Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Vật lý 2025-2026 Sở GD&ĐT Quảng Ninh mã đề 0214 có đáp án
28 câu hỏi
Cho phản ứng hạt nhân: \(\;_2^4{\rm{He}} + \;_7^{14}{\rm{N}} \to \;_1^1{\rm{H}} + {\rm{X}}\). Số proton và neutron của hạt nhân X lần lượt là
9 và 8.
9 và 17.
8 và 17.
8 và 9.
Đáp án đúng là D
Gọi hạt nhân X có số khối là \(A\) và số điện tích là \(Z\), kí hiệu là \(\;_Z^AX\).
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số khối, ta có:
\(4 + 14 = 1 + A \Rightarrow A = 17\)
\(2 + 7 = 1 + Z \Rightarrow Z = 8\)
Hạt nhân X là \(\;_8^{17}{\rm{O}}\).
Vậy số proton của hạt nhân X là \(Z = 8\).
Số neutron của hạt nhân X là \(N = A - Z = 17 - 8 = 9\).
Một máy tăng áp lí tưởng có số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là \({N_1}\) và \({N_2}\). Quan hệ giữa \({N_1}\) và \({N_2}\) là
\(\frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} < 1\).
\(\frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} > 1\).
\({N_1}.{N_2} = 1\).
\(\frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = 1\).
Đáp án đúng là A
Vì là máy tăng áp nên \({U_2} > {U_1} \Rightarrow \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} < 1\).
Đối với máy biến áp lí tưởng, ta có: \(\frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} < 1\).
Đơn vị nào sau đây là đơn vị nhiệt hóa hơi riêng của chất lỏng trong hệ SI?
Jun trên kilôgam.độ (\({\rm{J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\)).
Jun (J).
Jun trên độ (\({\rm{J}}/{\rm{K}}\)).
Jun trên kilôgam (J/kg).
Đáp án đúng là D
Từ công thức \(Q = L.m \Rightarrow L = \frac{Q}{m}\).
Trong hệ đo lường quốc tế SI, nhiệt lượng \(Q\) có đơn vị là Jun (J), khối lượng \(m\) có đơn vị là kilôgam (kg).
Do đó, nhiệt hóa hơi riêng \(L\) có đơn vị là Jun trên kilôgam (\({\rm{J}}/{\rm{kg}}\)).
Hiện tượng nóng chảy không được ứng dụng trong lĩnh vực (công cụ) nào sau đây?
Hàn điện.
Thực phẩm.
Máy nén thủy lực.
Công nghiệp luyện kim.
Đáp án đúng là C
Máy nén thủy lực hoạt động dựa trên nguyên lí truyền áp suất của chất lỏng (nguyên lí Pascal), không ứng dụng hiện tượng nóng chảy.
Hình bên biểu diễn hai đường đẳng nhiệt của một lượng khí lí tưởng xác định trong hệ trục pOV. So sánh nhiệt độ ở các trạng thái (1), (2) và (3)
\({T_1} = {T_2} > {T_3}\).
\({T_1} > {T_2} > {T_3}\).
\({T_3} = {T_2} > {T_1}\).
\({T_1} = {T_2} = {T_3}\).
Đáp án đúng là A
Từ đồ thị, ta thấy trạng thái (1) và (2) cùng nằm trên một đường đẳng nhiệt nên \({T_1} = {T_2}\).
Đường đẳng nhiệt đi qua trạng thái (1) và (2) nằm xa gốc tọa độ \(O\) hơn so với đường đẳng nhiệt đi qua trạng thái (3), do đó nhiệt độ của chúng cao hơn: \({T_1} = {T_2} > {T_3}\).
Nhiệt kế là thiết bị dùng để đo
diện tích.
nhiệt độ.
chiều dài.
thể tích vật rắn.
Đáp án đúng là B
Nhiệt kế là một dụng cụ đo lường được sử dụng để đo nhiệt độ hoặc sự thay đổi nhiệt độ của một hệ thống.
Một vận động viên leo núi trong mỗi nhịp thở luôn hít vào 2g không khí. Biết rằng khối lượng riêng của không khí ở điều kiện tiêu chuẩn (áp suất \(101,3{\rm{kPa}}\), nhiệt độ \({0^{\rm{o}}}{\rm{C}}\) ) là \(1,29{\rm{\;kg}}/{{\rm{m}}^3}\). Khi ở trên núi cao, tại đó không khí có áp suất là \(79,8{\rm{kPa}}\) và nhiệt độ \( - {13^{\rm{o}}}{\rm{C}}\) thì thể tích không khí mà người ấy phải hít vào trong mỗi nhịp thở gần giá trị nào nhất sau đây?
1,0 lít.
1,9 lít.
2,5 lít.
1,3 lít.
Đáp án đúng là B
Khối lượng không khí hít vào trong mỗi nhịp thở: \(m = 2{\rm{g}} = {2.10^{ - 3}}{\rm{\;kg}}\).
