Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Vật lý 2025-2026 Sở Đồng Tháp có đáp án
28 câu hỏi
PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn.
Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.
Trong mạch điện xoay chiều chỉ chứa điện trở R và tụ điện có điện dung C (không đổi), điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch biến thiên điều hòa theo thời gian. Liên hệ giữa pha điện áp và pha của dòng điện là
luôn luôn cùng pha với nhau.
luôn luôn ngược pha với nhau.
hiệu số pha không đổi theo thời gian.
luôn luôn vuông pha với nhau.
Đáp án đúng là C
Mạch xoay chiều chỉ chứa R và C thì dòng điện và điện áp biến thiên điều hòa cùng tần số, nhưng không nhất thiết cùng pha hay vuông pha. Độ lệch pha giữa chúng là một giá trị không đổi theo thời gian, phụ thuộc vào R, C và tần số dòng điện.
Trong phòng thí nghiệm, trong một bình thủy tinh kín ban đầu không khí có nhiệt độ là 10 °C, có áp suất bằng với áp suất khí quyển bên ngoài. Sau khi đậy nắp và đặt bình dưới ánh đèn mạnh trong một thời gian, nhiệt độ không khí trong bình tăng lên đến 80 °C. Sau đó, mở nắp bình cho khí thoát ra, sao cho áp suất khí trong bình bằng với áp suất khí quyển và giữ cho nhiệt độ khí vẫn là 80 °C thì đậy nắp bình lại. So với số mol khí trong bình ngay khi vừa đậy nắp, phần trăm số mol khí đã thoát ra xấp xỉ là.
55%.
91%.
20%.
10%.
Đáp án đúng là C
Ban đầu khí trong bình có nhiệt độ: \({T_1} = 10 + 273 = 283{\rm{ K}}\).
Sau khi mở nắp cho khí thoát ra, khí trong bình có nhiệt độ:
\({T_2} = 80 + 273 = 353{\rm{ K}}\).
Khi vừa đậy nắp lần đầu và khi đậy nắp lần sau, áp suất đều bằng áp suất khí quyển, thể tích bình không đổi nên: \(\frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{{{T_1}}}{{{T_2}}} = \frac{{283}}{{353}} \approx 0,802\).
Phần trăm số mol khí thoát ra là: \((1 - 0,802).100\% \approx 19,8\% \approx 20\% \).
Khi chụp cộng hưởng từ (MRI), để đảm bảo an toàn và tránh gây nguy hiểm, cần loại bỏ các vật kim loại ra khỏi cơ thể người bệnh. Giả sử có một vòng dây dẫn kim loại nằm trong máy MRI sao cho mặt phẳng của vòng vuông góc với cảm ứng từ của từ trường do máy tạo ra khi chụp. Biết bán kính và điện trở của vòng lần lượt là 4,2 cm và 0,015 Ω. Nếu trong 0,50 s, độ lớn của cảm ứng từ này giảm đều từ 2,00 T xuống 0,50 T, thì cường độ dòng điện cảm ứng trong vòng kim loại là
3,1
1,1 A.
4,5 A.
2,8 A.
Đáp án đúng là B
Suất điện động cảm ứng trong vòng dây: \(e = \left| {\frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right| = S\left| {\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}}} \right|\).
Diện tích vòng dây: \(S = \pi {r^2} = \pi .{(0,042)^2} \approx 5,{54.10^{ - 3}}{\rm{ }}{{\rm{m}}^2}\).
Độ biến thiên cảm ứng từ: \(\left| {\frac{{\Delta B}}{{\Delta t}}} \right| = \frac{{2,00 - 0,50}}{{0,50}} = 3{\rm{ T/s}}\).
Suy ra: \(e \approx 5,{54.10^{ - 3}}.3 = 1,{66.10^{ - 2}}{\rm{ V}}\).
Cường độ dòng điện cảm ứng: \(I = \frac{e}{R} = \frac{{1,{{66.10}^{ - 2}}}}{{0,015}} \approx 1,1{\rm{ A}}\).
Thiết bị nào sau đây không có ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ?
Loa điện động.
Công tơ điện.
Bếp từ.
Máy biến áp.
Đáp án đúng là A
Công tơ điện, bếp từ, máy biến áp đều có ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ.
Loa điện động hoạt động chủ yếu dựa trên lực từ tác dụng lên dây dẫn có dòng điện đặt trong từ trường, không phải ứng dụng trực tiếp hiện tượng cảm ứng điện từ.
Hạt nhân ²³⁵₉₂U có năng lượng liên kết 1784 MeV. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân này là
5,46 MeV / nucleon.
12,48 MeV / nucleon.
19,39 MeV / nucleon.
7,59 MeV / nucleon.
Đáp án đúng là D
Năng lượng liên kết riêng: \(\varepsilon = \frac{{1784}}{{235}} \approx 7,59{\rm{ MeV/nucleon}}\).
