Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Vật Lí Sở GD&ĐT Vĩnh Phúc có đáp án

Phương pháp:

Nhớ lại nội dung mô hình động học chất khí.

Cách giải:

Khi nhiệt độ của khối khí trong một bình kín tăng thì áp suất của khối khí trong bình cũng tăng lên vì các phân tử khí chuyển động nhanh hơn nên va chạm với thành bình nhiều hơn.

Chọn A.

Phương pháp:

Nhớ lại các đặc điểm, tính chất của chất khí.

Cách giải:

Chất khí không có hình dạng và thể tích riêng.

Chọn B.

Phương pháp:

Tốc độ truyền sóng cơ trong các môi trường.

Cách giải:

Tốc độ truyền sóng cơ trong môi trường rắn lớn hơn chất lỏng và lớn hơn chất khí.

Chọn B.

Phương pháp:

Lý thuyết về đơn vị trong hệ SI.

Cách giải:

Đơn vị đo nhiệt độ trong hệ đo lường SI là độ Kelvin (kí hiệu K).

Chọn A.

Phương pháp:

Quá trình đẳng nhiệt, áp dụng định luật Boyle: $pV =$ const

Cách giải:

Áp dụng định luật Boyle: $pV = {\rm{const}} \Rightarrow p.6 = 1{,}5p.V \Rightarrow V = 4\left( l \right)$

Chọn C.

Phương pháp:

Lý thuyết về quá trình đẳng áp.

Cách giải:

Hình c là quá trình đẳng áp.

Chọn B.

Phương pháp:

Lý thuyết về từ trường.

Cách giải:

Tính chất cơ bản của điện trường là tác dụng lực điện lên điện tích đứng yên đặt trong nó.

Chọn D.

Phương pháp:

Nhớ lại hình dạng đồ thị của các đẳng quá trình.

Cách giải:

Đây là quá trình đẳng áp và thể tích giảm.

Chọn D

Phương pháp:

Lý thuyết về phương trình trạng thái khí lý tưởng.

Cách giải:

Phương trình trạng thái khí lý tưởng: $\frac{{pV}}{T} =$ hằng số.

Chọn D.

Phương pháp:

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt.

Cách giải:

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

${m_1}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right) = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_2}} \right)$

$\Rightarrow \frac{{{m_1}{c_1}}}{{{m_2}{c_2}}} = \frac{{t - {t_2}}}{{{t_1} - t}} = \frac{{50 - 20}}{{150 - 50}} = \frac{3}{{10}}$

Chọn D.

Phương pháp:

Công thức tính lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn: $F = ILB$.

Cách giải:

Lực từ tác dụng lên đoạn dây có độ lớn là: $F = ILB = 5.0{,}2.0{,}2 = 0{,}2\left( N \right)$

Chọn B.

Phương pháp:

Phương của vectơ cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường trùng với phương của nam châm thử nằm cân bằng tại điểm đó.

Cách giải:

Phương của vectơ cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường trùng với phương của nam châm thử nằm cân bằng tại điểm đó.

Chọn D.

Phương pháp:

Lý thuyết về gia tốc.

Cách giải:

Công thức tính gia tốc: $a = \frac{{v - {v_0}}}{{{\rm{\Delta }}t}}$.

Chọn A.

Phương pháp:

Lý thuyết về áp suất chất khí.

Cách giải:

Hệ thức đúng của áp suất chất khí theo mô hình động học phân tử là $p = \frac{1}{3}\mu m\overline {{v^2}}$.

Chọn B.

Phương pháp:

Công thức tính nhiệt lượng cần để làm nóng chảy hoàn toàn m kg chất ở nhiệt độ nóng chảy: $Q = m\lambda$.

Cách giải:

Nhiệt lượng Q cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn 500 g nước đá ở ${0^ \circ }{\rm{C}}$ là:

$Q = m\lambda = {0{,}5.3{,}34.10^5} = {167.10^3}\left( {\rm{J}} \right) = 167\left( {{\rm{kJ}}} \right)$

Chọn D.

Phương pháp:

Lý thuyết về sự nóng chảy.

Cách giải:

Hiện tượng liên quan đến sự nóng chảy là thả cục nước đá vào cốc nước.

Chọn A.

Phương pháp:

Công thức chuyển đổi nhiệt độ Kelvin và Cesius: $T\left( K \right) = t\left( {{\;^ \circ }{\rm{C}}} \right) + 273$.

