Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Vật lý 2025-2026 THPT Kinh Môn II (Hải Phòng) có đáp án
28 câu hỏi
Một bình kín có thể tích rỗng \(V\), chứa một khối khí lí tưởng ở nhiệt độ \(T\), áp suất của khối khí là \(p\). Số mol khí chứa trong bình là
\(n = \frac{{pT}}{{VR}}\).
\(n = \frac{{pV}}{{RT}}\).
\(n = \frac{{RT}}{{pV}}\).
\(n = \frac{{pR}}{{VT}}\).
Đáp án đúng là B
Từ phương trình trạng thái khí lí tưởng: \(pV = nRT \Rightarrow n = \frac{{pV}}{{RT}}\)
Trong hệ SI, đơn vị đo độ lớn cảm ứng từ là
fara (F).
ampe (A).
Vebe (Wb).
Tesla (T).
Đáp án đúng là D
Khi nói về từ trường, phát biểu nào sau đây sai?
Từ trường tác dụng lực từ lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó.
Cảm ứng từ tại một điểm đặc trưng cho từ trường về mặt tác dụng lực tại điểm đó.
Từ trường là trường lực gây ra bởi dòng điện hoặc nam châm.
Phương của lực từ tại một điểm trùng với phương tiếp tuyến của đường sức từ tại điểm đó.
Đáp án đúng là D
Lực từ tác dụng lên một phần tử dòng điện hay điện tích chuyển động luôn có phương vuông góc với véc-tơ cảm ứng từ \(\vec B\). Trong khi đó, tiếp tuyến của đường sức từ tại một điểm trùng với hướng của véc-tơ cảm ứng từ \(\vec B\) tại điểm đó. Do vậy, phương của lực từ vuông góc với phương tiếp tuyến của đường sức từ. Phát biểu D là sai.
Công thức của áp suất chất khí theo mô hình động học phân tử là
\(p = \frac{1}{3}\mu m\overline {{v^2}} \).
\(p = \frac{2}{3}\mu m\overline {{v^2}} \).
\(p = \mu m\overline {{v^2}} \).
\(p = \frac{3}{2}\mu m\overline {{v^2}} \).
Đáp án đúng là A
Theo mô hình động học phân tử, áp suất chất khí tác dụng lên thành bình được tính bằng công thức \(p = \frac{1}{3}\mu m\overline {{v^2}} \).
Trong đó \(\mu \) là mật độ phân tử, \(m\) là khối lượng của một phân tử, và \(\overline {{v^2}} \) là trung bình của bình phương tốc độ phân tử.
Một máy biến thế tăng áp lí tưởng có số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp lần lượt là \({N_1}\) và \({N_2}\). Kết luận nào sau đây đúng?
\({N_2} < {N_1}\).
\({N_2}{N_1} = 1\).
\({N_2} = {N_1}\).
\({N_2} > {N_1}\).
Đáp án đúng là D
Công thức máy biến áp lí tưởng: \(\frac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}}\).
Vì đây là máy tăng áp nên điện áp đầu ra lớn hơn điện áp đầu vào (\({U_2} > {U_1}\)). Từ tỉ lệ thức trên suy ra \({N_2} > {N_1}\)
Một đoạn dây dẫn thẳng có chiều dài \(\ell \) đặt trong từ trường đều sao cho cảm ứng từ \(\vec B\) hợp với dây dẫn góc \(\alpha \). Độ lớn lực từ \(F\) tác dụng đoạn dây dẫn có biểu thức
\(F = BI\ell {\rm{cos}}\alpha \).
\(F = {B^2}I\ell \alpha \).
\(F = BI\ell {\rm{sin}}\alpha \).
\(F = BI\ell \alpha \).
Đáp án đúng là C
Độ lớn lực Ampe tác dụng lên đoạn dây mang dòng điện đặt trong từ trường đều được xác định bởi công thức:
\(F = BI\ell {\rm{sin}}\alpha \).
Khi từ thông qua cuộn dây dẫn kín biến thiên thì trong cuộn dây dẫn đó xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng này được gọi là
hiện tượng đoản mạch.
hiện tượng cảm ứng điện từ.
hiện tượng từ hóa cuộn dây.
hiện tượng siêu dẫn.
Đáp án đúng là B
Theo định nghĩa, hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong một mạch kín khi từ thông xuyên qua mạch đó biến thiên theo thời gian được gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ.
Khi nói về máy phát điện xoay chiều, phát biểu nào sau đây không đúng?
Máy phát điện hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
Có thể tăng điện áp hiệu dụng do máy phát sinh ra bằng cách tăng chu kì quay của rôto.
