Đề thi tham khảo tốt nghiệp THPT môn Vật lí có đáp án (Đề 1)

PHẦN II. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4 . Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.

Câu 1. Có thể sử dụng bộ thí nghiệm (hình bên) để tìm hiểu về mối liên hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định ở nhiệt độ không đổi.

a) Trình tự thí nghiệm: Nén (giữ nguyên nhiệt độ) khí trong xilanh; Ghi giá trị thể tích và giá trị áp suất khí; Lặp lại các thao tác.

b) Với kết quả thu được ở bảng bên, công thức liên hệ áp suất theo thể tích là $\mathrm{p}=\frac{23}{\mathrm{V}},\mathrm{p}$  đo bằng bar $\left(1\text{bar}={10}^5\text{ Pa}\right),\mathrm{V}$ đo bằng ${\text{cm}}^3$.

c) Lượng khí đã dùng trong thí nghiệm là ${8.10}^{-4}\text{ mol}$.

Để xác định các chất trong một mẫu, người ta dùng một máy được gọi là máy quang phổ khối (khối phổ kế, hình bên). Khi cho mẫu vào máy này, hạt có khối lượng m bị ion hóa sẽ mang điện tích q. Sau đó, hạt được tăng tốc đến tốc độ $\mathrm{F}=\mathrm{Bv}\left|\mathrm{q}\right|$ nhờ hiệu điện thế U. Tiếp theo, hạt sẽ chuyển động vào vùng từ trường theo phương vuông góc với cảm ứng từ $\overrightarrow{\mathrm{B}}$. Lực từ tác dụng lên hạt có độ lớn $\overrightarrow{\mathrm{v}}$, có phương vuông góc với cảm ứng từ  và với vận tốc  của hạt. Bán kính quỹ đạo tròn của hạt trong vùng có từ trường là r. Dựa trên tỉ số $\frac{\left|\mathrm{q}\right|}{\mathrm{m}}$, có thể xác
định được các chất trong mẫu.

a) Tốc độ của hạt bị thay đổi do tác dụng của từ trường trong máy.

b) Bỏ qua tốc độ ban đầu của hạt. Sau khi được tăng tốc bởi hiệu điện thế U, tốc độ của hạt là $\mathrm{v}=\sqrt{\frac{2\left|\mathrm{q}\right|\mathrm{U}}{\mathrm{m}}}.$

c) Tỉ số giữa độ lớn điện tích và khối lượng của hạt là $\frac{\left|\mathrm{q}\right|}{\mathrm{m}}=\frac{2\mathrm{U}}{{\mathrm{Br}}^2}$ .

d) Biết $\mathrm{U}=3,00\text{kV};\mathrm{B}=3,00\text{ T};1\text{amu}=1,66\cdot {10}^{-27}\text{ kg};\left|\mathrm{e}\right|=1,60\cdot {10}^{-19}\text{C}$. Bán kính quỹ đạo của ion âm ${ }^{35}{\text{Cl}}^{-}$ trong vùng có trường là $\mathrm{r}=0,0156\text{ m.}$

Một nhóm học sinh tìm hiểu về mối liên hệ giữa sự thay đổi nội năng của một khối khí xác định và nhiệt độ của nó. Họ đã thực hiện các nội dung sau: (I) Chuẩn bị các dụng cụ: Xilanh có pit-tông và cảm biến nhiệt độ (hình vẽ); (II) Họ cho rằng khi làm thay đổi nội năng của khối khí trong xilanh bằng cách tăng, giảm thể tích thì nhiệt độ của khối khí thay đổi; (III) Họ đã làm thí nghiệm nén khối khí trong xilanh và thu được kết quả là nhiệt độ khối khí tăng lên; (IV) Họ kết luận rằng thí nghiệm này đã chứng minh được nội dung ở (II).

a) Nội dung (I) thể hiện việc thực hiện một phần kế hoạch nghiên cứu.

b) Nội dung (II) là giả thuyết của nhóm học sinh.

c) Nội dung (III) là đủ để đưa ra kết luận (IV).

d) Trong thí nghiệm ở nội dung (III), nội năng của khối khí tăng lên là do khối khí đã nhận công.

