(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 35

Đáp án đúng là D

Hiện tượng tạo khói của đá khô khi gặp nước là do đá khô (CO2 rắn) chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể khí. Hiện tượng này là sự thăng hoa.

Đáp án đúng là A

Đun nước nóng là hình thức làm thay đổi nội năng bằng cách truyền nhiệt. Các trường hợp còn lại đều có lực tác dụng lên vật (thực hiện công) để thay đổi nội năng của vật.

Đáp án đúng là A

Khi R tăng, cường độ dòng điện chạy trong ống dây dẫn giảm nên độ lớn cảm ứng từ của từ trường của ống dây dẫn giảm, dẫn đến từ thông xuyên qua diện tích khung dây dẫn kín giảm. Các đường sức từ ở trong lòng ống dây có chiều từ trên xuống dưới (cùng chiều với $\overrightarrow{{B}_{0}}$). Dựa vào định luật Lentz, ta xác định được vector cảm ứng từ của từ trường cảm ứng $\overrightarrow{{B}_{c}}$ cùng chiều với $\overrightarrow{{B}_{0}}$. Dùng quy tắc nắm bàn tay phải ta xác định được chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây dẫn kín cùng chiều quay của kim đồng hồ (nhìn từ trên xuống) như hình 1. Khi R giảm thì chiều dòng điện cảm ứng sẽ có chiều ngược lại.

Ở hình 3 và 4, không xuất hiện dòng điện cảm ứng trong khung dây.

Đáp án đúng là C

Công mà khối khí đã thực hiện để đẩy pit-tông di chuyển có độ lớn bằng:

$$A = F \cdot d = p \cdot S \cdot d = p \cdot \Delta V = 2 \cdot 10^5 \cdot 0{,}4 \cdot 10^{-3} = 80\ \mathrm{J}.$$

Đáp án đúng là D

Độ biến thiên nội năng của khối khí bằng:

$$\Delta U = A + Q = -80 + 400 = 320\ \mathrm{J}.$$

Đáp án đúng là A

Công suất cung cấp nhiệt của bếp điện:

$$m_n c_n \Delta T + m_{nh} c_{nh} \Delta T + L \Delta m_n = 80\% \cdot P t$$

$$\Rightarrow P = \frac{m_n c_n \Delta T + m_{nh} c_{nh} \Delta T + L \Delta m_n}{0{,}8t}$$

Thay số:

$$P = \frac{2 \cdot 4200 \cdot (100 - 27) + 0{,}7 \cdot 880 \cdot (100 - 27) + 2{,}3 \cdot 10^6 \cdot 0{,}4}{0{,}8 \cdot 30 \cdot 60} \approx 1096\ \mathrm{W}.$$

Đáp án đúng là D

Lực tương tác giữa các phân tử chất khí rất yếu. Các phân tử chất khí luôn chuyển động nhiệt một cách hỗn loạn và không ngừng nghỉ, với tốc độ khác nhau tại mỗi thời điểm. Khi nhiệt độ của khối khí tăng thì các phân tử chất khí chuyển động nhanh lên. Và chúng chuyển động không theo trật tự nhất định.

Đáp án đúng là C

Trong hệ tọa độ p – V, đường biểu diễn mối liên hệ giữa thể tích V và áp suất p của một khối khí lí tưởng xác định trong quá trình đẳng nhiệt là đường cong hypebol.

Đáp án đúng là D

Định luật Charles: Ở áp suất không đổi, thể tích của một khối lượng khí xác định
tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó.

$$\frac{V}{T} = \text{hằng số}.$$

Hoặc có thể viết:

$$\frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2}, \quad V \sim T.$$

Vậy:

$$\frac{V}{T} = \frac{V_0}{T_0} \quad \Rightarrow \quad \frac{V}{273 + t} = \frac{V_0}{273} \quad \Rightarrow \quad V = \frac{V_0}{273}(273 + t) = V_0\left(1 + \frac{1}{273}t\right) = V_0(1 + \alpha t).$$

