Đề thi thử Tốt nghiệp THPT Vật lý 2025-2026 Sở GD&ĐT Hà Tĩnh mã đề 0303 có đáp án

Gọi $P$ là công suất tỏa nhiệt của dây điện trở, ${P_{{\rm{mat}}}}$ là công suất truyền nhiệt ra môi trường.

Khi nước đạt nhiệt độ lớn nhất ${t_{\max }}$, nhiệt độ nước không tăng thêm nữa nên hệ ở trạng thái cân bằng nhiệt động, do đó $P = {P_{{\rm{mat}}}}.$

Vì với cùng chất liệu, cùng kích thước, giả thuyết bài cho:

${P_{{\rm{m?t}}}} \propto \frac{{\Delta t}}{d}.$Tại $t = {t_{\max }}$, do $P$ không đổi nên

$\frac{{{t_{\max }} - {t_0}}}{d} = const.$Ta kiểm tra bảng số liệu với ${t}_{0}={20}^{^{\circ}}C$:

$\frac{{34{,}8 - 20}}{2} = 7{,}4,\qquad \frac{{50{,}4 - 20}}{4} = 7{,}6,$$\frac{{65{,}2 - 20}}{6} \approx 7{,}53,\qquad \frac{{79{,}6 - 20}}{8} = 7{,}45.$

Các giá trị xấp xỉ bằng nhau, nên giả thuyết là phù hợp.

a) Đúng.

b) Sai, vì $50,{4}^{^{\circ}}C$ là nhiệt độ lớn nhất của nước, không phải độ chênh nhiệt độ giữa mặt trong và mặt ngoài thành bình.

c) Đúng.

d) Với bình ${B_5}$: $d = 5{,}0\;{\rm{mm}}$, ${t}_{0}={25}^{^{\circ}}C$.

Từ kết quả trên, lấy gần đúng

$\frac{{{t_{\max }} - {t_0}}}{d} \approx 7{,}5.$Suy ra

${t_{\max }} - 25 \approx 7{,}5 \cdot 5 = 37{,}5$nên

${t}_{\max }\approx 62,{5}^{^{\circ}}C.$ Do đó giá trị $57,{5}^{^{\circ}}C$ là không đúng.

d) Sai.

Ta có phương trình trạng thái khí lí tưởng:

$pV = nRT.$Dữ kiện:

$p = 2{,}1\;{\rm{atm}} = 2{,}1 \cdot 1{,}013 \cdot {10^5}\;{\rm{Pa}},$$V = 30\;{\rm{lít}} = 0{,}03\;{{\rm{m}}^3},\qquad T = 27 + 273 = 300\;{\rm{K}}.$

Số mol khí trong lốp là

$n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{2{,}1 \cdot 1{,}013 \cdot {{10}^5} \cdot 0{,}03}}{{8{,}31 \cdot 300}} \approx 2{,}56\;{\rm{mol}}.$

a) Đúng.

Khi nhiệt độ tăng, động năng chuyển động nhiệt trung bình của các phân tử tăng, nên nếu thể tích không đổi thì áp suất tăng.

b) Đúng.

Nếu nhiệt độ tăng đến ${57}^{^{\circ}}C$, thì

${T_2} = 57 + 273 = 330\;{\rm{K}}.$Vì $V$ không đổi, $n$ không đổi nên

$\frac{{{p_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}}}{{{T_2}}} \Rightarrow {p_2} = {p_1}\frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = 2{,}1 \cdot \frac{{330}}{{300}} = 2{,}31\;{\rm{atm}}.$

Không phải $2{,}5\;{\rm{atm}}$.

c) Sai.

Muốn ở ${57}^{^{\circ}}C$ mà áp suất vẫn bằng $2{,}1\;{\rm{atm}}$, thì theo $pV = nRT$, với p,V cố định ta có

$n \propto \frac{1}{T}.$Do đó

$\frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{{{T_1}}}{{{T_2}}} = \frac{{300}}{{330}} = \frac{{10}}{{11}} \approx 0{,}9091.$Lượng khí cần xả bớt chiếm tỉ lệ

$1 - 0{,}9091 = 0{,}0909 \approx 9{,}1\% .$

d) Đúng.

a) Dòng điện xoay chiều trong cuộn dây sinh ra từ trường biến thiên theo thời gian ở phía trên mặt bếp.

