Đề thi thử Tốt nghiệp Trung học Phổ thông môn Vật lý Lớp 12 - Đề số 7 - 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 7 - Năm học 2024-2025 (Có đáp án)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI TỐT NGHIỆP THPT NĂM 2025 Đ Ề 7 MÔN: VẬT LÍ (Đề thi có trang) Thời gian làm bài 50 phút, không kể thời gian phát đề Họ, tên thí sinh: Số báo danh: . 0 23 Cho biết: = 3,14; T (K) = t ( C) + 273; R = 8,31 J/(mol.K); NA = 6,02.10 hạt/mol. PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án. 23 14 Câu 1. Cho số Avogadro NA = 6,02.10 hạt/mol. Số neutron có trong 3,5 g Carbon 6C có giá trị bằng A. 3,01.1023. B. 6,02.1023. C. 9,03.1023. D. 12,04.1023. Câu 2. Khi làm vỡ nhiệt kế thủy ngân, ta dùng biện pháp nào sau đây để thu gom thủy ngân có hiệu quả nhất? A. Dùng chổi gom mảnh vỡ của nhiệt kế rồi dùng khăn tẩm dung dịch giấm ăn, lau sạch nơi nhiệt kế vỡ. B. Dùng chổi gom mảnh vỡ của nhiệt kế lại bỏ vào thùng rác và quét nhiều lần để làm sạch lượng thủy ngân. C. Lấy bột lưu huỳnh rắc lên chỗ nhiệt kế vỡ, sau đó dùng chổi quét gom lại bỏ vào lọ thủy tinh có nút đậy hoặc túi kín trước khi bỏ vào thùng rác. D. Lấy muối ăn rắc lên chỗ nhiệt kế vỡ, sau đó dùng chổi quét gom lại bỏ vào thùng rác. Sử dụng các thông tin sau cho Câu 3 và Câu 4: Một lò nấu luyện nhôm sử dụng điện, trung bình nấu chảy được 400 kg nhôm trong mỗi lần luyện. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nhôm là 4.105 J/kg. Câu 3. Nhiệt lượng cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn nhôm ở nhiệt độ nóng chảy trong mỗi lần luyện là A. 4.105 J. B. 160 000 J. C. 16.107 J. D. 4.107 J. Câu 4. Lò nấu sử dụng điện để luyện nhôm với hiệu suất 90%. Tính lượng điện năng (theo đơn vị kW.h) cần cung cấp cho quá trình làm nóng chảy lượng nhôm ở Câu 3. A. 49,4 kW.h. B. 12,3 kW.h. C. 4,94 kW.h. D. 1,23 kW.h. Câu 5. Nội năng của khối khí giảm 15 J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 35 J. Khi đó, khối khí đã A. thực hiện công là 50 J. B. nhận công là 20 J. C. thực hiện công là 20 J. D. nhận công là 50 J. Câu 6. Một nồi áp suất có van xả tự động sẽ mở khi áp suất hơi trong nồi bằng 9 kPa. Ở 21 0C, hơi trong nồi có áp suất 2 500 Pa. Van xả tự động mở khi nhiệt độ của hơi trong nồi bằng A. 75,6 0C. B. 348,6 K. C. 785,4 K. D. 1058,4 K.
2. Câu 7. Một khối khí lí tưởng xác định thực hiện quá trình biến đổi trạng thái được biểu diễn như hình bên dưới. Hình nào sau đây biểu diễn đúng quá trình biến đổi trên? A. Hình 2. B. Hình 1. C. Hình 4. D. Hình 3. Câu 8. Xung quanh vật nào sau đây không có từ trường? A. Dòng điện không đổi. B. Hạt mang điện chuyển động. C. Hạt mang điện đứng yên. D. Nam châm hình chữ U. Câu 9. Sự sắp xếp kim nam châm ở hình nào sau đây là đúng? A. Hình 3. B. Hình 4. C. Hình 1. D. Hình 2. Câu 10. Khi nam châm dịch chuyển ra xa ống dây (như hình bên), trong ống dây có dòng điện cảm ứng. Nếu nhìn từ phía thanh nam châm vào đầu ống dây thì phát biểu nào sau đây là đúng? A. Dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực Bắc của ống dây và hút cực Bắc của thanh nam châm. B. Dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực Bắc của ống dây và đẩy cực Nam của thanh nam châm.
3. C. Dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực Nam của ống dây và đẩy cực Nam của thanh nam châm. D. Dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực nam của ống dây và hút cực Bắc của thanh nam châm. Câu 11. Khoảng giữa tháng 3 năm 2015, khi bàn giao tài sản do thay đổi nhân sự phụ trách an toàn bức xạ, 60 một nhà máy thép tại Bà Rịa – Vũng Tàu phát hiện một nguồn phóng xạ 27Co đã bị thất lạc. Nhà chức trách chỉ đạo phải khẩn cấp tìm nguồn phóng xạ đã bị thất lạc này. 60 Việc khẩn cấp tìm kiếm nguồn phóng xạ 27Co bị thất lạc là rất quan trọng vì nguồn này A. rất đắt tiền. B. khó sản xuất nên khó tìm thấy trên thị trường. C. có thể gây nguy hiểm đến sức khỏe dân cư. D. cần thiết trong việc khảo sát sức khỏe bền của thép. Câu 12. Một đoạn dây dài 2,0 m mang dòng điện 0,60 A được đặt trong vùng từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 0,50 T, theo phương song song với phương của cảm ứng từ. Lực từ tác dụng lên dây có độ lớn là: A. 6,00 N. B. 0,60 N. C. 0,15 N. D. 0 N. Câu 13. Một dây dẫn được đặt nằm ngang theo hướng Nam − Bắc trong một từ trường đều có cảm ứng từ nằm ngang hướng về phía Đông. Trong dây dẫn có dòng electron chuyển động theo chiều về phía Nam. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Lực từ tác dụng lên dây có hướng là hướng đông. B. Lực từ tác dụng lên dây có phương thẳng đứng, chiều hướng xuống. C. Lực từ tác dụng lên dây có phương thẳng đứng, chiều hướng lên. D. Lực từ tác dụng lên dây có hướng là hướng tây. Câu 14. Một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần với giá trị 200 Ω. Đặt điện áp u = 100√2 cos 100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch trên thì A. dòng điện chạy trong mạch có giá trị hiệu dụng bằng √2 A. B. dòng điện chạy trong mạch có tần số 100 Hz. C. công suất tỏa nhiệt trung bình trên điện trở bằng 200 W. D. dòng điện chạy trong mạch có giá trị hiệu dụng bằng 0,5 A. 8 Câu 15. Hai hạt nhân có tỉ số số khối là . Tỉ số hai bán kính của chúng là 27 2 8 4 4 A. . B. . C. . D. . 3 27 15 9 Câu 16. Trong hạt nhân của một nguyên tử có 8 proton và 9 neutron. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 2 này bằng 7,75 MeV/nucleon. Biết mp = 1,0073 amu, mn = 1,0087 amu và 1 amu 931,5 MeV/c . Khối lượng của hạt nhân đó bằng amu. A. 16,545. B. 17,138. C. 16,995. D. 17,243. Câu 17. Phản ứng hạt nhân nào sau đây không phải là phản ứng nhiệt hạch? 2 2 4 2 6 4 A. 1H + 1H → 2He. B. 1H + 3Li → 2 2He. 4 14 17 1 1 3 4 C. 2He + 7N → 8O + 1H. D. 1H + 1H → 2He. Câu 18. Một khung dây dẫn kín hình vuông có cạnh dài 20 cm gồm 500 vòng được đặt trong từ trường đều sao cho vectơ đơn vị pháp tuyến của mặt phẳng khung dây cùng phương cùng chiều với vectơ cảm ứng từ. Điện trở suất và tiết diện của dây kim loại có giá trị lần lượt là 2.10−8 Ω.m và S’ = 0,2 mm2. Giá trị cảm ứng từ biến thiên theo thời gian như đồ thị trong hình bên dưới. Công suất tỏa nhiệt sinh ra trong khung dây có giá trị bao nhiêu?