Một khung dây hình vuông có diện tích 1 m² di chuyển thẳng đều với tốc độ 10 m/s vào trong một vùng từ trường đều được giới hạn như hình vẽ. Biết cảm ứng từ có độ lớn 0,1 T, khung dây có điện trở 2 Ω. Cường độ dòng điện qua khung dây có độ lớn là
0,2
0,5 A.
1 A.
0,4 A.
Đáp án đúng là B
Khung dây hình vuông có diện tích 1 m² nên cạnh khung là: \(a = \sqrt 1 = 1{\rm{ m}}\).
Khi khung đang đi vào vùng từ trường, suất điện động cảm ứng: \(e = Bav = 0,1.1.10 = 1{\rm{ V}}\).
Cường độ dòng điện qua khung: \(I = \frac{e}{R} = \frac{1}{2} = 0,5{\rm{ A}}\).
Trong thí nghiệm xác định nhiệt dung riêng của nước, thao tác nào sau đây có tác dụng giúp nhiệt độ của nước trong bình đồng đều và làm tăng độ chính xác của phép đo?
Đặt dây điện trở ở sát mặt nước.
Mở nắp bình trong quá trình tiến hành thí nghiệm.
Nhấc nhiệt kế ra khỏi nước khi đọc giá trị nhiệt độ.
Khuấy nước liên tục trong quá trình đun.
Đáp án đúng là D
Khuấy nước liên tục giúp nhiệt độ nước trong bình đồng đều hơn. Khi đó nhiệt kế đo được nhiệt độ đại diện cho toàn bộ lượng nước, làm giảm sai số phép đo.
Phát biểu nào sau đây về nội năng là không đúng?
Nội năng của một vật bằng tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt được gọi là công.
Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
Nội năng của một vật có thể bị biến đổi bằng quá trình truyền nhiệt hoặc thực hiện công.
Đáp án đúng là B
Độ biến thiên nội năng do truyền nhiệt được gọi là nhiệt lượng, không phải công.
Phát biểu B sai.
Trong các phát biểu sau, có bao nhiêu phát biểu đúng?
(1) Mọi nam châm đều có hai cực: cực âm (–) và cực dương (+).
(2) Một số loài vật có thể sử dụng từ trường để tạo ra dòng điện làm tê liệt con mồi.
(3) Khi đặt một kim la bàn gần một dây dẫn có dòng điện chạy qua, kim la bàn sẽ bị lệch so với vị trí ban đầu.
(4) Trái Đất là một nam châm khổng lồ, cực Bắc nam châm Trái Đất chính là cực Bắc địa lí và ngược lại.
(5) Cảm ứng từ là đại lượng đặc trưng cho từ trường về mặt năng lượng.
3.
4.
2.
1.
Đáp án đúng là D
Xét từng phát biểu:
(1) Sai. Nam châm có cực Bắc và cực Nam, không gọi là cực âm và cực dương.
(2) Sai. Một số loài vật có thể phát điện, nhưng không phải do “sử dụng từ trường để tạo ra dòng điện làm tê liệt con mồi”.
(3) Đúng. Dòng điện gây ra từ trường nên có thể làm kim la bàn lệch.
(4) Sai. Cực Bắc địa lí gần với cực Nam từ của Trái Đất.
(5) Sai. Cảm ứng từ đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực, không phải về mặt năng lượng.
Cho hệ thống như hình vẽ bên. Khi nam châm đi lên thì dòng điện cảm ứng trong khung dây có chiều như thế nào (nhìn từ trên xuống)? Khi đó, vòng dây sẽ chuyển động như thế nào?
Dòng điện cảm ứng có chiều cùng chiều quay của kim đồng hồ và khung dây chuyển động đi xuống.
Dòng điện cảm ứng có chiều ngược chiều quay của kim đồng hồ và khung dây chuyển động đi lên.
Dòng điện cảm ứng có chiều cùng chiều quay của kim đồng hồ và khung dây chuyển động đi lên.
Dòng điện cảm ứng có chiều ngược chiều quay của kim đồng hồ và khung dây chuyển động đi xuống.
Đáp án đúng là C
Cực N của nam châm ở gần vòng dây. Khi nam châm đi lên, tức là rời xa vòng dây, từ thông qua vòng dây giảm.
Theo định luật Lenz, dòng điện cảm ứng phải tạo ra từ trường chống lại sự giảm từ thông đó. Vì vậy mặt trên của vòng dây phải trở thành cực S để hút cực N của nam châm.
Nhìn từ trên xuống, để mặt trên là cực S thì dòng điện cảm ứng có chiều cùng chiều quay kim đồng hồ.
Do vòng dây hút nam châm, đồng thời nam châm cũng hút vòng dây, nên vòng dây chuyển động đi lên.
Khoảng 70% bề mặt của Trái Đất được bao phủ bởi nước. Vì có ...(1)... nên lượng nước này có thể hấp thụ năng lượng nhiệt khổng lồ của năng lượng Mặt Trời mà vẫn giữ cho ...(2)... của bề mặt Trái Đất tăng không nhanh và không nhiều, tạo điều kiện thuận lợi cho sự sống của con người và các sinh vật khác. Khoảng trống (1) và (2) lần lượt là
“nhiệt dung riêng lớn”; “nhiệt độ”.