Xét lượng khí này ở điều kiện tiêu chuẩn (trạng thái 0):
\({p_0} = 101,3{\rm{kPa}}\)
\({T_0} = {0^{\rm{o}}}C = 273{\rm{K}}\)
\({V_0} = \frac{m}{{{\rho _0}}} = \frac{{{{2.10}^{ - 3}}}}{{1,29}}\left( {{{\rm{m}}^3}} \right) = \frac{2}{{1,29}}\) (lít)
Xét ở điều kiện trên núi cao (trạng thái 1):
\(p = 79,8{\rm{kPa}}\)
\(T = - {13^{\rm{o}}}{\rm{C}} = 273 - 13 = 260{\rm{K}}\)
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng, ta có:
\(\frac{{{p_0}{V_0}}}{{{T_0}}} = \frac{{pV}}{T} \Rightarrow V = \frac{{{p_0}{V_0}T}}{{p{T_0}}}\)
Thay số vào biểu thức:
\(V = \frac{{101,3.\left( {\frac{2}{{1,29}}} \right).260}}{{79,8.273}} \approx 1,9\) (lít)
Hạt nhân càng bền vững nếu nó có
năng lượng liên kết càng lớn.
khối lượng càng lớn.
độ hụt khối càng lớn.
năng lượng liên kết riêng càng lớn.
Đáp án đúng là D
Đại lượng đặc trưng cho mức độ bền vững của hạt nhân là năng lượng liên kết riêng (\(\varepsilon = \frac{{{W_{lk}}}}{A}\)). Một hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân đó càng bền vững và ngược lại.
Trong các hạt nhân: \(\;_6^{12}{\rm{A}},\;_3^6{\rm{B}},\;_6^{13}{\rm{X}},\;_7^{13}{\rm{Y}},\;_{13}^{27}{\rm{Z}}\), có mấy hạt nhân là đồng vị của nhau?
4.
3.
1.
2.
Đáp án đúng là D
Dựa vào kí hiệu hạt nhân \(\;_Z^A{\rm{X}}\), ta có số \(Z\) (chỉ số dưới) của các hạt nhân lần lượt là:
Hạt nhân A: \(Z = 6\)
Hạt nhân B: \(Z = 3\)
Hạt nhân X: \(Z = 6\)
Hạt nhân Y: \(Z = 7\)
Hạt nhân Z: \(Z = 13\)
Ta thấy có 2 hạt nhân có cùng số \(Z = 6\) là \(\;_6^{12}{\rm{\;A}}\) và \(\;_6^{13}{\rm{X}}\). Do đó, chúng là đồng vị của nhau. Vậy có 2 hạt nhân là đồng vị.
Dẫn 100 g hơi nước ở \({100^{\rm{o}}}{\rm{C}}\) vào một bình cách nhiệt đựng nước đá ở \( - {4^{\rm{o}}}{\rm{C}}.\) Khi cân bằng nhiệt thu được nước ở \({10^{\rm{o}}}{\bf{C}}.\) Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là \(3,{4.10^5}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\), nhiệt hoá hơi riêng của nước ở \({100^{\rm{o}}}{\rm{C}}\) là \(2,{3.10^6}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\), nhiệt dung riêng của nước và nước đá lần lượt là \(4200{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\) và \(2100{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\). Khối lượng nước đá có trong bình lúc đầu gần giá trị nào nhất sau đây?
365 g.
686 g.
748 g.
246 g.
Đáp án đúng là B
Khối lượng hơi nước: \({m_1} = 100{\rm{\;g}} = 0,1{\rm{\;kg}}\).
Gọi khối lượng nước đá ban đầu là \({m_2}\left( {{\rm{kg}}} \right)\).
Nhiệt độ cân bằng là \(t = {10^ \circ }{\bf{C}}.\)
Nhiệt lượng do \(0,1{\rm{\;kg}}\) hơi nước toả ra để ngưng tụ hoàn toàn ở \({100^ \circ }{\rm{C}}\) và nguội xuống \({10^ \circ }{\rm{C}}\) là:
\({Q_{{\rm{toa\;}}}} = {m_1}.L + {m_1}.{c_n}.\left( {100 - t} \right) = 0,1.2,{3.10^6} + 0,1.4200.\left( {100 - 10} \right) = 267800\left( {\rm{J}} \right)\)
Nhiệt lượng do \({m_2}\left( {{\rm{kg}}} \right)\) nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ \( - {4^ \circ }{\rm{C}}\) lên \({0^ \circ }{\rm{C}}\), nóng chảy hoàn toàn ở \({0^ \circ }{\rm{C}}\) và phần nước tạo thành tiếp tục tăng nhiệt độ từ \({0^ \circ }{\rm{C}}\) lên \({10^ \circ }{\rm{C}}\) là:
\({Q_{{\rm{thu\;}}}} = {m_2}.{c_d}.\left( {0 - \left( { - 4} \right)} \right) + {m_2}.\lambda + {m_2}.{c_n}.\left( {10 - 0} \right)\)
\({Q_{{\rm{thu\;}}}} = {m_2}.\left( {2100.4 + 3,{{4.10}^5} + 4200.10} \right) = 390400.{m_2}\;\left( J \right)\)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
\({Q_{{\rm{toa\;}}}} = {Q_{{\rm{thu\;}}}} \Leftrightarrow 267800 = 390400.{m_2} \Rightarrow {m_2} \approx 0,68596\left( {{\rm{kg}}} \right) \approx 686\left( {\rm{g}} \right)\)
Giá trị này gần nhất với 686 g.
