Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Vật lí ĐGNL - Đại học Sư Phạm Hà Nội có đáp án

Phương pháp:

Phân tích đồ thị hình vẽ để xác định được thời gian và vận tốc tương ứng.

Xác định quãng đường đi được trong từng khoảng thời gian.

Công thức tính tốc độ trung bình: ${v_{tb}} = \frac{S}{t}$

Cách giải:

Từ đồ thị ta có:

Trong 2s đầu tiên tốc độ của vận động viên tăng từ 0 lên 4m/s

Quãng đường vận động viên di chuyển là:

${s_1} = {v_0}t + \frac{1}{2}a{t^2} = \frac{1}{2}.\frac{4}{2}{.2^2} = 4\left( {\rm{m}} \right)$

Trong 3s tiếp theo tốc độ không đổi là 4m/s

Quãng đường vận động viên di chuyển là:

${s_2} = v.t = 4.3 = 12\left( {\rm{m}} \right)$

Tốc độ trung bình của vận động viên:

${v_{tb}} = \frac{s}{t} = \frac{{{s_1} + {s_2}}}{{{t_1} + {t_2}}} = \frac{{4 + 12}}{5} = 3{,}2\left( {{\rm{m/s}}} \right)$

Chú ý khi giải:

Ngoài cách tính quãng đường trên thì mình có thể xác định quãng đường từ đồ thị: quãng đường chính là diện tích của hình phẳng được tạo bởi trục hoành trong đồ thị ${\rm{v}} - {\rm{t}}$, trong bài trên chính là diện tích của hình thang được tính như sau:

$s = \frac{{\left( {3 + 5} \right).4}}{2} = 16\left( {\rm{m}} \right)$

Chọn A.

Phương pháp:

Phân tích các lực tác dụng lên vật.

Sử dụng điều kiện cân bằng của vật

Cách giải:

Giả sử xét vật tại vị trí cân bằng

Ta có các lực tác dụng lên vật:

Khi balo ở vị trí cân bằng thì:

$\vec P + {\vec T_1} + {\vec T_2} = \vec 0$

Khi cân bằng thì: ${T_1} = {T_2} = T$

$\Rightarrow P = 2T.{\rm{cos}}\frac{\alpha }{2}$ (1)

Mặt khác ta có: ${\rm{F}} = {\rm{T}}$ (2) vì lực căng trên cùng sợi dây là như nhau.

Từ (1) và ( 2 ) suy ra:

$F = \frac{{mg}}{{2{\rm{cos}}\frac{\alpha }{2}}}$

Kéo với lực $\vec F$ từ vị trí cân bằng $\to$ vật lên trên $\to$ góc $\alpha$ tăng lên $\to {\rm{cos}}\alpha$ càng nhỏ $\to {\rm{F}}$ càng lớn

Từ đó ta có: vật càng lên cao dây càng căng và lực kéo càng phải tăng lên và dây luôn bị trùng ở vị trí treo balo.

Chọn D.

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về động năng và thế năng

Công thức tính động năng: ${W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}$

Công thức tính thế năng: ${W_t} = mgh$

Cách giải:

Động năng của vật được xác định: ${W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}$

$\to$ Khi người đẩy vật lên mặt phẳng nghiêng với tốc độ không đổi, điều này có nghĩa là vận tốc của vật không đổi. Do đó, động năng của vật không đổi

Thế năng vật được xác định: ${W_t} = mgh$

$\to$ khi vật di chuyển lên cao hơn, thế năng của vật tăng

Chọn C.

Phương pháp:

Sử dụng định luật Newton II để xác định lực tác dụng: F = ma

Áp dụng công thức tính gia tốc: $a = \frac{{{\rm{\Delta }}v}}{{{\rm{\Delta }}t}}$

Cách giải:

Chọn chiều dương là chiều từ trên xuống dưới.

Gọi vận tốc ngay trước khi va chạm là ${\vec v_1}$ và ngay sau va chạm là $\overrightarrow {{v_2}}$

Trong quá trình va chạm ta có: $\overrightarrow {{v_1}}$ hướng xuống và $\overrightarrow {{v_2}}$ hướng lên.

