Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý có đáp án - Đề số 17

Chọn C

Khí nhận công $100\;J$ nên $A = 100\;J$

Khí truyền nhiệt lượng$20\;J$ra môi trường nên $Q = - 20\;J$

Độ biến thiên nội năng của khí là: $\Delta U = A + Q = 80\;J$

Chọn D

Khoảng cách giữa vạch $0^\circ C$ và vạch $100^\circ C$ là $20\,cm$ tương ứng với $100$ vạch.

$\Rightarrow$Khoảng $1^\circ C$ rộng $0{,}2\;cm$ do đó $5\;cm$ứng với $25^\circ C$

Khi mực thủy ngân thấp hơn vạch $100^\circ C\,\,5\,cm$ thì nhiệt độ là ${100^0}C - {25^0}C = {75^0}C$

Chọn C

Theo đồ thị nhiệt độ - thời gian ta có:

+ Chất P, S có độ tăng nhiệt độ trong $20$ phút là $100^\circ C$

+ Chất Q có độ tăng nhiệt độ trong $20$ phút là $200^\circ C$

+ Chất R có độ tăng nhiệt độ trong $20$ phút là $50^\circ C$

Vì các chất có cùng khối lượng đun với cùng tốc độ do đó nhiệt lượng nhận được như nhau. Vậy nên chất nào có độ tăng nhiệt độ nhỏ nhất thì có nhiệt dung riêng lớn nhất. Do đó chất R có nhiệt dung riêng lớn nhất

Chọn D

Nhiệt lượng đã cung cấp để làm $0{,}70\,kg$ nước ở $100^\circ C$ hoá hơi hết là

$$Q = L \cdot m = 2{,}3 \cdot {10^6} \cdot 0{,}7 = 1{,}6 \cdot {10^6}\,J$$

Chọn B

Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối: ${{\rm{W}}_d} = \frac{3}{2}k \cdot T \Leftrightarrow \frac{3}{2}k \cdot T = \frac{1}{2}m \cdot \overline {{v^2}}$

Do đó khi nhiệt độ của khí lí tưởng chứa trong bình tăng thì căn bậc hai của trung bình bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử trong hộp sẽ tăng lên

Chọn D

Từ đồ thị ta có : ${V_1} < {V_2};\quad {p_1} < {p_2};$

Ta vẽ 2 đường đẳng nhiệt đi qua hai trạng thái (1) và (2) ta có đường đẳng nhiệt ở trên (qua trạng thái 2) ứng với nhiệt độ cao hơn đường đẳng nhiệt ở dưới (qua trạng thái 1) $\Rightarrow {T_1} < {T_2}$

Do đó, khi chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2: $p$ tăng, $V$ tăng, $T$ tăng

Chọn B

Thể tích khí trong phòng là $V = 5{,}0 \cdot 10{,}0 \cdot 3{,}0 = 150{,}0\;{m^3}$

Áp dụng PT trạng thái của KLT: $pV = nRT\quad \Leftrightarrow pV = \frac{m}{M}RT\quad \Rightarrow m = M\frac{{pV}}{{RT}}$

$\Rightarrow m = \frac{{29 \cdot 1{,}0 \cdot {{10}^5} \cdot 150{,}0}}{{8{,}31 \cdot 273}} \approx 1{,}9 \cdot {10^5}\;g = 1{,}9 \cdot {10^2}\;kg$

Chọn D

Khi nhiệt độ tăng lên ${20^ \circ }{\rm{C}}$$\rightarrow {T}^{'}=293\ K$ và áp suất khí trong phòng $p = 0{,}9 \cdot {10^5}\,Pa$

Thì thể tích khí là ${V}^{'}=\frac{pV{T}^{'}}{{p}^{'}T}=178{,}9\ {m}^{3}$

Thể tích phần khí thoát ra ngoài là: $ΔV={V}^{'}-V=28{,}9\ {m}^{3}$

Khối lượng không khí trong phòng đã thoát ra ngoài là:

$Δm={D}^{'}\cdot ΔV=\frac{m}{{V}^{'}}\cdot ΔV=\frac{1{,}9\cdot {10}^{5}}{178{,}9}\cdot 28{,}9\approx 30\ g$

Chọn C

Sóng điện từ có $\vec E$vuông góc với $\vec B$và vuông góc với phương truyền sóng

Chọn B

Từ đồ thị ta thấy trong khoảng thời gian từ $0$ đến ${t_0}$từ thông tăng đều theo thời gian nên suất điện động cảm ứng trong cuộn dây (có độ lớn được tính theo công thức $e = \left| { - \frac{{\Delta \Phi }}{{\Delta t}}} \right|$) bằng một hằng số.