Hai bộ phận chính của máy phát điện là phần cảm và phần ứng.
Có thể tăng điện áp hiệu dụng do máy phát sinh ra bằng cách tăng số vòng dây ở phần ứng.
Đáp án đúng là B
Suất điện động cực đại của máy phát điện: \({E_0} = \omega N{{\rm{\Phi }}_0} = \frac{{2\pi }}{T}N{{\rm{\Phi }}_0}\).
Suất điện động hiệu dụng (và điện áp hiệu dụng để hở) tỉ lệ thuận với \({E_0}\). Nếu tăng chu kì quay \(T\) của rôto thì tần số góc \(\omega \) giảm, dẫn đến suất điện động và điện áp hiệu dụng do máy phát ra sẽ giảm đi chứ không tăng. Do đó, phát biểu B là sai.
Bốn đoạn dây dẫn a, b, c, d có cùng chiều dài được đặt trong từ trường đều (hình bên). Các dòng điện chạy trong bốn đoạn dây dẫn này có cùng cường độ \(I\). Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn nào là mạnh nhất?
Đoạn c.
Đoạn d.
Đoạn a.
Đoạn b.
Đáp án đúng là C
Vì \(B,I,l\) của 4 đoạn dây là như nhau nên độ lớn lực từ \(F\) phụ thuộc vào \({\rm{sin}}\alpha \). Quan sát hình vẽ, ta thấy đường sức từ có phương ngang.
Dây d song song với đường sức từ (\(\alpha = {0^ \circ }\)) suy ra \({F_d} = 0\).
Dây a vuông góc với đường sức từ (\(\alpha = {90^ \circ }\)) suy ra \({\rm{sin}}\alpha = 1\) (giá trị cực đại).
Các dây b, c hợp với đường sức từ góc nhọn suy ra \(0 < {\rm{sin}}\alpha < 1\). Vậy lực từ tác dụng lên đoạn dây a là lớn nhất (\({F_{{\rm{max\;}}}} = BIl\)).
Tại Vinh, 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, vecto cảm ứng từ đang có độ lớn cực đại và hướng về phía Nam. Khi đó vecto cường độ điện trường có
độ lớn cực đại và hướng về phía Đông.
độ lớn cực đại và hướng về phía Bắc.
độ lớn cực đại và hướng về phía Tây.
độ lớn bằng không.
Đáp án đúng là C
Vì \(\vec E\) và \(\vec B\) dao động cùng pha nên khi cảm ứng từ \(\vec B\) đạt cực đại thì cường độ điện trường \(\vec E\) cũng đạt độ lớn cực đại.
Áp dụng quy tắc tam diện thuận (hoặc quy tắc bàn tay phải): Hướng ngón cái theo chiều truyền sóng \(\vec v\) (thẳng đứng hướng lên), ngón giữa theo chiều của \(\vec B\) (hướng về phía Nam), khi đó ngón trỏ sẽ chỉ chiều của \(\vec E\) là hướng về phía Tây.
(Cách nhẩm nhanh: \(\vec E \times \vec B\) cùng hướng với \(\vec v\). Hướng Tây kết hợp Hướng Nam tạo ra Hướng thẳng đứng lên trên).
Lực liên kết giữa các phân tử
tuỳ thuộc vào thể của nó, ở thể rắn là lực hút còn ở thể khí lại là lực đẩy.
là lực đẩy.
gồm cả lực hút và lực đẩy.
là lực hút.
Đáp án đúng là C
Giữa các phân tử cấu tạo nên vật luôn tồn tại đồng thời cả lực hút và lực đẩy. Lực tổng hợp của chúng được gọi chung là lực liên kết phân tử.
Khi khoảng cách giữa các phân tử nhỏ, lực đẩy chiếm ưu thế; khi khoảng cách lớn, lực hút chiếm ưu thế.
Số nucleon có trong hạt nhân \(\;_{19}^{39}{\rm{\;K}}\) là
20.
39.
19.
58.
Đáp án đúng là B
Trong kí hiệu hạt nhân \(\;_Z^AX\), số khối \(A\) chính là tổng số nucleon (bao gồm proton và nơtron). Với hạt nhân \(\;_{19}^{39}{\rm{K}}\), ta có \(A = 39\). Vậy số nucleon là 39 .
Trong các hạt nhân sau: \(\;_6^{12}{\rm{A}},\;_3^6{\rm{B}},\;_6^{13}{\rm{X}},\;_7^{13}{\rm{Y}},\;_{13}^{27}{\rm{Z}}\), số hạt nhân là đồng vị của nhau là
2.