4. A. 225 mW. B. 22,5 mW. C. 90 mW. D. 900 mW. PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. 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 xi lanh đặt nằm ngang có pit-tông chuyển động được (ma sát giữa xi lanh và pit-tông không đáng kể), chứa 2 g khí Helium (He), khối khí thực hiện chu trình biến đổi trạng thái từ (1) → (2) → (3) → (4) → (1) 5 được biểu diễn trên giãn đồ P – T như hình vẽ. Cho p0 = 1,5.10 Pa, T0 = 300 K. Biết khối lượng mol của Helium là 4 g/mol; R = 8,31 J/(mol.K). a) Chu trình biến đổi trạng thái của khối khí gồm các quá trình sau: (1) → (2) là đẳng áp; (2) → (3) là đẳng nhiệt; (3) → (4) là đẳng áp; (4) → (1) là đẳng tích. b) Số mol của lượng khí Helium chứa trong bình là 0,25 mol. c) Thể tích của khối khí khi ở trạng thái (4) là V4 = 2,77 lít. d) Trong giai đoạn biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) công mà khối khí đã thực hiện là 831 J. Câu 2. Trong ô tô, người ta thường đặt ở hệ thống tay lái một thiết bị nhằm bảo vệ người lái xe khi xe gặp tai nạn, gọi là “túi khí”. Túi khí được chế tạo bằng vật liệu co giãn, chịu được áp suất lớn. Trong túi khí thường chứa chất Sodium Azide (NaN3), khi xe va chạm mạnh vào vật cản thì hệ thống cảm biến của xe sẽ kích thích chất rắn này làm nó phân hủy tạo thành Sodium (Na) và khí Nitrogen (N2). Khí N2 được tạo thành có tác dụng làm phồng túi khí, giúp người lái xe không bị va chạm trực tiếp vào hệ thống lái. Trong túi khí chứa 130 g NaN3 có thể tích mol là 24,0 lít/mol. Thể tích túi khí khi căng phồng tối đa là 45 lít. 23 Khối lượng mol của Na, N lần lượt là 23 g/mol, 14 g/mol; NA = 6,02. 10 hạt/mol; R = 8,31 J/(mol.K).
5. a) Phương trình phân hủy NaN3 là 2NaN3 → 2Na + 3N2 ↑. 23 b) Trong 130 g NaN3 có chứa 12,04.10 phân tử NaN3. 3 c) Thể tích khí N2 được giải phóng khi xảy ra phản ứng phân hủy hoàn toàn lượng NaN3 là 72 m . d) Nếu bỏ qua thể tích khí có trong túi trước khi phồng lên và thể tích của Na được tạo thành trong túi do 0 phản ứng phân hủy NaN3 thì áp suất của khí N2 trong túi khí khi đã phồng lên ở nhiệt độ 30 C là 167 862 Pa. Câu 3. Một nhà máy phát điện cung cấp điện năng với công suất 20 MW cho một thành phố X cách nhà máy 124 km. Trước khi truyền tải, điện áp được sản xuất từ nhà máy điện có giá trị hiệu dụng khoảng 25 kV. Đường dây tải điện làm bằng đồng có điện trở suất 1,62.10−8 .m với tiết diện 0,81 cm2. Xem các hao phí năng lượng chỉ xảy ra trên điện trở đường dây tải điện. Máy biến thế (biến áp) 1 có số vòng dây và điện áp đặt vào hai đầu của cuộn dây sơ cấp lần lượt là 1 000 vòng và 25 kV. Điện áp đưa lên đường dây tải điện là 500 kV. a) Trong sơ đồ về quá trình truyền tải điện năng, máy biến thế 1 và máy biến thế 3 là máy tăng thế. Còn máy biến thế 2 và máy biến thế 4 là máy giảm thế. b) Máy biến thế 1 có số vòng dây của cuộn dây thứ cấp là 20 000 vòng. c) Công suất hao phí điện năng trên đường dây tải điện khi truyền từ nhà máy đến thành phố X là 39680 W. d) Khi có sử dụng máy biến thế 1 thì chi phí phải chi trả cho hao phí điện năng xuất hiện trên dây tải trong mỗi ngày (24 giờ) được giảm xấp xỉ 5,5 triệu đồng so với khi chưa sử dụng máy biến thế 1. Lấy giá điện 145 đồng/kW.h. 238 Câu 4. Một mẫu chất tại thời điểm ban đầu có chứa 0,2 g đồng vị phóng xạ 92U, có hằng số phóng xạ bằng −18 −1 238 4,916.10 s . Biết rằng sau một khoảng thời gian nào đó, 92U xảy ra phóng xạ α và biến đổi thành hạt nhân con X. 238 a) Quá trình phóng xạ của 92U là một phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. 234 b) Hạt nhân con X được tạo thành từ quá trình phóng xạ trên là 92U. 238 17 c) Chu kì bán rã của 92U xấp xỉ bằng 1,41.10 s. 238 d) Sau 50 triệu năm (xem như mỗi năm có 365 ngày), khối lượng 92U còn lại trong mẫu chất đó khoảng 0,089 g.
