Đề luyện thi tốt nghiệp THPT môn Vật lí nâng cao số 20 - Robot và tự động hóa

⏱ 50 phút📝 28 câu✅ Đã làm 0/28

Thời gian

50:00

Câu 1/28Đáp án được lưu tự động

Trong phép kiểm tra khối tản nhiệt robot, một mẫu kim loại khối lượng

0{,}25\,\mathrm{kg}

, nhiệt dung riêng

390\,\mathrm{J/(kg\cdot K)}

ở

93\,^\circ\mathrm{C}

được thả vào

0{,}41\,\mathrm{kg}

nước ở

23\,^\circ\mathrm{C}

. Bỏ qua nhiệt lượng kế và thất thoát, nhiệt độ cân bằng gần nhất là

Chọn một đáp án

30{,}8\,^\circ\mathrm{C}

58\,^\circ\mathrm{C}

23{,}8\,^\circ\mathrm{C}

26{,}8\,^\circ\mathrm{C}

Đề luyện thi tốt nghiệp THPT

Đề luyện thi tốt nghiệp THPT môn Vật lí nâng cao số 20 - Robot và tự động hóa

Thời gian làm bài: 50 phút

Trong phép kiểm tra khối tản nhiệt robot, một mẫu kim loại khối lượng

0{,}25\,\mathrm{kg}

, nhiệt dung riêng

390\,\mathrm{J/(kg\cdot K)}

ở

93\,^\circ\mathrm{C}

được thả vào

0{,}41\,\mathrm{kg}

nước ở

23\,^\circ\mathrm{C}

. Bỏ qua nhiệt lượng kế và thất thoát, nhiệt độ cân bằng gần nhất là

Chọn một đáp án

30{,}8\,^\circ\mathrm{C}

58\,^\circ\mathrm{C}

23{,}8\,^\circ\mathrm{C}

26{,}8\,^\circ\mathrm{C}

Một lượng khí trong xi lanh khí nén nhận nhiệt lượng

105\,\mathrm{kJ}

. Quy ước

A>0

khi ngoại lực thực hiện công lên khí. Trong quá trình, khí có công

18\,\mathrm{kJ}

. Độ biến thiên nội năng của khí bằng

Chọn một đáp án

18\,\mathrm{kJ}

87\,\mathrm{kJ}

105\,\mathrm{kJ}

123\,\mathrm{kJ}

Khí trong xi lanh khí nén chuyển từ trạng thái

p_1=110\,\mathrm{kPa}, V_1=3{,}05\,\mathrm{L}, T_1=297\,\mathrm{K}

sang trạng thái có

V_2=2{,}17\,\mathrm{L}, T_2=339\,\mathrm{K}

. Áp suất cuối gần nhất là

Chọn một đáp án

176{,}8\,\mathrm{kPa}

125{,}6\,\mathrm{kPa}

144{,}4\,\mathrm{kPa}

154{,}9\,\mathrm{kPa}

Trong xi lanh khí nén, thể tích khí là

13{,}5\,\mathrm{L}

, áp suất

148\,\mathrm{kPa}

và nhiệt độ

314\,\mathrm{K}

. Số phân tử khí xấp xỉ

x\cdot10^{23}

. Giá trị của

x

là

Chọn một đáp án

9{,}22

2{,}31

6{,}92

4{,}61

Trong phép khảo sát xi lanh khí nén, hai lượng khí có cùng số mol biến đổi đẳng áp, đồ thị

V-T

như hình. Tỉ số áp suất

p_X/p_Y

là

Chọn một đáp án

Hai đường thẳng biểu diễn thể tích theo nhiệt độ của hai lượng khí X và Y

0{,}03

0

0{,}76

1{,}31

Khí trong xi lanh khí nén có khối lượng mol

34\,\mathrm{g/mol}

, áp suất

165\,\mathrm{kPa}

và nhiệt độ

317\,\mathrm{K}

. Khối lượng riêng gần nhất của khí là

Chọn một đáp án

62{,}64\,\mathrm{kg/m^3}

2{,}77\,\mathrm{kg/m^3}

2{,}13\,\mathrm{kg/m^3}

1{,}49\,\mathrm{kg/m^3}

Nhiệt độ khí trong xi lanh khí nén tăng từ

301\,\mathrm{K}

lên

378\,\mathrm{K}

. Tỉ số động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử ở trạng thái sau và trước là

Chọn một đáp án

1{,}12

1{,}26

1{,}58

0{,}8

Một khí lí tưởng trong xi lanh khí nén có khối lượng mol

22\,\mathrm{g/mol}

ở

328\,\mathrm{K}

. Tốc độ căn quân phương của phân tử khí gần nhất là

Chọn một đáp án

352\,\mathrm{m/s}

498\,\mathrm{m/s}

610\,\mathrm{m/s}

1056\,\mathrm{m/s}

Trong phép thử khối tản nhiệt robot, điện trở công suất

875\,\mathrm{W}

hoạt động trong

215\,\mathrm{s}

làm

1{,}15\,\mathrm{kg}

nước tăng

27\,\mathrm{K}

. Bỏ qua nhiệt dung bình, hiệu suất truyền nhiệt là

Chọn một đáp án

1{,}5\,\%

55{,}5\,\%

83{,}2\,\%

69{,}3\,\%

Khung dây trong cơ cấu chấp hành điện từ có

54

vòng, diện tích mỗi vòng

42\,\mathrm{cm^2}

, dòng điện

1{,}7\,\mathrm{A}

. Pháp tuyến khung hợp với từ trường

0{,}36\,\mathrm{T}

góc

45\,^\circ

. Mômen lực từ là

Chọn một đáp án

0{,}049\,\mathrm{N\cdot m}

0{,}098\,\mathrm{N\cdot m}

0{,}196\,\mathrm{N\cdot m}

0{,}139\,\mathrm{N\cdot m}

Trong bộ phận phân tích của cơ cấu chấp hành điện từ, ion dương đơn điện tích khối lượng