1.
3.
4.
Đáp án đúng là A
Quan sát các hạt nhân đã cho ta thấy hạt nhân \(\;_6^{12}{\rm{A}}\) có \(Z = 6\), hạt nhân \(\;_3^6{\rm{B}}\) có \(Z = 3\), hạt nhân \(\;_6^{13}{\rm{X}}\) có \(Z = 6\), hạt nhân \(\;_7^{13}{\rm{Y}}\) có \(Z = 7\), hạt nhân \(\;_{13}^{27}{\rm{Z}}\) có \(Z = 13\).
Chỉ có 2 hạt nhân \(\;_6^{12}{\rm{A}}\) và \(\;_6^{13}{\rm{X}}\) có cùng số proton (\(Z = 6\)). Do đó, có 2 hạt nhân là đồng vị của nhau.
Phương trình trạng thái của khí lí tưởng là
\(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}}\).
\(\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}}\).
\(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_2}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_1}}}\).
\(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}\).
Đáp án đúng là D
Đối với một lượng khí lí tưởng xác định, tích của áp suất và thể tích chia cho nhiệt độ tuyệt đối là một hằng số. Suy ra giữa hai trạng thái (1) và (2), ta có phương trình: \(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}\).
Phát biểu nào sau đây về nội năng là không đúng?
Nội năng là một dạng năng lượng.
Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
Nội năng của một vật có thể tăng hoặc giảm.
Nội năng là nhiệt lượng.
Đáp án đúng là D
Nội năng là tổng động năng và thế năng tương tác của các phân tử cấu tạo nên vật, nó là một dạng năng lượng và là một hàm trạng thái. Nhiệt lượng là số đo phần nội năng mà vật nhận thêm hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt (tức là độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt). Do đó, nói "Nội năng là nhiệt lượng" là sai bản chất vật lí.
Cho các hình vẽ dưới đây, hình nào chỉ không đúng hướng của véc tơ cảm ứng từ tại M gây bởi dòng điện trong dây dẫn thẳng dài vô hạn?
Hình 2.
Hình 3.
Hình 4.
Hình 1.
Đáp án đúng là B
Đối với Hình 1 và 2, dòng điện nằm ngang hướng sang phải. Phía dưới dây (điểm M hình 1), \(\vec B\) có chiều đâm vào mặt phẳng hình vẽ. Phía trên dây (điểm M hình 2), \(\vec B\) đâm ra ngoài. Cả hai hình đều đúng.
Ở Hình 3, dòng điện có chiều đâm vào trong mặt phẳng hình vẽ. Theo quy tắc nắm tay phải, đường sức từ là các vòng tròn theo chiều kim đồng hồ. Tại điểm M nằm ngay phía trên dây dẫn, véc-tơ tiếp tuyến \({\vec B_M}\) phải hướng sang phải. Tuy nhiên hình vẽ lại cho \({\vec B_M}\) hướng sang trái nên Hình 3 sai.
Ở Hình 4, dòng điện có chiều đâm ra ngoài. Đường sức từ ngược chiều kim đồng hồ. Tại điểm M phía trên dây, véc-tơ \({\vec B_M}\) hướng sang trái nên Hình 4 đúng.
Một khối khí lí tưởng xác định có áp suất bằng 1 atm. Nếu giữ nhiệt độ của khối khí đó không đổi và tăng áp suất của khí lên bằng 2 atm thì thể tích của khối khí bằng
hai lần giá trị ban đầu.
một nửa giá trị ban đầu.
bốn lần giá trị ban đầu.
giá trị ban đầu.
Đáp án đúng là B
Trong quá trình đẳng nhiệt với nhiệt độ không đổi, tích của áp suất và thể tích là một hằng số theo phương trình \({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2}\).
Theo đề bài, áp suất tăng từ 1 atm lên 2 atm , tức là áp suất tăng lên 2 lần (\({p_2} = 2{p_1}\)).
Từ phương trình trên ta suy ra thể tích \({V_2} = \frac{{{p_1}{V_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{{p_1}{V_1}}}{{2{p_1}}} = \frac{{{V_1}}}{2}\).
Vậy thể tích của khối khí giảm đi 2 lần, tức là bằng một nửa giá trị ban đầu.
Dòng điện xoay chiều có biểu thức \(i = 6{\rm{cos}}\left( {100\pi t} \right)\) (A), cường độ dòng điện hiệu dụng bằng
6 A.
\(3\sqrt 2 {\rm{\;A}}\).
\(6\sqrt 2 {\rm{\;A}}\).
