Đề thi thử Tốt nghiệp Trung học Phổ thông môn Vật lý Lớp 12 - Đề số 3 - Năm học 2024-2025 (Có đáp án)

Nội dung tài liệu: Đề thi thử Tốt nghiệp Trung học Phổ thông môn Vật lý Lớp 12 - Đề số 3 - Năm học 2024-2025 (Có đáp án)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2025 ĐỀ 3 MƠN: VẬT LÍ (Đề thi cĩ trang) Thời gian làm bài 50 phút, khơng kể thời gian phát đề Họ, tên thí sinh: Số báo danh: . o −1 −1 23 Cho biết: = 3,14; (K) = 푡 ( C) + 273; 푅 = 8,31 J. mol . K ; A = 6,02. 10 hạt/mol. PHẦN I. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án. Câu 1: Quá trình một chất chuyển từ thể rắn sang thể lỏng được gọi là quá trình A. nĩng chảy. B. hĩa hơi. C. đơng đặc. D. ngưng tụ. Câu 2: Biển báo nào dưới đây cảnh báo nơi nguy hiểm về điện? A. Hình 1. B. Hình 2. C. Hình 3. D. Hình 4. Câu 3: Một vật được làm nĩng sao cho thể tích của vật khơng thay đổi thì nội năng của vật A. giảm. B. tăng. C. giảm rồi tăng. D. khơng thay đổi. Sử dụng các thơng tin sau cho Câu 4 và Câu 5: Hình bên dưới là sơ đồ nguyên lí hoạt động của một o máy làm nĩng nước. Nước lạnh cĩ nhiệt độ 푡1 = 20,2 C được đưa vào máy từ ống dẫn nước lạnh với lưu lượng 휇 = 2,50 lít/phút. Khối lượng riêng của nước là 휌 = 1000 kg/m3. Nhiệt dung riêng của nước là = 4180 J/(kg ∙ K). Hiệu suất làm nĩng nước là = 95%. Câu 4: Nhiệt độ của nước tăng một lượng bao nhiêu kelvin (K) khi đi qua máy làm nĩng nước? A. 309,7 K. B. 16,5 K. C. 36,7 K. D. 289,5 K. Câu 5: Cơng suất tiêu thụ điện của máy làm nĩng nước là A. 2,7 kW. B. 2,8 kW. C. 3,0 kW. D. 2,9 kW. Câu 6: Một khối khí lí tưởng xác định cĩ thể tích bằng 0. Nếu giữ áp suất của khối khí đĩ khơng đổi và làm cho thể tích của khối khí tăng lên bằng 2 0 thì nhiệt độ tuyệt đối của khối khí A. giảm 2 lần. B. tăng 2 lần. C. tăng 4 lần. D. giảm 4 lần. Câu 7: Gọi p, V và T lần lượt là áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một khối khí lí tưởng xác định. Cơng thức nào sau đây mơ tả đúng định luật Boyle?
2. p V A. = hằng số. B. VT = hằng số. C. = hằng số. D. pV = hằng số. T T o Câu 8: Một căn phịng mở cửa, khơng khí trong phịng vào sáng sớm cĩ nhiệt độ 푡0 = 25 C. Đến giữa trưa, khơng khí trong phịng cĩ nhiệt độ 푡 = 30oC. Coi khơng khí trong phịng là khí lí tưởng, áp suất khí quyển thay đổi khơng đáng kể, trời gần như lặng giĩ. So với khối lượng khơng khí trong phịng vào sáng sớm, tính đến giữa trưa, phần trăm khối lượng khơng khí đã thốt ra ngồi phịng là A. 1,65%. B. 20%. C. 98,35%. D. 80%. Câu 9: Trong sĩng điện từ, dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luơn A. ngược pha nhau. B. lệch pha nhau 90o. C. lệch pha nhau 45o. D. đồng pha nhau. Sử dụng các thơng tin sau cho Câu 10 và Câu 11: Hình bên mơ tả một dynamo gắn trên xe đạp và sơ đồ cấu tạo của nĩ. Khi xe đạp chạy, bánh xe làm cho núm dẫn động quay, kéo theo nam châm quay. Khi đĩ trong cuộn dây xuất hiện dịng điện, làm cho bĩng đèn mắc nối tiếp với cuộn dây sáng lên. Câu 10: Dynamo gắn trên xe đạp là một ứng dụng của A. hiện tượng cảm ứng điện từ. B. hiện tượng tích điện. C. hiện tượng quang điện. D. hiện tượng nhiễm điện do cọ xát. Câu 11: Dịng điện chạy qua bĩng đèn là dịng điện gì, độ sáng của bĩng đèn thay đổi như thế nào khi xe đạp tăng tốc độ? A. Dịng điện xoay chiều, độ sáng tăng. B. Dịng điện một chiều, độ sáng giảm. C. Dịng điện xoay chiều, độ sáng giảm. D. Dịng điện một chiều, độ sáng tăng. Câu 12: Hình vẽ nào sau đây mơ tả đúng về lực từ F tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dịng điện cường độ I đặt trong một từ trường đều B ? A. Hình 1. B. Hình 2. C. Hình 3. D. Hình 4. Câu 13: Lực từ khơng phải là lực tương tác A. giữa hai dịng điện. B. giữa hai điện tích đứng yên. C. giữa hai nam châm. D. giữa một nam châm và một dịng điện. Câu 14: Chụp cộng hưởng từ hay cịn gọi là chụp MRI (Magnetic Resonance Imaging) như hình bên là phương pháp sử dụng , sĩng vơ tuyến và máy tính để phác họa hình ảnh chi tiết bên trong cơ thể con người. Cụm từ thích hợp điền vào dấu ở trên là A. từ trường mạnh. B. điện trường mạnh. C. tia Rưntgen (tia X). D. tia gamma (tia 훾). 60 Câu 15: Hạt nhân cơban 27Co cĩ bao nhiêu neutron? A. 33. B. 27. C. 60. D. 23. Câu 16: Hạt nhân càng bền vững nếu nĩ cĩ A. khối lượng càng lớn. B. độ hụt khối càng lớn. C. năng lượng liên kết càng lớn. D. năng lượng liên kết riêng càng lớn. Câu 17: Cho các tia phĩng xạ 훼, 훽+, 훽−, 훾 đi vào một điện trường đều theo phương vuơng gĩc với các đường sức. Tia khơng bị lệch hướng trong điện trường là