Tơ nhện được hình thành từ một loại protein ở trạng thái lỏng trong cơ thể nhện. Khi làm tơ, nhện nhả protein này ra ngoài, dưới tác động của môi trường, protein chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn tạo thành sợi tơ nhện. Quá trình protein chuyển thành tơ nhện là sự
nóng chảy.
ngưng tụ.
bay hơi.
đông đặc.
Đáp án đúng là D
Vào mùa hè, nước trong hồ thường lạnh hơn không khí. Ví dụ, nước trong hồ bơi có thể ở \({22^ \circ }{\rm{C}}\) trong khi nhiệt độ không khí là \({25^ \circ }{\bf{C}}.\) Mặc dù không khí ấm hơn nhưng bạn vẫn cảm thấy lạnh khi ra khỏi nước. Điều này được giải thích là do
nước trên da hấp thụ nhiệt để bay hơi.
hơi nước trong không khí ngưng tụ trên da bạn.
trong không khí có hơi nước.
nước cách nhiệt tốt hơn không khí.
Đáp án đúng là A
Khi ra khỏi hồ bơi, trên bề mặt da có đọng lại một lớp nước. Lớp nước này sẽ bay hơi vào không khí. Quá trình bay hơi cần thu nhiệt, và nó lấy nhiệt lượng từ chính cơ thể người (da) làm cho nhiệt độ bề mặt da giảm xuống, gây ra cảm giác lạnh dù nhiệt độ môi trường cao.
Nhiệt dung riêng là một thông tin quan trọng thường được dùng trong khi thiết kế hệ thống
điều khiển từ xa.
giảm xóc.
làm mát, sưởi ấm.
giảm áp.
Đáp án đúng là C
Hệ thống làm mát và hệ thống sưởi ấm hoạt động dựa trên nguyên lí truyền nhiệt. Do đó, việc lựa chọn chất lỏng/khí có nhiệt dung riêng phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo khả năng hấp thụ, lưu trữ và truyền tải nhiệt năng một cách hiệu quả.
Trong máy phát điện xoay chiều, phần cảm có tác dụng tạo ra
suất điện động xoay chiều.
từ trường.
lực quay máy.
dòng điện xoay chiều.
Đáp án đúng là B
Máy phát điện xoay chiều gồm hai bộ phận chính: phần cảm và phần ứng. Trong đó, phần cảm (thường là nam châm) có tác dụng tạo ra từ trường, còn phần ứng (thường là các cuộn dây) là nơi xuất hiện suất điện động cảm ứng.
Tại một bãi giữ xe thông minh, người ta đặt một cuộn dây cảm ứng gồm 300 vòng dây dưới mặt đường để phát hiện phương tiện ra vào. Khi không có xe, từ thông qua mỗi vòng dây được duy trì ổn định ở mức \(0,015{\rm{\;Wb}}\). Khi một ô tô đi qua, khung xe kim loại làm thay đổi đường đi của từ trường, khiến từ thông qua mỗi vòng dây giảm còn \(0,003{\rm{\;Wb}}\) trong thời gian khoảng \(0,08{\rm{\;s}}\). Độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình trong cuộn dây là
15 V.
60 V.
0,15 V.
45 V.
Đáp án đúng là D
Ta có: \(N = 300\) vòng.
Độ biến thiên từ thông qua một vòng dây: \({\rm{\Delta \Phi }} = {{\rm{\Phi }}_2} - {{\rm{\Phi }}_1} = 0,003 - 0,015 = - 0,012\left( {{\rm{Wb}}} \right)\)
Khoảng thời gian: \({\rm{\Delta }}t = 0,08{\rm{\;s}}\)
Độ lớn suất điện động cảm ứng trung bình trong cuộn dây là:
\(\left| {{e_c}} \right| = 300.\left| {\frac{{ - 0,012}}{{0,08}}} \right| = 300.0,15 = 45\left( {\rm{V}} \right)\)
Phát biểu nào sau đây về nội năng là không đúng?
Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
Nội năng của vật bao gồm tổng động năng và thế năng của các phần tử cấu tạo nên vật.
Nội năng của một vật có thể tăng lên hoặc giảm đi.
Nội năng là nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.
Đáp án đúng là D
Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng tương tác của các hạt cấu tạo nên vật (A, B, C đúng).
Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt (\({\rm{\Delta }}U = Q\)), chứ bản thân nội năng không phải là nhiệt lượng. Do đó, phát biểu D sai.
Trong mô hình động học phân tử chất khí, gọi R là hằng số khí lí tưởng, \({\overline E _d}\) là động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí, T là nhiệt độ tuyệt đối của chất khí, \({N_A}\) là số Avogadro, k là hằng số Boltzmann. Hệ thức đúng là
\({\overline E _d} = \frac{3}{2}kT\).
