 2 = 200\sqrt 2 \,(V)\,;\,\,\omega = 2\pi f = \,100\pi \,(rad/s);\,\,\varphi \, = 0\)
\( \to u = 220\sqrt 2 \cos (100\pi t)\,V\).
Đáp án đúng là D.
Hạt nhân Strontium \({}_{38}^{88}Sr\) có năng lượng liên kết là 769,2 MeV. Cho biết \(1amu = 931,5\frac{{Mev}}{{{c^2}}}\). Độ hụt khối của hạt nhân đó là
8,741\(amu\).
19,78\(amu\).
0,7052 \(amu\).
0,8258\(amu\).
Độ hụt khối của hạt nhân: \(\Delta m = \frac{{{W_{lk}}}}{{{c^2}}} = \frac{{769,2}}{{931,5}} = 0,8258\,(amu)\)
Đáp án đúng là D.
[NB]. Một số thực phẩm tươi sống được tiếp xúc với bức xạ \(\gamma \) từ đồng vị phóng xạ trong một thời gian ngắn để tiêu diệt vi sinh vật trong thực phẩm. Tại sao thực phẩm được chiếu xạ không gây hại cho người ăn?
Bức xạ \(\gamma \) là sóng điện từ.
Bức xạ \(\gamma \) có khả năng đâm xuyên mạnh.
Bức xạ \(\gamma \) không có khả năng ion hóa cao.
Bức xạ \(\gamma \) không làm cho thực phẩm có tính phóng xạ.
Vì tia \(\gamma \) không làm cho thực phẩm có tính phóng xạ.
Chiếu xạ thực phẩm là phương pháp kiểm dịch các loại dịch hại có trong thực phẩm. Phương pháp này không làm thực phẩm bị nhiễm phóng xạ, không làm giảm chất lượng dinh dưỡng và không thay đổi đáng kể về cảm quan của thực phẩm. Trên thực tế, bất kì sự thay đổi bởi chiếu xạ là do chiếu xạ gây ra là rất nhỏ nên không dễ để phân biệt được thực phẩm đã được chiếu xạ hay chưa.
Chọn D.
Người ta dùng hạt proton có động năng \(1,6\,MeV\) bắn vào hạt nhân \({}_3^7Li\) đứng yên, sau phản ứng thu được hai hạt giống nhau có cùng động năng. Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ \(\gamma \). Biết rằng năng lượng tỏa ra của phản ứng là \(17,4\,MeV.\) Động năng của mỗi hạt sinh ra bằng
\(7,9\,MeV.\)
\(9,5\,MeV.\)
\(8,7\,MeV.\)
\(0,8\,MeV.\)
Phương trình phản ứng hạt nhân: \(p\, + {}_3^7Li\, \to \,{}_2^4He\, + \,{}_2^4He\)
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng toàn phần, ta có:
\(\Delta E\, + \,{K_p}\, = \,2.{K_{He}}\, \Rightarrow \,{K_{He}}\, = \,\frac{{\Delta E\, + \,{K_p}}}{2}\, = \,9,5\,MeV.\)
Chọn B
Đồ thị hình bên biểu diễn khối lượng của mẫu chất phóng xạ X thay đổi theo thời gian. Hằng số phóng xạ của chất X là
\(0,028\,{s^{ - 1}}.\)
\(8,8 \cdot {10^{ - 10}}\,{s^{ - 1}}.\)
25 năm.
50 năm.
\(m\, = \,{m_0} \cdot {e^{ - \lambda .t}}\, \Rightarrow \,25\, = \,100 \cdot {e^{ - \lambda .50}} \Rightarrow {2^2}\, = \,{e^{\lambda .50}}\, \Rightarrow \,\lambda \, = \,\frac{{\ln 4}}{{50}}\,(na{m^{ - 1}}) = \,8,8 \cdot {10^{ - 10}}\,{s^{ - 1}}.\)
Chọn B
Một bát bằng đồng nặng 200 g đựng 400 g nước ở nhiệt độ 25 0C. Một miếng đồng hình trụ khối lượng 500 g ở nhiệt độ cao rơi vào bát nước làm nước sôi và chuyển 10 g nước thành hơi. Nhiệt độ cuối của hệ là 100 0C. Biết nhiệt dung riêng của đồng là \[{c_{{C_u}}} = 380\,\,\,\frac{J}{{kg.K}}\]; nhiệt dung riêng của nước là \[{c_{{H_2}O}} = 4200\,\,\frac{J}{{kg.K}}\] và nhiệt hoá hơi riêng của nước \[L = 2,{26.10^6}\,\,\frac{J}{{kg}}\].