3. A. Tia 훼. B. Tia 훽+. C. Tia 훽−. D. Tia 훾. Câu 18: Một khung dây dẫn hình vuơng cạnh = 20 cm được đặt cố định trong một từ trường đều sao cho các đường sức từ vuơng gĩc với mặt phẳng chứa khung dây. Cho độ lớn cảm ứng từ của từ trường tăng đều theo thời gian từ 0 = 0,01 T đến = 0,03 T trong thời gian Δ푡 = 0,02 s thì độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian này là A. 0,04 V. B. 0,2 V. C. 0,4 V. D. 0,02 V. PHẦN II. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai. Câu 1: Một học sinh làm thí nghiệm khảo sát áp suất của một lượng khí xác định theo nhiệt độ tuyệt đối của nĩ ở một thể tích khơng đổi là = 25 cm3, thu được kết quả như ở bảng sau đây. (kPa) 1060 1090 1120 1160 1190 1220 1250 1270 (K) 300 310 320 330 340 350 360 370 a) Với sai số dưới 10%, nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí tăng bao nhiêu lần thì áp suất của nĩ tăng bấy nhiêu lần. b) Lượng khí đã dùng trong thí nghiệm là 11 mol. c) Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa và cĩ dạng như hình vẽ. d) Lấy tỉ số giữa (tính theo đơn vị kPa) và (tính theo đơn vị K) với hai chữ số cĩ nghĩa, khi nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí là 285 K thì áp suất của nĩ bằng 1007 kPa. Câu 2: Hình bên mơ tả một chiếc ơ tơ 4 bánh đang vượt qua một sa mạc. Chuyến đi bắt đầu vào sáng sớm khi nhiệt độ khí o ngồi trời là 푡0 = 5,0 C. Thể tích và áp suất của khí chứa trong 3 5 mỗi lốp xe là = 1,2 m và 0 = 2,5 bar với 1 bar = 10 Pa. Coi khí trong lốp xe là khí lí tưởng và cĩ nhiệt độ như khí ngồi trời. Bỏ qua sự dãn nở vì nhiệt của các lốp xe. a) Các phân tử khí trong lốp xe chuyển động nhiệt va chạm với thành bên trong của lốp nên khí gây ra áp suất lên thành lốp. b) Tổng số mol khí cĩ trong 4 lốp của 4 bánh xe là 519 mol. c) Đến giữa trưa, nhiệt độ tăng lên đến 푡 = 42oC thì áp suất khí trong các lốp xe bằng 21 bar. d) Độ tăng động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí trong lốp xe do sự gia tăng nhiệt độ này là 8,69 ∙ 10−22 J. Câu 3: Nguyên tử hydrogen cĩ cấu tạo gồm hạt nhân là một proton cĩ điện tích là 푒 = 1,6. 10−19 C, lớp vỏ là một electron cĩ điện tích là −푒. Coi electron trong nguyên tử hydrogen chuyển động trịn đều xung quanh hạt nhân với bán kính quỹ đạo là = 5,3. 10−11 m và vận tốc là 푣⃗ như hình vẽ. Khối −31 lượng của electron là e = 9,1. 10 kg.
4. a) Lực điện mà hạt nhân của nguyên tử hydrogen tác dụng lên electron là lực hút và cĩ độ lớn 퐹 = 8,2 × 10−8 N. b) Tốc độ chuyển động của electron là 푣 = 2,2 × 106 m/s. c) Sự chuyển động của electron quanh hạt nhân tạo nên một dịng điện trịn cĩ cường độ = 1 A. d) Cảm ứng từ do dịng điện trịn nĩi trên gây ra tại hạt nhân của nguyên tử hydrogen cĩ chiều như hình vẽ và cĩ độ lớn = 4,0 T. 90 Câu 4: Strontium 38Sr là một trong số các bụi phĩng xạ nguy hiểm từ các vụ nổ hạt nhân. Chu kì 90 bán rã của 38Sr là = 28,8 năm. Strontium khi bị bị ăn phải, sẽ tập trung trong sữa của bị và sẽ 90 được lưu lại trong xương của những người uống sữa bị đĩ. Strontium 38Sr khi nằm trong xương sẽ phát ra các tia phĩng xạ cĩ năng lượng lớn, phá hủy tủy xương và do đĩ làm suy yếu sự sản xuất tế 90 bào hồng cầu. Strontium 38Sr cĩ khối lượng mol là = 90 g/mol. Lấy một năm cĩ 365 ngày. Số 23 −1 Avogadro là A = 6,02 ∙ 10 mol . 90 −10 −1 a) Hằng số phĩng xạ của 38Sr là 휆 = 7,63. 10 s . 90 − b) Khi một hạt nhân 38Sr phĩng xạ 훽 , sản phẩm phân rã là một hạt nhân cĩ 37 proton và 53 neutron. 90 c) Khối lượng 38Sr tích tụ trong xương sẽ giảm bớt 20% so với ban đầu sau thời gian 푡 = 15 năm. 90 d) Độ phĩng xạ của lượng 38Sr cĩ khối lượng = 0,0145 μg cĩ giá trị xấp xỉ = 74,0 kBq. PHẦN III. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6. Sử dụng các thơng tin sau cho Câu 1 và Câu 2: Trong một cuộc tập luyện chạy Marathon, người ta ước tính “nữ hồng chân đất” Phạm Thị Bình của Việt Nam (hình bên) tiêu tốn khoảng = 2,52 ∙ 106 calo (cal). Giả sử cĩ 40% năng lượng tiêu tốn được dùng cho vận động, phần năng lượng cịn lại chuyển thành nhiệt thải ra ngồi nhờ sự bay hơi của nước qua hơ hấp và da để giữ cho nhiệt độ cơ thể của cơ khơng đổi. Coi nhiệt độ cơ thể của cơ khơng đổi và nhiệt hố hơi riêng của nước ở nhiệt độ của cơ thể của cơ là 퐿 = 2,4 ∙ 106 J/kg. Lấy 1 cal = 4,18 J. Khối lượng riêng của nước là = 1,0 ∙ 103 kg/m3. Câu 1: Phần năng lượng chuyển thành nhiệt cho cuộc tập luyện này là ∙ 106 J. Tìm (làm trịn kết quả đến chữ số hàng phần trăm). Câu 2: Hỏi cĩ khoảng bao nhiêu lít nước đã thốt ra ngồi cơ thể của cơ cho cuộc tập luyện này (làm trịn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)? Câu 3: Bĩng thám khơng như hình vẽ là một thiết bị thường dùng trong ngành khí tượng để hỗ trợ thu thập các thơng số của các tầng khí quyển. Một bĩng thám khơng ở dưới mặt đất được bơm khí ở o áp suất 0 = 1,00 atm và nhiệt độ 푡0 = 27 C. Để bĩng này khi lên đến tầng khí quyển cĩ áp suất = 0,04 atm và nhiệt độ 푡 = −50oC vẫn khơng phình quá thể tích = 5,00 ∙ 102 m3 thì thể tích bĩng khi được bơm ở mặt đất tối đa là bao nhiêu m3 (làm trịn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)? Coi khí bơm vào bĩng là khí lí tưởng.
