Đề chính thức – Mã đề 0214 – Hướng dẫn giải chi tiết từng câu
Một nguồn phóng xạ dùng trong y tế được bảo quản trong bình chì. Khi cần sử dụng, người ta mở cửa bình cho tia phóng xạ phát ra ngoài để chiếu xạ. Thời gian mỗi lần chiếu xạ được coi là bằng thời gian mỗi lần mở cửa bình. Tổng thời gian mà nguồn phóng xạ này còn có thể phát tia phóng xạ đủ để sử dụng
Đáp án: A
| Kiến thức trọng tâm | Phóng xạ; Độ phóng xạ; Ứng dụng của đồng vị phóng xạ trong y học. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương Vật lí hạt nhân → Bài Phóng xạ. |
| Mục tiêu đánh giá | Hiểu bản chất của hiện tượng phóng xạ và vận dụng vào tình huống thực tế. |
Nguồn phóng xạ tự phân rã theo thời gian, không phụ thuộc vào việc có đang sử dụng hay không. Bình chì chỉ có tác dụng che chắn tia phóng xạ, không làm thay đổi tốc độ phân rã của hạt nhân.
Do đó, tổng thời gian nguồn còn đủ hoạt độ để sử dụng không phụ thuộc vào số lần mở cửa bình hoặc cường độ chùm tia trong mỗi lần chiếu xạ.
⇒ Chọn A.
| A | Đúng. Tổng thời gian sử dụng chỉ phụ thuộc vào sự suy giảm hoạt độ của nguồn phóng xạ theo thời gian. |
| B | Sai. Số lần mở cửa và cường độ chiếu xạ không làm thay đổi tốc độ phân rã của nguồn. |
| C | Sai. Cường độ chùm tia không quyết định tổng thời gian nguồn còn sử dụng được. |
| D | Sai. Số lần mở cửa bình không ảnh hưởng đến quá trình phân rã của hạt nhân. |
Quá trình chuyển thể từ thể rắn sang thể lỏng được gọi là
Đáp án: A
| Kiến thức trọng tâm | Sự chuyển thể của chất; phân biệt các quá trình chuyển thể. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương Vật lí nhiệt → Bài Sự nóng chảy và sự đông đặc. |
| Mục tiêu đánh giá | Nhận biết đúng tên gọi của các quá trình chuyển thể giữa các trạng thái của chất. |
Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng được gọi là sự nóng chảy.
⇒ Chọn A.
| A | Đúng. Sự nóng chảy là quá trình chuyển từ thể rắn → thể lỏng. |
| B | Sai. Sự đông đặc là quá trình chuyển từ thể lỏng → thể rắn. |
| C | Sai. Sự sôi là quá trình chuyển từ thể lỏng → thể khí diễn ra trong toàn bộ khối chất lỏng ở nhiệt độ sôi. |
| D | Sai. Sự hóa hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng → thể khí, gồm bay hơi và sôi. |
Một khối chất lỏng có đặc điểm nào sau đây?
Đáp án: B
| Kiến thức trọng tâm | Đặc điểm của ba trạng thái rắn, lỏng và khí. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương Vật lí nhiệt → Bài Cấu trúc chất. Sự chuyển thể. |
| Mục tiêu đánh giá | Nhận biết đặc điểm về hình dạng và thể tích của chất lỏng. |
Chất lỏng có thể tích xác định nhưng không có hình dạng xác định. Khi chứa trong bình, chất lỏng sẽ chảy và có hình dạng theo phần bình chứa.
⇒ Chọn B.
| A | Sai. Chất lỏng có thể tích xác định, không phải hình dạng xác định. |
| B | Đúng. Chất lỏng có thể tích xác định nhưng không có hình dạng xác định. |
| C | Sai. Chất khí mới là trạng thái không có hình dạng và thể tích xác định. |
| D | Sai. Chất rắn mới là trạng thái có cả hình dạng và thể tích xác định. |
Theo định luật Lenz, dòng điện cảm ứng sinh ra trong một mạch điện kín có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra có tác dụng
Đáp án: C
| Kiến thức trọng tâm | Hiện tượng cảm ứng điện từ; định luật Lenz; chiều dòng điện cảm ứng. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương Từ trường → Bài Hiện tượng cảm ứng điện từ. |
Theo định luật Lenz, dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra chống lại sự biến thiên của từ thông qua mạch kín đã sinh ra nó.
Vì vậy, từ trường do dòng điện cảm ứng sinh ra không có tác dụng làm tăng, làm giảm hay triệt tiêu từ thông, mà luôn chống lại nguyên nhân gây ra sự biến thiên của từ thông.
⇒ Chọn C.
| A | Sai. Từ trường do dòng điện cảm ứng không phải lúc nào cũng làm giảm từ thông qua mạch. |
| B | Sai. Dòng điện cảm ứng không có tác dụng làm từ thông qua mạch bằng không. |
| C | Đúng. Theo định luật Lenz, từ trường do dòng điện cảm ứng luôn chống lại sự biến thiên của từ thông qua mạch. |
| D | Sai. Từ trường do dòng điện cảm ứng không phải lúc nào cũng làm tăng từ thông qua mạch. |
• Nếu từ thông qua mạch tăng, dòng điện cảm ứng sinh ra từ trường chống lại sự tăng của từ thông.