a) Đúng.

b) Nhiệt lượng không truyền trực tiếp từ cuộn dây qua mặt kính vào đáy nồi, mà chủ yếu do dòng điện Fu-cô làm nóng chính đáy nồi.

b) Sai.

c) Từ trường biến thiên xuyên qua đáy nồi kim loại sinh ra các dòng điện cảm ứng khép kín trong đáy nồi, làm đáy nồi nóng lên.

c) Đúng.

d) Bếp từ không đun nóng hiệu quả mọi loại nồi đáy phẳng; nồi phải có vật liệu thích hợp (nhiễm từ).

d) Sai.

a) Trong thí nghiệm, người ta chủ động thay đổi nhiệt độ nước và đo áp suất tương ứng, nên nhiệt độ là biến độc lập, áp suất là biến phụ thuộc.

a) Đúng.

b) Với khí lí tưởng ở thể tích không đổi:

$\frac{p}{T} = const$ trong đó $T$ là nhiệt độ tuyệt đối (Kelvin), không phải nhiệt độ Celsius.

b) Sai.

c) Nếu một phần khí trong ống nhựa không được đun nóng mà vẫn ở nhiệt độ phòng, thì nhiệt độ trung bình của toàn bộ lượng khí nhỏ hơn trường hợp lí tưởng, nên áp suất đo được sẽ nhỏ hơn giá trị lí thuyết, không phải lớn hơn.

c) Sai.

d) Ban đầu:

${T_1} = 27 + 273 = 300\;{\rm{K}},\qquad {p_1} = 1{,}00 \cdot {10^5}\;{\rm{Pa}}.$

Sau đó: ${T_2} = 87 + 273 = 360\;{\rm{K}},\qquad {p_2} = 1{,}15 \cdot {10^5}\;{\rm{Pa}}.$

Với cùng lượng khí: $\frac{{{p_1}{V_1}}}{{{T_1}}} = \frac{{{p_2}{V_2}}}{{{T_2}}}.$

Suy ra $\frac{{{V_2}}}{{{V_1}}} = \frac{{{p_1}{T_2}}}{{{p_2}{T_1}}} = \frac{{1{,}00 \cdot {{10}^5} \cdot 360}}{{1{,}15 \cdot {{10}^5} \cdot 300}} \approx 1{,}0435.$

Do đó thể tích tăng $1{,}0435 - 1 = 0{,}0435 = 4{,}35\% .$

d) Đúng.

Thể tích bình chứa cố định: ${V_b} = 50\;{\rm{lít}}.$Ban đầu trong bình đã có khí ở ${p}_{0}=1\text{atm},\ {t}_{0}={27}^{^{\circ}}C.$ Mỗi chu trình, máy nén đưa thêm vào bình lượng khí tương đương $1$ lít không khí ở điều kiện $1\text{atm},{27}^{^{\circ}}C$.

Vì quá trình chậm, nhiệt độ khí trong bình luôn bằng $({27}^{^{\circ}}C)$, nên số mol khí tỉ lệ với pV.

Ban đầu, số mol khí trong bình tương ứng với 50 lít khí ở $1\;{\rm{atm}}$.

Sau 75 chu trình, lượng khí tăng thêm tương ứng với 75 lít khí ở cùng điều kiện đó.

Vậy tổng lượng khí tương ứng với

$50 + 75 = 125\;{\rm{lít}}$ở điều kiện chuẩn đã cho.

Do bình vẫn có thể tích 50 lít, nên áp suất trong bình là

$p = 1 \cdot \frac{{125}}{{50}} = 2{,}5\;{\rm{atm}}.$

Ban đầu trong bình:

${p_1} = 1\;{\rm{atm}},{T_1} = 27 + 273 = 300\;{\rm{K}}.$Khi khí trong bình đạt

${T_2} = 87 + 273 = 360\;{\rm{K}}$và van an toàn bắt đầu mở tại

${p_2} = 12\;{\rm{atm}}.$Với thể tích không đổi: $\frac{{pV}}{T} \propto n.$

Gọi ${n_0}$ là số mol khí ban đầu trong bình, thì sau $N$ chu trình:

$n = {n_0}\left( {1 + \frac{N}{{50}}} \right)$vì mỗi chu trình thêm lượng khí bằng $\frac{1}{{50}}$ lượng khí ban đầu trong bình.