100 A.
Đáp án đúng là B
Từ biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều \(i = 6{\rm{cos}}\left( {100\pi t} \right)\) (A), ta xác định được cường độ dòng điện cực đại của mạch là \({I_0} = 6{\rm{A}}\).
\( \Rightarrow I = \frac{{{I_0}}}{{\sqrt 2 }} = \frac{6}{{\sqrt 2 }} = 3\sqrt 2 {\rm{\;A}}\).
Một nhóm học sinh thực hành đo nhiệt dung riêng của nước:
Dụng cụ thí nghiệm gồm: | Các bước tiến hành thí nghiệm: |
- Biến thế nguồn (1) - Bộ đo công suất nguồn điện (oát) kế có tích hợp các chức năng đo thời gian (2). - Nhiệt lượng kế bằng nhựa có vỏ xốp, kèm dây điện trở (gắn ở mặt trong của nắp bình) (4). - Cân điện tử (5). - Các dây nối. | a) Cắm đầu đo của nhiệt kế vào nhiệt lượng kế. b) Bật nguồn điện. c) Đổ một lượng nước vào bình nhiệt lượng kế sao cho toàn bộ dây điện trở chìm trong nước, xác định khối lượng nước này. d) Nối oát kế với nhiệt lượng kế và nguồn điện. e) Khuấy liên tục để nước nóng đều. Cứ sau mỗi khoảng thời gian 3 phút, đọc công suất dòng điện từ oát kế, nhiệt độ từ nhiệt kế rồi ghi lại kết quả g) Tắt nguồn điện. |
Nhiệt lượng mà nước thu vào bằng điện năng đã cung cấp cho dây điện trở trong nhiệt lượng kế.
Thứ tự đúng các bước tiến hành thí nghiệm là: d, a, c, b, e , g.
Với kết quả thí nghiệm đo trong lần 1 , nhóm học sinh xác định được nhiệt dung riêng của nước là 4014,71 J/kg.K
Khối lượng nước \({\rm{m}} = 0,136{\rm{\;kg}};\) Nhiệt độ ban đầu: \({27^ \circ }{\rm{C}}\) | |||
Lần đo | Thời gian đun \({\rm{\Delta t}}\left( {\rm{s}} \right)\) | Nhiệt độ nước sau đun \(\left( {{\;^ \circ }{\rm{C}}} \right)\) | Công suất đun \({\rm{P}}\left( {\rm{W}} \right)\) |
1 | 180 | 33 | 18,2 |
\( \ldots \) | |||
Để có kết quả gần giá trị thực tế hơn thì nhóm học sinh cần lặp lại thí nghiệm nhiều lần rồi lấy giá trị trung bình để giảm sai số ngẫu nhiên.
a) Trong điều kiện thực tế của phòng thí nghiệm luôn có sự thất thoát nhiệt lượng ra môi trường xung quanh và bản thân bình nhiệt lượng kế cũng hấp thụ một phần nhiệt lượng. Do đó, nhiệt lượng mà nước thu vào thực tế luôn nhỏ hơn phần điện năng đã cung cấp cho dây điện trở
a sai.
b) Thứ tự tiến hành thí nghiệm hợp lí và an toàn phải là xác định khối lượng nước trước khi lắp ráp các thiết bị điện. Trình tự chuẩn thường là đổ nước vào bình và xác định khối lượng (c), cắm nhiệt kế (a), nối mạch điện (d), bật nguồn (b), khuấy đều và ghi số liệu (e), tắt nguồn (g). Việc nối mạch điện trước rồi mới đổ nước vào bình có thể gây vướng víu hoặc chập cháy nếu sơ ý đổ nước ra ngoài b sai.
c) Giả sử bỏ qua mọi hao phí nhiệt, toàn bộ điện năng chuyển hóa thành nhiệt lượng cung cấp cho nước. Ta áp dụng phương trình cân bằng năng lượng \(mc\left( {{T_2} - {T_1}} \right) = P{\rm{\Delta }}t\).
\( \Rightarrow 0,136.c.\left( {33 - 27} \right) = 18,2.180\)
\( \Rightarrow c = \frac{{3276}}{{0,816}} \approx 4014,71{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}} \Rightarrow \) Phát biểu c đúng.
d) Trong bất kì quy trình thực hành vật lí nào, việc lặp lại phép đo nhiều lần và lấy giá trị trung bình là nguyên tắc cơ bản và bắt buộc để làm giảm sai số ngẫu nhiên, từ đó giúp kết quả đo sát với giá trị thực tế nhất ⇒ Phát biểu d đúng.
