Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý có đáp án - Đề số 27
28 câu hỏi
Quá trình làm thay đổi nội năng của vật bằng cách cho nó tiếp xúc với vật khác khi
nhiệt độ của chúng bằng nhau gọi là sự trao đổi công.
có sự chênh lệch nhiệt độ giữa chúng gọi là sự nhận công.
có sự chênh lệch nhiệ̣t độ giữa chúng gọi là sự truyền nhiệt.
nhiệt độ của chúng bằng nhau gọi là sự truyền nhiệt.
Hai vật có nhiệt độ bằng nhau khi cho tiếp xúc với nhau thì không có sự trao đổi năng lượng nhiệt nên D sai.
Hai vật tiếp xúc với nhau không có sự trao đổi công nên A và B sai
Hai vật có nhiệt độ chênh lệch nhau khi tiếp xúc với nhau thì có sự truyền năng lượng nhiệt từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn nên ý C đúng
Chọn C.
Phát biểu nào sau đây là sai?
Chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định.
Khi bị làm nóng thì chất rắn vô định hình mềm dần cho đến khi trở thành lỏng.
Trong quá trình hóa lỏng nhiệt độ của chất rắn vô định hình tăng liên tục.
Chất rắn vô định hình có cấu trúc tinh thể.
Chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định, khi bị làm nóng thì chất rắn vô định hình mềm dần rồi hóa lỏng, trong quá trình đó nhiệt độ tăng dần nên A, B, C đúng.
Chất rắn vô định hình không có cấu trúc tinh thể nên D sai.
Chọn D.
Cồn y tế chuyền từ thể lỏng sang thể khí rất nhanh ở điều kiện thông thường. Khi xoa cồn vào da, ta cảm thấy lạnh ở vùng da đó vì
cồn thu nhiệt lượng từ cơ thể qua chỗ da đó để bay hơi.
cồn khi bay hơi toả nhiệt lượng vào chỗ da đó.
cồn khi bay hơi kéo theo lượng nước chỗ da đó ra khỏi cơ thể.
cồn khi bay hơi tạo ra dòng nước mát tại chỗ da đó.
Đáp án đúng là A
Khi cồn tiếp xúc với da, nó bay hơi rất nhanh vì điểm sôi của cồn thấp. Quá trình bay hơi này cần năng lượng, và năng lượng đó được lấy từ nhiệt của cơ thể (da). Chính việc cồn hấp thụ nhiệt từ cơ thể để chuyển từ thể lỏng sang thể khí khiến cho vùng da đó cảm thấy lạnh.
Bốn chất rắn khác nhau, mỗi chất có khối lượng \(1\,kg,\) được đun nóng bằng lò nhiệt giống hệt nhau trong 10 phút. Các biểu đồ sau đây cho thấy đường cong gia nhiệt của chúng. Giả sử không có sự mất nhiệt, chất rắn nào có nhiệt nóng chảy riêng lớn nhất?
Hình 1.
Hình 2.
Hình 3.
Hình 4.
Đáp án đúng là A
Theo đề bài ta có:
- Khối lượng của mỗi chất là \[{\bf{1kg}}:\] Đây là yếu tố chung giữa các chất.
- Thời gian đun nóng là 10 phút: Điều này cho thấy mỗi chất được đun trong cùng một khoảng thời gian, nên khả năng gia nhiệt sẽ phụ thuộc vào lượng nhiệt mà mỗi chất hấp thụ.
Nhiệt nóng chảy riêng là lượng nhiệt cần thiết để làm nóng chảy 1 kg chất rắn từ trạng thái rắn sang lỏng mà không làm thay đổi nhiệt độ của nó (Tức đồ thị nhiệt độ theo thời gian sẽ là đoạn thẳng song song với trục thời gian). Do đó, chất nào có đường cong gia nhiệt có sự ổn định nhiệt độ lâu hơn trong quá trình nóng chảy (một giai đoạn phẳng) thì chất đó có nhiệt nóng chảy riêng lớn nhất.
Vì vậy, dựa vào các biểu đồ gia nhiệt ta xác định đường cong nào có giai đoạn ổn định nhiệt độ kéo dài lâu nhất (chất không tăng nhiệt độ trong giai đoạn nóng chảy), thì nó sẽ là chất có nhiệt nóng chảy riêng lớn nhất, đó là đồ thị hình A
Một dây may so nhiệt cung cấp năng lượng cho một chất lỏng có khối lượng \(0,5\,kg\) và nhiệt dung riêng \(4000{\rm{\;}}\,\left( {\frac{J}{{kg \cdot K}}} \right)\) chứa trong một bình có nhiệt dung không đáng kể. Giả sử rằng sự trao đổi nhiệt với môi trường xung quang có thể bỏ qua. Nếu nhiệt độ của chất lỏng tăng từ \(10\,^\circ {\rm{C}}\) đến \(70\,^\circ {\rm{C}}\) trong \(10\,0\) giây, công suất dây may so nhiệt là
\[200{\rm{ }}W.\]
\[1200\,W.\]
\[1400{\rm{ }}W.\]
\[12000{\rm{ }}W.\]
Đáp án đúng là B
Nhiệt lượng chất lỏng thu vào: \[Q = m \cdot c \cdot ({t_2} - {t_1}) = 4000 \cdot 0,5 \cdot (70 - 10) = 120\,000\,J\]
Công suất: \[P = \frac{Q}{t} = \frac{{120\,000}}{{100}} = 1\,200\,W.\]
Một số chất khí có mùi thơm tỏa ra từ bông hoa hồng làm ta có thể ngửi thấy mùi hoa thơm. Điều này thể hiện tính chất nào của thể khí?