6. PHẦN III. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6. Câu 1. Để diệt trừ các bào tử nấm và kích thích quá trình nảy mầm của hạt giống lúa, người nông dân đã sử dụng một kinh nghiệm dân gian là ngâm chúng vào trong nước ấm theo công thức “hai sôi, ba lạnh”. Tức là nước ấm sẽ được tạo ra bằng cách pha hai phần nước sôi với ba phần nước lạnh. Nếu người nông dân sử dụng nước máy có nhiệt độ 25 0C để pha với nước sôi theo công thức “hai sôi, ba lạnh” thì nước ấm thu được có nhiệt độ bao nhiêu 0C (làm tròn đến hàng đơn vị)? Câu 2. Chạy bộ vào mỗi buổi sáng là hoạt động luyện tập rất tốt cho sức khỏe. Trung bình mỗi người khi chạy bộ sẽ cần hít vào 1 g không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 1 Bar và nhiệt độ 25 0C) trong mỗi nhịp thở. Biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn là 1,29 kg/m3 và coi khối lượng không khí hít vào trong mỗi nhịp thở là bằng nhau. Tính thể tích không khí cần hít vào trong mỗi nhịp thở khi chạy bộ ở nơi có áp suất 200 kPa và nhiệt độ 20 0C, theo đơn vị ml và làm tròn đến hàng đơn vị. Cho 1 Bar = 105 Pa. Câu 3. Việc xác định chính xác lượng máu trong cơ thể bệnh nhân giúp bác sĩ theo dõi sức khỏe bệnh nhân tốt hơn và đồng thời phát hiện sớm các vấn đề về máu. Để xác định lượng máu có trong cơ thể của một bệnh nhân, bác sĩ tiêm 10 cm3 dung dịch chứa đồng vị phóng xạ 24Na với nồng độ 10−3 mol/l vào tĩnh mạch. Sau 7,5 giờ lấy 10 cm3 máu của bệnh nhân đó thì thấy có chứa 1,4.10−8 mol 24Na. Tính thể tích lượng máu V (lít) có trong bệnh nhân đó (làm tròn đến hàng phần trăm). Cho chu kì bán rã của 24Na là 15 h. Sử dụng các thông tin sau cho Câu 4 và Câu 5: Vào mùa đông, ở một số khu vực có thời tiết lạnh, người ta thường dùng lò sưởi điện để làm ấm không khí trong căn phòng kín có kích thước 3m 5m 10m (thể tích không khí chiếm 80% thể tích căn phòng). Một lò sưởi điện có ghi 220 V – 880 W được sử dụng với dòng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V. Khi bắt đầu bật lò sưởi điện, nhiệt độ không khí trong phòng là 15 0C, áp suất 0,97.105 Pa. Sau khi bật lò sưởi được một khoảng thời gian t (s), nhiệt độ không khí trong phòng là 20 0C. Lượng khí thoát ra khỏi phòng không đáng kể. Biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 1 Bar = 105 Pa, nhiệt độ 25 0C) là 1,169 kg/m3; Nhiệt dung riêng của không khí là 1 005 J/(kg.K). Hiệu suất của quá trình sưởi ấm không khí trong phòng là Hsưởi ấm = 70%. Xem không khí trong phòng là khí lí tưởng.
7. Câu 4. Tính khối lượng không khí trong căn phòng theo đơn vị kilogram (kg) (làm tròn đến hàng đơn vị). Câu 5. Tính thời gian t (s) từ lúc bắt đầu bật lò sưởi đến khi nhiệt độ trong phòng bằng 20 0C (làm tròn đến hàng chục). Câu 6. Một khối đá được phát hiện chứa 46,97 mg 238U và 23,15 mg 206Pb. Giả sử khối đá khi mới hình thành không chứa nguyên tố Lead (Chì – Pb) và tất cả lượng Chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của 238U. Biết 238U phân rã thành 206Pb với chu kì bán rã 4,47.109 năm. Tuổi của khối đá đó hiện nay là x.109 năm. Tìm x (làm tròn đến hàng phần mười).
8. HƯỚNG DẪN GIẢI 0 23 Cho biết: = 3,14; T (K) = t ( C) + 273; R = 8,31 J/(mol.K); NA = 6,02.10 hạt/mol. PHẦN I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 18. Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án. 23 14 Câu 1. Cho số Avogadro NA = 6,02.10 hạt/mol. Số neutron có trong 3,5 g Carbon 6C có giá trị bằng A. 3,01.1023. B. 6,02.1023. C. 9,03.1023. D. 12,04.1023. Hướng dẫn giải 3,5 Số nguyên tử Carbon 14 : = 푛. = . = . 6,02. 1023 = 1,505. 1023 nguyên tử. 6 14 14 Trong mỗi nguyên tử Carbon 6 có chứa 14 – 6 = 8 hạt neutron. 14 23 23 Số neutron có trong 3,5 g Carbon 6 có giá trị bằng: 1,505. 10 . 8 = 12,04. 10 . Câu 2. Khi làm vỡ nhiệt kế thủy ngân, ta dùng biện pháp nào sau đây để thu gom thủy ngân có hiệu quả nhất? A. Dùng chổi gom mảnh vỡ của nhiệt kế rồi dùng khăn tẩm dung dịch giấm ăn, lau sạch nơi nhiệt kế vỡ. B. Dùng chổi gom mảnh vỡ của nhiệt kế lại bỏ vào thùng rác và quét nhiều lần để làm sạch lượng thủy ngân. C. Lấy bột lưu huỳnh rắc lên chỗ nhiệt kế vỡ, sau đó dùng chổi quét gom lại bỏ vào lọ thủy tinh có nút đậy hoặc túi kín trước khi bỏ vào thùng rác. D. Lấy muối ăn rắc lên chỗ nhiệt kế vỡ, sau đó dùng chổi quét gom lại bỏ vào thùng rác. Hướng dẫn giải Thủy ngân rất độc đối với cơ thể người nên cần cẩn thận khi thu gom thủy ngân: – Bước 1: Phải di chuyển ngay lập tức những người đang có mặt trong khu vực nhiệt kế thủy ngân bị vỡ ra ngoài. – Bước 2: Tuyệt đối không để gió lùa. Đóng cửa sổ và cửa ra vào để thủy ngân không phát tán trong không khí. – Bước 3: Dùng đèn chiếu sáng để nhìn rõ phạm vi thủy ngân bị chảy ra. Người dọn phải đeo khẩu trang, đeo găng tay để chuẩn bị dọn sạch thủy ngân, tuyệt đối không tiếp xúc với thủy ngân bằng tay không. – Bước 4: Dùng bột lưu huỳnh rắc lên chỗ nhiệt kế vỡ để lưu huỳnh phản ứng với thủy ngân tạo thành hợp chất khó bốc hơi hơn. Dùng chổi mềm và giấy mềm để gom thủy ngân lại và cho vào lọ thủy tinh hoặc túi kín trước khi bỏ và sọt rác. − Bước 5: Thu dọn xong phải mở hết cửa để khu vực đó thông thoáng trong vài giờ. Sử dụng các thông tin sau cho Câu 3 và Câu 4: Một lò nấu luyện nhôm sử dụng điện, trung bình nấu chảy được 400 kg nhôm trong mỗi lần luyện. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nhôm là 4.105 J/kg.