24\,\mathrm{u}

được tăng tốc từ nghỉ qua hiệu điện thế

1900\,\mathrm{V}

, rồi bay vuông góc vào từ trường

0{,}19\,\mathrm{T}

. Bán kính quỹ đạo gần nhất là

Chọn một đáp án

16{,}18\,\mathrm{cm}

11{,}44\,\mathrm{cm}

32{,}36\,\mathrm{cm}

8{,}09\,\mathrm{cm}

Từ thông qua mỗi vòng dây của cuộn trong cơ cấu chấp hành điện từ biến thiên theo đồ thị. Cuộn có

115

vòng. Độ lớn suất điện động cảm ứng trong khoảng từ

0

đến

0{,}13\,\mathrm{s}

là

Chọn một đáp án

Đồ thị từ thông qua một vòng dây tăng tuyến tính rồi giảm tuyến tính theo thời gian

3{,}54\,\mathrm{V}

1{,}21\,\mathrm{V}

0{,}88\,\mathrm{V}

1{,}77\,\mathrm{V}

Cuộn dây của cơ cấu chấp hành điện từ có

155

vòng, diện tích mỗi vòng

74\,\mathrm{cm^2}

, quay đều trong từ trường

0{,}42\,\mathrm{T}

với tần số

56\,\mathrm{Hz}

. Suất điện động cực đại gần nhất là

Chọn một đáp án

239{,}7\,\mathrm{V}

27\,\mathrm{V}

119{,}9\,\mathrm{V}

169{,}5\,\mathrm{V}

Trong bộ chọn vận tốc của cơ cấu chấp hành điện từ, điện trường

2{,}2\cdot10^{4}\,\mathrm{V/m}

vuông góc từ trường

0{,}23\,\mathrm{T}

. Hạt đi thẳng sau đó vào vùng từ trường phân tích

0{,}37\,\mathrm{T}

và chuyển động tròn bán kính

0{,}23\,\mathrm{m}

. Tỉ số

m/|q|

của hạt gần nhất là

Chọn một đáp án

1{,}78\cdot10^{-6}\,\mathrm{kg/C}

4{,}45\cdot10^{-7}\,\mathrm{kg/C}

1{,}16\cdot10^{-6}\,\mathrm{kg/C}

8{,}9\cdot10^{-7}\,\mathrm{kg/C}

Tại cảm biến bức xạ tự hành, cho khối lượng nguyên tử

\,^{56}_{26}\mathrm{Fe}

là

55{,}934936\,\mathrm{u}

m_\mathrm{H}=1{,}007825\,\mathrm{u}

m_\mathrm{n}=1{,}008665\,\mathrm{u}

1\,\mathrm{u}c^2=931{,}5\,\mathrm{MeV}

. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân gần nhất là

Chọn một đáp án

4{,}4\,\mathrm{MeV/nuclon}

8{,}79\,\mathrm{MeV/nuclon}

0{,}01\,\mathrm{MeV/nuclon}

492{,}26\,\mathrm{MeV/nuclon}

Một nguồn

\,^{32}_{15}\mathrm{P}

tại cảm biến bức xạ tự hành có hoạt độ ban đầu

3{,}6\,\mathrm{MBq}

và chu kì bán rã

14{,}3\,\mathrm{ngày}

. Sau thời gian

71{,}5\,\mathrm{ngày}

, hoạt độ còn lại là

Chọn một đáp án

0{,}113\,\mathrm{MBq}

0{,}45\,\mathrm{MBq}

0{,}024\,\mathrm{MBq}

0{,}225\,\mathrm{MBq}

Trong mô hình phản ứng tại cảm biến bức xạ tự hành, xét phản ứng

\,^{10}_{5}\mathrm{B}+\,^{1}_{0}\mathrm{n}\rightarrow\,^{7}_{3}\mathrm{Li}+\,^{4}_{2}\mathrm{He}

. Cho các khối lượng nguyên tử tương ứng lần lượt là

10{,}012937\,\mathrm{u}, 1{,}008665\,\mathrm{u}, 7{,}016004\,\mathrm{u}, 4{,}002603\,\mathrm{u}

. Năng lượng của phản ứng gần nhất là

Chọn một đáp án

1{,}39\,\mathrm{MeV}

4{,}18\,\mathrm{MeV}

2{,}79\,\mathrm{MeV}

-2{,}79\,\mathrm{MeV}

Một hệ thống tại cảm biến bức xạ tự hành phát công suất điện

490\,\mathrm{MW}

với hiệu suất

35\,\%

. Mỗi phân hạch giải phóng

200\,\mathrm{MeV}

. Số phân hạch xảy ra trong mỗi giây gần nhất là

Chọn một đáp án

4{,}37\cdot10^{19}\,\mathrm{s^{-1}}

1{,}53\cdot10^{19}\,\mathrm{s^{-1}}

2{,}18\cdot10^{19}\,\mathrm{s^{-1}}

1{,}25\cdot10^{20}\,\mathrm{s^{-1}}

Trong thí nghiệm tại khối tản nhiệt robot, một mẫu kim loại khối lượng

0{,}27\,\mathrm{kg}

ở

90\,^\circ\mathrm{C}

được thả vào

0{,}42\,\mathrm{kg}

nước ở

22\,^\circ\mathrm{C}

; nhiệt độ cân bằng đo được là

26{,}7\,^\circ\mathrm{C}

. Bỏ qua thất thoát và nhiệt dung bình. Xét tính đúng sai của các khẳng định sau.