Dễ dàng nén dược.
Không có hình dạng xác định.
Có thể lan tỏa trong không gian theo mọi hướng.
Không cháy được.
Đáp án đúng là C
Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn theo mọi hướng nên có thể lan tỏa trong không gian theo mọi hướng.
1 gam khí hydrogen đựng trong bình có thể tích 4 lít. Mật độ phân tử của chất khí đó là
\(7,5 \cdot {10^{22}}\;{m^{ - 3}}.\)
\(7,5 \cdot {10^{25}}\;{m^{ - 3}}.\)
\(7,5 \cdot {10^{19}}\;{m^{ - 3}}.\)
\(7,5 \cdot {10^3}\;{m^{ - 3}}.\)
Đáp án đúng là B
Số phân tử khí hydrogen có trong 1 gam khí hydrogen là: \(N = \frac{m}{M} \cdot {N_A} = \frac{1}{2} \cdot 6,02 \cdot {10^{23}} = 3,01 \cdot {10^{23}}\)(hạt)
Mật độ phân tử của chất khí đó là: \(n = \frac{N}{V} = \frac{{3,01 \cdot {{10}^{23}}}}{{4 \cdot {{10}^{ - 3}}}} = 7,525 \cdot {10^{25}}\,{m^{ - 3}}\)
Một khí lý tưởng trải qua quá trình thay đổi từ trạng thái \(X\) sang trạng thái \(Y,\) sau đó sang trạng thái \(Z\) như thể hiện trong biểu đồ áp suất \(p\) theo thể tích \(V.\)
Mô tả nào sau đây về nhiệt độ của khí tại \({\rm{X}},{\rm{Y}}\) và \(Z\) là đúng?
Nhiệt độ của khí thấp nhất tại \(X\) và cao nhất tại \(Y.\)
Nhiệt độ của khí thấp nhất tại \(X\) và cao nhất tại \(Z.\)
Nhiệt độ của khí thấp nhất tại \(Y\) và cao nhất tại \(X.\)
Các khí có cùng nhiệt độ tại \(X,Y\) và \(Z.\)
Đáp án đúng là A
Từ đồ thị, ta thấy: \(\left\{ \begin{array}{l}{p_X} = 4\,\\{V_X} = 1\,\end{array} \right.,\,\,\,\left\{ \begin{array}{l}{p_Y} = 2\,\\{V_Y} = 3\,\end{array} \right.,\,\,\left\{ \begin{array}{l}{p_Z} = 1\,\\{V_Z} = 5\,\end{array} \right.\)
\(\frac{{{p_X} \cdot {V_X}}}{{{T_X}}} = \frac{{{p_Y} \cdot {V_Y}}}{{{T_Y}}} = \frac{{{p_Z} \cdot {V_Z}}}{{{T_Z}}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{T_X} = \frac{2}{3}{T_Y}\\{T_X} = \frac{4}{5}{T_Z}\\{T_Y} = \frac{6}{5}{T_z}\end{array} \right.\)
Vậy, nhiệt độ của khí thấp nhất tại \(X\) và cao nhất tại \(Y.\)
Trong xilanh của một động cơ đốt trong, hỗn hợp khí ở áp suất \(1{\rm{ }}atm,\) nhiệt độ \(40^\circ {\rm{C}}\) và thể tích \(2,8{\rm{ d}}{{\rm{m}}^3}.\) Nén hỗn hợp khí đến thể tích \(0,3{\rm{ }}d{m^3}\)và áp suất \(20{\rm{ }}atm.\) Nhiệt độ của khí sau khi nén là
\(671^\circ {\rm{C}}{\rm{.}}\)
\(398^\circ {\rm{C}}{\rm{.}}\)
\(86^\circ {\rm{C}}{\rm{.}}\)
\(857^\circ {\rm{C}}{\rm{.}}\)
Chọn B
\(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \)\(\frac{{1 \cdot 2,8}}{{40 + 273}} = \frac{{20 \cdot 0,3}}{{{t_2} + 273}} \Rightarrow {t_2} = 398^\circ C.\)
Tương tác từ không xảy ra trong trường hợp nào dưới đây?