5. Câu 4: Một đoạn dây dẫn nằm ngang được giữ cố định ở vùng từ trường đều trong khoảng khơng gian giữa hai cực của nam châm. Nam châm này được đặt trên một cái cân như hình bên. Phần nằm trong từ trường của đoạn dây dẫn cĩ chiều dài là 푙 = 2,0 cm. Khi khơng cĩ dịng điện chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là 0 = 500,68 g. Khi cĩ dịng điện cường độ = 0,75 A chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là = 500,12 g. Lấy 𝑔 = 9,80 m/s2. Độ lớn cảm ứng từ giữa các cực của nam châm bằng bao nhiêu T (làm trịn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)? − 133 Sử dụng các thơng tin sau cho Câu 5 và Câu 6: Đồng vị phĩng xạ β xenon 54Xe được sử dụng trong phương pháp nguyên tử đánh dấu của y học hạt nhân khi kiểm tra chức năng và chẩn đốn 133 − các bệnh về phổi. Mỗi hạt nhân xenon 54Xe phân rã tạo thành một hạt nhân cesium, một hạt β 0 133 133 và một hạt 0ν̅. Chu kì bán rã của xenon 54Xe là T = 5,24 ngày. Một mẫu khí chứa xenon 54Xe 9 được sản xuất tại nhà máy cĩ độ phĩng xạ H0 = 4,25 ∙ 10 Bq. Mẫu đĩ được vận chuyển về bệnh viện và sử dụng cho bệnh nhân sau đĩ t = 2,00 ngày. Câu 5: Hạt nhân cesium cĩ bao nhiêu neutron? 133 9 Câu 6: Độ phĩng xạ của mẫu xenon 54Xe khi bệnh nhân sử dụng là ∙ 10 Bq. Tìm (làm trịn kết quả đến chữ số hàng phần trăm). ---------- HẾT ----------
6. HƯỚNG DẪN GIẢI PHẦN I. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án. Câu 1: Quá trình một chất chuyển từ thể rắn sang thể lỏng được gọi là quá trình A. nĩng chảy. B. hĩa hơi. C. đơng đặc. D. ngưng tụ. Hướng dẫn giải Quá trình một chất chuyển từ thể rắn sang thể lỏng được gọi là quá trình nĩng chảy. Câu 2: Biển báo nào dưới đây cảnh báo nơi nguy hiểm về điện? A. Hình 1. B. Hình 2. C. Hình 3. D. Hình 4. Hướng dẫn giải Hình 1: Cảnh báo về nguy cơ điện giật hoặc khu vực cĩ điện áp cao. Khi thấy biển này, cần tránh tiếp xúc với các thiết bị điện hoặc hệ thống điện mà khơng cĩ bảo hộ phù hợp. Hình 2 : Cảnh báo về sự hiện diện của chất phĩng xạ hoặc bức xạ ion hĩa cĩ thể gây hại cho sức khỏe. Khu vực cĩ biển báo này yêu cầu tuân thủ các quy tắc an tồn nghiêm ngặt, chẳng hạn như sử dụng quần áo bảo hộ và thiết bị chuyên dụng. Hình 3: Thường được gọi là cảnh báo sinh học, biểu tượng này cho biết khu vực cĩ nguy cơ tiếp xúc với các tác nhân sinh học nguy hiểm như vi khuẩn, virus hoặc các chất sinh học cĩ thể gây bệnh. Thường gặp trong phịng thí nghiệm hoặc các cơ sở y tế. Hình 4 : Đây là biểu tượng cảnh báo chung, cĩ thể áp dụng cho nhiều loại nguy hiểm khác nhau. Thường được sử dụng khi cĩ nguy cơ gây hại nhưng khơng thuộc một loại nguy hiểm cụ thể nào, ví dụ như nguy hiểm hĩa chất, nguy hiểm vật lý hoặc các nguy cơ tiềm ẩn khác. Câu 3: Một vật được làm nĩng sao cho thể tích của vật khơng thay đổi thì nội năng của vật A. giảm. B. tăng. C. giảm rồi tăng. D. khơng thay đổi. Hướng dẫn giải Thể tích vật khơng thay đổi nên vật khơng sinh cơng, cũng khơng nhận cơng, tức là = 0. Vật được làm nĩng nên nĩ nhận nhiệt lượng, tức là 푄 > 0. Theo định luật I nhiệt động lực học, độ biến thiên nội năng của vật là 훥푈 = + 푄 = 푄 > 0. Do đĩ, nội năng của vật tăng. Sử dụng các thơng tin sau cho Câu 4 và Câu 5: Hình bên dưới là sơ đồ nguyên lí hoạt động của một o máy làm nĩng nước. Nước lạnh cĩ nhiệt độ 푡1 = 20,2 C được đưa vào máy từ ống dẫn nước lạnh với lưu lượng 휇 = 2,50 lít/phút. Khối lượng riêng của nước là 휌 = 1000 kg/m3. Nhiệt dung riêng của nước là = 4180 J/(kg ∙ K). Hiệu suất làm nĩng nước là = 95%.