Độ biến thiên vận tốc của vật là:

$\left| {{\rm{\Delta }}v} \right| = \left| {{v_2} - {v_1}} \right| = \left| { - 6{,}25 - 6{,}50} \right| = 12{,}75{\rm{\;m}}/{\rm{s}}$

Áp dụng công thức định luật II Newton ta có lực tác dụng:

$\left| F \right| = m\left| a \right| = m.\frac{{\left| {{\rm{\Delta }}v} \right|}}{{{\rm{\Delta }}t}} = 0{,}15.\frac{{12{,}75}}{{{{0{,}25.10}^{ - 1}}}} = 76{,}5\left( {\rm{N}} \right)$

Chọn A.

Phương pháp:

Phân tích đồ thị hình vẽ, xác định chu kì sóng.

Sử dụng công thức: $f = \frac{1}{T}$

Cách giải:

Từ đồ thị ta có chu kì sóng truyền:

${\rm{T}} = 0{,}1.2 = 0{,}2\left( {\rm{s}} \right)$

Tần số của sóng truyền đi là:

$f = \frac{1}{T} = \frac{1}{{0{,}2}} = 5{\rm{\;Hz}}$

Chọn C.

Phương pháp:

Sử dụng công thức của định luật Coulomb: $F = k.\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}$

Cách giải:

Lực tương tác giữa hai điện tích ban đầu là: ${F_1} = k.\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}$

Sau khi độ lớn điện tích của hạt thứ nhất tăng gấp đôi, độ lớn điện tích của hạt thứ hai tăng gấp ba và khoảng cách giữa hai hạt giảm xuống còn bằng r/4 thì độ lớn của lực hút giữa chúng lúc này bằng:

${F_2} = k.\frac{{\left| {2{q_1}.3{q_2}} \right|}}{{{{\left( {\frac{r}{4}} \right)}^2}}} = 96k.\frac{{\left| {{q_1}.{q_2}} \right|}}{{{r^2}}} \Rightarrow {F_2} = 96{F_1}$

Chọn B.

Phương pháp:

Phân tích đồ thị hình vẽ.

Vận dụng lí thuyết về quá trình truyền nhiệt và sự sôi của chất.

Trong suốt quá trình sôi thì nhiệt độ chất không đổi.

Cách giải:

Khi chất lỏng sôi, nhiệt độ không thay đổi trong suốt quá trình sôi (dù tiếp tục cung cấp nhiệt). Trên đồ thị, đây là đoạn nằm ngang.

Từ đồ thị ta có từ thời điểm 3 phút đến 9 phút, nhiệt độ không đổi ở ${115^ \circ }{\rm{C}}$ hay chính là nhiệt độ

Phương pháp:

Sử dụng lí thuyết về nội năng: nội năng bằng tổng động năng và thế năng của các phân tử khí.

Cách giải:

Khối lượng của các phân tử khí không thay đổi vì khối lượng là đặc tính cố định của các phân tử.

Trong một khối khí lý tưởng, khi nhiệt độ tăng, nội năng của khối khí tăng, bởi vì nội năng của khí lý tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ. Nội năng của khối khí là tổng động năng của tất cả các phân tử, và động năng trung bình của mỗi phân tử tăng khi nhiệt độ tăng.

Chọn C.

Phương pháp:

Áp dụng công thức tính lực từ: $F = BIl{\rm{sin}}\alpha$

Cách giải:

Ta có lực từ tác dụng lên dây: $F = BIl{\rm{sin}}\alpha$

Khi cường độ

Phương pháp:

Áp dụng công thức tính suất điện động hiệu dụng: $E = \frac{{NB\omega S}}{{\sqrt 2 }}$

Cách giải:

Suất điện động hiệu dụng được xác định bằng: $E = \frac{{NB\omega S}}{{\sqrt 2 }}$(1)

trong đó N là số vòng dây, B là cảm ứng từ, S là diện tích khung dây, $\omega$ là tốc độ quay.

