Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý có đáp án - Đề số 19

Nguyên lí I nhiệt động lực học: $\Delta U = A + Q$

Quy ước về dấu:

− Nếu Q > 0, hệ nhận nhiệt lượng.

− Nếu Q < 0, hệ truyền nhiệt lượng.

− Nếu A > 0, hệ nhận công.

− Nếu A < 0, hệ sinh công.

Chọn A.

Ta có $\frac{{24 - 2}}{{100 - 0}} = 22\,cm/^\circ C \Rightarrow$ Độ chênh lệch giữa mỗi vạch $1^\circ C$ trên nhiệt kế có độ dài là $0{,}22\,cm.$

Chọn A.

Ta có

$\begin{array}{l}\mathcal{P} \cdot {t_{60}} = {m_X}c \cdot \Delta {t_X} = {m_Y}c \cdot \Delta {t_Y}\\ \Rightarrow {m_X}c \cdot (60 - 20) = {m_Y}c \cdot (60 - 40)\\ \Rightarrow \frac{{{m_X}}}{{{m_Y}}} = \frac{1}{2}\end{array}$

Chọn C.

$Q = m(c\Delta t + \lambda ) = {10^3}.{\rm{[}}380.(1084 - 25) + {180.10^3}\,{\rm{]}} = 582,{42.10^6}\,J.$

Chọn A.

$\frac{{pV}}{T} = nR \Rightarrow n = \frac{{pV}}{{RT}}$

Chọn A.

$\frac{{pV}}{T} = {\rm{const}} \Rightarrow \frac{{{p_1} \cdot {V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_4} \cdot {V_4}}}{{{T_4}}} \Rightarrow {T_4} = \frac{{{T_1}}}{8} = 75\,K.$

Chọn A.

$\frac{{pV}}{T} = {\rm{const}} \Rightarrow \frac{{{p_1} \cdot {V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2} \cdot {V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {p_2} = 4,{94.10^5}\,Pa..$

Chọn C.

Cảm ứng từ trong lòng ống dây dài có chiều dài $\ell$ gồm có $N$ vòng , mỗi vòng có dòng điện cường độ $I$ đi qua được xác định bởi công thức:

$B = 4\pi {.10^{ - 7}}\frac{{NI}}{\ell } = 4\pi {.10^{ - 7}}n.I$ (*)

Với $n = \frac{N}{\ell }$ là số vòng dây trên một đơn vị chiều dài.

Từ biểu thức (*) ta thấy cảm ứng từ trong lòng ống dây dài phụ thuộc vào các yếu tố: Số vòng dây trên một đơn vị chiều dài $n$ và cường độ dòng điện $I$ chạy qua ống dây.

Chọn D.

Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện trong từ trường được xác định bằng biểu thức:

$F = BIL\sin \theta$

Vì phương của đoạn dây song song với phương của cảm ứng từ nên $\theta = {0^0}$ hoặc $\theta = {180^0}$

$\Rightarrow F = 0$

Chọn D.

Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong mạch có độ lớn được xác định bằng công thức:

$\left| {{e_c}} \right| = \left| {\frac{{\Delta \phi }}{{\Delta t}}} \right| = \frac{{0{,}8}}{{0{,}2}} = 4{\rm{ }}V$

Chọn C.

Hiện tượng cảm ứng điện từ: Khi nam châm rơi qua một ống dẫn điện, từ trường thay đổi trong ống gây ra một dòng điện cảm ứng. Dòng điện này tạo ra một lực từ cản trở sự rơi của nam châm (theo định luật Lenz).

Hiệu ứng cản trở này phụ thuộc vào khả năng dẫn điện của vật liệu làm ống:

 Đồng: Là kim loại dẫn điện rất tốt (điện trở suất thấp nhất), lực cản cảm ứng lớn nhất nên nam châm $P$ sẽ rơi chậm nhất.

 Chì: Là kim loại dẫn điện kém hơn đồng (điện trở suất lớn hơn đồng) nên lực cản cảm ứng nhỏ hơn đồng nên nam châm $Q$ rơi nhanh hơn $P$.

 Cao su: Là chất cách điện (điện trở suất cực lớn, gần như không dẫn điện) nên không có lực cản cảm ứng đáng kể nên nam châm $R$ rơi nhanh nhất.

Vậy: $R$ rơi nhanh nhất, $P$ chậm nhất.

Chọn D.

Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

Chọn A.

Kí hiệu hạt nhân: ${}_Z^AX$ trong đó $Z$ là số proton

Hạt nhân: ${}_{29}^{64}Cu$ $\Rightarrow Z = 29$

Chọn A.

Áp dụng định luật bảo toàn điện tích và số nucleon:

: $\left\{ \begin{array}{l}92 = Z + 90\\235 = A + 231\end{array} \right.$$\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}Z = 2\\A = 4\end{array} \right.$ Vậy X là hạt $\alpha$.

: $\left\{ \begin{array}{l}90 = Z + 91\\231 = A + 231\end{array} \right.$$\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}Z = - 1\\A = 0\end{array} \right.$ Vậy Y là hạt ${\beta ^ - }$.

: $\left\{ \begin{array}{l}91 = Z + 89\\231 = A + 227\end{array} \right.$$\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}Z = 2\\A = 4\end{array} \right.$ Vậy Z là hạt $\alpha$.

Chọn D.

Ta có:

$m = {m_0}{.2^{ - \frac{t}{T}}} \Rightarrow 0{,}15 = 0{,}60 \times {2^{ - \frac{t}{{20}}}} \Rightarrow t = 40$phút.

Chọn C.

Độ phóng xạ tại thời điểm ban đầu được tính theo công thức:

${H_0} = \lambda \times {N_0} = \frac{{\ln 2}}{T} \times \frac{{{m_0}}}{M} \times {N_A} = \frac{{\ln 2}}{{20 \times 60}} \times \frac{{0{,}60}}{{214}} \times 6{,}0 \times {10^{23}} = 9,{7.10^{17}}Bq$

Chọn A.

a) Cốc nhôm thu nhiệt, nước trong cốc nhôm tỏa nhiệt.

Sai, vì cốc nhôm và nước đều thu nhiệt.

b) Để thìa đồng giảm ${1^ \circ }C$ thì thìa đồng thu nhiệt lượng $28{,}5\,J$.

Sai, vì để giảm nhiệt độ thì thìa đồng phải toả nhiệt lượng.

c) Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt xảy ra: $t = 21,{66^ \circ }C$.

Đúng, vì

Khi có sự cân bằng nhiệt $\begin{array}{l}\left| {{Q_{thu}}} \right| = \left| {{Q_{toa}}} \right|\\ \Leftrightarrow \left| {{Q_{Al}} + {Q_{{H_2}O}}} \right| = \left| {{Q_{Cu}}} \right|\\ \Leftrightarrow \left| {({m_{Al}}{c_{Al}} + {m_{{H_2}O}}{c_{{H_2}O}})(t - {t_{01}})} \right| = \left| {{m_{Cu}}{c_{Cu}}(t - {t_{02}})} \right|\\ \Leftrightarrow (0{,}1 \cdot 880 + 0{,}3 \cdot 4190)(t - 20) = 0{,}075 \cdot 380(100 - t)\\ \Leftrightarrow t \simeq 21,{66^ \circ }C\end{array}$

d) Đến khi cân bằng nhiệt, nhiệt lượng cốc nhôm và nước đã thu vào lớn hơn $2000\,J$.

Đúng, vì nhiệt lượng cốc nhôm và nước đã thu vào chính bằng nhiệt lượng thìa đồng toả ra

$${Q_{H{}_2O}} = {m_{H{}_2O}}{c_{_{H{}_2O}}}(t - t{}_{02}) = 0{,}075 \cdot 380 \cdot (100 - 21{,}66) = 2233J$$

a) Ban đầu, cột thuỷ ngân trong ống nằm ngang cân bằng. Áp suất trong bình bằng với áp suất khí quyển

Đúng

b) Khi giảm nhiệt độ của không khí trong bình, áp suất trong bình giảm và nhỏ hơn áp suất khí quyển làm cho thuỷ ngân bị đẩy vào chiếm một phần thể tích bình chứa.

Đúng

c) Thể tích của khí sau khi thuỷ ngân chảy vào bình là $100\,c{m^3}$.