7. p V = VT = = pV = T T Câu 4: Nhiệt độ của nước tăng một lượng bao nhiêu kelvin (K) khi đi qua máy làm nĩng nước? A. 309,7 K. B. 16,5 K. C. 36,7 K. D. 289,5 K. Hướng dẫn giải Nhiệt độ của nước tăng một lượng là 표 표 표 훥푡 = 푡2 − 푡1 = 36,7 − 20,2 = 16,5 → 훥 = 16,5 퐾. Câu 5: Cơng suất tiêu thụ điện của máy làm nĩng nước là A. 2,7 kW. B. 2,8 kW. C. 3,0 kW. D. 2,9 kW. Hướng dẫn giải Cơng suất tiêu thụ điện của máy làm nĩng nước là 2,5 × 10−3 푄 훥푡 휇휌 훥푡 ∙ 1000 ∙ 4180 ∙ 16,5 푃 = = = = 60 = 3025 푊 ≈ 3,0 푊. 95% Câu 6: Một khối khí lí tưởng xác định cĩ thể tích bằng 0. Nếu giữ áp suất của khối khí đĩ khơng đổi và làm cho thể tích của khối khí tăng lên bằng 2 0 thì nhiệt độ tuyệt đối của khối khí A. giảm 2 lần. B. tăng 2 lần. C. tăng 4 lần. D. giảm 4 lần. Hướng dẫn giải Theo định luật Charles, khi áp suất của khối khí lí tưởng xác định khơng đổi thì thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của khối khí tỉ lệ thuận với nhau. Do đĩ, thể tích của khối khí tăng 2 lần (từ 0 lên 2 0) thì nhiệt độ tuyệt đối của nĩ tăng 2 lần. Câu 7: Gọi p, V và T lần lượt là áp suất, thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của một khối khí lí tưởng xác định. Cơng thức nào sau đây mơ tả đúng định luật Boyle? A. hằng số. B. hằng số. C. hằng số. D. hằng số. Hướng dẫn giải Theo định luật Boyle, khi nhiệt độ khối khí lí tưởng xác định khơng đổi thì áp suất và thể tích của khối khí tỉ lệ nghịch với nhau, tức là = ℎằ푛𝑔 푠ố. o Câu 8: Một căn phịng mở cửa, khơng khí trong phịng vào sáng sớm cĩ nhiệt độ 푡0 = 25 C. Đến giữa trưa, khơng khí trong phịng cĩ nhiệt độ 푡 = 30oC. Coi khơng khí trong phịng là khí lí tưởng, áp suất khí quyển thay đổi khơng đáng kể, trời gần như lặng giĩ. So với khối lượng khơng khí trong phịng vào sáng sớm, tính đến giữa trưa, phần trăm khối lượng khơng khí đã thốt ra ngồi phịng là A. 1,65%. B. 20%. C. 98,35%. D. 80%. Hướng dẫn giải
8. Dùng phương trình Clapeyron cho lượng khơng khí cĩ trong phịng vào sáng sớm, vào giữa trưa với chú ý áp suất và thể tích của hai lượng khí này như nhau, cịn khối lượng là 0 và , nhiệt độ tuyệt đối là 0 và đều khác nhau, khối lượng mol khơng khí là , ta cĩ = 0 푅 , = 푅 0 trong đĩ 푅 là hằng số khí. Từ hai phương trình này ta suy ra 0 0 − 0 0 − = 0 0 → = → − 1 = − 1 → = 0 0 0 hay là 훥 − 273 + 25 = 0 = 0 − 1 = − 1 ≈ −1,65%. 0 273 + 30 Câu 9: Trong sĩng điện từ, dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luơn A. ngược pha nhau. B. lệch pha nhau 90o. C. lệch pha nhau 45o. D. đồng pha nhau. Hướng dẫn giải Trong sĩng điện từ, dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luơn đồng pha nhau. Sử dụng các thơng tin sau cho Câu 10 và Câu 11: Hình bên mơ tả một dynamo gắn trên xe đạp và sơ đồ cấu tạo của nĩ. Khi xe đạp chạy, bánh xe làm cho núm dẫn động quay, kéo theo nam châm quay. Khi đĩ trong cuộn dây xuất hiện dịng điện, làm cho bĩng đèn mắc nối tiếp với cuộn dây sáng lên. F Câu 10: Dynamo gắn trên xe đạp là một ứng dụng của A. hiện tượng cảmI ứng điện từ. B.B hiện tượng tích điện. C. hiện tượng quang điện. D. hiện tượng nhiễm điện do cọ xát. Hướng dẫn giải Nam châm quay làm cho từ thơng gửi qua cuộn dây thay đổi nên trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng. Bĩng đèn mắc nối tiếp với cuộn dây thành mạch kín nên trong mạch cĩ dịng điện cảm ứng làm cho bĩng đèn sáng lên. Đây là hiện tượng cảm ứng điện từ. Câu 11: Dịng điện chạy qua bĩng đèn là dịng điện gì, độ sáng của bĩng đèn thay đổi như thế nào khi xe đạp tăng tốc độ? A. Dịng điện xoay chiều, độ sáng tăng. B. Dịng điện một chiều, độ sáng giảm. C. Dịng điện xoay chiều, độ sáng giảm. D. Dịng điện một chiều, độ sáng tăng. Hướng dẫn giải Khi nam châm quay, từ thơng gửi qua cuộn dây cĩ giá trị đại số (âm, dương hoặc bằng 0), thay đổi theo thời gian nên dịng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây và chạy qua bĩng đèn là dịng điện xoay chiều. Khi xe đạp tăng tốc độ thì tốc độ biến thiên của từ thơng qua cuộn dây tăng, dẫn đến suất điện động và dịng điện cảm ứng trong mạch cĩ biên độ tăng, cĩ tốc độ biến thiên theo thời gian tăng, làm cho độ sáng của bĩng đèn tăng. Câu 12: Hình vẽ nào sau đây mơ tả đúng về lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn thẳng mang dịng điện cường độ đặt trong một từ trường đều ?