Đúng / Sai

a) Nhiệt lượng kim loại tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.

ĐúngSai

b) Nhiệt dung riêng suy ra của kim loại xấp xỉ

490\,\mathrm{J/(kg\cdot K)}

ĐúngSai

c) Nếu có thất thoát nhiệt ra môi trường nhưng vẫn dùng công thức cân bằng nhiệt lí tưởng thì giá trị nhiệt dung riêng tính được của kim loại thường bị đánh giá thấp.

ĐúngSai

d) Nếu tăng khối lượng nước và giữ các đại lượng khác, nhiệt độ cân bằng sẽ tiến gần hơn nhiệt độ ban đầu của kim loại.

ĐúngSai

Một lượng khí đơn nguyên tử trong xi lanh khí nén chuyển từ trạng thái 1

p_1=100\,\mathrm{kPa}, V_1=3{,}2\,\mathrm{L}, T_1=307\,\mathrm{K}

đến trạng thái 2 có

V_2=1{,}92\,\mathrm{L}, T_2=353\,\mathrm{K}

. Xét tính đúng sai của các khẳng định sau.

Đúng / Sai

a) Áp suất trạng thái 2 xấp xỉ

191{,}7\,\mathrm{kPa}

ĐúngSai

b) Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử ở trạng thái 2 lớn hơn trạng thái 1.

ĐúngSai

c) Độ tăng nội năng của khí xấp xỉ

72\,\mathrm{J}

ĐúngSai

d) Chỉ từ hai trạng thái đầu và cuối có thể xác định duy nhất công mà khí thực hiện.

ĐúngSai

Trong mô hình của cơ cấu chấp hành điện từ, một thanh dẫn dài

0{,}45\,\mathrm{m}

trượt đều với tốc độ

4{,}4\,\mathrm{m/s}

trên hai ray trong từ trường đều

0{,}56\,\mathrm{T}

vuông góc mặt phẳng mạch. Tổng điện trở mạch là

2{,}2\,\mathrm{\Omega}

. Bỏ qua điện trở ray. Xét tính đúng sai của các khẳng định sau.

Đúng / Sai

a) Suất điện động cảm ứng trên thanh là

1{,}11\,\mathrm{V}

ĐúngSai

b) Cường độ dòng điện trong mạch là

0{,}5\,\mathrm{A}

ĐúngSai

c) Lực từ tác dụng lên thanh cùng chiều chuyển động của thanh.

ĐúngSai

d) Công suất cơ cần cung cấp để duy trì chuyển động đều bằng công suất tỏa nhiệt

0{,}56\,\mathrm{W}

ĐúngSai

Một mẫu

\,^{60}_{27}\mathrm{Co}

dùng tại cảm biến bức xạ tự hành có chu kì bán rã

5{,}27\,\mathrm{năm}

và hoạt độ ban đầu

9{,}5\,\mathrm{MBq}

. Xét tính đúng sai của các khẳng định sau.

Đúng / Sai

a) Sau thời gian

10{,}54\,\mathrm{năm}

, hoạt độ còn

2{,}38\,\mathrm{MBq}

ĐúngSai

b) Hằng số phóng xạ có giá trị

\lambda=\ln2/T_{1/2}\approx 0{,}1315\,\mathrm{năm^{-1}}

ĐúngSai

c) Trong cùng một khoảng thời gian, mọi hạt nhân trong mẫu đều phân rã đồng thời.

ĐúngSai

d) Hoạt độ tỉ lệ với số hạt nhân chưa phân rã trong mẫu.

ĐúngSai

Một mẫu trong khối tản nhiệt robot khối lượng

0{,}22\,\mathrm{kg}

, nhiệt dung riêng

380\,\mathrm{J/(kg\cdot K)}

ở

100\,^\circ\mathrm{C}

được thả vào

0{,}35\,\mathrm{kg}

nước ở

20\,^\circ\mathrm{C}

. Bỏ qua thất thoát. Nhiệt độ cân bằng bằng bao nhiêu °C, làm tròn đến hàng phần mười?

Trả lời ngắn

Khí trong xi lanh khí nén có áp suất

119\,\mathrm{kPa}

, thể tích

6{,}4\,\mathrm{L}

và nhiệt độ

307\,\mathrm{K}

. Số mol khí bằng bao nhiêu, làm tròn đến hàng phần trăm?

Trả lời ngắn

Một thanh dẫn trong cơ cấu chấp hành điện từ dài

0{,}53\,\mathrm{m}

chuyển động vuông góc với từ trường

0{,}67\,\mathrm{T}

với tốc độ

5{,}4\,\mathrm{m/s}

. Tổng điện trở mạch là

2{,}8\,\mathrm{\Omega}

. Cường độ dòng cảm ứng bằng bao nhiêu ampere, làm tròn đến hàng phần trăm?