Đúng

Sau khi thuỷ ngân chảy vào bình, áp suất khí tại 2 đầu cột thuỷ ngân bằng nhau và bằng áp suất khí quyển, áp suất của khí trong bình không đổi

$tt1\left\{ \begin{array}{l}{V_1} = V = 140\,c{m^3}\\{T_1} = 147 + 273 = 420\,K\end{array} \right. \to tt2\left\{ \begin{array}{l}{V_2}\\{T_2} = 27 + 273 = 300\,K\end{array} \right.$

$\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {V_2} = \frac{{{V_1}}}{{{T_1}}}{T_2} = \frac{{140}}{{420}} \cdot 300 = 100\,c{m^3}$

d) Khối lượng thuỷ ngân chảy vào bình $1360\,g$.

Sai

$m = V \cdot \rho = (140 - 100) \cdot 13{,}6 = 544\,g$

a) SAI

Dòng điện qua thanh có chiều từ trên xuống dưới.

Áp dụng qui tắc bàn tay trái, lực từ tác dụng lên thanh hướng từ trái qua phải nên thanh bị văng sang bên phải

b) ĐÚNG

c) ĐÚNG

$M = {F_t}.\left( {6 + \frac{6}{2}} \right) \cdot {10^{ - 2}} \to {F_t} = 8 \cdot {10^{ - 3}}{\rm{\;N}}$

d) SAI

${F_t} = BILsin90^\circ \to B = \frac{{8 \cdot {{10}^{ - 3}}}}{{3{,}2 \cdot 6 \cdot {{10}^{ - 2}}}} = 0{,}0417\;{\rm{T}}$

a) ĐÚNG

$T = \frac{{\ln 2}}{\lambda } = 1,{805.10^{11}}{\rm{\;s}} \approx 5724\;$năm

b) ĐÚNG

${N_{C14}} = \frac{N}{{{{10}^{12}}}} = 3 \cdot {10^{11}}$

c) ĐÚNG

${H_0} = {N_{C14}} \cdot \lambda = 1{,}152\;{\rm{Bq}}$

d) SAI

$H = \frac{{6 \cdot {{10}^{23}}}}{{3 \cdot {{10}^{23}}}}{H_0}{.2^{ - t/T}} = 0{,}65 \to t = 10450\;$năm

$\Phi = \,B.S.\cos \alpha = 1,{5.10^{ - 4}}{.10.10^{ - 4}}.\cos 60 = {75.10^{ - 9}}\,{\rm{Wb = }}\,75\,\,{\rm{nW}}b$

Trả lời: 75

$${{\rm{W}}_{LKR}} = \frac{{{{\rm{W}}_{LK}}}}{A} = \frac{{1784}}{{235}} \approx 7{,}6\,MeV$$

Trả lời: 7,6

Hướng dẫn giải

$${{\rm{m}}_{{O_2}}} = \frac{M}{{{N_A}}} = \frac{{0{,}032}}{{6,{{02.10}^{24}}}} \approx 5,{3.10^{ - 26}} = x{.10^{ - 26}}\,kg \Rightarrow \,x = 5{,}3$$

Trả lời: 5,3

• Khối lượng của một phân tử oxygen: ${\rm{m = 5{,}3}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^{ - 26}}{\rm{ kg}}$ (kết quả giải ở câu 3).

• Động năng của một phân tử oxygen: .

Trả lời: 5,96

• Khối lượng nước trong bình: ${\rm{m = }}\rho {\rm{V = 300 kg}}$.

• Nhiệt lượng nước hấp thụ để tăng nhiệt độ từ ${\rm{25 }}{}^oC$ đến ${\rm{50 }}{}^oC$ là:

$${\rm{Q = mc}}\left( {{T_2} - {T_1}} \right){\rm{ = 300}}{\rm{.4190}}{\rm{.25 }} \approx {\rm{31{,}4 MJ}}$$

Trả lời: 3,14

• Năng lượng Mặt Trời mà bộ phận hấp thụ nhiệt thu được là: ${\rm{Q = 15\% }}{{\rm{Q}}_t}{\rm{ }} \to {\rm{ }}{{\rm{Q}}_t}{\rm{ = 2095}}{\rm{.1}}{{\rm{0}}^5}{\rm{ J}}$

• Công suất hấp thụ nhiệt: ${\rm{P = }}\frac{{{Q_t}}}{t}{\rm{ = }}\frac{{{{2095.10}^5}}}{{3600}}{\rm{ = }}\frac{{523750}}{9}{\rm{ W}}$.

• Diện tích cần tìm là: ${\rm{S = }}\frac{P}{{750}}{\rm{ }} \approx {\rm{ 77{,}6 }}{{\rm{m}}^2}$.