9. A. Hình 1. B. Hình 2. C. Hình 3. D. Hình 4. Hướng dẫn giải Sử dụng quy tắc bàn tay trái về tìm chiều của lực từ tác dụng lên đoạn dịng điện đặt trong từ trường ta thấy chỉ cĩ phương án B đúng. Câu 13: Lực từ khơng phải là lực tương tác A. giữa hai dịng điện. B. giữa hai điện tích đứng yên. C. giữa hai nam châm. D. giữa một nam châm và một dịng điện. Hướng dẫn giải Lực từ lực tương tác giữa nam châm với nam châm, giữa dịng điện với dịng điện, giữa nam châm với dịng điện. Lực tương tác giữa hai điện tích đứng yên là lực điện. Câu 14: Chụp cộng hưởng từ hay cịn gọi là chụp MRI (Magnetic Resonance Imaging) như hình bên là phương pháp sử dụng , sĩng vơ tuyến và máy tính để phác họa hình ảnh chi tiết bên trong cơ thể con người. Cụm từ thích hợp điền vào dấu ở trên là A. từ trường mạnh. B. điện trường mạnh. C. tia Rưntgen (tia X). D. tia gamma (tia 훾). Hướng dẫn giải Chụp cộng hưởng từ hay cịn gọi là chụp MRI (Magnetic Resonance Imaging) là phương pháp sử dụng từ trường mạnh, sĩng vơ tuyến và máy tính để phác họa hình ảnh chi tiết bên trong cơ thể con người. 60 Câu 15: Hạt nhân cơban 27Co cĩ bao nhiêu neutron? A. 33. B. 27. C. 60. D. 23. Hướng dẫn giải 60 Hạt nhân 27 표 cĩ 60 nucleon, gồm 27 proton và 60 − 27 = 33 neutron. Câu 16: Hạt nhân càng bền vững nếu nĩ cĩ A. khối lượng càng lớn. B. độ hụt khối càng lớn. C. năng lượng liên kết càng lớn. D. năng lượng liên kết riêng càng lớn. Hướng dẫn giải Hạt nhân càng bền vững nếu nĩ cĩ năng lượng liên kết riêng càng lớn. Câu 17: Cho các tia phĩng xạ 훼, 훽+, 훽−, 훾 đi vào một điện trường đều theo phương vuơng gĩc với các đường sức. Tia khơng bị lệch hướng trong điện trường là A. Tia 훼. B. Tia 훽+. C. Tia 훽−. D. Tia 훾. Hướng dẫn giải Trong các tia phĩng xạ 훼, 훽+, 훽− và 훾 thì các tia 훼, 훽+ và 훽− đều cĩ điện tích, chỉ cĩ tia 훾 là dịng các photon, khơng cĩ điện tích. Do đĩ, khi cho các tia 훼, 훽+, 훽−, 훾 đi vào một điện trường đều theo phương vuơng gĩc với các đường sức thì điện trường tác dụng lực điện lên các tia 훼, 훽+, 훽− làm chúng bị lệch hướng, chỉ cĩ tia 훾 khơng bị điện trường tác dụng lực điện nên nĩ khơng bị lệch hướng. Câu 18: Một khung dây dẫn hình vuơng cạnh = 20 cm được đặt cố định trong một từ trường đều sao cho các đường sức từ vuơng gĩc với mặt phẳng chứa khung dây. Cho độ lớn cảm ứng từ của từ trường tăng đều theo thời gian từ 0 = 0,01 T đến = 0,03 T trong thời gian Δ푡 = 0,02 s thì độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây trong thời gian này là A. 0,04 V. B. 0,2 V. C. 0,4 V. D. 0,02 V. Hướng dẫn giải Độ lớn suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây là 훥훷 푆. 훥 − 0,03 − 0,01 |푒| = |− | = = 2 0 = 0,22. = 0,04 . 훥푡 훥푡 훥푡 0,02
10. PHẦN II. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4. Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai. Câu 1: Một học sinh làm thí nghiệm khảo sát áp suất của một lượng khí xác định theo nhiệt độ tuyệt đối của nĩ ở một thể tích khơng đổi là = 25 cm3, thu được kết quả như ở bảng sau đây. (kPa) 1060 1090 1120 1160 1190 1220 1250 1270 (K) 300 310 320 330 340 350 360 370 a) Với sai số dưới 10%, nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí tăng bao nhiêu lần thì áp suất của nĩ tăng bấy nhiêu lần. b) Lượng khí đã dùng trong thí nghiệm là 11 mol. c) Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa và cĩ dạng như hình vẽ. d) Lấy tỉ số giữa (tính theo đơn vị kPa) và (tính theo đơn vị K) với hai chữ số cĩ nghĩa, khi nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí là 285 K thì áp suất của nĩ bằng 1007 kPa. Hướng dẫn giải Nội dung Đúng Sai a Với sai số dưới 10%, nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí tăng bao nhiêu lần thì áp Đ suất của nĩ tăng bấy nhiêu lần. b Lượng khí đã dùng trong thí nghiệm là 11 mol. S c Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa và cĩ dạng như hình vẽ. Đ d Lấy tỉ số giữa (tính theo đơn vị kPa) và (tính theo đơn vị K) với hai chữ số cĩ nghĩa, khi nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí là 285 K thì áp suất của nĩ bằng S 1007 kPa. a) Ta tính được tỉ số ( 푃 /퐾) cho từng lần đo như bảng sau đây : (kPa) 1060 1090 1120 1160 1190 1220 1250 1270 (K) 300 310 320 330 340 350 360 370 (kPa/K) 3,53 3,51 3,50 3,51 3,50 3,49 3,47 3,43 Ta thấy : với sai số dưới 10% thì ≈ 3,5 ( 푃 /퐾) trong 7 lần đo, chỉ cĩ lần đo 8 mới cĩ ≈ 3,4 ( 푃 /퐾). Do đĩ ta cĩ thể nĩi tăng bao nhiêu lần thì tăng bấy nhiêu lần, tức là tỉ lệ thuận với .