9. Câu 3. Nhiệt lượng cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn nhôm ở nhiệt độ nóng chảy trong mỗi lần luyện là A. 4.105 J. B. 160 000 J. C. 16.107 J. D. 4.107 J. Hướng dẫn giải Nhiệt lượng cần cung cấp để nấu chảy hoàn toàn 400 kg nhôm: 푄 = . = 4. 105. 400 = 16. 107 J. Câu 4. Lò nấu sử dụng điện để luyện nhôm với hiệu suất 90%. Tính lượng điện năng (theo đơn vị kW.h) cần cung cấp cho quá trình làm nóng chảy lượng nhôm ở Câu 3. A. 49,4 kW.h. B. 12,3 kW.h. C. 4,94 kW.h. D. 1,23 kW.h. Hướng dẫn giải Lượng điện năng cần cung cấp: 푄 = ó í ℎ . 100% = . 100% 푡표à푛 ℎầ푛 푄.100% 16.107.100% 16 A = = = . 108 J 49,4 kW.h. 90% 9 Câu 5. Nội năng của khối khí giảm 15 J khi truyền cho khối khí một nhiệt lượng 35 J. Khi đó, khối khí đã A. thực hiện công là 50 J. B. nhận công là 20 J. C. thực hiện công là 20 J. D. nhận công là 50 J. Hướng dẫn giải Biểu thức định luật I nhiệt động lực học: ∆푈 = + 푄 −15 = + 35 = −50 J. Khối khí đã thực hiện công là 50 J. Câu 6. Một nồi áp suất có van xả tự động sẽ mở khi áp suất hơi trong nồi bằng 9 kPa. Ở 21 0C, hơi trong nồi có áp suất 2 500 Pa. Van xả tự động mở khi nhiệt độ của hơi trong nồi bằng A. 75,6 0C. B. 348,6 K. C. 785,4 K. D. 1058,4 K. Hướng dẫn giải Do nồi được đậy kín nên thể tích hơi trong nồi không thay đổi. Từ phương trình trạng thái khí lí tưởng, ta có: 1 2 2 500 9 000 = = 2 = 1058,4 K. 1 2 21+273 2 Câu 7. Một khối khí lí tưởng xác định thực hiện quá trình biến đổi trạng thái được biểu diễn như hình bên dưới.
10. Hình nào sau đây biểu diễn đúng quá trình biến đổi trên? A. Hình 2. B. Hình 1. C. Hình 4. D. Hình 3. Hướng dẫn giải Từ trạng thái (1) sang trạng thái (2), khối khí thực hiện quá trình đẳng áp với T1 < T2. Trong hệ tọa độ (V – T), đường đẳng áp là đường thẳng có đường kéo dài đi qua gốc tọa độ. Trong hệ tọa độ (p – T), đường đẳng áp là đường thẳng có đường kéo dài vuông góc với trục p. Câu 8. Xung quanh vật nào sau đây không có từ trường? A. Dòng điện không đổi. B. Hạt mang điện chuyển động. C. Hạt mang điện đứng yên. D. Nam châm hình chữ U. Hướng dẫn giải Xung quanh hạt mang điện đứng yên không có từ trường, nhưng có điện trường. Câu 9. Sự sắp xếp kim nam châm ở hình nào sau đây là đúng? A. Hình 3. B. Hình 4. C. Hình 1. D. Hình 2. Hướng dẫn giải
11. Để xác định kim nam châm nào đặt đúng cần dựa vào hai nội dung sau: + Các đường sức từ là những đường cong kín. Đối với nam châm, các đường sức từ đi ra từ cực Bắc và đi vào cực Nam. + Khi kim nam châm nằm cân bằng tại một điểm trong từ trường, chiều từ cực Nam sang cực Bắc của kim nam châm cùng chiều đường sức từ tại điểm đó. Chỉ có hình 1 thỏa mãn hai nội dung trên. Câu 10. Khi nam châm dịch chuyển ra xa ống dây (như hình bên), trong ống dây có dòng điện cảm ứng. Nếu nhìn từ phía thanh nam châm vào đầu ống dây thì phát biểu nào sau đây là đúng? A. Dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực Bắc của ống dây và hút cực Bắc của thanh nam châm. B. Dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực Bắc của ống dây và đẩy cực Nam của thanh nam châm. C. Dòng điện chạy ngược chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực Nam của ống dây và đẩy cực Nam của thanh nam châm. D. Dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, đầu 1 là cực nam của ống dây và hút cực Bắc của thanh nam châm. Hướng dẫn giải Khi nam châm dịch chuyển ra xa ống dây thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện của ống dây giảm dần, do đó từ thông qua ống dây biến thiên và xuất hiện dòng điện cảm ứng chạy trong các vòng dây của ống dây. Theo định luật Lenz, từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên từ thông qua ống dây, do đó vector cảm ứng từ ⃗⃗⃗⃗ của từ trường cảm ứng phải cùng chiều với vector cảm ứng từ ⃗⃗⃗⃗0 của nam châm. Suy ra, đầu 1 của ống dây là cực Nam (S) và hút cực Bắc của thanh nam châm. Dựa vào quy tắc nắm tay phải, ta xác định được chiều dòng điện cảm ứng chạy trong các vòng dây của ống dây sẽ cùng chiều quay của kim đồng hồ khi nhìn từ phía thanh nam châm vào đầu ống dây. Câu 11. Khoảng giữa tháng 3 năm 2015, khi bàn giao tài sản do thay đổi nhân sự phụ trách an toàn bức xạ, 60 một nhà máy thép tại Bà Rịa – Vũng Tàu phát hiện một nguồn phóng xạ 27Co đã bị thất lạc. Nhà chức trách chỉ đạo phải khẩn cấp tìm nguồn phóng xạ đã bị thất lạc này. 60 Việc khẩn cấp tìm kiếm nguồn phóng xạ 27Co bị thất lạc là rất quan trọng vì nguồn này A. rất đắt tiền. B. khó sản xuất nên khó tìm thấy trên thị trường. C. có thể gây nguy hiểm đến sức khỏe dân cư. D. cần thiết trong việc khảo sát sức khỏe bền của thép. Câu 12. Một đoạn dây dài 2,0 m mang dòng điện 0,60 A được đặt trong vùng từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ là 0,50 T, theo phương song song với phương của cảm ứng từ. Lực từ tác dụng lên dây có độ lớn là: A. 6,00 N. B. 0,60 N. C. 0,15 N. D. 0 N. Hướng dẫn giải Lực từ tác dụng lên đoạn dây: 퐹 = . . ℓ. 푠𝑖푛( ⃗ ; ) = . . ℓ. 푠𝑖푛( . 180°) = 0 N (k là số nguyên).