Một nhóm học sinh tìm hiểu về mối liên hệ giữa độ lớn của suất điện động cảm ứng và tốc độ biến thiên của từ thông qua một mạch kín. Họ đã thực hiện các nội dung sau:
(I) Chuẩn bị các dụng cụ gồm cuộn dây dẫn nối với điện kế G tạo thành mạch kín và có tổng điện trở bằng 1\({\rm{\Omega }}\), nam châm thẳng đặt dọc theo trục của cuộn dây (hình vẽ);
(II) Họ cho rằng độ lớn của suất điện động cảm ứng trong mạch kín tỉ lệ thuận với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch kín đó;
(III) Họ đã làm thí nghiệm cho nam châm và cuộn dây chuyển động tịnh tiến lại gần nhau thì kim của điện kế lệch khỏi vạch số 0 và khi cho tốc độ dịch chuyển tương đối giữa nam châm và cuộn dây càng lớn thì góc lệch của kim điện kế so với vạch số 0 cũng càng lớn;
(IV) Họ kết luận rằng thí nghiệm này đã chứng minh được nội dung ở (II).
Nội dung (II) là giả thuyết của nhóm học sinh trong quá trình nghiên cứu.
Khi cuộn dây và nam châm dịch chuyển lại gần nhau thì dòng điện cảm ứng trong mạch có chiều từ M đến N.
Nội dung (III) là đủ để đưa ra kết luận (IV).
Khi dịch chuyển nam châm so với cuộn dây trong nội dung (III), nếu số chỉ của điện kế G là 4mA thì tốc độ biến thiên của từ thông qua cuộn dây bằng \({4.10^{ - 3}}{\rm{\;Wb}}/{\rm{s}}\).
a. Đúng. Nội dung (II) đưa ra một dự đoán về mối liên hệ tỉ lệ thuận giữa hai đại lượng trước khi tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng, đây chính là bước đề xuất giả thuyết trong tiến trình tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí nên phát biểu này đúng.
b. Sai. Khi nam châm dịch chuyển lại gần cuộn dây thì từ thông qua cuộn dây tăng lên. Đường sức từ của nam châm thoát ra từ cực Bắc (N) nên từ trường ngoài đang có hướng từ phải sang trái. Theo định luật Lenz, dòng điện cảm ứng sinh ra từ trường cảm ứng ngược chiều với từ trường ngoài để chống lại sự tăng từ thông này, tức là từ trường cảm ứng có hướng từ trái sang phải. Áp dụng quy tắc nắm tay phải, ngón cái hướng sang phải thì chiều khum của các ngón tay chỉ chiều dòng điện đi lên ở các vòng dây phía trước mặt ống dây. Quan sát hình vẽ ta thấy vòng dây ngoài cùng bên trái có phần dây phía trước nối với đoạn dây dẫn bên dưới chứa các điểm M và N. Để dòng điện đi lên ở mặt trước thì dòng điện phải chạy từ đoạn dây dẫn phía dưới đi vào ống dây, có nghĩa là nó phải chạy từ N sang M. Do vậy, dòng điện cảm ứng trên đoạn dây này có chiều từ N đến M chứ không phải từ M đến N nên phát biểu này sai.
c. Sai. Kết quả thí nghiệm ở nội dung (III) chỉ cho thấy khi tốc độ dịch chuyển tăng thì góc lệch kim điện kế tăng, chứng tỏ suất điện động tăng theo tốc độ biến thiên từ thông. Điều này mới chỉ chứng minh được mối quan hệ đồng biến chứ chưa có số liệu đo đạc định lượng cụ thể để khẳng định đó là mối quan hệ tỉ lệ thuận tuyến tính như kết luận ở (IV), vì vậy phát biểu này sai.
d. Đúng.
Theo định luật Ohm cho toàn mạch, suất điện động cảm ứng có độ lớn là \({e_c} = IR = {4.10^{ - 3}}.1 = {4.10^{ - 3}}{\rm{\;V}}\).
Theo định luật Faraday về cảm ứng điện từ, độ lớn suất điện động cảm ứng bằng tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch kín nên ta có \(\left| {\frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}} \right| = {e_c} = {4.10^{ - 3}}{\rm{\;Wb}}/{\rm{s}}\), do đó phát biểu này đúng.
