(2025) Đề thi tổng ôn tốt nghiệp THPT Vật lí có đáp án - Đề 26

Tự luận lý Thi tốt nghiệp

Ngày đăng: 02-11-2024

Thời gian làm: 00:20:00

Biên soạn tệp:

Bùi Đức Thông

Tổng câu hỏi:

Ngày tạo:

31-10-2024

Tổng điểm:

10 Điểm

Câu hỏi

Số điểm

Lời giải

Câu 1

Một ấm đun nước có công suất không đổi 2 100 W và có nhiệt kế hiển thị nhiệt độ tức thời của nước trong ấm. Một bạn học sinh dùng ấm này để đun nước với lượng nước có sẵn trong ấm, nhiệt độ hiển thị ban đầu là $t_0 = 20^\circ\text{C}$. Sau khoảng thời gian đun $\tau_1 = 1$ phút thì nhiệt độ của nước tăng lên tới $t_1 = 40^\circ\text{C}$ và bạn học sinh bắt đầu thêm nước ở nhiệt độ $t_x^\circ\text{C}$ ($t_x < t_1$) vào trong ấm (nước được khuấy đều và đảm bảo an toàn về điện). Tại thời điểm $\tau_2 = 5$ phút thì nhiệt độ của nước đạt tới $t_2 = 60^\circ\text{C}$. Sau khoảng thời gian 5 phút kể từ thời điểm $\tau_2$ thì nước bắt đầu sôi.
$Một ấm đun nước có công suất không đổi 2 100 W và có nhiệt kế hiển thị nhiệt độ tức thời của nước trong ấm. Một bạn học sinh dùng ấm này để đun nước với lượng nước có sẵn trong ấm, nhiệt độ hiển thị ban đầu là $t_0 = 20^\circ\text{C}$. (ảnh 1)$
Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn nhiệt độ của nước trong ấm theo thời gian trong quá trình đun. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường. Quá trình trao đổi nhiệt diễn ra nhanh chóng. Biết nhiệt dung riêng và nhiệt hóa hơi riêng của nước lần lượt là $4\,200\,\text{J}/(\text{kg.K})$ và $2{,}3 \cdot 10^6\,\text{J}/\text{kg}$.
a) Nhiệt lượng do ấm cung cấp từ thời điểm ban đầu đến thời điểm nước bắt đầu sôi là 21 000 J.
b) Lượng nước có sẵn trong ấm và lượng nước được thêm vào ấm lần lượt là 2,25 kg và 1,5 kg.
c) Nhiệt độ ban đầu của lượng nước được thêm vào ấm là $t_x = 20^\circ\text{C}$.
d) Khi nước sôi, bạn học sinh lấy ra 3 kg nước từ ấm. Bạn quên đậy nắp và không ngắt điện nên sau 10 phút nước trong ấm bay hơi hoàn toàn.
Câu 2

Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ chứa điện trở $R = 15\,\Omega$. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của điện áp xoay chiều u (V) theo thời gian t (ms) như hình vẽ.
$Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ chứa điện trở R = 15 \Omega. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của điện áp xoay chiều u (V) theo thời gian t (ms) như hình vẽ. (ảnh 1)$
a) Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị là 12 V.
b) Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch là $u = 12\sqrt{2}\cos\!\left(20\pi t + \frac{\pi}{2}\right)\ \text{(V)}$.
c) Cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch có giá trị hiệu dụng là 0,8 mA.
d) Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong 1 phút là 576 J.
Câu 3

Một bình Oxy y tế có thể tích $10\,\text{lít}$, chứa khí oxygen ở áp suất $1{,}5\cdot 10^{7}\ \mathrm{Pa}$ và nhiệt độ $25^\circ \mathrm{C}$. Sau một thời gian sử dụng, nhiệt độ và áp suất của khối khí trong bình giảm còn $20^\circ \mathrm{C}$ và $3{,}0\cdot 10^{6}\ \mathrm{Pa}$. Biết khối lượng phân tử khí oxygen là $32\ \mathrm{g/mol}$. Lượng khí oxygen đã sử dụng theo đơn vị gram (làm tròn đến hàng đơn vị) bằng bao nhiêu?
$Một bình Oxy y tế có thể tích 10 lít, chứa khí oxygen ở áp suất 1{,}5\cdot 10^{7}\ \mathrm{Pa} và nhiệt độ 25^\circ \mathrm{C}. (ảnh 1)$
Câu 4

Cho khối lượng nguyên tử của đồng vị cacbon ${}^{13}\text{C}$: electron, proton và neutron lần lượt là $12112{,}490\ \mathrm{MeV}/c^2$; $0{,}511\ \mathrm{MeV}/c^2$; $938{,}256\ \mathrm{MeV}/c^2$ và $939{,}550\ \mathrm{MeV}/c^2$. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân ${}^{13}_{6}\text{C}$ theo đơn vị MeV bằng bao nhiêu (làm tròn kết quả đến hàng phần chục)?
Câu 5