“nhiệt độ sôi lớn”; “áp suất”.
“nhiệt dung riêng lớn”; “áp suất”.
“nhiệt độ sôi lớn”; “nhiệt độ”.
Đáp án đúng là A
Nước có nhiệt dung riêng lớn, nên có thể hấp thụ một lượng nhiệt lớn mà nhiệt độ không tăng nhanh. Vì vậy nước giúp điều hòa nhiệt độ bề mặt Trái Đất.
Khoảng trống lần lượt là “nhiệt dung riêng lớn”; “nhiệt độ”.
Trong hệ đơn vị SI, đơn vị cảm ứng từ là
tesla (T).
weber (Wb).
coulomb (C).
volt (V).
Đáp án đúng là A
Vật dao động điều hòa theo trục Ox. Phát biểu nào sau đây đúng?
Quỹ đạo chuyển động của vật là một đoạn thẳng.
Lực kéo về tác dụng vào vật không đổi.
Quỹ đạo chuyển động của vật là một đường hình cos.
Li độ của vật tỉ lệ với thời gian dao động.
Đáp án đúng là A
Vật dao động điều hòa theo trục Ox nên vật chuyển động qua lại trên một đoạn thẳng giữa hai biên.
Vậy quỹ đạo chuyển động của vật là một đoạn thẳng.
Một vật có khối lượng 1,5 kg trượt không vận tốc ban đầu từ đỉnh xuống chân một mặt phẳng dài 20 m, nghiêng 30° so với mặt phẳng nằm ngang. Tốc độ của vật ở chân mặt phẳng nghiêng là 5 m/s. Lấy g = 10 m/s². Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mặt phẳng nghiêng và môi trường. Độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình chuyển động trên bằng
131,25 J.
150 J.
112,5 J.
18,75 J.
Đáp án đúng là A
Độ cao của mặt phẳng nghiêng: \(h = 20.\sin {30^\circ } = 10{\rm{ m}}\).
Thế năng giảm: \(\Delta {W_t} = mgh = 1,5.10.10 = 150{\rm{ J}}\).
Động năng ở chân mặt phẳng nghiêng: \({W_{\rm{d}}} = \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}.1,{5.5^2} = 18,75{\rm{ J}}\).
Phần cơ năng bị hao hụt chuyển thành nội năng: \(\Delta U = 150 - 18,75 = 131,25{\rm{ J}}\).
Một khối khí xác định được nhốt trong một xi lanh kín. Pít tông có thể chuyển động qua lại trong xi lanh. Truyền cho khối khí một nhiệt lượng để khối khí thực hiện công. So với trạng thái ban đầu, trong quá trình thực hiện công tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử khí
không đổi, mật độ phân tử khí giảm.
không đổi, mật độ phân tử khí tăng.
giảm, mật độ phân tử khí tăng.
khí tăng, mật độ phân tử khí giảm.
Đáp án đúng là D
Khí nhận nhiệt lượng nên chuyển động nhiệt của các phân tử khí tăng, tức là tốc độ chuyển động nhiệt tăng.
Khí thực hiện công đẩy pít tông ra ngoài, thể tích khí tăng nên mật độ phân tử khí giảm.
Trạng thái của n (mol) khí lí tưởng đơn nguyên tử thay đổi theo quá trình (1) → (2) → (3) được thể hiện trên đồ thị (p,V) như hình vẽ. Biết nhiệt độ tuyệt đối của khối khí ở trạng thái (1) là T (K). Trong cả quá trình (1) → (2) → (3), nhiệt lượng mà khối khí nhận được là
\(\frac{{13}}{2}nRT\).
\(\frac{5}{2}nRT\).
\(\frac{9}{2}nRT\).
\(\frac{{11}}{2}nRT\).
Đáp án đúng là A
Trạng thái (1): \({p_0},{V_0},T\).
Trạng thái (2): \(2{p_0},{V_0}\) nên: \({T_2} = 2T\).
Trạng thái (3): \(2{p_0},2{V_0}\) nên: \({T_3} = 4T\).
Quá trình (1) → (2) đẳng tích:
\({Q_{12}} = \Delta {U_{12}} = \frac{3}{2}nR(2T - T) = \frac{3}{2}nRT\).
Quá trình (2) → (3) đẳng áp: \({Q_{23}} = n{C_p}\Delta T = \frac{5}{2}nR(4T - 2T) = 5nRT\).
Tổng nhiệt lượng khí nhận: \(Q = {Q_{12}} + {Q_{23}} = \frac{3}{2}nRT + 5nRT = \frac{{13}}{2}nRT\).
Hạt nhân ²³⁵₉₂U hấp thụ một neutron nhiệt rồi vỡ ra thành hai hạt nhân ⁹⁵₃₇Rb và ¹³⁷₅₅Cs. Phản ứng này giải phóng kèm theo
1 neutron.
2 neutron.
3 neutron.
4 neutron.
Đáp án đúng là D
Phản ứng hạt nhân: ²³⁵₉₂U + ¹₀n → ⁹⁵₃₇Rb + ¹³⁷₅₅Cs + x¹₀n.
