(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 36

Đáp án đúng là B

Công của khối khí nhận được hay thực hiện được tính theo công thức

$A = p \cdot \Delta V$

Quá trình đẳng tích: $\Delta V = 0$ nên công $A = 0$.

Đáp án đúng là B

Hiệu suất động cơ nhiệt là: $H = (1 - T_2/T_1)\cdot 100\% = 40\%$.

Đáp án đúng là A

Công cơ học mà hệ sinh ra: $A = Q_1 \cdot H = 480\ \text{J}$.

Đáp án đúng là A

Vì áp suất không đổi nên đây là quá trình biến đổi đẳng áp.

$\dfrac{V_1}{T_1} = \dfrac{V_2}{T_2} \;\;\Rightarrow\;\; V_2 = \dfrac{T_2 V_1}{T_1} = \dfrac{27 + 150 + 273}{27 + 273}V_1 = 1{,}5V_1$

Đáp án đúng là D

Vận tốc trong dao động điều hoà biến thiên nhanh pha hơn li độ góc $\dfrac{\pi}{2}$ (rad).

Pha ban đầu của vận tốc là: $\dfrac{\pi}{6} + \dfrac{\pi}{2} = \dfrac{2\pi}{3}$ (rad).

Đáp án đúng là A

Vì trọng lực và lực nâng mặt bàn tác dụng lên điện tích cân bằng. Điện tích đang đứng yên nên không chịu tác dụng của lực từ do dòng điện sinh ra.

Đáp án đúng là B

Tốc độ truyền trong môi trường nước là
$v = \dfrac{c}{n} = \dfrac{3 \cdot 10^8}{\tfrac{4}{3}} = 2{,}25 \cdot 10^8\ (\text{m/s})$.

Đáp án đúng là B

Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây được tính theo công thức:

$$E = \dfrac{N B S \, (\cos \alpha_1 - \cos \alpha_2)}{\Delta t} = \dfrac{1 \cdot 0{,}01 \cdot 200 \cdot 10^{-4} \cdot \big(\cos 0^\circ - \cos 90^\circ\big)}{4} = 5 \cdot 10^{-5}\ \text{V}$$

Đáp án đúng là D

Nhôm toả nhiệt:
$Q_1 = m_1 c_1 (t_1 - t_3)$

Nước và cốc thuỷ tinh thu nhiệt:
$Q_2 = m_2 c_2 (t_3 - t_2)$, $Q_3 = m_3 c_3 (t_3 - t_2)$

Thiết lập phương trình:
$Q_1 = Q_2 + Q_3$

$\Rightarrow m_1 c_1 (t_1 - t_3) = m_2 c_2 (t_3 - t_2) + m_3 c_3 (t_3 - t_2)$

$0{,}1 \cdot 880 \cdot (150 - t_3) = 0{,}2 \cdot 4200 \cdot (t_3 - 30) + 0{,}05 \cdot 800 \cdot (t_3 - 30)$

Giải ra được: $t_3 = 41^\circ$C.

Đáp án đúng là C

Khối lượng mol của i-ốt là: $M = 253{,}8\ \text{g/mol} = 0{,}2538\ \text{kg/mol}$.

Phân tích này cho thấy cứ 1 mol i-ốt có khối lượng $0{,}2538\ \text{kg}$.

Nhiệt hoá hơi riêng của i-ốt tính theo đơn vị kJ/kg là:

$$L = \dfrac{62{,}4\ \text{kJ}}{0{,}2538\ \text{kg}} \approx 246\ \text{kJ/kg}.$$

Đáp án đúng là A

$$^{14}_{7}\mathrm{N} + ^{4}_{2}\mathrm{He} \;\longrightarrow\; ^{17}_{8}\mathrm{O} + ^{1}_{1}\mathrm{H}.$$

Ta có: $A + 17 = 14 + 4 \Rightarrow A = 1.$
Lại có: $Z + 8 = 7 + 2 \Rightarrow Z = 1.$

Vậy hạt nhân $X$ là hạt proton.