Đáp án đúng là B

$$\frac{p_1}{T_1} = \frac{p_2}{T_2} \quad \Rightarrow \quad p_2 = \frac{p_1 T_2}{T_1} = \frac{5 \cdot (54+273)}{27+273} \approx 5{,}45\ \mathrm{atm}.$$

Đáp án đúng là C

$$pV = \frac{m}{M}RT \quad \Rightarrow \quad m = \frac{pVM}{RT}.$$

$$m = \frac{8{,}101325 \cdot 1{,}2 \cdot 10^{-3} \cdot 28}{8{,}31 \cdot (27+273)} \approx 11\ \mathrm{g}.$$

Đáp án đúng là D

$$F = B I l \sin \alpha = 0.$$

Đáp án đúng là B

$$\Phi = NBS \cos(\vec{n}, \vec{B}) = 1 \cdot 0{,}2 \cdot 30 \cdot 10^{-4} \cdot \cos(90^\circ - 30^\circ) = 3 \cdot 10^{-4}\ \mathrm{Wb}.$$

Đáp án đúng là A

$$|e_c| = \left| - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \right| = \left| - \frac{N \Delta B S \cos(\vec{n}, \vec{B})}{\Delta t} \right| = \frac{1 \cdot (0 - 0{,}2) \cdot 30 \cdot 10^{-4} \cdot \cos 60^\circ}{0{,}01} = 0{,}03\ \mathrm{V}.$$

Đáp án đúng là B

$$U_0 = U \sqrt{2} = 220 \cdot \sqrt{2} \approx 311\ \mathrm{V}.$$

Đáp án đúng là A

$$\text{Số hạt nơtron trong một nguyên tử } {}_{92}^{238}\mathrm{U} = 238 - 92 = 146.$$

$$\text{Số hạt nơtron trong } 11{,}9\ \mathrm{g}\ {}_{92}^{238}\mathrm{U} = 146 \cdot \frac{m}{M} \cdot N_A = 146 \cdot \frac{11{,}9}{238} \cdot 6{,}02 \cdot 10^{23} \approx 4{,}3946 \cdot 10^{24}.$$

Đáp án đúng là C

$$N = \frac{m}{M} N_A = \frac{4 \cdot 10^{30}}{4 \cdot 10^{-3}} \cdot 6{,}02 \cdot 10^{23} \approx 6{,}02 \cdot 10^{56}\ \text{hạt}.$$

$$Q = \frac{N}{3} \cdot 7{,}275 \cdot 10^6 \cdot 1{,}6 \cdot 10^{-19} \approx 2{,}33576 \cdot 10^{44}\ \mathrm{J}.$$

$$t = \frac{Q}{P} = \frac{2{,}33576 \cdot 10^{44}}{3{,}8 \cdot 10^{30}} \approx 6{,}15 \cdot 10^{13}\ \mathrm{s} \approx 1{,}95\ \text{triệu năm}.$$

Đáp án đúng là C

Áp dụng bảo toàn động lượng:

$$\vec{p}_\alpha + \vec{p}_N = \vec{p}_p + \vec{p}_O.$$

Theo hình vẽ:

$$p_O^2 = p_p^2 + p_\alpha^2 \quad (p_N = 0).$$

$$2m_O K_O = 2m_p K_p + 2m_\alpha K_\alpha.$$

$$16{,}9947u \cdot K_O - 1{,}0073u \cdot K_p = 30{,}81155\ \mathrm{MeV}. \tag{1}$$

Áp dụng bảo toàn năng lượng toàn phần:

$$m_\alpha c^2 + K_\alpha + m_N c^2 = m_p c^2 + K_p + m_O c^2 + K_O.$$

$$K_O + K_p = K_\alpha + (m_\alpha + m_N - m_p - m_O)c^2.$$

$$K_O + K_p = 7{,}7 + (4{,}0015u + 13{,}9992u - 1{,}0073u - 16{,}9947u)c^2.$$

$$K_O + K_p = 6{,}48905\ \mathrm{MeV}. \tag{2}$$

Từ (1) và (2):

$$\begin{cases} 16{,}9947 K_O - 1{,}0073 K_p = 30{,}81155 \\ K_O + K_p = 6{,}48905 \end{cases} \quad \Rightarrow \quad K_p \approx 4{,}4\ \mathrm{MeV},\quad K_O \approx 2{,}1\ \mathrm{MeV}.$$

