Đề ôn thi Tốt nghiệp THPT Vật lý có đáp án - Đề số 30

Chọn A

Nhiệt kế thủy ngân hoạt động dựa trên hiện tượng dãn nở vì nhiệt của thủy ngân (chất lỏng). Khi nhiệt độ tăng, thể tích của thủy ngân dãn nở và làm cột thủy ngân trong nhiệt kế tăng lên, cho phép đo nhiệt độ.

Chọn D

Muối ăn là chất rắn kết tinh.

Chọn D

Cách tiến hành thí nghiệm đo nhiệt hóa hơi riêng của nước như sau:

- Đặt nhiệt lượng kế lên cân. Đổ nước nóng vào nhiệt lượng kế. Xác định khối lượng nước trong bình.

- Tháo nắp bình ra khỏi nhiệt lượng kế.

- Nối oát kế với điện trở và nguồn điện.

- Đặt dây điện trở vào nhiệt lượng kế sao cho toàn bộ dây điện trở chìm trong nước.

- Bật nguồn điện.

- Đun sôi nước trong bình nhiệt lượng kế. Sau mỗi khoảng thời gian 2 phút, đọc số đo công suất trên oát kế, khối lượng nước trong bình nhiệt lượng kế trên cân. Ghi các kết quả vào vở theo mẫu tương tự Bảng 6.2 trong SGK.

- Tắt nguồn điện.

Như vậy, để xác định nhiệt hóa hơi riêng của nước, cần dùng nhiệt lượng kế và các dụng cụ để đo các đại lượng như công suất (dùng oát kế), khối lượng nước trong bình nhiệt lượng kế (dùng cân điện tử). Trong thí nghiệm này, không cần sử dụng nhiệt kế.

Chọn C

Đổi: $360{\rm{ km/h}} = 100{\rm{ m/s; }}72{\rm{ km/h}} = 20{\rm{ m/s}}{\rm{.}}$

Xét hệ gồm viên đạn và thép. Khi viên đạn xuyên qua tấm thép thì tấm thép tác dụng vào viên đạn một lực. Lực này sinh công làm giảm động năng của viên đạn.

Theo nguyên lí $1$ của nhiệt động lực học thì: $\Delta U = A' + {Q_N}.$

Do hệ không trao đổi nhiệt với bên ngoài nên ${Q_N} = 0.$

Hệ nhận công $A' = - A = - \frac{1}{2}m\left( {{v^2} - v_0^2} \right) = - \frac{1}{2} \cdot 0{,}05 \cdot \left( {{{20}^2} - {{100}^2}} \right) = 240\,J.$

$$\Rightarrow \Delta U = A' + Q = 240 + 0 = 240{\rm{ }}J.$$

Chọn B

Nhiệt lượng mà viên đạn nhận được: $Q = 50\% \Delta U = 0{,}5 \cdot 240 = 120{\rm{ }}J.$

Độ tăng nhiệt độ viên đạn là:

$$Q = mc\Delta t \Leftrightarrow 120 = 0{,}05 \cdot 130 \cdot \Delta t \Rightarrow \Delta t \approx 18{,}5^\circ {\rm{C}}{\rm{.}}$$

Chọn D

Tính chất của các phân tử khí: Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn, không ngừng. Nhiệt độ càng cao, các phân tử khí chuyển động càng nhanh. Các phân tử khí va chạm vào thành bình gây ra áp suất.

“Chuyển động hỗn loạn xung quanh các vị trí cân bằng cố định” là tính chất của các phân tử chất rắn, không phải của chất khí. Các chất khí không có vị trí cân bằng cố định.

Hướng dẫn giải:

Chọn A

Đầu tiên, pit-tông được giữ cố định và khí được làm mát nên đây là quá trình làm lạnh đẳng áp, áp suất giảm.

Tiếp theo, pit-tông được đẩy vào trong từ từ dưới nhiệt độ không đối nên đây là quá trình nén đẳng nhiệt.

Chọn D

Quá trình đun nóng khí trong một bình đậy kín có thể xem là quá trình đẳng tích.

Chọn B

Theo phương trình trạng thái khí lý tưởng:

$\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {p_2} = \frac{{100 \cdot {{10}^3} \cdot 1{,}8 \cdot \left( {273 + 327} \right)}}{{\left( {273 + 327} \right) \cdot 0{,}3}} = 1,{2.10^6}\,Pa.$

Chọn C

Tia X không có công dụng sưởi ấm.