Đồng vị phóng xạ chromium ${}^{51}_{24}\text{Cr}$ được sử dụng trong phương pháp nguyên tử đánh dấu của y học hạt nhân khi chẩn đoán các bệnh về thận và huyết học. Chu kì bán rã và khối lượng nguyên tử chromium ${}^{51}_{24}\text{Cr}$ lần lượt là $27{,}7$ ngày và $51\ \text{amu}$. Mẫu chromium ${}^{51}_{24}\text{Cr}$ chuyển chất với độ phóng xạ $23{,}9\cdot 10^{11}\ \mathrm{Bq}$ có khối lượng bao nhiêu (mg) (làm tròn đến hàng phần trăm)?
Câu 6

Dược chất phóng xạ FDG có thành phần là đồng vị ${}^{18}\text{F}$ với chu kì bán rã $110$ phút, được sử dụng trong chụp ảnh cắt lớp PET. Hai bệnh nhân cùng cân nặng, được tiêm FDG trong cùng một đợt sản xuất, nhưng thời điểm tiêm cách nhau $55$ phút. Liều tiêm được hiệu chỉnh để độ phóng xạ trên mỗi kg bằng $0{,}1\ \mathrm{mCi}$ không đổi. Bệnh nhân hai phải tiêm lượng FDG nhiều hơn bệnh nhân một bao nhiêu phần trăm (làm tròn đến hàng phần chục)?
Câu 7

Một khối khí lí tưởng được chứa trong một xi lanh đặt nằm ngang có pít tông di chuyển được, pít tông có khối lượng $200\,\text{g}$, tiết diện $25\,\text{cm}^2$ và ban đầu pít tông ở giữa xi lanh, cách miệng xi lanh $15\,\text{cm}$. Người ta cung cấp nhiệt lượng một cách đều đặn cho khối khí, khối khí nở ra và đẩy pít tông từ trạng thái nghỉ di chuyển được $5\,\text{cm}$, với gia tốc $5\,\text{m/s}^2$. Biết lực ma sát giữa pít tông và xi lanh có độ lớn $20\,\text{N}$; áp suất khí quyển là $10^5\,\text{Pa}$.
a) Khối khí nở ra và đẩy pít tông chuyển động thẳng nhanh dần đều.
b) Công mà khối khí đã thực hiện để pít tông di chuyển 5 cm bằng 1,05 J.
c) Nếu nhiệt lượng đã cung cấp cho khối khí để đẩy pít tông di chuyển 5 cm như trên là 30 J thì độ biến thiên nội năng của khối khí là 16,45 J.
d) Nếu tiếp tục cung cấp nhiệt cho khối khí thì pít tông sẽ di chuyển tiếp đến miệng xi lanh. Trong quá trình đó, nhiệt độ của khối khí tăng gấp 2 lần.
Câu 8

Một cuộn dây dẫn kín, dẹt hình tròn, gồm $200$ vòng, mỗi vòng có bán kính $8\,\text{cm}$, mỗi mét dây của dây dẫn có điện trở $R_0 = 0{,}5\ \Omega$. Đặt cuộn dây trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ $\vec{B}$ vuông góc với mặt phẳng các vòng dây và có độ lớn giảm đều từ $10^{-2}\ \mathrm{T}$ đến $0\ \mathrm{T}$ trong khoảng thời gian $\Delta t = 10^{-2}\ \mathrm{s}$. Cường độ dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là bao nhiêu (A)?
Câu 9

Một khung dây dẫn hình tròn có đường kính $5\,\mathrm{cm}$ được đặt trong vùng từ trường đều, các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng khung dây. Hai đầu của dây được nối với một bóng đèn nhỏ tạo thành mạch kín (giả sử đèn không bị hỏng). Biết điện trở của khung dây dẫn và bóng đèn lần lượt là $R_1 = 1\,\Omega$ và $R_2 = 0{,}5\,\Omega$. Tại thời điểm ban đầu ($t = 0\,\mathrm{s}$), người ta bắt đầu thay đổi độ lớn cảm ứng từ theo đồ thị như hình bên.
a) Tại thời điểm t = 0 s, không có từ thông xuyên qua tiết diện của khung dây dẫn.
b) Tổng thời gian đèn sáng trong quá trình thay đổi độ lớn cảm ứng từ nói trên là 5 s.
c) Độ sáng của đèn trong khoảng thời gian từ t = 0 s đến t = 1 s mạnh hơn độ sáng của đèn trong khoảng thời gian từ t = 3 s đến t = 4 s.
d) Nhiệt lượng tỏa ra trên bóng đèn trong một giây cuối cùng của quá trình thay đổi
độ lớn cảm ứng từ xấp xỉ bằng $1{,}13 \cdot 10^{-8}\ \mathrm{J}$.
Câu 10

Một bình cầu thể tích $V=9\,\text{lít}=9\cdot10^{-3}\,\text{m}^3$ chứa $n=2$ mol khí lí tưởng. Van bảo hiểm là một xi lanh có pít tông diện tích $S=40\,\text{cm}^2=4{,}0\cdot10^{-3}\,\text{m}^2$, giữ bằng lò xo độ cứng $k=100\,\text{N/m}$.
Khi $t_1=27^\circ\mathrm{C}$ ($T_1=300\,\text{K}$) pít tông ở cách lỗ thoát một đoạn $\ell=8\,\text{cm}=0{,}08\,\text{m}$. Lò xo luôn bị nén. Hỏi nhiệt độ $t_2$ khi khí bắt đầu thoát ra?

Xem trước