Vậy động năng của hạt nhân $_8^{17}\mathrm{O}$ xấp xỉ bằng $2{,}1\ \mathrm{MeV}$.

a)

$$Q = I^2 R t = 2{,}5^2 \cdot 100 \cdot 2 \cdot 60 = 7{,}5 \cdot 10^4\ \mathrm{J}.$$

b)

$$H = \frac{Q_{thu}}{Q_{tỏa}} \cdot 100\% = \frac{mc \Delta T}{I^2 R t} \cdot 100\% = \frac{997 \cdot 1{,}5 \cdot 10^{-3} \cdot 4200 \cdot (100-25)}{2{,}5^2 \cdot 100 \cdot 15 \cdot 60} \cdot 100\% \approx 83{,}75\%.$$

c)

$$Q_{cần} = mL = 1{,}5 \cdot 997 \cdot 10^{-3} \cdot 2{,}26 \cdot 10^6 \approx 3{,}39 \cdot 10^6\ \mathrm{J}.$$

$$t = \frac{Q_{cần}}{P \cdot H} \approx 108\ \text{phút}.$$

d)

$$Q_{tỏa} = Q_{thu} \quad \Rightarrow \quad mc(100 - t_{cb}) = \lambda m + mc(t_{cb} - 0).$$

$$4200(100 - t_{cb}) = 334 \cdot 10^3 + 4200 t_{cb} \quad \Rightarrow \quad t_{cb} \approx 10^\circ C.$$

a) SAI
Khi đóng khóa K và giữ cố định thanh kim loại thì cường độ dòng điện chạy trong mạch điện khi đó là:

$$I = \frac{E}{R_N + r} = \frac{6}{2{,}2 + 0{,}2} = 2{,}5\ \mathrm{A}.$$

b) ĐÚNG
Khi đóng khóa K và giữ cố định thanh kim loại thì lực từ tác dụng lên thanh kim loại có độ lớn bằng:

$$F = BIl \sin(\vec{B}; \vec{l}) = 0{,}15.2{,}5.0{,}05.\sin 90^\circ = 0{,}01875\ \mathrm{N} = 18{,}75\ \mathrm{mN}.$$

c) ĐÚNG

Khi đóng công tắc K, dòng điện chạy qua thanh kim loại có chiều như hình vẽ bên.
Sử dụng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được hướng của lực từ tác dụng lên thanh kim loại như hình vẽ bên.
Vậy thanh kim loại sẽ di chuyển sang phải.

d) ĐÚNG
Theo câu c, khi đóng khóa K thì thanh kim loại di chuyển sang phải làm cho phần diện tích của khung dây dẫn (tạo bởi hai đoạn dây dẫn trần, thanh kim loại, dây nối và nguồn) nằm trong từ trường đều giảm. Khi đó, từ thông xuyên qua diện tích khung dây sẽ giảm ($\Delta \varphi = NBS \cos(\vec{n}; \vec{B})$).

Bản chất dòng điện tự cảm ứng là dòng điện cảm ứng sinh ra khi dòng điện trong mạch thay đổi giá trị.
Do đó:
Dựa vào định luật, ta xác định được $\vec{B}$ cùng hướng với $\vec{B_c}$.
Dùng quy tắc nắm bàn tay phải, ta xác định được chiều của dòng điện cảm ứng chạy trong khung dây dẫn là cùng chiều quay của kim đồng hồ (nhìn từ trên xuống).

a) ĐÚNG
Từ thông xuyên qua tiết diện của ống dây tại thời điểm t là:

$$\Phi(t) = N S \cos(\vec{n}; \vec{B}).(B_0 + 0{,}01t) = 1000.\pi \frac{0{,}1^2}{4}.\cos 0^\circ.(0+0{,}01t) = 0{,}025\pi t \ \mathrm{(Wb)}.$$

b) ĐÚNG
Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ống dây có độ lớn bằng:

$$|e_c| = \left| -\frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \right| = \left| - \frac{NS \cos(\vec{n}; \vec{B}) \Delta B}{\Delta t} \right| = \left| -1000.\pi \frac{0{,}1^2}{4} \cos 0^\circ.0{,}01 \right| = 0{,}025\pi \ \mathrm{(V)}.$$

c) SAI
Điện trở của ống dây dẫn:

$$R = \rho \frac{\ell}{S} = \rho \frac{N \pi d}{S} = 1{,}75.10^{-8} \frac{1000.\pi.0{,}1}{0{,}4.10^{-6}} = \frac{35}{8}\pi\ \Omega.$$