Trên mặt phẳng nghiêng góc \({30^ \circ }\) so với mặt ngang, có hai dây dẫn thẳng, song song, điện trở không đáng kể, nằm cố định dọc theo đường dốc chính của mặt nghiêng (coi hai dây dẫn như hai thanh ray); toàn bộ hệ thống trên được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ có độ lớn \({\rm{B}} = 0,5{\rm{\;T}}\), hướng thẳng đứng từ dưới lên (hình bên). Đầu trên \({\rm{A}},{\rm{B}}\) của hai dây được nối với điện trở \({\rm{R}} = 0,4{\rm{\Omega }}\); phía dưới có thanh dẫn MN có khối lượng bằng \(50{\rm{\;g}}\), \({\rm{MN}} = 20{\rm{\;cm}}\) thanh có thể trượt không ma sát trên hai dây sao cho MN luôn vuông góc với hai dây. Ban đầu giữ cố định thanh MN, sau đó thả cho thanh tự trượt xuống.
Khi thanh chuyển động, trong khung dây ABMN xảy ra hiện tượng cảm ứng điện từ.
Dòng điện cảm ứng qua điện trở \(R\) có chiều từ \(A\) đến \(B\).
Ban đầu thanh chuyển động nhanh dần đều sau đó chuyển động thẳng đều với tốc độ không đổi.
Khi thanh đạt trạng thái chuyển động đều, công suất tỏa nhiệt trên điện trở \(R\) bằng \(2,5{\rm{\;W}}\). Lấy \({\rm{g}} = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\).
a. Đúng. Khi thanh MN trượt, diện tích khung dây tăng làm từ thông biến thiên, sinh ra dòng điện cảm ứng nên phát biểu này đúng.
b. Sai. Áp dụng quy tắc bàn tay phải, từ trường hướng thẳng đứng lên, thanh chuyển động trượt xuống dọc mặt phẳng nghiêng, lực từ sẽ sinh ra dòng điện có chiều từ N đến M trên thanh. Mạch kín nên dòng điện qua điện trở R có chiều từ B đến A, phát biểu này sai.
c. Sai. Lực từ sinh ra ngược chiều chuyển động và tỉ lệ thuận với vận tốc. Vận tốc tăng làm lực cản tăng, gia tốc giảm dần. Đây là chuyển động nhanh dần (không đều) cho đến khi đạt trạng thái thẳng đều, phát biểu này sai.
d. Sai. Ở trạng thái chuyển động đều (\(a = 0\)), thành phần trọng lực cân bằng với thành phần lực từ dọc theo mặt phẳng nghiêng: \(mg{\rm{sin}}\alpha = {F_A}{\rm{cos}}\alpha = IBl{\rm{cos}}\alpha \).
Cường độ dòng điện là \(I = \frac{{mg{\rm{tan}}\alpha }}{{Bl}} = \frac{{0,05.10.{\rm{tan}}{{30}^{\rm{o}}}}}{{0,5.0,2}} = \frac{5}{{\sqrt 3 }}{\rm{\;A}}.\)
Công suất tỏa nhiệt \(P = {I^2}R = {\left( {\frac{5}{{\sqrt 3 }}} \right)^2}.0,4 \approx 3,33{\rm{\;W}}\)
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
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.
Với kết quả thu được ở bảng bên, công thức liên hệ áp suất theo thể tích là \(p = \frac{{23}}{V}\), p đo bằng bar (1 bar \( = {10^5}{\rm{\;Pa}}\)), V đo bằng \({\rm{c}}{{\rm{m}}^3}\).
Lượng khí đã dùng trong thí nghiệm là \({8.10^{ - 4}}{\rm{\;mol}}\).
Thí nghiệm này đã chứng minh được định luật Boyle.
a. Đúng. Trong thí nghiệm khảo sát định luật Boyle, ta cần giữ nhiệt độ của khối khí không đổi. Bằng cách nén pit-tông từ từ (để nhiệt độ khối khí luôn cân bằng và ổn định với môi trường), ta thay đổi thể tích và đọc giá trị áp suất tương ứng trên áp kế. Quá trình này được lặp lại nhiều lần để lấy số liệu các trạng thái khác nhau. Phát biểu này đúng.
b. Đúng. Dựa vào bảng số liệu, ta tính tích \(p.V\) cho các lần đo:
Lần 1: \(22.1,04 = 22,88\);
Lần 2: \(20.1,14 = 22,80\);
Lần 3: \(18.1,29 = 23,22\);
Lần 4: \(16.1,43 = 22,88\);
Lần 5: \(14.1,64 = 22,96\).