\({\overline E _d} = \frac{2}{3}kT\).
\({\overline E _d} = \frac{3}{2}\frac{{R{N_A}}}{T}\).
\({\overline E _d} = \frac{3}{2}\frac{k}{T}\).
Đáp án đúng là A
Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của chất khí theo hệ thức: \({\overline E _d} = \frac{3}{2}kT\).
Nam châm điện tại bãi phế liệu hoạt động dựa trên nguyên lí từ trường, sử dụng dòng điện chạy qua cuộn dây đồng quấn quanh lõi sắt để hút và di chuyển các vật liệu sắt từ (sắt, thép) nặng hàng tấn. Trong quá trình vận hành, để nam châm có thể hút được một khối sắt nặng hơn thì người điều khiển cần
giữ nguyên cường độ dòng điện và tăng thời gian hút.
tăng cường độ dòng điện chạy qua ống dây.
đảo chiều dòng điện liên tục.
giảm cường độ dòng điện chạy qua ống dây.
Đáp án đúng là B
Để nam châm điện hút được khối sắt nặng hơn, ta cần tăng lực từ của nam châm. Điều này có thể thực hiện bằng cách tăng cường độ từ trường, tức là cần tăng cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây của nam châm điện. Việc tăng thời gian hay đảo chiều dòng điện không làm tăng độ lớn của lực từ.
Một gia đình sử dụng bình nước nóng gián tiếp có dung tích 20 lít. Mỗi lần hoạt động, nước lạnh ở \({20^ \circ }C\) được dẫn vào đầy bình và được đun nóng bằng thanh đốt. Khi nhiệt độ nước đạt \({70^ \circ }C\) thì rơ-le nhiệt tự động ngắt điện. Biết khối lượng riêng của nước là \(D = 1000{\rm{\;kg}}/{{\rm{m}}^3}\); nhiệt dung riêng của nước là \(c = 4200{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\); bình có công suất định mức \(P = 2500{\rm{W}}\) và hiệu suất đun nóng nước của bình là \(H = 85{\rm{\% }}\).
Thời gian để bình đun lượng nước trên từ \({20^ \circ }{\rm{C}}\) lên đến mức ngắt điện \(\left( {{{70}^ \circ }{\rm{C}}} \right)\) là khoảng 33 phút (kết quả làm tròn đến hàng đơn vị).
Thiết bị chống giật ELCB (thường được tích hợp trên dây nguồn hoặc trong bình) có tác dụng tự động ngắt kết nối điện khi phát hiện dòng điện rò rỉ, giúp bảo vệ tính mạng người sử dụng.
Theo định luật bảo toàn năng lượng, toàn bộ điện năng mà thanh đốt của bình tiêu thụ đều được chuyển hóa thành nhiệt lượng làm nóng lượng nước trong bình.
Để tiết kiệm điện năng tối đa vào mùa đông, người dùng nên bật bình nóng lạnh liên tục 24/24 giờ để nước luôn nóng, tránh việc bình phải tốn nhiều điện năng để đun lại nước lạnh từ đầu.
a) Đổi: \(20l = 0,02{m^3}\).
Khối lượng nước trong bình là: \(m = D.V = 1000.0,02 = 20{\rm{\;kg}}\).
Nhiệt lượng có ích để đun nước từ \({20^ \circ }{\rm{C}}\) lên \({70^ \circ }{\rm{C}}\) là:
\({Q_i} = mc\left( {{t_2} - {t_1}} \right) = 20.4200.\left( {70 - 20} \right) = 4200000J\).
Tổng điện năng bình cần tiêu thụ (với hiệu suất 85%) là:
\(A = \frac{{{Q_i}}}{H} = \frac{{4200000}}{{0,85}} \approx 4941176,471J\).
Thời gian đun nước là:
\(t = \frac{A}{P} = \frac{{4941176,471}}{{2500}} \approx 1976,5s \approx 33\) phút.
⇒ a đúng.
b) Thiết bị ELCB hoạt động dựa trên sự chênh lệch dòng điện trên dây pha và dây trung tính để ngắt mạch khi có rò rỉ, bảo vệ an toàn cho người.
\( \Rightarrow \) b đúng.
c) Trong quá trình đun, một phần nhiệt lượng bị thất thoát ra vỏ bình và môi trường xung quanh, do đó hiệu suất chỉ đạt \(85{\rm{\% }}\), không phải toàn bộ điện năng chuyển hết thành nhiệt lượng làm nóng nước.
⇒ c sai.
d) Việc bật bình 24/24 sẽ khiến bình liên tục bù nhiệt cho phần nhiệt thất thoát qua lớp cách nhiệt, gây lãng phí điện năng hơn nhiều so với việc chỉ bật trước khi sử dụng.
⇒ d sai.
