Đề thi Đánh giá năng lực Bộ Công an môn Vật Lí (có đáp án) - Đề số 1
15 câu hỏi
Dựa vào thông tin sau đây và trả lời các câu hỏi sau từ câu 78 - 80:
Bốn bóng đèn giống hệt nhau K, L, M và N được mắc vào mạch điện như hình:
Trong các động cơ đốt trong, nguồn lạnh là
bình ngưng hơi.
hỗn hợp nhiên liệu và không khí cháy trong buồng đốt.
không khí bên ngoài.
hỗn hợp nhiên liệu và không khí cháy trong xi lanh.
Đáp án đúng là C
Trong động cơ đốt trong:
+ Nguồn nóng là hỗn hợp nhiên liệu được đốt cháy trong xilanh.
+ Bộ phận phát động là xilanh và pit-tông, trong đó các khí do nhiên liệu bị đốt cháy sinh ra dãn nở, thực hiện công.
+ Nguồn lạnh là không khí bên ngoài.
Điểm ba của nước là điểm mà tại đó điều kiện nhiệt độ và áp suất cho phép nước có thể tồn tại ở ba trạng thái rắn (nước đá), lỏng (nước) và khí (hơi nước). Điểm ba của nước có áp suất 611,73Pa và nhiệt độ 0,01oC. Hình dưới đây là giảm đồ mô tả điểm ba của nước theo áp suất và nhiệt độ. Hãy cho biết trong các phát biểu sau về sự thay đổi trạng thái của nước tại điểm ba của nước, phát biểu nào không chính xác?
Giữ nguyên áp suất, nếu tăng nhiệt độ hệ chuyển thành thể hơi.
Giữ nguyên áp suất, nếu giảm nhiệt độ, hệ chuyển thành thể rắn.
Giữ nguyên nhiệt độ, tăng áp suất, hệ chuyển thành thể lỏng.
Giữ nguyên nhiệt độ, giảm áp suất, hệ chuyển thành thể rắn.
Đáp án đúng là D
Dựa vào đồ thị trên ta có:
Giữ nguyên áp suất, nếu tăng nhiệt độ hệ chuyển thành thể hơi.
Giữ nguyên áp suất, nếu giảm nhiệt độ, hệ chuyển thành thể rắn.
Giữ nguyên nhiệt độ, tăng áp suất, hệ chuyển thành thể lỏng.
Giữ nguyên nhiệt độ, giảm áp suất, hệ chuyển thành thể hơi.
Vậy đáp án sai là D.
Tại Hà Nội, một máy đang phát sóng điện từ. Xét một phương truyền có phương thẳng đứng hướng lên. Vào thời điểm t, tại điểm M trên phương truyền, vectơ cảm ứng từ đang có độ lớn cực đại và hướng về phía Nam. Khi đó vectơ cường độ điện trường có
độ lớn cực đại và hướng về phía Tây.
độ lớn bằng không.
độ lớn cực đại và hướng về phía Bắc.
độ lớn cực đại và hướng về phía Đông.
Đáp án đúng là A
Cường độ điện trường và cảm ứng từ luôn dao động cùng pha nên khi cảm ứng từ cực đại thì cường độ điện trường có độ lớn cực đại.
Sử dụng quy tắc bàn tay trái ta xác định được chiều của E → như hình vẽ:
Một khung dây dẫn hình chữ nhật không bị biến dạng được đặt trong một từ trường đều ở vị trí (1) mặt phẳng khung dây song song với các đường sức từ. Sau đó, cho khung dây quay 90o đến vị trí (2) vuông góc với các đường sức từ. Khi quay từ vị trí (1) đến vị trí (2):
không có dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây.
có dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây theo chiều ADCB.
có dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây theo chiều ABCD.
có dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây lúc đầu theo chiều ABCD sau đó đổi chiều ngược lại.