12. Câu 13. Một dây dẫn được đặt nằm ngang theo hướng Nam − Bắc trong một từ trường đều có cảm ứng từ nằm ngang hướng về phía Đông. Trong dây dẫn có dòng electron chuyển động theo chiều về phía Nam. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Lực từ tác dụng lên dây có hướng là hướng đông. B. Lực từ tác dụng lên dây có phương thẳng đứng, chiều hướng xuống. C. Lực từ tác dụng lên dây có phương thẳng đứng, chiều hướng lên. D. Lực từ tác dụng lên dây có hướng là hướng tây. Hướng dẫn giải Hướng của ⃗ là hướng Đông. Do dòng electron chuyển động theo chiều về phía Nam nên chiều của dòng điện là hướng Bắc. Theo quy tắc bàn tay trái thì lực từ 퐹 có phương thẳng đứng, chiều hướng xuống. Câu 14. Một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần với giá trị 200 Ω. Đặt điện áp u = 100√2 cos 100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch trên thì A. dòng điện chạy trong mạch có giá trị hiệu dụng bằng √2 A. B. dòng điện chạy trong mạch có tần số 100 Hz. C. công suất tỏa nhiệt trung bình trên điện trở bằng 200 W. D. dòng điện chạy trong mạch có giá trị hiệu dụng bằng 0,5 A. Hướng dẫn giải 푈 100 2 Điện áp hiệu dụng: 푈 = 0 = √ = 100 V. √2 √2 푈 100 Cường độ dòng điện hiệu dụng: = = = 0,5 A. 푅 200 휔 100 Tần số của dòng điện: = = = 50 Hz. 2 2 Công suất tỏa nhiệt trung bình trên điện trở: 풫 = 2. 푅 = 0,52. 200 = 50 W. 8 Câu 15. Hai hạt nhân có tỉ số số khối là . Tỉ số hai bán kính của chúng là 27 2 8 4 4 A. . B. . C. . D. . 3 27 15 9 Hướng dẫn giải 1 Bán kính nguyên tử: 푅 = 1,2. 10−15. 3 (m). 1 1 푅 8 2 Tỉ số hai bán kính của chúng: 1 = ( 1)3 = ( )3 = . 푅2 2 27 3 Câu 16. Trong hạt nhân của một nguyên tử có 8 proton và 9 neutron. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân 2 này bằng 7,75 MeV/nucleon. Biết mp = 1,0073 amu, mn = 1,0087 amu và 1 amu 931,5 MeV/c . Khối lượng của hạt nhân đó bằng amu. A. 16,545 amu. B. 17,138 amu. C. 16,995 amu. D. 17,243 amu. Hướng dẫn giải Ta có: 푍 = 푃 = 8. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân đó: 2 2 푊 ∆ . {[푍. + ( − 푍). 푛] − }. 푊 = 푙 = = 푙 푍 + 푍 + {[8.1,0073+9.1,0087]− }. . 2 (17,1367− ).931,5 7,75 = = 8+9 17
13. ≈ 16,995 . Câu 17. Phản ứng hạt nhân nào sau đây không phải là phản ứng nhiệt hạch? 2 2 4 2 6 4 A. 1H + 1H → 2He. B. 1H + 3Li → 2 2He. 4 14 17 1 1 3 4 C. 2He + 7N → 8O + 1H. D. 1H + 1H → 2He. Hướng dẫn giải Phản ứng nhiệt hạch là phản ứng tổng hợp hạt nhân nặng từ hai hay nhiều hạt nhân nhẹ hơn, phản ứng tỏa nhiệt lượng lớn. 4 14 17 1 Vậy phản ứng không phải phản ứng nhiệt hạch là 2 푒 + 7 → 8 + 1 . Câu 18. Một khung dây dẫn kín hình vuông có cạnh dài 20 cm gồm 500 vòng được đặt trong từ trường đều sao cho vectơ đơn vị pháp tuyến của mặt phẳng khung dây cùng phương cùng chiều với vectơ cảm ứng từ. Điện trở suất và tiết diện của dây kim loại có giá trị lần lượt là 2.10−8 Ω.m và S’ = 0,2 mm2. Giá trị cảm ứng từ biến thiên theo thời gian như đồ thị trong hình bên dưới. Công suất tỏa nhiệt sinh ra trong khung dây có giá trị bao nhiêu? A. 225 mW. B. 22,5 mW. C. 90 mW. D. 900 mW. Hướng dẫn giải Độ lớn suất điện động cảm ứng sinh ra trong khung dây là: ∆ ∆ 0,2−0,5 |푒| = . | | = . 푆. | | = 500. 0,22. | | = 6 V. ∆푡 ∆푡 1 ℓ 500.0,2.4 Điện trở của dây kim loại: 푅 = 휌. = 2. 10−8. = 40 . 푆′ 0,2.10−6 |푒| 2 |푒|2 62 Công suất tỏa nhiệt trên khung dây: 풫 = 2. 푅 = ( ) . 푅 = = = 0,9 W = 900 mW. 푅 푅 40 PHẦN II. Câu trắc nghiệm đúng sai. 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 xi lanh đặt nằm ngang có pit-tông chuyển động được (ma sát giữa xi lanh và pit-tông không đáng kể), chứa 2 g khí Helium (He), khối khí thực hiện chu trình biến đổi trạng thái từ (1) → (2) → (3) → (4) → (1) 5 được biểu diễn trên giãn đồ P – T như hình vẽ. Cho p0 = 1,5.10 Pa, T0 = 300 K. Biết khối lượng mol của Helium là 4 g/mol; R = 8,31 J/(mol.K).