Bảo toàn số khối: \(235 + 1 = 95 + 137 + x\).
=> \(x = 236 - 232 = 4\).
Vậy phản ứng giải phóng kèm theo 4 neutron.
Một khối khí lí tưởng thực hiện chu trình như hình vẽ. Trạng thái có nhiệt độ nhỏ nhất là
(4).
(3).
(2).
(1).
Đáp án đúng là A
Với khí lí tưởng: \(T = \frac{{pV}}{{nR}}\).
Vì n, R không đổi nên nhiệt độ tỉ lệ với tích \(pV\).
Trên đồ thị, trạng thái (4) có áp suất nhỏ và thể tích nhỏ nhất trong bốn trạng thái, nên tích \(pV\) nhỏ nhất.
Vậy trạng thái có nhiệt độ nhỏ nhất là (4).
PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai.
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.
Trong vật lý hạt nhân, máy đo bức xạ (máy đếm/ống đếm) Geiger-Muller được sử dụng rộng rãi trong việc đo số lượng hạt α, β bằng cách ứng dụng khả năng ion hoá của các tia bức xạ này.
Số tín hiệu máy đếm được tỉ lệ thuận với số lượng hạt nhân bị phân rã.
Xét hai máy đếm Geiger-Muller giống nhau lần lượt được chiếu xạ bởi hai mẫu chất phóng xạ ²¹⁰₈₄Po và ¹³¹₅₃I (mỗi hạt nhân khi phân rã chỉ phát ra một tia phóng xạ). Biết rằng các mẫu chất phóng xạ được đặt ở cùng một khoảng cách so với các máy đếm tại hai phòng khác nhau. Cho khối lượng của từng mẫu phóng xạ tại thời điểm ban đầu đều là 1,5 g.
Lấy khối lượng của các hạt nhân gần bằng số khối của chúng; chu kì bán rã của ²¹⁰₈₄Po và ¹³¹₅₃I lần lượt là 138,4 ngày và 8,02 ngày.
Ban đầu, số nguyên tử ²¹⁰₈₄Po có trong 1,5 g là 4,3.10²¹ nguyên tử.
Số lượng hạt nhân ¹³¹₅₃I phân rã trong vòng 1 ngày đầu tiên xấp xỉ bằng 6,3.10²¹ hạt.
Sau 1 ngày đầu tiên, máy đo bức xạ ứng với mẫu chất chứa ¹³¹₅₃I đếm được nhiều tín hiệu hơn.
Độ phóng xạ của hạt nhân ¹³¹₅₃I sau 1 ngày đầu tiên xấp xỉ bằng 2,14.10¹⁹ Bq.
Mỗi mẫu phóng xạ ban đầu có khối lượng 1,5 g.
a) Đúng.
Số hạt nhân ²¹⁰₈₄Po ban đầu:
\({N_{Po}} = \frac{m}{A}.{N_A} = \frac{{1,5}}{{210}}.6,{02.10^{23}} \approx 4,{3.10^{21}}\) nguyên tử.
Vậy ý a đúng.
b) Sai.
Số hạt nhân ¹³¹₅₃I ban đầu: \({N_0} = \frac{{1,5}}{{131}}.6,{02.10^{23}} \approx 6,{9.10^{21}}\) hạt.
Số hạt nhân còn lại sau 1 ngày: \(N = {N_0}{.2^{ - \frac{1}{{8,02}}}} \approx 6,{9.10^{21}}.0,917 \approx 6,{3.10^{21}}\) hạt.
Như vậy \(6,{3.10^{21}}\) là số hạt còn lại sau 1 ngày, không phải số hạt đã phân rã.
Số hạt phân rã trong 1 ngày đầu là: \(\Delta N = {N_0} - N \approx 6,{9.10^{21}} - 6,{3.10^{21}} \approx 5,{7.10^{20}}\) hạt.
Vậy ý b sai.
c) Đúng.
Độ phóng xạ: \(A = \lambda N = \frac{{\ln 2}}{T}.N\).
¹³¹₅₃I có chu kì bán rã 8,02 ngày, nhỏ hơn nhiều so với chu kì bán rã của ²¹⁰₈₄Po là 138,4 ngày. Vì vậy ¹³¹₅₃I phân rã nhanh hơn nhiều.
Sau 1 ngày, mẫu ¹³¹₅₃I vẫn còn số hạt rất lớn, đồng thời có chu kì bán rã nhỏ hơn nên độ phóng xạ lớn hơn mẫu ²¹⁰₈₄Po.
Vậy máy đo ứng với mẫu ¹³¹₅₃I đếm được nhiều tín hiệu hơn. Ý c đúng.
d) Sai.
Sau 1 ngày: \({N_I} \approx 6,{3.10^{21}}\) hạt.
Chu kì bán rã của ¹³¹₅₃I: \(T = 8,02.24.3600 \approx 6,{93.10^5}{\rm{ s}}\).