Trả lời ngắn

Ion dương đơn điện tích khối lượng

26\,\mathrm{u}

được tăng tốc qua hiệu điện thế

3200\,\mathrm{V}

rồi bay vuông góc vào từ trường

0{,}32\,\mathrm{T}

. Bán kính quỹ đạo bằng bao nhiêu cm, làm tròn đến hàng phần mười?

Trả lời ngắn

Một nguồn

\,^{131}_{53}\mathrm{I}

tại cảm biến bức xạ tự hành có hoạt độ ban đầu

14\,\mathrm{MBq}

và chu kì bán rã

8{,}04\,\mathrm{ngày}

. Sau thời gian

12{,}06\,\mathrm{ngày}

, hoạt độ còn bao nhiêu MBq, làm tròn đến hàng phần mười?

Trả lời ngắn

Một lò tại cảm biến bức xạ tự hành có công suất nhiệt

1040\,\mathrm{MW}

và hoạt động liên tục 24 giờ. Mỗi phân hạch giải phóng

200\,\mathrm{MeV}

; giả sử mỗi hạt nhân

\,^235\mathrm{U}

phân hạch một lần. Khối lượng

\,^235\mathrm{U}

đã phân hạch bằng bao nhiêu gam, làm tròn đến hàng phần mười?

Trả lời ngắn

Thông tin đề

Cách sử dụng Đề luyện thi tốt nghiệp THPT môn Vật lí nâng cao số 20 - Robot và tự động hóa

Trước khi làm: chuẩn bị giấy nháp, giữ đúng thời lượng 50 phút và hạn chế mở tài liệu để kết quả phản ánh đúng mức hiện tại.

Trong khi làm: câu trả lời được lưu tự động trên trình duyệt. Bạn có thể chuyển giữa chế độ từng câu và khổ A4 mà không mất lựa chọn đã nhập.

Sau khi nộp: xem điểm, đáp án đúng và phần giải thích. Hãy ghi lại nhóm lỗi sai để quyết định chuyên đề cần ôn lại trước đề tiếp theo.

Tự học sau khi làm đề

Đáp án và giải thích từng câu

Phần này giúp bạn rà soát lại kiến thức sau khi đã thử làm đề. Mỗi mục giữ nguyên nội dung câu hỏi, đáp án đúng và lời giải có trong dữ liệu gốc.

1Xem đáp án và giải thích câu 1

Trong phép kiểm tra khối tản nhiệt robot, một mẫu kim loại khối lượng

0{,}25\,\mathrm{kg}

, nhiệt dung riêng

390\,\mathrm{J/(kg\cdot K)}

ở

93\,^\circ\mathrm{C}

được thả vào

0{,}41\,\mathrm{kg}

nước ở

23\,^\circ\mathrm{C}

. Bỏ qua nhiệt lượng kế và thất thoát, nhiệt độ cân bằng gần nhất là

A. $30{,}8\,^\circ\mathrm{C}$
B. $58\,^\circ\mathrm{C}$
C. $23{,}8\,^\circ\mathrm{C}$
D. $26{,}8\,^\circ\mathrm{C}$

Đáp án: D

Giải thích: Cân bằng nhiệt:

m_\mathrm{k}c_\mathrm{k}(t_\mathrm{k}-t)=m_\mathrm{n}c_\mathrm{n}(t-t_\mathrm{n})

, suy ra

t\approx 26{,}8^\circ\mathrm{C}

2Xem đáp án và giải thích câu 2

Một lượng khí trong xi lanh khí nén nhận nhiệt lượng

105\,\mathrm{kJ}

. Quy ước

A>0

khi ngoại lực thực hiện công lên khí. Trong quá trình, khí có công

18\,\mathrm{kJ}

. Độ biến thiên nội năng của khí bằng

A. $18\,\mathrm{kJ}$
B. $87\,\mathrm{kJ}$
C. $105\,\mathrm{kJ}$
D. $123\,\mathrm{kJ}$

Đáp án: D

Giải thích: Theo nguyên lí I với quy ước đã cho,

\Delta U=Q+A=105+(18)=123\,\mathrm{kJ}

3Xem đáp án và giải thích câu 3

Khí trong xi lanh khí nén chuyển từ trạng thái

p_1=110\,\mathrm{kPa}, V_1=3{,}05\,\mathrm{L}, T_1=297\,\mathrm{K}

sang trạng thái có

V_2=2{,}17\,\mathrm{L}, T_2=339\,\mathrm{K}

. Áp suất cuối gần nhất là

A. $176{,}8\,\mathrm{kPa}$
B. $125{,}6\,\mathrm{kPa}$
C. $144{,}4\,\mathrm{kPa}$
D. $154{,}9\,\mathrm{kPa}$

Đáp án: A

Giải thích: Với lượng khí không đổi,

\dfrac{pV}{T}=\mathrm{hằng\ số}

, nên

p_2=p_1V_1T_2/(T_1V_2)\approx 176{,}8\,\mathrm{kPa}

4Xem đáp án và giải thích câu 4

Trong xi lanh khí nén, thể tích khí là

13{,}5\,\mathrm{L}

, áp suất

148\,\mathrm{kPa}

và nhiệt độ

314\,\mathrm{K}

. Số phân tử khí xấp xỉ

x\cdot10^{23}

. Giá trị của

x

là

A. $9{,}22$
B. $2{,}31$
C. $6{,}92$
D. $4{,}61$

Đáp án: D

Giải thích: Từ

pV=NkT

, suy ra

N=pV/(kT)\approx 4{,}61\cdot10^{23}

phân tử.