Đáp án đúng là B
Ta có: Φ = NBS.cosα với α là góc giữa B → và pháp tuyến n →
⇒ khi quay khung dây thì α thay đổi
⇒ Φ thay đổi ⇒ có dòng điện cảm ứng.
Ở vị trí (1): α = 90o ⇒ Φ = 0 ⇒ sau khi quay khung 90o thì α = 0o
⇒ Φ tăng B c u → ngược chiều với B → .
Áp dụng quy tắc nắm tay phải theo chiều của B c u → thì ta có chiều của dòng điện cảm ứng là ADCB.
Một bình cầu kín cách nhiệt, thể tích 100l, có 5g khí H2 và 12g khí O2. Người ta đốt cháy hỗn hợp khí trong bình. Biết khi có một mol hơi nước được tạo thành trong phản ứng thì có một lượng nhiệt 2,4.105J tỏa ra. Nhiệt độ ban đầu của hỗn hợp khí là 20∘C, nhiệt dung riêng đẳng tích của hiđrô là 14,3 (kJ/kg.K), của hơi nước là 2,1 (kJ/kg.K). Sau phản ứng hơi nước không bị ngưng tụ. Tính áp suất trong bình sau phản ứng.
5,4.105 (N/m2)
5,4.105 (atm)
5,4.106 (N/m2)
5,4.107 (atm)
Đáp án đúng là A
- Số mol ban đầu của H 2 là: n 1 = 5 2 ; số mol ban đầu của O 2 là: n 2 = 1 2 3 2 = 3 8
- Phương trình phản ứng: O 2 + 2 H 2 → 2 H 2 O
Như vậy, cứ 1 m o l O 2 kết hợp với 2 m o l H 2 tạo thành 2 m o l H 2 O
Suy ra: 3 8 mol O 2 kết hợp với 6 8 mol H 2 tạo thành 6 8 m o l H 2 O
Vì n 1 = 5 2 > 6 8 nên O 2 tham gia phản ứng hết và còn dư H 2 .
- Số mol H 2 còn dư là: n 3 = 5 2 − 6 8 = 7 4
- Số mol H 2 O được tạo thành là: n 4 = 6 8 = 3 4
Gọi T (và t ) là nhiệt độ của hỗn hợp sau phản ứng. Ta có:
+ Áp suất riêng phần của khí H 2 còn dư sau phản ứng là: p 1 = n 3 R T V
+ Áp suất riêng phần của hơi nước tạo thành sau phản ứng là: p 2 = n 4 R T V
+ Áp suất của hỗn hợp khí trong bình sau phản ứng là:
p = p 1 + p 2 = ( n 3 + n 4 ) R T V = ( 7 4 + 3 4 ) R T V = 5 R T 2 V (1)
- Gọi Q là nhiệt lượng tỏa ra sau khi đốt cháy khí trong bình (tạo thành 3 4 m o l H 2 O ):
Q = 2 , 4 . 1 0 5 n 4 = 2 , 4 . 1 0 5 . 3 4 = 1 , 8 . 1 0 5 J
- Gọi m 1 , m 2 là khối lượng của H 2 và hơi nước sau khi phản ứng, ta có:
m 1 = 7 4 . 2 = 3 , 5 g ; m 2 = 3 4 . 1 8 = 1 3 , 5 g
- Nhiệt lượng do khí H 2 và hơi nước thu vào sau phản ứng:
Q ' = Q 1 + Q 2 = ( c 1 m 1 + c 2 m 2 ) ( t − t 0 ) (2)
⇒ Q ' = ( 1 4 , 3 . 3 , 5 + 2 , 1 . 1 3 , 5 ) ( t − 2 0 ) = 7 8 , 4 ( t − 2 0 ) = 7 8 , 4 t − 1 5 6 8 J
- Phương trình cân bằng nhiệt : Q′ = Q
⇔ 7 8 , 4 t − 1 5 6 8 = 1 , 8 . 1 0 5 ⇒ t = 2 3 1 6 ° C hay T = 2 5 8 9 K
- Thay T = 2 5 8 9 K ; R = 8 , 3 1 ( J / m o l . K ) ; V = 1 0 0 . 1 0 − 3 = 0 , 1 m 3 vào (1) ta được:
p = 5 . 8 , 3 1 . 2 5 8 9 2 . 0 , 1 = 5 , 4 . 1 0 5 ( N / m 2 )
Vậy: Áp suất trong bình sau phản ứng là 5 , 4 . 1 0 5 ( N / m 2 )
Hình vẽ cho thấy một nam châm treo gần một cuộn dây điện từ. Sau khi dây điện từ được kết nối với nguồn điện, nam châm sẽ quay sang một vị trí mới với cực nam hướng về phía điện từ. Trong hình trên, những mũi tên nào chỉ chiều dòng điện trong cuộn dây và chiều của từ trường do dòng điện này gây ra?