Độ phóng xạ: \(A = \frac{{\ln 2}}{T}.N \approx \frac{{0,693}}{{6,{{93.10}^5}}}.6,{3.10^{21}} \approx 6,{3.10^{15}}{\rm{ Bq}}\).
Không phải \(2,{14.10^{19}}{\rm{ Bq}}\).
Vậy ý d sai.
Cho mạch điện như hình vẽ. Thanh kim loại PQ đang đứng yên trên hai thanh ray kim loại song song nằm ngang, cách nhau một khoảng 4,9 cm. Thanh có khối lượng 23,5 g. Từ trường đều B = 0,80 T vuông góc với mặt phẳng chứa hai thanh ray, chiều hướng vào. R là một biến trở. Nguồn điện lý tưởng có suất điện động 12 V. Di chuyển con chạy C để biến trở có giá trị giảm từ từ. Khi R = 20 Ω thì thanh PQ bắt đầu chuyển động. Lấy g = 10 m/s².
Cường độ dòng điện trong mạch tại thời điểm PQ bắt đầu chuyển động là 0,3
Lực từ tác dụng lên thanh PQ tại thời điểm nó bắt đầu chuyển động là F = 0,01176 N.
Hệ số ma sát nghỉ cực đại giữa PQ và hai thanh ray là μ = 0,1.
Lực từ tác dụng lên thanh PQ có chiều hướng sang phải.
Cho: \(m = 23,5{\rm{ g}} = 0,0235{\rm{ kg}}\), \(l = 4,9{\rm{ cm}} = 0,049{\rm{ m}}\), \(B = 0,80{\rm{ T}}\), \(E = 12{\rm{ V}}\), \(R = 20\Omega \).
a) Sai.
Nguồn điện lí tưởng nên cường độ dòng điện trong mạch là: \(I = \frac{E}{R} = \frac{{12}}{{20}} = 0,6{\rm{ A}}\).
Không phải 0,3 A.
b) Sai.
Lực từ tác dụng lên thanh PQ: \(F = BIl = 0,80.0,6.0,049 = 0,02352{\rm{ N}}\).
Không phải 0,01176 N.
c) Đúng.
Khi thanh PQ bắt đầu chuyển động, lực từ vừa thắng được lực ma sát nghỉ cực đại: \(F = {F_{msn\:max}} = \mu mg\).
Suy ra: \(\mu = \frac{F}{{mg}} = \frac{{0,02352}}{{0,0235.10}} \approx 0,1\).
Vậy ý c đúng.
d) Đúng.
Dòng điện qua thanh PQ có chiều từ P xuống Q. Từ trường có chiều hướng vào mặt phẳng hình vẽ.
Theo quy tắc bàn tay trái, lực từ tác dụng lên thanh PQ có chiều sang phải.
Vậy ý d đúng.
Dùng bếp điện để đun một ấm nhôm khối lượng 600 g đựng 1,5 lít nước ở nhiệt độ 20 °C. Sau 35 phút đã có 20% lượng nước trong ấm đã hoá hơi ở nhiệt độ sôi 100 °C. Biết chỉ có 75% nhiệt lượng mà bếp tỏa ra được dùng vào việc đun ấm nước. Biết nhiệt dung riêng của nhôm 880 J/kg.K của nước là 4200 J/kg.K; nhiệt hoá hơi riêng của nước ở nhiệt độ sôi 100 °C là 2,26.10⁶ J/kg. Khối lượng riêng của nước là 1 kg/lít. Các kết quả lấy đến 2 chữ số sau dấu phẩy thập phân.
Nhiệt lượng cần để đun nước từ 20 °C đến sôi ở 100 °C là 504000 J.
Nhiệt lượng cung cấp cho 0,3 kg nước sôi hoá hơi là 180800 J.
Tổng nhiệt lượng mà bếp điện cung cấp bằng 1224240 J.
Nhiệt lượng trung bình của bếp điện mỗi giây bằng 592,97 J.
Cho: \({m_{Al}} = 0,6{\rm{ kg}}\), \({m_{nuoc}} = 1,5{\rm{ kg}}\), \(\Delta t = 100 - 20 = {80^\circ }C\).
Sau 35 phút có 20% lượng nước hóa hơi: \({m_{hoi}} = 20\% .1,5 = 0,3{\rm{ kg}}\).
a) Đúng.
Nhiệt lượng cần để đun nước từ 20°C đến 100°C:
\({Q_1} = {m_{nuoc}}{c_{nuoc}}\Delta t = 1,5.4200.80 = 504000{\rm{ J}}\).
Vậy ý a đúng.
b) Sai.
Nhiệt lượng để 0,3 kg nước sôi hóa hơi: \({Q_2} = mL = 0,3.2,{26.10^6} = 678000{\rm{ J}}\).
Không phải 180800 J.
c) Đúng.
Nhiệt lượng làm nóng ấm nhôm: \({Q_3} = {m_{Al}}{c_{Al}}\Delta t = 0,6.880.80 = 42240{\rm{ J}}\).
Tổng nhiệt lượng có ích dùng để đun ấm nước là: \(Q = {Q_1} + {Q_2} + {Q_3}\)
\(Q = 504000 + 678000 + 42240 = 1224240{\rm{ J}}\).