5Xem đáp án và giải thích câu 5

Trong phép khảo sát xi lanh khí nén, hai lượng khí có cùng số mol biến đổi đẳng áp, đồ thị

V-T

như hình. Tỉ số áp suất

p_X/p_Y

là

A. $0{,}03$
B. $0$
C. $0{,}76$
D. $1{,}31$

Đáp án: D

Giải thích: Với quá trình đẳng áp, hệ số góc

V/T=nR/p

, nên

p_X/p_Y=k_Y/k_X=1{,}31

6Xem đáp án và giải thích câu 6

Khí trong xi lanh khí nén có khối lượng mol

34\,\mathrm{g/mol}

, áp suất

165\,\mathrm{kPa}

và nhiệt độ

317\,\mathrm{K}

. Khối lượng riêng gần nhất của khí là

A. $62{,}64\,\mathrm{kg/m^3}$
B. $2{,}77\,\mathrm{kg/m^3}$
C. $2{,}13\,\mathrm{kg/m^3}$
D. $1{,}49\,\mathrm{kg/m^3}$

Đáp án: C

Giải thích: Từ

pV=nRT=mRT/M

, suy ra

\rho=m/V=pM/(RT)\approx 2{,}13\,\mathrm{kg/m^3}

7Xem đáp án và giải thích câu 7

Nhiệt độ khí trong xi lanh khí nén tăng từ

301\,\mathrm{K}

lên

378\,\mathrm{K}

. Tỉ số động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử ở trạng thái sau và trước là

A. $1{,}12$
B. $1{,}26$
C. $1{,}58$
D. $0{,}8$

Đáp án: B

Giải thích: Động năng tịnh tiến trung bình

\overline{E_\mathrm{đ}}=\dfrac32kT

tỉ lệ thuận với

T

, nên tỉ số bằng

T_2/T_1=1{,}26

8Xem đáp án và giải thích câu 8

Một khí lí tưởng trong xi lanh khí nén có khối lượng mol

22\,\mathrm{g/mol}

ở

328\,\mathrm{K}

. Tốc độ căn quân phương của phân tử khí gần nhất là

A. $352\,\mathrm{m/s}$
B. $498\,\mathrm{m/s}$
C. $610\,\mathrm{m/s}$
D. $1056\,\mathrm{m/s}$

Đáp án: C

Giải thích: Dùng

v_\mathrm{rms}=\sqrt{3RT/M}

, với

M

tính bằng

\mathrm{kg/mol}

, được

v_\mathrm{rms}\approx 610\,\mathrm{m/s}

9Xem đáp án và giải thích câu 9

Trong phép thử khối tản nhiệt robot, điện trở công suất

875\,\mathrm{W}

hoạt động trong

215\,\mathrm{s}

làm

1{,}15\,\mathrm{kg}

nước tăng

27\,\mathrm{K}

. Bỏ qua nhiệt dung bình, hiệu suất truyền nhiệt là

A. $1{,}5\,\%$
B. $55{,}5\,\%$
C. $83{,}2\,\%$
D. $69{,}3\,\%$

Đáp án: D

Giải thích: Hiệu suất

H=mc\Delta T/(Pt)\approx 69{,}3\%

10Xem đáp án và giải thích câu 10

Khung dây trong cơ cấu chấp hành điện từ có

54

vòng, diện tích mỗi vòng

42\,\mathrm{cm^2}

, dòng điện

1{,}7\,\mathrm{A}

. Pháp tuyến khung hợp với từ trường

0{,}36\,\mathrm{T}

góc

45\,^\circ

. Mômen lực từ là

A. $0{,}049\,\mathrm{N\cdot m}$
B. $0{,}098\,\mathrm{N\cdot m}$
C. $0{,}196\,\mathrm{N\cdot m}$
D. $0{,}139\,\mathrm{N\cdot m}$

Đáp án: B

Giải thích: Mômen lực

M=NISB\sin\alpha\approx 0{,}098\,\mathrm{N\cdot m}

11Xem đáp án và giải thích câu 11

Trong bộ phận phân tích của cơ cấu chấp hành điện từ, ion dương đơn điện tích khối lượng

24\,\mathrm{u}

được tăng tốc từ nghỉ qua hiệu điện thế

1900\,\mathrm{V}

, rồi bay vuông góc vào từ trường

0{,}19\,\mathrm{T}

. Bán kính quỹ đạo gần nhất là

A. $16{,}18\,\mathrm{cm}$
B. $11{,}44\,\mathrm{cm}$
C. $32{,}36\,\mathrm{cm}$
D. $8{,}09\,\mathrm{cm}$

Đáp án: A

Giải thích: Sau tăng tốc,

qU=mv^2/2

; trong từ trường,

r=mv/(qB)=\dfrac1B\sqrt{2mU/q}\approx 16{,}18\,\mathrm{cm}

12Xem đáp án và giải thích câu 12

Từ thông qua mỗi vòng dây của cuộn trong cơ cấu chấp hành điện từ biến thiên theo đồ thị. Cuộn có