Đáp án đúng là B

Số hạt nhân còn lại sau thời gian $t$ là:

$$N(t) = 10^{20} \cdot 2^{-\tfrac{10}{5}} = 10^{20} \cdot 2^{-2} = 2{,}5 \cdot 10^{19}\ \text{hạt}.$$

Đáp án đúng là A

Ta có phản ứng phân rã:

$$^{226}_{88}\text{Ra} \;\rightarrow\; ^{222}_{86}\text{Rn} + ^{4}_{2}\text{He}$$

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng:

$$\vec{0} = \vec{p}_{Rn} + \vec{p}_{He} \quad \Rightarrow \quad p_{He}^2 = p_{Rn}^2$$

Suy ra:

$$2m_{Rn} K_{Rn} = 2m_{He} K_{He} \quad \Rightarrow \quad K_{Rn} = \dfrac{m_{He}}{m_{Rn}} K_{He}$$

Năng lượng toả ra của phản ứng:

$$Q = (m_{Ra} - m_{Rn} - m_{He}) \cdot 931{,}5 = 4{,}8438\ \text{MeV}$$

Mặt khác:

$$Q = K_{He} + K_{Rn} = K_{He} + \dfrac{m_{He}}{m_{Rn}} K_{He}$$

$$\Rightarrow Q = K_{He} \left( 1 + \dfrac{4{,}0026}{222{,}0176} \right)$$

Từ đó tính được:

$$K_{He} = 4{,}76\ \text{MeV}.$$

a. SAI
Động cơ diesel nén không khí đến nhiệt độ cao để đốt nhiên liệu. Động cơ này không dùng bugi đánh lửa.

b) ĐÚNG

Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng:

$$\dfrac{p_1 V_1}{T_1} = \dfrac{p_2 V_2}{T_2}$$

Hay:

$$\dfrac{1 \cdot V_1}{27 + 273} = \dfrac{45 \cdot \tfrac{V_1}{14}}{T_2}$$

Tính được:

$$T_2 = 964{,}3\ \text{K} = 691{,}3^\circ\text{C}.$$

c) ĐÚNG

Công sinh ra khi đốt cháy hết 1 lít dầu diesel là:

$$35 \cdot 0{,}45 = 15{,}75\ \text{MJ}.$$

d) SAI

Hợp lực tác dụng lên ô tô khi chuyển động trên đường là:

$$F_{tt} = F - F_{ms} = 12400 - 2400 \cdot 10 \cdot 0{,}487 = 1712\ \text{N}.$$

Quãng đường ô tô đi được khi đốt cháy hết 1 lít dầu diesel là:

$$S = \dfrac{A}{F_{tt}} = \dfrac{22120}{1712} \approx 22{,}12\ \text{km}.$$

a. SAI
Khi thanh MN chuyển động sang phải thì từ thông tăng. Khi đó dòng điện cảm ứng sao cho từ trường do nó sinh ra ngược chiều với cảm ứng từ $\vec B$. Dòng điện cảm ứng ngược chiều kim đồng hồ.

b. ĐÚNG
Khi thanh MN di chuyển sang phía bên phải, lực từ tác dụng lên các electron tự do. Theo quy tắc bàn tay trái, lực này có hướng làm các electron tự do chuyển động qua mạch theo chiều cùng chiều kim đồng hồ. Bản tụ 1 mất bớt electron nên tích dương, bản tụ 2 nhận thêm electron nên tích điện âm.

c) ĐÚNG

Suất điện động sinh ra khi thanh MN chuyển động là:

$$E = B \cdot l \cdot v = 0{,}5 \cdot 0{,}20 \cdot 0{,}40 = 0{,}04\ \text{V} = 40\ \text{mV}.$$