Cách giải:

$${\rm{T}}\left( {\rm{K}} \right) = {\rm{t}}\left( {^ \circ {\rm{C}}} \right) + 273 \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{\rm{t}}\left( {{\;^ \circ }{\rm{C}}} \right) = 19 \Rightarrow {\rm{\;T}}\left( {\rm{K}} \right) = 292}\\{{\rm{t}}\left( {{\;^ \circ }{\rm{C}}} \right) = 28 \Rightarrow {\rm{\;T}}\left( {\rm{K}} \right) = 301}\end{array}} \right.$$

Chọn B.

Phương pháp:

Lý thuyết về quá trình hóa hơi.

Cách giải:

Đối với quá trình hóa hơi, theo thời gian khối lượng nước giảm.

Chọn A.

Phương pháp:

+ Nhớ lại quy ước dấu và định luật I nhiệt động lực học: ${\rm{\Delta }}U = Q + A$.

+ Công của khối khí: $A = p.{\rm{\Delta }}V$

Cách giải:

+ Truyền nhiệt lượng cho Q cho khối khí nén ${\rm{Q}} > 0$

$\to$ b sai.

+ Độ lớn công của khối khí thực hiện là:

$\left| A \right| = p{\rm{\Delta }}V = {3.10^5}{.7.10^{ - 3}} = 2100\left( J \right)$

$\to$ c đúng.

Áp dụng định luật I nhiệt động lực học:

${\rm{\Delta }}U = Q + A \Rightarrow - 1100 = Q - 2100 \Rightarrow Q = 1000\left( J \right)$

$\to$ a đúng.

+ Thể tích của khối khí tăng thêm 7,0 lít

$\to$ d sai.

Phương pháp:

- Công mà lượng khí thực hiện: $A = p{\rm{\Delta }}V$.

- Áp suất do cột thủy ngân gây ra đối với lượng khí được tính bằng đơn vị cmHg thì chính bằng chiều dài của cột thủy ngân trong ống tại thời điểm xét.

- Áp dụng phương trình trạng thái khí: $\frac{{pV}}{T} =$ const.

Cách giải:

a) Công mà khí thực hiện có độ lớn được xác định bởi: $A = p{\rm{\Delta }}V = \rho S\ell$

Mà ${p_h} = \frac{{mg}}{S} \Rightarrow S = \frac{{mg}}{{{p_h}}}$

Thay vào biểu thức của A ta được:

$A = \frac{{p.mg\ell }}{{{p_h}}} = \frac{{150.0{,}1.10.0{,}1}}{{75}} = 0{,}2\left( {\rm{J}} \right)$

$\to$ a sai.

b) Chiều dài của ống là:

${L_0} = \ell + h + L = 10 + 75 + 90 = 175\left( {{\rm{cm}}} \right)$

Nhiệt độ cần thiết ứng với khí có $h' = \frac{{{L_0} - {p_0}}}{2} = \frac{{175 - 75}}{2} = 50\left( {{\rm{cm}}} \right)$

Ta có: $\left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{p_3} = {p_0} + h' = 75 + 50 = 125\left( {{\rm{cmHg}}} \right)}\\{{V_3} = S.\left( {175 - 50} \right) = S.125}\\{{T_3}}\end{array}} \right.$

Phương trình trạng thái khí lý tưởng:

$\frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}} = \frac{{{p_3}{V_3}}}{{{T_3}}} \Rightarrow \frac{{150.S.100}}{{300}} = \frac{{125.{\rm{S}}.125}}{{{T_3}}}$

$\Rightarrow {T_3} = 312{,}5\left( K \right) \Rightarrow {t_3} = {39{,}5^ \circ }{\rm{C}}$

$\to$ b sai.

c) Áp suất do cột thủy ngân độ cao h gây ra là ${p_h} = h\left( {{\rm{cmHg}}} \right)$

$\to$ c sai.

d)

Ta có:

Từ (1) sang (2) là đẳng áp: $\frac{{{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{V_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{{S.90}}{{270}} = \frac{{S.100}}{{300}}$ (luôn đúng)

Vậy khi đưa nhiệt độ của khí trong ống đến trạng thái (2) với nhiệt độ $t = {27^ \circ }C$ thì mực trên của thuỷ ngân vừa chạm miệng ống phía trên.

$\to$ d đúng.