Khoảng thời gian sau ${t_0}$từ thông không thay đổi nên nên suất điện động bằng $0$

Chọn A

$$F = I \cdot B \cdot l \cdot \sin \alpha \Rightarrow B = \frac{F}{{I \cdot l \cdot \sin \alpha }} = \frac{3}{{10 \cdot 0{,}5 \cdot \sin 90^\circ }} = 0{,}60\,T$$

Chọn C

Tại một thời điểm, từ thông qua mỗi vòng dây là như nhau, vì cuộn sơ cấp có ít vòng hơn nên từ thông qua cuộn sơ cấp sẽ nhỏ hơn cuộn thứ cấp.

Vì ${N_1} < {N_2}$ và $\frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}}$ nên ${I_1} > {I_2}$

Chọn A

Số neutron của hạt nhân sodium ${}_{11}^{23}Na$: $N = A - Z = 23 - 11 = 12\,neutron$

Chọn B

Áp dụng định luật bảo toàn số nucleon: $35 + A = 32 + 4 \Rightarrow A = 1$

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích: $17 + Z = 16 + 2 \Rightarrow Z = 1$

Vậy hạt nhân ${}_Z^AX$ là ${}_1^1H$

Chọn A

Số hạt nhân còn lại tại thời điểm $500\,s$: $N = 60 \cdot {10^6}$

Ta có: $N = {N_0} \cdot {2^{ - \frac{t}{T}}} \Rightarrow 60 \cdot {10^6} = 100 \cdot {10^6} \cdot {2^{ - \frac{{500}}{T}}} \Rightarrow T \approx 680\,s$

Chọn A

Hằng số phóng xạ: $\lambda = \frac{{\ln 2}}{T} = \frac{{\ln 2}}{{680}} \approx 1{,}022 \cdot {10^{ - 3}}\,{s^{ - 1}}$

Độ phóng xạ tại thời điểm $500\,s$: $H = \lambda \cdot N = 1{,}022 \cdot {10^{ - 3}} \cdot 60 \cdot {10^6} \approx 6{,}1 \cdot {10^4}\,Bq$

a) Chọn ĐÚNG.

b) Nhiệt lượng mà ấm và nước đã nhận để đạt đến nhiệt độ $80^\circ C$:

$$Q = {Q_{a\'a m}} + {Q_{n\"o \^o \`u c}} = {m_{a\'a m}} \cdot {c_{a\'a m}} \cdot \left( {t - {t_0}} \right) + {m_{n\"o \^o \`u c}} \cdot {c_{n\"o \^o \`u c}} \cdot \left( {t - {t_0}} \right)$$

Thế số ta được: $612000 = 880 \cdot 0{,}4 \cdot \left( {80 - {t_0}} \right) + 4200 \cdot 2{,}5 \cdot \left( {80 - {t_0}} \right) \Rightarrow t = 23{,}6^\circ C$

Chọn ĐÚNG.

c) Vì đồng và nhôm có nhiệt dung khác nhau nên khi thay ấm đồng sẽ làm nhiệt để đun nước thay đổi, dẫn đến thời gian đun thay đổi.

Chọn SAI.

d) Nhiệt lượng mà ấm và nước đã nhận để đạt đến nhiệt độ $100^\circ C$:

$$Q = {Q_{a\'a m}} + {Q_{n\"o \^o \`u c}} = {m_{a\'a m}} \cdot {c_{a\'a m}} \cdot \left( {t - {t_0}} \right) + {m_{n\"o \^o \`u c}} \cdot {c_{n\"o \^o \`u c}} \cdot \left( {t - {t_0}} \right)$$

Thế số ta được: $Q = 880 \cdot 0{,}4 \cdot \left( {100 - 23{,}6} \right) + 4200 \cdot 2{,}5 \cdot \left( {100 - 23{,}6} \right) = 829092{,}8\,J \approx 829\,kJ$

Chọn SAI.

a) Từ 1 đến 2 là quá trình biến đổi đẳng áp.

Chọn SAI.

b) Từ 2 đến 3, đồ thị là một phần Hypebol nên đây là quá trình đẳng nhiệt và thể tích giảm nên đây là quá trình nén khí đẳng nhiệt.

Chọn ĐÚNG.

c) Từ 3 đến 1, là quá trình đẳng tích, áp suất giảm nên thể tích giảm.

Chọn ĐÚNG.

d) Vẽ đồ thị các quá trình liên tục từ 1-2-3-1 trong hệ trục ${\rm{P}},{\rm{T}}$ thì đồ thị mới sẽ có dạng một hình tam giác vuông.

Chọn ĐÚNG.

a) Theo hướng đặt mắt, ban đầu cuộn dây quay cùng chiểu kim đồng hồ.

Chọn SAI.

b) Khi khung dây quay đến vị trí theo phương thẳng đứng, không có lực từ tác dụng lên khung.

Chọn ĐÚNG.

c) Khi đến vị trí theo phương thẳng đứng thì cuộn dây vẫn tiếp tục quay theo quán tính.