Vì hai khung dây có cùng số vòng dây $\left( {\rm{N}} \right)$ và cùng tốc độ quay $\left( \omega \right)$ trong cùng một từ trường đều $\left( {\rm{B}} \right)$, nên tỉ lệ giữa hai suất điện động cảm ứng hiệu dụng chỉ phụ thuộc vào diện tích khung dây.

Ta có diện tích hình tròn: $S = \pi {r^2} = \pi .{\left( {\frac{d}{2}} \right)^2}$

Đường kính của khung dây 1 gấp đôi đường kính của khung dây 2 nên ta có:

${S_1} = \pi {\left( {\frac{{{d_1}}}{2}} \right)^2} = \pi {\left( {\frac{{2{d_2}}}{2}} \right)^2} = 4{\left( {\frac{{{d_2}}}{2}} \right)^2} = 4{S_2}$

Từ (1) $\Rightarrow {E_1} = 4{E_2}$

Chọn A.

Phương pháp:

Số hạt neutron = A - Z

Cách giải:

Số neutron trong hạt nhân $\;_8^{18}{\rm{O}}$ là: ${\rm{n}} = 18 - 8 = 10$

Chọn B.

Phương pháp:

Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng càng lớn thì càng bền vững

Áp dụng công thức tính năng lượng liên kết riêng: ${W_{lkr}} = \frac{{{W_{lk}}}}{A}$

Công thức tính năng lượng liên kết: ${W_{lk}} = {\rm{\Delta }}m{c^2} = \left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}} \right]{c^2}$

Cách giải:

Ta có: ${\rm{1amu}} = 931{,}5{\rm{MeV/}}{{\rm{c}}^2}$

Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân: ${W_{lkr}} = \frac{{{W_{lk}}}}{A}$

Mặt khác: ${W_{lk}} = {\rm{\Delta }}m{c^2} = \left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_X}} \right]{c^2}$

Xét với hạt nhân $\;_{92}^{235}U$:

${W_U} = \frac{{{W_{lk}}}}{A} = \frac{{{\rm{\Delta }}m{c^2}}}{A} = \frac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_U}} \right]{c^2}}}{A}$

$\Rightarrow {W_U} = \frac{{\left( {92.1{,}0073 + 143.1{,}0087 - 234{,}9933} \right)u{c^2}}}{{235}}$

$\Rightarrow {W_U} = \frac{{1{,}9224.931{,}5}}{{235}} \approx 7{,}62({\rm{MeV}}/$nucleon$)$

Xét với hạt nhân $\;_8^{18}{\rm{O}}$:

${W_O} = \frac{{{W_{lk}}}}{A} = \frac{{{\rm{\Delta }}m{c^2}}}{A} = \frac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_O}} \right]{c^2}}}{A}$

$\Rightarrow {W_O} = \frac{{\left( {8.1{,}0073 + 10.1{,}0087 - 17{,}99920} \right)u{c^2}}}{{18}}$

$\Rightarrow {W_O} = \frac{{0{,}1462.931{,}5}}{{18}} \approx 7{,}57({\rm{MeV}}/$nucleon$)$

Xét với hạt nhân $\;_2^4{\rm{He}}$ :

${W_{He}} = \frac{{{W_{lk}}}}{A} = \frac{{{\rm{\Delta }}m{c^2}}}{A} = \frac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_{He}}} \right]{c^2}}}{A}$

$\Rightarrow {W_{{\rm{He\;}}}} = \frac{{\left( {2.1{,}0073 + 2.1{,}0087 - 4{,}00151} \right)u{c^2}}}{4}$

$\Rightarrow {W_{{\rm{He\;}}}} = \frac{{0{,}03049.931{,}5}}{4} \approx 7{,}1$(MeV/nucleon$)$

Xét với hạt nhân $\;_{17}^{35}{\rm{Cl}}$:

${W_{Cl}} = \frac{{{W_{lk}}}}{A} = \frac{{{\rm{\Delta }}m{c^2}}}{A} = \frac{{\left[ {Z.{m_p} + \left( {A - Z} \right){m_n} - {m_{Cl}}} \right]{c^2}}}{A}$

$\Rightarrow {W_{Cl}} = \frac{{\left( {17.1{,}0073 + 18.1{,}0087 - 34{,}96885} \right)u{c^2}}}{{35}}$

$\Rightarrow {W_{Cl}} = \frac{{0{,}31185.931{,}5}}{{35}} \approx 8{,}3$ (MeV/nucleon$)$

Từ kết quả trên ta thấy năng lượng liên kết riêng của $\;_{17}^{35}{\rm{Cl}}$ là lớn nhất nên độ bền vững là lớn nhất.

Chọn D.

Phương pháp:

+ Áp dụng định luật Hooke: ${F_{dh}} = k{\rm{\Delta }}l$

+ Sử dụng công thức tính tần số góc của con lắc lò xo: $\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{\omega = \frac{{2\pi }}{T}}\\{\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} }\end{array}} \right.$

+ Sử dụng công thức tính gia tốc cực đại: ${a_{{\rm{max}}}} = {\omega ^2}A$

Cách giải:

a) Khi ghế lệch khỏi vị trí cân bằng O một đoạn x, mỗi lò xo bị biến dạng một đoạn x.

Theo định luật Hooke, lực đàn hồi của mỗi lò xo là: ${F_1} = {F_2} = {k_0}x$

Vì có hai lò xo giống nhau nên lực đàn hồi tổng cộng tác dụng lên ghế là $2{k_0}\left| x \right|$

$\to$ a đúng

b) Khi ghế ở vị trí cân bằng O, các lò xo đã bị dãn một đoạn 60 cm. Trong khi ghế dao động với biên độ ${\rm{A}} =$ 46 cm

Như vậy, trong quá trình dao động, độ dãn của lò xo luôn lớn hơn 0, tức là các lò xo luôn ở trạng thái dãn

$\to$ b đúng

c) Tần số góc của hệ:

$\omega = \frac{{2\pi }}{T} = \frac{{2\pi }}{2} = \pi \left( {{\rm{rad/s}}} \right)$

Trong quá trình dao động, gia tốc lớn nhất của phi hành gia là:

${a_{{\rm{max\;}}}} = {\omega ^2}A = {\pi ^2}.0{,}46 \approx 4{,}54\left( {{\rm{m/s}}} \right)$

$\to$ c sai

d) Tần số góc của hệ:

$\omega = \sqrt {\frac{k}{m}} = \sqrt {\frac{{2{k_0}}}{m}} \Rightarrow m = \frac{{2{k_0}}}{{{\omega ^2}}}$

$\Rightarrow m = \frac{{2.380}}{{{\pi ^2}}} \approx 77\left( {{\rm{kg}}} \right)$

$\to$ d sai

Phương pháp:

+ Phân tích đồ thị kết hợp với nhớ lại khái niệm các đẳng quá trình.

+ Áp dụng biểu thức của các đẳng quá trình để tìm các thông số chưa biết.

+ Sử dụng công thức: ${\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T$

Cách giải:

a) Từ đồ thị ta thấy quá trình ${\rm{A}}\left( {{\rm{I}} \to {\rm{II}}} \right)$: áp suất $p = 400\left( {{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2}} \right)$ không đổi

$\to$ Quá trình A là quá trình đẳng áp.

$\to$ a đúng.

b) Quá trình B gồm 2 quá trình:

+ ${\rm{I}} \to$ III: ${p_I}{V_I} = {p_{III}}{V_{II}} \to$ quá trình đẳng nhiệt

+ ${\rm{III}} \to {\rm{II}}:{V_{{\rm{III\;}}}} = {V_{II}} = 8{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3} \to$ quá trình đẳng tích

$\to$ b sai.

c) Biến thiên nội năng: ${\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T$ (chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ).