Một thanh nam châm và một dòng điện không đổi đặt gần nhau.
Hai thanh nam châm đặt gần nhau.
Một thanh nam châm và một thanh đồng đặt gần nhau.
Một thanh nam châm và một thanh sắt non đặt gần nhau.
Chọn C
Vì nam châm không hút được đồng.
Xét một nam châm được treo trên giá treo như hình. Bên dưới có một cuộn dây dẫn kín. Trong quá trình thả cho nam châm dao động, số lượng đường sức từ xuyên qua cuộn dây tăng dần trong giai đoạn nào?
Từ M đến N.
Từ O đến N.
Từ M đến O.
Từ O đến M.
Chọn C
Khi nam châm đi từ M đến O thì nam châm lại gần cuộn dây. Do đó số đường sức từ xuyên qua cuộn dây tăng, dẫn đến từ thông qua cuộn dây tăng.
Một dây dẫn thẳng nằm ngang dài \(0,30{\rm{\;m}}\) mang dòng điện \(2,0{\rm{ }}A\) vuông góc với đường sức của một từ trường đều nằm ngang có độ lớn cảm ứng từ là \(5,0 \cdot {10^{ - 2}}{\rm{\;T}}\) như hình vẽ. Dây dẫn nằm cân bằng ở trong từ trường. Cho \(g = 9,8{\rm{ }}m/{s^2}.\) Khối lượng của dây dẫn là bao nhiêu?
\(8,{0.10^{ - 4}}{\rm{\;kg}}{\rm{.}}\)
\(3,{1.10^{ - 3}}{\rm{\;kg}}{\rm{.}}\)
\(3,0 \cdot {10^{ - 2}}{\rm{\;kg}}{\rm{.}}\)
\(8,2 \cdot {10^{ - 1}}{\rm{\;kg}}{\rm{.}}\)
Chọn B
Dây dẫn nằm cân bằng trong từ trường nên chịu tác dụng của 2 lực cân bằng là trọng lực P và lực từ F.
\[P = F \Leftrightarrow mg = BI\ell \sin \left( \alpha \right) \Rightarrow m \cdot 9,8 = 5 \cdot {10^{ - 2}} \cdot 2 \cdot 0,3 \cdot \sin \left( {90^\circ } \right) \Rightarrow m = 3,{1.10^{ - 3}}{\rm{ }}kg.\]
Một học sinh đo được giá trị của điện áp xoay chiều ở mạng điện gia đình là \(220{\rm{ }}V.\) Giá trị cực đại của điện áp này là
\(440{\rm{ }}V.\)
\({\rm{311 }}V.\)
\({\rm{156 }}V.\)
\(110{\rm{ }}V.\)
Chọn B
\({U_0} = U\sqrt 2 = 220\sqrt 2 = 311{\rm{ }}V.\)
Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về hiện tượng phóng xạ?
Các tia phóng xạ có thể ion hóa môi trường và mất dần năng lượng.
Chu kì bán rã của một chất phóng xạ sẽ thay đổi nếu ta tăng nhiệt độ của nguồn phóng xạ.
Độ phóng xạ của một nguồn phóng xạ tăng theo thời gian.
Chất phóng xạ có hằng số phóng xạ càng nhỏ thì phân rã càng nhanh.
Các tia phóng xạ có thể ion hóa môi trường và mất dần năng lượng nên A đúng.
Chu kì bán rã của một chất phóng xạ phụ thuộc vào bản chất của chất phóng xạ, không phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn phóng xạ nên B sai.
Độ phóng xạ của một nguồn phóng xạ giảm theo thời gian nên C sai.
Hằng số phóng xạ: \[\lambda = \frac{{\ln 2}}{T} \Rightarrow T = \frac{{\ln 2}}{\lambda } \Rightarrow \] Chất phóng xạ có hằng số phóng xạ càng nhỏ thì chu kì bán rã càng lớn. Do đó phân rã càng chậm. Do đó D sai.
Chọn A.
Hạt nhân indium \[{}_{49}^{115}In\] có năng lượng liên kết riêng là \[8,529\,MeV/nucleon.\] Lấy \(1\,amu = 931,5\,MeV/{c^2}.\) Độ hụt khối của hạt nhân đó là
\[957,6{\rm{ }}amu.\]
\[1,053{\rm{ }}amu.\]
\[408,0\,amu.\]
\[0,4487\,amu.\]
Độ hụt khối của hạt nhân indium \[{}_{49}^{115}In\] là
\[\Delta m = \frac{{{E_{lk}}}}{{{c^2}}} = \frac{{{E_{lkr}} \cdot A}}{{{c^2}}} = \frac{{8,529 \cdot 115\,MeV}}{{{c^2}}} = 980,835\,MeV/{c^2} = 1,053\,amu.\]
Chọn B.