• Nếu từ thông qua mạch giảm, dòng điện cảm ứng sinh ra từ trường chống lại sự giảm của từ thông.
Bản chất của định luật Lenz: Dòng điện cảm ứng luôn có chiều sao cho từ trường do nó sinh ra chống lại sự biến thiên của từ thông, chứ không chống lại bản thân từ thông.
Các phân tử khí lí tưởng gây ra áp suất lên thành bình chứa là do chúng
Đáp án: A
| Kiến thức trọng tâm | Thuyết động học phân tử chất khí; nguyên nhân gây áp suất của chất khí. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương Vật lí nhiệt → Bài Mô hình động học phân tử chất khí. |
Các phân tử khí luôn chuyển động nhiệt hỗn loạn và liên tục. Khi va chạm vào thành bình, các phân tử truyền động lượng cho thành bình, tạo nên lực tác dụng lên thành bình. Tổng hợp lực do vô số phân tử va chạm gây ra tạo thành áp suất của chất khí.
⇒ Chọn A.
| A | Đúng. Áp suất của chất khí là kết quả của các phân tử khí va chạm vào thành bình. |
| B | Sai. Khí lí tưởng không xét lực đẩy giữa các phân tử; áp suất không do các phân tử đẩy nhau gây ra. |
| C | Sai. Va chạm giữa các phân tử chỉ làm thay đổi chuyển động của chúng, không trực tiếp tạo áp suất lên thành bình. |
| D | Sai. Khí lí tưởng coi như không có lực hút giữa các phân tử, nên đây không phải nguyên nhân gây áp suất. |
• Các phân tử khí luôn chuyển động nhiệt không ngừng.
• Áp suất của chất khí sinh ra do các phân tử khí va chạm vào thành bình chứa.
• Trong mô hình khí lí tưởng, lực tương tác giữa các phân tử được coi là không đáng kể, trừ khi va chạm.
Khi nói về dòng điện xoay chiều, phát biểu nào sau đây là đúng?
Đáp án: C
| Kiến thức trọng tâm | Dòng điện xoay chiều; giá trị hiệu dụng; công suất tỏa nhiệt trên điện trở. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương Từ trường → Bài Máy phát điện xoay chiều. |
Dòng điện xoay chiều có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian, được biểu diễn bởi:
hoặc
Do đó, phát biểu C là đúng.
Ngoài ra:
• Công suất tỏa nhiệt trên điện trở:
nên tỉ lệ với bình phương cường độ hiệu dụng.
• Giá trị hiệu dụng của dòng điện và điện áp là:
không phải bằng một nửa giá trị cực đại.
⇒ Chọn C.
| A | Sai. Công suất tỏa nhiệt trên điện trở được xác định bởi P = I2R, nên tỉ lệ với bình phương cường độ hiệu dụng. |
| B | Sai. Giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện là I = I0/√2, không phải bằng I0/2. |
| C | Đúng. Cường độ dòng điện xoay chiều biến thiên theo thời gian theo quy luật hàm sin hoặc cosin. |
| D | Sai. Giá trị hiệu dụng của điện áp là U = U0/√2, không phải bằng U0/2. |
Một số hệ thức cơ bản của dòng điện xoay chiều hình sin:
đối với mạch chỉ có điện trở.
Lưu ý: Học sinh rất dễ nhầm giá trị hiệu dụng bằng một nửa giá trị cực đại. Cần nhớ: giá trị hiệu dụng bằng 1/√2, xấp xỉ 0,707 lần giá trị cực đại.
Hai hạt nhân X và Y có năng lượng liên kết bằng nhau. Nếu số nucleon của hạt nhân X nhỏ hơn số nucleon của hạt nhân Y thì
Đáp án: C
| Kiến thức trọng tâm | Năng lượng liên kết; năng lượng liên kết riêng; độ hụt khối; độ bền vững của hạt nhân. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương IV. Vật lí hạt nhân → Bài 22. Phản ứng hạt nhân và năng lượng liên kết. |
Năng lượng liên kết của hạt nhân được xác định bởi:
Hai hạt nhân có năng lượng liên kết bằng nhau nên độ hụt khối cũng bằng nhau.
Mặt khác, năng lượng liên kết riêng là:
Vì hạt nhân X có số nucleon nhỏ hơn hạt nhân Y nhưng Wlk bằng nhau nên:
Hạt nhân có năng lượng liên kết riêng lớn hơn thì bền vững hơn.
⇒ Chọn C.
| A | Sai. Hai hạt nhân có cùng năng lượng liên kết nên có cùng độ hụt khối. |
| B | Sai. Độ hụt khối của hai hạt nhân bằng nhau. |
| C | Đúng. Vì AX < AY nên năng lượng liên kết riêng của hạt nhân X lớn hơn, do đó hạt nhân X bền vững hơn. |
| D | Sai. Hạt nhân Y có năng lượng liên kết riêng nhỏ hơn nên kém bền vững hơn. |
Mối liên hệ giữa các đại lượng đặc trưng của hạt nhân:
• Hai hạt nhân có cùng năng lượng liên kết ⇒ cùng độ hụt khối.
