Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Vật lý 2025-2026 THPT Hàm Rồng (Thanh Hóa) có đáp án
28 câu hỏi
PHẦN I: CÂU TRẮC NGHIỆM NHIỀU PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN
Hình bên dùng để mô tả điều gì?
liên hệ giữa từ trường điện trường và tốc độ sóng điện từ
bước sóng điện từ
sự hình thành và lan truyền sóng điện từ
sự biến thiên đồng pha của điện trường và từ trường
Đáp án đúng là C
Hình ảnh mô tả các vectơ cường độ điện trường \(\vec E\) và cảm ứng từ \(\vec B\) dao động vuông góc với nhau và cùng vuông góc với phương truyền sóng. Đây là hình ảnh đặc trưng mô tả sự hình thành và lan truyền của sóng điện từ trong không gian.
Nội năng của một khối khí lý tưởng nhất định không thay đổi trong quá trình nào sau đây?
đẳng tích.
đẳng tích và đẳng nhiệt.
đẳng áp.
đẳng nhiệt.
Đáp án đúng là D
Nội năng của một lượng khí lí tưởng nhất định chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của khí. Do đó, trong quá trình đẳng nhiệt (nhiệt độ không đổi), nội năng của khối khí lí tưởng không thay đổi.
Ban đầu một mẫu chất phóng xạ nguyên chất có khối lượng \({m_0}\), chu kì bán rã của chất này là 3,8 ngày. Sau 15,2 ngày khối lượng của chất phóng xạ đó còn lại là 2,24 gam. Khối lượng \({m_0}\) là
17,92 gam.
8,96 gam.
5,60 gam.
35,84 gam.
Đáp án đúng là D
Ta có khối lượng chất phóng xạ còn lại:
\(m = {m_0}{.2^{ - \frac{t}{T}}} \Rightarrow 2,24 = {m_0}{.2^{ - \frac{{15,2}}{{3,8}}}} \Rightarrow 2,24 = {m_0}{.2^{ - 4}}\)
\( \Rightarrow {m_0} = 2,{24.2^4} = 35,84\left( {{\rm{gam}}} \right)\).
Trong một dây dẫn kín đặt trong từ trường người ta đo được suất điện động ổn định bằng \(0,4{\rm{\;V}}\) trong thời gian 0,2 giây. Độ lớn độ biến thiên của từ thông qua dây dẫn trong thời gian đó là
\(0,2{\rm{\;Wb}}\).
\(0,08{\rm{\;Wb}}\).
2 Wb.
\(0,6{\rm{\;Wb}}\).
Đáp án đúng là B
Độ lớn độ biến thiên của từ thông là:
\(\left| {{\rm{\Delta \Phi }}} \right| = \left| {{e_c}} \right|.{\rm{\Delta }}t = 0,4.0,2 = 0,08\left( {{\rm{Wb}}} \right)\).
Đại lượng nào sau đây đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường trong tương tác từ?
cảm ứng từ.
dòng điện cảm ứng.
từ thông.
suất điện động cảm ứng.
Đáp án đúng là A
Cảm ứng từ là đại lượng vật lý đặc trưng cho từ trường về phương diện tác dụng lực từ (độ mạnh yếu của từ trường tại một điểm).
Hình bên mô tả sự phụ thuộc của thể tích theo nhiệt độ của một khối lượng khí lí tưởng không đổi trong quá trình biến đổi trạng thái. Quá trình biến đổi này là quá trình nào và có thể tích cuối cùng là bao nhiêu?
đẳng áp, 4 lít.
đẳng nhiệt, 6 lít.
đẳng tích, 4 lít.
đẳng áp, 6 lít.
Đáp án đúng là D
Đường biểu diễn sự phụ thuộc của \(V\) vào \(t\left( {{\;^ \circ }C} \right)\) có đường kéo dài đi qua điểm \(\left( { - {{273}^ \circ }C,0} \right)\) tức là mốc 0 K. Do đó, \(V\) tỉ lệ thuận với \(T\left( {\rm{K}} \right)\), đây là quá trình đẳng áp.
Ở trạng thái 1: \({t_1} = {0^0}C \Rightarrow {T_1} = 273{\rm{\;K}},{V_1} = 2\) lít.
Ở trạng thái 2: \({t_2} = {546^ \circ }{\rm{C}} \Rightarrow {T_2} = 546 + 273 = 819{\rm{\;K}},{V_2} = \) ?