Bát đồng và nước nhận nhiệt lượng từ miếng đồng
Nhiệt lượng mà nước nhận được để tăng nhiệt độ từ 25 0C đến 100 0C là 162000 J.
Nhiệt lượng để hoá hơi 10 g nước ở 100 0C là 22600 J.
Nhiệt độ ban đầu của miếng đồng là 891,8 0C.
a) - Do nhiệt độ của miếng đồng lớn hơn nhiệt độ của nước và bát đồng nên nó truyền nhiệt cho bát đồng và nước.
Chọn ĐÚNG.
b) - Nhiệt lượng mà nước nhận được từ 25 0C đến 100 0C là: \[{Q_{{H_2}O}} = {m_{{H_2}O}}.{c_{{H_2}O}}.\Delta T = 126000\,J\].
Chọn SAI.
c) - Nhiệt lượng để hoá hơi 10g nước ở 100 0C là: \[{Q_1} = {m_2}.L = 0,01.2,{26.10^6} = 22600\,J\].
Chọn ĐÚNG.
d) - Nhiệt độ ban đầu của miếng đồng là:
\[{Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Leftrightarrow 0,5.380.\left( {t - 100} \right) = 0,2.380.75 + 126000 + 22600 \Rightarrow t = 912.1{\,^0}C\].
Chọn SAI.
Một bình khí nén dành cho thợ lặn có dung tích V = 8,00 lít chứa khí có áp suất \[{p_1} = 8,50\,\,atm\]ở nhiệt độ 27 0C. Khối lượng tổng cộng của bình và khí là 1,52 kg. Mở khoá bình để một phần khí thoát ra ngoài.
Xả khí chậm, nhiệt độ khí trong bình coi như không đổi. Khối lượng của bình và khí còn lại là 1,48 kg, áp suất giảm đến \[{p_2} = 4,25\,atm\]. Khối lượng của khí trong bình khí nén đã xả ra ngoài là 0,04 kg.
Khi bình có áp suất 4,25 atm, nhiệt độ khí trong bình vẫn là 27,0 0C, khối lượng riêng của khí còn lại trong bình sau khi xả khí là 5,00 \[\frac{{kg}}{{{m^3}}}\].
Nếu ngay từ đầu mà xả khí nhanh đến áp suất 1,0 atm. Khối lượng của bình và khí còn lại là 1,45 kg thì nhiệt độ khí trong bình hạ từ 27 0C xuống khoảng 9,4 0C.
Tiếp tục xả khí đến khi lượng khí còn lại trong bình có cùng áp suất khí quyển 1,0 atm và nhiệt độ 27 0C. Khối lượng khí còn lại trong bình là 20g.
a) - Khối lượng khí bị thoát ra ngoài là: \[\Delta m = 1,52 - 1,48 = 0,04\,kg.\]
Chọn ĐÚNG.
b) - Gọi m0 là khối lượng của vỏ bình.
- Phương trình Claperon viết cho chất khí lúc đầu của bình nén khí là: \[{p_1}V = \frac{{1,52 - {m_0}}}{M}RT\] (1)
- Phương trình Claperon viết cho chất khí lúc sau của bình nén khí là: \[{p_2}V = \frac{{1,48 - {m_0}}}{M}RT\] (2)
- Lấy \[\frac{{(1)}}{{(2)}}\] ta có: \[\frac{{{p_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{1,52 - {m_0}}}{{1,48 - {m_0}}} \Leftrightarrow \frac{{8,5}}{{4,25}} = \frac{{1,52 - {m_0}}}{{1,48 - {m_0}}} \Leftrightarrow {m_0} = 1,44\,kg\]
- Khối lượng riêng của khí lúc sau là: \[D = \frac{{{m_2}}}{V} = \frac{{1,48 - 1,44}}{{{{8.10}^{ - 3}}}} = 5\,\,\frac{{kg}}{{{m^3}}}\].
Chọn ĐÚNG.
c) – Nếu xả nhanh khí đến áp suất p4 = 1,0 atm thì nhiệt độ khí lúc này là T4. Theo phương trình Claperon ta viết cho cuối quá trình xả này là: \[{p_4}V = \frac{{{m_4}}}{M}R{T_4}\] (4)
- Lấy \[\frac{{(1)}}{{(4)}}\] ta được: \[\frac{{{p_1}}}{{{p_4}}} = \frac{{(1,52 - 1,44).T}}{{(1,45 - 1,44){T_4}}} \Leftrightarrow \frac{{8,5}}{1} = \frac{{(1,52 - 1,44).(27 + 273)}}{{(1,45 - 1,44)({t_4} + 273}} \Rightarrow {t_4} = 9,4{\,^0}C\].