• Năng lượng liên kết riêng càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.
Một khối khí lí tưởng xác định biến đổi theo quá trình thể tích không đổi từ trạng thái X sang trạng thái Y, phát biểu nào sau đây là đúng?
Đáp án: B
| Kiến thức trọng tâm | Quá trình đẳng tích; công của khối khí; mô hình động học phân tử chất khí. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương II. Khí lí tưởng → Bài 11. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng. |
Quá trình biến đổi thể tích không đổi, hay quá trình đẳng tích, có:
Vì thể tích không đổi nên khối khí không thực hiện công:
Do đó, công mà khối khí sinh ra bằng không.
⇒ Chọn B.
| A | Sai. Thể tích không đổi nên mật độ phân tử của khối khí không thay đổi. |
| B | Đúng. Trong quá trình đẳng tích, thể tích không đổi nên khối khí không thực hiện công. |
| C | Sai. Đề bài chỉ cho biết thể tích không đổi, không khẳng định nhiệt độ không đổi. |
| D | Sai. Khoảng cách trung bình giữa các phân tử không tăng vì thể tích của khối khí không đổi. |
Khi ở gần nhau,
Đáp án: B
| Kiến thức trọng tâm | Tương tác giữa các điện tích; tương tác giữa các cực nam châm; tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương III. Từ trường → Bài 14. Từ trường và Bài 15. Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ. |
Khi đặt gần nhau:
• Hai điện tích trái dấu hút nhau.
• Hai cực từ khác loại hút nhau.
• Hai dòng điện cùng chiều hút nhau, ngược chiều đẩy nhau.
Do đó, chỉ có phát biểu “Hai cực từ khác loại của hai nam châm hút nhau” là đúng.
⇒ Chọn B.
| A | Sai. Hai điện tích trái dấu hút nhau, không đẩy nhau. |
| B | Đúng. Hai cực từ khác loại của hai nam châm luôn hút nhau. |
| C | Sai. Hai dòng điện ngược chiều đẩy nhau. |
| D | Sai. Hai dòng điện cùng chiều hút nhau, không đẩy nhau. |
Nén một khối khí lí tưởng trong xilanh kín. Nội năng của khối khí
Đáp án: C
| Kiến thức trọng tâm | Nội năng của khí lí tưởng; Định luật I nhiệt động lực học; quá trình nén khí. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương I. Vật lí nhiệt → Bài 2. Nội năng. Định luật I của nhiệt động lực học. |
Khi nén khối khí, môi trường ngoài thực hiện công lên khối khí nên khối khí nhận công.
Nếu xilanh cách nhiệt thì khối khí không trao đổi nhiệt với môi trường, nên:
Theo định luật I nhiệt động lực học:
Do Q = 0 và A > 0 (khối khí nhận công), nên:
Vì vậy, nội năng của khối khí tăng.
⇒ Chọn C.
| A | Sai. Dù xilanh cách nhiệt, khối khí vẫn nhận công nên nội năng tăng. |
| B | Sai. Khối khí nhận công thì nội năng tăng, không giảm. |
| C | Đúng. Trong quá trình nén khí và cách nhiệt, toàn bộ công nhận được làm tăng nội năng của khối khí. |
| D | Sai. Đề bài không khẳng định xilanh cách nhiệt. Nếu khối khí đồng thời truyền nhiệt ra môi trường thì nội năng chưa chắc tăng. |
Trong một từ trường đều, một proton chuyển động tròn đều chỉ do tác dụng của lực từ. Phát biểu nào sau đây là đúng?
Đáp án: B
| Kiến thức trọng tâm | Lực Lorentz; chuyển động của điện tích trong từ trường đều; công của lực từ. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương III. Từ trường → Bài 15. Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ. |
Khi proton chuyển động trong từ trường đều và chỉ chịu tác dụng của lực từ, lực từ luôn vuông góc với vectơ vận tốc của hạt.
Do đó:
• Lực từ chỉ làm thay đổi hướng của vectơ vận tốc, không làm thay đổi độ lớn của vận tốc.
• Công của lực từ bằng 0, nên động năng của proton không đổi.
Vì vậy, phát biểu đúng là: Lực từ không sinh công.
⇒ Chọn B.
| A | Sai. Độ lớn của vận tốc không đổi nhưng vectơ vận tốc luôn đổi hướng, nên vận tốc không phải là đại lượng không đổi. |
| B | Đúng. Lực từ luôn vuông góc với chuyển động nên không sinh công. |
| C | Sai. Gia tốc hướng tâm luôn đổi hướng theo vị trí của proton nên không phải là vectơ không đổi. |
| D | Sai. Lực từ không sinh công nên động năng của proton không tăng. |
Khi đun một ấm nước, lúc nước đang sôi, dù tiếp tục được cung cấp nhiệt lượng thì nhiệt độ vẫn ở 100 °C cho đến khi cạn nước. Phát biểu nào sau đây là đúng?