1 và 2.
2 và 3.
1 và 4.
3 và 4.
Đáp án đúng là B
Ta thấy đầu A là cực Bắc và đầu B là cực Nam
Từ đó ta có chiều của các đường sức từ là đường số 3
Áp dụng quy tắc bàn tay phải thì chiều của dòng điện là đường số 2.
Vậy đáp án đúng là 2 – 3
Suất điện động cảm ứng do một máy phát điện xoay chiều một pha tạo ra có biểu thức e = 2 2 0 c o s ( 1 0 0 π t + π 4 ) V . Giá trị cực đại của suất điện động do máy phát này tạo ra là
220 V.
1 1 0 2 V .
110 V .
2 2 0 2 V .
Đáp án đúng là A
Suất điện động cảm ứng do máy phát điện xoay chiều một pha tạo ra có biểu thức:
e = 2 2 0 c o s ( 1 0 0 π t + π / 4 ) V .
Giá trị cực đại của suất điện động này là 220V.
Bắn hạt proton có động năng 5,5MeV vào hạt nhân đang đứng yên, gây ra phản ứng hạt nhân. Giả sử phản ứng không kèm theo bức xạ γ, hai hạt α có cùng động năng và bay theo hai hướng tạo với nhau góc 160o. Coi khối lượng của mỗi hạt tính theo đơn vị u gần đúng bằng số khối của nó. Năng lượng mà phản ứng tỏa ra là
14,6MeV.
10,2MeV.
17,3MeV.
20,4MeV.
Đáp án đúng là C
- Vì hai hạt αα bay ra có cùng động năng, nên động lượng của chúng cũng bằng nhau.
- Theo định luật bảo toàn động lượng, ta có:
P p → = P α 1 → + P α 2 → ⇔ ( P p → ) 2 = ( P α 1 → + P α 2 → ) 2
⇔ ( P p ) 2 = ( P α ) 2 + ( P α ) 2 + 2 P α P α c o s 1 6 0 °
⇔ 2 m p K p = 2 . 2 m α K α + 2 . 2 m α K α . c o s 1 6 0 °
⇔ K α = m p K p 2 m α ( 1 + c o s 1 6 0 ° )
- Thay số ta có K α = 1 . 5 , 5 2 . 4 . ( 1 + c o s 1 6 0 ° ) = 1 1 , 4 M e V
- Năng lượng tỏa ra từ phản ứng là Δ E = 2 K α − K p = 2 . 1 1 , 4 − 5 , 5 = 1 7 , 3 M e V .
Để đo chu kì bán rã của một chất phóng xạ người ta dùng máy đếm xung bắt đầu đếm từ thời điểm t 0 = 0 . Đến thời điểm t 1 = 1 2 giờ, máy đếm được Δ N 1 hạt bị phân rã. Đến thời điểm t 2 = 3 t 1 = 3 6 giờ, máy đếm được Δ N 2 hạt đã bị phân rã. Biết Δ N 1 Δ N 2 = 4 7 , tìm chu kì bán rã của chất phóng xạ trên?
24h.
12h.
30h.
18h.