Áp dụng định luật Charles: \(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {V_2} = \frac{{{V_1}.{T_2}}}{{{T_1}}} = \frac{{2.819}}{{273}} = 6\) (lít).
Nhiệt độ mà nước tinh khiết có thể tồn tại đồng thời ở cả ba thể rắn lỏng và hơi trong trạng thái cân bằng nhiệt ở áp suất \(0,006{\rm{\;atm}}\) được gọi là
nhiệt độ đóng băng của nước.
nhiệt độ điểm ba của nước.
nhiệt độ điểm hai của nước.
nhiệt độ sôi của nước.
Đáp án đúng là B
Trạng thái mà nước tinh khiết tồn tại đồng thời ở cả 3 thể (rắn, lỏng, hơi) trong trạng thái cân bằng nhiệt được gọi là điểm ba của nước.
Nhiệt độ tại điểm này gọi là nhiệt độ điểm ba của nước (khoảng \(273,16{\rm{\;K}}\)).
Phản ứng hạt nhân nào dưới đây là phản ứng phân hạch?
\(\;_{88}^{226}{\rm{Ra}} \to \;_2^4{\rm{He}} + \;_{86}^{222}{\rm{Rn}}\)
\(\;_1^2{\rm{H}} + \;_3^6{\rm{Li}} \to \;_2^4{\rm{He}} + \;_2^4{\rm{He}}\)
\(\;_1^2{\rm{H}} + \;_1^3{\rm{H}} \to \;_2^4{\rm{He}} + \;_0^1{\rm{n}}\)
\(\;_0^1{\rm{n}} + \;_{92}^{235}{\rm{U}} \to \;_{54}^{139}{\rm{Xe}} + \;_{38}^{95}{\rm{Sr}} + 2_0^1{\rm{n}}\)
Đáp án đúng là D
Phản ứng phân hạch là phản ứng trong đó một hạt nhân nặng (thường là \(U\) hoặc Pu) hấp thụ một nơtron chậm và vỡ thành hai hạt nhân trung bình.
Phản ứng D là phản ứng phân hạch của Urani.
Hạt nhân X có 4 proton và 3 neutron. Ký hiệu của hạt nhân này là
\(\;_3^4{\rm{X}}\).
\(\;_3^7{\rm{X}}\).
\(\;_7^4{\rm{X}}\).
\(\;_4^7{\rm{X}}\).
Đáp án đúng là D
Hạt nhân có số proton \(Z = 4\).
Số khối \(A = Z + N = 4 + 3 = 7\).
Vậy ký hiệu của hạt nhân là \(\;_4^7{\rm{X}}\).
Cho biết nước đá có nhiệt nóng chảy riêng là \(\lambda = 3,{4.10^5}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\) và nhiệt dung riêng \(c = 2,{09.10^3}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\).K. Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy cục nước đá khối lượng 50 g và đang có nhiệt độ \( - {20^ \circ }{\rm{C}}\) có giá trị bằng
190 kJ.
36 kJ.
19 kJ.
\(1,9{\rm{\;kJ}}\).
Đáp án đúng là C
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ nước đá từ \( - {20^ \circ }{\rm{C}}\) lên \({0^ \circ }{\rm{C}}\):
\({Q_1} = m.c.{\rm{\Delta }}t = 0,05.2,{09.10^3}.\left( {0 - \left( { - 20} \right)} \right) = 2090J\)
Nhiệt lượng để nước đá ở \({0^ \circ }{\rm{C}}\) nóng chảy hoàn toàn:
\({Q_2} = m.\lambda = 0,05.3,{4.10^5} = 17000J\)
Tổng nhiệt lượng cần cung cấp:
\(Q = {Q_1} + {Q_2} = 2090 + 17000 = 19090J \approx 19{\rm{\;kJ}}\).
Theo mô hình động học phân tử, sự khác biệt về cấu trúc của chất rắn, chất lỏng, chất khí là do sự khác biệt về
thành phần các phân tử cấu tạo của mỗi chất.
kích thước của các phân tử cấu tạo của mỗi chất.
độ lớn của lực tương tác giữa các phân tử trong mỗi chất.
số lượng phân tử cấu tạo nên mỗi chất.
Đáp án đúng là C
Trạng thái (thể) của một chất được quyết định chủ yếu bởi khoảng cách và lực tương tác giữa các phân tử cấu tạo nên chất đó. Lực tương tác mạnh tạo ra cấu trúc rắn, lực tương tác yếu hơn tạo ra chất lỏng và rất yếu đối với chất khí.