Đáp án: D
| Kiến thức trọng tâm | Sự sôi; nội năng; chuyển thể; nhiệt hóa hơi. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương I. Vật lí nhiệt → Bài 6. Nhiệt hóa hơi riêng. |
Khi nước đang sôi ở áp suất khí quyển, nhiệt độ của nước không đổi và bằng 100 °C. Nhiệt lượng tiếp tục cung cấp không làm tăng nhiệt độ, mà được dùng để chuyển nước từ thể lỏng sang thể khí, tức là phá vỡ liên kết giữa các phân tử nước.
Do đó, phát biểu đúng là:
Nhiệt lượng cung cấp cho nước đang sôi dùng để phá vỡ liên kết giữa các phân tử nước.
⇒ Chọn D.
| A | Sai. Tăng công suất đun chỉ làm nước sôi nhanh hơn, không làm tăng nhiệt độ sôi ở cùng áp suất. |
| B | Sai. Khi nước đang sôi, nhiệt độ không đổi nên tốc độ trung bình của các phân tử nước không tăng. |
| C | Sai. Mặc dù nhiệt độ không đổi nhưng nội năng của nước vẫn tăng do một phần năng lượng được dùng để phá vỡ liên kết giữa các phân tử trong quá trình hóa hơi. |
| D | Đúng. Nhiệt lượng cung cấp trong quá trình sôi được dùng để chuyển thể từ lỏng sang khí, tức là phá vỡ liên kết giữa các phân tử nước. |
Khi đặt vật 1 tiếp xúc nhiệt với vật 2 và có sự truyền nhiệt từ vật 1 sang vật 2, phát biểu nào sau đây là đúng?
Đáp án: B
| Kiến thức trọng tâm | Khái niệm nhiệt lượng; sự truyền nhiệt; phân biệt nhiệt lượng và nội năng. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương I. Vật lí nhiệt → Bài 2. Nội năng. Định luật I của nhiệt động lực học. |
Nhiệt lượng là phần năng lượng truyền từ vật này sang vật khác do có sự chênh lệch nhiệt độ. Vì vậy, nhiệt lượng không phải là đại lượng chứa sẵn trong một vật.
Khi vật 1 truyền nhiệt cho vật 2, ta chỉ nói có sự truyền nhiệt lượng từ vật 1 sang vật 2, chứ không nói vật 1 hay vật 2 chứa nhiệt lượng.
Do đó, phát biểu đúng là:
Vật 1 và vật 2 đều không chứa nhiệt lượng.
⇒ Chọn B.
| A | Sai. Nhiệt lượng không phải là đại lượng chứa trong vật. |
| B | Đúng. Nhiệt lượng là năng lượng truyền giữa các vật do có sự chênh lệch nhiệt độ, không phải năng lượng tồn tại trong vật. |
| C | Sai. Không thể nói vật 2 chứa rất ít nhiệt lượng vì nhiệt lượng không phải là đại lượng chứa trong vật. |
| D | Sai. Không thể so sánh lượng nhiệt “chứa” trong hai vật vì khái niệm này không đúng về mặt vật lí. |
Trong chẩn đoán bệnh, khi đưa một đồng vị phóng xạ vào cơ thể người bệnh, để đảm bảo an toàn, người ta dùng đồng vị có
Đáp án: D
| Kiến thức trọng tâm | Phóng xạ; chu kì bán rã; ứng dụng đồng vị phóng xạ trong y học. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương IV. Vật lí hạt nhân → Bài 23. Hiện tượng phóng xạ. |
Trong chẩn đoán bệnh, đồng vị phóng xạ cần tồn tại đủ lâu để thực hiện việc ghi nhận tín hiệu, nhưng cũng phải nhanh chóng phân rã sau đó nhằm giảm liều chiếu xạ cho người bệnh.
Vì vậy, người ta ưu tiên sử dụng các đồng vị có chu kì bán rã ngắn để hạn chế thời gian chất phóng xạ tồn tại trong cơ thể.
⇒ Chọn D.
| A | Sai. Khả năng phân rã của hạt nhân không phụ thuộc vào năng lượng liên kết riêng mà phụ thuộc vào bản chất của đồng vị phóng xạ. |
| B | Sai. Chu kì bán rã dài làm chất phóng xạ tồn tại lâu hơn trong cơ thể, làm tăng nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe. |
| C | Sai. Tia α có khả năng đâm xuyên rất kém, không thể xuyên qua cơ thể để đến máy thu. |
| D | Đúng. Đồng vị có chu kì bán rã ngắn giúp giảm thời gian tồn tại của chất phóng xạ trong cơ thể, bảo đảm an toàn hơn cho người bệnh. |
Nếu một proton đứng yên, nó sẽ
Đáp án: C
| Kiến thức trọng tâm | Điện trường của điện tích; từ trường do điện tích chuyển động tạo ra. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương III. Từ trường → Bài 14. Từ trường. |
Proton là hạt mang điện dương nên luôn tạo ra điện trường, dù đứng yên hay chuyển động.
Tuy nhiên, từ trường chỉ xuất hiện khi điện tích chuyển động. Vì proton đang đứng yên nên không tạo ra từ trường.