Vì giữa hai bản tụ là lớp điện môi nên cường độ dòng điện qua mạch bằng 0.
Theo định luật Ôm cho đoạn mạch ta có:

$$U_{AC} = E - I \cdot R = E - 0 \cdot R = E = 0{,}04\ \text{V} = 40\ \text{mV}.$$

d) ĐÚNG

Điện tích trên tụ là:

$$Q = C \cdot U = 0{,}5\ \mu\text{F} \cdot 0{,}04\ \text{V} = 20\ \text{nC}.$$

a) SAI

Nhiệt lượng cần thiết để hoá hơi hoàn toàn lượng nước này là:

$$Q = L \cdot m = 2260 \cdot 0{,}05 = 113\ \text{kJ}.$$

b) ĐÚNG

Số mol nước là:

$$n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{50}{18} = 2{,}78\ \text{mol}.$$

Áp suất trong xi lanh cân bằng với áp suất khí quyển nên

$$p = 1\ \text{atm} = 1{,}013 \cdot 10^5\ \text{N/m}^2.$$

Thể tích hơi sau khi toàn bộ nước biến thành hơi ở $100^\circ$C là:

$$pV = nRT \;\Rightarrow\; V = \dfrac{nRT}{p} = \dfrac{2{,}78 \cdot 8{,}31 \cdot (100+273)}{1{,}013 \cdot 10^5} = 0{,}085\ \text{m}^3 = 85\ \text{lít}.$$

c) ĐÚNG

Công mà khối khí thực hiện khi nước biến thành hơi và đẩy pittông đi lên là:

$$A = p \cdot \Delta V = 1{,}013 \cdot 10^5 \cdot 0{,}085 \approx 8{,}6\ \text{kJ}.$$

d) SAI

Để chiều cao cột khí giảm còn $0{,}8$ ban đầu thì:

$$V_2 = 0{,}8 V_1.$$

Đây là quá trình đẳng áp nên nhiệt độ tuyệt đối tỉ lệ thuận với thể tích.
Do đó:

$$T_2 = 0{,}8 T_1 = 298{,}4\ \text{K} = 25{,}4^\circ\text{C}.$$

a) ĐÚNG

Để tìm hàm tuyến tính, ta có thể xuất phát từ định luật phân rã phóng xạ:

$$H(t) = H(0)\, e^{-\lambda t}$$

Lấy log hai vế:

$$\ln H(t) = \ln H(0) - \lambda t$$

Đồ thị có dạng đường thẳng $y = ax + b$ đi qua các điểm $(70;\ 6{,}25)$ và $(120;\ 5{,}5)$.
Giải hệ phương trình ta được: $a = -0{,}015,\ b = 7{,}3$.
Do đó:

$$\ln H(t) = -0{,}015\,t + 7{,}3.$$

b) ĐÚNG

Độ phóng xạ ban đầu khi $t = 0$:

$$\ln H(0) = 7{,}3 \;\Rightarrow\; H(0) = e^{7{,}3} \approx 1480\ \text{(phân rã/phút)}.$$

c) ĐÚNG

Ta có:

$$\lambda = 0{,}015 \;\Rightarrow\; T = \dfrac{\ln 2}{\lambda} = \dfrac{0{,}693}{0{,}015} \approx 46{,}2\ \text{phút}.$$

d) SAI

Sau thời gian $t = 92{,}4$ phút:

$$\ln H(92{,}4) = -0{,}015 \cdot 92{,}4 + 7{,}3 = 5{,}91,$$

$$H(92{,}4) = e^{5{,}91} \approx 370\ \text{(phân rã/phút)}.$$

Không phải 205 phân rã/phút.