115

vòng. Độ lớn suất điện động cảm ứng trong khoảng từ

0

đến

0{,}13\,\mathrm{s}

là

A. $3{,}54\,\mathrm{V}$
B. $1{,}21\,\mathrm{V}$
C. $0{,}88\,\mathrm{V}$
D. $1{,}77\,\mathrm{V}$

Đáp án: D

Giải thích: Theo Faraday,

e=N|\Delta\Phi|/\Delta t=115\cdot 2\cdot10^{-3}/0{,}13\approx 1{,}77\,\mathrm{V}

13Xem đáp án và giải thích câu 13

Cuộn dây của cơ cấu chấp hành điện từ có

155

vòng, diện tích mỗi vòng

74\,\mathrm{cm^2}

, quay đều trong từ trường

0{,}42\,\mathrm{T}

với tần số

56\,\mathrm{Hz}

. Suất điện động cực đại gần nhất là

A. $239{,}7\,\mathrm{V}$
B. $27\,\mathrm{V}$
C. $119{,}9\,\mathrm{V}$
D. $169{,}5\,\mathrm{V}$

Đáp án: D

Giải thích: Với

\omega=2\pi f

E_0=NBS\omega\approx 169{,}5\,\mathrm{V}

14Xem đáp án và giải thích câu 14

Trong bộ chọn vận tốc của cơ cấu chấp hành điện từ, điện trường

2{,}2\cdot10^{4}\,\mathrm{V/m}

vuông góc từ trường

0{,}23\,\mathrm{T}

. Hạt đi thẳng sau đó vào vùng từ trường phân tích

0{,}37\,\mathrm{T}

và chuyển động tròn bán kính

0{,}23\,\mathrm{m}

. Tỉ số

m/|q|

của hạt gần nhất là

A. $1{,}78\cdot10^{-6}\,\mathrm{kg/C}$
B. $4{,}45\cdot10^{-7}\,\mathrm{kg/C}$
C. $1{,}16\cdot10^{-6}\,\mathrm{kg/C}$
D. $8{,}9\cdot10^{-7}\,\mathrm{kg/C}$

Đáp án: D

Giải thích: Bộ chọn cho

v=E/B_1

. Trong vùng phân tích,

m/|q|=B_2r/v=B_1B_2r/E\approx 8{,}9\cdot10^{-7}\,\mathrm{kg/C}

15Xem đáp án và giải thích câu 15

Tại cảm biến bức xạ tự hành, cho khối lượng nguyên tử

\,^{56}_{26}\mathrm{Fe}

là

55{,}934936\,\mathrm{u}

m_\mathrm{H}=1{,}007825\,\mathrm{u}

m_\mathrm{n}=1{,}008665\,\mathrm{u}

1\,\mathrm{u}c^2=931{,}5\,\mathrm{MeV}

. Năng lượng liên kết riêng của hạt nhân gần nhất là

A. $4{,}4\,\mathrm{MeV/nuclon}$
B. $8{,}79\,\mathrm{MeV/nuclon}$
C. $0{,}01\,\mathrm{MeV/nuclon}$
D. $492{,}26\,\mathrm{MeV/nuclon}$

Đáp án: B

Giải thích: Độ hụt khối

\Delta m=Zm_\mathrm{H}+(A-Z)m_\mathrm{n}-m_\mathrm{nt}=0{,}52846\,\mathrm{u}

. Do đó

\varepsilon=\Delta mc^2/A\approx 8{,}79\,\mathrm{MeV/nuclon}

16Xem đáp án và giải thích câu 16

Một nguồn

\,^{32}_{15}\mathrm{P}

tại cảm biến bức xạ tự hành có hoạt độ ban đầu

3{,}6\,\mathrm{MBq}

và chu kì bán rã

14{,}3\,\mathrm{ngày}

. Sau thời gian

71{,}5\,\mathrm{ngày}

, hoạt độ còn lại là

A. $0{,}113\,\mathrm{MBq}$
B. $0{,}45\,\mathrm{MBq}$
C. $0{,}024\,\mathrm{MBq}$
D. $0{,}225\,\mathrm{MBq}$

Đáp án: A

Giải thích: Thời gian bằng 5 chu kì bán rã nên

A=A_0/2^5=0{,}113\,\mathrm{MBq}

17Xem đáp án và giải thích câu 17

Trong mô hình phản ứng tại cảm biến bức xạ tự hành, xét phản ứng

\,^{10}_{5}\mathrm{B}+\,^{1}_{0}\mathrm{n}\rightarrow\,^{7}_{3}\mathrm{Li}+\,^{4}_{2}\mathrm{He}

. Cho các khối lượng nguyên tử tương ứng lần lượt là

10{,}012937\,\mathrm{u}, 1{,}008665\,\mathrm{u}, 7{,}016004\,\mathrm{u}, 4{,}002603\,\mathrm{u}

. Năng lượng của phản ứng gần nhất là

A. $1{,}39\,\mathrm{MeV}$
B. $4{,}18\,\mathrm{MeV}$
C. $2{,}79\,\mathrm{MeV}$
D. $-2{,}79\,\mathrm{MeV}$

Đáp án: C

Giải thích: Năng lượng phản ứng

Q=(m_\mathrm{trước}-m_\mathrm{sau})c^2=(0{,}002995)\cdot931{,}5\approx 2{,}79\,\mathrm{MeV}

. Dấu của

Q

cho biết phản ứng tỏa hay thu năng lượng.