Khí lí tưởng không tuân theo nội dung vắn tắt nào sau đây của mô hình động học phân tử của chất?
Nội dung 1: Chất được cấu tạo bởi các phân tử.
Nội dung 2: Giữa các phân tử có lực liên kết gồm lực hút và lực đẩy.
Nội dung 3: Nhiệt độ càng cao thì các phân tử chuyển động càng nhanh.
Nội dung 1.
Nội dung 1 và 2.
Nội dung 2.
Nội dung 2 và 3.
Đáp án đúng là C
Khí lí tưởng là một mô hình đơn giản hóa, trong đó người ta bỏ qua thể tích riêng của các phân tử và bỏ qua lực tương tác giữa các phân tử (chỉ tính tương tác khi xảy ra va chạm). Do đó, khí lí tưởng không tuân theo Nội dung 2.
Một mạch điện kín hình tròn được đặt trong từ trường đều như hình vẽ. Khi mạch điện ở vị trí nào thì từ thông qua mạch lớn nhất?
2.
1.
4.
3.
Đáp án đúng là D
Từ thông qua mạch kín có độ lớn cực đại khi mặt phẳng vòng dây vuông góc với các đường sức từ. Nhìn trên hình vẽ, tại vị trí số 3 mặt phẳng vòng dây vuông góc với cảm ứng từ \(\vec B\), do đó từ thông qua mạch ở vị trí này là lớn nhất.
Trong một phản ứng bắn phá hạt nhân, tổng khối lượng nghỉ của các hạt trước phản ứng là \(38,9698{\rm{amu}}\) và tổng khối lượng nghỉ các hạt sau phản ứng là 38,9656 amu. Phản ứng này là
phản ứng tự phát và thu năng lượng.
phản ứng kích thích và toả năng lượng.
phản ứng kích thích và thu năng lượng.
phản ứng tự phát và toả năng lượng.
Đáp án đúng là B
Phản ứng "bắn phá hạt nhân" là phản ứng do con người thực hiện (dùng hạt đạn bắn vào hạt bia), do đó đây là phản ứng kích thích.
Ta có: \({m_{trc}} = 38,9698amu > {m_{sau}} = 38,9656amu\), do khối lượng giảm sau phản ứng nên phản ứng này toả năng lượng.
Hình bên là sơ đồ phân bố năng lượng liên kết riêng của một số hạt nhân theo số khối A của nó. Trong số các hạt nhân trên sơ đồ và có số khối từ \(75\) đến \(250\), hạt nhân có ký hiệu nào kém bền vững nhất?
U.
An.
W.
Mo.
Đáp án đúng là A
Theo đồ thị, trong khoảng số khối từ \(75\) đến \(250\), đường biểu diễn năng lượng liên kết riêng có xu hướng đi xuống (giảm dần). Do đó, hạt nhân có số khối càng lớn trong vùng này sẽ có năng lượng liên kết riêng càng thấp.
Hạt nhân Urani (U) nằm ở vị trí số khối lớn nhất trên đồ thị, có năng lượng liên kết riêng nhỏ nhất so với các hạt kể trên nên kém bền vững nhất.
Trong một máy phát điện xoay chiều, người ta thấy có hai vành khuyên trong cấu tạo của máy. Cấu tạo của máy phù hợp với mô hình thực tế nào sau đây?
Khung dây của máy quay, nam châm của máy đặt cố định.
Khung dây của máy cố định, nam châm của máy đặt cố định.
Khung dây của máy quay, nam châm của máy quay.
Khung dây của máy cố định, nam châm của máy quay.
Đáp án đúng là A
Trong máy phát điện xoay chiều, khi phần cảm (nam châm) đứng yên và phần ứng (khung dây) quay, người ta phải dùng hệ thống bộ góp điện gồm hai vành khuyên và hai chổi quét để đưa dòng điện xoay chiều từ khung dây ra mạch ngoài. Do đó sự xuất hiện của hai vành khuyên phù hợp với mô hình khung dây quay.
Hình bên mô tả sự phụ thuộc của áp suất vào thể tích của khối khí lí tưởng không đổi trong quá trình biến đổi trạng thái. Ở trạng thái nào sau đây khối khí có nhiệt độ lớn nhất?
4.
3.
1.
2.
Đáp án đúng là D
Từ phương trình trạng thái, ta thấy nhiệt độ \(T\) tỉ lệ thuận với tích số \(p.V\).