Chọn ĐÚNG.
d) - Phương trình Claperon viết cho chất khí lúc sau khi xả đến bằng áp suất khí quyển của bình nén khí là: \[{p_3}V = \frac{{{m_3}}}{M}RT\] (3)
- Lấy \[\frac{{(1)}}{{(3)}}\] ta được: \[\frac{{{p_1}}}{{{p_3}}} = \frac{{1,52 - 1,44}}{{{m_3}}} \Leftrightarrow \frac{{8,5}}{1} = \frac{{1,52 - 1,44}}{{{m_3}}} \Leftrightarrow {m_3} \approx 0,0094kg = 9,4\,g\].
Chọn SAI.
Hình bên cho thấy một sợi dây nằm ngang, được giữ căng giữa các điểm cố định tai P và Q. Một đoạn dây ngắn được đặt giữa các cực của một nam châm vĩnh cửu, tạo ra một từ trường ngang đều vuông góc với sợi dây. Các sợi dây được kết nối với mạch điện tại P và Q cho phép dòng điện chạy qua sợi dây.
Trên hình vẽ, lực từ tác dụng lên đoạn dây PQ có phương thẳng đứng, chiều hướng từ dưới lên trên.
Nếu thay bằng dòng điện xoay chiều, dây sẽ dao động theo phương thẳng đứng.
Nam châm vĩnh cửu tạo ra từ trường đều 220 mT trên một đoạn dài 55 mm, dòng điện xoay có giá trị hiệu dụng 2,4A thì lực từ cực đại tác dụng lên đoạn dây là 41 mA
Chiều dài dây PQ là 40 cm, khi dây dao động, sóng lan truyền trên dây với tốc độ 64 m/s. Khi sử dụng nguồn điện xoay chiều có tần số 160 Hz thì biên độ dao động dây là lớn nhất.
a) Trên hình vẽ, lực từ tác dụng lên đoạn dây PQ có phương thẳng đứng, chiều hướng từ dưới lên trên.
Áp dụng quy tắc bàn tay trái.
Chọn Đúng.
b) Nếu thay bằng dòng điện xoay chiều, dây sẽ dao động theo phương thẳng đứng.
- Vì dòng điện biến thiên, nên sẽ tạo lực từ biến thiên có chiều thay đổi theo phương thẳng đứng nên dây sẽ dao động theo phương thẳng đứng
Chọn Đúng.
c) Nam châm vĩnh cửu tạo ra từ trường đều 220 mT trên một đoạn dài 55 mm, dòng điện xoay có giá trị hiệu dụng 2,4A thì lực từ cực đại tác dụng lên đoạn dây là 41 mN\(F = B{I_0}.l.\sin \alpha = {220.10^{ - 3}}.2,4\sqrt 2 {.55.10^{ - 3}}.\sin 90 = 0,041N = 41\,mN\)
Chọn Đúng.
d) Chiều dài dây PQ là 40 cm, khi dây dao động, sóng lan truyền trên dây với tốc độ 64 m/s. Khi sử dụng nguồn điện xoay chiều có tần số 160 Hz thì biên độ dao động dây là lớn nhất.
Để trên dây dao động với biên độ lớn nhất thì trên dây phải có sóng dừng
\(f = k\frac{v}{{2l}} = k.{f_{\min }} \Rightarrow \frac{f}{{{f_{\min }}}} = \frac{{160}}{{\frac{{64}}{{2.0,4}}}} = 2\). Vậy có sóng dừng trên dây.
Chọn Đúng.
Một tượng cổ bằng gỗ có độ phóng xạ là 8 Bq. Một mảnh gỗ của cây vừa mới chặt, nếu có khối lượng tương đương sẽ có hoạt độ phóng xạ là 720 phân tử/phút. Biết chu kỳ bán rã của \({}^{14}C\) là 5600 năm.
Độ phóng xạ của tượng cổ là 8 bq có nghĩa là trong 1 giây có 8 hạt nhân \({}^{14}C\) bị phân rã.