Mà quá trình A và B có trạng thái đầu và cuối giống nhau nên sự biến thiên nội năng của hệ trong hai quá trình này bằng nhau.

$\to$ c sai.

d) Trạng thái (I): $\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{p_I} = 400\left( {{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2}} \right)}\\{{V_I} = 2{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}}\\{{T_1} = T}\end{array}} \right.$

Ta có: $\frac{{{V_I}}}{{{T_I}}} = \frac{{{V_{II}}}}{{{T_{II}}}} \Leftrightarrow {T_{II}} = \frac{{{V_{II}}{T_I}}}{{{V_I}}} = \frac{{8.T}}{2} = 4T$

Biến thiên nội năng của hệ trong quá trình $B$ là:

${\rm{\Delta }}U = \frac{3}{2}nR{\rm{\Delta }}T = \frac{3}{2}.nR\left( {{T_2} - {T_1}} \right) = \frac{3}{2}nR\left( {4T - T} \right) = \frac{9}{2}nRT$

$\Rightarrow {\rm{\Delta }}U = \frac{9}{2}{p_I}{V_I} = \frac{9}{2}.400.2 = 3600{\rm{\;J}}$

$\to$ d đúng.

Phương pháp:

+ Phân tích đoạn thông tin bài cung cấp.

+ Hằng số phóng xạ: $\lambda = \frac{{{\rm{ln}}2}}{T}$

+ Sử dụng công thức: ${N_0} = n{N_A} = \frac{m}{M}.{N_A}$

+ Độ phóng xạ: $H = \lambda N = {H_0}{.2^{\frac{{ - t}}{T}}}$

Cách giải:

a) Dựa vào đoạn thông tin "Các tế bào khác trong cơ thể chịu rất ít tổn thương do các tia phóng xạ, giúp giảm thiểu các tác dụng phụ trong quá trình điều trị bằng iodine".

$\to$ Phương pháp điều trị bệnh cường giáp bằng iodine phóng xạ 131 ít có tác dụng phụ.

$\to$ a đúng.

b) Hằng số phóng xạ của iodine 131 là:

$\lambda = \frac{{{\rm{ln}}2}}{T} = \frac{{{\rm{ln}}2}}{{8{,}02.24.3600}} \approx {10^{ - 6}}\left( {{{\rm{s}}^{ - 1}}} \right)$

$\to$ b sai.

c) Độ phóng xạ ban đầu của iodine 131 là:

${H_0} = \lambda .{N_0} \Rightarrow {N_0} = \frac{{{H_0}}}{\lambda } = \frac{{{{3{,}7.10}^8}}}{{{{10}^{ - 6}}}} = {3{,}7.10^{14}}\left( {Bq} \right)$

Lại có: ${N_0} = n{N_A} = \frac{m}{M}.{N_A}$

$\Rightarrow m = \frac{{{N_0}.M}}{{{N_A}}} = \frac{{{{3{,}7.10}^{14}}.131}}{{{{6{,}02.10}^{23}}}} = {8{,}05.10^{ - 8}}\left( {{\rm{\;g}}} \right)$

$\to$ c đúng.

d) Độ phóng xạ:

$H = {H_0}{.2^{\frac{{ - t}}{T}}} = {3{,}7.10^8}{.2^{\frac{{ - 16{,}04}}{{8{,}02}}}} = {9{,}25.10^7}\left( {Bq} \right)$

Lại có: $H = N.\lambda$

Số lượng hạt nhân iodine 131 còn lại trong cơ thể bệnh nhân sau 16,04 ngày là:

$N = \frac{H}{\lambda } = \frac{{{{9{,}25.10}^{ - 9}}}}{{{{10}^{ - 6}}}} = {9{,}25.10^{13}}$ (hạt nhân)

$\to$ d sai.