Xét trên đồ thị \(p - V\): Trạng thái 2 có giá trị áp suất \(p\) lớn nhất và thể tích \(V\) cũng lớn nhất trong chu trình. Do đó tích \({p_2}.{V_2}\) đạt giá trị lớn nhất, dẫn đến nhiệt độ \(T\) tại trạng thái 2 là lớn nhất.
Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về chất rắn vô định hình?
Khi bị nung nóng chúng mềm dần và chuyển sang thể lỏng.
Có nhiệt độ nóng chảy (hay đông đặc) xác định.
Có tính đẳng hướng.
Không có cấu trúc tinh thể.
Đáp án đúng là B
Đặc trưng cơ bản của chất rắn vô định hình là chúng không có cấu trúc tinh thể, do đó chúng không có nhiệt độ nóng chảy (hay đông đặc) xác định. Khi bị nung nóng, chúng chỉ mềm dần rồi chuyển thành chất lỏng. Vì vậy phát biểu B là sai.
PHẦN II: CÂU TRẮC NGHIỆM ĐÚNG SAI
Một học sinh thực hiện thí nghiệm khảo sát sự biến đổi trạng thái của một khối lượng khí xác định nhốt trong một xilanh kín có piston dịch chuyển được. Học sinh này thay đổi thể tích V của khối khí và đo áp suất p tương ứng. Biết nhiệt độ phòng không đổi bằng \({27^ \circ }{\rm{C}}\). Học sinh thu được đồ thị mối quan hệ giữa áp suất (p) và nghịch đảo thể tích (1/V) là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ như hình vẽ. Khi nói về thí nghiệm và các trạng thái của khối khí này, hãy cho biết các nhận xét sau đúng hay sai:
Khối khí đang trải qua quá trình biến đổi đẳng nhiệt theo định luật Boyle.
Tại điểm M trên đồ thị, tích số p.V của khối khí có giá trị bằng 100 J.
Nếu học sinh nén khí nhanh để thể tích giảm xuống còn 0,2 lít thì áp suất khí khi đó đúng bằng \({5.10^5}{\rm{Pa}}{\rm{.}}\)
Số mol khí trong xilanh xấp xỉ bằng \(0,04{\rm{\;mol}}\).
a: Đúng. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất p vào nghịch đảo thể tích 1/V là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Do đó p tỉ lệ thuận với 1/V, suy ra tích \(p.V = \) const. Đây là đặc điểm của quá trình biến đổi đẳng nhiệt theo định luật Boyle.
b: Đúng. Tại điểm M trên đồ thị, ta có áp suất \(p = {2.10^5}{\rm{\;Pa}}\) và 1/V = 2 lít-1
\( \Rightarrow V = 0,5\) lít \( = 0,{5.10^{ - 3}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}\).
Tích số \(p.V = {2.10^5}.0,{5.10^{ - 3}} = 100{\rm{\;J}}\).
c: Sai. Nén khí "nhanh" là một quá trình đoạn nhiệt (khí bị nén đột ngột nên không kịp tỏa nhiệt ra môi trường), khiến nội năng và nhiệt độ của khối khí tăng lên.
Nếu là nén đẳng nhiệt thì áp suất sẽ là \(p' = \frac{{100}}{{0,{{2.10}^{ - 3}}}} = {5.10^5}{\rm{\;Pa}}\). Tuy nhiên, do nhiệt độ tăng nên áp suất thực tế sẽ lớn hơn \({5.10^5}{\rm{\;Pa}}\).
d: Đúng. Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng \(pV = nRT\) ta tính được \(n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{100}}{{8,31.\left( {27 + 273} \right)}} \approx 0,04{\rm{\;mol}}\).
Trong y học, đồng vị phóng xạ \(\;_{53}^{131}{\rm{I}}\) (phóng xạ \({\beta ^ - }\)và \(\gamma \)) có chu kì bán rã 8,02 ngày được sử dụng rộng rãi trong điều trị ung thư tuyến giáp. Giả sử trong liệu trình điều trị của mình, một bệnh nhân được chỉ định dùng \(\;_{53}^{131}{\rm{I}}\) với độ phóng xạ (hoạt độ phóng xạ) là 50 mCi .
Xét tính đúng/sai trong các nhận định sau:
Phóng xạ \({\beta ^ - }\)phát ra có tác dụng tiêu diệt tế bào ung thư tuyến giáp.
