(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 30

Cho các phản ứng hạt nhân sau:

$$\begin{aligned} &{}^{14}_{6}\text{C} \rightarrow {}^{14}_{7}\text{N} + {}^{0}_{-1}e + \bar{\nu} \quad (1)\\ &{}^{2}_{1}\text{H} + {}^{3}_{1}\text{H} \rightarrow {}^{4}_{2}\text{He} + {}^{1}_{0}n \quad (2)\\ &{}^{1}_{0}n + {}^{239}_{94}\text{Pu} \rightarrow {}^{134}_{54}\text{Xe} + {}^{103}_{40}\text{Zr} + 3\,{}^{1}_{0}n \quad (3)\\ &{}^{1}_{1}\text{H} + {}^{3}_{1}\text{H} \rightarrow {}^{2}_{1}\text{He} \quad (4) \end{aligned}$$

Phản ứng tổng hợp hạt nhân là

Nhiệt độ khí trong bóng đèn sợi đốt khi đèn không sáng là $27^\circ \text{C}$, khi sáng là $327^\circ \text{C}$. Áp suất khí trong bóng đèn này khi đèn sáng so với khi đèn không sáng gấp

Tia $\gamma$ là bức xạ điện từ có bước sóng rất ngắn với khả năng đâm xuyên lớn qua các vật liệu. Người ta ứng dụng khả năng đâm xuyên của chùm tia $\gamma$ để ứng dụng trong các phép đo bề dày của vật liệu. Một chùm tia $\gamma$ với cường độ ban đầu $I_0$ sau khi đi qua một lớp vật liệu có chiều dày $x$ (m) thì cường độ chùm tia $\gamma$ giảm tới giá trị $I$. Cường độ chùm tia $\gamma$ bị suy giảm sau khi đi qua lớp vật liệu được cho bởi công thức

$$I = I_0 e^{-\mu x}$$

Trong đó $\mu$ (m$^{-1}$) là hệ số hấp thụ bức xạ của môi trường. Giả sử sau khi đi qua lớp vật liệu thì cường độ chùm tia $\gamma$ giảm 20%. Hãy xác định bề dày của lớp vật liệu. Cho biết hệ số hấp thụ bức xạ của vật liệu là 0,4.

Một lượng khí lí tưởng xác định biến đổi theo một chu trình biểu diễn bởi đồ thị (V,T) như hình vẽ: Biết $V_1=1\ \text{m}^3;\ V_2=4\ \text{m}^3;\ T_2=100\ \text{K};\ T_4=300\ \text{K}$. Giả sử chất khí không hoá lỏng trong suốt chu trình.

a) Áp suất ở trạng thái (1) bằng áp suất ở trạng thái (3).
b) Thể tích khối khí ở trạng thái (4) là 4 lít.
c) Hệ thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ ở trạng thái (3) tuân theo phương trình $V=-0{,}015\,T+5{,}5$.
d) Nhiệt độ ở trạng thái (3) là $220^\circ\text{C}$.

Cho đồ thị biểu diễn sự thay đổi nhiệt độ theo thời gian của một lượng nước được làm lạnh đến khi đông đá như hình vẽ. Biết khối lượng khối nước trong thí nghiệm là $0{,}5\ \text{kg}$. Nhiệt dung riêng của nước và nước đá lần lượt là $4200\ \text{J/(kg.K)}$ và $2100\ \text{J/(kg.K)}$; nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $334\cdot 10^{3}\ \text{J/kg}$.

a) Trong khoảng thời gian từ 6 phút đến 12 phút lượng nước trong thí nghiệm đang ở thể rắn.
b) Công suất toả nhiệt trong giai đoạn AB lớn hơn công suất toả nhiệt trong giai đoạn CD.
c) Trong giai đoạn BC khối nước thu một nhiệt lượng $167\ \text{kJ}$.
d) Tổng nhiệt lượng khối nước toả ra từ 0 đến 18 phút là $-188\ \text{kJ}$.

Một dây dẫn có tiết diện ngang $S=1{,}2\,\text{mm}^2$, điện trở suất $\rho=1{,}7\cdot10^{-8}\,(\Omega\!\cdot\!\text{m})$ được uốn thành nửa vòng tròn tâm $O$ bán kính $r=24\,\text{cm}$. Hai đoạn dây dẫn $OQ$ và $OP$ cùng loại với dây trên, $OQ$ cố định, $OP$ quay quanh $O$ sao cho $P$ luôn tiếp xúc với cung tròn. Hệ đặt trong từ trường đều $B=0{,}15\,\text{T}$ vuông góc với mặt phẳng chứa nửa vòng tròn. Tại $t_0=0$, $OP$ trùng $OQ$ và nhận gia tốc góc $\gamma$ không đổi. Góc $\alpha=\widehat{POQ}$ mà bán kính $OP$ quét được trong thời gian $t$ thỏa

$$\alpha=\tfrac12\,\gamma t^2.$$

Biết rằng sau $1/3$ giây, dòng điện cảm ứng trong mạch có giá trị cực đại.

a) Dòng điện xuất hiện trong khung dây $OPQ$ là dòng điện cảm ứng.
b) Khi $P$ chuyển động từ $Q$ về $A$ thì dòng điện cảm ứng có chiều cùng chiều kim đồng hồ.
c) Giá trị của hằng số $\gamma$ là $18\ (\text{rad/s}^2)$.
d) Dòng điện có giá trị cực đại là $3{,}81$ (A).

Nhà máy điện hạt nhân Ninh Thuận dự tính có công suất điện $4000\ \text{MW}$ sử dụng nhiên liệu ${}^{235}\text{U}$ (25%). Mỗi phân hạch tạo ra năng lượng là $200\ \text{MeV}$. Biết hiệu suất nhà máy điện hạt nhân là $35\%$.

a) Các phân hạch là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng.
b) Công suất của lò phản ứng xấp xỉ $11429\ \text{MW}$.
c) Giả sử lò hoạt động ổn định với hệ số neutron là $k=1$. Số neutron mỗi giây để duy trì hoạt động của lò phản ứng vào khoảng $3{,}57\cdot10^{25}$ hạt.
d) Khối lượng nhiên liệu để lò hoạt động liên tục trong $10$ năm là $17{,}8$ tấn.