Để xác định cảm ứng từ B trong lòng của nam châm, một nhóm học sinh thiết kế thí nghiệm như hình bên, bộ thí nghiệm gồm có: nguồn điện không đổi có suất điện động là E, điện trở trong r, khóa K, biến trở \({R_b}\), ampe kế lí tưởng, cân điện tử kẹp cố định, nam châm hình chữ U được đặt trên cân điện tử, thanh nhôm \(AB\) có điện trở \(R\) và có chiều dài l lớn hơn vùng từ trường, dây nối có điện trở không đáng kể. Coi từ trường trong lòng nam châm là đều. Đặt AB cố định nằm ngang, vuông góc với từ trường giữa các cực của nam châm. Ban đầu K mở, số chỉ của cân điện tử là \({m_1}\). Khi K đóng, cân điện tử hiển thị giá trị là \({m_2}\). Lấy \(g = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\).
Đóng khóa K, điều chỉnh biến trở sao cho số chỉ ampe kế tăng lên thì lực từ tác dụng lên AB sẽ giảm.
Khi khóa K đóng, lực từ tác dụng lên AB có chiều hướng lên trên.
\({m_1}\) lớn hơn \({m_2}\).
Độ lớn cảm ứng từ trong lòng của nam châm là \(B = \frac{{\left( {{m_2} - {m_1}} \right)\left( {R + {R_b} + r} \right)g}}{{E.l}}\).
b) Khi K đóng, mạch kín, có dòng điện chạy qua thanh nhôm AB. Dựa vào kí hiệu của nguồn điện, dòng điện đi ra từ cực dương, qua khóa K, qua biến trở, ampe kế rồi đến đầu A của thanh nhôm. Do đó, dòng điện chạy trong thanh nhôm có chiều từ A đến B.
Đường sức từ bên ngoài nam châm có chiều đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam, nên véc tơ cảm ứng từ \(\vec B\) có chiều từ phải sang trái.
Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta xác định được lực từ \(\vec F\) tác dụng lên thanh nhôm AB có chiều hướng thẳng đứng lên trên.
\( \Rightarrow \) b đúng.
a) Công thức tính độ lớn lực từ tác dụng lên thanh nhôm là \(F = B.I.l\). Khi điều chỉnh biến trở để số chỉ ampe kế (cường độ dòng điện I) tăng lên, thì độ lớn lực từ \(F\) cũng phải tăng lên tỉ lệ thuận.
⇒ a sai.
c) Theo định luật III Newton, thanh nhôm chịu tác dụng của lực từ hướng lên trên thì nam châm sẽ chịu tác dụng của một phản lực từ thanh nhôm có cùng độ lớn nhưng ngược chiều (hướng xuống dưới).
Khi K mở, không có dòng điện, số chỉ của cân là \({m_1}\), ta có: \(P = {m_1}.g\).
Khi K đóng, lực tác dụng lên mặt cân điện tử bao gồm trọng lực của nam châm và phản lực từ do thanh nhôm đè xuống. Số chỉ của cân lúc này là \({m_2}\), tương ứng với tổng lực ép:
\({F_{ep}} = P + {F_{tu}} = {m_1}.g + {F_{tu}} = {m_2}.g\).
Vì lực từ \({F_{tu}} > 0\) nên \({m_2}.g > {m_1}.g\), suy ra \({m_2} > {m_1}\).
⇒ c sai.
d) Từ phương trình lực ép ở trên, ta rút ra được độ lớn lực từ:
\({F_{tu}} = {m_2}.g - {m_1}.g = \left( {{m_2} - {m_1}} \right).g\).
Mặt khác, công thức tính lực từ là \({F_{tu}} = B.I.l\).
Cường độ dòng điện trong mạch được tính theo định luật Ohm cho toàn mạch:
\(I = \frac{E}{{R + {R_b} + r}}\).
Thay biểu thức của I vào công thức lực từ, ta có: \(\left( {{m_2} - {m_1}} \right).g = B.\frac{E}{{R + {R_b} + r}}.l\).
\( \Rightarrow B = \frac{{\left( {{m_2} - {m_1}} \right)\left( {R + {R_b} + r} \right)g}}{{E.l}}\)
⇒ d đúng.
Cho phản ứng tổng hợp hạt nhân: \(\;_1^2H + _1^2H \to \;_2^3He + \;_0^1n\). Phản ứng này toả năng lượng khoảng 4 MeV.
Sự tổng hợp hạt nhân chỉ xảy ra ở nhiệt độ rất cao nên phản ứng này còn được gọi là phản ứng nhiệt hạch.
Tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân trước và sau phản ứng luôn bằng nhau.
Năng lượng toả ra khi \(0,01{\rm{\;mol}}\) \(\;_1^2{\rm{H}}\) được tổng hợp hoàn toàn xấp xỉ là \(2,{408.10^{22}}{\rm{MeV}}\).
Năng lượng toả ra khi \(0,01{\rm{\;mol}}\) \({\rm{\;}}_1^2{\rm{H}}\) được tổng hợp hoàn toàn từ phản ứng trên có thể thắp sáng một bóng đèn LED tuýp dài \(1,2{\rm{mum}}\) có công suất 18 W trong thời gian khoảng 6,79 năm (lấy số ngày trong 1 năm là 365 ngày).
a) Đúng.