14. a) Chu trình biến đổi trạng thái của khối khí gồm các quá trình sau: (1) → (2) là đẳng áp; (2) → (3) là đẳng nhiệt; (3) → (4) là đẳng áp; (4) → (1) là đẳng tích. b) Số mol của lượng khí Helium chứa trong bình là 0,25 mol. c) Thể tích của khối khí khi ở trạng thái (4) là V4 = 2,77 lít. d) Trong giai đoạn biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) công mà khối khí đã thực hiện là 831 J. Hướng dẫn giải Nội dung Đúng Sai a Chu trình biến đổi trạng thái của khối khí gồm các quá trình sau: (1) – (2) là đẳng áp; (2) – Đ (3) là đẳng nhiệt; (3) – (4) là đẳng áp; (4) – (1) là đẳng tích. b Số mol của lượng khí Helium chứa trong bình là 0,25 mol. S c Thể tích của khối khí khi ở trạng thái (4) là V4 = 2,77 lít. Đ d Trong giai đoạn biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) công mà khối khí đã thực hiện S là 831 J. a) Chu trình biến đổi trạng thái của khối khí gồm các quá trình sau: (1) – (2) là đẳng áp; (2) – (3) là đẳng nhiệt; (3) – (4) là đẳng áp; (4) – (1) là đẳng tích. 푒 2 b) Số mol của lượng khí Helium chứa trong bình là: 푛 푒 = = = 0,5 mol. 푒 4 c) Áp dụng phương trình Clapeyron cho khối khí ở trạng thái (1), ta được: 푛 푒.푅. 1 푛 푒.푅. 0 0,5.8,31.300 3 1. 1 = 푛 푒. 푅. 1 1 = = = 5 = 0,00277 m = 2,77 lít. 1 3. 0 3.1,5.10 Quá trình biến đổi từ trạng thái (4) sang trạng thái (1) là quá trình đẳng tích nên 4 = 1 = 2,77 lít. d) Áp dụng phương trình Clapeyron cho khối khí ở trạng thái (2), ta được: 푛 푒.푅. 2 푛 푒.푅.3. 0 0,5.8,31.3.300 3 2. 2 = 푛 푒. 푅. 2 2 = = = 5 = 0,00831 m . 2 3. 0 3.1,5.10 Trong giai đoạn biến đổi từ trạng thái (1) sang trạng thái (2), áp suất không đổi nên công mà khối khí đã thực hiện là: = 퐹. . 표푠(퐹 ; ) = . 푆. . 표푠 0° = . ∆ = 3. 0. ( 2 − 1) = 3.1,5. 105. (0,00831 − 0,00277) = 2 493 J. Câu 2. Trong ô tô, người ta thường đặt ở hệ thống tay lái một thiết bị nhằm bảo vệ người lái xe khi xe gặp tai nạn, gọi là “túi khí”. Túi khí được chế tạo bằng vật liệu co giãn, chịu được áp suất lớn. Trong túi khí thường chứa chất Sodium Azide (NaN3), khi xe va chạm mạnh vào vật cản thì hệ thống cảm biến của xe sẽ kích thích chất rắn này làm nó phân hủy tạo thành Sodium (Na) và khí Nitrogen (N2). Khí N2 được tạo thành có tác dụng làm phồng túi khí, giúp người lái xe không bị va chạm trực tiếp vào hệ thống lái. Trong túi khí chứa 130 g NaN3 có thể tích mol là 24,0 lít/mol. Thể tích túi khí khi căng phồng tối đa là 45 lít.
15. 23 Khối lượng mol của Na, N lần lượt là 23 g/mol, 14 g/mol; NA = 6,02. 10 hạt/mol; R = 8,31 J/(mol.K). a) Phương trình phân hủy NaN3 là 2NaN3 → 2Na + 3N2 ↑. 23 b) Trong 130 g NaN3 có chứa 12,04.10 phân tử NaN3. 3 c) Thể tích khí N2 được giải phóng khi xảy ra phản ứng phân hủy hoàn toàn lượng NaN3 là 72 m . d) Nếu bỏ qua thể tích khí có trong túi trước khi phồng lên và thể tích của Na được tạo thành trong túi do 0 phản ứng phân hủy NaN3 thì áp suất của khí N2 trong túi khí khi đã phồng lên ở nhiệt độ 30 C là 167 862 Pa. Hướng dẫn giải Nội dung Đúng Sai a Phương trình phân hủy NaN3 là 2NaN3 → 2Na + 3N2 ↑. Đ 23 b Trong 130 g NaN3 có chứa 12,04.10 phân tử NaN3. Đ c Thể tích khí N2 được giải phóng khi xảy ra phản ứng phân hủy hoàn toàn lượng NaN3 là 72 S m3. d Nếu bỏ qua thể tích khí có trong túi trước khi phồng lên và thể tích của Na được tạo thành trong túi do phản ứng phân hủy NaN3 thì áp suất của khí N2 trong túi khí khi đã phồng lên Đ ở nhiệt độ 30 0C là 167 862 Pa. a) Phương trình phân hủy NaN3 là 2 3 → 2 + 3 2 ↑. 3 130 b) Số mol NaN3: 푛 3 = = = 2 mol. 3 23+14.3 23 23 Số phân tử NaN3: 3 = 푛 3. = 2.6,02. 10 = 12,04. 10 phân tử NaN3. c) Theo phương trình phân hủy NaN3 là 2 3 → 2 + 3 2 ↑, số mol khí N2 tạo ra là: 3 3 푛 = . 푛 = . 2 = 3 mol. 2 2 3 2 Thể tích khí N2: 2 = 푛 2. 24 = 3.24 = 72 lít. 0 3 d) Đổi 30 C = 303 K; 45 lít = 0,045 m . 0 Áp suất của khí N2 trong túi khí khi đã phồng lên ở nhiệt độ 30 C là: 푛.푅. 3.8,31.(30+273) Áp dụng phương trình Clapeyron: . = 푛. 푅. = = = 167 862 Pa. 0,045
16. Câu 3. Một nhà máy phát điện cung cấp điện năng với công suất 20 MW cho một thành phố X cách nhà máy 124 km. Trước khi truyền tải, điện áp được sản xuất từ nhà máy điện có giá trị hiệu dụng khoảng 25 kV. Đường dây tải điện làm bằng đồng có điện trở suất 1,62.10−8 .m với tiết diện 0,81 cm2. Xem các hao phí năng lượng chỉ xảy ra trên điện trở đường dây tải điện. Máy biến thế (biến áp) 1 có số vòng dây và điện áp đặt vào hai đầu của cuộn dây sơ cấp lần lượt là 1 000 vòng và 25 kV. Điện áp đưa lên đường dây tải điện là 500 kV. a) Trong sơ đồ về quá trình truyền tải điện năng, máy biến thế 1 và máy biến thế 3 là máy tăng thế. Còn máy biến thế 2 và máy biến thế 4 là máy giảm thế. b) Máy biến thế 1 có số vòng dây của cuộn dây thứ cấp là 20 000 vòng. c) Công suất hao phí điện năng trên đường dây tải điện khi truyền từ nhà máy đến thành phố X là 39680 W. d) Khi có sử dụng máy biến thế 1 thì chi phí phải chi trả cho hao phí điện năng xuất hiện trên dây tải trong mỗi ngày (24 giờ) được giảm xấp xỉ 5,5 triệu đồng so với khi chưa sử dụng máy biến thế 1. Lấy giá điện 145 đồng/kW.h. Hướng dẫn giải a) Trong sơ đồ về quá trình truyền tải điện năng, máy biến thế 1 là máy tăng thế. Còn máy biến thế 2, máy biến thế 3 và máy biến thế 4 là máy giảm thế. b) Số vòng dây của cuộn dây thứ cấp ở máy biến thế 1 là: 푈1 1 푈2. 1 500 000.1 000 = 2 = = = 20 000 vòng. 푈2 2 푈1 25 000 c) Công suất hao phí điện năng trên đường dây tải điện khi truyền từ nhà máy đến thành phố X là: 2 풫 2 ℓ 20.106 124 000 풫 = 2. = ( ℎá푡) . 휌. = ( ) . 1,62. 10−8. = 39 680 W. ℎ 푈 푆 500 000 0,81.10−4 d) Nếu không sử dụng máy biến thế 1 thì công suất hao phí điện năng trên đường dây tải điện khi truyền từ nhà máy đến thành phố X là: 2 풫 2 ℓ 20.106 124 000 풫′ = ′2. = ( ℎá푡) . 휌. = ( ) . 1,62. 10−8. = 15 872 000 W. ℎ 푈′ 푆 25 000 0,81.10−4 Lượng điện năng hao phí được giảm mỗi ngày (24 giờ): ∆ = (풫′ℎ − 풫ℎ ). 푡 = (15872000 − 39680). 24.3600 = 15832320.86400 J = 379 975,68 kW.h. Chi phí phải chi trả cho hao phí điện năng xuất hiện trên dây tải trong mỗi ngày (24 giờ) được giảm: 379 975,68.145 55 096 474 đồng.