Một chất phóng xạ sau thời gian \[{t_1} = 6,4\] giờ có \[\Delta {N_1}\] nguyên tử bị phân rã, sau thời gian \[{t_2} = 2{t_1}\] có \[\Delta {N_2}\,\] nguyên tử bị phân rã với \[\Delta {N_2} = 1,8\Delta {N_1}\,.\] Chu kì bán rã \[T\] xấp xi
\[20\] giờ.
\[15\] giờ.
\[24\] giờ.
\[30\] giờ.
\[\Delta {N_1} = {N_0} \cdot \left( {1 - {2^{ - \,\;\frac{{{t_1}}}{T}}}} \right);\quad \Delta {N_2} = {N_0} \cdot \left( {1 - {2^{ - \,\;\frac{{{t_2}}}{T}}}} \right) = {N_0} \cdot \left( {1 - {2^{ - \,\;\frac{{2{t_1}}}{T}}}} \right)\]
\[\Delta {N_2} = 1,8 \cdot \Delta {N_1}\,\, \Rightarrow {N_0} \cdot \left( {1 - {2^{ - \,\;\frac{{2{t_1}}}{T}}}} \right) = 1,8 \cdot {N_0} \cdot \left( {1 - {2^{ - \,\;\frac{{{t_1}}}{T}}}} \right)\]
\[ \Rightarrow {2^{ - \,\;\frac{{2{t_1}}}{T}}} - 1,8 \cdot {2^{ - \,\;\frac{{{t_1}}}{T}}} + 0,8 = 0 \Rightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{t_1} = 0\,(L)}\\{{t_1} \approx 0,322T \Rightarrow t \approx 20\,h.}\end{array}} \right.\,\]
Chọn A.
Các tính chất của phân rã phóng xạ được ứng dụng để chế tạo pin nguyên tử. Pin nguyên tử có độ tin cậy cao, dung lượng pin có thể duy trì được ở mức cao trong thời gian dài khi sử dụng nguồn phóng xạ có chu kì bán rã lớn. Pin thường được sử dụng cho các nhiệm vụ đòi hỏi nhu cầu cao như thiết bị y tế hoặc các chuyến du hành vũ trụ dài ngày. Đồng vị phóng xạ được cho vào pin là \[^{238}Pu\] có chu kì bán rã là \[87,7\] năm và độ phóng xạ của mẫu là \[2,5\,Ci.{\rm{ }}\]
Khối lượng của mẫu phóng xạ có trong pin nguyên tử là
\[0,25\;g.\]
\[0,15\;g.\]
\[0,18\;g.\]
\[0,28\;g.\]
\[{H_0} = \lambda {N_0} = \frac{{\ln 2}}{T} \cdot \frac{{{m_0}}}{M} \cdot {N_A}\] \[ \Rightarrow {m_0} = \frac{{{H_0} \cdot T \cdot M}}{{{N_A} \cdot \ln 2}} = \frac{{2,5 \cdot 3,7 \cdot {{10}^{10}} \cdot 87,7 \cdot 365 \cdot 24 \cdot 3600 \cdot 238}}{{6,02 \cdot {{10}^{23}} \cdot \ln 2}} = 0,146\,g \approx 0,15\,g.\]
Chọn B.
Các tính chất của phân rã phóng xạ được ứng dụng để chế tạo pin nguyên tử. Pin nguyên tử có độ tin cậy cao, dung lượng pin có thể duy trì được ở mức cao trong thời gian dài khi sử dụng nguồn phóng xạ có chu kì bán rã lớn. Pin thường được sử dụng cho các nhiệm vụ đòi hỏi nhu cầu cao như thiết bị y tế hoặc các chuyến du hành vũ trụ dài ngày. Đồng vị phóng xạ được cho vào pin là \[^{238}Pu\] có chu kì bán rã là \[87,7\] năm và độ phóng xạ của mẫu là \[2,5\,Ci.{\rm{ }}\]
Suất điện động của pin tỉ lệ với độ phóng xạ. Người ta sẽ thay pin khi công suất giảm \[50\% \] so với giá trị công suất ban đầu. Người bệnh cần mổ để thay pin nguyên tử cho thiết bị điều hòa điện tim sau
\[43,9\] năm.
\[45,5\] năm.
\[34,9\] năm.
\[35,5\] năm.
Ta có: \({\rm{P}} = {\rm{E}}\,I = \frac{{{{\rm{E}}^2}}}{{R + r}}.\)
Thời điểm bệnh cần mổ để thay pin nguyên tử cho thiết bị điều hòa điện tim thoả mãn:
\[{\rm{P}} = 50\% {{\rm{P}}_0} = \frac{{{{\rm{P}}_0}}}{2} \Rightarrow {\rm{E}} = \frac{{{{\rm{E}}_0}}}{{\sqrt 2 }}\]\[ \Rightarrow H = \frac{{{H_0}}}{{\sqrt 2 }} = {H_0} \cdot {2^{ - \;\frac{t}{T}}} \Rightarrow \frac{t}{T} = \frac{1}{2} \Rightarrow t = \frac{T}{2} = \frac{{87,7}}{2} \approx 43,9\] năm.