Có thể thấy tích \(p.V\) gần như không đổi và xấp xỉ bằng 23. Do đó, mối liên hệ giữa áp suất và thể tích biểu diễn dưới dạng toán học là \(p = \frac{{23}}{V}\) (với p tính bằng bar, V tính bằng \({\rm{c}}{{\rm{m}}^3}\)). Phát biểu này đúng.
c. Sai. Từ hình vẽ, ta đọc được nhiệt độ phòng thí nghiệm trên cảm biến là \(t = 23,{5^ \circ }{\rm{C}} = 296,5{\rm{K}}\)
Lấy giá trị trung bình từ thực nghiệm ở trên là \(p.V \approx 23{\rm{bar}}.{\rm{c}}{{\rm{m}}^3} = {23.10^5}{\rm{\;Pa}}{.10^{ - 6}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3} = 2,3{\rm{\;J}}\).
Coi lượng không khí trong bình là khí lí tưởng, số mol không khí là:
\(n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{2,3}}{{8,31.296,5}} \approx 9,{33.10^{ - 4}}{\rm{\;mol}}\)
d. Đúng. Ta thấy tích \(p.V\) của lượng không khí xác định trong xi lanh ở nhiệt độ không đổi luôn là một hằng số. Điều này hoàn toàn phù hợp với nội dung của định luật Boyle (\(pV = {\rm{hs}}\)).
Do đó thí nghiệm đã chứng minh được định luật Boyle nên phát biểu này đúng.
Cho mô hình một máy phát điện đơn giản (hình bên). Phần ứng của máy là khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vòng, diện tích mỗi vòng \(400{\rm{\;c}}{{\rm{m}}^2}\), quay đều quanh trục đối xứng của khung trong một từ trường đều có cảm ứng từ bằng \(0,4{\rm{\;T}}\). Biết suất điện động xoay chiều do máy tạo ra có giá trị hiệu dụng bằng 220 V. Tính tốc độ quay của khung theo đơn vị vòng/giây (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị).
Suất điện động cực đại do máy phát tạo ra là \({E_0} = E\sqrt 2 = 220\sqrt 2 \) V.
Theo công thức tính suất điện động cực đại: \({E_0} = \omega NBS = 2\pi fNBS \Rightarrow f = \frac{{{E_0}}}{{2\pi NBS}}\)
\( \Rightarrow f = \frac{{220\sqrt 2 }}{{2\pi .100.0,4.0,04}} \approx 31\) vòng/giây.
Đáp án: 31
Một xilanh chứa 8,5 lít khí nitrogen ở nhiệt độ \({27^ \circ }{\rm{C}}\). Đun nóng đẳng áp khí đến \({127^ \circ }{\rm{C}}.\) Thể tích khí nitrogen trong xilanh bây giờ bằng bao nhiêu \({\rm{d}}{{\rm{m}}^3}\) (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?
Trạng thái 1 của khối khí có thể tích \({V_1} = 8,5\) lít \( = 8,5{\rm{d}}{{\rm{m}}^3}\) và nhiệt độ tuyệt đối \({T_1} = 27 + 273 = 300{\rm{K}}\).
Trạng thái 2 của khối khí có nhiệt độ tuyệt đối \({T_2} = 127 + 273 = 400{\rm{K}}\) và thể tích \({V_2}\).
Vì quá trình đun nóng là đẳng áp nên ta có hệ thức \(\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}}\)
\( \Rightarrow {V_2} = {V_1}\frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = 8,5.\frac{{400}}{{300}} \approx 11,3{\rm{d}}{{\rm{m}}^3}\)
Đáp án: 11,3
Vào vụ Đông Xuân ở miền Bắc nước ta, do thời tiết lạnh, khi ngâm thóc giống để gieo cấy, người ta thường dùng nước ấm khoảng \({40^ \circ }C\) bằng cách đun sôi nước rồi pha với nước lạnh để kích thích hạt nảy mầm. Một người nông dân cần ngâm 10 kg thóc giống với tỷ lệ 3 lít nước (ở \({40^ \circ }{\rm{C}}\) ) cho mỗi kg thóc. Coi sự trao đổi nhiệt với bên ngoài và sự thay đổi khối lượng riêng của nước theo nhiệt độ không đáng kể. Phải đổ bao nhiêu lít nước sôi \({100^ \circ }{\rm{C}}\) vào nước lạnh \({10^ \circ }{\rm{C}}\) để đủ ngâm số thóc trên (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?
Tổng thể tích nước ấm \({40^ \circ }C\) cần dùng để ngâm 10 kg thóc giống là \(V = 10.3 = 30\) lít.
Gọi \({V_1}\) là thể tích nước sôi \({100^ \circ }{\rm{C}}\) và \({V_2}\) là thể tích nước lạnh \({10^ \circ }{\rm{C}}\) cần đem pha trộn.