Chọn C

Áp dụng quy tắc bàn tay trái, ta xác định được chiều của lực từ tác dụng vào đoạn dây mang dòng điện là hướng vuông góc vào trong mặt phẳng hình vẽ.

Chọn B

Ta có: $\tan \alpha = \frac{{{F_t}}}{P} = \frac{{I \cdot B \cdot L}}{{m \cdot g}} = \frac{{0{,}5 \cdot 2 \cdot 0{,}05}}{{0{,}005 \cdot 10}} = 1 \Rightarrow \alpha = 45^\circ$

Chọn C

Khi chưa vào từ trường, không xảy ra hiện tường cảm ứng, cường độ dòng điện trong cuộn dây ${\rm{I}} = 0.$

Khi có 1 cạnh bắt đầu vào từ trường thì từ thông qua cuộn dây tăng, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng ${\rm{I}} \ne 0.$

Khi cả cuộn dây đã đi vào từ trường thì từ thông không còn biến thiên, không có dòng điện cảm ứng ${\rm{I}} = 0.$

Khi có 1 cạnh bắt đầu đi ra khỏi vùng từ trường thì từ thông qua cuộn dây giảm, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng ${\rm{I}} \ne 0$ nhưng ngược chiều khi bắt đầu đi vào.

Khi cả cuộn dây ra khỏi từ trường, không xảy ra hiện tường cảm ứng, cường độ dòng điện trong cuộn dây ${\rm{I}} \ne 0.$

Chọn A

$B = \frac{F}{{I \cdot \ell }} = \frac{3}{{10 \cdot 0{,}5}} = 0{,}6{\rm{ T}}{\rm{.}}$

Chọn B

Các đồng vị phóng xạ có cùng số proton, khác nhau số neutron nên tính chất hóa học cũng giống nhau.

Chọn B

Phản ứng tổng hợp hạt nhân là sự kết hợp của hai hạt nhân có số khối nhỏ thành hạt nhân có số khối lớn hơn.

Chọn A

$m = {m_0} \cdot {2^{ - \frac{t}{T}}} = 0{,}375{\rm{ g}}{\rm{.}}$

Đáp án: Đ – S – Đ – S

a) Do sự bay hơi khối lượng nước trong cốc giảm nhẹ trước khi sôi.

Chọn ĐÚNG.

b) Năng lượng máy sưởi cung cấp trong $240{\mkern 1mu} {\rm{s}}$ là: ${\rm{A}} = {\rm{P}} \cdot {\rm{t}} = 100 \cdot 240 = 24{\rm{ }}000{\rm{ J}}$

Chọn SAI.

c) Nhiệt hóa hơi riêng của nước nếu bỏ qua mất mát nhiệt với môi trường ngoài, và nhiệt làm nóng bình thủy tinh, tính toán được là:

${\rm{L = }}\frac{A}{{\Delta m}} = \frac{{24{\rm{ }}000}}{{\left( {525{,}4 - 515{,}2} \right) \cdot {{10}^{ - 3}}}} = 2{,}35 \cdot {10^6}{\mkern 1mu} {\rm{J/kg}}$

Do mất mát nhiệt nên thực tế nhiệt làm bay hơi nước nhỏ hơn nhiệt máy sưởi cung cấp nên nhiệt hóa hơi của nước nhỏ hơn giá trị trên.

Chọn ĐÚNG.

d) Khi đậy nắp, áp suất bề mặt của nước tăng khối lượng nước giảm chậm nên, nhiệt hóa hơi riêng của nước lớn hơn giá trị trên.

Chọn SAI.

Đáp án: Đ – S – S – S

a) đường biểu diễn $(1) \to (2)$ vuông góc với trục Op biểu diễn quá trình đẳng áp.

Chọn ĐÚNG.

b) $(3) \to (1)$ là quá trình đẳng nhiệt, thể tích khí giảm nên là quá trình nén đẳng nhiệt.

Chọn SAI.

c) ${{\rm{p}}_{\rm{3}}}{{\rm{V}}_3} = {{\rm{p}}_{\rm{1}}}{{\rm{V}}_{\rm{1}}} \Rightarrow {{\rm{V}}_{\rm{3}}} = \frac{{{{\rm{p}}_{\rm{1}}}{{\rm{V}}_{\rm{1}}}}}{{{{\rm{p}}_{\rm{3}}}}} = \frac{{3 \cdot 3}}{1} = 9\,{\rm{L}}$

Chọn SAI.

d) ${{\rm{p}}_1}{{\rm{V}}_1} = {\rm{nR}}{{\rm{T}}_{\rm{1}}} \Rightarrow {{\rm{T}}_1} = \frac{{{{\rm{p}}_{\rm{1}}}{{\rm{V}}_{\rm{1}}}}}{{{\rm{nR}}}} = \frac{{3 \cdot {{10}^5} \cdot 3 \cdot {{10}^{ - 3}}}}{{1 \cdot 8{,}31}} = 108\,{\rm{K}}$

Chọn SAI.