Phương pháp:

Điều kiện xảy ra hiện tượng sóng dừng trên sợi dây với hai đầu cố định: $l = k\frac{\lambda }{2}$, với k là số bó sóng (bụng sóng)

Cách giải:

Trên dây có sóng dừng với 3 bụng sóng ($k = 3$), ta có:

$l = k\frac{\lambda }{2} \Rightarrow 66 = 3\frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = 44\left( {{\rm{cm}}} \right)$

Đáp số: 44

Phương pháp:

Điện trở tương đương của mạch điện mắc nối tiếp: ${R_{nt}} = {R_1} + {R_2}$

Điện trở tương đương của mạch điện mắc song song: ${R_{//}} = \frac{{{R_1}{R_2}}}{{{R_1} + {R_2}}}$

Cường độ dòng điện: $I = \frac{U}{R}$

Công thức định luật Ohm cho toàn mạch: $I = \frac{\xi }{{R + r}}$

Cách giải:

Điện trở tương đương của mạch điện là:

$R = 4{,}5 + 1 + \frac{{3{,}2.\left( {7{,}1 + 5{,}8} \right)}}{{3{,}2 + \left( {7{,}1 + 5{,}8} \right)}} \approx 8{,}06\left( {\rm{\Omega }} \right)$

Cường độ dòng điện qua mạch chính là:

$I = \frac{\xi }{{R + r}} = \frac{{12}}{{8{,}06 + 0{,}25}} \approx 1{,}444\left( A \right)$

Số chỉ vôn kế là:

${U_V} = IR = 1{,}444.8{,}06 \approx 11{,}6\left( V \right)$

Đáp số: 11,6

Phương pháp:

Số hạt nhân còn lại sau khi phân rã: $N = {N_0}{.2^{ - \frac{t}{T}}}$

Cách giải:

Cho rằng ban đầu trong cả hai mẫu rượu có số hạt nhân $\;_1^3{\rm{H}}$ bằng nhau và bằng ${N_0}$

Số hạt nhân $\;_1^3H$ còn lại trong mẫu rượu cổ là:

$N = {N_0}{.2^{ - \frac{t}{T}}}$

Theo đề bài ta có:

$\frac{N}{{{N_0}}} = \frac{1}{{10}} \Rightarrow \frac{{{N_0}{{.2}^{ - \frac{t}{T}}}}}{{{N_0}}} = \frac{1}{{10}} \Rightarrow {2^{ - \frac{t}{T}}} = \frac{1}{{10}}$

$\Rightarrow t \approx 3{,}322T \Rightarrow t = 3{,}322.12{,}3 \approx 40{,}9$ (năm)

Đáp số: 40,9

Phương pháp:

Vật chuyển động thẳng đều khi tổng hợp lực tác dụng lên vật bằng 0

Lực từ: $F = IBl{\rm{sin}}\alpha$

Từ thông: ${\rm{\Phi }} = BS{\rm{cos}}\alpha$

Suất điện động cảm ứng: ${e_c} = - \frac{{{\rm{\Delta \Phi }}}}{{{\rm{\Delta }}t}}$

Cường độ dòng điện cảm ứng: ${I_c} = \frac{{{e_c}}}{R}$

Cách giải:

Độ dịch chuyển của khung dây là: ${\rm{d}} = {\rm{vt}}$

Diện tích khung dây trong từ trường biến thiên một lượng:

${\rm{\Delta }}S = d.0{,}35 = 0{,}35vt$

Suất điện động cảm ứng trong khung dây có độ lớn là:

${e_c} = B.\left| {\frac{{{\rm{\Delta }}S}}{t}} \right| = B.\left| {\frac{{0{,}35vt}}{t}} \right| = 0{,}35Bv$

Cường độ dòng điện cảm ứng là:

${I_c} = \frac{{{e_c}}}{R} = \frac{{0{,}35Bv}}{R}$

Cường độ dòng điện cảm ứng trong khung dây, phần khung dây trong từ trường chịu tác dụng của lực từ, lực từ này có tác dụng chống lại sự dịch chuyển của khung dây, cân bằng với lực kéo F

Độ lớn của lực kéo bằng độ lớn của lực từ:

$F = {I_c}B.0{,}35 = \frac{{0{,}35Bv}}{R}.0{,}35B = \frac{{{{0{,}35}^2}{B^2}v}}{R}$