Đáp án đúng là B
Gọi N0 là số hạt nguyên tử của chất phóng xạ ở thời điểm ban đầu
Số hạt đã bị phân rã ở thời điểm t1, t2 lần lượt là: { Δ N 1 = N 0 ( 1 − 2 − t 1 T ) Δ N 2 = N 2 ( 1 − 2 − t 2 T )
Lập tỉ số ta được: Δ N 1 Δ N 2 = N 0 ( 1 − 2 − t 1 T ) N 0 ( 1 − 2 − t 2 T ) = 1 − 2 − t 1 T 1 − 2 − t 2 T = 4 7 ⇒ 2 − t 1 T = 1 2 ⇒ t 1 = T = 1 2 h
Một electron chuyển động với tốc độ ban đầu v0 = 1,6.106(m) bay vào vùng điện trường đều theo phương song song với hai bản và ở ngay giữa hai bản như hình vẽ. Biết chiều dài mỗi bản là 3 cm và khoảng cách giữa hai bản là 1(cm). Giữa hai bản có điện trường hướng từ trên xuống, điện trường bên ngoài hai bản bằng 0. Xét trường hợp electron di chuyển đến vị trí mép ngoài của tấm bản phía trên, tính độ lớn cường độ điện trường giữa hai bản.
116,78(V/m).
16,78(V/m).
161,78(V/m).
118,78(V/m).
Đáp án đúng là C
Chọn hệ trục Oxy như hình vẽ với gốc toạ độ được đặt tại vị trí ban đầu của electron ngay khi bay vào vùng điện trường của hai bản kim loại
+ Theo phương Ox: Electron chuyển động thẳng đều với vận tốc v0
Ta có lực điện tác dụng lên electron được xác định bằng: F = qE
Theo phương Oy: Electron chuyển động thẳng nhanh dần đều không vận tốc ban đầu với gia tốc: a = | q e | E m e
Ta có phương trình chuyển động của electron theo các phương:
{ x = v 0 t ( 1 ) y = 1 2 a t 2 = 1 2 | q e | E m e t 2 ( 2 ) với { x = 0 , 0 3 m y = 0 , 5 . 1 0 − 2 m thay vào (1): 0 , 0 3 = 1 , 6 . 1 0 6 t ⇒ t = 1 , 8 7 5 . 1 0 − 8 s
Thay t = 1,875.10−8s vào (2) ta có: 0 , 5 . 1 0 − 2 = 1 2 | − 1 , 6 . 1 0 − 1 9 | E 9 , 1 . 1 0 − 3 1 ( 1 , 8 7 5 . 1 0 − 8 ) 2 ( 2 ) ⇔ E ≈ 1 6 1 , 7 8 ( V / m )
Người ta nhỏ những giọt nước đều đặn xuống một điểm O trên mặt nước phẳng lặng với tốc độ 80 giọt trong một phút, khi đó trên mặt nước xuất hiện những gợn sóng hình tròn tâm O cách đều nhau. Khoảng cách giữa 4 gợn sóng liên tiếp là 13,5cm. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là:
v = 6cm/s.
v = 45cm/s.
v = 350cm/s.
v = 60cm/s.
Đáp án đúng là A
Tần số sóng là: f = 8 0 6 0 = 4 3 H z .
Vì khoảng cách giữa 4 gợn sóng liên tiếp là 3 bước sóng do đó ta có:
3 λ = 1 3 , 5 ⇒ λ = 4 , 5 c m ⇒ v = f λ = 4 3 . 4 , 5 = 6 c m / s
Máy đo địa chấn được sử dụng để phát hiện và đo đạc những rung động địa chấn được tạo ra bởi sự dịch chuyển của lớp vỏ Trái Đất. Tần số của những cơn địa chấn thường nằm trong khoảng 30Hz − 40Hz. Năng lượng từ các cơn địa chấn có khả năng kích thích con lắc lò xo bên trong máy đo làm đầu bút di chuyển để vẽ lên giấy như hình:
Cho các nhận xét sau:
1. Dao động của con lắc trong máy là dao động duy trì.
2. Đầu bút di chuyển và vẽ được lên giấy là do các cơn địa chấn tạo ra dao động duy trì.