11. b) Giá trị trung bình của tỉ số trong tất cả các lần đo với hai chữ số cĩ nghĩa là 3,5 ( 푃 /퐾). Dùng phương trình Clapeyron ta tính được số mol của lượng khí này là : 25 ∙ 10−6 푛 = = ∙ = 3,5 ∙ 103 ∙ ≈ 10,5 ∙ 10−3 mol ≈ 11 ∙ 10−3 mol. 푅 푅 8,31 c) Đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa và cĩ dạng như hình trên là chính xác . d) Lấy tỉ số giữa (tính theo đơn vị kPa) và (tính theo đơn vị K) với hai chữ số cĩ nghĩa thì tỉ số này là ≈ 3,5 ( 푃 /퐾). Do đĩ khi lượng khí cĩ nhiệt độ tuyệt đối là 285 퐾 thì áp suất của nĩ là: = 3,5.285 = 997,5 kPa ≈ 998 kPa Câu 2: Hình bên mơ tả một chiếc ơ tơ 4 bánh đang vượt qua một sa mạc. Chuyến đi bắt đầu vào sáng sớm khi nhiệt độ khí o ngồi trời là 푡0 = 5,0 C. Thể tích và áp suất của khí chứa trong 3 5 mỗi lốp xe là = 1,2 m và 0 = 2,5 bar với 1 bar = 10 Pa. Coi khí trong lốp xe là khí lí tưởng và cĩ nhiệt độ như khí ngồi trời. Bỏ qua sự dãn nở vì nhiệt của các lốp xe. a) Các phân tử khí trong lốp xe chuyển động nhiệt va chạm với thành bên trong của lốp nên khí gây ra áp suất lên thành lốp. b) Tổng số mol khí cĩ trong 4 lốp của 4 bánh xe là 519 mol. c) Đến giữa trưa, nhiệt độ tăng lên đến 푡 = 42oC thì áp suất khí trong các lốp xe bằng 21 bar. d) Độ tăng động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí trong lốp xe do sự gia tăng nhiệt độ này là 8,69 ∙ 10−22 J. Hướng dẫn giải Nội dung Đúng Sai a Các phân tử khí trong lốp xe chuyển động nhiệt va chạm với thành bên trong Đ của lốp nên khí gây ra áp suất lên thành lốp. b Tổng số mol khí cĩ trong 4 lốp của 4 bánh xe là 519 mol. Đ c Đến giữa trưa, nhiệt độ tăng lên đến 푡 = 42oC thì áp suất khí trong các lốp xe S bằng 21 bar. d Độ tăng động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí trong lốp xe do sự gia S tăng nhiệt độ này là 8,69 ∙ 10−22 J. a) Các phân tử khí trong lốp xe chuyển động nhiệt va chạm với thành bên trong của lốp nên khí gây ra áp suất lên thành lốp. b) Tổng số mol khí cĩ trong 4 lốp của 4 bánh xe là ∙ 4 2,5 ∙ 105 ∙ 4 ∙ 1,2 푛 = 0 = = 519 표푙 푅 0 8,31 ∙ (273 + 5) c) Bỏ qua sự dãn nở vì nhiệt của các lốp xe nên khí trong các lốp xe biến đổi trạng thái theo quá trình đẳng tích. Đến giữa trưa, nhiệt độ tăng lên đến 푡 = 42표 thì áp suất khí trong các lốp xe là 273 + 42 = 0 = . 2,5 = 2,8 0 273 + 5 d) Độ tăng động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí trong lốp xe do sự gia tăng nhiệt độ này là 3 3 훥 = 훥 = ∙ 1,38 ∙ 10−23 ∙ (42 − 5) = 7,66 ∙ 10−22 퐽 đ 2 2
12. Câu 3: Nguyên tử hydrogen cĩ cấu tạo gồm hạt nhân là một proton cĩ điện tích là 푒 = 1,6. 10−19 C, lớp vỏ là một electron cĩ điện tích là −푒. Coi electron trong nguyên tử hydrogen chuyển động trịn đều xung quanh hạt nhân với bán kính quỹ đạo là = 5,3. 10−11 m và vận tốc là 푣⃗ như hình vẽ. Khối −31 lượng của electron là e = 9,1. 10 kg. a) Lực điện mà hạt nhân của nguyên tử hydrogen tác dụng lên electron là lực hút và cĩ độ lớn 퐹 = 8,2 × 10−8 N. b) Tốc độ chuyển động của electron là 푣 = 2,2 × 106 m/s. c) Sự chuyển động của electron quanh hạt nhân tạo nên một dịng điện trịn cĩ cường độ = 1 A. d) Cảm ứng từ do dịng điện trịn nĩi trên gây ra tại hạt nhân của nguyên tử hydrogen cĩ chiều như hình vẽ và cĩ độ lớn = 4,0 T. Hướng dẫn giải Nội dung Đúng Sai a Lực điện mà hạt nhân của nguyên tử hydrogen tác dụng lên electron là lực hút Đ và cĩ độ lớn 퐹 = 8,2 × 10−8 N. b Tốc độ chuyển động của electron là 푣 = 2,2 × 106 m/s. Đ c Sự chuyển động của electron quanh hạt nhân tạo nên một dịng điện trịn cĩ S cường độ = 1 A. d Cảm ứng từ do dịng điện trịn nĩi trên gây ra tại hạt nhân của nguyên tử S hydrogen cĩ chiều như hình vẽ và cĩ độ lớn = 4,0 T. a) Lực điện mà hạt nhân của nguyên tử hydrogen tác dụng lên electron là lực hút vì chúng cĩ điện tích trái dấu và cĩ độ lớn 푒2 (1,6. 