Đồng vị xenon ( ${ }_{54}^{133}\text{Xe}$ ) là chất phóng xạ ${\mathrm{\beta }}^{-}$ có chu kì bán rã là 5,24 ngày. Trong y học, hỗn hợp khí chứa xenon được sử dụng để đánh giá độ thông khí của phổi người bệnh. Một người bệnh được chỉ định sử dụng liều xenon có độ phóng xạ $3,18\cdot {10}^8\text{ Bq}$. Coi rằng 85,0% lượng xenon trong liều đó lắng đọng tại phổi. Người bệnh được chụp ảnh phổi lần thứ nhất ngay sau khi hít khí và lần thứ hai sau đó 24,0 giờ. Biết khối lượng mol nguyên tử của xenon là $133\text{ g}/\text{mol}$.

a) Hạt nhân ${ }_{54}^{133}\text{Xe}$  phóng ra hạt electron để biến đổi thành hạt nhân ${ }_{55}^{133}\text{Cs}$.

b) Hằng số phóng xạ của ${ }_{54}^{133}\text{Xe}$  là $0,132{\text{ s}}^{-1}$.

d) Sau khi dùng thuốc 24,0 giờ, lượng ${ }_{54}^{133}\text{Xe}$ đã lắng đọng tại phổi có độ phóng xạ là $2,79\cdot {10}^8\text{ Bq}$.

PHẦN III. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6.

Sử dụng các thông tin sau cho Câu 1 và Câu 2: Thông thường, phổi của một người trưởng thành có thể tích khoảng 5,7 lít. Biết không khí trong phổi có áp suất bằng áp suất khí quyển (101 kPa ) và nhiệt độ là $37°\text{C}$. Giả sử số phân tử khí oxygen chiếm 21% số phân tử không khí có trong phổi.

 Số phân tử oxygen có trong phổi là $\mathrm{x}\cdot {10}^{22}$. Tìm x (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười).

Khi người đó hít sâu, giả sử không khí trong phổi có $1,4{.10}^{23}$ phân tử. Dung tích phổi khi đó là bao nhiêu lít (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Sử dụng các thông tin sau cho Câu 3 và Câu 4: Một dây dẫn thẳng nằm ngang, được dùng để truyền tải dòng điện xoay chiều đi xa. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong dây dẫn này là 106A.

Cường độ dòng điện cực đại trong dây dẫn trên là bao nhiêu ampe (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?

Tại khu vực dây dẫn đi qua, thành phần nằm ngang của cảm ứng từ của từ trường Trái Đất (có độ lớn ) tạo với dây dẫn một góc sao cho lực từ do thành phần nằm ngang này tác dụng lên mỗi mét chiều dài dây dẫn có thời điểm đạt độ lớn cực đại. Độ lớn cực đại này là bao nhiêu miliniutơn (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?

Sử dụng các thông tin sau cho Câu 5 và Câu 6: Công suất phát điện của một nhà máy điện hạt nhân là 1060 MW ở hiệu suất . Coi rằng mỗi hạt nhân  phân hạch tỏa ra năng lượng là 203 MeV . Biết $1\text{eV}=1,60\cdot {10}^{-19}\text{ J}$. Khối lượng mol nguyên tử của ${ }_{92}^{235}\text{U}$ là $235\text{ g}/\text{mol}$.

Trong một giây, số nguyên tử ${ }_{92}^{235}\text{U}$ trong lò phản ứng đã phân hạch là $x\cdot {10}^{19}$. Tìm giá trị của x (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười).

Biết chỉ có 80% số nguyên tử ${ }_{92}^{235}\text{U}$ phân hạch. Nhà máy điện hạt nhân nói trên sẽ sử dụng hết $220\text{ kg}{ }_{92}^{235}\text{U}$ trong bao nhiêu ngày (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?