3. Tần số dao động của những con lắc lò xo trong máy địa chấn vào khoảng 30Hz − 40Hz.
4. Để máy địa chấn ghi nhận được kết quả tốt nhất thì tần số riêng của con lắc lò xo phải có giá trị thật nhỏ so với con số 30Hz − 40Hz.
Có bao nhiêu nhận xét đúng?
1.
2.
3.
4.
Đáp án đúng là B
Dao động trong con lắc lò xo trong máy địa chấn là dao động cưỡng bức ⇒1 sai
Đầu bút di chuyển và vẽ lên tờ giấy là do các dao động cưỡng bức từ các cơn địa chấn tác dụng lên lò xo ⇒2 sai
Vì con lắc lò xo trong máy địa chấn dao động cưỡng bức nên tần số dao động bằng với tần số của ngoại lực cưỡng bức. Do đó tần số vào khoảng 30Hz – 40Hz ⇒3 đúng
Để kết quả ghi tốt nhất, cần thiết kết tần số riêng của lò xo có giá trị nhỏ so với tần số 30Hz – 40Hz của địa chấn. Vì tần số riêng của lò xo gần với tần số của địa chấn thì sẽ gây ra cộng hưởng, khí đó máy sẽ đo kết quả không chính xác hoặc bị hỏng ⇒ 4 đúng
Bốn bóng đèn giống hệt nhau K, L, M và N được mắc vào mạch điện như hình:
Xếp hạng cường độ dòng điện chạy qua các bóng đèn.
K > L > M > N.
L = M > K = N.
L > M > K > N.
N > K > L = M.
Đáp án đúng là D
Từ mạch điện ta có: N nt [K//(M nt L)]
Với mạch nối tiếp ta có: I = I1 = I2 = ...
Với mạch song song ta có: I = I1 + I2 + ...
Từ đó ta có:
N nằm trong nhánh chính, có dòng điện lớn nhất.
Dòng điện sau đó chia thành hai nhánh, với K nhận được dòng điện gấp đôi L và M.
Nhánh M nt L có điện trở gấp đôi nhánh K.
L và M nối tiếp có cùng dòng điện.
Vậy thứ tự đúng là N > K > L = M.
Bốn bóng đèn giống hệt nhau K, L, M và N được mắc vào mạch điện như hình:
Bóng đèn K cháy. Câu nào sau đây là đúng?
Chỉ có bóng đèn N tắt.
Bóng đèn N sáng hơn.
Độ sáng của bóng đèn N vẫn giữ nguyên.
Bóng đèn N mờ hơn nhưng không tắt.
Đáp án đúng là D
Nếu K bị cháy, mạch sẽ trở thành mạch nối tiếp với ba điện trở N, M và L nối tiếp, làm giảm dòng điện chạy qua bóng đèn N.
Vậy nên Bóng đèn N mờ hơn nhưng không tắt.
Bốn bóng đèn giống hệt nhau K, L, M và N được mắc vào mạch điện như hình:
Bóng đèn M cháy. Câu nào sau đây là đúng?
Chỉ có bóng đèn M tắt.
Bóng đèn N tắt nhưng ít nhất một bóng đèn khác vẫn sáng.
Độ sáng của bóng đèn N vẫn giữ nguyên.
Bóng đèn N mờ hơn nhưng không tắt
Đáp án đúng là D
Nếu M bị cháy, mạch sẽ trở thành mạch nối tiếp với hai điện trở N và K mắc nối tiếp.
⇒ N và K sẽ vẫn sáng nhưng yếu hơn, do cường độ đã giảm đi.
Mặt khác đèn L nối tiếp với nên M nên cũng tắt.
Vậy đáp án chính xác là: Bóng đèn N mờ hơn nhưng không tắt.