Phương pháp:

- Cường độ của bức xạ mặt trời: $I = \frac{P}{S}$

- Năng lượng mặt trời chiếu lên bộ thu nhiệt: $A = P.t$

- Phần năng lượng chuyển thành nhiệt năng: $Q = H.A$

- Nhiệt lượng cung cấp để làm thay đổi nhiệt độ của nước: $Q = mc{\rm{\Delta }}t$.

Cách giải:

Công suất bức xạ chiếu lên bộ thu nhiệt là:

$P = I.S = 1000.4{,}2 = 4200\left( {\rm{W}} \right)$

$\to$c đúng.

Năng lượng mặt trời chiếu lên bộ thu nhiệt là:

$A = P.t = 4200.2.60.60 = {30{,}24.10^6}\left( J \right) = 30{,}24\left( {MJ} \right)$

$\to$ d sai.

Phần năng lượng chuyển thành nhiệt năng là:

$Q = H.A = {0{,}25.30{,}24.10^6} = {7{,}56.10^6}\left( J \right)$

$\to$ a sai.

Nhiệt lượng làm nóng nước:

${Q_d} = mc{\rm{\Delta }}t \Rightarrow \frac{{{{7{,}56.10}^6}}}{2} = 30.4200.{\rm{\Delta }}t$

$\Rightarrow {\rm{\Delta }}t = {30^ \circ }C$

$\to$ b đúng.

Phương pháp:

Đối với khí lưỡng nguyên tử: ${\rm{\Delta }}U = \frac{5}{2}nR{\rm{\Delta }}T$

Với $n = \frac{m}{M}$, T được tính theo quá trình đẳng tích $\frac{p}{T} =$const.

Cách giải:

Số mol khí: $n = \frac{m}{M} = \frac{{14}}{{28}} = 0{,}5\left( {{\rm{mol}}} \right)$

Đẳng tích: $\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow \frac{1}{{27 + 273}} = \frac{5}{{{T_2}}} \Rightarrow {T_2} = 1500\left( {\rm{K}} \right)$

${{\rm{N}}_2}$ là khí lưỡng nguyên tử nên:

${\rm{\Delta }}U = \frac{5}{2}nR{\rm{\Delta }}T = \frac{5}{2}.0{,}5.8{,}31.\left( {1500 - 300} \right)$

$\Rightarrow {\rm{\Delta }}U \approx {12{,}5.10^3}\left( {\rm{J}} \right) = 12{,}5\left( {{\rm{kJ}}} \right)$

Đáp án: 12,5.

- Công thức tính nhiệt lượng trong các trường hợp:

+ Thay đổi nhiệt độ: $Q = mc{\rm{\Delta }}t$.

+ Hóa hơi: $Q = Lm$.

- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt.

Cách giải:

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta được:

${m_h}L + {m_h}c\left( {100 - t} \right) = \left( {{m_n}{c_n} + {C_{nlk}}} \right)\left( {t - {t_n}} \right)$

Thay số vào ta được:

$0{,}01.L + {0{,}01.4{,}18.10^3}\left( {100 - 40} \right) = \left( {{{0{,}29.4{,}18.10}^3} + 46} \right)\left( {40 - 20} \right)$

$\Rightarrow L \approx {2{,}27.10^6}\left( {{\rm{J}}/{\rm{kg}}} \right)$

Đáp án: 2,27.

Phương pháp:

- Xác định các thông số ${\rm{p}},{\rm{V}}$ của ngăn trái và ngăn phải ở hai trạng thái.

- Áp dụng định luật Boyle tìm áp suất của khí ở mỗi ngăn.

- Áp dụng định luật II Newton cho pittong trong trường hợp xilanh quay: ${F_{ht}} = m{a_{ht}} = m{\omega ^2}r$.

Cách giải:

Ta có, bảng trạng thái khí ở mỗi ngăn lúc ban đầu và lúc sau:

Vì quá trình đẳng nhiệt nên:

$pV = {\rm{const\;}} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{{1{,}2.10}^5}.S.50 = {p_1}.S.60}\\{{{1{,}2.10}^5}.S.30 = {p_2}.S.20}\end{array} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{{p_1} = {{10}^5}{\rm{\;Pa}}}\\{{p_2} = {{1{,}8.10}^5}{\rm{\;Pa}}}\end{array}} \right.} \right.$

Khi có cân bằng tương đối, pittong chịu tác dụng của lực do khí ở mỗi bên tác dụng và lực đàn hồi của mỗi lò xo. Khi xilanh quay thì lực tác dụng lên pittong là lực hướng tâm nên:

${F_{ht}} = m.{a_{ht}} \Rightarrow {p_2}S + k{\rm{\Delta }}{\ell _2} + k{\rm{\Delta }}{\ell _1} - {p_1}S = m{\omega ^2}r$

$\Rightarrow {1{,}8.10^5}{.100.10^{ - 4}} + 10.0{,}1 + 10.0{,}1 - {10^5}{.100.10^{ - 4}} = 0{,}4.{\omega ^2}.\left( {0{,}1 + 0{,}1} \right)$

$\Rightarrow \omega \approx 100\left( {{\rm{rad}}/{\rm{s}}} \right)$

Đáp án: 100.

Phương pháp:

- Tính khối lượng của nước: $m = DV$.

- Công thức tính nhiệt độ cân bằng khi không có quá trình chuyển thể: $t = \frac{{{m_t}{c_t}{t_t} + {m_n}{c_n}{t_n}}}{{{m_t}{c_t} + {m_n}{c_n}}}$

Cách giải:

Khối lượng của nước: ${m_n} = {V_n}{D_n} = 20\left( {{\rm{kg}}} \right)$

Nhiệt độ cân bằng:

$t = \frac{{{m_t}{c_t}{t_t} + {m_n}{c_n}{t_n}}}{{{m_t}{c_t} + {m_n}{c_n}}}$

$\Rightarrow t = \frac{{0{,}9.460.750 + 20.4200.30}}{{0{,}9.460 + 20.4200}}$

$\Rightarrow t \approx {33{,}5^ \circ }C$

Đáp án: 33,5.

Phương pháp:

Công thức tính động năng tịnh tiến: ${\rm{W}} = \frac{3}{2}kT$.

Cách giải:

Động năng tịnh tiến: ${W_d} = \frac{3}{2}kT$

$\Rightarrow {\rm{\Delta }}{{\rm{W}}_d} = \frac{3}{2}k{\rm{\Delta }}T = \frac{3}{2}{.1{,}38.10^{ - 23}}.\left( {45 - 5} \right)$

$\Rightarrow {\rm{\Delta }}{{\rm{W}}_d} = {8{,}28.10^{ - 22}}\left( J \right)$

Đáp án: 8,28.

Phương pháp:

- Với $\frac{{pV}}{T} =$ const $\Rightarrow {T_{{\rm{max\;}}}}$ thì ${({\rm{pV}})_{{\rm{max\;}}}}$ nên trạng thái đó nằm trên đoạn BC.

- Theo đầu bài, ${T_B} = {T_C}$ thì ${T_{{\rm{max\;}}}}$ sẽ ở trung điểm của $BC$.

- Áp dụng phương trình trạng thái khí tìm ${{\rm{T}}_{{\rm{max\;}}}}$

Cách giải:

Với $\frac{{pV}}{T} =$const$\Rightarrow {T_{{\rm{max}}}}$ thì ${({\rm{pV}})_{{\rm{max}}}}$ nên trạng thái đó nằm trên đoạn BC.

Theo Talet có:

${p_c} = 3{p_0}$ và ${T_B} = {T_C} \Rightarrow {p_B}{V_B} = {p_C}{V_C}$

$\Rightarrow {p_B}.{V_0} = 3{p_0}.3{V_0} \Rightarrow {p_B} = 9{p_0}$

Ta có: ${T_B} = {T_C}$ thì ${T_{{\rm{max\;}}}}$ sẽ ở trung điểm của $BC$

$\Rightarrow \left\{ {\begin{array}{llllllllllllllllllll}{V = \frac{{{V_B} + {V_C}}}{2} = \frac{{{V_0} + 3{V_0}}}{2} = 2{V_0}}\\{p = \frac{{{p_B} + {p_C}}}{2} = \frac{{3{p_0} + 9{p_0}}}{2} = 6{p_0}}\end{array}} \right.$

Phương trình trạng thái khí:

$\frac{{pV}}{T} = \frac{{{p_0}{V_0}}}{{{T_0}}} \Rightarrow \frac{{6{p_0}2{V_0}}}{{{T_{{\rm{max}}}}}} = \frac{{{p_0}{V_0}}}{{250}}$

$\Rightarrow {T_{{\rm{max\;}}}} = 3000\left( {\rm{K}} \right)$

Đáp án: 3000.