18Xem đáp án và giải thích câu 18

Một hệ thống tại cảm biến bức xạ tự hành phát công suất điện

490\,\mathrm{MW}

với hiệu suất

35\,\%

. Mỗi phân hạch giải phóng

200\,\mathrm{MeV}

. Số phân hạch xảy ra trong mỗi giây gần nhất là

A. $4{,}37\cdot10^{19}\,\mathrm{s^{-1}}$
B. $1{,}53\cdot10^{19}\,\mathrm{s^{-1}}$
C. $2{,}18\cdot10^{19}\,\mathrm{s^{-1}}$
D. $1{,}25\cdot10^{20}\,\mathrm{s^{-1}}$

Đáp án: A

Giải thích: Công suất nhiệt là

P_\mathrm{nhiệt}=P_\mathrm{điện}/H

. Với

200\,\mathrm{MeV}=3{,}204\cdot10^{-11}\,\mathrm{J}

, tốc độ phân hạch

n=P_\mathrm{nhiệt}/E_f\approx 4{,}37\cdot10^{19}\,\mathrm{s^{-1}}

19Xem đáp án và giải thích câu 19

Trong thí nghiệm tại khối tản nhiệt robot, một mẫu kim loại khối lượng

0{,}27\,\mathrm{kg}

ở

90\,^\circ\mathrm{C}

được thả vào

0{,}42\,\mathrm{kg}

nước ở

22\,^\circ\mathrm{C}

; nhiệt độ cân bằng đo được là

26{,}7\,^\circ\mathrm{C}

. Bỏ qua thất thoát và nhiệt dung bình. Xét tính đúng sai của các khẳng định sau.

a) Nhiệt lượng kim loại tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào.
b) Nhiệt dung riêng suy ra của kim loại xấp xỉ $490\,\mathrm{J/(kg\cdot K)}$ .
c) Nếu có thất thoát nhiệt ra môi trường nhưng vẫn dùng công thức cân bằng nhiệt lí tưởng thì giá trị nhiệt dung riêng tính được của kim loại thường bị đánh giá thấp.
d) Nếu tăng khối lượng nước và giữ các đại lượng khác, nhiệt độ cân bằng sẽ tiến gần hơn nhiệt độ ban đầu của kim loại.

Đáp án: a: Đúng; b: Đúng; c: Đúng; d: Sai

Giải thích: a) Đúng theo bảo toàn năng lượng trong mô hình lí tưởng. b) Đúng,

c=m_\mathrm{n}c_\mathrm{n}(t-t_\mathrm{n})/[m_\mathrm{k}(t_\mathrm{k}-t)]\approx 490\,\mathrm{J/(kg\cdot K)}

. c) Đúng vì một phần nhiệt của kim loại truyền ra môi trường, nên nhiệt nước nhận nhỏ hơn nhiệt kim loại tỏa. d) Sai; tăng khối lượng nước làm nhiệt độ cân bằng tiến gần nhiệt độ ban đầu của nước.

20Xem đáp án và giải thích câu 20

Một lượng khí đơn nguyên tử trong xi lanh khí nén chuyển từ trạng thái 1

p_1=100\,\mathrm{kPa}, V_1=3{,}2\,\mathrm{L}, T_1=307\,\mathrm{K}

đến trạng thái 2 có

V_2=1{,}92\,\mathrm{L}, T_2=353\,\mathrm{K}

. Xét tính đúng sai của các khẳng định sau.

a) Áp suất trạng thái 2 xấp xỉ $191{,}7\,\mathrm{kPa}$ .
b) Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử ở trạng thái 2 lớn hơn trạng thái 1.
c) Độ tăng nội năng của khí xấp xỉ $72\,\mathrm{J}$ .
d) Chỉ từ hai trạng thái đầu và cuối có thể xác định duy nhất công mà khí thực hiện.

Đáp án: a: Đúng; b: Đúng; c: Đúng; d: Sai

Giải thích: a) Đúng từ

pV/T=\mathrm{hằng\ số}

. b) Đúng vì

T_2>T_1

. c) Đúng với khí đơn nguyên tử:

\Delta U=\dfrac32nR(T_2-T_1)\approx 72\,\mathrm{J}

. d) Sai vì công phụ thuộc đường biến đổi trên đồ thị

p-V

21Xem đáp án và giải thích câu 21

Trong mô hình của cơ cấu chấp hành điện từ, một thanh dẫn dài

0{,}45\,\mathrm{m}

trượt đều với tốc độ

4{,}4\,\mathrm{m/s}

trên hai ray trong từ trường đều

0{,}56\,\mathrm{T}

vuông góc mặt phẳng mạch. Tổng điện trở mạch là

2{,}2\,\mathrm{\Omega}

. Bỏ qua điện trở ray. Xét tính đúng sai của các khẳng định sau.

a) Suất điện động cảm ứng trên thanh là $1{,}11\,\mathrm{V}$ .
b) Cường độ dòng điện trong mạch là $0{,}5\,\mathrm{A}$ .
c) Lực từ tác dụng lên thanh cùng chiều chuyển động của thanh.
d) Công suất cơ cần cung cấp để duy trì chuyển động đều bằng công suất tỏa nhiệt $0{,}56\,\mathrm{W}$ .