Phản ứng tổng hợp hai hạt nhân nhẹ thành hạt nhân nặng hơn cần nhiệt độ cực kì cao để các hạt nhân có đủ động năng thắng lực đẩy Coulomb, nên gọi là phản ứng nhiệt hạch.
b) Sai.
Phản ứng toả năng lượng nên tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân trước phản ứng lớn hơn tổng khối lượng nghỉ của các hạt nhân sau phản ứng (do có sự hụt khối lượng chuyển hóa thành năng lượng toả ra).
c) Sai.
Số hạt nhân \(\;_1^2H\) có trong \(0,01{\rm{\;mol}}\) là:
\(N = n.{N_A} = 0,01.6,{022.10^{23}} = 6,{022.10^{21}}\) hạt.
Theo phương trình phản ứng, cứ 2 hạt nhân \(\;_1^2H\) tham gia tổng hợp thì toả ra năng lượng \(Q = 4MeV\).
Số phản ứng xảy ra là: \({N_{pu}} = \frac{N}{2} = 3,{011.10^{21}}\) phản ứng.
Tổng năng lượng toả ra là: \(E = {N_{pu}}.Q = 3,{011.10^{21}}.4 = 1,{2044.10^{22}}{\rm{MeV}}\)
d) Sai.
Đổi năng lượng thực tế toả ra sang đơn vị Jun:
\(E = 1,{2044.10^{22}}.1,{6.10^{ - 13}} \approx 1,{927.10^9}J\).
Thời gian thắp sáng bóng đèn là:
\(t = \frac{E}{P} = \frac{{1,{{927.10}^9}}}{{18}} \approx 107055555s\).
Đổi thời gian ra năm (với 1 năm \( = 365.24.3600 = 31536000{\rm{\;s}}\)):
\(t = \frac{{107055555}}{{31536000}} \approx 3,39\) năm.
Một khối khí lí tưởng xác định thực hiện hai đẳng quá trình biến đổi trạng thái liên tiếp như hình vẽ. Gọi \({t_1}\) và \({t_3}\) lần lượt là nhiệt độ (tính bằng oC) của khối khí ở trạng thái (1) và trạng thái (3). Biết rằng \({t_1} = {387^ \circ }{\bf{C}}.\)
Khối khí nén đẳng áp từ trạng thái (2) sang trạng thái (3).
Sau khi biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2), áp suất của khối khí tăng lên.
Nhiệt độ của khối khí ở trạng thái (1) lớn hơn nhiệt độ của khối khí ở trạng thái (3).
Nhiệt độ của khối khí ở trạng thái (3) là \({275^ \circ }{\rm{C}}\).
Từ đồ thị, ta đọc được các thông số trạng thái:
Trạng thái (1): \({p_1} = 3,6atm;{V_1} = 2l\). Nhiệt độ \({T_1} = {t_1} + 273 = 387 + 273 = 660K\).
Trạng thái (2): \({V_2} = 4,8l;{p_2} = 1,5atm\).
Quá trình (1) sang (2): \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{p_1}{V_1} = 3,6.2 = 7,2}\\{{p_2}{V_2} = 1,5.4,8 = 7,2}\end{array}} \right.\)
Vì \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\) nên quá trình từ (1) sang (2) là quá trình giãn nở đẳng nhiệt
Suy ra \({T_2} = {T_1} = 660K\).
Trạng thái (3): \({p_3} = 1,5{\rm{\;atm}};{V_3} = 2l\).
Quá trình từ (2) sang (3) là quá trình biến đổi ở áp suất không đổi (\({p_2} = {p_3} = 1,5atm\)), thể tích giảm từ 4,8l xuống \(2l\).
a) Đúng.
Từ (2) sang (3) áp suất giữ nguyên ở mức \(1,5{\rm{\;atm}}\) và thể tích giảm, nên đây là quá trình nén đẳng áp.
b) Sai.
Từ trạng thái (1) sang trạng thái (2), áp suất của khối khí giảm từ 3,6atm xuống 1,5atm.
c) Đúng.
Trong quá trình nén đẳng áp từ (2) sang (3), vì thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối nên khi thể tích giảm thì nhiệt độ cũng giảm, tức là \({T_3} < {T_2}\). Mà \({T_2} = {T_1}\) nên suy ra \({T_1} > {T_3}\).
d) Sai.
Áp dụng định luật Charles cho quá trình đẳng áp (2) sang (3):
\(\frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} = \frac{{{V_3}}}{{{T_3}}} \Rightarrow \frac{{4,8}}{{660}} = \frac{2}{{{T_3}}} \Rightarrow {T_3} = 275{\rm{\;K}} = {2^{\rm{o}}}{\bf{C}}.\)
Cho năng lượng liên kết của hạt nhân \(\;_3^7{\rm{Li}}\) là \(39,4{\rm{MeV}}\). Biết khối lượng của các hạt proton, neutron lần lượt là \(1,0073{\rm{amu}}\) và \(1,0087{\rm{amu}}\). Khối lượng của hạt nhân \(\;_3^7{\rm{Li}}\) là bao nhiêu amu (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?