⇒ Chọn C.
| A | Sai. Việc đặt proton gần dây dẫn không làm proton đang đứng yên tạo ra từ trường. |
| B | Sai. Proton là hạt mang điện nên luôn tạo ra điện trường. |
| C | Đúng. Proton đứng yên không tạo ra từ trường. |
| D | Sai. Proton đứng yên không tạo ra từ trường như một nam châm nhỏ. |
Với một khối khí lí tưởng xác định, định luật Charles mô tả mối liên hệ giữa
Đáp án: C
| Kiến thức trọng tâm | Định luật Charles; quá trình đẳng áp; mối quan hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của khí lí tưởng. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương II. Khí lí tưởng → Bài 10. Định luật Charles. |
Định luật Charles phát biểu: Đối với một lượng khí lí tưởng xác định, khi áp suất không đổi thì thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Biểu thức:
Do đó, định luật Charles mô tả mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối của khối khí khi áp suất không đổi.
⇒ Chọn C.
| A | Sai. Đây là mối liên hệ của định luật Boyle, không phải định luật Charles. |
| B | Sai. Đây là mối liên hệ của quá trình đẳng tích (định luật Gay-Lussac), không phải định luật Charles. |
| C | Đúng. Định luật Charles mô tả mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối khi áp suất không đổi. |
| D | Sai. Khối lượng của lượng khí xác định luôn không đổi và không phải nội dung của định luật Charles. |
Khi truyền cùng một nhiệt lượng cho hai vật có cùng khối lượng được làm từ hai chất khác nhau, trong điều kiện không xảy ra sự chuyển thể, phát biểu nào sau đây là đúng?
Đáp án: C
| Kiến thức trọng tâm | Nhiệt dung riêng; công thức tính nhiệt lượng; mối quan hệ giữa nhiệt dung riêng và độ biến thiên nhiệt độ. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương I. Vật lí nhiệt → Bài 4. Nhiệt dung riêng. |
Nhiệt lượng truyền cho vật được xác định bởi:
Suy ra:
Với hai vật có cùng khối lượng và được truyền cùng một nhiệt lượng, ta có:
Vì vậy, vật được làm từ chất có nhiệt dung riêng lớn hơn sẽ có độ biến thiên nhiệt độ nhỏ hơn.
⇒ Chọn C.
| A | Sai. Khi nhận nhiệt lượng, nhiệt độ của hai vật đều thay đổi (do đề bài đã loại trừ trường hợp chuyển thể). |
| B | Sai. Nhiệt dung riêng càng lớn thì độ biến thiên nhiệt độ càng nhỏ. |
| C | Đúng. Với cùng Q và m, vật có nhiệt dung riêng lớn hơn sẽ có độ biến thiên nhiệt độ nhỏ hơn. |
| D | Sai. Hai vật chỉ có cùng độ biến thiên nhiệt độ khi chúng có cùng nhiệt dung riêng. |
Một xilanh cách nhiệt nằm ngang được chia thành hai ngăn kín bởi một pít-tông cách nhiệt có thể dịch chuyển không ma sát. Trong mỗi ngăn có một lượng khí lí tưởng xác định. Ban đầu hệ ở trạng thái cân bằng. Giả sử làm dịch chuyển pít-tông để nén khí ở ngăn 1.
Đáp án: a) Sai; b) Sai; c) Đúng; d) Đúng.
| Kiến thức trọng tâm | Định luật I nhiệt động lực học; nội năng của khí lí tưởng; quá trình đoạn nhiệt; công của khối khí. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương I. Vật lí nhiệt → Bài 2. Nội năng. Định luật I của nhiệt động lực học. |
Khi dịch chuyển pít-tông sang phải để nén khí ở ngăn 1:
• Khối khí ở ngăn 1 bị nén nên nhận công, nội năng tăng và nhiệt độ tăng.
• Khối khí ở ngăn 2 giãn nở nên thực hiện công, nội năng giảm và nhiệt độ giảm.
• Xilanh và pít-tông đều cách nhiệt nên hai khối khí không trao đổi nhiệt với môi trường.
| a) | Sai. Cách nhiệt chỉ có nghĩa là không trao đổi nhiệt (Q = 0), không có nghĩa là nội năng không đổi. Khối khí ở ngăn 1 nhận công nên nội năng tăng. |
| b) | Sai. Chỉ khối khí ở ngăn 1 nhận công từ pít-tông. Khối khí ở ngăn 2 giãn nở nên thực hiện công lên pít-tông. |
| c) | Đúng. Khối khí ở ngăn 2 giãn nở đoạn nhiệt nên nội năng giảm, do đó nhiệt độ giảm. |
| d) | Đúng. Xilanh và pít-tông đều cách nhiệt nên cả hai khối khí đều không nhận nhiệt lượng từ môi trường bên ngoài. |
Nhiệt dung riêng của nước được xác định bằng công thức
Trong đó, Q là nhiệt lượng cần cung cấp, m là khối lượng của nước, ΔT là độ thay đổi nhiệt độ của nước.
Thảo luận về công thức này, một nhóm học sinh cho rằng: Nhiệt dung riêng của nước phụ thuộc vào khối lượng của nước.