Độ phóng xạ của mảnh gỗ vừa mới chặt là 720 phân tử/phút là 72 Bq
Nếu mãnh gỗ vừa mới chặt có khối lượng gấp đôi khối lượng tượng cổ thì nó có độ phóng xạ 360 phân tử/phút
Tuổi của tượng cổ bằng gỗ là 3273 năm.
a) Độ phóng xạ của tượng cổ là 8 bq có nghĩa là trong 1 giây có 8 hạt nhân \({}^{14}C\) bị phân rã.
Chọn Đúng.
b) Độ phóng xạ của mảnh gỗ vừa mới chặt là 720 phân tử/phút là 72 Bq
\(H = \frac{{720}}{{60}} = 12Bq\)
Chọn Sai.
c) Nếu mãnh gỗ vừa mới chặt có khối lượng gấp đôi khối lượng tượng cổ thì nó có độ phóng xạ 360 phân tử/phút
Khi khối lượng gấp đôi thì độ phóng xạ sẽ gấp đôi.
Chọn Sai.
d) Tuổi của tượng cổ bằng gỗ là 3273 năm.
Ta có: \[H = {H_0}{.2^{\frac{{ - t}}{T}}} \Rightarrow 8 = {12.2^{\frac{{ - t}}{{5600}}}} \Rightarrow t = 3276\] năm
Chọn Đúng.
Một nhiệt kế gồm phần vỏ thủy tinh và phần chất lỏng bằng rượu. Biết rằng khi nhiệt kế chỉ \({30^0}C\) thì phần chất lỏng trong nhiệt kế có thể tích là \({V_0}.\) Khi nhiệt kế chỉ \({42^0}C\) thì phần rượu trong nhiệt kế có thể tích \({V_1} = 1,15{V_0}.\) Bỏ qua sự nở vì nhiệt của phần vỏ thủy tinh.
Khi thể tích của phần chất lỏng tăng thêm một lượng là \(0,2{V_0}\) so với lúc thể tích ở nhiệt độ \({30^0}C\)thì nhiệt độ tăng thêm bao nhiêu \(^0C\) so với lúc ở nhiệt độ là \({30^0}C\) ( kết quả làm tròn đến chữ số hàng đơn vị)?
Trả lời: \({46^0}\,C.\)
Từ công thức nở khối của chất: \({V_t} = {V_0}(1 + \beta \cdot \Delta t);\)
Suy ra \(\frac{{{V_t} - {V_0}}}{{\Delta t}} = {V_0}\beta .\) (1).
Trong đó:
\({V_t}\) là thể tích ở nhiệt độ \({t^0}C.\)
\({V_0}\) là thể tích ở nhiệt độ \(t_0^0\,C.\)
\(\Delta t = {t^0} - t_0^0;\)\(\Delta t:\) là độ tăng nhiệt độ
\(\beta \) là hệ số nở khối.
TH1: Nhiệt kế khi ở \({t_0} = {30^0}C:\) \(\left\{ \begin{array}{l}{V_0}\\{t_0} = {30^0}C\end{array} \right.\)\(\)
TH2: Nhiệt kế khi ở \({t_1} = {42^0}C:\) \(\left\{ \begin{array}{l}{V_1} = 1,15{V_0}\\{t_1} = {42^0}C\end{array} \right.\)\(\)
TH3: Nhiệt kế khi ở \({t_2} = {x^0}C:\) \(\left\{ \begin{array}{l}{V_2} = {V_0} + 0,2{V_0}\\{t_2}\, = {x^0}\,C\end{array} \right.\)\(\)
Từ công thức (1) ta có:
\(\frac{{{V_1} - {V_0}}}{{\Delta t}} = \frac{{{V_1} - {V_0}}}{{{{42}^0} - {{30}^0}}} = \frac{{{V_1} - {V_0}}}{{{{12}^0}}} = \frac{{0,15{V_0}}}{{{{12}^0}}} = {V_0}\beta .\) (2).
\(\frac{{{V_2} - {V_0}}}{{\Delta t}} = \frac{{{V_2} - {V_0}}}{{{x^0} - {{30}^0}}} = \frac{{{V_2} - {V_0}}}{{{x^0} - {{30}^0}}} = \frac{{0,2{V_0}}}{{{x^0} - {{30}^0}}} = {V_0}\beta .\) (3).