Hạt nhân con của \(\;_{53}^{131}{\rm{I}}\) trong quá trình phóng xạ có số khối là 131.
Khối lượng \(\;_{53}^{131}{\rm{I}}\) trong liều thuốc trên tại thời điểm ngay khi bệnh nhân nhận và uống liều thuốc là \(1,{09.10^{ - 17}}\) gam.
Độ phóng xạ sau 7 ngày kể từ khi bệnh nhân nhận liều thuốc trên là \(27,3{\rm{mCi}}\).
a: Đúng. Bức xạ \({\beta ^ - }\)có năng lượng cao, khả năng xuyên thấu ở mức độ vừa phải (chỉ vài mm trong mô) nên có tác dụng phá hủy và tiêu diệt các tế bào ác tính tại chỗ một cách hiệu quả trong điều trị ung thư tuyến giáp.
b: Đúng. Trong quá trình phóng xạ \({\beta ^ - }\), hạt nhân mẹ phát ra hạt electron \(\left( {\;_{ - 1}^0{\rm{e}}} \right)\). Hạt electron có số khối bằng 0 nên theo định luật bảo toàn số khối, hạt nhân con sinh ra vẫn giữ nguyên số khối là 131.
c: Sai. Độ phóng xạ ban đầu là \({H_0} = 50{\rm{mCi}} = {50.10^{ - 3}}.3,{7.10^{10}} = 1,{85.10^9}{\rm{\;Bq}}\).
Hằng số phóng xạ \(\lambda = \frac{{{\rm{ln}}2}}{T} = \frac{{{\rm{ln}}2}}{{8,02.24.3600}} \approx {10^{ - 6}}{\rm{\;}}{{\rm{s}}^{ - 1}}\)
Số hạt nhân có trong liều thuốc là \({N_0} = \frac{{{H_0}}}{\lambda } = \frac{{1,{{85.10}^9}}}{{{{10}^{ - 6}}}} = 1,{85.10^{15}}\) hạt
Khối lượng tương ứng là \({m_0} = \frac{{{N_0}.A}}{{{N_A}}} = \frac{{1,{{85.10}^{15}}.131}}{{6,{{02.10}^{23}}}} \approx 4,{02.10^{ - 7}}\) gam
d: Đúng. Độ phóng xạ sau \(t = 7\) ngày là \(H = {H_0}{.2^{ - \frac{t}{T}}} = {50.2^{ - \frac{7}{{8,02}}}} \approx 27,3{\rm{mCi}}\).
Để xác định nhanh (gần đúng) nhiệt dung riêng của nước máy tại nhà, một học sinh đã bố trí thí nghiệm như sau: đổ 500 ml nước (tương đương \(0,5{\rm{\;kg}}\) nước) vào trong một ấm siêu tốc, trên ấm ghi \(220{\rm{\;V}} - 1600{\rm{\;W}}\); cắm vào trong ấm một nhiệt kế dài để đo nhiệt độ nước, mở ứng dụng camera điện thoại và chuyển sang chế độ quay video hướng về nhiệt kế. Ngay khi cắm điện cho ấm vào ổ điện gia đình thì học sinh này bắt đầu quay video (ghi hình) nhiệt kế. Sau 1 phút, thì kết thúc quá trình quay và ngắt điện ấm siêu tốc. Sau đó học sinh này ghi lại nhiệt độ trên nhiệt kế từ video sau các khoảng thời gian bằng nhau là 10 giây kể từ thời điểm bắt đầu quay và được các số sau: \({20^ \circ }{\rm{C}};{24^ \circ }{\rm{C}};{29^ \circ }{\rm{C}};{36^ \circ }{\rm{C}};{43^ \circ }{\rm{C}};{50^ \circ }{\rm{C}},{57^ \circ }{\rm{C}}.\;\)Khi bỏ qua sự truyền nhiệt của ấm ra môi trường, học sinh này đưa ra các nhận xét như sau:
Trong 20 giây đầu tiên, nhiệt độ của nước tăng \({9^ \circ }{\rm{C}}\).
Sau 20 giây đầu tiên, nước nhận nhiệt một cách đều đặn.
Nhiệt dung riêng của nước khoảng \(4570{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\).