Vậy ý c đúng nếu hiểu đây là nhiệt lượng có ích truyền cho ấm và nước.
Lưu ý: vì hiệu suất chỉ 75%, nhiệt lượng thực tế bếp tỏa ra là: \({Q_{bep}} = \frac{{1224240}}{{0,75}} = 1632320{\rm{ J}}\).
d) Sai.
Thời gian đun: \(t = 35{\rm{ phút}} = 2100{\rm{ s}}\).
Nếu tính theo nhiệt lượng có ích: \(\frac{Q}{t} = \frac{{1224240}}{{2100}} \approx 583,0{\rm{ J/s}}\).
Nếu tính theo nhiệt lượng bếp tỏa ra: \(\frac{{{Q_{bep}}}}{t} = \frac{{1632320}}{{2100}} \approx 777,3{\rm{ J/s}}\).
Đều không bằng 592,97 J/s.
Vậy ý d sai.
Một bạn học sinh làm thí nghiệm, lấy 1,2 kg nước đá (dạng viên nhỏ) trong tủ đông nơi có nhiệt độ –18 °C để đưa vào đun trong một bình điện đun nước (bình điện) chuyên dụng có thành bằng thủy tinh có thể quan sát được bên trong như Hình I.1. Thông số kĩ thuật của bình điện được cho như Bảng I.1.
Bảng I.1. Thông số kĩ thuật của bình điện
Dung tích | 1.7 lít |
Công suất | 2 200 W khi nước chưa sôi; 450 W khi nước sôi |
Điện nguồn | 220 V |
Chất liệu | Vỏ bình bằng thủy tinh có khả năng cách nhiệt tốt, dễ tiếp điện. |
Chế độ an toàn | Tự hạ công suất khi nước sôi và tự ngắt khi cạn nước. |
Khối lượng | 1,5 kg |
Học sinh đo nhiệt độ của nước đá, nước theo thời gian và đồ thị biểu diễn như trong Hình I.2. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt nóng chảy riêng của nước đá lần lượt là 2 100 J/(kg.K), 334 000 J/kg; nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.10⁶ J/kg. Bình điện được cắm vào nguồn điện 220 V.
Hiệu suất đun nước của bình điện được xem không đổi trong suốt quá trình đun. Bỏ qua sự thoát hơi nước trong quá trình đun nước.
Nhiệt lượng khối nước đá đã nhận vào để nóng chảy hoàn toàn là 400 800 J.
Hiệu suất đun nước của bình điện bằng 90,(18)%.
Nhiệt dung riêng của nước được xác định từ thí nghiệm trên có giá trị bằng 4 225 J/(kg.K).
Nếu bạn học sinh tiếp tục đun nước thì sau khoảng 1,85 giờ bếp tự động tắt (tính từ thời điểm nước bắt đầu sôi; nắp bình được mở trong suốt quá trình hóa hơi).
Khối lượng nước đá: \(m = 1,2{\rm{ kg}}\).
a) Đúng.
Nhiệt lượng cần để nước đá nóng chảy hoàn toàn: \(Q = \lambda m = 334000.1,2 = 400800{\rm{ J}}\).
Vậy ý a đúng.
b) Sai.
Theo các giá trị khớp với đồ thị và các ý sau, hiệu suất phải xấp xỉ \(92,18\% \), không phải \(90,(18)\% \).
Vì vậy ý b sai.
c) Đúng.
Từ đồ thị, nước tăng nhiệt độ từ 0°C đến 100°C trong khoảng từ 220 s đến 470 s, tức:
\(\Delta t = 470 - 220 = 250{\rm{ s}}\).
Dùng hiệu suất xấp xỉ \(H = 92,18\% \): \(Q = H.P.\Delta t = 0,9218.2200.250 \approx 506990{\rm{ J}}\).
Nhiệt dung riêng của nước: \(c = \frac{Q}{{m\Delta T}} = \frac{{506990}}{{1,2.100}} \approx 4225{\rm{ J/(kg}}{\rm{.K)}}\).
Vậy ý c đúng.
d) Đúng.
Khi nước đã sôi, bình điện hạ công suất xuống 450 W.
Nhiệt lượng cần để hóa hơi hết 1,2 kg nước: \(Q = mL = 1,2.2,{3.10^6} = 2,{76.10^6}{\rm{ J}}\).
Thời gian hóa hơi: \(t = \frac{Q}{{H.P}} = \frac{{2,{{76.10}^6}}}{{0,9218.450}} \approx 6655{\rm{ s}}\).
Đổi ra giờ: \(t \approx \frac{{6655}}{{3600}} \approx 1,85{\rm{ h}}\).
Vậy ý d đúng.
PHẦN III. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn (1,5 điểm).
Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6.