$\Rightarrow F = \frac{{{{0{,}35}^2}{{.0{,}55}^2}.3{,}1}}{{0{,}25}} \approx 0{,}5\left( {\rm{N}} \right)$

Đáp số: 0,5

Phương pháp:

a) Xác định áp suất trong xi lanh: $p = {p_0} + p'$

Sử dụng công thức tính áp suất: $p = \frac{F}{S}$

b) Sử dụng số liệu từ bảng

Xác định áp suất trong xi lanh khi đặt thêm N khối trụ lên pit tong: $p = {p_0} + p' = {p_0} + \frac{{\left( {{\rm{Nm}}} \right){\rm{.g}}}}{{\rm{S}}}$

Xây dựng bảng số liệu p tương ứng

Vẽ đồ thị thay đổi p theo $1/{\rm{V}}$. Xác định hệ số góc.

Xác định số mol: $n = \frac{{{\rm{tan}}\alpha }}{{RT}}$

Cách giải:

a) Áp suất khí trong xi lanh:

$p = {p_0} + p' = {p_0} + \frac{{mg}}{S}$

$\Rightarrow p = {1{,}01.10^5} + \frac{{0{,}2.9{,}8}}{{{{5.10}^{ - 4}}}} = {1{,}05.10^5}{\rm{\;Pa}}$

b) Khi ta đặt thêm N khối trụ lên pit tong, áp suất khí khi đó:

$p = {p_0} + p' = {p_0} + \frac{{\left( {{\rm{Nm}}} \right).{\rm{g}}}}{{\rm{S}}}$

Thay tương ứng ta có bảng số liệu sau:

Ta có đồ thị thay đổi của p theo $1/{\rm{V}}$:

Hệ số góc của đồ thị trên: ${\rm{tan}}\alpha = nRT = 6{,}3$

Số mol khí: $n = \frac{{{\rm{tan}}\alpha }}{{RT}} = {2{,}5.10^{ - 3}}{\rm{\;mol}}$

Phương pháp:

a) Công thức xác định điện trở dây dẫn: $R = {1{,}7.10^{ - 8}}\frac{L}{S}$

Áp dụng định luật Ohm để xác định cường độ dòng điện trong mạch: $I = \frac{E}{{R + r}}$

b) Xác định lực từ tác dụng vào sợi dây

Vận dụng định luật II Newton: F = ma và định luật III Newton

Áp dụng công thức tính lực từ: $F = BIl{\rm{sin}}\alpha$

Cách giải:

a) Điện trở của dây dẫn:

$R = {1{,}7.10^{ - 8}}.\frac{L}{S} = {1{,}7.10^{ - 8}}.\frac{{{{72.10}^{ - 2}}}}{{{{3{,}5.10}^{ - 9}}}} = 3{,}5\left( {\rm{\Omega }} \right)$

Cường độ dòng điện chạy trong sợi dây khi mắc hai đầu dây vào nguồn:

$I = \frac{E}{{R + r}} = \frac{{16}}{{3{,}5 + 0{,}5}} = 4\left( A \right)$

b) Sử dụng quy tắc bàn tay trái xác định chiều lực từ tác dụng lên dây ta có lực từ tác dụng vào sợi dây hướng thẳng đứng xuống dưới.

Theo định luật II Newton ta có lực từ tác dụng lên nam châm sẽ hướng thẳng đứng hướng lên Từ đó số chỉ của cân giảm 6g.

Lực từ tác dụng lên nam châm có độ lớn là:

$F = mg = {6.10^{ - 3}}.9{,}8 = {5{,}88.10^{ - 2}}\left( {\rm{N}} \right)$

Mặt khác: $F = BIl{\rm{sin}}\alpha$

$\Rightarrow B = \frac{F}{{Il{\rm{sin}}\alpha }} = \frac{{{{5{,}88.10}^{ - 2}}}}{{{{4.12.10}^{ - 2}}}} = 0{,}1225\left( T \right)$