Vỏ ấm siêu tốc cũng nhận nhiệt từ sợi đốt nên nhiệt lượng nước nhận được nhỏ hơn nhiệt lượng từ sợi đốt toả ra, nhiệt dung riêng thực tế của nước phải nhỏ hơn \(4570{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\).
a: Đúng. Dựa vào dữ kiện đề bài, ở thời điểm \(t = 0{\rm{\;s}}\), nhiệt độ là \({20^ \circ }{\rm{C}}.{\rm{\;}}\)Ở \(t = 20{\rm{\;s}}\), nhiệt độ là \({29^ \circ }{\rm{C}}\).
Độ tăng nhiệt độ là \(29 - 20 = {9^ \circ }{\rm{C}}\).
b: Đúng. Sau 20 s đầu tiên, trong các khoảng thời gian 10 s tiếp theo, mức tăng nhiệt độ lần lượt là
\(36 - 29 = {7^ \circ }C,43 - 36 = {7^ \circ }C,50 - 43 = {7^ \circ }C,57 - 50 = {7^ \circ }C\).
Việc nhiệt độ tăng đều \({7^ \circ }C\) sau mỗi 10 giây chứng tỏ nước đã bắt đầu nhận nhiệt lượng một cách đều đặn và ổn định.
c: Đúng. Xét trong khoảng thời gian \({\rm{\Delta }}t = 10{\rm{\;s}}\) khi nhiệt độ đang tăng đều \({\rm{\Delta }}T = {7^ \circ }C\).
Nhiệt lượng ấm tỏa ra là \({Q_{{\rm{toa\;}}}} = P.{\rm{\Delta }}t = 1600.10 = 16000J\).
Bỏ qua sự thất thoát, nước nhận toàn bộ lượng nhiệt này:
\({Q_{{\rm{thu\;}}}} = m.c.{\rm{\Delta }}T \Rightarrow 16000 = 0,5.c.7 \Rightarrow c \approx 4570{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\)
d: Đúng. Trong thực tế, vỏ ấm siêu tốc và nhiệt kế cũng hấp thụ một phần nhiệt lượng. Do đó, phần nhiệt lượng nước thực tế nhận được sẽ nhỏ hơn tổng nhiệt lượng sợi đốt tỏa ra.
Vì biểu thức tính là \({Q_{{\rm{thuc\;thu\;}}}} = m.{c_{{\rm{thuc}}}}.{\rm{\Delta }}T\), để \({\rm{\Delta }}T\) vẫn tăng ở mức đo được thì nhiệt dung riêng thực tế \({c_{{\rm{thuc\;}}}}\) phải nhỏ hơn con số lý tưởng \(4570{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\).
Một đoạn dây dẫn thẳng MN có chiều dài 20 cm, khối lượng 10 gam được treo nằm ngang bằng hai sợi dây mảnh, nhẹ, cách điện, cùng chiều dài trong một từ trường đều có các đường sức từ thẳng đứng hướng xuống và có độ lớn \(0,5{\rm{\;T}}\). Cho dòng điện cường độ I chạy qua dây dẫn theo chiều từ M đến N. Lấy \(g = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\).
Khi cho dòng điện 1 A chạy qua MN, lực từ tác dụng lên đoạn dây có phương nằm ngang và độ lớn bằng \(0,1{\rm{\;N}}\).
Để dây treo lệch một góc \({45^ \circ }{\rm{C}}\) so với phương thẳng đứng, cường độ dòng điện cần duy trì là 1 A.
Nếu từ trường triệt tiêu (giảm về 0) trong khoảng thời gian rất ngắn \({\rm{\Delta }}t\), trong đoạn dây MN sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng.
Giả sử từ trường không đổi nhưng dây treo MN bị đứt và MN rơi tự do, trong quá trình rơi MN giữ nguyên phương ban đầu. Giữa hai đầu M, N xuất hiện một hiệu điện thế tăng dần theo thời gian.
a: Đúng.
Đoạn dây treo nằm ngang, từ trường hướng thẳng đứng xuống dưới nên góc \(\alpha = {90^ \circ }\).
Độ lớn lực từ \(F = IBl{\rm{sin}}\alpha = 1.0,5.0,2.{\rm{sin}}{90^ \circ } = 0,1{\rm{\;N}}\).
Áp dụng quy tắc bàn tay trái, lực từ có phương nằm ngang vuông góc với sợi dây.
b: Đúng. Khi dây treo lệch góc \({45^ \circ }\), thanh nằm cân bằng dưới tác dụng của trọng lực \(\vec P\) và lực từ \(\vec F\).