Đáp án: Đ – S – S – S

a) Từ trường giữa hai cực của nam châm có hướng $+ \,y.$

Khi có dòng điện chạy qua là ${\rm{8{,}5}}\,{\rm{A}}$ làm kim chỉ di chuyển theo phương thẳng đứng, đi lên. Nên dây dẫn nằm dọc theo trục $Ox \Rightarrow$ lực từ $\vec F$ có phương và chiều dọc theo trục $Oz.$ Do đó, từ trường giữa hai cực của nam châm có hướng ${\rm{ + }}\,{\rm{y}}{\rm{.}}$

Chọn ĐÚNG.

b) Lực từ tác dụng lên dòng điện có độ lớn bằng ${\rm{588}}{\mkern 1mu} \,{\rm{mN}}{\rm{.}}$

+ Lực từ đủ lớn để nâng kim và giấy (khối lượng bảng giấy ${\rm{m}}\, = \,{\rm{60}}\,{\rm{(mg)}}\, = \,{\rm{6}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 5}}}}\,({\rm{kg)}}{\rm{.}}$

+ Khi kim chỉ trở về vị trí ban đầu (khi chưa có dòng điện và bảng giấy) thì lực từ cân bằng với trọng lực. Nên lực từ tác dụng lên dòng điện là:

${\rm{F}}\, = {\rm{P}}\, = \,{\rm{m}} \cdot {\rm{g}}\, = \,{\rm{6}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 5}}}} \cdot {\rm{9{,}8}}\, = 5{,}88 \cdot {10^{ - 4}}{\rm{ N}} = \,0{\rm{,588 mN}}{\rm{.}}$

Chọn SAI.

c) Cảm ứng từ giữa hai cực của nam châm có độ lớn ${\rm{2{,}4 T}}{\rm{.}}$

+ Từ công thức tính lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều. Ta có:

$${\rm{F}}\, = \,{\rm{IB}}\ell {\rm{sin\alpha }}\, \Rightarrow \,{\rm{B}}\, = \,\frac{{\rm{F}}}{{{\rm{I}}\ell {\rm{sin\alpha }}}}\, = \frac{{{\rm{5{,}88}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 4}}}}}}{{{\rm{8{,}5}} \cdot {\rm{5{,}2}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{{\rm{ - 2}}}} \cdot {\rm{sin(90}}^\circ {\rm{)}}}} = \,{\rm{1{,}33}} \cdot {\rm{1}}{{\rm{0}}^{ - 3}}\,{\rm{T}}{\rm{.}}$$

Chọn SAI.

d) Bây giờ thay nguồn không đổi bằng một nguồn có tần số thấp thì hiện tượng diễn ra tương tự nhau.

+ Khi sử dụng nguồn điện với tần số thấp thì kim chỉ sẽ dao động liên tục.

Chọn SAI.

Đáp án: S – Đ – Đ – S

a) Đồng vị polonium được tạo thành có số khối là ${\rm{210}}{\rm{.}}$

Phương trình phóng xạ ${\rm{\alpha }}$ có dạng:

+ Số khối của polonium được tạo thành: ${{\rm{A}}_{{\rm{Po}}}} = {\rm{222}}\, - \,{\rm{4}}\, = {\rm{218}}{\rm{.}}$

Chọn SAI.

b) Năng lượng tỏa ra của một phân rã phóng xạ là ${\rm{5{,}59}}\,{\mkern 1mu} {\rm{MeV}}{\rm{.}}$

+ Năng lượng của phản ứng:

${\rm{E}}\, = {\rm{ [}}{{\rm{m}}_{{\rm{Rn}}}}\, - \,{\rm{(}}{{\rm{m}}_{{\rm{Po}}}} + \,{{\rm{m}}_{\rm{\alpha }}}{\rm{)]}} \cdot {{\rm{c}}^{\rm{2}}} = \,{\mkern 1mu} {\rm{[222{,}0176}}\, - \left( {{\rm{218{,}0090}}\, + \,{\rm{4{,}0026}}} \right){\rm{]}} \cdot {\rm{931{,}5}}\, = \,{\rm{5{,}59 MeV}}{\rm{.}}$

Chọn ĐÚNG.

c) Động năng hạt ${\rm{\alpha }}$ chiếm phần lớn năng lượng phân rã.