Từ (2) và (3) suy ra \(\frac{{0,15{V_0}}}{{{{12}^0}}} = \frac{{0,2{V_0}}}{{{x^0} - {{30}^0}}}\)
Ta tìm được \({x^0} = {46^0}\,C.\)
Một nhiệt kế gồm phần vỏ thủy tinh và phần chất lỏng bằng rượu. Biết rằng khi nhiệt kế chỉ \({30^0}C\) thì phần chất lỏng trong nhiệt kế có thể tích là \({V_0}.\) Khi nhiệt kế chỉ \({42^0}C\) thì phần rượu trong nhiệt kế có thể tích \({V_1} = 1,15{V_0}.\) Bỏ qua sự nở vì nhiệt của phần vỏ thủy tinh.
Khi nhiệt kế chỉ \({75^0}C\) thì phần rượu trong nhiệt kế có thể tích là \({V_2}.\)Tỉ số \(\frac{{{V_2}}}{{{V_0}}}\) có giá trị bằng bao nhiêu ( kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm)?
Trả lời: 1,56.
Từ công thức nở khối của chất: \({V_t} = {V_0}(1 + \beta \cdot \Delta t);\)
Suy ra \(\frac{{{V_t} - {V_0}}}{{\Delta t}} = {V_0}\beta .\) (1).
Trong đó :
\({V_t}\) là thể tích ở nhiệt độ \({t^0}C.\)
\({V_0}\) là thể tích ở nhiệt độ \(t_0^0\,C.\)
\(\Delta t = {t^0} - t_0^0;\)\(\Delta t:\) là độ tăng nhiệt độ
\(\beta \) là hệ số nở khối.
TH1: Nhiệt kế khi ở \({t_0} = {30^0}C:\) \(\left\{ \begin{array}{l}{V_0}\\{t_0} = {30^0}C\end{array} \right.\)\(\)
TH2: Nhiệt kế khi ở \({t_1} = {42^0}C:\) \(\left\{ \begin{array}{l}{V_1} = 1,15{V_0}\\{t_1} = {42^0}C\end{array} \right.\)\(\)
TH3: Nhiệt kế khi ở \({t_2} = {75^0}C:\) \(\left\{ \begin{array}{l}{V_2}\\{t_2}\, = {75^0}\,C\end{array} \right.\)\(\)
Từ công thức (1) ta có:
\(\frac{{{V_1} - {V_0}}}{{\Delta t}} = \frac{{{V_1} - {V_0}}}{{{{42}^0} - {{30}^0}}} = \frac{{{V_1} - {V_0}}}{{{{12}^0}}} = \frac{{0,15{V_0}}}{{{{12}^0}}} = {V_0}\beta .\) (2).
\(\frac{{{V_2} - {V_0}}}{{\Delta t}} = \frac{{{V_2} - {V_0}}}{{{{75}^0} - {{30}^0}}} = \frac{{{V_2} - {V_0}}}{{{{45}^0}}} = {V_0}\beta .\) (3).
Từ (2) và (3) suy ra \(\frac{{0,15{V_0}}}{{{{12}^0}}} = \frac{{{V_2} - {V_0}}}{{{{45}^0}}}\)
Ta tìm được \({V_2} = 1,5625{V_0}.\)
Tỉ số \(\frac{{{V_2}}}{{{V_0}}} = 1,5625 \approx 1,56.\)
Tính thể tích chiếm bởi \(1\,mol\) khí lý tưởng theo đơn vị \(lít\) ở điều kiện chuẩn ( nhiệt độ \({25^0}C\) và áp suất \({10^5}\,Pa)\) ( kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười)?
Trả lời: \(24,8\,(lít)\)
Từ phương trình Clapeyron: \(pV = nRT.\)
Trong đó:
\(R = 8,31\,\,(J/mol.K)\)
Áp suất \(p\,(Pa)\)
Nhiệt độ \(T\,(K)\)
Số mol là n
Thể tích \(V\,({m^3})\)
Vậy thể tích khí ở nhiệt độ \(T = {25^0} + 273 = 298\,K\) và áp suất \(p = {10^5}\,Pa\) là:
\(V = \frac{{nRT}}{p} = \frac{{1 \cdot 8,31 \cdot 298}}{{{{10}^5}}} = 0,0247638\,({m^3}) = 24,7638\,(l\'i t) \approx 24,8\,(l\'i t).\)
Treo đoạn dây dẫn MN bằng hai dây mảnh, nhẹ sao cho dây dẫn MN nằm ngang, khối lượng của một đơn vị chiều dài dây MN là \(0,05\,kg/m\). Biết cảm ứng từ có chiều như hình bên dưới, độ lớn \(B = 0,08\,T\). Lấy \(g = 10\,m/{s^2}\). Lực căng dây treo bằng 0. Giá trị cường độ dòng điện trong dây dẫn MN bằng bao nhiêu A (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm)?