Để kiểm tra giả thuyết, họ dùng nhiệt lượng kế có dây điện trở hoạt động với dòng điện có cường độ I và hiệu điện thế U không đổi, cân, nhiệt kế, đồng hồ và làm thí nghiệm theo các bước sau:
(1) Cho một lượng nước có khối lượng m ở nhiệt độ T1 (nhiệt độ phòng) vào bình nhiệt lượng kế. Sau khoảng thời gian Δt tính từ lúc cấp điện cho dây điện trở, nhiệt độ của nước trong bình là T2.
(2) Tính giá trị nhiệt dung riêng của nước.
(3) Lặp lại bước (1) và bước (2) với các giá trị khối lượng m khác nhau.
Kết quả thí nghiệm cho thấy nhiệt dung riêng của nước không phụ thuộc vào khối lượng của nước.
Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Sai; d) Đúng.
| Kiến thức trọng tâm | Nhiệt dung riêng; công thức Q = mcΔT; nhiệt lượng do dòng điện tỏa ra; đánh giá kết quả thí nghiệm. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương I. Vật lí nhiệt → Bài 4. Nhiệt dung riêng. |
Trong thí nghiệm, dây điện trở được cấp điện với hiệu điện thế U và cường độ dòng điện I không đổi.
Nhiệt lượng do dây điện trở tỏa ra sau thời gian Δt là:
Do đó, khi Δt tăng thì nhiệt lượng tỏa ra cũng tăng.
Mục đích của thí nghiệm là thay đổi khối lượng nước m, sau đó tính nhiệt dung riêng theo công thức
và kiểm tra xem giá trị c có thay đổi theo m hay không.
Kết quả cho thấy nhiệt dung riêng của nước luôn không đổi khi thay đổi khối lượng nước, nên giả thuyết “nhiệt dung riêng phụ thuộc vào khối lượng nước” bị bác bỏ.
| a) | Đúng. Vì Q = UIΔt, trong đó U và I không đổi nên thời gian cấp điện càng lớn thì nhiệt lượng do dây điện trở tỏa ra càng lớn. |
| b) | Sai. Một phần nhiệt lượng truyền ra môi trường và nhiệt lượng kế, nên không phải toàn bộ nhiệt lượng của dây điện trở đều làm tăng nhiệt độ của nước. |
| c) | Sai. Nhiệt độ T2 lớn hơn không đồng nghĩa với nhiệt lượng mất mát nhỏ hơn. Thông thường, chênh lệch nhiệt độ với môi trường càng lớn thì nhiệt lượng thất thoát càng nhiều. |
| d) | Đúng. Kết quả thí nghiệm cho thấy nhiệt dung riêng của nước không phụ thuộc vào khối lượng nước, nên giả thuyết ban đầu bị bác bỏ. |
Cuối thế kỷ XIX, quan điểm phổ biến cho rằng nguyên tử là một khối cầu trung hòa về điện. Tuy nhiên, cấu trúc bên trong của nguyên tử vẫn là một bí ẩn. Năm 1904, Thomson đã đề xuất mô hình nguyên tử gồm các electron nằm rải rác trong một khối cầu tích điện dương phân bố đều. Để kiểm tra tính đúng đắn của mô hình này, Rutherford cùng cộng sự đã thực hiện thí nghiệm bắn phá một lá vàng mỏng bằng chùm hạt alpha.
Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Sai.
| Kiến thức trọng tâm | Thí nghiệm tán xạ hạt α của Rutherford; mô hình nguyên tử Rutherford; cấu tạo nguyên tử. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương IV. Vật lí hạt nhân → Bài 21. Cấu trúc hạt nhân (phần mở đầu về cấu tạo nguyên tử và thí nghiệm Rutherford). |
Trong thí nghiệm Rutherford, đa số hạt α đi xuyên qua lá vàng, chỉ một số rất ít bị lệch hướng hoặc bật ngược trở lại.
Kết quả này chứng tỏ:
• Phần lớn thể tích nguyên tử là khoảng trống.
• Khối lượng và điện tích dương của nguyên tử tập trung trong một vùng rất nhỏ gọi là hạt nhân.
Do đó, mô hình nguyên tử của Thomson không còn phù hợp.
| a) | Đúng. Kết quả thí nghiệm cho thấy phần lớn hạt α đi thẳng qua lá vàng, chỉ một số ít bị lệch hướng hoặc bật ngược trở lại. |
| b) | Đúng. Kết quả thí nghiệm mâu thuẫn với mô hình nguyên tử của Thomson và dẫn đến sự ra đời của mô hình nguyên tử Rutherford. |
| c) | Sai. Hạt α bị lệch hướng chủ yếu do lực đẩy tĩnh điện giữa hạt α và hạt nhân nguyên tử, không phải do tương tác với các electron. |
| d) | Sai. Thí nghiệm Rutherford không chứng minh electron chuyển động theo quỹ đạo dừng. Mô hình quỹ đạo dừng được Bohr đề xuất sau này để giải thích quang phổ nguyên tử hiđrô. |
Ở một mặt phẳng nằm ngang cố định trong một từ trường đều có các đường sức từ nằm ngang, đặt một đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện không đổi sao cho chiều của dòng điện hợp với chiều của đường sức một góc α. Khi thay đổi góc α, đoạn dây dẫn vẫn nằm trong mặt phẳng cố định nói trên.
Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Sai; d) Đúng.
| Kiến thức trọng tâm | Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện; phương, chiều và độ lớn của lực từ. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương III. Từ trường → Bài 15. Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện. Cảm ứng từ. |
Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện trong từ trường đều có:
• Độ lớn:
trong đó α là góc giữa chiều dòng điện và đường sức từ.
• Phương: vuông góc với cả đoạn dây dẫn và đường sức từ.
• Chiều: xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Do đó:
• Khi α = 0° hoặc 180°, lực từ bằng 0.
• Khi α = 90°, lực từ đạt giá trị lớn nhất.
Trong bài toán này, đoạn dây luôn nằm trong mặt phẳng ngang, còn đường sức từ cũng nằm trong mặt phẳng đó, nên lực từ luôn vuông góc với mặt phẳng ngang. Vì vậy, khi thay đổi góc α, phương của lực từ không thay đổi, chỉ có độ lớn thay đổi.
| a) | Đúng. Lực từ luôn có phương vuông góc với cả đoạn dây dẫn và đường sức từ. |
| b) | Đúng. Khi đoạn dây song song với đường sức từ (α = 0°), ta có F = BIl sin 0° = 0, nên không có lực từ tác dụng. |
| c) | Sai. Khi thay đổi góc α, chỉ có độ lớn của lực từ thay đổi. Phương của lực từ vẫn vuông góc với mặt phẳng chứa đoạn dây và đường sức từ nên không đổi. |
| d) | Đúng. Lực từ đạt giá trị cực đại khi đoạn dây vuông góc với đường sức từ (α = 90°). |
Nội dung câu 1 và 2: Một pin hạt nhân sử dụng đồng vị phóng xạ plutonium 23894Pu với hằng số phóng xạ λ = 2,50 · 10−10 s−1 để cung cấp năng lượng cho xe tự hành trên Hỏa Tinh. Tại thời điểm đưa vào sử dụng để phát điện (thời điểm ban đầu), pin hạt nhân này chứa 8,60 · 1024 hạt nhân 23894Pu. Biết mỗi phân rã hạt nhân 23894Pu tỏa ra năng lượng là 8,97 · 10−13 J và toàn bộ năng lượng này biến thành nhiệt. Trong đó, chỉ có 6,20% năng lượng nhiệt chuyển thành năng lượng điện. Biết một năm có 365 ngày, một ngày có 86400 s.
Năng lượng điện do pin cung cấp trong giây đầu tiên tính từ thời điểm ban đầu là bao nhiêu kilôjun (kJ) (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?
Trả lời: 0,12 kJ
| Kiến thức trọng tâm | Định luật phóng xạ; độ phóng xạ; công suất của nguồn phóng xạ; hiệu suất chuyển hóa năng lượng. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương IV. Vật lí hạt nhân → Bài 23. Hiện tượng phóng xạ. |
Số hạt nhân phân rã trong giây đầu tiên là:
Năng lượng nhiệt tỏa ra trong giây đầu tiên là:
Năng lượng điện do pin cung cấp là:
Đổi sang kilôjun:
Đáp số: 0,12 kJ.
• Trong khoảng thời gian rất ngắn (1 s), có thể tính số hạt phân rã theo ΔN = λNΔt.
• Đừng quên nhân với hiệu suất chuyển hóa năng lượng (6,20%) trước khi kết luận điện năng.
Nội dung câu 1 và 2: Một pin hạt nhân sử dụng đồng vị phóng xạ plutonium 23894Pu với hằng số phóng xạ λ = 2,50 · 10−10 s−1 để cung cấp năng lượng cho xe tự hành trên Hỏa Tinh. Tại thời điểm đưa vào sử dụng để phát điện, pin chứa 8,60 · 1024 hạt nhân 23894Pu. Biết một năm có 365 ngày, một ngày có 86400 s.
Ở thời điểm t = 25,0 năm kể từ thời điểm ban đầu, số lượng hạt nhân 23894Pu chưa phân rã trong pin là x · 1024 hạt nhân. Tìm x (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm).
Trả lời: 7,06
| Kiến thức trọng tâm | Định luật phóng xạ; số hạt nhân chưa phân rã theo thời gian. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương IV. Vật lí hạt nhân → Bài 23. Hiện tượng phóng xạ. |
Số hạt nhân chưa phân rã sau thời gian t là:
Với:
Suy ra:
Theo đề bài:
Đáp số: x = 7,06.
Nội dung câu 3 và 4: Trước khi khởi hành, người lái xe điều chỉnh áp suất khí trong lốp xe ô tô về giá trị khuyến nghị của nhà sản xuất. Khi đó, nhiệt độ của khí trong lốp xe là 14,5 °C. Sau khi lái xe được một quãng đường, cảm biến cho biết nhiệt độ của khí trong lốp là 48,5 °C. Coi khí trong lốp xe là khí lí tưởng và thể tích lốp xe không thay đổi. Lấy T(K) = t(°C) + 273.