Ta có hệ thức \({\rm{tan}}\alpha = \frac{F}{P} \Rightarrow {\rm{tan}}{45^ \circ } = \frac{{IBl}}{{mg}} \Rightarrow 1 = \frac{{I.0,5.0,2}}{{0,01.10}} \Rightarrow I = 1A\)
c: Sai. Khi từ trường giảm về 0, từ thông qua đoạn dây biến thiên nên trên dây MN sinh ra suất điện động cảm ứng. Tuy nhiên, vì MN được treo bởi dây cách điện nên đây là đoạn mạch hở. Đoạn mạch hở chỉ xuất hiện suất điện động cảm ứng ở hai đầu chứ không thể hình thành dòng điện cảm ứng chạy qua.
d: Sai. Khi dây đứt và đoạn MN rơi tự do thẳng đứng, phương chuyển động (vectơ vận tốc \(\vec v\) ) cùng phương với vectơ cảm ứng từ \(\vec B\) (cả hai đều hướng xuống). Góc giữa \(\vec v\) và \(\vec B\) bằng \({0^0}\). Lực Lorentz tác dụng lên các hạt tải điện tự do bên trong thanh có độ lớn \(f = qvB{\rm{sin}}{0^0} = 0\).
Vì không có lực từ dồn các điện tích về hai đầu thanh nên không hề xuất hiện sự phân bố điện tích và sẽ không có hiệu điện thế cảm ứng nào giữa hai đầu \({\rm{M}},{\rm{N}}\).
PHẦN III: CÂU TRẮC NGHIỆM TRẢ LỜI NGẮN
Một dây đồng dài 25 cm, có khối lượng là 10 g nằm cân bằng trong từ trường đều có các đường sức từ nằm ngang và có độ lớn \(0,20{\rm{\;T}}\). Lấy \(g = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\). Cường độ dòng điện nhỏ nhất chạy qua dây để dây có thể cân bằng là bao nhiêu Ampe (A)? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)
Để đoạn dây nằm cân bằng, lực từ tác dụng lên đoạn dây phải hướng thẳng đứng lên trên và có độ lớn bằng trọng lượng của dây: \({F_m} = P = mg\).
Công thức tính lực từ là \({F_m} = IBl{\rm{sin}}\alpha \). Để cường độ dòng điện \(I\) nhỏ nhất thì sin \(\alpha \) phải lớn nhất, tức là \({\rm{sin}}\alpha = 1\left( {\alpha = {{90}^ \circ }} \right)\).
Ta có: \({I_{{\rm{min\;}}}}Bl = mg \Rightarrow {I_{{\rm{min\;}}}} = \frac{{mg}}{{Bl}} = \frac{{0,01.10}}{{0,20.0,25}} = 2A\).
Đáp án: 2
Đổ 100 g nước ở \({40^ \circ }{\rm{C}}\) vào một khối nước đá lớn ở \({0^ \circ }C\). Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là \(80{\rm{cal}}/{\rm{g}}\) và nhiệt dung riêng của nước là \(1{\rm{cal}}/{\rm{g}}.{\rm{K}}\). Khối lượng nước đá đã nóng chảy là bao nhiêu gam? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)
Nhiệt lượng do 100 g nước ở \({40^ \circ }C\) tỏa ra khi nguội đến \({0^ \circ }C\) là:
.
Do khối nước đá ban đầu lớn và ở \({0^ \circ }C\) nên toàn bộ nhiệt lượng này chỉ đủ để làm nóng chảy một phần nước đá.
Gọi mđá là khối lượng nước đá đã nóng chảy, nhiệt lượng khối đá này thu vào là: .
Theo phương trình cân bằng nhiệt: .
Đáp án: 50
Một khối khí lí tưởng xác định đang ở trạng thái có áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T. Người ta giữ cho nhiệt độ của khối khí không đổi nhưng nén khối khí sao cho thể tích giảm đi 4 lần. Khi đó, áp suất của khối khí thay đổi một lượng là 150 kPa. Hãy xác định giá trị áp suất ban đầu của khối khí theo đơn vị kPa. (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)
Trạng thái 1: áp suất \({p_1}\), thể tích \({V_1}\).
Trạng thái 2: áp suất \({p_2}\), thể tích \({V_2} = \frac{{{V_1}}}{4}\).
Vì nhiệt độ không đổi, theo định luật Boyle ta có: \({p_1}{V_1} = {p_2}.\left( {\frac{{{V_1}}}{4}} \right) \Rightarrow {p_2} = 4{p_1}\).