Độ hụt khối của hạt nhân \(\;_3^7{\rm{Li}}\) là:
\({\rm{\Delta }}m = \frac{{{W_{lk}}}}{{931,5}} = \frac{{39,4}}{{931,5}} \approx 0,0423\left( {{\rm{amu}}} \right)\)
Hạt nhân \(\;_3^7{\rm{Li}}\) có \(Z = 3\) proton và \(N = 7 - 3 = 4\) neutron.
Khối lượng của hạt nhân \(\;_3^7{\rm{Li}}\) là:
\({m_{Li}} = 3.{m_p} + 4.{m_n} - {\rm{\Delta }}m = 3.1,0073 + 4.1,0087 - 0,0423 = 7,01\left( {{\rm{amu}}} \right)\)
Đáp án: 7,01
Trong một chuyến lặn biển khám phá rạn san hô tại đảo Cô Tô, một thợ lặn đang ở độ sâu 35m do gặp sự cố đã nổi lên mặt nước quá nhanh. Việc giảm áp suất đột ngột làm cho khí nitrogen hòa tan trong máu và mô bị giải phóng, hình thành các bọt khí (coi là khí lí tưởng). Đây là nguyên nhân chính gây ra hội chứng giảm áp rất nguy hiểm cho thợ lặn. Giả sử sự chênh lệch nhiệt độ trong quá trình người này nổi lên là không đáng kể và áp suất khí nitrogen trong cơ thể luôn cân bằng với áp suất của môi trường tác dụng lên người thợ lặn. Cho biết khối lượng riêng của nước biển tại khu vực Cô Tô xấp xỉ \({10^3}{\rm{\;kg}}/{{\rm{m}}^3}\), áp suất khí quyển trên mặt biển là \({10^5}{\rm{\;Pa}}\). Lấy \(g = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\). Nếu một bọt khí nitrogen được hình thành trong mạch máu ở độ sâu 35m thì khi người thợ lặn lên đến mặt nước, thể tích của bọt khí này đã tăng lên bao nhiêu lần (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?
Trạng thái 1 (ở độ sâu \(h = 35{\rm{\;m}}\)):
Áp suất tác dụng lên bọt khí là:
\({p_1} = {p_0} + \rho .g.h = {10^5} + {10^3}.10.35 = 4,{5.10^5}\left( {{\rm{Pa}}} \right)\)
Trạng thái 2 (ở trên mặt nước):
Áp suất tác dụng lên bọt khí bằng áp suất khí quyển:
\({p_2} = {p_0} = {10^5}\left( {{\rm{Pa}}} \right)\)
Áp dụng định luật Boyle:
\({p_1}.{V_1} = {p_2}.{V_2} \Rightarrow \frac{{{V_2}}}{{{V_1}}} = \frac{{{p_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{4,{{5.10}^5}}}{{{{10}^5}}} = 4,5\) (lần). Vậy thể tích bọt khí tăng lên 4,5 lần.
Đáp án: 4,5
Đồ thị dưới đây biểu diễn sự biến thiên của từ thông qua tiết diện của một cuộn dây dẫn phẳng theo thời gian. Biết từ thông qua tiết diện của cuộn dây dẫn biến đổi chỉ do độ lớn cảm ứng từ của từ trường thay đổi và từ trường này có các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng cuộn dây. Biết tiết diện của cuộn dây là \({50.10^{ - 4}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^2}\) và cuộn dây có 200 vòng dây. Độ lớn cực đại của cảm ứng từ bằng bao nhiêu tesla (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?
Từ đồ thị, ta thấy giá trị cực đại của từ thông là \({{\rm{\Phi }}_0} = 5{\rm{Wb}}\).
Vì các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng cuộn dây nên góc giữa vectơ cảm ứng từ \(\vec B\) và vectơ pháp tuyến \(\vec n\) của mặt phẳng cuộn dây là \(\alpha = {0^0} \Rightarrow {\rm{cos}}\left( {{0^0}} \right) = 1\).
Ta có: \({{\rm{\Phi }}_0} = N.{B_0}.S \Rightarrow {B_0} = \frac{{{{\rm{\Phi }}_0}}}{{N.S}}\)
Thay số: \({B_0} = \frac{5}{{{{200.50.10}^{ - 4}}}} = 5\left( T \right)\)
Đáp án: 5
Khi truyền nhiệt lượng 400J cho khối khí trong một xilanh hình trụ được nắp kín bằng pit-tông thì khối khí dãn nở đẩy pit-tông lên, làm thể tích của khối khí tăng thêm \(0,3\) lít. Biết áp suất của khối khí là \({2.10^5}Pa\) và không đổi trong quá trình khối khí dãn nở. Nội năng của khối khí đã biến thiên bao nhiêu jun (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?
Khối khí nhận nhiệt lượng: \(Q = 400{\rm{\;J}}\).