Theo phương trình trạng thái:

$\frac{{{p_2}}}{{{p_1}}} = \frac{n}{{{n_0}}} \cdot \frac{{{T_2}}}{{{T_1}}} = \left( {1 + \frac{N}{{50}}} \right) \cdot \frac{{360}}{{300}}.$Suy ra

$12 = \left( {1 + \frac{N}{{50}}} \right) \cdot 1{,}2$$1 + \frac{N}{{50}} = 10$

$\frac{N}{{50}} = 9$$N = 450.$

Vậy máy nén phải thực hiện ít nhất

Lực từ tác dụng lên khối kim loại lỏng có độ lớn:

$F = BIl$trong đó $l$ là chiều dài đoạn dòng điện nằm trong từ trường, ở đây

$l = b = 5{,}0\;{\rm{cm}} = 0{,}05\;{\rm{m}}.$Suy ra

$F = 0{,}5 \cdot 200 \cdot 0{,}05 = 5\;{\rm{N}}.$Lưu lượng thể tích:

$Q = 1{,}7\;{\rm{lít/s}} = 1{,}7 \cdot {10^{ - 3}}\;{{\rm{m}}^3}/{\rm{s}}.$Tiết diện ống:

$S = ab = 0{,}02 \cdot 0{,}05 = {10^{ - 3}}\;{{\rm{m}}^2}.$Vận tốc dòng chảy:

$v = \frac{Q}{S} = \frac{{1{,}7 \cdot {{10}^{ - 3}}}}{{{{10}^{ - 3}}}} = 1{,}7\;{\rm{m/s}}.$Công suất cơ học cực đại:

$P = Fv = 5 \cdot 1{,}7 = 8{,}5\;{\rm{W}}.$

Hạt nhân $_2^4{\rm{He}}$ có: $Z = 2,\qquad N = 2.$Khối lượng các nuclon tự do:

${m_{{\rm{t? do}}}} = 2{m_p} + 2{m_n} = 2 \cdot 1{,}0073 + 2 \cdot 1{,}0087 = 4{,}0320\;{\rm{amu}}.$Khối lượng hạt nhân heli:

${m_{{\rm{He}}}} = 4{,}0015\;{\rm{amu}}.$Độ hụt khối:

$\Delta m = 4{,}0320 - 4{,}0015 = 0{,}0305\;{\rm{amu}}.$Năng lượng liên kết:

${W_{{\rm{lk}}}} = \Delta m \cdot 931{,}5 = 0{,}0305 \cdot 931{,}5 \approx 28{,}4\;{\rm{MeV}}.$Năng lượng liên kết riêng:

$\varepsilon = \frac{{{W_{{\rm{lk}}}}}}{4} = \frac{{28{,}4}}{4} \approx 7{,}1\;{\rm{MeV/nuclon}}.$

Diện tích thu bức xạ:

$S = 6\;{{\rm{m}}^2}.$Công suất bức xạ mặt trời trên mỗi mét vuông:

$I = 1000\;{\rm{W/}}{{\rm{m}}^2}.$Hiệu suất:

$H = 70\% = 0{,}7.$Công suất nhiệt có ích của máy:

$P = HSI = 0{,}7 \cdot 6 \cdot 1000 = 4200\;{\rm{W}}.$

Nhiệt độ nước vào:

${t}_{1}={20}^{^{\circ}}C.$ Nhiệt độ nước ra:

${t}_{2}={50}^{^{\circ}}C.$ Độ tăng nhiệt độ:

$Δt={t}_{2}-{t}_{1}={30}^{^{\circ}}C.$ Công suất nhiệt có ích: $P = 4200\;{\rm{W}}.$

Ta có: $P = \dot m{\mkern 1mu} c{\mkern 1mu} \Delta t$với $\dot m$ là lưu lượng khối lượng tính theo ${\rm{kg/s}}$.

Suy ra

$\dot m = \frac{P}{{c\Delta t}} = \frac{{4200}}{{4200 \cdot 30}} = \frac{1}{{30}}\;{\rm{kg/s}}.$Đổi ra ${\rm{kg/phút}}$:

$\dot m = \frac{1}{{30}} \cdot 60 = 2\;{\rm{kg/phút}}.$