Áp suất khí trong lốp xe đã tăng thêm bao nhiêu phần trăm so với giá trị khuyến nghị (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?
Trả lời: 11,8
| Kiến thức trọng tâm | Quá trình đẳng tích của khí lí tưởng; mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ tuyệt đối. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương II. Khí lí tưởng → Bài 11. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng. |
Vì thể tích lốp xe không đổi, lượng khí chưa đổi nên:
Đổi nhiệt độ sang kelvin:
Suy ra:
Phần trăm áp suất tăng thêm là:
Đáp số: 11,8%.
Nội dung câu 3 và 4: Trước khi khởi hành, người lái xe điều chỉnh áp suất khí trong lốp xe ô tô về giá trị khuyến nghị của nhà sản xuất. Khi đó, nhiệt độ của khí trong lốp xe là 14,5 °C. Sau khi lái xe được một quãng đường, cảm biến cho biết nhiệt độ của khí trong lốp là 48,5 °C. Coi khí trong lốp xe là khí lí tưởng và thể tích lốp xe không thay đổi. Lấy T(K) = t(°C) + 273.
Người lái xe giảm áp suất khí trong lốp về giá trị khuyến nghị bằng cách xả bớt một lượng khí qua van. Nhiệt độ của khí trong lốp xe vẫn giữ ở mức 48,5 °C. Khối lượng khí đã được xả ra ngoài bằng bao nhiêu phần trăm khối lượng khí trong lốp xe trước khi xả (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần mười)?
Trả lời: 10,6
| Kiến thức trọng tâm | Phương trình trạng thái khí lí tưởng; mối liên hệ giữa áp suất và khối lượng khí khi V, T không đổi. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương II. Khí lí tưởng → Bài 11. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng. |
Trước khi xả khí, nhiệt độ trong lốp là:
Ở cùng thể tích và cùng nhiệt độ, áp suất tỉ lệ với khối lượng khí trong lốp:
Từ câu 3:
Khi xả khí về áp suất khuyến nghị p1, phần trăm khối lượng khí bị xả ra so với khối lượng khí trước khi xả là:
Đáp số: 10,6%.
Nội dung câu 5 và 6: Một thanh kim loại có chiều dài ℓ = 25,0 cm chuyển động đều với tốc độ v = 55,0 cm/s dọc theo hai thanh ray kim loại song song, được nối với nhau bằng một dây dẫn ở một đầu. Hệ thống ở trong một từ trường đều có cảm ứng từ vuông góc, hướng ra khỏi mặt phẳng hình vẽ và có độ lớn B = 0,350 T. Khi đó, suất điện động cảm ứng xuất hiện trong thanh kim loại có độ lớn |ec| = Bℓv. Thanh kim loại có điện trở là 18,0 Ω, các thanh ray và dây nối có điện trở không đáng kể.
Cường độ dòng điện trong thanh kim loại là bao nhiêu miliampe (mA) (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?
Trả lời: 2,67
| Kiến thức trọng tâm | Suất điện động cảm ứng; định luật Ôm cho toàn mạch; cường độ dòng điện cảm ứng. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương III. Từ trường → Bài 18. Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ. |
Suất điện động cảm ứng trong thanh kim loại là:
Đổi đơn vị:
Suy ra:
Do điện trở của thanh kim loại là R = 18,0 Ω, còn điện trở của thanh ray và dây nối không đáng kể nên:
Đổi sang miliampe:
Đáp số: 2,67 mA.
Cần đổi chiều dài và vận tốc sang đơn vị SI (m, m/s) trước khi áp dụng công thức:
Sau đó sử dụng định luật Ôm: I = |ec|/R.
Nội dung câu 5 và 6: Một thanh kim loại có chiều dài ℓ = 25,0 cm chuyển động đều với tốc độ v = 55,0 cm/s dọc theo hai thanh ray kim loại song song, được nối với nhau bằng một dây dẫn ở một đầu. Hệ thống ở trong một từ trường đều có cảm ứng từ vuông góc, hướng ra khỏi mặt phẳng hình vẽ và có độ lớn B = 0,350 T. Thanh kim loại có điện trở là 18,0 Ω, các thanh ray và dây nối có điện trở không đáng kể.
Công suất tỏa nhiệt ở thanh kim loại là bao nhiêu mili-oát (mW) (làm tròn kết quả đến chữ số hàng phần trăm)?
Trả lời: 0,13
| Kiến thức trọng tâm | Công suất tỏa nhiệt của điện trở; định luật Jun – Lenxơ; định luật Ôm. |
| Liên hệ SGK KNTT | Chương III. Từ trường → Bài 18. Ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ. |
Từ câu 5, cường độ dòng điện trong thanh kim loại là:
Công suất tỏa nhiệt của thanh kim loại được tính theo công thức:
Thay số:
Đổi sang mili-oát:
Đáp số: 0,13 mW.
Nếu còn gặp khó khăn ở một số câu trong đề, bạn có thể ôn tập lại theo từng chuyên đề dưới đây.