10−19)2 퐹 = = 9. 109. ≈ 8,2 × 10−8 2 (5,3. 10−11)2 b) Lực điện mà hạt nhân của nguyên tử hydrogen tác dụng lên electron gây ra cho electron gia tốc hướng tâm nên ta cĩ 푒2 푣2 9. 109 −19√ 6 2 = 푒 → 푣 = 푒√ = 1,6. 10 −31 −11 ≈ 2,2 × 10 /푠 푒 9,1. 10 . 5,3. 10 c) Sự chuyển động của electron quanh hạt nhân tạo nên một dịng điện trịn cĩ cường độ 푒 푒 푒푣 푒2 (1,6. 10−19)2 9. 109 √ = = = = √ = −11 . −31 −11 2 2 2 푒 2 . 5,3. 10 9,1. 10 . 5,3. 10 푣 ≈ 1,1. 10−3 ≈ 1 d) Vì electron là hạt mang điện âm nên dịng điện trịn do nĩ tạo ra cĩ chiều ngược với chiều chuyển động của nĩ. Dùng quy tắc nắm bàn tay phải, ta suy ra chiều của vector cảm ứng từ ⃗⃗ do dịng điện trịn gây ra tại hạt nhân nguyên tử hydrogen (cũng là tại tâm của dịng điện trịn này) là chiều như hình vẽ dưới (ngược lại với chiều ở hình vẽ của đề). Độ lớn cảm ứng từ này là
13. 10−7. 푒2 10−7. (1,6. 10−19)2 9. 109 −7 √ = 2. . 10 . = 2 √ = −11 2 . −31 −11 푒 (5,3. 10 ) 9,1. 10 . 5,3. 10 ≈ 12 90 Câu 4: Strontium 38Sr là một trong số các bụi phĩng xạ nguy hiểm từ các vụ nổ hạt nhân. Chu kì 90 bán rã của 38Sr là = 28,8 năm. Strontium khi bị bị ăn phải, sẽ tập trung trong sữa của bị và sẽ 90 được lưu lại trong xương của những người uống sữa bị đĩ. Strontium 38Sr khi nằm trong xương sẽ phát ra các tia phĩng xạ cĩ năng lượng lớn, phá hủy tủy xương và do đĩ làm suy yếu sự sản xuất tế 90 bào hồng cầu. Strontium 38Sr cĩ khối lượng mol là = 90 g/mol. Lấy một năm cĩ 365 ngày. Số 23 −1 Avogadro là A = 6,02 ∙ 10 mol . 90 −10 −1 a) Hằng số phĩng xạ của 38Sr là 휆 = 7,63. 10 s . 90 − b) Khi một hạt nhân 38Sr phĩng xạ 훽 , sản phẩm phân rã là một hạt nhân cĩ 37 proton và 53 neutron. 90 c) Khối lượng 38Sr tích tụ trong xương sẽ giảm bớt 20% so với ban đầu sau thời gian 푡 = 15 năm. 90 d) Độ phĩng xạ của lượng 38Sr cĩ khối lượng = 0,0145 μg cĩ giá trị xấp xỉ = 74,0 kBq. Hướng dẫn giải Nội dung Đúng Sai 90 −10 −1 a Hằng số phĩng xạ của 38Sr là 휆 = 7,63. 10 s . Đ b Khi một hạt nhân 90Sr phĩng xạ 훽−, sản phẩm phân rã là một hạt nhân cĩ 37 38 S proton và 53 neutron. c Khối lượng 90Sr tích tụ trong xương sẽ giảm bớt 20% so với ban đầu sau thời 38 S gian 푡 = 15 năm. d Độ phĩng xạ của lượng 90Sr cĩ khối lượng = 0,0145 μg cĩ giá trị xấp xỉ 38 Đ = 74,0 kBq. 90 a) Hằng số phân ra của 38푆 là 푙푛2 푙푛2 휆 = = = 7,63. 10−10 푠−1 28,8 ∙ 365 ∙ 24 ∙ 3600 − 90 b) Phương trình phân rã 훽 của 38푆 là 90 0 38푆 → −1푒 + 푍 . Dùng định luật bảo tồn số nuclon và định luật bảo tồn điện tích ta được 90 = 0 + = 90 { → { → ≡ 90푌. 38 = −1 + 푍 푍 = 39 푍 39 90 Yttrium 39푌 cĩ 39 proton và 90 − 39 = 51 neutron 90 c) Độ giảm tỉ đối của 38푆 cĩ trong xương người sau thời gian 푡 = 15 푛ă là 푡 − 푡 15 훥 − 0 0 ∙ 2 − − = = − 1 = − 1 = 2 − 1 = 2 28,8 − 1 ≈ −30,3% 0 0 0 0 90 d) Độ phĩng xạ của lượng 38푆 cĩ khối lượng = 0,0145 휇𝑔 là 푙푛2 푙푛2 0,0145 ∙ 10−6 = 휆 = ∙ ∙ = ∙ ∙ 6,02 ∙ 1023 28,8 ∙ 365 ∙ 24 ∙ 3600 90 ≈ 74020 푞 ≈ 74,0 푞