Ta có tổng thể tích hỗn hợp nước là \({V_1} + {V_2} = 30\) lít (1)
Vì khối lượng riêng của nước coi như không đổi nên khối lượng tỉ lệ thuận với thể tích.
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt cho quá trình pha nước, nhiệt lượng do phần nước sôi tỏa ra bằng nhiệt lượng do phần nước lạnh thu vào.
Ta có phương trình \({V_1}c\left( {100 - 40} \right) = {V_2}c\left( {40 - 10} \right)\)
\( \Rightarrow 60{V_1} = 30{V_2} \Rightarrow {V_2} = 2{V_1}\) (2)
Thay (2) vào (1) ta được \({V_1} + 2{V_1} = 30 \Rightarrow 3{V_1} = 30 \Rightarrow {V_1} = 10\) lít
Đáp án: 10
Thực hiện công 100 J làm khối khí trong xi lanh bị nén lại, khi đó khí nóng lên và tỏa ra môi trường một nhiệt lượng bằng 60 J. Độ biến thiên nội năng của khối khí là bao nhiêu J?
Khối khí bị nén nên nhận công, do đó \(A > 0\) suy ra \(A = 100{\rm{\;J}}\).
Khối khí nóng lên nhưng lại tỏa nhiệt ra môi trường nên nhận nhiệt lượng âm, do đó \(Q < 0\) suy ra \(Q = - 60{\rm{\;J}}\).
Theo nguyên lí I nhiệt động lực học, độ biến thiên nội năng của khối khí là: \({\rm{\Delta }}U = A + Q = 100 + \left( { - 60} \right) = 40{\rm{\;J}}\).
Đáp án: 40
Cho đồ thị biến đổi trạng thái của một lượng khí lí tưởng từ trạng thái 1 đến trạng thái 2 như hình bên. Động năng trung bình của phân tử khí ở trạng thái 2 gấp mấy lần động năng trung bình của phân tử khí ở trạng thái 1?
Từ đồ thị ta xác định được các thông số ở trạng thái 1 là áp suất \({p_1}\) và thể tích \({V_1}\).
Ở trạng thái 2 , áp suất là \({p_2} = \frac{{3{p_1}}}{2} = 1,5{p_1}\) và thể tích là \({V_2} = 2{V_1}\).
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng \(\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{p_1}{V_1}}}\)
Thay các giá trị vào ta được \(\frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = \frac{{1,5{p_1}.2{V_1}}}{{{p_1}{V_1}}} = 3\).
Mặt khác, động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí lí tưởng tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối theo công thức \({W_d} = \frac{3}{2}kT\).
Do đó, tỉ số động năng trung bình ở hai trạng thái bằng đúng tỉ số nhiệt độ tuyệt đối, tức là \(\frac{{{W_{d2}}}}{{{W_{d1}}}} = \frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = 3\)
Vậy động năng trung bình của phân tử khí ở trạng thái 2 gấp 3 lần ở trạng thái 1.
Đáp án: 3
Một đoạn dây đồng DC dài 20 cm, nặng 12 g được treo ở hai đầu bằng sợi dây mềm, rất nhẹ, cách điện sao cho đoạn dây CD nằm ngang. Đưa đoạn dây đồng vào trong từ trường đều có cảm ứng từ \(B = 0,2T\), có hướng thẳng đứng hướng lên. Mỗi nhánh dây treo có thể chịu được lực kéo lớn nhất là 0,075 N. Lấy \({\rm{g}} = 10{\rm{\;m}}/{{\rm{s}}^2}\). Để dây không bị đứt thì dòng điện qua dây DC lớn nhất bằng bao nhiêu Ampe (A) (Làm tròn đến hàng phần mười)?
Ta có: \({(2T)^2} = {P^2} + F_t^2\).
Để hai sợi dây treo không bị đứt, lực căng trên mỗi nhánh dây phải thỏa mãn \(T \le {T_{{\rm{max}}}} = 0,075N\)
Từ đó ta có bất phương trình \({P^2} + F_t^2 \le 4T_{{\rm{max\;}}}^2 \Rightarrow {F_t} \le \sqrt {4T_{{\rm{max\;}}}^2 - {P^2}} \)
\( \Rightarrow {F_t} \le \sqrt {4.{{(0,075)}^2} - {{(0,012.10)}^2}} = \sqrt {0,0081} = 0,09N\)
\( \Rightarrow I \le \frac{{{F_A}}}{{Bl}} = \frac{{0,09}}{{0,2.0,2}} \approx 2,3{\rm{A}}.\) Vậy cường độ dòng điện lớn nhất có thể chạy qua dây là \(2,3{\rm{A}}\).
Đáp án: 2,3