Trả lời: 6,25
Khối lượng của một đơn vị chiều dài dây là \({m_0} = 0,05\,\,kg/m\)
\( \Rightarrow \)Khối lượng dây dẫn có chiều dài \(\ell \) là \(m = {m_0}\ell = 0,05\ell \,\,kg\)
Các lực tác dụng lên thanh MN trong trường hợp này gồm trọng lực \(\overrightarrow P \) (hướng thẳng đứng xuống dưới) và lực từ \(\overrightarrow F \).
Hệ thống nằm cân bằng khi: \(\overrightarrow P \, + \overrightarrow F \, = \,\overrightarrow 0 \, \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow P \, \uparrow \downarrow \overrightarrow F \\P = F\end{array} \right.\)
\(P = F \Leftrightarrow mg = BI\ell \sin \left( {\overrightarrow B ;\overrightarrow I } \right) \Rightarrow I = \frac{{mg}}{{B\ell \sin \left( {\overrightarrow B ;\overrightarrow I } \right)}} = \frac{{0,05\ell \cdot 10}}{{0,08\ell \sin 90^\circ }} = 6,25\,A\).
Áp dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều của dòng điện I chạy trên thanh MN có chiều từ N đến M.
Một nhà máy điện nguyên tử dùng \({}_{92}^{235}U\) phân hạch tỏa ra 185 MeV. Hiệu suất của nhà máy là 20%. Biết công suất của nhà máy điện là 1920 MW.
Năng lượng do phản ứng hạt nhân cung cấp cho nhà máy trong 1 ngày là \(a \cdot {10^{14}}\,J\). Giá trị của a là bao nhiêu (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười)?
Trả lời: 8,3
Năng lượng do nhà máy điện tạo ra trong 1 ngày là:
\(A' = P \cdot t = \left( {1920 \cdot {{10}^6}} \right) \cdot \left( {24 \cdot 3600} \right) = 1,65888 \cdot {10^{14}}\,J\).
Năng lượng do phản ứng hạt nhân cung cấp cho nhà máy trong 1 ngày là:
\(A = \frac{{A'}}{\mathcal{H}} = \frac{{1,65888 \cdot {{10}^{14}}}}{{0,2}} = 8,2944 \cdot {10^{14}}\,J\).
Theo đề năng lượng do phản ứng hạt nhân cung cấp cho nhà máy trong 1 ngày là \(a \cdot {10^{14}}\,J\) và kết quả a được làm tròn đến chữ số hàng phần mười nên đáp án \(a = 8,3\).
Một nhà máy điện nguyên tử dùng \({}_{92}^{235}U\) phân hạch tỏa ra 185 MeV. Hiệu suất của nhà máy là 20%. Biết công suất của nhà máy điện là 1920 MW.
Cho khối lượng mol của \({}_{92}^{235}U\) là \(235\,g/mol\). Khối lượng hạt nhân \({}_{92}^{235}U\) cần dùng trong một ngày là bao nhiêu kg (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần mười)? Lấy số Avogadro \({N_A} = 6,02 \cdot {10^{23}}\,mo{l^{ - 1}}\).
Trả lời: 10,9
Theo đề bài mỗi hạt \({}_{92}^{235}U\) khi phân hạch tỏa năng lượng \({A_0} = 185\,MeV = 2,96 \cdot {10^{ - 11}}\,J\).
Mà năng lượng do phản ứng hạt nhân cung cấp cho nhà máy trong mỗi ngày là: \(A = 8,2944 \cdot {10^{14}}\,J\)
Nên số hạt nhân \({}_{92}^{235}U\)cần dùng để phân hạch là \({N_U} = \frac{A}{{{A_0}}} = \frac{{8,2944 \cdot {{10}^{14}}}}{{2,96 \cdot {{10}^{ - 11}}}} = 2,802 \cdot {10^{25}}\,\)(hạt)
Khối lượng hạt nhân \({}_{92}^{235}U\) cần dùng trong một ngày là:
\(m = \frac{{A \cdot N}}{{{N_A}}} = \frac{{235 \cdot 2,802 \cdot {{10}^{25}}}}{{6,02 \cdot {{10}^{23}}}} = 10938,04\,g = 10,9\,kg\).