14. PHẦN III. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6. Sử dụng các thơng tin sau cho Câu 1 và Câu 2: Trong một cuộc tập luyện chạy Marathon, người ta ước tính “nữ hồng chân đất” Phạm Thị Bình của Việt Nam (hình bên) tiêu tốn khoảng = 2,52 ∙ 106 calo (cal). Giả sử cĩ 40% năng lượng tiêu tốn được dùng cho vận động, phần năng lượng cịn lại chuyển thành nhiệt thải ra ngồi nhờ sự bay hơi của nước qua hơ hấp và da để giữ cho nhiệt độ cơ thể của cơ khơng đổi. Coi nhiệt độ cơ thể của cơ khơng đổi và nhiệt hố hơi riêng của nước ở nhiệt độ của cơ thể của cơ là 퐿 = 2,4 ∙ 106 J/kg. Lấy 1 cal = 4,18 J. Khối lượng riêng của nước là = 1,0 ∙ 103 kg/m3. Câu 1: Phần năng lượng chuyển thành nhiệt cho cuộc tập luyện này là ∙ 106 J. Tìm (làm trịn kết quả đến chữ số hàng phần trăm). Đáp án: 6 , 3 2 Hướng dẫn giải Phần năng lượng chuyển thành nhiệt là 푄 = = 60% ∙ 2,52 ∙ 106 ∙ 4,18 = 6,32 ∙ 106 퐽 => = 6,32. Câu 2: Hỏi cĩ khoảng bao nhiêu lít nước đã thốt ra ngồi cơ thể của cơ cho cuộc tập luyện này (làm trịn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)? Đáp án: 2 , 6 3 Hướng dẫn giải Khối lượng nước đã bay hơi là 푄 6,32 ∙ 106 = ≈ = 2,63 𝑔. 퐿 2,4 ∙ 106 Thể tích nước đã thốt ra ngồi cơ thể là 2,63 = = ≈ 2,63 ∙ 10−3 3 = 2,63 푙í푡. 1,0 ∙ 103 Câu 3: Bĩng thám khơng như hình vẽ là một thiết bị thường dùng trong ngành khí tượng để hỗ trợ thu thập các thơng số của các tầng khí quyển. Một bĩng thám khơng ở dưới mặt đất được bơm khí ở o áp suất 0 = 1,00 atm và nhiệt độ 푡0 = 27 C. Để bĩng này khi lên đến tầng khí quyển cĩ áp suất = 0,04 atm và nhiệt độ 푡 = −50oC vẫn khơng phình quá thể tích = 5,00 ∙ 102 m3 thì thể tích bĩng khi được bơm ở mặt đất tối đa là bao nhiêu m3 (làm trịn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)? Coi khí bơm vào bĩng là khí lí tưởng. Đáp án: 2 6 , 9
15. Hướng dẫn giải Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng cho khí trong bĩng thám khơng ta cĩ 0 0 0 0,04 27 + 273 2 3 = → 0 = ∙ ∙ = ∙ ∙ 5,00 ∙ 10 ≈ 26,9 . 0 0 1,00 −50 + 273 Câu 4: Một đoạn dây dẫn nằm ngang được giữ cố định ở vùng từ trường đều trong khoảng khơng gian giữa hai cực của nam châm. Nam châm này được đặt trên một cái cân như hình bên. Phần nằm trong từ trường của đoạn dây dẫn cĩ chiều dài là 푙 = 2,0 cm. Khi khơng cĩ dịng điện chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là 0 = 500,68 g. Khi cĩ dịng điện cường độ = 0,75 A chạy trong đoạn dây, số chỉ của cân là = 500,12 g. Lấy 𝑔 = 9,80 m/s2. Độ lớn cảm ứng từ giữa các cực của nam châm bằng bao nhiêu T (làm trịn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)? Đáp án: 2 , 0 0 Hướng dẫn giải Vì dịng điện vuơng gĩc với từ trường nên độ lớn cảm ứng từ giữa các cực nam châm là 퐹 ( − )𝑔 (500,68 ∙ 10−3 − 500,12 ∙ 10−3) ∙ 9,80 = = 0 = ≈ 0,37 . 푙 푙 0,75 ∙ 2,0 ∙ 10−2 − 133 Sử dụng các thơng tin sau cho Câu 5 và Câu 6: Đồng vị phĩng xạ β xenon 54Xe được sử dụng trong phương pháp nguyên tử đánh dấu của y học hạt nhân khi kiểm tra chức năng và chẩn đốn 133 − các bệnh về phổi. Mỗi hạt nhân xenon 54Xe phân rã tạo thành một hạt nhân cesium, một hạt β 0 133 133 và một hạt 0ν̅. Chu kì bán rã của xenon 54Xe là T = 5,24 ngày. Một mẫu khí chứa xenon 54Xe 9 được sản xuất tại nhà máy cĩ độ phĩng xạ H0 = 4,25 ∙ 10 Bq. Mẫu đĩ được vận chuyển về bệnh viện và sử dụng cho bệnh nhân sau đĩ t = 2,00 ngày. Câu 5: Hạt nhân cesium cĩ bao nhiêu neutron? Đáp án: 7 8 Hướng dẫn giải − 133 Phương trình phân rã 훽 của xenon 54 푒 là 133 0 0 54 푒 → 푍 푠 + −1푒 + 0휈̅. Dùng định luật bảo tồn số nuclon và định luật bảo tồn điện tích ta được 133 = + 0 + 0 = 133 { → { → ≡ 133 푠. 54 = 푍 + (−1) + 0 푍 = 55 푍 55 133 Cesium 55 푠 cĩ 55 proton và 133 − 55 = 78 neutron. 133 9 Câu 6: Độ phĩng xạ của mẫu xenon 54Xe khi bệnh nhân sử dụng là ∙ 10 Bq. Tìm (làm trịn kết quả đến chữ số hàng phần trăm). Đáp án: 3 , 2 6 Hướng dẫn giải Độ phĩng xạ của mẫu khi bệnh nhân sử dụng là 푙푛2 푙푛2 − ∙2,00 −휆푡 − 푡 9 5,24 9 = 0푒 = 0푒 = 4,25 ∙ 10 ∙ 푒 ≈ 3,26 ∙ 10 푞 → = 3,26.