17. Phát biểu Đúng Sai Trong sơ đồ về quá trình truyền tải điện năng, máy biến thế 1 và máy biến thế 3 a là máy tăng thế. Còn máy biến thế 2 và máy biến thế 4 là máy giảm thế. S b Máy biến thế 1 có số vòng dây của cuộn dây thứ cấp là 20000 vòng. Đ Công suất hao phí điện năng trên đường dây tải điện khi truyền từ nhà máy đến c Đ thành phố X là 39680 W. Khi có sử dụng máy biến thế 1 thì chi phí phải chi trả cho hao phí điện năng d xuất hiện trên dây tải trong mỗi ngày (24 giờ) được giảm xấp xỉ 5,5 triệu đồng S so với khi chưa sử dụng máy biến thế 1. Lấy giá điện 145 đồng/kW.h. 238 Câu 4. Một mẫu chất tại thời điểm ban đầu có chứa 0,2 g đồng vị phóng xạ 92U, có hằng số phóng xạ bằng −18 −1 238 4,916.10 s . Biết rằng sau một khoảng thời gian nào đó, 92U xảy ra phóng xạ α và biến đổi thành hạt nhân con X. 238 a) Quá trình phóng xạ của 92U là một phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. 234 b) Hạt nhân con X được tạo thành từ quá trình phóng xạ trên là 92U. 238 17 c) Chu kì bán rã của 92U xấp xỉ bằng 1,41.10 s. 238 d) Sau 50 triệu năm (xem như mỗi năm có 365 ngày), khối lượng 92U còn lại trong mẫu chất đó khoảng 0,089 g. Hướng dẫn giải Nội dung Đúng Sai 238 a Quá trình phóng xạ của 92U là một phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. Đ 234 b Hạt nhân con X được tạo thành từ quá trình phóng xạ trên là 92U. S 238 17 c Chu kì bán rã của 92U xấp xỉ bằng 1,41.10 s. Đ d Sau 50 triệu năm (xem như mỗi năm có 365 ngày), khối lượng 238U còn lại trong mẫu 92 S chất đó khoảng 0,089 g. a) Quá trình phóng xạ luôn là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng. 238 b) Phương trình phóng xạ α của hạt nhân 92푈 là: 238 4 234 92푈 → 2 푒 + 90 ℎ 234 Vậy hạt nhân X là 90 ℎ. 푙푛 2 푙푛 2 c) Chu kì bán rã của 238푈 là: = = ≈ 1,41. 1017 (s). 92  4,916.10−18 238 d) Khối lượng 92푈 còn lại trong mẫu chất đó sau 50 triệu năm là: −.푡 −4,916.10−18.50.106.365.24.3600 = 0. 푒 = 0,2. 푒 ≈ 0,198 g. PHẦN III. Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 6. Câu 1. Để diệt trừ các bào tử nấm và kích thích quá trình nảy mầm của hạt giống lúa, người nông dân đã sử dụng một kinh nghiệm dân gian là ngâm chúng vào trong nước ấm theo công thức “hai sôi, ba lạnh”. Tức là nước ấm sẽ được tạo ra bằng cách pha hai phần nước sôi với ba phần nước lạnh. Nếu người nông dân sử dụng nước máy có nhiệt độ 25 0C để pha với nước sôi theo công thức “hai sôi, ba lạnh” thì nước ấm thu được có nhiệt độ bao nhiêu 0C (làm tròn đến hàng đơn vị)? Hướng dẫn giải: 0 Gọi nhiệt độ của nước ấm là tA ( C), khối lượng của một phần nước là m (kg).