Hai bình có thể tích lần lượt là V₁ và V₂ = 2V₁, được nối với nhau bởi một ống nhỏ cách nhiệt, chứa oxi ở nhiệt độ 27 °C và áp suất 10⁵ Pa. Sau đó, cho nhiệt độ của bình V₁ giảm xuống 0 °C, nhiệt độ của bình V₂ tăng tới 100 °C. Khi đó, áp suất của khí trong mỗi bình bằng x.10⁵ Pa. Giá trị của x bằng bao nhiêu? (Kết quả lấy đến 1 chữ số thập phân sau dấu phẩy). Biết hằng số chất khí R = 8,31 J/mol.K.
Hai bình nối thông với nhau nên sau cùng áp suất khí trong hai bình bằng nhau.
Ban đầu: \({V_1} = V,\quad {V_2} = 2V,\quad {T_0} = 27 + 273 = 300{\rm{ K}},\quad {p_0} = {10^5}{\rm{ Pa}}\).
Số mol khí ban đầu: \({n_0} = \frac{{{p_0}(V + 2V)}}{{R{T_0}}} = \frac{{3{p_0}V}}{{300R}}\).
Sau đó: \({T_1} = 0 + 273 = 273{\rm{ K}}\),
\({T_2} = 100 + 273 = 373{\rm{ K}}\).
Gọi áp suất sau cùng là \(p = x{.10^5}{\rm{ Pa}} = x{p_0}\).
Số mol khí sau cùng: \(n = \frac{{pV}}{{R.273}} + \frac{{p.2V}}{{R.373}}\).
Vì lượng khí không đổi nên: \(\frac{{3{p_0}V}}{{300R}} = \frac{{pV}}{{R.273}} + \frac{{2pV}}{{R.373}}\).
Chia hai vế cho \(\frac{{{p_0}V}}{R}\): \(\frac{3}{{300}} = x\left( {\frac{1}{{273}} + \frac{2}{{373}}} \right)\).
Suy ra: \(x = \frac{{\frac{3}{{300}}}}{{\frac{1}{{273}} + \frac{2}{{373}}}} \approx 1,108\).
Lấy đến 1 chữ số thập phân: \(x \approx 1,1\).
Đáp án: 1,1
Trong một thí nghiệm xác định nhiệt hoá hơi riêng của nước, người ta dùng một ấm điện để đun sôi nước, khi nước sôi thì người ta mở nắp ấm cho nước bay hơi và tiến hành đo thời gian bay hơi của nước. Biết công suất của ấm, khối lượng nước và thời gian để nước bay hơi hết lần lượt là: P = 1800 ± 10 W; m = 150 ± 5 g; t = 196 ± 1 s. Cho rằng ấm luôn hoạt động đúng định mức, mọi hao phí nhiệt là không đáng kể. Sai số của nhiệt hoá hơi riêng trong cách làm này bằng bao nhiêu %? Kết quả lấy đến 1 chữ số thập phân sau dấu phẩy.
Công thức xác định nhiệt hóa hơi riêng: \(L = \frac{{Pt}}{m}\).
Sai số tương đối cực đại: \(\frac{{\Delta L}}{L} = \frac{{\Delta P}}{P} + \frac{{\Delta t}}{t} + \frac{{\Delta m}}{m}\).
Thay số: \(\frac{{\Delta P}}{P} = \frac{{10}}{{1800}} \approx 0,00556 = 0,556\% \).
\(\frac{{\Delta t}}{t} = \frac{1}{{196}} \approx 0,00510 = 0,510\% \).
\(\frac{{\Delta m}}{m} = \frac{5}{{150}} \approx 0,0333 = 3,33\% \).
Do đó: \(\frac{{\Delta L}}{L} \approx 0,556\% + 0,510\% + 3,33\% = 4,396\% \).
Lấy đến 1 chữ số thập phân: \(\frac{{\Delta L}}{L} \approx 4,4\% \).
Đáp án: 4,4
Một bếp điện được dùng để đun sôi 1,5 lít nước ở nhiệt độ ban đầu là 30 °C trong 4,6 phút. Bếp được sử dụng với mạng điện dân dụng ở Việt Nam có biểu thức điện áp là u = 220√2.cos(100πt) (V). Biết nhiệt dung riêng và khối lượng riêng của nước lần lượt là 4 200 J/(kg.K) và 997 kg/m³. Điện trở của bếp điện là 24,2 Ω. Hiệu suất của bếp điện là x %. Giá trị của x là bao nhiêu (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)?
Điện áp hiệu dụng của mạng điện:
\(U = 220{\rm{ V}}\).
Công suất tỏa nhiệt của bếp điện: \(P = \frac{{{U^2}}}{R} = \frac{{{{220}^2}}}{{24,2}} = 2000{\rm{ W}}\).
Thời gian đun: \(t = 4,6{\rm{ phút}} = 276{\rm{ s}}\).
Điện năng bếp tiêu thụ: \(A = Pt = 2000.276 = 552000{\rm{ J}}\).
Thể tích nước: \(V = 1,5{\rm{ lít}} = 1,{5.10^{ - 3}}{\rm{ }}{{\rm{m}}^3}\).
Khối lượng nước: \(m = \rho V = 997.1,{5.10^{ - 3}} = 1,4955{\rm{ kg}}\).