Khi chấu 0 thông với chấu 1 thì công suất tỏa nhiệt trong ống dây dẫn là:

$$P = i^2 R,\quad R = \frac{e_c}{i},\quad P = \frac{(e_c)^2}{R} = \frac{e_c^2}{R} = \frac{(0{,}025\pi)^2}{\tfrac{35}{8}\pi} \approx 4{,}5.10^{-4}\ \mathrm{W}.$$

d) ĐÚNG
Khi chấu 0 thông với chấu 2 thì tụ điện được tích điện.
Năng lượng mà tụ điện tích được là:

$$W = \frac{1}{2} C e_c^2 = \frac{1}{2}.10.10^{-6}.(0{,}025\pi)^2 \approx 3{,}1.10^{-8}\ \mathrm{J}.$$

a) ĐÚNG
Dựa vào đồ thị ta xác định được khoảng thời gian để độ phóng xạ của mẫu chất giảm đi một nửa (hay một nửa số hạt nhân của mẫu phóng xạ phân rã) là 1,8 giờ.
Vậy chu kì bán rã của chất phóng xạ này là 1,8 giờ.

b) SAI
Tại thời điểm $t=0$ s, số hạt nhân có chứa trong mẫu chất phóng xạ đó:

$$H_0 = \lambda N_0 \quad \Rightarrow \quad N_0 = \frac{T.H_0}{\ln 2} = \frac{1{,}8.3600.80.10^3}{\ln 2} \approx 7{,}48.10^8 \ \text{hạt nhân}.$$

c) SAI
Số hạt positron được phát ra bằng số hạt nhân của mẫu chất phóng xạ đã phân rã. Trong 3,6 giờ đầu, số hạt positron đã được mẫu chất phóng xạ đó phát ra là:

$$\Delta N = N_0\left(1-2^{-\tfrac{t}{T}}\right) = \frac{T.H_0}{\ln 2}\left(1-2^{-\tfrac{3{,}6}{1{,}8}}\right) = \frac{1{,}8.3600.80.10^3}{\ln 2}\left(1-2^{-2}\right) \approx 5{,}6.10^8 \ \text{hạt positron}.$$

d) SAI
Sau 9 giờ kể từ thời điểm ban đầu, ta có:

$$\frac{N_t}{N_0} = 2^{-\tfrac{t}{T}} = 2^{-\tfrac{9}{1{,}8}} = 2^{-5} = \frac{1}{32} \quad \Rightarrow \quad N_t = \frac{1}{32}N_0.$$

Áp dụng phương trình Clapevron:

$$pV = \frac{m}{M}RT \quad \Rightarrow \quad T = \frac{pVM}{mR} = \frac{8.101325.3{,}6.10^{-3}.4}{4{,}8.31}.$$

Động năng tịnh tiến trung bình của các nguyên tử khí helium:

$$E_d = \frac{3}{2}kT = \frac{3}{2}\cdot \frac{R}{N_A}\cdot \frac{pVM}{mR} = \frac{3pVM}{2N_Am}.$$

$$E_d = \frac{3.8.101325.3{,}6.10^{-3}.4}{2.6{,}02.10^{23}.4} \approx 7{,}27.10^{-21}\ \mathrm{J}.$$

Vậy x = 7,27

Trung bình của bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các nguyên tử khí helium:

$$E_d = \frac{1}{2}m_1 \overline{v^2} = \frac{3pVM}{2N_Am},$$

$$\overline{v^2} = \frac{3pVM}{N_Am} \cdot \frac{M}{m} \cdot \frac{N_A}{M} \quad \Rightarrow \quad \overline{v^2} = \frac{3pV}{m}.$$

$$\overline{v^2} = \frac{3pV}{m} = \frac{3.8.101325.3{,}6.10^{-3}}{4.10^{-3}} \approx 2{,}19.10^6\ \text{m}^2/\text{s}^2.$$