18. Nhiệt lượng hai phần nước sôi tỏa ra: 푄푡ỏ = 2 . . (100 − 푡 ) (J). (Vì ∆ (퐾) = ∆푡(℃)). Nhiệt lượng ba phần nước lạnh thu vào: 푄푡ℎ = 3 . . (푡 − 25) (J). (Vì ∆ (퐾) = ∆푡(℃)). Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có: 푄푡ỏ = 푄푡ℎ 2 . . (100 − 푡 ) = 3 . . (푡 − 25) 푡 = 55 ℃. Đáp án 5 5 Câu 2. Chạy bộ vào mỗi buổi sáng là hoạt động luyện tập rất tốt cho sức khỏe. Trung bình mỗi người khi chạy bộ sẽ cần hít vào 1 g không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 1 Bar và nhiệt độ 25 0C) trong mỗi nhịp thở. Biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn là 1,29 kg/m3 và coi khối lượng không khí hít vào trong mỗi nhịp thở là bằng nhau. Tính thể tích không khí cần hít vào trong mỗi nhịp thở khi chạy bộ ở nơi có áp suất 200 kPa và nhiệt độ 20 0C, theo đơn vị ml và làm tròn đến hàng đơn vị. Cho 1 Bar = 105 Pa. Hướng dẫn giải Áp dụng phương trình Clapeyron: . = 푛. 푅. cho khối khí cần hít vào ở điều kiện chuẩn và ở nơi đang chạy bộ lần lượt ta có: 105. = 푛. 푅. (25 + 273) 200. 103. ′ = 푛′. 푅. (20 + 273) Do khối lượng không khí hít vào trong mỗi nhịp thở được xem là bằng nhau nên 푛 = 푛′. 105. 25+273 596 Suy ra: = = 200.103. ′ 20+273 ′ 293 1.10−3 1 Thể tích của 1 g = 1.10−3 kg không khí ở điều kiện chuẩn: = = = m3 775 ml. 1,29 1 290 Đáp án 7 7 5 Câu 3. Việc xác định chính xác lượng máu trong cơ thể bệnh nhân giúp bác sĩ theo dõi sức khỏe bệnh nhân tốt hơn và đồng thời phát hiện sớm các vấn đề về máu. Để xác định lượng máu có trong cơ thể của một bệnh nhân, bác sĩ tiêm 10 cm3 dung dịch chứa đồng vị phóng xạ 24Na với nồng độ 10−3 mol/l vào tĩnh mạch. Sau 7,5 giờ lấy 10 cm3 máu của bệnh nhân đó thì thấy có chứa 1,4.10−8 mol 24Na. Tính thể tích lượng máu V (lít) có trong bệnh nhân đó (làm tròn đến hàng phần trăm). Cho chu kì bán rã của 24Na là 15 h. Hướng dẫn giải 24 −3 −3 −5 Số mol Na được tiêm vào máu là: 푛0 = . = 10 . 10. 10 = 10 mol. Sau t = 7,5 h, số mol 24Na còn lại trong V (lít) máu là: 푡 7,5 − − √2 푛 = 푛 . 푒−휆푡 = 푛 . 2 = 10−5. 2 15 = mol. 0 0 2.105 Và trong 10 cm3 = 10−2 lít lấy ra có chứa 1,4.10−8 mol 24Na nên thể tích lượng máu có trong bệnh nhân đó là: 2 √ .10−2 = 2.105 ≈ 5,05 lít. 1,4.10−8
19. Đáp án 5 , 0 5 Sử dụng các thông tin sau cho Câu 4 và Câu 5: Vào mùa đông, ở một số khu vực có thời tiết lạnh, người ta thường dùng lò sưởi điện để làm ấm không khí trong căn phòng kín có kích thước 3m 5m 10m (thể tích không khí chiếm 80% thể tích căn phòng). Một lò sưởi điện có ghi 220 V – 880 W được sử dụng với dòng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V. Khi bắt đầu bật lò sưởi điện, nhiệt độ không khí trong phòng là 15 0C, áp suất 0,97.105 Pa. Sau khi bật lò sưởi được một khoảng thời gian t (s), nhiệt độ không khí trong phòng là 20 0C. Lượng khí thoát ra khỏi phòng không đáng kể. Biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn (áp suất 1 Bar = 105 Pa, nhiệt độ 25 0C) là 1,169 kg/m3; Nhiệt dung riêng của không khí là 1 005 J/(kg.K). Hiệu suất của quá trình sưởi ấm không khí trong phòng là Hsưởi ấm = 70%. Câu 4. Tính khối lượng không khí trong căn phòng theo đơn vị kilogram (kg) (làm tròn đến hàng đơn vị). Hướng dẫn giải Thể tích không khí trong căn phòng: 80%.3.5.10 = 120 m3. Áp dụng phương trình Clapeyron cho khối khí trong phòng ở điều kiện chuẩn và ở thời điểm bắt đầu bật lò sưởi điện lần lượt ta có: . = 푛 . 푅. = 0 . 푅. và . = 푛 . 푅. = 1 . 푅. 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 . 1 . 1 5 1 1 1 0. 0. 1. 1 1,169.(25+273).0,97.10 .120 16895557 Suy ra: = 0 = 1 = = 5 = ≈ 141 kg. 0 . 0 0. 0 1. 0 (15+273).10 120000 0 Đáp án 1 4 1 Câu 5. Tính thời gian t (s) từ lúc bắt đầu bật lò sưởi đến khi nhiệt độ trong phòng bằng 20 0C (làm tròn đến hàng chục). Hướng dẫn giải Do lò sưởi điện được sử dụng ở điện áp hiệu dụng bằng điện áp định mức 220 V nên công suất tiêu thụ điện của lò sưởi là 880 W. 0 0 Nhiệt lượng cần cung cấp cho khối khí trong phòng tăng nhiệt độ từ 15 C đến 20 C: 16895557 1132002319 푄 = . . ∆ = . 1005. (20 − 15) = J. 푡ℎ 1 120000 1600 Nhiệt lượng lò sưởi đã tỏa ra:
20. 1132002319 .100% 푄푡ℎ 푄푡ℎ .100% 1600 161714617 푠ưở𝑖 ấ = . 100% 푄푡ỏ = = = J. 푄푡ỏ 푠ưở𝑖 ấ 70% 160 0 Khoảng thời gian t (s) từ lúc bắt đầu bật lò sưởi đến khi nhiệt độ trong phòng bằng 20 C: 161714617 푄 푄 = 풫. 푡 푡 = 푡ỏ = 160 ≈ 1150 s. 푡ỏ 풫 880 Đáp án 1 1 5 0 Câu 6. Một khối đá được phát hiện chứa 46,97 mg 238U và 23,15 mg 206Pb. Giả sử khối đá khi mới hình thành không chứa nguyên tố Lead (Chì – Pb) và tất cả lượng Chì có mặt trong đó đều là sản phẩm phân rã của 238U. Biết 238U phân rã thành 206Pb với chu kì bán rã 4,47.109 năm. Tuổi của khối đá đó hiện nay là x.109 năm. Tìm x (làm tròn đến hàng phần mười). Hướng dẫn giải Số hạt nhân 238U đã phân rã bằng số hạt nhân 206Pb đã tạo thành: −3 푃 23,15.10 23 139363 17 ∆ = 푃 = . = . 6,02. 10 = . 10 hạt. 푃 206 206 −3 238 푈 46,97.10 23 201971 17 Số hạt nhân U còn lại: = . = . 6,02. 10 = . 10 hạt. 푈 238 170 푡 − 훥 1−2 푡 훥 Tại thời điểm hiện nay: = 푡 2 = 1 + − 2 푡 139363 17 .10 108468 4,47.109 206 2 = 1 + 201971 = .1017 69113 170 108468 푡 = 4,47. 109. 푙표 ≈ 2,9. 109 năm. 2 69113 Đáp án 2 , 9