Chọn ĐÚNG.

d) Nếu không ngắt khóa S thì cuộn dây sẽ quay quanh trục quay.

Chọn SAI.

a) Khi vật liệu càng dày sẽ cản trở chuyển động của các chạt thì máy đếm sẽ thu được ít hạt phóng xạ hơn.

Chọn ĐÚNG.

b) Tia phóng xạ $\alpha$ có khả năng đâm xuyên yếu nên không phù hợp để kiểm tra độ dày của vật liệu.

Chọn SAI.

c) Số nguyên tử cobalt trong mẫu phóng xạ ban đầu xấp là ${5.10^{23}}$ hạt. Lấy khối lượng mol của cobalt là $60{\rm{\;g}}/{\rm{mol}}$.

$N = n \cdot {N_A} = \frac{m}{M} \cdot {N_A} = \frac{{49{,}83 \cdot {{10}^{ - 3}}}}{{60}} \cdot 6{,}02 \cdot {10^{23}} \approx 5 \cdot {10^{20}}$ hạt

Chọn SAI.

d) Để mẫu cobalt còn sử dụng được thì nguồn phải có hoạt độ phóng xạ ít nhất là $1,{5.10^{12}}{\rm{\;Bq}}$, nguồn phóng xạ trên có thể sử dụng trong thời gian tối đa là $2{,}5$ năm.

$H = \lambda N = \frac{{\ln 2}}{T} \cdot {N_o} \cdot {2^{ - \frac{t}{T}}} \Rightarrow 1{,}5 \cdot {10^{12}} = \frac{{\ln 2}}{{5{,}3 \cdot 365 \cdot 24 \cdot 3600}} \cdot 5 \cdot {10^{20}} \cdot {2^{ - \frac{t}{{5{,}3}}}} \Rightarrow t \approx 2{,}5$ năm

Chọn SAI.

Trả lời: 76,4

Nhiệt lượng cần cung cấp để cực nước đá từ nhiệt độ ban đầu đến khi nóng chảy hoàn toàn

$Q = m{c_1}\Delta {t_1} + \lambda m = 0{,}2 \cdot 2100 \cdot \left( {0 - - 20} \right) + 3{,}4 \cdot {10^5} \cdot 0{,}2 = 76400\,J = 76{,}4\,kJ.$

Trả lời: 23,3

Theo định luật bảo toàn năng lượng phần nhiệt lượng còn lại cung cấp để cục nước đá thay đổi nhiệt độ là $Q = {Q_{tp}} - {Q_{nc}} = 96 - 76{,}4 = 19{,}6\,kJ.$

Ta có: $Q = mc\Delta t \Rightarrow \Delta t = \frac{Q}{{mc}} = \frac{{19600}}{{0{,}2 \cdot 4200}} \approx 23,{3^ \circ }C.$

Nhiệt độ cuối cùng của nước trong bình là $t = \Delta t + 0 = 23{,}3{\,^ \circ }C$

Trả lời: 0,2

Lực từ tác dụng lên đoạn dây mang dòng điện: $F = BIL\sin \alpha$

Vậy: $\sin \alpha = \frac{F}{{BIL}} = \frac{{8 \cdot {{10}^{ - 2}}}}{{0{,}5 \cdot 5 \cdot 0{,}16}} = \frac{1}{5}.$ suy ra: $\alpha = {\sin ^{ - 1}}\left( {\frac{1}{5}} \right) = 11,{5^ \circ } = 0{,}2\,rad.$

Trả lời: 51,3

Theo phương trình Claperon: $pV = nRT \Rightarrow n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{103 \cdot {{10}^3} \cdot 1{,}2}}{{8{,}314 \cdot 290}} = 51{,}3\,mol.$

Trả lời: 2,2

Vì quá trình đẳng nhiệt, theo định luật Boyle ta có

${p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow x \cdot {10^5} \cdot 5{,}6 \cdot {10^{ - 4}} = 103 \cdot 1{,}2$

Vậy $x = \frac{{103 \cdot 1{,}2}}{{{{10}^5} \cdot 5{,}6 \cdot {{10}^{ - 4}}}} = 2{,}2$

Trả lời: 7,4

Lượng chất phóng xạ được chiếu vào cơ thể phải đảm bảo các lần chiếu là như nhau.

Ta có: $\Delta N = \Delta {N_0}$

Độ phóng xạ: $H = \frac{{\Delta N}}{{\Delta t}} = \frac{{\Delta {N_0}}}{{\Delta {t_0}}} \cdot {2^{\frac{{ - t}}{T}}}$

Suy ra: $\Delta t = \Delta {t_0} \cdot {2^{\frac{t}{T}}} = 4 \cdot {2^{\frac{{40}}{{45}}}} = 7{,}4$phút.