Đáp án: a: Đúng; b: Đúng; c: Sai; d: Đúng

Giải thích: a)

e=Blv=1{,}11\,\mathrm{V}

. b)

I=e/R=0{,}5\,\mathrm{A}

. c) Sai; theo Lenz, lực từ cản chuyển động. d) Đúng, ở tốc độ không đổi

Fv=eI=I^2R\approx 0{,}56\,\mathrm{W}

22Xem đáp án và giải thích câu 22

Một mẫu

\,^{60}_{27}\mathrm{Co}

dùng tại cảm biến bức xạ tự hành có chu kì bán rã

5{,}27\,\mathrm{năm}

và hoạt độ ban đầu

9{,}5\,\mathrm{MBq}

. Xét tính đúng sai của các khẳng định sau.

a) Sau thời gian $10{,}54\,\mathrm{năm}$ , hoạt độ còn $2{,}38\,\mathrm{MBq}$ .
b) Hằng số phóng xạ có giá trị $\lambda=\ln2/T_{1/2}\approx 0{,}1315\,\mathrm{năm^{-1}}$ .
c) Trong cùng một khoảng thời gian, mọi hạt nhân trong mẫu đều phân rã đồng thời.
d) Hoạt độ tỉ lệ với số hạt nhân chưa phân rã trong mẫu.

Đáp án: a: Đúng; b: Đúng; c: Sai; d: Đúng

Giải thích: a) Đúng vì sau hai chu kì bán rã,

A=A_0/4=2{,}38\,\mathrm{MBq}

. b) Đúng theo

\lambda=\ln2/T_{1/2}

. c) Sai, phân rã của từng hạt nhân có tính ngẫu nhiên. d) Đúng vì

A=\lambda N

23Xem đáp án và giải thích câu 23

Một mẫu trong khối tản nhiệt robot khối lượng

0{,}22\,\mathrm{kg}

, nhiệt dung riêng

380\,\mathrm{J/(kg\cdot K)}

ở

100\,^\circ\mathrm{C}

được thả vào

0{,}35\,\mathrm{kg}

nước ở

20\,^\circ\mathrm{C}

. Bỏ qua thất thoát. Nhiệt độ cân bằng bằng bao nhiêu °C, làm tròn đến hàng phần mười?

Đáp án: 24,3, 24.3

Giải thích: Cân bằng nhiệt cho

t=24{,}3^\circ\mathrm{C}

24Xem đáp án và giải thích câu 24

Khí trong xi lanh khí nén có áp suất

119\,\mathrm{kPa}

, thể tích

6{,}4\,\mathrm{L}

và nhiệt độ

307\,\mathrm{K}

. Số mol khí bằng bao nhiêu, làm tròn đến hàng phần trăm?

Đáp án: 0,30, 0.30

Giải thích: Từ

pV=nRT

n=pV/(RT)\approx 0{,}3\,\mathrm{mol}

25Xem đáp án và giải thích câu 25

Một thanh dẫn trong cơ cấu chấp hành điện từ dài

0{,}53\,\mathrm{m}

chuyển động vuông góc với từ trường

0{,}67\,\mathrm{T}

với tốc độ

5{,}4\,\mathrm{m/s}

. Tổng điện trở mạch là

2{,}8\,\mathrm{\Omega}

. Cường độ dòng cảm ứng bằng bao nhiêu ampere, làm tròn đến hàng phần trăm?

Đáp án: 0,68, 0.68

Giải thích: Suất điện động

e=Blv

, nên

I=e/R=Blv/R\approx 0{,}68\,\mathrm{A}

26Xem đáp án và giải thích câu 26

Ion dương đơn điện tích khối lượng

26\,\mathrm{u}

được tăng tốc qua hiệu điện thế

3200\,\mathrm{V}

rồi bay vuông góc vào từ trường

0{,}32\,\mathrm{T}

. Bán kính quỹ đạo bằng bao nhiêu cm, làm tròn đến hàng phần mười?

Đáp án: 13,0, 13.0

Giải thích: Từ

qU=mv^2/2

và

qvB=mv^2/r

, suy ra

r=\dfrac1B\sqrt{2mU/q}\approx 13\,\mathrm{cm}

27Xem đáp án và giải thích câu 27

Một nguồn

\,^{131}_{53}\mathrm{I}

tại cảm biến bức xạ tự hành có hoạt độ ban đầu

14\,\mathrm{MBq}

và chu kì bán rã

8{,}04\,\mathrm{ngày}

. Sau thời gian

12{,}06\,\mathrm{ngày}

, hoạt độ còn bao nhiêu MBq, làm tròn đến hàng phần mười?

Đáp án: 4,9, 4.9

Giải thích: Dùng

A=A_0 2^{-t/T_{1/2}}=14\cdot2^{-1{,}5}\approx 4{,}9\,\mathrm{MBq}

28Xem đáp án và giải thích câu 28

Một lò tại cảm biến bức xạ tự hành có công suất nhiệt

1040\,\mathrm{MW}

và hoạt động liên tục 24 giờ. Mỗi phân hạch giải phóng

200\,\mathrm{MeV}

; giả sử mỗi hạt nhân

\,^235\mathrm{U}

phân hạch một lần. Khối lượng

\,^235\mathrm{U}

đã phân hạch bằng bao nhiêu gam, làm tròn đến hàng phần mười?

Đáp án: 1094,8, 1094.8

Giải thích: Tổng năng lượng

E=P t

. Số phân hạch

N=E/(200\,\mathrm{MeV})

, số mol

n=N/N_A

, nên

m=235n\approx 1094{,}8\,\mathrm{g}