+ Do hạt nhân polonium có khối lượng lớn hơn hạt ${\rm{\alpha ,}}$ động năng của ${\rm{\alpha }}$ sẽ chiếm phần lớn năng lượng phân rã.

Chọn ĐÚNG.

d) Tốc độ của hạt ${\rm{\alpha }}$ gấp khoảng $5{,}4$ lần tốc độ hạt nhân polonium.

Do ban đầu hạt nhân radon ${}_{{\rm{86}}}^{{\rm{222}}}{\rm{Rn}}$ đứng yên nên áp dụng định luật bảo toàn động lượng ta có: ${{\rm{m}}_{{\rm{Po}}}} \cdot {{\rm{v}}_{{\rm{Po}}}}\, = \,{{\rm{m}}_{\rm{\alpha }}} \cdot {{\rm{v}}_{\rm{\alpha }}} \Rightarrow \frac{{{{\rm{v}}_{\rm{\alpha }}}}}{{{{\rm{v}}_{{\rm{Po}}}}}} = \,\frac{{{{\rm{m}}_{{\rm{Po}}}}}}{{{{\rm{m}}_{\rm{\alpha }}}}} = \,{\rm{54{,}5}}{\rm{.}}$

Chọn SAI.

Trả lời: $17.$

$Q = \lambda m = 3{,}34 \cdot {10^5} \cdot 0{,}05 = 16700\;{\rm{J}}\;{\rm{ = 16{,}7}}\;kJ \approx 17\,kJ.$

Trả lời:$7{,}3.$

$\begin{array}{l}{Q_\lambda } + {Q_d} = {Q_n} + {Q_{nh}}\\\lambda {m_d} + {m_d}{c_d}(t - 0) = ({m_n}{c_n} + {m_{nh}}{c_{nh}})(20 - t)\\3{,}34 \cdot {10^5} \cdot 0{,}05 + 0{,}05 \cdot 4200t = (0{,}3 \cdot 4200 + 0{,}2 \cdot 880)(20 - t)\\ \Rightarrow t = 7{,}3^\circ C.\end{array}$

Trả lời: $10{,}2.$

$\begin{array}{l}{P_1}{V_1} = {P_2}{V_2}\\2{,}54 \cdot {10^5} \cdot 0{,}0015 = x \cdot {10^5} \cdot \frac{1}{4} \cdot \;0{,}0015\\ \Rightarrow x = 10{,}2\end{array}$

Trả lời: 5,01

Trạng thái 1: $\{\begin{matrix}{T}_{1}=27+273=300\ K \\ {p}_{1}=2{,}54\cdot {10}^{5}\ N/{m}^{2} \\ {V}_{1}=0{,}0015\ {m}^{3}\end{matrix}$

Trạng thái 2: $\left\{ \begin{array}{l}{T_2} = 327 + 273 = 600{\rm{ }}K\\{p_2} = ?\\{V_2} = 0{,}0015{\rm{ }}{m^3}\end{array} \right.$

Áp dụng công thức:

$\frac{{p}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{p}_{2}}{{T}_{2}}\Rightarrow {p}_{2}=\frac{{p}_{1}{T}_{2}}{{T}_{1}}=\frac{2{,}54\cdot {10}^{5}\cdot 600}{300}=5{,}08\cdot {10}^{5}\ N/{m}^{2}\approx 5{,}01\ atm.$

Trả lời: 174

Năng lượng tỏa ra khi một hạt nhân $Uranium - 235$ phân hạch là

$$\Delta E = ({m_U} - {m_{Kr}} - {m_{Ba}} - 2{m_n}){c^2} = (235{,}0439 - 90{,}9234 - 141{,}9164 - 2 \cdot 1{,}0087) \cdot 931{,}5 \approx 174\,MeV.$$

Trả lời: 2,85

$P = \frac{{\rm{W}}}{t} = \frac{{N \cdot \Delta E}}{t} = \frac{{\frac{m}{M} \cdot {N_A} \cdot \Delta E}}{t} = \frac{{\frac{{4{,}00 \cdot {{10}^{ - 5}}}}{{235 \cdot {{10}^{ - 3}}}} \cdot 6{,}02 \cdot {{10}^{23}} \cdot 174 \cdot 1{,}6 \cdot {{10}^{ - 13}}}}{1} \approx 2{,}85 \cdot {10^9}\,{\rm{W}} = 2{,}85\,G{\rm{W}}$