Chọn A.
Trà đá vỉa hè đã là một nét đặc trưng riêng của phố cổ Hà Nội. Cho trà vào ấm, rót nước sôi vào ấm, ủ trà khoảng vài phút rồi đặt ấm vào bình giữ nhiệt. Khi có khách gọi trà, người bán hàng rót nước trà từ ấm vào cốc, sau đó bỏ ít viên nước đá vào cốc, du khách sẽ được thưởng thức một cốc trà đá thơm mát.
Các viên đá nổi trong cốc trà chứng tỏ nước ở thể rắn có khối lượng riêng nhỏ hơn nước ở thể lỏng.
Nước đá truyền nhiệt lượng cho nước trà làm nước trà mát lạnh.
Sờ vào cốc trà đá, ta thấy "có nước bám vào thành cốc". Đây là do nước trong cốc bay hơi rồi bám vào thành cốc.
Mỗi viên nước đá trước khi bỏ vào cốc trà có khối lượng \[30{\rm{ }}g,\] nhiệt độ \( - 3\,^\circ {\rm{C}}{\rm{.}}\) Nhiệt dung riêng của nước đá là \(1800{\rm{\;J}}/\left( {{\rm{kg}} \cdot {\rm{K}}} \right),\) nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là \(3,4 \cdot {10^5}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}{\rm{.}}\) Để mỗi viên nước đá nóng chảy hoàn toàn thì cần cung cấp cho nó một nhiệt lượng \(11,3{\rm{\;kJ}}{\rm{.}}\)
Đáp án: Đ – S – S - S
a) Các viên đá nổi trong cốc trà chứng tỏ nước ở thể rắn có khối lượng riêng nhỏ hơn nước ở thể lỏng.
Viên đá nổi trên mặt nước chứng tỏ lực đẩy Archimedes lớn hơn trọng lượng của viên đá
\({F_A} > P \Leftrightarrow {\rho _{nc}} \cdot V \cdot g > {\rho _{da}} \cdot V \cdot g \Leftrightarrow {\rho _{da}} < {\rho _{nc}},\) vậy khối lượng riêng của nước đá nhỏ hơn khối lượng riêng của nước ở thể lỏng.
Chọn ĐÚNG.
b) Nước đá truyền nhiệt lượng cho nước trà làm nước trà mát lạnh.
Nước trà có nhiệt độ cao hơn nước đá nên nhiệt lượng truyền từ nước trà sang nước đá khiến cho nhiệt độ của nước trà giảm, nên nước trà mát lạnh.
Chọn SAI.
c) Sờ vào cốc trà đá, ta thấy "có nước bám vào thành cốc". Đây là do nước trong cốc bay hơi rồi bám vào thành cốc.
Sờ vào mặt ngoài của cốc trà đá thầy có nước bám vào thành cốc, đó chủ yếu là do hơi nước trong không khí bị ngưng tụ (hóa lỏng) thành thể lỏng và bám vào cốc.
Chọn SAI.
d) Mỗi viên nước đá trước khi bỏ vào cốc trà có khối lượng \(30\,g,\) nhiệt độ \[ - 3\,^\circ {\rm{C}}\] Nhiệt dung riêng của nước đá là \(1800\;J/\left( {kg \cdot K} \right),\) nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là \(3,4 \cdot {10^5}\;J/kg.\) Để mỗi viên nước đá nóng chảy hoàn toàn thì cần cung cấp cho nó một nhiệt lượng \(11,3\;\,kJ.\)
Cần cung cấp nhiệt lượng để tăng nhiệt độ của nước đá từ \({t_1} = - 3\,^\circ C\) đến nhiệt độ nóng chảy \[{t_2} = 0\,^\circ C\] Sau đó tiếp tục cung cấp nhiệt lượng để làm nước đá nóng chảyoàn toàn
\(Q = m \cdot C \cdot \left( {{t_2} - {t_1}} \right) + \lambda \cdot m = 30 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 1800 \cdot \left[ {0 - \left( { - 3} \right)} \right] + 30 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 3,4 \cdot {10^5} = 10362J = 10,362\,kJ\).
Chọn SAI.
Một đoạn dây dẫn nằm ngang được giữ cố định ở vùng từ trường đều trong khoảng không gian giữa hai cực của nam châm. Nam châm này được đặt trên một cái cân, phần nằm trong từ trường của đoạn dây dẫn có chiều dài là \(1,0{\rm{\;cm}}{\rm{.}}\)Khi không có dòng điện chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là \(500,68{\rm{\;g}}{\rm{.}}\) Khi có dòng điện cường độ \[0,34\,A\]chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là \(500,12{\rm{\;g}}{\rm{.}}\) Lấy \({\rm{g}} = 9,8{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}.\)
Số chỉ của cân giảm đi chứng tỏ có một lực tác dụng vào cân theo chiều thẳng đứng lên trên.