Theo toán học, diện tích hình quạt có số đo góc $\alpha$ (rad) và bán kính $R = l$ là

$$S = \tfrac{1}{2}\,\alpha\,l^2 = \tfrac{1}{2}\,\omega\,l^2\,t.$$

Độ biến thiên từ thông trong khoảng thời gian $t$ là:

$$\Delta\phi = \tfrac{1}{2}\,\alpha\,l^2\,B \cdot \cos 0^\circ = \tfrac{1}{2}\,B\,\omega\,l^2\,t.$$

Suất điện động cảm ứng trên hai đầu thanh $AB$ là:

$$E = \dfrac{\Delta\phi}{\Delta t} = \tfrac{1}{2}\,B\,\omega\,l^2 = 0{,}4\ \text{V}.$$

Công thức bán kính quỹ đạo của một hạt mang điện trong từ trường đều (khi vận tốc vuông góc với $\vec B$) là:

$$r = \dfrac{m v}{q B} = 0{,}38\ \text{m} = 38\ \text{cm}.$$

Dây đàn dao động theo phương trình: $x = A\cos(\omega t + \varphi) = 1\cdot \cos(880\pi t + \varphi)$

Pickup có chiều dài $L$ nên diện tích dây đàn quét trong khoảng thời gian $t$ là:
$\Delta S = A\cdot L\cdot \cos(\omega t + \varphi)$

Từ thông: $\phi = B\cdot A\cdot L\cdot \cos(\omega t + \varphi)$

Suất điện động do dây đàn sinh ra: $e = -\dfrac{d\phi}{dt} = B\cdot A\cdot L\cdot \omega \cdot \sin(\omega t + \varphi)$

Suất điện động cực đại do dây đàn tạo ra là: $E_0 = B\cdot A\cdot L\cdot \omega = 0{,}02\cdot 10^{-3}\cdot 0{,}05\cdot 880\cdot \pi = 2{,}76\ \text{mV}$

Tính nhiệt lượng cần để thăng hoa:
$Q = m \cdot L = 0{,}05 \cdot 246000 = 12300\ \text{J}$

Tính thời gian cần thiết:
$t = \dfrac{Q}{p} = \dfrac{12300}{20} = 615\ \text{giây}$

Động năng trung bình của một hạt deuterium hoặc tritium là:

$$E = \tfrac{3}{2} kT = 1{,}38 \cdot 10^{-23} \cdot 1{,}5 \cdot 10^7 = 3{,}105 \cdot 10^{-16}\ \text{J}.$$

Động năng trung bình tính theo đơn vị keV (đổi J sang eV, chia cho $1{,}6 \cdot 10^{-19}$ và đổi sang keV) là:

$$E(\text{keV}) = \dfrac{3{,}105 \cdot 10^{-16}}{1{,}6 \cdot 10^{-19}} = 1{,}94 \cdot 10^3\ \text{eV} = 1{,}94\ \text{keV}.$$

Theo đề bài, mỗi phản ứng sinh ra năng lượng

$$Q = 17{,}6\ \text{MeV}.$$

Khối lượng mol trung bình của mỗi hạt tham gia phản ứng là:

$$\overline{M} = \dfrac{2+3}{2} = 2{,}5\ \text{amu} = 2{,}5 \cdot 1{,}66 \cdot 10^{-27} = 4{,}15 \cdot 10^{-27}\ \text{kg}.$$

Trong đó, $\rho = 0{,}15\ \text{kg/cm}^3$ là khối lượng trong mỗi cm$^3$.

Số hạt chứa trong $1\ \text{cm}^3$ là:

$$n = \dfrac{\rho}{\overline{M}} = \dfrac{0{,}15}{4{,}15 \cdot 10^{-27}} = 3{,}61 \cdot 10^{25}\ \text{hạt}.$$

Vì cứ hai hạt mới tạo ra một phản ứng (tỏa ra $17{,}6\ \text{MeV}$), nên năng lượng sinh ra trong $1\ \text{cm}^3$ là:

$$E = \dfrac{n}{2} \cdot 17{,}6\ \text{MeV} = \dfrac{3{,}61 \cdot 10^{25}}{2} \cdot 17{,}6 \cdot 1{,}6 \cdot 10^{-13}.$$

Do đó:

$$E \approx 5{,}08 \cdot 10^{13}\ \text{J/cm}^3.$$