Nhiệt lượng cần để đun nước từ 30°C đến 100°C:
\(Q = mc\Delta t = 1,4955.4200.(100 - 30)\).
\(Q = 439677{\rm{ J}}\).
Hiệu suất của bếp: \(H = \frac{Q}{A}.100\% = \frac{{439677}}{{552000}}.100\% \approx 79,65\% \).
Làm tròn đến hàng đơn vị: \(H \approx 80\% \).
Đáp án: 80
Cho khối lượng của hạt proton, neutron và hạt nhân deuteron ²₁D lần lượt là 1,0073 amu; 1,0087 amu và 2,0136 amu. Biết 1u = 931,5 MeV/c². Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân deuteron ²₁D là bao nhiêu? Làm tròn kết quả đến hàng phần trăm.
Hạt nhân deuteron ²₁D gồm 1 proton và 1 neutron.
Độ hụt khối: \(\Delta m = {m_p} + {m_n} - {m_D}\).
\(\Delta m = 1,0073 + 1,0087 - 2,0136 = 0,0024{\rm{ amu}}\).
Năng lượng liên kết của hạt nhân deuteron: \({E_{lk}} = \Delta m.{c^2} = 0,0024.931,5 = 2,2356{\rm{ MeV}}\).
Năng lượng liên kết riêng: \(\varepsilon = \frac{{{E_{lk}}}}{A} = \frac{{2,2356}}{2} = 1,1178{\rm{ MeV/nucleon}}\).
Làm tròn đến hàng phần trăm:
\(\varepsilon \approx 1,12{\rm{ MeV/nucleon}}\).
Đáp án: 1,12
Nhiệt lượng cần thiết để làm cho 10 kg nước ở 25 °C chuyển hoàn toàn thành hơi ở 100 °C là bao nhiêu MJ? (Kết quả lấy đến 1 chữ số thập phân sau dấu phẩy). Cho nhiệt dung riêng là 4200 J/kg.K; nhiệt hoá hơi riêng của nước là 2,26.10⁶ J/kg.
Nhiệt lượng cần thiết gồm hai phần:
Nhiệt lượng làm nước nóng từ 25°C đến 100°C:
\({Q_1} = mc\Delta t = 10.4200.(100 - 25)\).
\({Q_1} = 3150000{\rm{ J}} = 3,15{\rm{ MJ}}\).
Nhiệt lượng hóa hơi hoàn toàn nước ở 100°C: \({Q_2} = mL = 10.2,{26.10^6} = 22,{6.10^6}{\rm{ J}} = 22,6{\rm{ MJ}}\).
Tổng nhiệt lượng: \(Q = {Q_1} + {Q_2} = 3,15 + 22,6 = 25,75{\rm{ MJ}}\).
Lấy đến 1 chữ số thập phân: \(Q \approx 25,8{\rm{ MJ}}\).
Đáp án: 25,8
Hạt nhân X phóng xạ β⁻ và biến đổi thành hạt nhân Y bền vững. Ban đầu (t = 0) có một mẫu chất phóng xạ X nguyên chất. Tại các thời điểm t₁ = t₀ (năm) và t₂ = t₀ + 24,6 (năm), tỉ số giữa số hạt nhân X còn lại trong mẫu và số hạt nhân Y đã sinh ra có giá trị lần lượt là 1/3 và 1/15. Chu kì bán rã của chất phóng xạ X là bao nhiêu năm (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười).
Ban đầu mẫu chỉ có hạt nhân X. Gọi số hạt nhân ban đầu là \({N_0}\).
Tại thời điểm bất kì:
Số hạt X còn lại là \({N_X}\).
Số hạt Y sinh ra là: \({N_Y} = {N_0} - {N_X}\).
Tại \({t_1} = {t_0}\): \(\frac{{{N_X}}}{{{N_Y}}} = \frac{1}{3}\). Suy ra: \(\frac{{{N_X}}}{{{N_0} - {N_X}}} = \frac{1}{3}\).
\(3{N_X} = {N_0} - {N_X}\) \(4{N_X} = {N_0}\). Do đó: \({N_X} = \frac{{{N_0}}}{4}\).
Tại \({t_2} = {t_0} + 24,6\) năm: \(\frac{{{N_X}}}{{{N_Y}}} = \frac{1}{{15}}\). Suy ra: \(\frac{{{N_X}}}{{{N_0} - {N_X}}} = \frac{1}{{15}}\). \(15{N_X} = {N_0} - {N_X}\). \(16{N_X} = {N_0}\).
Do đó: \({N_X} = \frac{{{N_0}}}{{16}}\).
Từ \({t_1}\) đến \({t_2}\), số hạt X còn lại giảm từ \(\frac{{{N_0}}}{4}\) xuống \(\frac{{{N_0}}}{{16}}\), tức giảm 4 lần.
Giảm 4 lần tương ứng với 2 chu kì bán rã: \(\frac{{{N_0}}}{4} \to \frac{{{N_0}}}{8} \to \frac{{{N_0}}}{{16}}\).
Vậy: \(2T = 24,6\) => T = 12,3 năm.
Đáp án: 12,3