Lực tác dụng làm cho số chỉ của cân giảm là lực từ tác dụng lên đoạn dây và có chiều hướng lên.
Dòng điện trong dây có chiều từ trái sang phải (từ A đến B).
Độ lớn cảm ứng từ giữa các cực của nam châm là \(0,16{\rm{\;T}}{\rm{.}}\)
Đáp án: Đ – S – S – S
a) Số chỉ của cân giảm đi chứng tỏ có một lực tác dụng vào cân theo chiều thẳng đứng lên trên.
Chọn ĐÚNG.
Giải thích: Khi có dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn trong từ trường, một lực từ tác dụng lên dây. Nếu dòng điện chạy theo chiều phù hợp, thì lực từ này có thể làm cho đoạn dây di chuyển lên hoặc xuống.
Trong trường hợp này, khi cân ghi số chỉ giảm, điều này chứng tỏ có một lực tác dụng lên nam châm theo chiều thẳng đứng lên trên.
b) Lực tác dụng làm cho số chỉ của cân giảm là lực từ tác dụng lên đoạn dây và có chiều hướng lên.
Chọn SAI.
Giải thích: Lực tác dụng làm cho số chỉ của cân giảm là lực từ của dòng điện tác dụng lên nam châm. Lực này có độ lớn bằng lực từ của nam châm tác dụng lên dòng điện nhưng ngược chiều.
c) Dòng điện trong dây có chiều từ trái sang phải.
Chọn SAI.
Giải thích: Áp dụng quy tắc bàn tay trái chúng ta xác định được chiều dòng điện chạy trong dây dẫn phải có chiều từ phải sang trái tức từ B đến A
d) Độ lớn cảm ứng từ giữa các cực của nam châm là \(0,16{\rm{\;T}}\)
Chọn SAI.
Ta có: \({P_{hd}} = P - {F_{tu}} \Rightarrow {F_{tu}} = P - {P_{hd}} = {10^{ - 3}} \cdot (500,68 - 500,12) \cdot g = 5,488 \cdot {10^{ - 3}}\,N\)
\({F_{tu}} = BIl\sin \left( \alpha \right) \Rightarrow B = \frac{{{F_{tu}}}}{{Il\sin \left( {{{90}^0}} \right)}} = \frac{{5,488 \cdot {{10}^{ - 3}}}}{{0,34 \cdot 0,01}} \approx 1,61\,T\)
Quá trình biến đổi trạng thái từ \(\left( 1 \right)\) sang \(\left( 2 \right)\) của một khối khí được mô tả ở đồ thị bên. Nhiệt độ của khối khí là không đổi.
Đường đồ thị biểu diễn quá trình nén đẳng nhiệt của khối khí.
Thể tích của khối khí ở trạng thái \(\left( 1 \right)\) gấp \(4\) lần thể tích khối khí ở trạng thái \(\left( 2 \right).\)
Nhiệt độ của khối khí ở trạng thái \(\left( 2 \right)\) cao hơn nhiệṭ độ của khối khí ở trạng thái \(\left( 1 \right).\)
Nếu trạng thái \(\left( 1 \right)\) có thể tích là \(3\) lít thì thể tích khí ở trạng thái \(\left( 2 \right)\) là \(12\) lít
Đáp án: S – S – S – Đ
a) Đường đồ thị biểu diễn quá trình giãn nở đẳng nhiệt của khối khí. Vì trong quá trình đẳng nhiệt, thể tích tỉ lệ nghịch với áp suất. Áp suất giảm nên thể tích tăng.
Chọn SAI.
b) Trong quá trình đẳng nhiệt, thể tích tỉ lệ nghịch với áp suất. Vì áp suất của khối khí ở trạng thái (1) gấp 4 lần áp suất khối khí ở trạng thái (2) nên thể của khối khí ở trạng thái (2) gấp 4 lần thể tích khối khí ở trạng thái (1).
Chọn SAI.
c) Đồ thị biểu diễn quá trình nén đẳng nhiệt của khối khí nên nhiệt độ của khối khí ở trạng thái (2) bằng nhiệṭ độ của khối khí ở trạng thái (1).
Chọn SAI.
d) Nếu trạng thái (1) có thể tích là 3 lít thì thể tích khi ở trạng thái (2) là 12 lít
\[{p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow 4 \cdot 3 = 1 \cdot {V_2} \Rightarrow {V_2} = 12\]lít.