Độ biến thiên áp suất là \({\rm{\Delta }}p = {p_2} - {p_1} = 4{p_1} - {p_1} = 3{p_1}\).
Theo đề bài, áp suất thay đổi một lượng 150 kPa (tăng lên), do đó: \(3{p_1} = 150{\rm{kPa}} \Rightarrow {p_1} = 50{\rm{kPa}}\).
Đáp án: 50
Xét hạt nhân Helium \(\;_2^4{\rm{He}}\). Biết khối lượng của hạt nhân Helium là 4,0015 amu; khối lượng của proton là 1,0073 amu và khối lượng của neutron là 1,0087 amu. Hãy tính năng lượng liên kết riêng của hạt nhân \(\;_2^4{\rm{He}}\) theo đơn vị MeV. (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).
Hạt nhân \(\;_2^4{\rm{He}}\) có \(Z = 2\) proton, \(N = A - Z = 4 - 2 = 2\) neutron.
Độ hụt khối của hạt nhân He là:
\({\rm{\Delta }}m = 2{m_p} + 2{m_n} - {m_{He}} = 2.1,0073 + 2.1,0087 - 4,0015 = 0,0305amu\).
Năng lượng liên kết của hạt nhân là: \({W_{lk}} = {\rm{\Delta }}m.931,5 = 0,0305.931,5 = 28,41075MeV\).
Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân là: \({W_{lkr}} = \frac{{{W_{lk}}}}{A} = \frac{{28,41075}}{4} \approx 7,1\) MeV/nucleon.
Đáp án: 7,1
Nội năng của khối khí tăng thêm 45 J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 35 J. Khi đó, khối khí đã nhận một công bằng bao nhiêu Jun? (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)
Theo đề bài:
Nội năng tăng thêm \(45{\rm{\;J}} \Rightarrow {\rm{\Delta }}U = 45{\rm{\;J}}\).
Truyền cho khối khí nhiệt lượng 35 J (tức khối khí nhận nhiệt) \( \Rightarrow Q = 35{\rm{\;J}}\).
Thay vào nguyên lí I nhiệt động lực học ta có: \(45 = A + 35 \Rightarrow A = 10J\).
Vì \(A > 0\) nên khối khí thực sự nhận một công có độ lớn là 10 J.
Đáp án: 10
Một nhà máy điện hạt nhân sử dụng nhiên liệu là Uranium \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\). Biết rằng mỗi hạt nhân \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) phân hạch tỏa ra năng lượng trung bình là 200 MeV. Hiệu suất của nhà máy điện là \(30{\rm{\% }}\). Nếu nhà máy hoạt động với công suất điện không đổi là 600 MW thì trong một ngày đêm (24 giờ), khối lượng nhiên liệu Uranium \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) thực tế đã tiêu thụ là bao nhiêu gam? Biết khối lượng mol của \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) là \(235{\rm{\;g}}/{\rm{mol}}\). (Làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị).
Công suất điện: \(P = 600MW = {6.10^8}W\).
Thời gian 1 ngày đêm: \(t = 24.3600 = 86400s\).
Năng lượng điện tạo ra trong 1 ngày đêm là: \(A = P.t = {6.10^8}.86400 = 5,{184.10^{13}}J\).
Năng lượng toàn phần do phản ứng phân hạch tỏa ra là: \({A_{tp}} = \frac{A}{H} = \frac{{5,{{184.10}^{13}}}}{{0,3}} = 1,{728.10^{14}}{\rm{\;J}}\).
Năng lượng tỏa ra khi 1 hạt nhân phân hạch tính theo đơn vị Jun:
\({E_0} = 200{\rm{MeV}} = 200.1,{6.10^{ - 13}}{\rm{\;J}} = 3,{2.10^{ - 11}}{\rm{\;J}}\).
Số hạt nhân \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) tham gia phân hạch là: \(N = \frac{{{A_{{\rm{tp}}}}}}{{{E_0}}} = \frac{{1,{{728.10}^{14}}}}{{3,{{2.10}^{ - 11}}}} = 5,{4.10^{24}}\) (hạt).
Khối lượng Uranium \(\;_{92}^{235}{\rm{U}}\) đã tiêu thụ là: \(m = \frac{N}{{{N_A}}}.M = \frac{{5,{{4.10}^{24}}}}{{6,{{02.10}^{23}}}}.235 \approx 2108g\).
Đáp án: 2108