Khối khí dãn nở đẩy pit-tông nên nó thực hiện công. Độ lớn công do khí thực hiện:
\(A' = p.{\rm{\Delta }}V = {2.10^5}.\left( {0,{{3.10}^{ - 3}}} \right) = 60\left( {\rm{J}} \right)\)
Vì khí thực hiện công nên công mà khối khí nhận được là \(A = - A' = - 60{\rm{\;J}}\).
Độ biến thiên nội năng của khối khí là:
\({\rm{\Delta }}U = Q + A = 400 + \left( { - 60} \right) = 340\left( {\rm{J}} \right)\)
Đáp án: 340
Thí nghiệm khảo sát sự thay đổi nhiệt độ của một lượng rượu etylic theo nhiệt lượng cung cấp thu được đồ thị có dạng như hình bên. Biết nhiệt dung riêng của rượu etylic là \(c = 2500{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\).
Nhiệt hóa hơi riêng của rượu etylic xác định được trong thí nghiệm trên là bao nhiêu kilôjun trên kilôgam (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?
Từ đồ thị, nhiệt lượng cần thiết để làm lượng rượu tăng nhiệt độ từ \({28^ \circ }{\rm{C}}\) đến \({78^ \circ }{\rm{C}}\) là:
\({Q_1} = 125{\rm{\;kJ}} = 125000{\rm{\;J}}\)
Khối lượng của lượng rượu etylic trong thí nghiệm là:
\(m = \frac{{{Q_1}}}{{c.{\rm{\Delta }}t}} = \frac{{125000}}{{2500.\left( {78 - 28} \right)}} = 1\left( {{\rm{kg}}} \right)\)
Nhiệt lượng cung cấp để rượu hóa hơi hoàn toàn ở nhiệt độ sôi \({78^ \circ }{\rm{C}}\) là:
\({Q_2} = 1025 - 125 = 900\left( {{\rm{kJ}}} \right) = 900000\left( {\rm{J}} \right)\)
Nhiệt hóa hơi riêng của rượu etylic là:
\(L = \frac{{{Q_2}}}{m} = \frac{{900000}}{1} = 900000\left( {{\rm{J}}/{\rm{kg}}} \right) = 900\left( {{\rm{kJ}}/{\rm{kg}}} \right)\)
Đáp án: 900
Một mẫu chất chứa hai đồng vị phóng xạ A và B. Tại thời điểm ban đầu, tỉ lệ số nguyên tử đồng vị A trên số nguyên tử đồng vị B là 7. Sau đó 2 giờ, tỉ lệ số nguyên tử đồng vị A trên số nguyên tử đồng vị B là 1. Biết rằng chu kì bán rã của đồng vị A là 0,5 giờ. Biết rằng hai đồng vị phóng xạ này không phải là sản phẩm phân rã của nhau. Chu kì bán rã của đồng vị B là mấy giờ (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?
Tại thời điểm ban đầu \(t = 0\), ta có tỉ số: \(\frac{{{N_{0A}}}}{{{N_{0B}}}} = 7\).
Tại thời điểm \(t = 2{\rm{h}}\), số hạt nhân còn lại của hai đồng vị là:
\({N_A} = {N_{0A}}{.2^{ - \frac{t}{{{T_A}}}}} = {N_{0A}}{.2^{ - \frac{2}{{0,5}}}} = {N_{0A}}{.2^{ - 4}}\)
\({N_B} = {N_{0B}}{.2^{ - \frac{t}{{{T_B}}}}} = {N_{0B}}{.2^{ - \frac{2}{{{T_B}}}}}\)
Tỉ số hạt nhân ở thời điểm \(t = 2h\) là:
\(\frac{{{N_A}}}{{{N_B}}} = \frac{{{N_{0A}}{{.2}^{ - 4}}}}{{{N_{0B}}{{.2}^{ - \frac{2}{{{T_B}}}}}}} = \frac{{{N_{0A}}}}{{{N_{0B}}}} \times {2^{\frac{2}{{{T_B}}} - 4}}\)
Theo đề bài, tại \(t = 2{\rm{\;h}}\) thì \(\frac{{{N_A}}}{{{N_B}}} = 1\). Thay \(\frac{{{N_{0A}}}}{{{N_{0B}}}} = 7\) vào, ta được:
\(7 \times {2^{\frac{2}{{{T_B}}} - 4}} = 1 \Rightarrow {2^{\frac{2}{{{T_B}}} - 4}} = \frac{1}{7}\)
Lấy logarit cơ số 2 hai vế:
\(\frac{2}{{{T_B}}} - 4 = {\rm{lo}}{{\rm{g}}_2}\left( {\frac{1}{7}} \right) = - {\rm{lo}}{{\rm{g}}_2}\left( 7 \right)\)
\( \Rightarrow \frac{2}{{{T_B}}} = 4 - {\rm{lo}}{{\rm{g}}_2}\left( 7 \right) \approx 4 - 2,80735 = 1,19265\)
Chu kì bán rã của đồng vị B là:
\({T_B} = \frac{2}{{1,19265}} \approx 1,68\left( {\rm{h}} \right)\)
Đáp án: 1,68