Chọn ĐÚNG
Hình sau mô tả sơ đồ hoạt động đơn giản hóa của cảm biến báo khói ion hóa. Nguồn phóng xạ \(\alpha \) americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) có hằng số phóng xạ \(5,081 \cdot {10^{ - 11}}{\rm{\;}}{{\rm{s}}^{ - 1}}\) được đặt giữa hai bản kim loại kết nối với một pin. Các hạt \(\alpha \) phóng ra làm ion hóa không khí giữa hai bản kim loại, cho phép một dòng điện nhỏ chạy giữa hai bản kim loại đó và chuông báo không kêu. Nếu có khói bay vào giữa hai bản kim loại, các ion trong này sẽ kết hợp với những phân tử khói và dịch chuyển chậm hơn làm cường độ dòng điện chạy giữa hai bản kim loại giảm đi. Khi dòng điện giảm tới mức nhất định thì cảm biến báo khói sẽ gửi tín hiệu kích hoạt chuông báo cháy.
Tia \(\alpha \) phát ra từ nguồn phóng xạ bị lệch về phía bản kim loại điện tích dương.
Chu kì bán rã của americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) là \(\;1,581 \cdot {10^{ - 11}}\) ngày.
Độ phóng xạ của nguồn americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) có khối lượng \(0,125 \cdot {10^{ - 6}}\;g\) là \(25,7{\rm{\;Bq}}{\rm{.}}\)
Sau khi sử dụng 15 năm, độ phóng xạ của nguồn americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) trong cảm biến giảm còn \(3,47{\rm{\% }}\) so với độ phóng xạ ban đầu lúc mới mua.
Đáp án: S – S – S – S
a) Tia \(\alpha \) phát ra từ nguồn phóng xạ bị lệch về phía bản kim loại điện tích dương.
Chọn SAI.
Vì: Tia \(\alpha \) phát ra từ nguồn phóng xạ là dòng \({}_2^4He\) mang điện tích \(\; + \,2e\) nên bị lệch về phía bản kim loại điện tích âm.
b) Chu kì bán rã của americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) là \(\;1,581 \cdot {10^{ - 11}}\) ngày.
Chọn SAI.
Vì: Chu kì bán rã của americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) là:
\(\;\lambda = \frac{{\ln \,2}}{T} = 5,081 \cdot {10^{ - 11}}\,{s^{ - 1}} \Rightarrow T = \frac{{\ln \,2}}{{5,081 \cdot {{10}^{ - 11}}}} = 1,364 \cdot {10^{10}}\,s = \frac{{1,364 \cdot {{10}^{10}}\,}}{{86400}} = 157892,9\) \(\; \approx 1,58 \cdot {10^5}\)ngày.
c) Độ phóng xạ của nguồn americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) có khối lượng \(0,125 \cdot {10^{ - 6}}\;g\) là \(25,7{\rm{\;Bq}}{\rm{.}}\)
Chọn SAI.
Vì: \(H = \lambda \cdot N = \lambda \cdot \frac{m}{M} \cdot {N_A} = 5,081 \cdot {10^{ - 11}} \cdot \frac{{0,125 \cdot {{10}^{ - 6}}}}{{241}} \cdot 6,02 \cdot {10^{23}} \approx 1,59 \cdot {10^4}\,Bq.\)
d) Sau khi sử dụng 15 năm, độ phóng xạ của nguồn americium \(\;_{95}^{241}{\rm{Am}}\) trong cảm biến giảm còn \(3,47{\rm{\% }}\) so với độ phóng xạ ban đầu lúc mới mua.
Chọn SAI.
Vì: \[\frac{H}{{{H_0}}} = {2^{ - \frac{t}{T}}} = {2^{ - \frac{{15}}{{432,8}}}} \cdot 100\% = 97,6\,\% .\]
Một cục nước đá có khối lượng \(100\,g\) ở \(0^\circ C.\) Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là \(3,34 \cdot {10^5}\,\frac{J}{{kg}}.\) Cần cung cấp nhiệt lượng là bao nhiêu \(kJ\) để làm nóng chảy một nửa cục nước đá trên (kết quả làm tròn đến hàng phần mười)?
Trả lời: 16,7
- Ta có: \[Q = m'\lambda = 0,05 \cdot 3,34 \cdot {10^5} = 16,7 \cdot {10^3}\,J = 16,7\,kJ.\]
Một thợ lặn lặn xuống đáy biển nơi nhiệt độ của nước là \(4,0^\circ C.\) Anh ta hít vào \(1,2 \cdot {10^{ - 5\,}}{m^3}\) không khí nén ở áp suất \(7,0 \cdot {10^5}\,Pa\) và đột nhiên nhìn thấy thứ gì đó khiến anh ta hoảng sợ và nổi lên mặt nước rất nhanh mà không thở ra. Tính thể tích không khí của lượng khí đã hít vào đó theo đơn vị lít khi người đó lên bờ, nếu nhiệt độ và áp suất bề mặt lần lượt là \(20,0^\circ C\) và \(1,01 \cdot {10^5}\,Pa\) (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm).