Vậy x = 2,19

Nhiệt lượng tỏa ra trên khung dây trong 10 phút là:

$$Q = I^2Rt = \frac{e_0^2}{2R}t = \frac{(NBS\omega)^2}{2R}t = \frac{(NBS2\pi f)^2}{2R}t$$

$$= \frac{\left(500.0{,}02.40.10^{-4}.2\pi.\frac{3000}{60}\right)^2}{2.25}t = 5{,}60t \approx 947\ \mathrm{J}.$$

$$\text{Ta có: } \frac{V_{\mathrm{Pb}}}{V_{\mathrm{Al}}} = \frac{\tfrac{4}{3}\pi R_{\mathrm{Pb}}^3}{\tfrac{4}{3}\pi R_{\mathrm{Al}}^3} = \left(\frac{1{,}2 A_{\mathrm{Pb}}^{1/3}}{1{,}2 A_{\mathrm{Al}}^{1/3}}\right)^3 = \frac{A_{\mathrm{Pb}}}{A_{\mathrm{Al}}} = \frac{207}{27} \approx 7{,}7 \ \text{lần}.$$

Vậy x = 7,7.

$$E_{\text{kLR, Ar}}=\frac{E_{\text{k, Ar}}}{A_{\text{Ar}}} =\frac{\big[18\cdot1{,}0073+(40-18)\cdot1{,}0087-39{,}9525\big]\cdot931{,}5}{40} =\frac{3703}{400000}\cdot 931{,}5\ \text{MeV/nucleon}.$$

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ${}^{6}_{3}\mathrm{Li}$ là:

$$E_{\text{kLR, Li}}=\frac{E_{\text{k, Li}}}{A_{\text{Li}}} =\frac{\big[3\cdot1{,}0073+(6-3)\cdot1{,}0087-6{,}0145\big]\cdot931{,}5}{6} =\frac{67}{12000}\cdot 931{,}5\ \text{MeV/nucleon}.$$

$$\Rightarrow\ \frac{E_{\text{kLR, Ar}}}{E_{\text{kLR, Li}}} =\frac{\tfrac{3703}{400000}}{\tfrac{67}{12000}} \approx 1{,}66.$$

Vậy $x = 1{,}66$.

$$\text{Điện năng trong 1 s: } A=P\,t=1400\cdot10^6\cdot1=14\cdot10^8\ \text{J}.$$

$$\text{Nhiệt năng phải cung cấp: } Q=\frac{A}{\eta}=\frac{14\cdot10^8}{0{,}36} =\frac{350}{9}\cdot10^8\ \text{J}.$$

$$\text{Số phân hạch mỗi giây: } N=\frac{Q}{200\,\text{MeV}} =\frac{\tfrac{350}{9}\cdot10^8}{200\cdot10^6\cdot1{,}6\cdot10^{-19}} \approx 1{,}21\cdot10^{20}\ \text{phân hạch}.$$

$$\text{Khối lượng } {}^{235}\mathrm{U} \text{ tiêu thụ mỗi giây: } m_U=\frac{N}{N_A}\,M =\frac{1{,}21\cdot10^{20}}{6{,}02\cdot10^{23}}\cdot235 \approx 4{,}74\cdot10^{-2}\ \text{g}.$$

$$\text{Khối lượng than cần cho } Q: \quad m_{\text{than}}=\frac{Q}{30\cdot10^6} =\frac{\tfrac{350}{9}\cdot10^8}{30\cdot10^6} =\frac{350}{27}\ \text{kg} \approx 1{,}296\cdot10^{2}\ \text{kg}.$$

$$\Rightarrow\ x\cdot10^6=\frac{m_{\text{than}}}{m_U} =\frac{1{,}296\cdot10^{2}\ \text{kg}}{4{,}74\cdot10^{-5}\ \text{kg}} \approx 2{,}73\cdot10^6 \ \Longrightarrow\ x\approx 2{,}73.$$