Trả lời: 0,09
- Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng:
\[\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {V_2} = \frac{{{p_1}{V_1}{T_2}}}{{{T_1}{p_2}}} = \frac{{7,0 \cdot {{10}^5} \cdot 1,2 \cdot {{10}^{ - 5}} \cdot 293}}{{277 \cdot 1,01 \cdot {{10}^5}}} \approx 8,797 \cdot {10^{ - 5}}\,{m^3} = 0,09\,l\'i t\]
Rotato của một máy phát điện xoay chiều là khung dây dẫn hình vuông với cạnh là \(25,0\,cm\) quay \(40,0\) vòng trong một giây. Từ trường đều của stato có độ lớn \(B = 0,5\,T.\)
Biên độ của suất điện động của máy là bao nhiêu Vôn (kết quả làm tròn đến chữ số hàng phần trăm).
Trả lời: 7,85
- Ta có:
\[{E_0} = \omega NBS = 2\pi fNB{a^2} = 2\pi \cdot 40 \cdot 1 \cdot 0,5 \cdot 0,{25^2} \approx 7,853\,V = 7,85\,V\]
Rotato của một máy phát điện xoay chiều là khung dây dẫn hình vuông với cạnh là \(25,0\,cm\) quay \(40,0\) vòng trong một giây. Từ trường đều của stato có độ lớn \(B = 0,5\,T.\)
Biết điện trở của máy là \(4\,\Omega .\) Biên độ của dòng điện do máy phát ra là bao nhiêu ampe? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).
Trả lời: 19,6
Biên độ của dòng điện (cường độ dòng điện cực đại): \({I_0} = \frac{{{E_0}}}{R} = \frac{{\frac{{5\pi }}{2}}}{4} \approx 1,96\,A\)
Xét phản ứng tổng hợp hạt nhân: \(\;_1^2D + \;_1^2D \to \;_2^3He + \;_0^1n\)
Biết rằng, khối lượng của các nguyên tử \(\;_1^2D,\;\,_2^3He\) và khối lượng hạt neutron lần luợt là:
\(2,0141\,amu;\)\(3,0160\,amu;1,0087\,amu.\)
Xác định năng luợng tỏa ra của một phản ứng trên tính theo đơn vị MeV? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười).
Trả lời: 3,3
Năng luợng tỏa ra của một phản ứng trên:
\(\begin{array}{l}{\rm{W}} = \left( {2 \cdot {m_D} - {m_{He}} - {m_n}} \right){c^2}\\\,\,\,\,\,\, = \left( {2 \cdot 2,0141\, - 3,0160\, - 1,0087} \right) \cdot 931,5\, \approx 3,3\,MeV\end{array}\)
Xét phản ứng tổng hợp hạt nhân: \(\;_1^2D + \;_1^2D \to \;_2^3He + \;_0^1n\)
Biết rằng, khối lượng của các nguyên tử \(\;_1^2D,\;\,_2^3He\) và khối lượng hạt neutron lần luợt là:
\(2,0141\,amu;\)\(3,0160\,amu;1,0087\,amu.\)
Năng lượng tỏa ra khi tổng hợp hoàn toàn \(1,00\;g\) deterium theo phản ứng trên tương đương với năng lượng tỏa ra khi bao nhiêu gam \(\;_{92}^{235}U\) phân hạch hoàn toàn. Biết rằng mỗi hạt nhân \(\;_{92}^{235}U\) phân hạch tỏa ra trung bình \(200,0\,MeV.\) (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).
Trả lời: 0,96
+ Khi tổng hợp hoàn toàn \(1,00\;g\) deterium theo phản ứng trên thì số phản ứng sẽ bằng một nửa số hạt deterium, nên số phản ứng là
\(N = \frac{1}{2} \cdot \frac{{{m_D}}}{{{A_D}}} \cdot {N_A} = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{{2,0141}} \cdot 6,02 \cdot {10^{23}} = 1,49 \cdot {10^{23}}\) phản ứng
+ Năng lượng tỏa ra khi tất cả các phản ứng đó diễn ra là:
\(Q = N \cdot {\rm{W}} = 1,49 \cdot {10^{23}} \cdot 3,3 = 4,9 \cdot {10^{23}}\,MeV\)
+ Năng lượng tỏa ra đó tương đương với năng lượng tỏa ra của số phản ứng phân hạch \(\;_{92}^{235}U\) là
\(N' = \frac{Q}{{E'}} = \frac{{4,9 \cdot {{10}^{23}}}}{{200}} = 2,5 \cdot {10^{21}}\) phản ứng
→ Số hạt \(\;_{92}^{235}U\) phân hạch là \(2,5 \cdot {10^{21}}\) hạt
+ Lượng \(\;_{92}^{235}U\) phân hạch hoàn toàn là: \(m = \frac{{{N_{U235}}}}{{{N_A}}} \cdot {A_{U235}} = \frac{{2,5 \cdot {{10}^{21}}}}{{6,03 \cdot {{10}^{23}}}} \cdot 235 \approx 0,96\,g\)
